JPH03123367A - 静電印刷方法 - Google Patents

静電印刷方法

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JPH03123367A
JPH03123367A JP26182089A JP26182089A JPH03123367A JP H03123367 A JPH03123367 A JP H03123367A JP 26182089 A JP26182089 A JP 26182089A JP 26182089 A JP26182089 A JP 26182089A JP H03123367 A JPH03123367 A JP H03123367A
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JP
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photosensitive member
layer
printing
electrode
charge
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JP26182089A
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Tetsushi Otomura
哲史 乙村
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電印刷方法に関し、詳しくは、電子写真感光
体(感光部材)に特定の画像形成手段を施して多数枚コ
ピーが容易かつ高速で得られるようにした静電印刷方法
に関する。
【従来の技術〕
文字、図形、写真等の二次元画像を複製する手段の典型
的なものとしては、■カールソンプロセスで代表される
電子写真法と、■いわゆる印刷法とが挙げられ、比較的
多量の複製物が必要な場合にはコスト上有利な印刷法が
一般に採用されている。
ところで、近時は高性能で高速の複写機が次々と登場し
てきており、複写(いわゆる「普通紙複写機(rpc)
による複製」を意味する)よりも印刷(いわゆるrH版
とインキングとを伴う通常の印刷」を意味する)を採用
することの意義は、より多数の複製物を得るためである
といってもあながち間違っていない、だが、最近ではか
なり多数枚の文書複製にもPPCが用いられてきている
。こうした傾向はPPCの高性能化及び高速化はさるこ
とながら、その一方で印刷における製版工程の繁雑さが
多分に印刷の選択を躊躇させていることも事実である。
事務書類や案内広告等に限っていえば、それらの作製で
使われる印刷機は、普通、オフセット平版印刷機である
が、この場合、処理が簡略化されたps版(Pre−s
ensitized Plate)を用いても湿式の製
版処理は不可欠であり、金属平版に至っては、砂目立て
一感光液塗布一焼きつけ一現像一腐食等極めて高度で繁
雑な製版工程を必要とし経験と知識、更には一定の設備
無しにこれを行なうことは不可能である。
今日では、製版印刷を電子写真的に行う方式が広く利用
されるようになってきている0例えば、酸化亜鉛のごと
き光導電性材料を主体とする感光層上に帯電・露光・現
像・定着によりトナー像を形成し、必要により、更に非
画像部の不感脂化及び画像部の感脂化の強化をしてマス
ターとする。この方式は製版が比較的簡便でありかつ原
稿から直接焼き付け(露光)できる利点を有している。
しかし、このマスターを用いての印刷ではオフセット印
刷の例にもれず湿し水を必要としており、それが強度的
に充分とはいえない版面の剥離を招きやすく、多量の印
刷には向いていない。
一方、今日の高速PPCには1分間に100枚を越える
複写速度を達成しているものがあり、また、感光部材で
その寿命(耐久枚数)が10万枚を凌駕するものも珍し
くない。それにもかかわらず、前記のオフセット平版印
刷方法が高速PPCでの複写に置きかわらない最大の理
由は、装U (PPC)がそれに複写速度で匹敵するも
のでは印刷機に比較してはるかに高額であるからである
。PPCは不特定の原稿に対応するため高精度な露光光
学系を内蔵せざるを得ない、また、帯電・露光・現像・
転写等の一連の作像プロセス、駆動機構、エラーの監視
、表示等のための極めて高度な制御回路を必要とする。
加えて、最近のrpcは変倍(拡大、縮小)、両面複写
、分類(ソーティング)、更には、多色対応、編集、製
本(ページ綴じ)等の機能を有するものもあり、その制
御回路の多くは、規模と能力で既にパーソナルコンピュ
ーターに匹敵している。このため、同じ複製速度を有す
るものならば、PPCはオフセット平版印刷機よりも高
額にならざるを得ない。
従って、−枚の原稿に対して、数十枚から数万枚に及ぶ
複製をする場合に、高速rpcを用いる事は経済的観点
から不合理であるといえる。
かかる実情から、l1版及び印刷の各工程が簡便で、し
かも充分な耐刷枚数と印刷速度、更には印刷品質を持っ
た事務用製版印刷方式を開発することは各方面から要望
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、製版工程と印刷工程とが簡便で、印刷速度及
び耐刷性にすぐれ、更には、良好な印刷品質が得られる
新規な印刷方法(静電印刷方法)を提供するものである
〔課題を解決するための手段〕
本発明の静電印刷方法は、支持体上に少なくとも電極M
/電荷発生層/電荷輸送層をこの順に積層してなる感光
部材を用い、感光部材の表面に電極を圧接するか若しく
はコロナ起電器を近接するかして、該電極を正になるよ
うに及び感光部材表面側を負になるように電圧を印加し
た状態で画像露光し、該電極層か該電荷発生層の少なく
ともいずれかの機能を光電流による電気化学反応により
画像露光に応じて選択的に破壊又は低下せしめ、次いで
、その感光部材表面に帯電、均一露光を施した後、トナ
ーによる現像及びシート部材へのトナー転写を繰り返し
て多数枚画像を得るようにすることを特徴としている。
ちなみに、本発明者は、先に、fltl下界下光照射部
の準定常的な電荷の輸送によって、有機光導電性材料を
主体とした記録媒体中に選択的なイオン反応を生せしめ
、照射情報パターンを記録する新規な画像形成方法を提
案した(特開昭61−69081号公報)1本発明は、
その新規な画像形成方法(便宜上この方法を陽極酸化A
nodic 0xidationに因んでrAO写真法
」と称することにする)を利用して製版を行ない、続い
て、帯電及び均一露光を施した後、現像並びに転写の操
作を繰り返しによって多数枚の画像複写物を得ようとす
るものである。
ところで、AO写真プロセスでは現像、定着等を必要と
せず、全くの乾式条件下での露光のみで作像が終了する
。露光部分(yK稿の明部)では、準定常的な光電流に
よる陽極イオン反応で、電極及び電荷発生層の少なくと
も一方の電子写真的機能が著しく低下若しくは破壊する
。従って、AOO真プロセスを経た感光部材の明部は帯
電・露光(均一露光)後も電位がほとんど減衰せず、現
像によりトナーが付着する。即ち、AO写写真プロロス
使用される感光部材は、電子写真的印刷原版(静電印刷
用原版)としてそのまま使用できる。この印刷原版は、
見かけとは逆に、ネガ−ポジの作像部材として機能する
印刷原版から製版がなされた後、多数枚複写を得るまで
の過程においては1通常のPPCとは異なり、光学系(
光源、レンズ、変倍機構、スキャニング機構等)を必要
とせず、場合によってはクリーニング装置も省略できる
。また、本発明の静電印刷方法では画像が固定している
ため、トナーは定量補給でよく、トナーの濃度制御も不
要である。
更には、種々の電子写真用感光体が多かれ少なかれ持つ
本質的な欠点即ち帯電電位の変動、残留電位の増加、感
度の劣化などに起因する問題も容易に回避することが可
能である。何故なら、印刷においては、全く同一条件で
の現像−転写の反復であるが故に、それらの変化に対し
て何等かの対応が必要だとしても、予めその変化を予測
できるからである。具体的には1例えば、幾つかの作像
(潜像)パラメータ(帯電器の電圧、現像バイアス等)
には充分な対応ができる。かくして、AOO真製版を利
用する本発明の印刷方法が、インキング装置、湿し水装
置、版胴等を必要とする通常のオフセット印刷機よりも
簡便な装置で実用化が可能であることは、常識的に予想
される。前記したごとく、印刷速度と耐久性に関して今
日実用化されている感光体(感光部材)は、AOO真プ
ロセスに利用可能な種類に限ってもなんら問題がない。
第1図は本発明方法の実施に有用な感光部材1の概略断
面図であり1図中、11は支持体、12は電極層、13
1は電荷発生層、132は電荷輸送層である。
支持体11は原稿を透過した光(又は原稿からの反射光
)が支持体11側から感光部材1に入射される場合には
光に透明でなければならない、その透明の程度は可視域
での透過率が少なくとも錦;葎念#ヰ#=4以上のもの
であればよい、しかし、前λ 記の原稿からの透過光又は反射光が電荷輸送層132側
かに入射される場合には、支持体11は光に透明であっ
ても不透明であってもかまわない、また。
支持体11は一定の強度と剛性をもつものであれば、そ
の形状や電気的特性を問わない、しかし、製版(AOO
真処理)のしやすさ及び製版印刷のための装置のことを
配慮すると、光透過性の絶縁性プラスチックフィルムの
使用が好ましく、中でもポリエチレンテレフタレート(
PET)フィルムの使用が特に望ましい。
支持体11上に設けられる電極層12はAOO真製版を
行うために陽極酸化し易い金属例えばAfl、 Nb、
Ta、 Ti等から選択され、中でも、AOO真感度、
被覆の容易さ、コスト等の点からAQが使用に最も適し
ている。 AOO真感度を高くするために、電極層12
は光透過性であることが望ましく、その膜厚範囲は可視
域での平均透過率で5%以上相当好ましくは20弧以上
相当である。
電荷発生層(CGL) 131は、電荷発生物質のみか
ら形成されるか、電荷発生物質を分散ないし相溶した樹
脂層よりなっている。
電荷発生物質としては、例えば、シーアイピグメントブ
ルー25(CI(カラーインデックス)21180)シ
ーアイピグメントレッド41(CI 21200)、シ
ーアイアシッドレッド52(CI 45100)、シー
アイベーシックレッド3(CI 45210)、更に、
ポリフィリン骨格を有するフタロシアニン系顔料、アズ
レニウム塩顔料、スクアリック塩顔料、アンスアンサン
スロン系顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特
開昭53−95033号公報に記載)、スチルベン骨格
を有するアゾ顔料(特開昭53−138229号公報に
記載)トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特開
昭53−132547号公報に記載)、ジベンゾチオフ
ェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21728号
公報に記載)、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料
(特開昭54−12742号公報に記載)、フルオレノ
ン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−22834号公
報に記載)、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料(特
開昭54−17733号公報に記載)、ジスチリルオキ
サジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21
29号公報に記載)、ジスチリルカルバゾール骨格を有
するトリスアゾ顔料(特開昭54−17734号公報に
記載)等カルバゾール骨格を有するトリスアゾアゾ顔料
(特開昭57−195767号公報に記載)、更に、シ
ーアイピグメントブルー16(CI 74100)等の
フタロシアニン顔料、シーアイバットブラウン5(CI
 73410)、シアーアイバットダイ(CI 730
30)等のインジゴ系顔料、アルゴールスカーレットB
、インダスレンスカーレットR(バイエル社製)等のペ
リレン系顔料等の有機顔料を使用することができる。
これら電荷発生物質の中でも特にアゾ顔料が好適であり
、更に、アゾ顔料の中でも以下に示すジスアゾ顔料ある
いはトリスアゾ顔料が最も好ましい。
アゾ顔料の具体例を以下に示す。
顔」[句 顔JL服 ココ一人一一一 顔JTh ココ−Δ−一一 一一〜八−一一 顔n U 顔」[胸 r 顔」[b −一−JL−一一 顔4Lち 顔」1囮 ココ−A−−− 顔」L知 ココ一人一一一 顔4虹& ココ−Δ−一一 一一一人一一一 顔n −へ工 顔JL& ココ一人一一一 顔n −一一シ1−一一 顔JLNQ ココ一へ一一一 顔4[知 ココ一へ一一一 !1LIIllQ−−−八一一一 これらの電荷発生物質は単独で、あるいは2種以上併用
して用いられる。
電荷発生層131の膜厚は0.05〜2癖程度が適当で
あり好ましくは0.1〜1虐である。
電荷発生層131は、必要ならば、適当な溶剤にバイン
ダー樹脂とともに電荷発生物質を溶解ないし分散し、こ
れを金属電極/112上に塗布、乾燥することによって
形成される。従って、バインダー樹脂は電荷発生物質1
00重量部に対して0〜100重量部用いるのが適当で
あり、好ましくは0〜50重量部である。
このような樹脂バインダーとしては、ポリスチレン、ス
チレン−ブタジェン共重合体、スチレン−アクリルニト
リル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リアクリレート、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹
脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、フ
ェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール、ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ニトリ
ルゴム、クロロプレンゴム、ブタジェンゴム、エポキシ
樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、
アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げ
られる。
溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化メ
チレン、ジクロロエタン、モノクロルベンゼン、ジクロ
ルベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケ
トン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサ
ノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどがあり
、単独または混合して用いることができる。
電荷輸送l 132は、電荷移動物質およびバインダー
樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生
層131上に塗布、乾燥することにより形成できる。ま
た、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加すること
もできる。
電荷移動物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール
およびその誘導体、ポリーγ−カルバゾリルエチルグル
タメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド
縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニ
ルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾ
ール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン
誘導体、9−(P−ジエチルアミノスチリル)アントラ
セン、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル
)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリ
ン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘
導体等の電子供与性物質が挙げられる。
バインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合
体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル
、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレー
ト樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、ボリアリ
レート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹、脂
、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリ
ビニリトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アク
リル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂
、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の
熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
このときの溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン、シクロヘキサノン、トルエン、モノクロルベンゼ
ン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が使用できる。
電荷輸送層132の厚さは5〜100μ閣程度であり、
望ましくは15〜30pmが適当である。
本発明においては、支持体11と電極層12又は電極層
12と電荷発生M131との間に下引層を設けることも
できる。
下引層としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、メチルセルロース、ポリアミド、カゼイン、
ゼラチン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を用いるこ
とができる。
下引層には、例えば酸化スズ、酸化アンチモン等の導電
性粉体又は酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チタン等の白色顔
料又は炭素、各種金属粉、有機顔料等の光吸収性顔料の
一種以上を任意に分散することができる。これらの粉体
、顔料を前に挙げたポリエステル、ポリイミド等の樹脂
中に分散してもよい。
更には、必要に応じて、電荷輸送層132上に保護層を
設けるようにしてもよい。
第2図は本発明における製版方法を説明するための図で
ある。
まず、暗所において、感光部材の電極層12にプラス、
感光部材1の表面(感光部材の電荷輸送層132側表面
)にナイナスの電圧を印加し、この状態のもので画像露
光が施される。電極層12には電圧が印加され、感光部
材表面に印加される電圧は接地されている0図中、2は
原稿、3は電源、4は対向電極(ステンレスメツシュ電
極)を示している。この電圧印加のもとで支持体11側
から画像露光を行なう、この操作により、原稿2の明部
に相当するところの電極層12は陽極酸化される(第2
図(a))。
なお、対向電極4をステンレスメツシュ電極に代えて透
明電極とした場合には、画像露光をその透明電極側から
行なうことができる。
電圧の印加をやめた後、暗所で感光部材1の表面にコロ
ナ帯電器5により均一帯電を施こす、帯電の極性は正、
負のいずれでもかまわない(第2図(b))。
続いて、均一露光を施こすと、原稿2の暗部に相当する
ところは、第2図(a)の工程で電極層12が陽極酸化
されていないか電荷発生層131が破壊されていないた
め、電荷の中和がjIi′i調行なわれ感光部材1上の
表面電位は零となる。但し、実際の潜像形成を行なうに
は残留電位があるのが普通であり、このため、バイアス
電圧が印加される。−方、電極層12が陽極酸化されて
いるか電該発生層131が破壊されているところでは電
荷の移動がさまたげられ、第2図(b)の工程で施され
た感光部材1上の表面電位がそのまま維持される(第2
図(c))。
こうして形成されたネガ−ポジの関係にある潜像に現像
ローラ6からのトナー61が供給され顕像化した後、図
示されていないシート部材にトナー像を転写し定着すれ
ばシート部材上に画像が形成される(第2図(d))。
同一の画像を複数枚得る場合には、第2図(d)の工程
(現像−転写一定着)を繰り返すだけでよい。
〔実施例〕
なお、本発明の方法はここに示した感光部材の材料、構
成及び製造方法等並びに製版印刷に関わる条件等に限定
するものではない。また、本発明は感光部材及び作像装
置、印刷機の要素に従来任意になされてきた材料上、製
造上、機構上、工程上等の種々の付加的技術をなんら特
定するものでもない。
(感光部材の作成) 厚さ約75癖のポリエチレンテレフタレートフィルム表
面に、電極層として可視域での平均透過率が30%相当
となるような膜厚にA1を蒸着した。
ついで、ビスアゾ顔料(顔料ぬ1)2.5重量部及びポ
リビニルブチラール樹脂(商品名:XYHL、ユニオン
カーバイト社製)1重量部を97重量部のテトラヒドロ
フランに加え、72時間ボールミリングし、さらにテト
ラヒドロフランを加えて2倍に希釈した。
この液を前記A1蒸着基板のうえに波長583止での透
過率が7メ相当の付着量になるようにブレード塗布し、
85℃で5分乾燥して電荷発生層を設けた。
さらに、この電荷発生層の上に、下記に示されるスチル
ベン系電荷移動剤9重量部及びポリカーボネート(商品
名:C−1400、帝人化成社製)10重量部をテトラ
ヒドロフラン76重量部に溶解し、さらにレベリング剤
としてシリコンオイル(商品名:KF−50、信越化学
社製)0.002重量部を加えた液を、乾燥膜厚が約2
8癖になるようにブレード塗布し、115℃で15分間
乾燥して本発明の感光部材(AO写真用感光体)を作成
した。
〔スチルベン系電荷移動剤〕
(AO写真プロセスによる製版) 前記の感光部材の表面を伏せる形でその表面に#too
oのステンレスメツシュに密着させて置き、感光部材の
A1電極をプラス、ステンレスメツシュ電極をマイナス
にして800vの電圧を印加した状態で、黒・白のネガ
原稿を通して、裏面から80001ux・4分の露光を
した。なお、光源には色温度約3000にのタングステ
ンランプを用い、黄フィルターY48を通して短波長域
をカットして露光光とした。
(潜像形成、現像及び印刷) 製版した感光部材をA1合金製のドラムに密着させて巻
き付け、帯電部、均一露光部、現像部、転写部、定着部
、クリーニング部を備えた専用印刷機でカールソンプロ
セスに準じて印刷を行なった。
なお、感光体のA1電極はドラムと電気的にコンタクト
し、機械の接地電位と共通化した。
帯電電位を一550v、均一露光の強度を感光体表面で
200 luxとして潜像を形成させた後、現像、転写
、定着の縁り返しで、感光部材の叩動腺速400mm/
secにより100枚/分の印刷速度を達成した。
連続して2万枚に及ぶ印刷後も、版部材の損傷、複製画
質の劣化のいずれをも認め得なかった。
本発明の印刷方法では、感光部材の電極層か電荷発生層
の少なくとも一方(上記実施例では双方)の機能を光電
流に応じて選択的に低下もしくは破壊せしめ、帯電−均
一露光して潜像を形成した後、現像によるトナー像をシ
ート部材に転写している。
こうした工程が採用された際には、゛′印刷′″時にも
“製版”時と同様に感光層を電荷が通過し、原理的には
″印刷″を長期に反復すると感光体の全面が電子写真的
機能を失う。しかし、第2図(b)の工程時に感光層を
流れる電荷量は、原稿2の明部に相当したところでおお
よそで凡そ5 X IP”Coulomb/dであり、
一方、第2図(c)及び(d)の工程時に一作像当たり
流れる電荷量(転写時の通過電荷量を含む)は、おおよ
そ200 X 10−’Coulomb/adである。
計算上では、AO写真法で作成した印刷原版は少なくと
も2万枚、実際には4万枚を越える耐刷寿命が確認され
た。
なお、現在市販されている、事務用印刷の酸化亜鉛系マ
スターペーパーを用いたオフセット印刷機の仕様は、印
刷速度で60〜120枚7分多くは100枚/分、耐刷
枚数は3000〜6000枚である。また、従来の事務
用製版印刷は製版に必要とする作業も本発明の方法に比
較して工程が多く、また時間も多く要する。
〔発明の効果〕
本発明の方法は、製版・印刷が簡便で、高い耐刷枚数を
持ち、かつ、低コストの事務用印刷が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法の実施に有用な感光部材の一例の
断面図である。 第2図は本発明の詳細な説明するための図である。 1・・・感光部材 2・・・原稿 3・・・電源 4・・・対向電極 5・・・コロナ帯電器 6・・・現像ローラ(61・・・トナー)11・・・支
持体 12・・・電極層 131・・・電荷発生層 132・・・電荷輸送層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に少なくとも電極層/電荷発生層/電荷
    輸送層をこの順に積層してなる感光部材を用い、該感光
    部材の表面に電極を圧接するか若しくはコロナ帯電器を
    近接するかして、該電極を正になるように及び該感光部
    材表面側を負になるように電圧を印加した状態で画像露
    光し、該電極層が該荷電荷発生層の少なくともいずれか
    の機能を光電流による電気化学反応により画像露光に応
    じて選択的に破壊又は低下せしめ、次いで、その感光部
    材表面に帯電、均一露光を施した後、トナーによる現像
    及びシート部材へのトナー転写を繰り返して多数枚画像
    を得るようにすることを特徴とする静電印刷方法。
JP26182089A 1989-10-06 1989-10-06 静電印刷方法 Pending JPH03123367A (ja)

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