JPH03170938A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPH03170938A
JPH03170938A JP30891989A JP30891989A JPH03170938A JP H03170938 A JPH03170938 A JP H03170938A JP 30891989 A JP30891989 A JP 30891989A JP 30891989 A JP30891989 A JP 30891989A JP H03170938 A JPH03170938 A JP H03170938A
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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、電子写真用感光体に関する.特に任意に選択
された領域を他の物質に転換して、この領域にパターン
を記憶することができる電子写真用感光体に関する.さ
らに詳しくは、感光体の記憶効果を利用して、感光体上
の任意に選択された領域に記憶されているパターンを、
静電画像に転換し、この静電画像を利用して、簡易な工
程をもって反復印刷をなすことを可能にする電子写真用
感光体に関する. 〔従来の技術〕 電子写真とは、感光体表面の一部領域に選沢的に可視光
で画像露光し、露光されない領域のみを帯電領域とし、
この帯電領域のみに色剤(トナー)を付着させて現像し
、この帯電領域のみに付着している色剤(トナー)を紙
等の画像保持媒体に転写し、選択的に露光された領域を
もって代表されるパターンを紙等の画像保持媒体上に具
現する技術を云う。
従来技術に係る電子写真技術は、静電潜像を利用する技
術(ゼログラフィー法、カールスン法等)と、持続的内
部分極状態を利用する技術と、持続的導電状匙を利用す
る技術とに大別される.そのそれぞれについて略述する
. イ.静電潜像を利用する技術 セレン板(セレンドラム)等を使用して、帯電・画像露
光(静電潜像形成)・現像(色剤付着)・転写・定着の
一連の工程を繰り返すことによって、複写物を得る技術
である.この技術においては、1枚の複写物を得る毎に
、■回の画像露光を必要とする。
ロ.持続的内部分極状魁を利用する技術ZnS : C
dS蛍光体とアントラセンとよりなる板状体の両面に電
界を印加した状態で画像露光すると、この露光によって
電荷分離したキャリヤが上記のZnS : CdS蛍光
体とアントラセンとよりなる板状体中に存在するトラッ
プにトラップされて内部分極が形成され、この内部分極
は電界・露光を除去しても保持される性質を有するので
、この持続的内部分極状態を利用して、内部分極潜像を
形威し、この内部分極潜像を現像の上、この内部分極潜
像を紙等の上に転写して複写物を得る技術である. ハ.持続的導電状態を利用する技術 酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機光導電体粉末を樹脂
中に分散して製造した光導電体層、ロイコマラカイトグ
リーン等の有機光導電体籾末を樹脂中に分散して製造し
た光導電体層、ポリーNビニル力ルバゾール(PVK)
 −2、4、7−トリニトロフルオレノン(TNF)電
荷移動tl系光導電体にロイコマラカイトグリーン(L
MC;)を添加して製造した光導電層、ボリーN−ビニ
ルカルバゾール(PVK)−2、4、7−トリニトロフ
ルオレノン(TNF)電荷移動錯体系光導電体にジアゾ
ニウム塩(DS)を添加して製造した光導電層、導電体
層上に形威したポリマー中にCu−TCNQコンブレノ
クスを分散して製造したスイッチング層と、PVK−T
eNF (2、4、5、7−テトラニトロフルオレノン
)電荷移動錯体光導電体よりなる光導電層との積層体に
光等の照射をなすと、露光部と未露光部との間に導電状
態の差が発生し、この導電状態の差が、露光終了後にも
持続的に残留して、導電性潜像が形威されるので、この
持続性導電性WI倣を現像の上、紙等の上に転写して複
写物を得る技術である。
ところで、電子写真用感光体とは、電子写真技術に使用
されるパターン転送媒体であり、光の照射を受けて露光
領域と未露光領域との間に物理的また化学的状態の差が
発生する物体を云い、上記(イ)・ (口)・ (ハ)
の技術のそれぞれにおいて、セレン板(セレンドラム)
・ZnS : CdS蛍光体とアントラセンとよりなる
板状体・PVK・TeNF (2、4、5、7−テトラ
ニトロフルオレノン〉電荷移動錯体光導電体よりなる光
導電層等とスイッチング層とキャリヤ供給層との積層体
等が対応する. [発明が解決しようとする課題] 上記に例記した3種の電子写真法のうち、ゼログラフィ
ー法、カールスン法は、上記のとおり、非記憶性であり
、1枚の複写物を得る毎に1回の画像露光を必要とする
。持続的内部分極状態を利用する技術と持続的導電状態
を利用する技術とは、いつれも感光体の記憶性を利用し
たものであるから、1枚の複写物を得る毎に1回の画像
露光を必要とはしないが、いづれも技術開発段階にあり
、安定性が悪く、感度や解像度も十分高いとは云い難く
、階調性が悪く(中間階調の実現が困難であり、濃淡が
極端となり、濃色か無色かのいづれかとなる.)なお、
改良の余地を残している。そこで、安定性・感度・解像
度・階調性が良好であり、しかも、記憶性能を有する電
子写真用感光体が望まれていた。
本発明の目的はこの要望に応えることにあり、安定性・
感度・解像度・階調性が良好であり、しかも、記憶性能
を有する電子写真用感光体を提供することにある. 〔課題を解決するための手段] 上記の目的は、導電性基板(3)上にキャリヤ発生層(
2)が形成され、このキャリヤ発生層(2)上に、エネ
ルギー線の照射によって絶縁物に転換される化合物を主
戒分として含有する層よりなるキャリヤ輸送層(1)が
形成されて積層体をなし、前記のキャリヤ輸送層(1)
の表面の任意に選択された領域が工不ルギー線の照射を
もって絶縁物(5)に転換される電子写真用感光体にお
いて、上記のキャリヤ輸送層(1)がポリシランとこの
ポリシランのイオン化電位を基準として±0. 1 5
 e V以内のイオン化電位を有する化合物よりなる低
分子キャリヤ輸送剤との組成物からなる電子写真用感光
体によって達威される.本発明に係る電子写真用感光体
をfllI威するキャリヤ輸送層1をなす組成物の一方
の要素であるポリシランは、一般に、重合体、特に次式
をもって示すホモポリマー、コボリマー、または、ター
ボリマーを包含する。
( S i) −      ( S + ) −  
   ( S i ) eRg         R4
       R.但し、 式中、Rr,Rz、R3、Ra、Rs、および、R.は
、アルキル基、アリール基、置換アルキル基、置換アリ
ール基、および、アルコキシ基からなる群より選ばれ、
m,n、および、ρは全ボリマー組成中の上記各モノマ
ーユニットの割合を示す数(モル%:以下%と省略する
.)であり、m+n+pの総計は100%に等しく、m
,n,または、pは各々0〜100%で有り得る。上記
ポリシランのモノマーユニットはいずれも重合体全体に
ランダムに分布しているか、または、変化量のブロック
状である。このポリシランの重量平均分子量は、好まし
くは、i,ooo以上であり、更に好ましくは、上限値
が2, 000, 000である。
また、上記一般式のRで代表される置換基におけるアル
キル基の例には、1個の炭素原子乃至約24個の炭素原
子、好ましくは1〜8個の炭素原子を有する直鎖状また
は技分れアルキル基、例えば、メチル革、エチル基、プ
ロビル基、プチル基、アξル基、ヘキシル基、オクチル
基、ノニル基、デシル基、ペンタデシル基、ステアリル
基、または、アリル基を包含する不飽和アルキル基、お
よび、他の同様な置換アルキル基がある。特に好ましい
アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル15、お
よび、ブチル基である.アリール置換基は6〜約24個
の炭素原子を有するものであり、フェニル基、ナフチル
基、および、アンスリル基等がある.これらのアルキル
およびアリール基は、アルキル基、アリール基、ハロゲ
ン基、ニトロ基、アミノ基、アルコキシ基、シアノ基、
および、他の関連置換基で置換できる。
アルコキシ基の例は、メトキシ基、エトキシ基、ブロボ
キシ基、ブトキシ基、および、他の同様な置換基の如き
1〜約10個の炭素原子を有するものである. 前述の一般式に含まれるポリシランの具体的な例には、
ポリ (メチルフエニル)シラン、ポリ(メチルフェニ
ルシリレンーコージメチル)シラン、ポリ(フェニルエ
チル)シラン、ポリ(pトリルメチル)シラン、ポリ 
(ジフエニルシリレンーコーフェニルメチル)シラン等
のフェニル基を有するポリシラン、ポリ(シクロヘキシ
ルメチル)シラン、ポリ (ターシャリープチルメチル
)シラン、ポリ (n−プロビルメチル)シラン、ポリ
 (シクロトリメチレン)シラン、ポリ (シクロテド
ラメチレン)シラン、ポリ(シクロペンタメチレン)シ
ラン、ポリ (ジーt−ブチルシリレンーコージメチル
)シラン、ポリ (シアノエチルメチル)シラン、ポリ
(2−アセトキシエチルメチル)シラン、ポリ (2−
カルボメトキシエチルメチル)シラン等があり、フエニ
ル基を有するポリシランが特に好ましい。
これらのポリシランは、公知の方法で合或することがで
きる(例えば、R.C.West, Comprehe
nsiveOrganic Chemistry, V
ol.2, Chapter 9.C P.365〜3
87 (1982L edited by G. Wi
lkinson et at.Pergamon Pr
ess, New York)。
本発明に係る電子写真用感光体を横戒するキャリヤ輸送
層1をなす組底物の他方の戒分てある低分子キャリヤ輸
送剤は、そのイオン化電位(以下1pともいう.)が、
この低分子キャリヤ輸送剤と組戒物をなす他の戒分てあ
るポリシランのイオン化電位を基準として、±0. 1
 5 e V以内、好ましくは±0.08eV以内であ
る.ポリシランに対する低分子キャリヤ輸送剤のイオン
化電位の差が±0. 1 5 e Vより大きいと、ヰ
ヤリャのホールドリフト移動度が低下し、感度が十分で
なくなり、解像度が低下し、階調性が悪くなる。
好ましい低分子キャリヤ輸送剤の具体例としては下記の
ものが挙げられる. イ, アミン誘導体 CH. CH. Ip−5. 42eV CH. CH. 1p=5, 52eV ip=5, 54eV !p−5. 70eV CH. 1 IP−5. 7eV IP=5. 80eV !p−5. 58eV CH, 0 +p=5.  45eV N,N,N’,N’,−テトラキス(アルキルフェニル
)−1.3−フェニレンジアミン(以下RPDAとも称
す.)、特に好ましくは、下弐で示されるNN,N’,
N’.−テトラキス(3−メチルフェニル)−1.3−
フエニレンジアミン(以下PDAとも称す.) IP−5. 63eV ロ.ヒドラゾン誘導体 例えば、構造式を下記するヒドラゾン誘導体ハ.スチル
ベン ニ,ピラゾリン誘導体 例えば、構造式を下記するビラゾリン誘導体2 本発明においては、上記のごとき低分子キャリヤ輸送剤
の中から、ポリシランとのイオン化電位の差が±0. 
1 5 e V以内の低分子キャリヤ輸送剤を用いる。
本発明において、特に好ましいポリシランであるフヱニ
ル基を有するポリシラン、例えばポリ(メチルフェニル
)シラン(ip=5.62eV)の場合には、PDA 
(I p=5.63 eV)またはスチルヘン(IP=
5.62eV)等が好適である. ポリシランと低分子キャリヤ輸送剤との配合割合は、ポ
リシランと低分子キャリヤ輸送剤の合計量を基準として
、低分子キャリヤ輸送剤が、好ましくは1重量%〜70
重量%であり、更に好ましくは5重蟹%〜50重量%で
あり、特に好ましくは40重檄%〜50重量%である.
配合割合があまり少ないと、ホールドリフト移動度がポ
リシランのみの場合と比較して大差がなくなり、感度の
改良が実現しない.また、配合割合が多すぎると、、低
分子キャリヤ輸送剤が時間と共に結晶化し、表面上に粒
子となって現れ、良好な膜とならず、感度が悪くなり、
解像度の低下の原因となる。
本発明に係る電子写真用感光体のキャリヤ輸送層1は、
上記の材料を、例えばベンゼン等の溶媒に溶解し、公知
の方法例えば溶媒コーティング法で形成することができ
る.また、その他の方法例えば、ラξネーティング法、
溶融押出法、デイツプコーティング法、または、スプレ
ー法等の使用も可能である。
本発明に係る電子写真用感光体のキャリヤ輸送層7の膜
厚はIn−100,wmが好ましい。特に、5j@〜2
0!Imが好ましい. 本発明に係る電子写真用感光体のキャリヤ発生層2の材
料としては、種々の材料が使用可能である。
まず、色素系のキャリヤ発生層の材料としては、無金属
フタ口シアニン、銅フタ口シアニン、ハナジルフタロシ
アニン、チタニルフタロシア;.ン等のフタロシアニン
系色素、スーダンレッド、ダイアンレッド、ジェナスグ
リーンB等のアブ系色素、アルコールイエロー、ピレン
キノン、インダンスレンブリリアント、バイオレットR
RP等のキノン系色素、キノシアニン系色素、インジゴ
、チオインジゴ等のインジゴ系色素、インドファストオ
レンジ等のビスベンゾイミダゾール系色素、キナクリド
ン系色素等が挙げられる. これらは必要に応し、ポリエステル、ポリビニルブチラ
ール、ポリカーポネート、エボキシ樹脂、ポリヒドロキ
シエーテル樹脂などの樹脂バインダーと混合して用いる
こともできる, 無機系のキャリヤ発生層材料としては、無定型セレン、
セレン合金、例えば3セレン化2ヒ素、三方晶セレン、
水素化アモルファスシリコン、ゲルマニウム、シリコン
・ゲルマニウム合金等が挙げられる.キャリヤ発生層2
の厚さは、本発明の目的を達底する限りにおいて任意の
厚さであり得る.好ましくは、0.1.raから5nの
厚さである。
4電性基板3の材料としては、銅、アルミニウム、金等
の導電性金属や、ITO#等を貼着して導電性が付与さ
れたガラス(例えば、NESAガラス)、導電性が付与
された樹脂フイルム(例えば、ポリイごド、ポリエステ
ル)、導電性が付与された紙等を用いることができる。
これらのキャリヤ輸送層1とキャリヤ発生層2と導電性
基板3との積層体の形状は、シート状、ドラム状等任意
の形状とすることが出来る.キャリヤ輸送層lを絶縁体
に変化させるためのエネルギー線の機能は、これを照射
して光化学反応を発生させてキャリヤ輸送層lを構成す
る材料に含まれる結合を切断するか、または、キャリヤ
輸送層1を構戒する材料の中に架橋を実現することにあ
るから、この化学反応を実現するに十分なエネルギーを
有するエネルギー線であればよいが、具体的には波長が
400nm以下の紫外線(好ましい下限値はloOnm
、更に好ましい下限値は300nmである。)、アルゴ
ンフッ素エキシマ・レーザー光、シンクロトロン放射光
、X線、エレクトロンビーム、イオンビーム等の粒子線
、炭酸ガスレーザー光等を用いることが出来る.経済的
な方法としては、水銀ランプからの紫外線が好ましいが
、より微細なパターンを焼付けるためには、エレクトロ
ンビーム、エキシマ・レーザー光が望ましい。
なお、キャリヤ輸送層1を構成する上記の材料に上記の
エネルギー線照射をなすと、絶縁層が形威され、tl<
{射量に応して絶縁層の膜厚を変えることができる。よ
って、複写画像に階調性を発現することができる。
また、キャリヤ軸送層1に肪射するエネルギー線の照射
量はキャリヤ輸送層lを構戒する材料の種類・分子量や
キャリヤ輸送層1の膜厚等に依存する.例えば、重量平
均分子量がs.oooであるポリ(メチルフェニル)シ
ランの場合、膜厚を5 4とすると、300〜400n
mの波長の紫外光を発生ずるクセノンランプを使用する
と仮定したとき、9.2mW/cdのエネルギー密度を
もって、約22分照射すれば、照射領域の膜厚全体を絶
縁物に転換することができる。換言すれば、上記の条件
の場合、膜厚1 pgを絶縁物に転換するに要するエネ
ルギーは約0, 2 J /cIaである。
(作用〕 本発明は、ポリシランとこのポリシランのイオン化電位
を基準としてO. l 5 e V以内のイオン化電位
を有する低分子キャリヤ輸送剤との組成物に、エネルギ
ー線照射例えば紫外線照射をなすと、その紫外線等工不
ルギー線照射された領域が絶縁物に転換され、長期的に
(永久に)キャリヤ輸送層としての機能を失うに至ると
云う新たに発見された自然法則を利用したものである.
や覧詳述すれば、上記のポリシランと低分子キャリヤ輸
送剤との組成物をキャリヤ輸送層とした電子写真用感光
体の任意に選択された領域を紫外線等の工不ルギ一線を
照射して、この領域のみは、通常のキャJヤ輸送層とし
て機能せず、このように絶縁物に転換された領域を一部
に有する電子写真用感光体の全面に負電荷を帯電させた
後、可視光露光をなすと、未照射領域は通常のキャリヤ
輸送層としてa能して、電荷を失うが、照射領域は通常
のキャリヤ輸送層としてa能せず、この領域のみには負
電荷が残留するので、この露光領域に残留した電荷をも
って代表されるパターンを帯電潜像として利用すること
ができるようにしたものである.よって、上記の紫外線
等の工不ルギー線照射をもって実現される選択的w!.
縁物化機能をもって、所望のパターンを永久的に記憶さ
せ、この所望のパターンを永久的に記憶している電子写
真用感光体に、負電荷の帯電・可視光等の全面露光・現
像(色剤の選択的付着)・転写・定着の工程をもって、
上記所望のパターンを有するコピーを複数枚作成するこ
とができる。
また、バイアス電圧をかける等、従来技術の反転現像を
行うことにより、複写物をネガ型、ボジ型いずれにも容
易に反転させることも可能である.〔実施例] 以下、図面を参照して、本発明の二つの実施例に係る電
子写真用感光体についてさらに具体的に説明する。
夫堀己組L 第l図参照 アルミニウム基板3上に、チタニルフタ口シアニン(T
iOPc)をポリビニルブチラール(PVB)中に重量
比l対lで分散した組成物を膜厚0.5nに塗布して、
キャリヤ発生層2を形成した。
その上に、メチルフェニルジクロロシランを原材料とし
てなすWes tらの方法を使用して、トルエン中で金
属ナトリウムを用いて重合して得られた重量平均分子量
10,000のポリシラン(1’P=5.62eV)を
ベンゼンに溶解させ、更に、低分子キャリヤ輸送剤とし
てPDA (Ip=5.63eV)を、ポリシランとP
DAとの合計量を基準として、50重量%の濃度で添加
し、バーコート法を使用して塗布した後、乾燥して、厚
さ6nのキャリヤ輸送層1を形成し、これら3層のIN
体よりなる電子写真用感光体を製造した。得られた電子
写真用感光体(n光以前)の特性を測定した結果、ホー
ルドリフト移動度は1 (I”cm” /V − sで
あった. 第2図参照 このようにして製造した積層感光体に、電子写真用テス
トチャート6(パターンは黒、下地は透明)をマスクと
して載せ、水銀ランプにより紫外線4(波長300〜4
00nm)を照射エネルギー9.2mW/c4をもって
60分間照射して画像露光を行い、紫外線照射領域を絶
縁物5に転換した. 次に、従来の技術に係るレーザープリンターを使用して
、印刷を実行したが、この工程を詳細に説明する. 第3図参照 コロナ帯電装Wt8を使用して、キャリヤ輸送層3の上
面全面を負に帯電させた。
第4図、第5図参照 次に、可視光7をもってキャリヤ輸送N3の上面全面を
霜光すると、キャリヤ発生N2から正電荷が発生して、
これがキャリヤ発生層2中を上方向に移動して、上記の
負電荷と結合して、紫外線非照射領域では負電荷は消滅
する.しかし、紫外線照射領域では、上記の正電荷は絶
縁層5にプロックされてam荷と結合できないため、上
記の負電荷はそのま覧残留する. 第6図参照 こ\で、キャリヤ輸送層3上にトナー等の色剤を散布す
ると、このトナー等の色剤はa電荷の残留した領域(絶
縁物層5上)のみに付着して現像された. 第7図参照 次に、現像された紫外線照射領域上のみにトナー等の色
剤が残留しているキャリヤ輸送層3上に紙等の画像保持
媒体を乗せてトナー等の色剤8を転写し、これを定着し
て、複写物を作威した。
このようにして、鮮明なネガ型画像を有する複写物が1
00枚以上、作威された. 更に、このネガ型画像に反転現像を行ったところ、鮮明
なボジ型画像が得られた。
実財H1え 実施例1と異なるところは、キャリヤ輸送層1の材料で
あるポリシランの重量平均分子量を5,000  ( 
I p =5.62 e V)としてある点のみである
が、実施例lの場合とお\むね同一の結果が得られた. 実1u殊l キャリヤ発生N2として下記のアブ化合物を用いる以外
は実施例lと同様にして、電子写真用感光体を製造した
が、実施例1の場合と概ね同一の結果が得られた. = O 2 q  工 〉 犬息例」一 低分子キャリヤ輸送剤としてスチルヘンを用いる以外は
実施例lと同様にして、電子写真用感光体を製造したと
ころ、実施例lと概ね同様であった。
且』え例」一 低分子キャリヤ輸送剤として、イオン化電位が5.38
eVである下記のヒドラゾン誘導体を用いる以外は実施
例lと同様にして、電子写真用感光体を製造したが、得
られた感光体くn光以前)の特性を測定した.ホールド
リフト移動度は1o−7cf/V・S台にまで大幅に低
下し、現像した結果、不鮮明な不ガ型画像しか得られな
かった。
(発明の効果) 以上説明せるとおり、本発明に係る電子写真用感光体は
、導電性基板上にキャリヤ発生層が形威され、このキャ
リヤ発生層上に、エネルギー線の照射によって絶縁物に
転換される化合物を主成分として含有する層よりなるキ
ャリヤ輸送層が形威されて積層体をなすように横或され
ているので、この電子写真用感光体の一部領域のみにエ
ネルギー線を照射することにより、このエネルギー線が
照射された一部領域のみを絶縁物に転換することができ
、この一部領域のみが絶縁物に転換された電子写真用感
光体の表面に負電荷を帯電させた後、全面を可視光をも
って露光すると、上記の負電荷はエネルギー線照射領域
のみに残留して、静tWI像となるので、この一部露光
された本発明に係る電子写真用感光体は、永久的プリン
トマスターとして利用することができる.なお、本発明
に係る電子写真用感光体は、エネルギー線未照射領域に
追加書き込みをすることは可能である.本発明に係る電
子写真用感光体において括目すべきことは階調性がすぐ
れていることであり、濃淡を有する画像にも利用しうろ
ことである.
【図面の簡単な説明】
第l図は、本発明の一実施例に係る電子写真用感光体の
断面図である. 第2図乃至第7図は、本発明の一実施例に係る電子写真
用感光体を使用して、印刷をなす工程説明図である。 キャリヤ輸送層、 キャリヤ発生層、 導電性基板、 紫外光、 絶縁物に転換された領域、 電子写真テストチャート、 可視光、 色剤(トナー)、 画像支持媒体(紙).

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]導電性基板(3)上にキャリヤ発生層(2)が形
    成され、該キャリヤ発生層(2)上に、エネルギー線の
    照射によって絶縁物に転換される化合物を主成分として
    含有する層よりなるキャリヤ輸送層(1)が形成されて
    積層体をなし、前記キャリヤ輸送層(1)の表面の任意
    に選択された領域がエネルギー線の照射をもって絶縁物
    (5)に転換される電子写真用感光体において、 前記キャリヤ輸送層(1)は、ポリシランと該ポリシラ
    ンのイオン化電位を基準として±0.15eV以内のイ
    オン化電位を有する低分子キャリヤ輸送剤との組成物か
    らなる ことを特徴とする電子写真用感光体。
JP30891989A 1989-06-22 1989-11-30 電子写真用感光体 Expired - Fee Related JP2794849B2 (ja)

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