JPH04175758A - 表面保護層を有する有機系感光体の製造方法 - Google Patents

表面保護層を有する有機系感光体の製造方法

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JPH04175758A
JPH04175758A JP30499890A JP30499890A JPH04175758A JP H04175758 A JPH04175758 A JP H04175758A JP 30499890 A JP30499890 A JP 30499890A JP 30499890 A JP30499890 A JP 30499890A JP H04175758 A JPH04175758 A JP H04175758A
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photoreceptor
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layer
thin film
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JP30499890A
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Isao Doi
勲 土井
Mochikiyo Osawa
大澤 以清
Shuji Iino
修司 飯野
Kenji Masaki
賢治 正木
Seiji Kojima
誠司 小島
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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、表面を粗面化した後に真空薄膜の表面保護層
を形成して感光体を製造する方法に関する。
従来技術および課題 近年、有機光導電性材料を結着樹脂に配合した有機系感
光体が広く用いられるにいたっている。
有機系感光体は、ディッピング法に代表されるような塗
布法によって製造可能である事から、歩留まり良く大量
生産可能である。また安価で無害な感光体であり、最近
では高速領域の複写機に搭載可能な感度を有する感光体
も提案されるに至っている。
しかし、有機系感光体は、元来、表面硬度が低いため耐
摩耗性に乏しく、感光体に高い機械的ストレスがかかる
高速領域の複写機に実装するためには表面保護層を設け
、耐久性を向上させる事が望まれている。
発明が解決しようとする課題 かかる表面保護層の1種として適当な化合物の真空薄膜
が提案されている。真空薄膜は、高度で透明な薄膜を比
較的容易に形成できる。
塗布法により作製された有機系感光体は、塗布性特有の
所謂レベリング効果により表面が極めて平滑であり、例
えば、J l5−B−0601で規定される十点平均粗
さRtで高々0.035μm程度の表面粗さが観測され
るに過ぎない。感光体作製に使用される基板表面が平滑
な場合は勿論の事、基板加工等の影響で基板表面が0.
5〜1μ肩程度の粗さを有するような場合においても、
その上に20μm程度の感光層を塗布すると、感光1表
面の粗さは前述の如き粗さに収まってしまう。
このように平滑な表面を有する有機系感光層に直接真空
薄膜を設け、実際の複写プロセスにその感光体を適応し
た場合、残留電位の上昇、並びに、黒筋状の画像ノイズ
の発生という問題が生ずる。
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであって、従
来、極めて平滑な有機系感光層の表面に直接真空薄膜を
形成していたことに代え、予め、有機系感光層表面を微
細に粗面化し、その後、真空WI膜を形成することによ
り上記問題を解決しようとするものである。
なお、感光体の表面を粗面化した技術として、特開平2
i39566号公報あるいは特開昭59− ]、 46
057号公報等が知られているが、本発明の粗面化され
た感光体とは、粗面化の程度、粗面化の対象等が、本発
明と全く異なり、また目的、効果も異なるものである。
本発明は、41機系感光層上1こ表面保N層と(、て真
空薄膜を形成して感光体を製造する方法において、該有
機系感光層を加熱しで軟化した状態で、凹凸部材を押圧
して、表面を粗面化[2、その後に真空薄膜を形成する
ことを特徴とする有機系感光体の製造方法に関する。
感光層は、自体公知の有機系感光層を導電性基板上に設
けたものであり、感光層の内部構造は、導電性基板上1
ご光導電性材料と電荷輸送材料を結着剤に配合した単層
型構成の感光層、導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸
送層が順次形成されでいる機能分離型構成の感光層、あ
るいは導電性支持体−トに電荷輸送層と電荷発牙層が順
次形成されている機能分離型構成のいずれであってもよ
い。
もっとも、電荷発生層としてはフタ「Jシアニンの蒸着
膜のような結着樹脂を用いず電荷発生物質自体のみから
なるものも存在するが、このような電荷発生層で構成さ
ねていても、その上に樹脂分散型の電荷輸送層が設けら
れていれば本発明は有効である。
また、表面保護層を設ける場合、その保護層の下の感光
層がプラズマ中における電子あるいはイオンの衝撃、熱
等で劣化しないように感光層の上に一旦、樹脂層を設け
る構成の感光体が提案されているが(例えば特開平01
−133063号公報等)、そのような薄膜の感光体の
場合、感光層が無機系、有機系いかなる種類のものであ
れ、本発明を適用することにより耐久性、残留電位の上
昇感度低下(黒筋発生)が改善される。
有機系感光層表面を粗面化するにはまず、該有機系感光
層を加熱して凹凸部材を押圧する。
加熱温度は、有機系感光層の表面側層を構成する結着樹
脂の種類により調整するべきもので、その樹脂が軟化す
る温度以上に加熱する。一般には、50℃〜150°C
程度に加熱すれば充分である。
加熱温度が高すぎると感光体の静電特性に悪影響を及ぼ
す。加熱温度が低すぎると樹脂の軟化が起こらず所望の
表面粗さが得られない。
有機系感光層が軟化した状態で、外部から凹凸部材を押
圧し、その凹凸形状を感光層表面に転写する。本発明に
おいでは、結果的に形成される表面粗さが、最大粗さ(
J l5−BO601−1982)で表して、0.05
〜04μm程度になるように、凹凸部材を選択し押圧す
る。このような表面粗さを有する感光層表面に表面保護
層として真空薄膜を形成して得られた感光体は、残留電
位の上昇、黒筋等が発生し2ない。
凹凸部材としては、その凹凸形状がそのまま感光層表面
に転写されるようなものを使用してもよい。また加熱下
で凹凸部材抑圧後、感光層を常温に戻したとき、結着樹
脂の収縮にともない、押圧した凹凸による歪みが原因し
て、その凹凸よりさらに微細な荒れが表面に形成される
ことを利用する観点から選択してもよい。
具体的な凹凸部材としては、例えば、表面に凹凸形状を
有する熱収縮性チューブ、伸縮性網目状被覆材、例えば
メツ/ユ状のストッキング等、粗面化ローラー等積々の
ものを挙げることができる。
熱収縮性チューブを使用する場合、該チューブを感光体
にかぶせるときに、感光体を傷−つけないようにするた
めに、内径が感光体ドラム径より大きいものを使用し、
加熱処理による収縮により感光層に密着可能な収縮率を
有するものを使用する。
熱収縮チューブは、収縮前の内面の表面粗さが、結果と
して得られる感光層表面の粗さより粗いものを使用する
。具体的には最大高さで表して、0゜08〜0.8μm
の表面粗さを有するものを使用すれば良い。熱収縮チュ
ーブの大きさ、収縮率等を考慮にいれれば、感光層表面
fこ所望の粗さを付与することができる。
熱収縮性チューブは、ポリエチレン、ポリオレフィン、
架橋ポリオレフィン、ポリ塩化ビニノ呟架橋ポリエチレ
ン、飽和ポリエステル、放射線架橋ナイロン、ポリアミ
ドエラストマー、フッ素樹脂PFA、ンリコンゴム、放
射線架橋変性ンリコーン、低密度ポリエチレン、四フッ
化エチレン樹脂等積々の材質からなるものが知られてい
るが、感光層の結着樹脂を軟化させるに使用する加熱温
度よりも低い温度で収縮するものが好ましい。ポリオレ
フィン、架橋ポリオレフィン、ポリ塩化ビニール、低密
度ポリエチレンからなる熱収縮性チューブは、それらの
チューブが収縮する温度では、有機系感光層が劣化する
ことはないので、特に好ましい。
熱収縮性のチューブ内面の凹凸形状は、チューブの収縮
力l二より感光層に押圧され、転写される。
表面粗さは、チューブの収縮率、結着樹脂の軟化の程度
、押圧時間、あるいはチューブの収縮力等に影響を受け
、さらに表面押圧後の感光層の冷却による結着樹脂収縮
の影響も加わる。
伸縮性網目状部材としては、耐熱性の観点からナイロン
系、ポリアクリル系、テフロン系、ポリエステル系の樹
脂からなるメツシュ状のもので、第1図に示したように
、開口部(図中、斜線部)は、200μl112以下が
望ましい。これより開口部が広くなると、収縮力による
応力が分散されて、所望の粗さが得られない。メツシュ
の線径は25μm以下が望ましい。線径がそれ以上、太
くなると、表面を所望の粗さに荒らすことができなくな
る。
伸縮性網目状部材を用いて感光層表面に凹凸を付与する
には、その部材を感光層に被覆し、結着樹脂が軟化する
温度以上で、アニール処理を施す。
通常の感光層を適用する限り、温度50〜150℃の範
囲でアニール処理を施すことができる。アニール温度が
高すぎると感光体の静電特性が悪影響を受け、一方、低
すぎても満足な粗面化を行うことができない。
感光層表面への凹凸の付与は、伸縮性網目状部材の収縮
力により行うが、形成される凹凸形状は、メツシュの形
状がそのまま反映された形状ではなく、冷却時における
結着樹脂の収縮によりさらに細かい凹凸が形成される。
伸縮性網目状部材の別の使用態様としては、感光層をテ
ィッピング法により感光液から引き上げて、加熱乾燥に
際して、伸縮性網目状部材を感光層に被覆した状態で行
ってもよい。そうすることにより感光体製造の工程の簡
略化が可能となる。
ベルト状の感光層の表面に凹凸を付与するには、結着樹
脂が軟化した状態で、表面が所望の凹凸に荒らされた粗
面化ローラー間を圧力をかけながら通過させる等の方法
が挙げられる。
さらに結着樹脂が軟化した状態で感光層ドラムと、表面
が所望の凹凸に荒らされた粗面化ローラとを回転させな
がら互いに押圧する方法等も有効である。
以上のように表面を粗面化された有機系感光層の表面(
こは、真空薄膜を形成し、表面保護層とする。
このような表面保護層としてはプラズマ重合法で形成し
た非晶質炭化水素膜、または、A1.O,、Bi、O,
、Ce、○1、Cr2O2、In、○1、MgO。
Sin、5i02、SnO,、Ta、O,、Tie、T
ie2、ZrO2、Y、O,等の金属酸化物、Si、N
、%Ta2Nなどの金属窒化物、MgF 2、LiF、
NdF)、LaF、、CaF2、CeF、等の金属弗化
物、SiC。
TiCなどの金属炭化物、ZnS、CdS、PbSなど
の金属硫化物等の金属化合物を蒸着法、スパッタリング
法、イオンブレーティング法などのいわゆる真空薄膜形
成技術を用いて形成した金属化合物膜が挙げられる。
表面保護層の厚さは、微細な凹凸のない鏡面状の表面に
形成したとした場合に換算して、0.O1〜・5μm1
好ましくは0.04〜1μmである。
この程度の膜厚であると、感光層表面の凹凸の形態は、
表面保護層上に、はとんとそのまま形状で現われる。
本発明による粗面化処理を施した感光層表面に真空薄膜
の表面保護層を形成すると、真空薄膜は、膜ストレスを
内包することになり、該薄膜中に無数のクラックか、膜
厚方向に入る。その結果、感光層表面は、無数の斑点が
島状にアイソレートされ、電荷の横流れ、残留電位の上
昇等が防止され、感光体の感度低下、残留電位上昇、黒
筋発生等の諸問題が解消されるものど考えられて(する
5μmより厚いと、形成した真空薄膜に内部応力に基づ
くと考えられるクラックが形成されず、前記した問題が
依然解消されない。膜厚かOOlpmより薄いと耐刷し
たどきに摩耗あるいは剥離し易くなる。
以1S、本発明を実施例を用いて説明する。
有機系感光層(a)の作製(負帯電用機能分離型)ビス
アゾ顔料クロロン゛アンプル=(CDB)lffi量部
、ロムエステル樹脂(東洋紡績社製;V−200)If
fi量部、ロムノクロへキガノン+oott部の混合液
をサンドグラインダーにで13時間分散I7だ。この分
散液を直径80mmx長さ330mmの円筒状アルミニ
ウム基板上にデイIピングにて塗布し、乾燥して膜厚0
.3μmの電荷発生III・形成した。
別に、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−ジフェニ
ルヒドラゾン(DEH)11を蓋部、及びポリカーボネ
ート(量大化成社製;に−1300)1重量部をテトラ
ヒドロ7ラン(T HF ) 6 ff1lij:m溶
解し、この溶液を前記電荷発生層−Fi:を布、乾燥し
、乾燥後の膜厚が15μmの電荷輸送層を形成し、有機
系感光層(a)を得た。
負構(娶1贋劾火膿簑腎(正帯電用バインダー型)特殊
α型銅フタロ〕アニン(東洋インキ社製)2重量部、ア
クリルメラミン熱硬化型樹脂(大日本イ)ギ社製、A−
405とスーパーベノカミ〉J820の混合物)50重
量部、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−ジフェニ
ルヒドラゾ〉25重量部および有機溶剤(キン127重
量部とブタノール3重量部の混合物)500重量部の混
合液をボールミルで10時間粉砕分散した。この分散液
を直径80mmx長さ330mmの円筒状アルミニウム
基板上にデイ・ノビングにて塗布し、乾燥焼き(−1け
(150’Cで1時間)を行い、膜厚15μmの有機系
感光層(b)を得た。
実施例1 (表面粗面化) 有機系感光層(a)を50’Cの温度雰囲気下で30分
間加熱し、5た。その後、すぐに、直g120mm。
内側の表面粗さ(Rt)0.588μmの熱収縮性チコ
ーブN5−Tube(材質、ポリ塩化ビニル、収縮率5
0%、F」集電下社製)を有機系感光体(a)にかぶせ
、チコーブの外側回りから90℃の温度で10分間加熱
した。
熱収縮性チューブを取り除いたところ、有機系感光層(
a)の表面粗さ(R[)は、0.048μmであっなお
、表面粗さは、表面粗さ計す−フコl、550A(東京
精密社製)により測定した。
次に有機系感光層(a)の表面上に、表面保護層として
以下に記載のごとく非晶質炭化水素膜(PAC)を・形
成した。
(非晶質炭化水素膜の形成) 第2区1こ示ずグロー放電分解装置において、まず、反
応装置(733)の内部をl O−”Torr程度の高
真空にした後、第1および第2#1節弁(707および
708)を解放し、第1タンク(701)より水素ガス
、第2タンク(702)よりブタシュンガスを各々出力
圧1 、0 kg/ crn”の下で、第1および第2
流量制御器(713および714)内へ流入させた。そ
し、て、各流量制御器の目盛を調整して、水素ガスの流
量を300 secm、ブタジェンガスの流量を3 Q
 5cciとなるように設定して、途中混合器(731
)を介して、主管(732)より反応室(733)内へ
流入L7た。各々の流I゛が安定し7た後に、反応室(
733)内の圧力がQ、5Torrとなるように圧力調
整弁(745)を調整した。一方、基板(752)とし
ては、前述の有機系感光層(a)を用いて、予め50℃
に加熱しておき、ガス流量および圧力が安定した状態で
、予め接続選択スイッチ(744)により接続しておい
た低周波電源(741)を投入し、電力印加電極(73
6)に180Wattの電力を周波数100KHzの下
で印加して約180秒間のプラズマ重合反応を行ない、
基板(752)上に厚さ1200人の非晶質炭素膜(P
AC膜)を表面保護層として形成した。成膜完成後は、
電力印加を停止し、調節弁を閉じ、反応室(733)内
を充分に排気した後、真空を破り本発明に係る感光体を
取り出した。
(感光体の評価) 得られた感光体を、感度低下、膜欠損および接着性の各
評価に供した。
感度低下の評価 得られた感光体を実機に搭載し、露光量を調整し、画像
濃度0.50のハーフトーン画像を得た。
その後A4紙1万枚のコピーをきった後、同一の露光量
にてハーフトーン画像を得、その画像濃度を求め、初期
の画像濃度0.50との差を求めtこ。
例えば一方杖コピー後の画像濃度が0.55であれば、
その差0.05を感度低下分とした。
実機の表面電位設定は600 [V]、現像バイアス設
定はl 50 [V]とした。
表1に下乙の評価基準にて感度低下の良否を示しlこ。
尚、画像濃度の測定は、コニカ社製、温度計、サクラデ
ンントメータPDA65(商品名)を用いtこ。
膜欠損評価 一方杖コピー後の感光体表面を300倍の光学顕微鏡(
視野面積0.08+nm’)で観察し、その映像をニレ
コ社製画像解析装置ルーゼソクス5000(商品名)で
解析し、表面保護層の欠損部分の面積比率を算出した。
観察はドラム上任意の20点で行ない。その中で最大の
値のものを採用しl:。
膜欠損比率を以下のごとくランク付しt;。
欠損比率   記号  評  価 0〜2%    ○  良好 2%超〜5%  △  実用上問題無し5%超〜   
 ×  実用上不適当 結果を表1に示した。
接着性評価 JIS−に5400規格の基盤目試験を行ない表面保護
層の有機系感光層への接着性を評価し、以下のごとくラ
ンク付を行なった。
結果を表1に示した。
実施例2〜実施例6および比較例L  2実施例1にお
いて、感光層の加熱温度を50°Cとしたことに代えて
、40°C(比較例1)、80℃(実施例2)、100
°C(実施例3)、110℃(実施例4)、120°C
(実施例5)、150°C(実施例6)、160°C(
比較例2)とした以外、実施例1と同様1: lで感光
体を作製し、評価した。
表面粗さ(訂)、感度低下、膜欠損および接着付評価の
結果を表11コ示しだ。
害簾貝7r、、!!。
実施例1において、感光層を50℃で30分間加熱し7
たこと17代えて、110°Cで、20分間(実施例−
°)、40分間(実施例8)および00分間(実施例9
)加熱しt―以外、実施例1と同様にして感光体を作製
し、評価し、また。
表面粗さ(Rt)、感度低ト、瞑欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
害−施例−1す。
実施例1において、有機系感光層(a)を用いたことに
代え、有機系感光層(b)を使用し、該感光層をl l
 O’Cで加熱し7た以外、実施例1と同様にし、て感
光体を作製し、評価17た。
表面粗さ()と)、感度低↑、膜欠損および接着性評価
の結果を表11:示した。
実施例11 感光層・の加熱温度を110’Cと11、直径+20闘
、内側の表面粗さ(Rt)0.31μmの熱収縮性プコ
ーブ(祠質:ポリエチレ)・テレフタL−−−)、収縮
率30%N)を使用し、実施例1と同様に感光体を作製
し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損J、Xよび接着性
評価の結果を表1に示した。
尤廓例−Lり− 感光層加熱温度をI !、 0 Cと1表面保護層とし
て、以下に記載のごとく酸化アルミニウム膜(All!
203膜)を形成した以外、実施例1と同様に感光体を
作製し、評価した。
表面粗さ(Rt )、感度低下、摸欠損および接着性評
価の結果を表1に示した。
(Ao、0.膜の作製〕 常用のスバ・ツタリング装置を用いて、下記条件: ターゲソ]・:八〇20゜ 基板湿度 250℃ 放電間隔 :50mm(ターゲットと基との距離)真空
度  ・2 X I O’−’Torr放電ガス ・A
r 放電電力 +2.OKW 放電周波数+13.56MHz 放電時間 12分間 膜  厚 + 1.800人 にてAQ、O,膜を形成した。
尤真例−1−,3− 感光層の加熱温度を110°Cどし、表面保護層と17
で、以下に記載のごとく酸化ケイ素膜(S i O膜)
を形成した以外、実施例1と同様に感光体を作製し5、
評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着硅評価
の結果を表11コ示した。
(SiO膜の形成) 常用の真空加熱法による蒸着装貢を用いて、−ト記条件
; 蒸着源  :SiO 基板温度 、50℃ ボート温度、1200℃ 真空度  : 8 X I O−’Torr蒸着時間 
:5分間 層 膜 厚:1300人 にでSiOの薄膜を設けた。
乳鼻準11−牟 有機系感光層(a)を、直径30mm、長さ約40Qm
mの6(5ヲイロン製の伸縮性円筒状、メノン、(線径
約20pm、開口部約901IIl+2(平均))T′
覆い、温度80°Cの雰囲気下で30分間アニールする
こきにより表面粗面化を行った以外、実施例1と同様1
こ感光体を作製し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
害障例−↓−5−二実−V−1−7− アニール湿度をlOOoC(実施例15)、1.10’
c(実施例1.6)、、  1.20°C(実施例17
)として感光層表面を粗面化処理した以外、実施例14
と同様にして感光体を作製し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示し、た。
実施例14において、温度80℃で30分間アニール処
理したことに代えて、温度110°Cで、20分間(実
施例18)、40分間(実施例19)および60分(実
施例20)アニール処理し、感光層表面を粗面化処理し
た以外、実施例14と同様にして感光体を作製し、評価
した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
実施例21 実施例14において、有機系感光層(a)を用いたこと
に代え、有機系感光層(b)を使用し、110°Cでア
ニール処理し、感光層表面を粗面化処理した以外、実施
例1と同様にして感光体を作製し、評価した。
表面粗さ(R【)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
実施例22 有機系感光層(a)を、直径35mm、長さ約400闘
のポリエステル製の伸縮性円筒状メソシュ(線径約20
pm、開口部約120 pm2c平均))で覆い、温度
110°Cの雰囲気下で30分間アニールすることによ
り表面粗面化を行った以外、実施例1と同様に感光体を
作製し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
実施例23 感光層加熱温度をl i OoCとし、表面保護層とし
て、実施例12に記載の酸化アルミニウム膜(A120
3膜)を形成した以外、実施例14と同様に感光体を作
製し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
実施例24 感光層加熱温度を100℃とし、表面保護層として、実
施例13に記載の酸化ケイ素膜(SiO膜)を形成した
以外、実施例14と同様に感光体を作製し、評価した。
表面粗さ(Rt)、感度低下、膜欠損および接着性評価
の結果を表1に示した。
光盟p激米 本発明によると、有機系感光体表面を安定して粗面化で
きる。
本発明の方法により、粗面化した有機系感光層の表面に
表面保護層として真空薄膜を設けた感光体は、感度低下
、黒筋発生、膜欠損等が発生しなしゝ。
【図面の簡単な説明】
第1図は、伸縮性網目状被覆部材の形状を模式的に示し
た区である。 第2図は、グロー放電分解装置の概略構成例を示す図で
ある。 特許出願人 ミノルタカメラ株式会社 代 理 人 弁理士 青 山  葆はか16箔1 ズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、有機系感光層上に表面保護層として真空薄膜を形成
    して感光体を製造する方法において、該有機系感光層を
    加熱して軟化した状態で、凹凸部材を押圧して、表面を
    粗面化し、その後に真空薄膜を形成することを特徴とす
    る有機系感光体の製造方法。
JP30499890A 1990-11-08 1990-11-08 表面保護層を有する有機系感光体の製造方法 Pending JPH04175758A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009020278A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Canon Inc 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2009025710A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Canon Inc 電子写真感光体の製造方法
JP2011090296A (ja) * 2009-09-24 2011-05-06 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法、電子写真感光体
JP2012226149A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Canon Inc 電子写真感光体の表面加工方法、および電子写真感光体の製造方法

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