JPH05307269A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH05307269A
JPH05307269A JP11156192A JP11156192A JPH05307269A JP H05307269 A JPH05307269 A JP H05307269A JP 11156192 A JP11156192 A JP 11156192A JP 11156192 A JP11156192 A JP 11156192A JP H05307269 A JPH05307269 A JP H05307269A
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group
transport layer
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Application number
JP11156192A
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English (en)
Inventor
Masayuki Mishima
雅之 三島
Harumasa Yamazaki
晴正 山崎
Takashi Matsuse
高志 松瀬
Tadashi Sakuma
正 佐久間
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性支持体1、その上に設けられた電荷発
生層2、及び更にその上に設けられた電荷輸送層3を有
する電子写真感光体において、最表面層である電荷輸送
層が、下記一般式(I) 【化1】 〔式中、Aはシアノ基又はニトロ基を示し、Dは水素原
子、アルキル基又はアルコキシル基を示す。〕で表わさ
れるイミン化合物を含有するものである電子写真感光
体。 【効果】 本発明の電子写真感光体は、高い画像濃度を
与えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体に関
し、更に詳しくは特定のイミン化合物を含有し、高画像
濃度を与える電子写真感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた複写機やプ
リンターの発展は目覚ましく、用途に応じて様々な形
態、種類及び機能を有する機種が開発され、それに対応
してそれらに用いられる感光体も多種多様のものが開発
されつつある。
【0003】従来、電子写真感光体としては、その感
度、耐久性の面から、主として無機化合物、例えば酸化
亜鉛、硫化カドミウム、セレン等が用いられてきた。し
かしながら、これらは有害物質である場合が多く、その
廃棄が問題となり、公害をもたらす原因となる。また、
感度が良好なセレンを用いる場合、蒸着法等により導電
性基体上に薄膜を形成する必要があり、生産性が劣り、
コストアップの原因となる。
【0004】近年、無公害性の無機物感光体としてアモ
ルファスシリコンが注目され、その研究開発が進められ
ている。しかしながら、これらも感度については優れて
いるが、薄膜形成時において、主にプラズマCVD法を
用いるため、その生産性は極めて劣っており、感光体コ
スト、ランニングコストとも大きなものとなっている。
【0005】一方、有機感光体は、焼却が可能であり、
無公害の利点を有し、更に、多くのものは塗工により薄
膜形成が可能で大量生産が容易である。それ故にコスト
が大幅に低減でき、また、用途に応じて様々な形状に加
工することができるという長所を有している。しかしな
がら、有機感光体は、その感度及び耐久性に問題があ
り、高感度かつ高耐久性の有機感光体の出現が強く望ま
れている。
【0006】有機感光体の感度向上の手段として様々な
方法が提案されているが、現在では電荷発生層と電荷輸
送層とに機能が分離した、主に二層構造の機能分離型感
光体が主流となっている。この機能分離型感光体では、
露光により電荷発生層で発生した電荷は、電荷輸送層に
注入され、電荷輸送層中を通って表面に輸送され、表面
電荷を中和することにより感光体表面に静電潜像が形成
される。この機能分離型は単層型に比して発生した電荷
が捕獲される可能性が小さくなり、各層それぞれの機能
が阻害されることなく、効率よく電荷を感光体表面に輸
送し得る(アメリカ特許第2803541号明細書)。
【0007】機能分離型感光体の電荷発生層に用いられ
る有機電荷発生材としては、照射される光のエネルギー
を吸収し、効率よく電荷を発生する化合物が選択使用さ
れており、例えば、アゾ顔料(特開昭54−14967
号公報)、無金属フタロシアニン顔料(特開昭60−1
9146号公報)、金属フタロシアニン顔料(特開昭5
7−146255号公報)、スクエアリウム塩(特開昭
63−113462号公報)等を挙げることができる。
【0008】電荷輸送層に用いられる電荷輸送材として
は、電荷発生層からの電荷の注入効率が大きく、更に電
荷輸送層内での電荷の移動度が大である化合物を選定す
る必要がある。そのためには、イオン化ポテンシャルが
小さい化合物、カチオンラジカルが発生し易い化合物が
選ばれ、例えば、トリアリールアミン誘導体(特開昭5
8−123542号公報)、ヒドラゾン誘導体(特開昭
57−101844号公報)、オキサジアゾール誘導体
(特公昭34−5466号公報)、ピラゾリン誘導体
(特公昭52−4188号公報)、スチルベン誘導体
(特開昭58−198043号公報)、トリフェニルメ
タン誘導体(特公昭45−555号公報)、1,3−ブ
タジエン誘導体(特開昭62−287257号公報)等
が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、有機感
光体の高感度化に対して様々な提案がなされているが、
電子写真方式を利用したプリンターの普及に従い、ソリ
ッド画像において‘墨’のような黒さが求められてお
り、現在のプリンターでは未だその域には達していな
い。また、感度が優れていても画像濃度が低い場合が多
い。この画像濃度の調整は、現在ではコントラスト電位
を変化させることにより行っているが、この方法では、
例えば画像濃度を高くするとバックグラウンドにまでト
ナーが付着し、画質としては悪いものになってしまう。
そこで感光体やトナーの本質を変え、画像濃度を高くす
ることが当該分野で強く望まれている。
【0010】一般に、画像濃度は、電子写真プロセスに
おいて現像部及び転写部で決定される。即ち、現像部に
おいて、トナーがいかに多く感光体に付着するか、転写
部において、いかに多くのトナーが感光体から紙に転写
されるかによっている。これらは、トナーと感光体との
間に働く力を調整することによりコントロールされる。
【0011】感光体とトナーの間に働く力としては、主
に感光体表面電荷とトナーの表面電荷の間に働く静電引
力と、感光体とトナーの双極子の間に働くファン・デア
・ワールス力の二つを挙げることができる。これらを任
意に変化させることができれば、画像濃度も任意のもの
を得られるはずである。
【0012】従って、本発明は、上記静電引力及びファ
ン・デア・ワールス力を大きくし現像部でのトナーの付
着量を増加させる一方、転写効率を低下させることなく
高画像濃度の得られる電子写真感光体を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定のイミン化合物
を感光体表面に含有せしめることにより、上記要件を具
備する電子写真感光体が得られることを見出し、本発明
を完成した。
【0014】すなわち本発明は、導電性支持体1、その
上に設けられた電荷発生層2、及び更にその上に設けら
れた電荷輸送層3を有する電子写真感光体において、最
表面層である電荷輸送層が、下記一般式(I)
【0015】
【化2】
【0016】〔式中、Aはシアノ基又はニトロ基を示
し、Dは水素原子、アルキル基又はアルコキシル基を示
す。〕で表わされるイミン化合物を含有するものである
ことを特徴とする電子写真感光体を提供するものであ
る。
【0017】このように、感光体表面にイミン化合物
(I)を含有せしめることにより、トナーと感光体との
間に働く静電引力及びファン・デア・ワールス力を大き
くすることができ、現像部における画像濃度向上に有効
であるが、これに対して転写部においては、逆にトナー
と感光体の間に働く力は小さい方が好ましい。しかしな
がら、この点はイオン性化合物を用いない限り、極端に
悪くなることはなく、イミン化合物(I)は中性化合物
であるので、転写効率への影響はほとんどない。
【0018】一般式(I)において、Dの好ましい例と
しては、アルキル基としては、炭素数6以下のもの、例
えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等
が挙げられ、アルコキシル基としては、炭素数6以下の
もの、例えばメトキシル基、エトキシル基、n−プロポ
キシル基、イソプロポキシル基、n−ブトキシル基、s
ec−ブトキシル基、イソブトキシル基、t−ブトキシ
ル基、n−ペンチルオキシル基、n−ヘキシルオキシル
基等が挙げられる。
【0019】以下に、イミン化合物(I)を具体的に例
示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0020】
【化3】
【0021】
【化4】
【0022】
【化5】
【0023】
【化6】
【0024】これら、イミン化合物(I)の双極子モー
メントは大きく、いずれも3D以上であり、これらを最
表面層に含む電子写真感光体とトナーの間に働く静電引
力、ファン・デア・ワールス力は大きなものとなる。ま
たイミン化合物(I)のイオン化ポテンシャルは電荷輸
送材よりも大きく、電荷移動のトラップになることはな
い。
【0025】本発明の電子写真感光体は、機能分離型、
すなわち例えば図1に示すように導電性支持体1上に電
荷発生層2及び電荷輸送層3がこの順に積層されている
ものであり、最表面層である電荷輸送層3にイミン化合
物を含むものである。
【0026】本発明に用いられる導電性支持体1の基材
としては、アルミニウム、ニッケル等の金属、金属蒸着
高分子フィルム、金属ラミネート高分子フィルム等を用
いることができ、ドラム状、シート状、ベルト状等いず
れの形態で用いることもできる。
【0027】電荷発生層2は、電荷発生材並びに必要に
応じて用いられる結合剤及び添加剤よりなり、上記導電
性支持体上に、蒸着法、CVD法、塗工法等の方法によ
り形成される。
【0028】電荷発生材としては、照射される特定の光
を吸収し、効率よく電荷を発生するものであれば特に限
定されず、有機材料、無機材料を問わず好適に使用する
ことができる。有機電荷発生材としては、例えば、ペリ
レン顔料、多環キノン顔料、無金属フタロシアニン、金
属フタロシアニン、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、チ
アピリリウム塩、スクエアリウム塩、アズレニウム顔料
等が挙げられる。これら電荷発生材は、単独で、又は2
種以上を組み合わせて使用することができる。電荷発生
材の使用量は、電荷発生層全体の20重量%以上が好ま
しい。使用量が20重量%に満たないと、感光体として
の感度が急激に低下する。
【0029】必要に応じて用いられる結合剤としては、
特に限定されず、例えばポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリエステル、ポリアミド等の縮合系重合体;ポ
リエチレン、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合
体、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルホル
マール、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリルアミド、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体等の付加重合体;ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂等が好適
に用いられる。これら結合剤は、単独で、又は2種以上
を組み合わせて使用することができる。結合剤の使用量
は、電荷発生層全体の0.1〜80重量%が好ましい。
【0030】必要に応じて用いられる添加剤としては、
例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、粘着剤、
増感剤等が挙げられる。
【0031】電荷発生層2の膜厚は、0.1〜5.0μ
m、特に0.1〜2.0μmが好ましい。
【0032】電荷輸送層3は、イミン化合物(I)、電
荷輸送材、結合剤及び必要に応じて用いられる添加剤よ
りなり、上記電荷発生層上に、蒸着法、CVD法、塗工
法等の方法により形成される。
【0033】イミン化合物(I)は、単独で、又は2種
以上を組み合わせて使用することができ、その使用量
は、電荷輸送層全体の0.1〜50重量%、特に0.1
〜40重量%が好ましい。使用量がこの範囲を超える
と、電荷輸送材の使用量が少なくなるため、感光体とし
ての感度が低下する。
【0034】電荷輸送材としては、特に限定されず、公
知のものは全て使用し得るが、例えばヒドラゾン化合
物、スチルベン化合物、ブタジエン化合物、トリアリー
ルアミン化合物、ビストリアリールアミン化合物、カル
バゾール化合物、ポリビニルカルバゾール化合物、オキ
サジアゾール化合物、オキサゾール化合物、ピラゾリン
化合物、トリフェニルメタン化合物等が挙げられる。こ
れら電荷輸送材は、単独で、又は2種以上を組み合わせ
て使用することができ、その使用量は、電荷輸送層全体
の20〜90重量%、特に30〜80重量%が好まし
い。使用量が20重量%に満たないと、感光体としての
感度が急激に低下する。
【0035】結合剤としては、絶縁性樹脂ならば、特に
限定されず、例えばポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリエステル、ポリアミド等の縮合系重合体;ポリ
エチレン、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合
体、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニ
ルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルホル
マール、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリルアミド、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体等の付加重合体;ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂等が好適
に用いられる。これら結合剤は、単独で、又は2種以上
を組み合わせて使用することができる。結合剤の使用量
は、電荷輸送層全体の0.1〜80重量%が好ましい。
【0036】必要に応じて用いられる添加剤としては、
例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、粘着剤、
増感剤、潤滑剤、可塑剤等が挙げられる。
【0037】電荷輸送層3の膜厚は、10〜50μm、
特に10〜30μmが好ましい。
【0038】以上のようにして、本発明電子写真感光体
が得られる。本発明感光体は、最表面層である電荷輸送
層に双極子モーメントの大きいイミン化合物(I)を含
有するため、トナーとの静電引力、ファン・デア・ワー
ルス力が大きく、高画像濃度を与えるものである。
【0039】一方、感光体の誘電率が大きい、すなわち
双極子モーメントが大きい場合には、電荷移動度が小さ
くなり、感度が悪くなることが知られ(特開昭59−1
91044号公報,特開昭60−177345号公
報)、また解像度低下、メモリーの原因となることも指
摘されている(特開昭59−229563号公報)。
【0040】このような現象が観察される場合には、図
2に示すような電荷輸送層二層型とすることにより、こ
れを防止することができる。すなわち、電荷発生層2の
上に誘電率の小さな第一電荷輸送層3aを10〜25μ
mの厚みで設け、その上に電荷輸送材、イミン化合物
(I)、結合剤等からなる第二電荷輸送層3bを0.5
〜5μmの厚みで設ければよい。この場合にも、電荷輸
送材、イミン化合物(I)、結合剤及び添加剤としては
上記と同様のものを用いることができ、使用量も上記と
同様である。
【0041】この電荷輸送層二層型では、第一電荷輸送
層の厚み(d1)は第二電荷輸送層の厚み(d2)より大
であり、感光体の誘電率は第一電荷輸送層のそれと近い
ものになる。それゆえにトナーとの静電引力の増大はほ
とんど期待できないが、感度、耐久性、解像度は優れた
ものになる。一方、ファン・デア・ワールス力は感光体
の表面の双極子モーメントに関係するものであり、これ
は大きくなりその分だけ画像濃度が高くなる。
【0042】本発明の電子写真感光体は、図1及び図2
のいずれの構成であってもよく、共に高画像濃度を与え
るものである。
【0043】
【実施例】以下、実施例を挙げて更に詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 X型無金属フタロシアニン4.1g、ポリビニルブチラ
ール(エスレックBM−2、積水化学(株)製)4.1
g、シクロヘキサノン200g及びガラスビーズ(1
φ)650gをサンドミルに入れ、2時間混練を行い電
荷発生層用塗料を調製した。該塗料を用い、表面鏡面仕
上げしたアルミニウムシリンダー(30φ)に、乾燥後
の膜厚が0.15μmになるようにディップ塗工し乾燥
した。次に式(a)
【0044】
【化7】
【0045】で示されるブタジエン化合物80g、式
(4)で示されるイミン化合物10g及びポリカーボネ
ート樹脂(レキサン131−111,エンジニアリング
プラスティックス(株)製)80gをジクロロエタン4
50gに溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。該塗料
を用いて、先に塗工した電荷発生層上に、乾燥後の膜厚
が25μmになるようにディップ塗工し乾燥した。以上
のように作製したドラム状電子写真感光体について、ド
ラムゼログラフィー試験機にて電子写真特性を評価し
た。−5.5kVのコロナ電圧で帯電させたところ、初期
表面電位V0は−760Vであった。暗所にて2秒放置
後の表面電位V2は−750Vであった。次いで発振波
長780nmの半導体レーザー(1μW)を照射し、半減
露光量E1/2を求めたところ、0.24μJ/cm2であ
り、残留電位VRは、−4.6Vであった。次に、5千
回上記操作を繰り返した後、V0、V2、E1/2及びVR
測定したところ、それぞれ−750V、−730V、
0.25μJ/cm2及び−19.3Vであり、高感度、
高耐久性を示した。一方、上記と同じ方法で作製した電
子写真感光体をブレードクリーニング方式で反転現像方
式の市販のレーザービームプリンターに装着しプリント
テストを行った。その結果、初期の画像濃度(ID)は
1.5(マクベス濃度計にて測定)、バックグラウンド
(BG)は0.14(色差計1001DP,日本電色工
業製にて測定)であり、また5千枚プリント後はID=
1.5、BG=0.16であり、高画像濃度を示すもの
であった。
【0046】比較例1 実施例1において、電荷輸送層から式(4)で示される
イミン化合物を除く以外は全く同様にして感光体を作製
し、同じ方法で、電子写真特性を評価した。その結果、
初期のV0、V2、E1/2及びVRは、それぞれ−740
V、−730V、0.23μJ/cm2及び−2.5Vで
あった。次に、5千回上記操作を繰り返した後、V0
2、E1/2及びVRを測定したところ、それぞれ−73
0V、−710V、0.25μJ/cm2及び−17.7
Vであり、高感度、高耐久性を示した。しかしながら、
上記と同じ方法で作製した電子写真感光体をブレードク
リーニング方式で反転現像方式の市販のレーザービーム
プリンターに装着しプリントテストを行ったところ、初
期のIDは1.2、BGは0.29であり、5千枚プリ
ント後はID=1.1、BG=0.29となり、画像濃
度は低いものであった。
【0047】実施例2〜8 実施例1において、式(4)で示されるイミン化合物の
かわりに表1に示したスチルベン化合物を用いる以外は
全く同様にして電子写真感光体を作製し、電子写真特性
及びIDを測定した。その結果を表1に示した。これか
らわかるように、いずれも、高画像濃度を示した。
【0048】
【表1】
【0049】実施例9 実施例1において、電荷輸送材として式(a)で示され
るブタジエン化合物の代わりに、式(b)
【0050】
【化8】
【0051】で示されるヒドラゾン化合物を用いる以外
は全く同様にして感光体を作製し、同じ方法で、電子写
真特性を評価した。その結果、初期のV0、V2、E1/2
及びVRは、それぞれ−770V、−760V、0.3
9μJ/cm2及び−6.8Vであった。次に、5千回上
記操作を繰り返した後、V0、V2、E1/2及びVRを測定
したところ、それぞれ−760V、−740V、0.4
2μJ/cm2及び−48.8Vであった。上記と同じ方
法で作製した電子写真感光体を、ブレードクリーニング
方式で反転現像方式の市販のレーザービームプリンター
に装着しプリントテストを行ったところ、初期のIDは
1.5、BGは0.15であり、5千枚プリント後はI
D=1.4、BG=0.16となり、感度はあまり高く
ないにもかかわらず、画像濃度は高いものであった。
【0052】比較例2 実施例9において、電荷輸送層から式(4)で示される
イミン化合物を除く以外は全く同様にして感光体を作製
し、同じ方法で、電子写真特性を評価した。その結果、
初期のV0、V2、E1/2及びVRは、それぞれ−780
V、−760V、0.40μJ/cm2及び−9.2Vで
あった。次に、5千回上記操作を繰り返した後、V0
2、E1/2及びVRを測定したところ、それぞれ−77
0V、−760V、0.43μJ/cm2及び−54.3
Vであった。しかしながら、上記と同じ方法で作製した
電子写真感光体を、ブレードクリーニング方式で反転現
像方式の市販のレーザービームプリンターに装着しプリ
ントテストを行ったところ、初期のIDは1.1、BG
は0.29であり、5千枚プリント後はID=0.9、
BG=0.29となり、画像濃度は低いものであった。
【0053】実施例10 X型無金属フタロシアニン4.1g、ポリビニルブチラ
ール(エスレックBM−2,積水化学(株)製)4.1
g、シクロヘキサノン200g及びガラスビーズ(1
φ)650gをサンドミルに入れ、2時間混練を行い電
荷発生層用塗料を調製した。該塗料を用い、表面鏡面仕
上げしたアルミニウムシリンダー(30φ)に乾燥後の
膜厚が0.15μmになるようにディップ塗工し乾燥し
た。次に、式(a)で示されるブタジエン化合物80g
及びポリカーボネート樹脂(レキサン131−111,
エンジニアリングプラスティックス(株)製)80gを
ジクロロエタン450gに溶解し、第一電荷輸送層用塗
料を調製した。該塗料を用いて先に塗工した電荷発生層
上に乾燥後の膜厚が20μmになるようにディップ塗工
し乾燥し、第一電荷輸送層を作製した。次に、式(a)
で示されるブタジエン化合物80g、式(4)で示され
るイミン化合物10g及びポリカーボネート樹脂(Z−
200,三菱瓦斯化学(株)製)80gをトルエン45
0gに溶解し、第二電荷輸送層用塗料を調製した。該塗
料を用いて先に塗工した電荷発生層上に乾燥後の膜厚が
5μmになるようにディップ塗工し乾燥し、第二電荷輸
送層を作製した。以上のようにして作製した電荷輸送層
二層型電子写真感光体を実施例1と同様の方法で評価し
た。その結果、初期のV0、V2、E1/2及びVRは、それ
ぞれ−730V、−710V、0.21μJ/cm2及び
−0.3Vであった。次に、5千回上記操作を繰り返し
た後、V0、V2、E1/2及びVRを測定したところ、それ
ぞれ−720V、−700V、0.22μJ/cm2及び
−1.5Vであり、実施例1よりも、高感度、高耐久性
であった。一方、上記と同じ方法で作製した電子写真感
光体をブレードクリーニング方式で反転現像方式の市販
のレーザービームプリンターに装着しプリントテストを
行ったところ、初期のIDは1.5、BGは0.14で
あり、5千枚プリント後はID=1.5、BG=0.1
6であり、高画像濃度を示すものであった。
【0054】
【発明の効果】以上のように、本発明の電子写真感光体
は、高画像濃度を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真感光体の代表的な態様である
機能分離型感光体の構成を示す図である。
【図2】本発明の電子写真感光体の一態様である電荷輸
送層二層型感光体の構成を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体1、その上に設けられた電
    荷発生層2、及び更にその上に設けられた電荷輸送層3
    を有する電子写真感光体において、最表面層である電荷
    輸送層が、下記一般式(I) 【化1】 〔式中、Aはシアノ基又はニトロ基を示し、Dは水素原
    子、アルキル基又はアルコキシル基を示す。〕で表わさ
    れるイミン化合物を含有するものであることを特徴とす
    る電子写真感光体。
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