JPH0784376A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0784376A
JPH0784376A JP25472193A JP25472193A JPH0784376A JP H0784376 A JPH0784376 A JP H0784376A JP 25472193 A JP25472193 A JP 25472193A JP 25472193 A JP25472193 A JP 25472193A JP H0784376 A JPH0784376 A JP H0784376A
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JP
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photoconductor
charge
image forming
photoreceptor
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JP25472193A
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Toshio Fukagai
俊夫 深貝
Kiyoshi Taniguchi
淑 谷口
Hiroyuki Kishi
弘行 岸
Tomohiro Inoue
智博 井上
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性支持体上に少なくとも感光層を有する
電子写真用感光体と、該感光体に接触して該感光体に感
光性を賦与するための帯電手段とを有する画像形成装置
において、前記感光体の帯電容量が120pF/cm2
以下(好ましくは50〜120pF/cm2)のものと
する。また、前記感光層と導電性支持体との間に絶縁性
樹脂を含有する中間層を設けた構成にすると非常に好ま
しい。 【効果】 繰り返し使用時においても、ポジ/ポジ現像
方式においては白班点が発生しにくく、またネガ/ポジ
現像方式においては黒班点が発生しにくい。中間層を有
する構成の感光体を使用した場合は、更に繰り返し耐久
性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の画像形成
装置に関し、詳しくは白斑点、黒斑点、帯状等の異常画
像発生を抑制した接触帯電方式による画像形成装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】感光体表面に接触して、該感光体に感光
性を賦与するための帯電手段を用いた画像形成装置は、
従来の非接触のコロナ帯電器を用いたものと比較して、
コロナ放電に起因するオゾンガス、NOxガス等の酸性
活性物質の発生が少ないことから、近年、該方式の画像
形成装置について数多くの提案がなされている。
【0003】ただ、上記接触帯電方式の画像形成装置を
使用した場合、帯電手段が感光体と接触しているため、
感光体上での極所的な帯電不良が、特に繰り返し使用に
よって発生し易く、それを原因とする異常画像が出現す
るという問題がある。この異常画像は、感光体の帯電極
性とは逆極性のトナーを用いて現像する場合には、黒ベ
タ部又はハーフトーン部の白斑点として現われ、また感
光体の帯電極性と同じ極性のトナーを用いて現像する場
合には、白ベタ部又はハーフトーン部の黒斑点又は地肌
汚れとして現われる。これらの異常画像は通常は繰り返
し使用によって著しくなるが、激しい場合は初期画像か
ら発生する。
【0004】このような点を解決するために、例えば弾
性導電体と感光体間の接触幅、接触荷重及び感光体表面
のひっかき強度を規定することにより、画像流れ及び低
画像濃度を改良する(特開昭64−44964号公
報)、帯電部材表面と感光体表面との表面粗さの和を特
定の範囲に規定することにより、帯電の均一性及び装置
の耐久性向上を計る(特開平2−222985号公
報)、あるいは潜像保持部材(感光体)が表面を陽極酸
化処理したアルミニウム基体上に感光層を設けたものと
することにより、高湿下を含めた広い環境下でカブりそ
の他の画像欠陥を改良する(特開平5−34964号公
報)などという装置が提案されている。ところが、これ
らの装置によっても、繰り返し使用まで考慮した場合の
改良としては、いずれも不充分である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
従来技術の実情に鑑みてなされたものであって、接触帯
電方式の画像形成装置において、繰り返し使用時におい
ても感光体上での極所的な帯電不良に基づく異常画像が
抑制され、長期にわたって画像欠陥が極めて少ない高品
質画像が得られる画像形成装置を提供することを、その
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真用感光体
と、該感光体に接触して該感光体に感光性を賦与するた
めの帯電手段とを有する画像形成装置において、前記感
光体の帯電容量が120pF/cm2以下であることを
特徴とする画像形成装置が提供され、また前記感光体の
帯電容量が50〜120pF/cm2であることを特徴
とする画像形成装置が提供され、更に前記感光体が導電
性支持体と感光層との間に少なくとも絶縁性樹脂を含有
した中間層を有するものであることを特徴とする画像形
成装置が提供される。
【0007】即ち、本発明の画像形成装置は、導電性支
持体上に少なくとも感光層を有する電子写真用感光体
と、該感光体に接触して感光体に感光性を賦与するため
の帯電手段とを有し、しかも前記感光体の帯電容量が1
20pF/cm2以下であるものとしたことから、本装
置によると、繰り返し使用時においても、極所的な帯電
不良に基づく斑点状異常画像の発生が抑制される。上記
帯電容量は100pF/cm2以下であることが好まし
い。この帯電容量は、感光層の組成及び膜厚、あるいは
感光層の層構成等で制御することができる。なお、帯電
容量は、帯電のために感光体上へ供給した電荷量と、そ
れに対応する感光体の帯電々位との傾きから求めること
ができる。
【0008】上記のように、帯電容量は数値が小さい
程、極所的な斑点状異常画像に対しては有効であるが、
帯電容量値を小さくしすぎると別の異常画像が発生す
る。と言うのは、接触式の帯電手段は、画像形成繰作を
終了すると、剥離手段を設けない限り、感光体の特定箇
所に接触しつづけることとなり、この接触しつづけた場
所は、ハーフトーン画像において白帯状の異常画像を生
じる。しかも、この異常白帯は感光体の帯電容量値が小
さい程発生し易いためである。従って、帯電容量は50
〜120pF/cm2とするのが好ましく、特に80〜
100pF/cm2とするのが好ましい。
【0009】本発明の装置においては、導電性支持体上
に感光層を有する電子写真用感光体が用いられるが、該
感光体として導電性支持体と感光層との間に絶縁性樹脂
を含有することは非常に好ましい。この構成の感光体を
使用すると、繰り返し耐久性が更に向上する。
【0010】本発明の装置で使用される電子写真用感光
体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を設けてなる
層構成を有するものであるが、この場合の感光層は、電
荷発生物質、電荷移動物質を組み合わせて、分散型若し
くは機能分離型をとることができる。層構成としては分
散型の場合、導電性基体の上に、結着剤中に電荷発生物
質及び電荷移動物質を分散させた感光層を設ける。機能
分離型の場合は、基体上に電荷発生物質及び結着剤を含
む電荷発生層、その上に電荷移動物質及び結着剤を含む
電荷移動層を形成するものであるが、正帯電型とする場
合には、電荷発生層、電荷移動層を逆に積層してもよ
い。なお、機能分離型の場合、電荷発生層中に電荷移動
物質を含有させてもよい。以下、最も一般的な有機感光
体の形態例である導電性支持体上に電荷発生層と電荷移
動層をその順に積層した層構成の場合を中心にして説明
する。
【0011】導電性支持体としては、導電体あるいは導
電処理をした絶縁体が用いられる。例えばAl、Ni、
Fe、Cu、Auなどの金属あるいは合金、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性
基体上にAl、Ag、Au等の金属あるいはIn23
SnO2等の導電材料の薄膜を形成したもの、導電処理
をした紙等が例示できる。
【0012】導電性支持体上に電荷発生層と電荷移動層
をその順に積層した層構成の場合の電荷発生層は、電荷
発生材料又は電荷発生材料と結着樹脂から構成され、膜
厚は0.05〜3μmの範囲が好ましい。この場合、電
荷発生材料としては、例えばシーアイピグメントブルー
25(カラーインデックスCI 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)、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)、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料
(特開昭53−133445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53−132
347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54−17
733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54−2129号公報に記
載)、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料
(特開昭54−14967号公報に記載)などのアゾ顔
料;例えばシーアイピグメントブルー16(CI 74
100)などのフタロシアニン系顔料;例えばシーアイ
バットブラウン5(CI 73410)、シーアイバッ
トダイ(CI 73030)などのインジゴ系顔料;ア
ルゴールスカーレット5(バイエル社製)、インダスレ
ンスカーレットR(バイエル社製)などのペリレン系顔
料、スクエリック染料、六方晶Se粉末などが挙げられ
る。
【0013】これらの電荷発生材料をテトラヒドロフラ
ン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロルエタンな
どの溶媒と共に、ボールミル、アトライター、サンドミ
ルなどの方法で粉砕、分散する。この時、例えば、ポリ
アミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、
ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマー
ル、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどの樹脂をバイ
ンダーとして加えてもよい。このように調整された電荷
発生層形成液をビードコート法、ノズルコート法、ブレ
ードコート法、ディッピング法、スプレー法等の方法で
塗布、乾燥し、電荷発生層を形成する。
【0014】また、前記層構成の場合の電荷移動層は、
電荷移動材料と結着樹脂から構成される。この場合、電
荷移動材料は、主鎖又は側鎖にアントラセン、ピレン、
フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物又は
インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサ
ゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキ
サジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾ
ールなどの含窒素環式化合物を有する化合物、トリフェ
ニルアミン化合物、ヒドラゾン化合物(特開昭55−4
6760号)、α−フェニルスチルベン化合物(特開昭
58−198043号)などが使用される。これら電荷
輸送材料をポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル
共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、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、ポリアリレート樹脂、フェノ
キシ樹脂、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、ポリビニ
ルホルマール、ポリビニルトルエン、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、
アルキレッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂と共
に、テトラヒドロフラン、シクロルヘキサノン、ジオキ
サン、ジクロルエタンなどの溶剤に溶解して電荷輸送層
形成液を調整し、この液をノズルコート法、スプレーコ
ート法などの方法で塗布し、乾燥を施せばよい。
【0015】本発明の装置においては、前記の電子写真
用感光体に感光性を賦与するための帯電手段が設けられ
ているが、この帯電手段の形状としては、ローラ状、ブ
ラシ状、ブレード状、ベルト状等任意の形状が選択され
る。また、その材質としては、Al、Fe、Cu等の金
属;ポリアセチレン、ポリチオフェン等の導電性高分
子;カーボンその他の導電性粒子を含有させた導電性ゴ
ムなどが使用される。ただ、帯電手段は感光体に密着さ
せて接触させるので、弾性を有する導電性ゴム、導電性
繊維などの使用が特に好ましい。また、これらの帯電手
段の導電性は、電気抵抗で表現すると104Ω・cm〜
1012Ω・cm程度が好ましい。
【0016】感光体を帯電させるために、帯電手段には
電圧が印加されるが、該電圧としては直流電圧のみであ
ってもよいし、また直流電圧に交流電圧を重畳したもの
であってもよい。直流電圧の範囲は感光体の表面電位に
応じ適宜選択されるが、一般的に正又は負の600V〜
2,000Vである。また、重畳する交流電圧は500
V〜2,000Vである。
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、これにより本発明の態様が限定されるものではな
い。なお、以下に示す部はすべて重量基準である。
【0018】実施例1 外径80mmのアルミニウム円筒支持体上へ中間層を浸
漬塗工し、120℃で加熱硬化して厚さ約3μmの中間
層−1を形成した。 (中間層−1の組成) 高純度酸化チタン粉 50部 アルキッド樹脂 6部 メラミン樹脂 4部
【0019】次に、中間層−1の上に電荷発生層を浸漬
塗工し、130℃で加熱乾燥して、厚さ約0.1μmの
電荷発生層−1を形成した。 (電荷発生層−1の組成)
【化1】 ポリビニルブチラール 1部
【0020】次に、電荷発生層−1の上に電荷移動層を
浸漬塗工し、120℃で加熱乾燥して、厚さ約25μm
の電荷移動層−1を形成し、感光体No.1を作成し
た。感光体No.1について、うず電流式膜厚計で塗膜
の総膜厚を測定したところ、28μmであった。 (電荷移動層−1の組成)
【化2】 粘度平均分子量約5万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0021】実施例2 実施例1において、中間層−1の組成を下記のように代
えて厚さ約0.3μmの中間層−2を設け、且つ電荷移
動層−1の組成を下記のように代えて厚さ約25μmの
電荷移動層−2を設けたこと以外は、実施例1と同様に
して感光体No.2を作成した。その総膜厚は25μm
であった。
【0022】(中間層−2の組成) アルコール可溶性共重合ナイロン (電荷移動層−2の組成)
【化3】 粘度平均分子量約5万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0023】実施例3 実施例1において、中間層−1を設けず、電荷発生層−
1の組成を下記のように代えて厚さ約0.2μmの電荷
発生層−2を設け、且つ電荷移動層−1の組成を下記の
ように代えて厚さ約28μmの電荷移動層−3を設けた
こと以外は、実施例1と同様にして感光体No.3を作
成した。その総膜厚は28μmであった。
【0024】(電荷発生層−2の組成)
【化4】 フェノキシ樹脂 1部
【0025】(電荷移動層−3の組成)
【化5】 粘度平均分子量約5万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0026】実施例4 実施例2において、電荷移動層−2の組成を下記のよう
に代えて厚さ約45μmの電荷移動層−4を設けたこと
以外は、実施例2と同様にして感光体No.4を作成し
た。その総膜厚は45μmであった。
【0027】(電荷移動層−4の組成)
【化6】 粘度平均分子量約2万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0028】実施例5 外径80mmのアルミニウム円筒支持体上へ中間層を浸
漬塗工し、130℃で加熱硬化して厚さ約6μmの中間
層−3を形成した。 (中間層−3の組成) 高純度酸化チタン粉 45部 アルキッド樹脂 6部 メラミン樹脂 4部
【0029】次に、中間層−3の上に電荷発生層を浸漬
塗工し、130℃で加熱乾燥して、厚さ約0.2μmの
電荷発生層−3を形成した。 (電荷発生層−3の組成)
【化7】 ポリビニルブチラール 1部
【0030】次に、電荷発生層−3の上に電荷移動層を
浸漬塗工し、110℃で加熱乾燥して、厚さ約28μm
の電荷移動層を電荷移動層−4の組成で形成し、感光体
No.5を作成した。その総膜厚は34μmであった。
【0031】実施例6 外径80mmのアルミニウム円筒支持体上へ中間層を浸
漬塗工し、130℃で加熱硬化して厚さ約15μmの中
間層−4を形成した。 (中間層−4の組成) 高純度酸化チタン粉 40部 高純度酸化スズ微粉 10部 アルキッド樹脂 6部 メラミン樹脂 4部 次に、中間層−4の上に、更に、中間層を浸漬塗工し、
110℃で加熱乾燥して、厚さ約0.2μmの中間層を
中間層−2の組成で形成した。
【0032】次に中間層−2の上に、電荷発生層を浸漬
塗工し、120℃で加熱乾燥して、厚さ約0.2μmの
電荷発生層−4を形成した。 (電荷発生層−4の組成) X型メタルフリーフタロシアニン 2部 ポリビニルブチラール 1部
【0033】次に、電荷発生層−4の上に電荷移動層を
浸漬塗工し、120℃で加熱乾燥して、厚さ約35μm
の電荷移動層−5を形成し、感光体No.6の感光体を
作成した。総膜厚は50μmであった。 (電荷移動層−5の組成)
【化8】 粘度平均分子量約3万のAタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0034】実施例7 外径80mmのアルミニウム円筒支持体上へ実施例−2
と同様にして厚さ約0.3μmの中間層−2を形成し
た。次に、感光層を浸漬塗工し、120℃で加熱乾燥し
て厚さ約40μmの感光層−1を形成し、感光体No.
7を作成した。その総膜厚は40μmであった。
【0035】(感光層−1の組成)
【化9】
【化10】
【化11】 粘度平均分子量約2万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.1部
【0036】比較例1 実施例1において、厚さ22μmの電荷移動層−6を設
けたこと以外は、実施例1と同様にして感光体No.8
を作成した。その総膜厚は25μmであった。
【0037】(電荷移動層−6の組成)
【化12】
【化13】 粘度平均分子量約5万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0038】比較例2 実施例1において、中間層を設けず且つ電荷移動層の膜
厚を約19μmとしたこと以外は、実施例1と同様にし
て感光体No.9を作成した。その総膜厚は19μmで
あった。
【0039】比較例3 実施例5において、電荷移動層−4の代わりに厚さ約2
5μmの電荷移動層−7を設けたこと以外は、実施例5
と同様にして感光体No.10を作成した。その総膜厚
は31μmであった。
【0040】(電荷移動層−7の組成)
【化14】 粘度平均分子量約3万のAタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0041】比較例4 実施例6において、電荷発生層−4の代わりに厚さ約
0.3μmの電荷発生層−5を設け、且つ電荷移動層−
5の代わりに厚さ約25μmの電荷移動層−8を設けた
こと以外は、実施例6と同様にして感光体No.11を
作成した。その総膜厚は41μmであった。
【0042】(電荷発生層−5の組成)
【化15】 ポリビニルブチラール 1部 (電荷移動層−8の組成)
【化16】 粘度平均分子量約3万のAタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.05部
【0043】比較例5 実施例7において、感光層−1の代わりに厚さ約26μ
mの感光層−2を設けたこと以外は、実施例7と同様に
して感光体No.12を作成した。その総膜厚は26μ
mであった。
【0044】(感光層−2の組成)
【化17】
【化18】
【化19】 粘度平均分子量2万のZタイプポリカーボネート 100部 メチルフェニルシリコーンオイル 0.1部
【0045】(評価)実施例1〜7及び比較例1〜5で
作成した感光体No.1〜12について、特開昭60−
100167号公報に記載の感光体測定装置を用いて、
帯電のために感光体へ供給した電流値と、感光体表面電
位とを測定し、電荷量と表面電位との傾きから各感光体
の帯電容量を求めた。また、実施例1〜4及び比較例1
〜2で作成した感光体については、リコー社製複写機F
T3300を用いて、初期画像及び2,000枚コピー
後の画像でハーフトーン画像の白班点を評価し、その後
1ヶ月機内放置後の白帯異常画像を評価した。なお、複
写機FT3300は帯電器をスコロトロンから帯電ロー
ラーに改造して、帯電々位は各感光体で約−800vと
なる条件で実施した。結果を表1に示す。
【0046】
【表1】 注) 班点評価基準 白帯評価基準 ◎…全くなし ◎…5枚目のコピーでほぼ発生せず ○…ごくわずかに発生 ○… 〃 わずかにハーフ ×…班点全面発生 トーン部に発生 ××…大つぶ班点全面発生
【0047】実施例5〜6及び比較例3〜4で作成した
感光体については、リコー社製複写機イマジオ420を
用いて初期画像及び2,000枚コピー後の画像でハー
フトーン画像を評価した。なお、イマジオ420は帯電
器をスコロトロンから帯電ローラーに改造して、帯電々
位は各感光体で約−800vとなる条件で実施した。ま
た、実施例7及び比較例5で作成した感光体について
は、FT3300の帯電器をスコロトロンから帯電ロー
ラーに改造し、帯電極性を正極性とし、現像剤も極性を
変更し、且つランプ電圧を調製して、帯電々位及び白ベ
タ部電位が約+800v及び約+100vとなる条件で
実施した。結果を表2及び表3に示す。 (班点の評価基準は表1と同様。)
【0048】
【表2】
【0049】
【表3】
【0050】
【発明の効果】請求項1の画像形成装置は、導電性支持
体上に少なくとも感光層を有する電子写真用感光体と、
該感光体に接触して感光体に感光性を賦与するための帯
電手段とを有し、しかも前記感光体の帯電容量を120
pF/cm2以下であるものとしたことから、繰り返し
使用時においても、ポジ/ポジ現像方式においては白班
点が発生しにくく、またネガ/ポジ現像方式においては
黒班点が発生しにくい。
【0051】請求項2の画像形成装置は、前記感光体の
帯電容量を50〜120pF/cm 2であるものとした
ことから、更に長時間放置においても接触跡の白帯が発
生しにくいという効果が加わる。
【0052】請求項3の画像形成装置は、前記感光体が
導電性支持体と感光層との間に少なくとも絶縁性樹脂を
含有する中間層を設けたものとしたことから、繰り返し
使用時においても、更に班点異常画像が発生しにくくな
り、繰り返し耐久性が向上するという効果が加わる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 智博 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に少なくとも感光層を有
    する電子写真用感光体と、該感光体に接触して該感光体
    に感光性を賦与するための帯電手段とを有する画像形成
    装置において、前記感光体の帯電容量が120pF/c
    2以下であることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記感光体の帯電容量が50〜120p
    F/cm2であることを特徴とする請求項1に記載の画
    像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記感光体が導電性支持体と感光層との
    間に少なくとも絶縁性樹脂を含有した中間層を有するも
    のであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像
    形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004029489A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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JP2004029489A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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