JPH08328272A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

画像形成方法及び画像形成装置

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JPH08328272A
JPH08328272A JP7136710A JP13671095A JPH08328272A JP H08328272 A JPH08328272 A JP H08328272A JP 7136710 A JP7136710 A JP 7136710A JP 13671095 A JP13671095 A JP 13671095A JP H08328272 A JPH08328272 A JP H08328272A
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JP
Japan
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image
photoreceptor
image forming
photoconductor
developer
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Application number
JP7136710A
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English (en)
Inventor
Katsumi Matsuura
克巳 松浦
Masanari Asano
真生 浅野
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返しカラー画像を形成する際、感光体の
摩耗、損傷に基づく画像欠陥がなく、かつ現像性が優れ
ていて、終始高濃度、鮮明なカラー画像が得られる画像
形成方法及び画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体上に帯電、像露光及び現像を繰り返し
て感光体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成し、こ
れを転写材上に一括転写、定着してカラー画像を形成す
る画像形成方法及び画像形成装置であって、感光体最表
面に無機粒子を含有する層を有し、前記現像が無機の流
動化剤を含有する現像剤によって行われることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体上に複数
のトナー像を重ね合わせる方法でカラー画像を形成する
画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来カールソン法に基づきカラー画像を
形成するには、例えば特開昭61−73969号公報
(公報1)等に記載されるように電子写真感光体上に形
成された各色トナー像を、その都度転写ドラムに捲き付
けられた転写材上に転写し、該転写材上で各色トナー像
を重ね合わせてカラー画像を形成する方法及びその装置
が知られている。
【0003】しかしながら前記公報1では、各色トナー
像の色重ね精度が悪いため色ずれを生じ易く、かつ感光
体と、転写ドラムと、転写材との同期制御が難しく良質
の画像が得られないなどの問題がある。
【0004】そこで例えば特開昭61−27560号公
報(公報2)では電子写真感光体上に各色トナー像を重
ね合わせて形成し、これを転写材上に一括転写してカラ
ー画像を形成する方法が提案された。この画像形成方法
によれば、各色トナー像の重ね合わせ精度が高く、色ず
れのない良質のカラー画像が得られ易いなどの利点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらカールソ
ン法に基づく画像形成方法では帯電、像露光現像、転写
及びクリーニングの各工程を含むプロセスを多数回繰り
返して像形成が行われる。前記各工程のうちクリーニン
グ工程では、転写後の電子写真感光体上の残留トナーを
クリーニング部材により摺擦してクリーニングが行われ
るため繰り返し像形成の過程で前記感光体の最表面層を
摩擦、損傷して疲労劣化せしめることが多かった。
【0006】他方感光体上に形成される静電潜像の現像
には、一般に磁性トナーを主成分とする一成分系現像剤
または非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分系現像
剤が用いられるが、これらの現像剤中には現像性を良好
ならしめるため、例えばシリカ粒子等の無機の流動化剤
が添加される。
【0007】前記流動化剤は現像剤中のトナー粒子表面
に付着して現像剤に流動性を付与することができるが、
反面通常硬質の粒子から成るため感光体のクリーニング
時、前記感光体を摩耗、損傷して疲労劣化せしめる。
【0008】従来流動化剤による感光体の摩耗、損傷の
件は余り問題にされなかったが、本発明者等の研究によ
れば繰り返し像形成の過程で感光体の摩耗、損傷に基づ
く画像欠陥が増大し、特に前記感光体として有機光導電
性物質を用いた有機感光体において強く現れることが判
明した。さらにまた感光体が、その表面に各色トナー像
を重ね合わせて形成し、これを転写材上に一括転写して
カラー画像を形成する方法に用いられる場合、画像欠陥
が各色トナー像を重ね合わせる度に増幅、強調されて、
単色トナー像の場合に比してより一層顕著に発生し易い
ことが判明した。
【0009】本発明では前記実情に鑑みて提案されたも
のであり、その目的とするところは、繰り返し像形成の
過程で電子写真感光体の疲労劣化及び画像欠陥の発生が
なく高耐久性であり、かつ色ずれのない高画質のカラー
画像形成が可能な画像形成方法及びその装置を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、電子写真
感光体上に帯電、像露光及び現像の各工程を繰り返して
前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成し、
該トナー像を転写材上に一括転写、定着してカラー画像
を形成する画像形成方法において、前記感光体がその最
表面に無機粒子を含有する層を有し、且つ前記現像が無
機の流動化剤を含有する現像剤により行われることを特
徴とする画像形成方法により達成される。
【0011】さらに前記の目的は、電子写真感光体、帯
電手段、像露光手段及び現像手段を有し、前記各手段に
より前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせて形成
し、該トナー像を転写材上に一括転写、定着してカラー
画像を形成する画像形成装置において、前記現像が無機
の流動剤を含有する現像剤により行われ、且つ前記感光
体がその最表面に無機粒子を含有する層を有することを
特徴とする画像形成装置により達成される。
【0012】本発明の画像形成方法及びその装置に用い
られる電子写真感光体の最表面層には、該感光体に画像
欠陥や疲労劣化がなく、耐久性に優れた特性を付与する
ため、無機粒子及び必要により電荷輸送物質(CTM)
または酸化防止剤(AO剤)が含有される。
【0013】前記感光体の最表面層とは、一般的には感
光層上に設けられる保護層または前記感光層の最上層を
形成する電荷輸送層であり、さらに好ましくは前記電荷
輸送層が複数の層から成り、そのうちの最上の層であ
る。
【0014】前記感光体の最表面層に含有される無機粒
子としては、好ましくはモース硬度5以上の粒子とさ
れ、電子写真性能の悪影響を与えないものとされる。
【0015】このような無機粒子としては、例えば酸化
セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化
鉄、酸化チタンなどの酸化物;硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩;珪酸カルシウ
ム、珪酸マグネシウムなどの珪酸塩;チッ化ホウ素、チ
ッ化チタンなどのチッ化物;炭化ケイ素、炭化チタン、
炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ジルコニウムなど
の炭化物;ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタンなどのホ
ウ化物などが挙げられ、これらのうち1種を、又は、必
要に応じて2種以上が用いられる。
【0016】前記無機粒子は体積平均粒径が0.05〜
2.0μmとされ、好ましくは長径/短径の比が2.0
未満の実質的球形粒子とされる。
【0017】前記無機粒子の体積平均粒径が0.05μ
mを下回ると感光体表面の十分な機械的強度が得られ
ず、又粒子の表面積が大きくなる結果、吸着水量等が増
大し繰り返し像形成の過程で前記感光体表面が摩耗、損
傷して電子写真性能が劣化する。又2.0μmを上回る
と感光体表面粗さが大となりクリーニングブレードが摩
耗、損傷してクリーニング特性が悪化し、クリーニング
不良を生じ、かつ画像ボケが発生し易くなる。
【0018】前記無機粒子が実質的に球形とは、電子顕
微鏡で表面形状が判別できる大きさ(径1〜10mm)
10,000倍程度に拡大した粒子が不定形ではなく前
記長径/短径の比が2.0未満の球形であって、表面形
状が凹凸がなく滑らかと見做されるものである。ここで
いう滑らかな粒子とは定量的には粒子表面の凹凸の深
さ、または高さが半径のあるいは短径の1/10以下の
粒子のことである。その場合感光体表面の摩耗係数を低
減することができ、従来問題とされてきた弾性クリーニ
ングブレードの反転を防止することができる等利点を生
ずる。
【0019】なお、前記無機粒子の体積平均粒径はレー
ザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−700(掘場
製作所製)により測定される。
【0020】又前記無機粒子としては、例えばチタンカ
ップリング剤、シランカップリング剤、高分子脂肪酸又
はその金属塩等の疎水化処理剤により疎水化されたもの
が好ましい。
【0021】前記チタンカップリング剤としては、テト
ラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス
(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテート
チタネートなどがある。さらに、シランカップリング剤
としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベン
ジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメト
キシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルト
リメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オク
チルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、
ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メ
チルフェニルトリメトキシシランなどがあげられる。
【0022】又、脂肪酸及びその金属塩としては、ウン
デシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ペンタデカン酸、ステアリン酸、ヘプタ
デカン酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノ
ール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸があげられ、そ
の金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウ
ム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなどの金属との
塩があげられる。
【0023】これら化合物は、前記無機粒子に対して重
量で1〜10%添加し被覆することが良く、好ましくは
重量で3〜7%である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもでき、通常前記無機粒子表面に単分
子層又はそれに近い層で形成される。
【0024】本発明においては、前記感光体の最表面層
中に含有される無機粒子としては特にシリカ粒子が好ま
しく用いられ、さらには吸湿性が小さく、表面の活性水
酸基が少ないシリカ粒子が好ましく用いられる。
【0025】前記したような吸湿性が小さく、表面の活
性種の少ないシリカ粒子は例えば化学炎CVD(CV
D:Chemical Vapor Depositi
on)法により製造されるが、その中でも金属ケイ素粉
末を燃焼用混合ガス中に投入し、爆発的に燃焼、反応さ
せて製造するのが好ましい。
【0026】この製造法の詳細は例えば特開昭60−2
55602号、特開平5−193908号、同5−19
3909号、同5−193910号、同5−19392
8号、同5−196614号、同6−107406号の
各公報に詳細に記載されている。
【0027】前記各号公報記載の製造方法では、予め原
料となる硅素金属素材を高純度の水で複数回洗浄して溶
解成分を除去すると共に、加熱処理して気相成分を除去
して高純度の硅素微粉末を得る。次に製造装置頭部のバ
ーナーにLPG等の可燃ガスと酸素ガス等の支燃ガスを
導入して着火用の火炎を形成しておき、該着火用の火炎
中に前記高純度の硅素粉末を分散含有する空気等のキャ
リアガスを導入して着火燃焼を開始する。その後前記支
燃ガスを多段に供給して前記硅素粉末を爆発的に酸化燃
焼させて高純度のシリカ粒子を得るようにしている。
【0028】前記無機粒子、特にはシリカ粒子を含有す
る保護層を有する本発明の電子写真感光体としては、セ
レン、アモルファスシリコン、硫化カドミウム等を用い
た無機感光体であってもよいが、好ましくは有機の電荷
発生物質(CGM)と電荷輸送物質(CTM)とを含有
する感光層を有する感光体とされ、本発明では好ましく
は前記感光層中の少なくとも前記CTMを含有する層に
ヒンダードフェノール誘導体又はヒンダードアミン誘導
体から成る酸化防止剤が含有される。
【0029】本発明に好ましく用いられる前記ヒンダー
ドフェノール誘導体とは例えば下記で示されるものであ
る。
【0030】
【化1】
【0031】
【化2】
【0032】前記感光層又は保護層に含有されるCTM
としては、例えばオキサゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、
トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロ
ン誘導体、イミダゾリン誘導体、ビスイミダゾリジン誘
導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ベンジジン
化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、アミン
誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール誘導
体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベ
ンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導
体、アミノスチルベン誘導体、ポリ-N-ビニルカルバゾ
ール、ポリ-1-ビニルピレン、ポリ-9-ビニルアントラセ
ン等が挙げられ、これらのCTMは通常バインダーと共
に層形成が行われる。
【0033】これらの中で特に好ましいCTMとしては
下記一般式で示される化合物のものがあげられる。
【0034】
【化3】
【0035】
【化4】
【0036】図1(イ)〜(ハ)の各感光体の感光層に
含有されるCGMとしては、例えばフタロシアニン顔
料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジ
ゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、スクワ
リリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピ
リリウム染料、キサンテン色素、トリフェニルメタン色
素、スチリル色素等が挙げられ、これらのCGMは単独
で又は適当なバインダー樹脂と共に層形成が行われる。
【0037】図1(イ)は導電性支持体1上に中間層2
を設け、この上に電荷発生層3(CGL3)及び電荷輸
送層4(CTL4)をこの順に設けた構成の感光体とさ
れ、図1(ロ)は前記CTL4上に保護層5を設けた構
成の感光体とされ、図1(ハ)は前記CTL4を第1の
CTL(以後CTL6と称する)とし、該CTL6上に
第2のCTL7を設けた構成の感光体とされ、図1
(イ)のCTL4、図1(ロ)の保護層5及び図1
(ハ)のCTL7が各感光体の最表面層を作成してい
る。
【0038】前記感光体の最表面層に含有される無機粒
子の含有量は前記最表面層の全重量に対して0.01〜
50%が好ましく、0.05〜40%がより好ましい。
さらには本発明に用いられる感光体の最表面層の下記測
定法に基づく膜強度が0.1〜1.0μmになるように
無機粒子の含有量を設定するのが好ましい。
【0039】膜強度の測定法:HEIDON−18型長
面性測定機(新東科学社製)を用い、感光体の最表面層
にダイアモンド針(先端半径0.3mmの半円状)を垂
直荷重200gの圧接下に10mm/secの速度で水
平移動して前記最表面層に引っかき傷をつける。この傷
の深さをレーザー顕微鏡(Lasertec社製)を用
いて測定する。
【0040】前記最表面層の膜強度は、該最表面層中に
含有される無機粒子ばかりでなく、バインダー樹脂の種
類によっても変化するので、無機粒子以外の成分が変化
した時には、前記無機粒子の種類や量についても調整す
ることが必要である。
【0041】前記膜強度を表す傷の深さが、0.1μm
より小さいと感光体の表面強度が強すぎてクリーニング
部材が摩耗、損傷し、クリーニング作用が徐々に低下
し、結果的に感光体が疲労劣化し易くなる。
【0042】一方前記膜強度を表す傷の深さが1.0μ
mより大きいと、感光体の膜強度が十分でなく、該感光
体の最表面層は傷がつき易く、かつ摩耗、損傷し易くな
る。
【0043】また前記感光体の最表層に必要に応じて含
有されるAO剤の含有量は前記最表面層に含有される電
荷輸送物質(CTM)に対して好ましくは0.01〜1
0重量%とされ、含有量が0.01重量%より小さいと
帯電、露光の繰り返しにより発生するオゾン等の活性種
または紫外線による感光体の疲労劣化を防止する作用が
不十分となり、10重量%より大きいと前記最表面層の
膜強度が低下し、繰り返し像形成の過程で摩耗、損傷し
易くなる。
【0044】またCTL4、CTL6及びCTL7中の
CTMとバインダー樹脂との割合は重量比で5:1〜
1:5が好ましい。またCTL4及びCTL6の膜厚は
5〜50μm、好ましくは10〜40μmとされ、CT
L7の膜厚は0.5〜40μm、好ましくは1〜30μ
mとされる。
【0045】さらにまた前記保護層5の膜厚は0.2〜
20μm、好ましくは0.5〜10μmとされる。
【0046】前記の感光層又は保護層に含有されるバイ
ンダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリスチレン
樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル
樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセテート
樹脂、スチレン-ブタジエン樹脂、塩化ビニリデン-アク
リロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル-無水マレイン
酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコン-アルキッド樹脂、フェノール樹脂、
ポリシラン樹脂、ポリビニルカルバゾール等が挙げられ
る。
【0047】なお前記図1(イ)〜図1(ハ)の各感光
体の最表面層に含有されるバインダー樹脂は好ましくは
機械的衝撃に強く耐摩耗性が大であり、かつ電子写真性
能を阻害しないものがよい。好ましいバインダー樹脂と
しては下記一般式〔1〕〜〔4〕の構造単位を有するポ
リカーボネート樹脂があげられる。
【0048】
【化5】
【0049】(式中、R1〜R8は水素原子、ハロゲン原
子、炭素数1〜10の置換若しくは無置換のアルキル基、
シクロアルキル基又はアリール基、zは炭素原子数4〜
11の飽和又は不飽和の環形成残基、R9は炭素原子数1
〜9のアルキル基又はアリール基である。)
【0050】
【化6】
【0051】(式中、R35からR42はそれぞれ独立して
水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を
表す。)
【0052】
【化7】
【0053】(式中、R63〜R70はそれぞれ独立した水
素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10の置換若しくは無
置換のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基
を表す。)
【0054】
【化8】
【0055】(式中、R83〜R98はそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、置換、無置換アルキル基はアリ
ール基を表し、kおよびmは正の整数であって、k/m
が1〜10になるように選択される。)なお前記一般式で
示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂は好ま
しくは重量平均分子量30,000以上のものとされる。これ
らのポリカーボネートとしてはユーピロンZ−200
(Mw5万)、Z−300(Mw8万)、Z−400、
Z−800(三菱ガス化学)、TS−2050(Mw1
5万)(帝人化成)等が市販されている 次に、前記各層を形成する際に用いられる溶媒又は分散
媒としては、n-ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレ
ンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノール
アミン、トリエチレンジアミン、N,N-ジメチルホルムア
ミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロ
ピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2-ジクロ
ロエタン、1,2-ジクロロプロパン、1,1,2-トリクロロエ
タン、1,1,1-トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、メタノール、エタノール、イソプロピナール、酢酸
エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセ
ロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定される
ものではないが、ケトン系溶媒を用いた場合に感度、繰
り返し使用時に電位変化等が更に良好となる。また、こ
れらの溶媒は単独あるいは2種以上の混合溶媒として用
いることもできる。
【0056】本発明に於いてCGL3中のCGMとバイ
ンダー樹脂との割合は重量比で1:5〜5:1が好まし
いが、バインダーは必ずしも必要ではない。また電荷発
生層の膜厚は5μm以下が好ましく、特には0.05〜2μm
が好ましい。
【0057】又、CTL3の前記のCTMとバインダー
樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾燥するこ
とによって形成される。CTMとバインダー樹脂との混
合割合は重量比で10:1〜1:10が好ましく、特に
は5:1〜1:5が好ましい。
【0058】次に本発明の電子写真感光体の導電性支持
体1としては、 1)アルミニウム板、ステンレス板などの金属板 2)紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上
に、アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラ
ミネートもしくは蒸着によって設けたもの 3)紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上
に、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導
電性化合物の層を塗布もしくは蒸着によって設けたもの
等が挙げられる。
【0059】本発明においては導電性支持体1と感光層
との間に、バリヤー機能と接着樹脂を兼備した中間層2
を設けることもできる。
【0060】中間層用の材料としては、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン-アク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂ポリアミド類(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン61
0、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等)、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミニウム等
が挙げられる。中間層2の膜厚は、0.1〜10μmが好まし
く、特には0.1〜5μmが好ましい。
【0061】本発明においては、更に、支持体1と中間
層2との間に支持体の表面欠陥を補うための被覆を施す
ことや、特に画像入力がレーザー光の場合には問題とな
る干渉縞の発生を防止することなどを目的とした図示し
ない導電層を設けることができる。この導電層は、カー
ボンブラック、金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性
粉体を適当なバインダー樹脂中に分散した溶液を塗布乾
燥して形成することができる。導電層の膜厚は1〜40μ
mが好ましく、特には10〜30μmが好ましい。
【0062】次に本発明の電子写真感光体を製造するた
めの塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、
円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光
層の表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させない
ため、又均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は
円形量規制型塗布等の塗布加工方法を用いるのが好まし
い。なお前記スプレー塗布については例えば特開平3-90
250号及び特開平3-269238号公報に詳細にされ、前記円
型量規制型塗布については例えば特開昭58-189061号公
報に詳細に記載されている。
【0063】なお前記スプレー塗布及び円形量規制型塗
布によれば、前記浸漬塗布等に比して塗布液の無駄な消
費がなく、下層を溶解、損傷することがなく、かつ均一
塗布が達成される等の利点を有する。
【0064】また本発明の電子写真感光体の前記支持体
1としてはドラム状でもシート状でもベルト状でもよく
適用する電子写真装置に適合した形状とされる。
【0065】次に本発明の画像形成方法及びその装置に
用いられる現像剤としては、磁性トナーを主成分とする
一成分現像剤または非磁性トナーと磁性キャリアを主成
分とする二成分系現像剤とがあり、それらのいづれでも
よいが摩擦帯電性、現像性に優れ、特にカラー現像に適
する二成分系現像剤が好ましい。
【0066】前記一成分または二成分系現像剤のトナー
はバインダー樹脂に着色剤その他必要な添加剤が分散含
有されて平均粒径5〜30μm程度のトナー粒子とされ
るが、本発明では前記トナー粒子に1次粒径0.2μm
未満の流動化剤が添加混合される。
【0067】ここで流動化剤の1次粒径が0.2μm以
上の場合、現像剤の流動性への寄与が小さくなり、返っ
て感光体表面を摩耗損し易くなる。
【0068】前記流動化剤のトナー中の含有量は0.0
5〜5.0重量%が好ましい。
【0069】前記含有量が0.05重量%より小さい
と、現像剤の流動性の寄与が不十分となり、5.0重量
%より大きいと感光体を損傷し易くなり、かつ点状の画
像欠陥が出易くなる。
【0070】前記流動化剤としては、例えばシリカ、ア
ルミナ、チタニア、酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化バリウム、酸化ベリリウム、酸化セリウム、酸
化鉄などの金属酸化物の微粒子およびこれらの金属酸化
物の微粒子を疎水化処理したものなどを挙げることがで
きる。特に疎水化処理されたものを用いる場合には、流
動化剤の耐湿性が向上し、このため高湿度雰囲気におい
ても安定した流動化作用が得られる。斯かる疎水化処理
は、例えば上記の如き金属酸化物の微粒子と、例えばジ
アルキルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロゲン化
シラン、アルキルトリハロゲン化シラン、ヘキサアルキ
ルジシラザンなどの疎水化処理剤とを高温下で反応させ
ることにより行うことができる。
【0071】かかる流動化剤の具体的製品としては例え
ば下記の如きものを挙げることができる。
【0072】「T−805」(疎水性チタニア、1次粒
子径:30mμ、日本アエロジル社製) 「RX−C」(疎水性アルミナ、1次粒子径:20m
μ、日本アエロジル社製) 「R−972」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:1
6mμ、日本アエロジル社製) 「R−974」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:1
2mμ、日本アエロジル社製) 「R−976」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:7
mμ、日本アエロジル社製) 「R−805」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:1
2mμ、日本アエロジル社製) 「R−812」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:7
mμ、日本アエロジル社製) 「R−811」(疎水性無定形シリカ、1次粒子径:1
2mμ、日本アエロジル社製) 「RA・200H」(疎水性無定形シリカ、1次粒子
径:12mμ日本アエロジル社製) なお、前記各種製品のうち、特に疎水性シリカが好まし
く用いられる。
【0073】本発明に用いるトナーのハインダーとして
は、例えばポリスチレン、ポリp−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単
独重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、ス
チレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエ
ン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、ス
チレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重
合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレ
ン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレンメタアク
リル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチ
ル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチ
ル共重合体、スチレン−アクリロニトル共重合体、スチ
レン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニ
ルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケ
トン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレ
ン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル
−インデン共重合体などのスチレン系共重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、
ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロ
ジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、キ
シレン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族
系石油樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は
1種あるいは2種以上を組合わせて用いることができ
る。
【0074】本発明に用いるトナーには着色剤の外、必
要に応じて荷電制御剤、オフセット防止剤、磁性体、そ
の他トナー中に通常用いられる特性改良剤を含有するこ
とができる。
【0075】前記着色剤としては、例えばカーボンブラ
ック、ニグロシン染料(C.I.No.50415
8)、アニリンブルー(C.I.No.50405)、
カルコオイルブルー(C.I.No.azoic Bl
ue 3)、クロムイエロー(C.I.No.1409
0)、ウルトラマリンブルー(C.I.No.7710
3)、デュポンオイルレッド(C.I.No.2610
5)、キノリンイエロー(C.I.No.4700
5)、メチレンブルークロライド(C.I.No.52
015)、フタロシアニンブルー(C.I.No.74
160)、マカライトグリーンオクサレート(C.I.
No.42000)、ランプブラック(C.I.No.
77266)、ローズベンガル(C.I.No.454
35)、これらの混合物、その他を挙げることができ
る。着色剤は、十分な濃度の可視像が形成されるに十分
な割合で含有されることが好ましく、通常バインダー1
00重量部に対して1〜20重量部程度か好ましい。
【0076】前期荷電制御剤として、負帯電性のものと
しては、例えば特開昭57−141452号公報、特開
昭58−7645号公報、特開昭58−111049公
報、特開昭58−185653号公報、特開昭57−1
67033号公報、特公昭44−6397号公報などに
開示されている2:1型合金アゾ染料:例えば特開昭5
7−104940号公報、特開昭57−111541号
公報、特開昭57−124357号公報、特開昭53−
127726号公報などに開示されている芳香族オキシ
カルボン酸、芳香族ダイカルボン酸の金属錯体;例えば
特開昭52−45931号公報に開示されている銅フタ
ロシアニン染料のスルホニルアミン誘導体あるいは銅フ
タロシアニンのスルホンアミド誘導体染料、銅フタロシ
アニンのスルホンアミドおよびスルホン酸またはスルホ
ン酸塩誘導体染料;などを挙げることができ、また正帯
電性のものとしては、例えば特開昭49−51951号
公報、特開昭52−10141号公報などに開示されて
いる第4級アンモニウム化合物;例えば特開昭56−1
1461号公報、特開昭54−158932号公報、米
国特許第4254205号明細書などに開示されている
アルキルピリジニウム化合物、アルキルピコリニウム化
合物;例えばニグロシンSO、ニグロシンEXなどのニ
グロシン系染料;例えば特公昭49−80320号公報
に開示されている付加縮合体などを挙げることができ
る。
【0077】前記オフセット防止剤としては、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレンなどの低軟化点オレフィン
重合体もしくは共重合体、例えばマイクロワックス、フ
イッシャートロプシュワックスなどの高融点パラフィン
ワックス、常温で液状の飽和あるいは不飽和パラフィン
である流動パラフィン、例えばメチルシリコンワニス、
フェニルシリコンワ脂肪族フロロカーボン化合物、例え
ば脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アル
コールエステル、脂肪酸の高級アルコールエステル、脂
肪酸と多価アルコールの部分エステル、混合系エステル
などの脂肪酸エステル類およびその部分ケン化物類、ア
ルキレンビス脂肪酸アミド類、高級脂肪酸類、脂肪酸金
属塩、高級アルコール類、例えば特開昭55−1244
28号公報に記載された含フッ素界面活性剤などを挙げ
ることができる。斯かるオフセット防止剤は一種または
二種以上のものを組み合わせて使用することができ、そ
の使用割合は、バインダーに対して例えば1〜20重量
%が好ましく、さらに好ましくは1〜10重量%であ
る。
【0078】前記トナーが、一成分現像剤の磁性トナー
の場合に含有する磁性体としては、フェライト、マグネ
タイトを初めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁
性を示す金属もしくは合金またはこれらの元素を含む化
合物、あるいは強磁性元素を含まないが適当な熱処理を
施すことによって強磁性を示すようになる合金、例えば
マンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫などの
マンガンと銅とを含むホイスラー合金と呼ばれる種類の
合金、または二酸化クロム、その他を挙げることができ
る。これらの磁性体は平均粒径0.1〜1ミクロンの微
粉末の形で用いられ、その割合は、トナー100重量部
当り20〜70重量部が好ましく、さらに好ましくは4
0〜70重量部である。
【0079】本発明に用いられる現像剤が二成分現像剤
とされる場合のキャリアとしては、特に限定されない
が、例えば還元鉄粉、フェライト粉、等上記の磁性体を
用いることができ、これらの粒子の表面を、例えばスチ
レン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂など
の樹脂により被覆して成るもの、これらの樹脂より成る
バインダー中に磁性体粒子を分散含有させて成るもの等
が用いられる。
【0080】本発明の電子写真感光体は、アナログ複写
機、デジタル複写機、レーザープリンター、LEDプリ
ンター、液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置
一般に適用し得るものであるが、更には電子写真技術を
応用したディスプレイ、記録、軽印刷、ファクシミリ等
の装置にも広く適用し得るものである。
【0081】図2は本発明の電子写真感光体が組み込ま
れたデジタルカラー複写機の一例を表す構成断面図であ
る。図中10は感光体ドラムで矢印方向(時計方向)に
回転、駆動され、帯電器12により一様の帯電が付与さ
れる。
【0082】前記感光体10への一様帯電ののち、像露
光手段13により画像信号に基づく像露光が行われる。
前記像露光手段13では、原稿走査光学系133により
読み取られた画像信号により、図示しないレーザー光源
からのレーザービームを変調し、得られた変調レーザー
ビームを高速で回転するポリゴンミラー131により感
光体ドラム10上を主走査し、かつ該感光体ドラム10
の回転により副走査して、該感光体10上に静電潜像が
形成される。
【0083】まず感光体ドラム10の1回転目に、前記
原稿走査光学系133によりイエロー(Y)画像信号が
読み取られ、該Y画像信号により変調されたレーザービ
ームを用いて感光体上に像露光して静電潜像を形成し、
該潜像をYトナーを含む現像剤(Y現像剤)を収容した
現像器14Yにより現像され、前記感光体10にYトナ
ー像が形成される。
【0084】次に前記感光体ドラム10の2回転目に、
マゼンタ(M)画像信号が読み取られ、再帯電された前
記ドラム10上に該M画像信号に基づくレーザー像露光
が行われて、静電潜像が形成され、Mトナーを含むM現
像剤を収容した現像器14Mにより現像されて、前記感
光体ドラム10上のYトナー像に重ね合わせてMトナー
像が形成される。
【0085】以後、同様にして感光体ドラム3回転目及
び4回転目においてシアン(C)画像信号及び黒(K)
画像信号に基づくレーザー像露光が行われ、かつC現像
剤を収容した現像器14C及びK現像剤を収容した現像
器14Kによりそれぞれ現像されて前記感光体ドラム1
0上のYトナー像及びMトナー像に重ね合わせてCトナ
ー像及びKトナー像が形成される。
【0086】前記のようにして得られた感光体ドラム1
0上の4色トナーから成るカラートナー像は給紙装置1
6から給送され、タイミングローラ17によりタイミン
グを合わせて搬送された転写材(転写紙、オーバーヘッ
ドプロジェクター用PETベースを始めトナー画像を転
写可能な材料)P上に転写ローラ18の作用で一括転写
され、次いで前記カラートナー像が転写された転写材P
は分離ブラシ19により除電されることにより前記感光
体ドラム10から分離され、定着装置20へ搬送されて
熱ローラ201と加圧ローラ202の圧接下に熱定着さ
れ、カラー画像が形成される。
【0087】転写後の感光体ドラム10は除電器23に
より除電された後、クリーニング装置22の弾性クリー
ニングブレード221により清掃され、LED等の除電
ランプ(PCL)11により除電されて次の像形成に備
えられる。
【0088】なお222はトナーガイドローラであり、
又前記弾性クリーニングブレード221及びトナーガイ
ドローラ222は不使用時、矢印方向に回動して感光体
ドラム10面への圧接が解除される。
【0089】又、前記帯電器12、PCL11、クリー
ニング装置22、除電器23、分離ブラシ19、転写ロ
ーラ18及び感光体ドラム10はユニット30として一
体的支持され、装置本体100に着脱自在に装着されて
いる。
【0090】又前記現像器14Y、14M、14C、1
4Kに含有される各現像剤は、フェライトをコアとして
そのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリア
と、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電
制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからな
るもので、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ1
41上に100〜600μmの層厚(現像剤)に規制さ
れて現像域へと搬送され、感光体ドラム10と現像スリ
ーブ141との間に直流或いは交流バイアス電位をかけ
て非接触現像が行われる。
【0091】前記のように非接触現像法を用いられるこ
とにより、感光体ドラム10上に各色トナー像を重ね合
わせて形成するとき先の色トナー像を後の現像で損傷す
ることがなく良質のカラー画像が得られる。
【0092】以上の説明では一例として非接触反転現像
を行うデジタル方式のカラー画像形成方法及びその装置
を説明したが、本発明の画像形成方法及びその装置はア
ナログ方式であってもよく、また非接触正規現像法若し
くは通常の接触現像法を用いるものであってもよい。
【0093】また用いられる現像剤は一成分現像剤また
は二成分現像剤のいづれであってもよい。
【0094】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもので
はい。
【0095】〈無機粒子P1〜P3〉マドマテックス社
製で体積平均粒径0.2μm疎水化処理された球形シリ
カ粒子「SOC1」、同じくマドマテックス社製で体積
平均粒径0.5μmの疎水化処理された球形シリカ粒子
「SOC2」及び石原産業社製で体積平均粒径0.15
μmの疎水化処理された球形酸化チタン粒子「A−10
0」をそれぞれ無機粒子P1、P2及びP3とした。
【0096】〈感光体1の作製〉直径100mmのアル
ミニウムドラム上に共重合タイプのポリアミド樹脂「C
M−8000」(東レ社製)1.5重量部をメタノール
90重量部とブタノール10重量部との混合溶媒中に溶
解して成る添布液を浸漬塗布して膜厚0.3μmの中間
層を形成した。次にポリビニルブチラール樹脂「エスレ
ックBX−L」(積水化学社製)0.8重量部をメチル
エチルケトン80重量部とシクロヘキサノン20重量部
との混合溶媒中に溶解し、得られた溶液中に、CuKα
の特性X線を用いたX線回折図において、ブラッグ角
(20±0.2°)が27.3°に最大ピークを有し、
かつ9.5°、11.6°、15.0°、24.1°の
少なくとも1つ以上にピークを有する下記構造のオキシ
チタニウムフタロシアニンから成るCGM4重量部を混
合分散して成る塗布液を前記中間層上に浸漬塗布して乾
燥後の膜厚0.2μmのCGLを形成した。
【0097】
【化9】
【0098】次いでバインダーとしてのポリカーボネー
ト樹脂「ユーピロンZ300」(Mw8.44×1
4)(三菱瓦斯化学社製)15重量部及びCTMとし
ての例示化合物(T−10)10重量部及びヒンダード
フェノール系AO剤として例示化合物(A)−3を0.
25重量部、メチレンクロライド100重量部に溶解し
て成る塗布液を前記CGL上に浸漬塗布して乾燥後の膜
厚20μmの第1のCTLを形成した。
【0099】次いで、バインダーとしてのポリカーボネ
ート樹脂「ユーピロンZ300」1.5重量部と、前記
無機粒子P1を0.15重量部、CTMとしての例示化
合物(T−10)1重量部及びヒンダードフェノール系
AO剤として例示化合物(A)−3を0.025重量
部、エチルクロライド100重量部を溶解、分散して成
る塗布液を前記第1のCTL上に円形量規制型塗布機を
用いて塗布して乾燥後の膜厚が5μmの第2のCTLを
形成して感光体1を得た。本感光体の前記測定法に基づ
く膜強度を表す傷の深さは0.5μmであった。
【0100】〈感光体2の作製〉感光体1の第2のCT
Lに含有される無機粒子P1に代えて無機粒子P2を
0.70重量部用いた他は感光体1と同様にして感光体
2を得た。
【0101】本感光体の前記測定法に基づく膜強度を表
す傷の深さは0.2μmであった。
【0102】〈感光体3の作製〉感光体1の第2のCT
Lに含有される無機粒子P1に代えて無機粒子P3を
0.10重量部用いた他は感光体1と同様にして感光体
3を得た。
【0103】本感光体の前記測定法に基づく膜強度を表
す傷の深さは0.7μmであった。
【0104】〈感光体4の作製〉感光体1の第2のCT
Lに含有される無機粒子P1を除いた他は感光体1と同
様にして感光体4を得た。
【0105】本感光体の前記測定法に基づく膜強度を表
す傷の深さは3.0μmであった。
【0106】〈現像剤1群の作製〉スチレンアクリル樹
脂100重量部にY着色剤としてクロチイエロー(C.
I.No.14090)10重量部、アゾ系荷電制御剤
1重量部及びオフセット防止剤としてのポリオレフィン
3重量部を溶融混練し、冷却、粉砕、分級して平均粒径
10μmの粒子を得、さらに該粒子に対して流動化剤と
して疎水性シリカ粒子「R−972」を1.0重量%加
えてYトナーを得た。
【0107】次に前記Yトナー4重量部と、スチレンア
クリル樹脂で被覆されたフェライト粒子から成る平均粒
径80μmのキャリア96重量部とを混合してY現像剤
を得た。
【0108】また前記着色剤クロムイエローに代えてデ
ュポンオイルレッド(C.I.No.26105)、フ
タロシアンブルー(C.I.No.74160)及びラ
ンプブラック(C.I.No.77266)をそれぞれ
用いた他はY現像剤と同様にしてM現像剤、C現像剤及
びK現像剤を得た。
【0109】〈現像剤2群、3群及び4群の作製〉前記
流動化剤としての疎水性シリカ粒子「R−972」に代
えて「R−805」及び「R−811」をそれぞれ用い
た他は現像剤1群と同様にして現像剤2群及び3群を作
製した。また前記流動化剤を除いた他は現像剤1群と同
様にして現像剤4群を得た。
【0110】実施例1 感光体ドラム、帯電極、AC除電極、クリーニング装
置、帯電前除電極及び転写装置を含む装置ユニットが装
置本体に着脱自在に装置されたデジタルカラープリンタ
ー「LP−7010」(コニカ社製)に前記感光体1を
装着し、カラー用各現像器に前記1群のT、M、C及び
Kの各現像剤を充し、20℃、RH60%の雰囲気下で
10万回のカラープリントを行った結果1回から10万
回に到る各プリントのいづれもが画像欠陥がなくかつ高
濃度、鮮明なカラー画像が得られた。
【0111】実施例2.3 前記カラープリンターに感光体として前記感光体2を用
い、現像剤として前記2群の現像剤を用いる場合と、前
記感光体3を用い、現像剤として前記3群の現像剤を用
いる場合の2種類のカラープリントテストを実施例1と
同様10万回づつ行った結果、1回から10万回に到る
各プリントのいづれもが画像欠陥がなく、鮮明なプリン
ト像が得られた。
【0112】比較例1.2 前記カラープリンター感光体として最表面層に無機粒子
を含まない感光体4を用い、現像剤てして前記1群の現
像剤を用いた他は実施例1と同様にして10万回の比較
用プリントテストを行った結果、1回目の画質は良好で
あったが、10万回目のプリント像には細い擦り傷が多
数発生していて、画像が不鮮明であった。
【0113】また感光体として前記感光体1を用い、現
像剤として流動化剤を含まない現像剤4を用いた他は実
施例1と同様にして10万回の比較用プリントテストを
行った結果、1回目から色濃度がうすく、画像不鮮明で
あった。
【0114】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
画像形成方法及び画像形成装置によれば、繰り返しカラ
ー画像を形成する過程で感光体の摩耗損傷に基づく画像
欠陥がなく、かつ現像剤の現像性が優れていて終始高濃
度、鮮明なカラー画像が得られる等の効果が泰される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図。
【図2】本発明の係わる画像形成装置の断面図。
【部号の説明】
1 導電性支持体 2 中間層 3 電荷発生層 4 電荷輸送層 5 保護層 6 第1の電荷輸送層 7 第2の電荷輸送層 8 感光層 10 感光体ドラム 11 除電ランプ 12 帯電器 13 像露光手段 14 現像器 18 転写ローラ 19 分離ブラシ 22 クリーニング装置 23 除電器 30 装置ユニット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真感光体上に帯電、像露光及び現
    像の各工程を繰り返して前記感光体上に複数のトナー像
    を重ね合わせて形成し、該トナー像を転写材上に一括転
    写、定着してカラー画像を形成する画像形成において、
    前記感光体がその最表面に無機粒子を含有する層を有
    し、且つ前記現像が無機の流動化剤を含有する現像剤に
    より行われることを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 前記無機粒子のモース硬度が5以上であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 前記無機粒子がシリカ粒子であることを
    特徴とする請求項1または2に記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 電子写真感光体、帯電手段、像露光手段
    及び現像手段を有し、前記各手段により前記感光体上に
    複数のトナー像を重ね合わせて形成し、該トナー像を転
    写材上に一括転写後、定着してカラー画像を形成する画
    像形成装置において、前記現像が無機の流動剤を含有す
    る現像剤により行われ、且つ前記感光体がその最表面に
    無機粒子を含有する層を有することを特徴とする画像形
    成装置。
JP7136710A 1995-06-02 1995-06-02 画像形成方法及び画像形成装置 Pending JPH08328272A (ja)

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JP2002196516A (ja) * 2000-11-15 2002-07-12 Xerox Corp ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む電荷輸送層材料分散物を安定化する方法
JP5250926B2 (ja) * 1999-06-21 2013-07-31 ダイキン工業株式会社 架橋性エラストマー組成物および該組成物から製造される成形品

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