JPH09179444A - 電子写真感光体、カラー画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、カラー画像形成方法及び画像形成装置

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JPH09179444A
JPH09179444A JP7340759A JP34075995A JPH09179444A JP H09179444 A JPH09179444 A JP H09179444A JP 7340759 A JP7340759 A JP 7340759A JP 34075995 A JP34075995 A JP 34075995A JP H09179444 A JPH09179444 A JP H09179444A
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JP
Japan
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photosensitive member
conductive layer
image
electrophotographic photosensitive
layer
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Pending
Application number
JP7340759A
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English (en)
Inventor
Katsumi Matsuura
克巳 松浦
Kenichi Yasuda
憲一 安田
Fumitaka Mochizuki
文貴 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Publication of JPH09179444A publication Critical patent/JPH09179444A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/04Arrangements for exposing and producing an image
    • G03G2215/0497Exposure from behind the image carrying surface

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し像形成の過程で、露光時発生する電
荷を速やかに感光体外へ逃がすことの出来るアース機構
をもつ感光体と、それを用いた画像形成方法及び装置を
提供する。本発明の他の目的は装置がコンパクト化さ
れ、かつ高速で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。 【解決手段】 円筒状プラスティック基体上に導電層、
感光層を有する電子写真感光体において、下記(1)又
は(2)の構成を採る。 (1)感光体の少なくとも一方が前記導電層と連続した
導電層で被覆されたフランジを有することを特徴とする
電子写真感光体。 (2)感光体基体両端部の導電層に接して金属層が積層
され、前記端部からアースを取ると共に、感光体と現像
スリーブとの間隔を一定に保つ当接部材を前記金属層上
に圧接させるように構成された電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる電子写真感光体、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61−27560号公報
(公報1)等に記載されるように、アルミドラム上に感
光層を設けてなる感光体の外周に単一の帯電器、露光器
及び複数の現像器を配置し、前記感光体の複数回転によ
り、感光層上に複数の色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
画像を形成する所謂複数パス方式の画像形成方法が知ら
れている。
【0003】前記公報1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、色ズレの無いカラー
画像が得られ易いという利点があるが、感光体の1回転
でカラー画像形成が出来ないため、作像スピードが遅く
作業効率が悪いという問題がある。
【0004】更には公報1の画像方法では、感光体ドラ
ムの周長が転写材の周以上が必要とされ、例えばA3サ
イズの転写材を用いる場合、感光体ドラムの径が180
〜200mmを必要とし、装置が大型となるという問題
もある。
【0005】そこで例えば特開平5−307307号公
報(公報2)には、エンドレス透明支持体を有する感光
体の外周に複数の帯電器及び現像器を配置し、前記感光
体の内側に複数のLED露光器を配置し、該感光体の回
転(1パス)でカラー画像を形成する画像形成方法及び
その装置が提案されている。
【0006】前記公報2の技術によれば、前記公報1に
比して感光体を例えば径120mm以下の小径感光体と
することができ、かつ露光器を感光体の内側に内蔵する
ことができるため装置の小型化及びコンパクト化が達成
され、かつカラー画像を1パスで形成できるためプロセ
スの簡素化及び高速化が達成される。
【0007】しかし、透明支持体(透明基体)とするた
めには、ガラス又はプラスティック等の透明素材を使う
必要があり、これらは何れも絶縁性素材であるため、従
来広く用いられている導電性基体と異なり、感光体露光
時に電荷を逃がすための特別な措置が必要となる。通常
はその上に導電層を設けてから感光体層を形成する事に
なるが、この場合、基体上の導電層が途切れると電荷を
逃がすことが出来なくなる。
【0008】さらに電荷を画像形成装置外に逃がす(ア
ースする)ためには、まず感光体のフランジを通じて装
置本体の筺体に電荷を逃がす必要がある。この種画像形
成装置においては、筺体部からアース線を出すのが普通
だからである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記実情に鑑
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、露光時発生する電荷を速やか
に感光体外へ逃がすことの出来るアース機構をもつ感光
体と、それを用いた画像形成方法及び装置を提供するこ
とにある。
【0010】かつ、これにより感光体の電子写真性能の
疲労劣化が少なく高濃度、鮮明なカラー画像が安定して
得られる、電子写真感光体、カラー画像形成方法及びそ
の装置を提供することにある。
【0011】本発明の他の目的は装置がコンパクト化さ
れ、かつ高速で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。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、下記構成
の何れかを採ることにより達成される。
【0013】(1) 円筒状プラスティック基体上に導
電層、感光層を有する電子写真感光体において、該感光
体の少なくとも一方が前記導電層と連続した導電層で被
覆されたフランジを有することを特徴とする電子写真感
光体。
【0014】(2) 円筒状プラスティック基体が透明
であり、且つ導電層も透明であることを特徴とする
(1)記載の電子写真感光体。
【0015】(3) フランジの体積抵抗が108Ω・
cm以下の導電性材料から形成されることを特徴とする
(1)又は(2)記載の電子写真感光体。
【0016】(4) エンドレス基体を用いた(1)、
(2)又は(3)記載の構成を有する電子写真感光体上
に、複数色のトナー像を一回転の間に重ね合わせて形成
し、該トナー像を転写材上に一括転写して定着し、カラ
ー画像を形成する画像形成方法。
【0017】(5) エンドレス基体を用いた(1)、
(2)又は(3)記載の構成を有する電子写真感光体を
有し、複数色のトナー像を一回転の間に重ね合わせて形
成する現像手段を有し、該トナー像を転写材上に一括転
写する手段、定着手段を有するカラー画像形成装置。
【0018】(6) 円筒状プラスティック基体上に導
電層、感光層を有する電子写真感光体において、該基体
の両端部が導電層に接して金属層が積層され、前記端部
からアースを取ると共に、感光体と現像スリーブとの間
隔を一定に保つ当接部材を前記金属層上に圧接させるよ
うに構成された電子写真感光体。
【0019】(7) 金属層の厚さが50〜2000μ
mであることを特徴とする(6)記載の電子写真感光
体。
【0020】(8) 円筒状プラスティック基体が透明
であり、且つ導電層も透明であることを特徴とする請求
項6又は7記載の電子写真感光体。
【0021】(9) エンドレス基体を用いた(6)、
(7)又は(8)記載の構成を有する電子写真感光体上
に、複数色のトナー像を一回転の間に重ね合わせて形成
し、該トナー像を転写材上に一括転写して定着し、カラ
ー画像を形成する画像形成方法。
【0022】(10) エンドレス基体を用いた
(6)、(7)又は(8)記載の構成を有する電子写真
感光体を有し、複数色のトナー像を一回転の間に重ね合
わせて形成する現像手段を有し、該トナー像を転写材上
に一括転写する手段、定着手段を有するカラー画像形成
装置。
【0023】先に述べたごとく、高速でカラー画像を形
成する電子写真画像形成プロセスとして、特開平5−3
07307号に開示されているごとく、透明基体上に感
光層を設けたドラム状感光体を用い、該感光体の外側に
複数の帯電器、現像器を、又内部に複数の露光器を有
し、一回の回転によりフルカラー画像を形成する方法が
提案されている。しかるに透明基体の素材としては、プ
ラスティック等導電性の低いものを使わざるを得ないた
め、基体上に導電層をもうけてから感光層を塗設するこ
とになる。さらにアースのための導通をとる事が容易で
なく、特に導電層から感光体フランジへの導通確保が重
要である(それ以後は、感光体フランジから装置本体の
筺体を介して地上へアースするのが普通であるが、これ
は公知の手段を用いることが出来る)。
【0024】本発明者等は、鋭意検討した結果前記のご
とき構成をとれば繰り返し画像形成しても、先に述べた
ごとき欠点を持たず、画質の劣化がなく、良好な性質を
持つことを見いだし、本発明に至った。
【0025】本発明を更に詳しく説明する。
【0026】本発明の電子写真感光体は硫化カドミウ
ム、セレン、アモルファスシリコン等の無機光導電性物
質を用いた無機感光体、有機光導電性物質を用いた有機
感光体のいずれでもよいが、毒性がなく、低コストかつ
加工性に優れ、用途に応じて選択の自由度が大きい有機
感光体が好ましく用いられる。
【0027】また前記本発明に用いられる感光体は、例
えば図1(イ)の円筒状または図1(ロ)のベルト状感
光体とされ、該感光体の支持体は透明、不透明のいずれ
でもよいが、透明支持体を用いたベルト状感光体、好ま
しくは円筒状感光体とされる。
【0028】本発明に用いられる前記感光体は特に制限
はないが、好ましくは有機感光体とされ、例えば図2
(a)、(b)または(c)の層構成を有する感光体と
される。図2(a)の感光体の層構成は透明支持体1、
透明導電層2、中間層3、電荷発生層(CGL)4及び
電荷輸送層(CTL)5をこの順に積層した構成とさ
れ、図2(b)の感光体の層構成は図2(a)の感光体
のCTL5の上に保護層6を設けた構成とされ、図2
(c)の感光体の層構成は図2(a)の感光体のCGL
4上に第1の電荷輸送層(CTL)7を設け、さらにこ
の上に第2の電荷輸送層(CTL)8を設けた構成とさ
れる。従って、図2において最上層とは、言うまでもな
く、それぞれ(a)ならばCTL5、(b)ならば保護
層6、(c)ならばCTL8を言う。
【0029】前記図2(a)〜(c)の各感光体の感光
層に含有される電荷輸送物質(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。
【0030】前記CTMのうち特に好ましいCTMの具
体的化合物の例を以下に示す。
【0031】
【化1】
【0032】
【化2】
【0033】前記各感光体のCGL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。
【0034】次に前記各感光体のCGL、CTL及び保
護層6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。
【0035】しかしながら前記各感光体の最上層を形成
する図2(a)のCTL5、図2(b)の保護層6及び
図2(c)のCTL8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
ー樹脂としては例えば下記一般式〔I〕〜〔IV〕で表さ
れる構造単位を有するポリカーボネート樹脂が挙げられ
る。
【0036】
【化3】
【0037】式中、R1〜R8及びR11〜R18はそれぞれ
独立した水素原子、ハロゲン原子、各々置換若しくは無
置換の炭素数1〜10のアルキル基、シクロアルキル基又
はアリール基を表し、Zは4〜11の飽和又は不飽和の炭
素環を形成する原子群を表し、R9は水素原子、炭素原
子数1〜9のアルキル基又はアリール基を表す。
【0038】
【化4】
【0039】(式中、R21〜R28及びR31〜R46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し、kおよびmは整数であっ
て、k/mが1〜10になるように選択される。
【0040】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3
0,000以上のものとされる。例えば、ユーピロンZ
200(m.w.5万),Z300(m.w.8万),
Z400,Z800(三菱ガス化学),TS2050
(m.w.15万)(帝人化成)などが市販されてお
り、好ましく使用できる。
【0041】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。
【0042】本発明に用いられる電子写真感光体のCG
L4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、CGL4中のバインダー
樹脂は必ずしも必要ではなく、CGL4の膜厚は5μm
以下、好ましくは0.05〜2μmとされる。
【0043】またCTL5,CTL7及びCTL8中の
CTMとバインダー樹脂との割合は重量比で5:1〜
1:5が好ましく、CTL5及びCTL7の膜厚は5〜
50μm、好ましくは10〜40μmとされ、CTL8
の膜厚は0.5〜40μm、好ましくは1〜30μmと
される。
【0044】また前記保護層6の膜厚は0.2〜20μ
m、好ましくは0.5〜10μmとされる。
【0045】次に本発明に用いられる感光体の支持体1
としては透明円筒状または透明ベルト状支持体があるが
透明円筒状支持体が重要であり、該支持体としては、堅
牢で耐衝撃性、耐摩耗性、耐温湿度依頼性及び寸法精度
等に優れていて、断面が真円に近いものが好ましい。ま
たLED等の光源光に対する光透過性が優れていて、好
ましくは光透過率80%以上を有するものとされ、ガラ
ス、石英またはプラスチック材料等が用いられ、そのう
ち加工性に優れていることからプラスチック材料が主と
して用いられる。
【0046】前記プラスチック材料としては、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリ
ル酸ブチル等のポリアクリル酸アルキルエステル類、ポ
リスチレン、ポリイミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネートまたはポリエチレンテレフタレー
ト等が挙げられる。これらのうちポリメタクリル酸アル
キルエステル類を用いた透明円筒状支持体は強度が高
く、かつ光透過性に優れているので、感光体の内側から
露光を行う機構を採用した画像形成装置用として適して
いる。
【0047】次に前記透明円筒状支持体1上に設けられ
る透明導電層2としては光源光に対する光透過率が80
%以上で該光透過率の場所によるバラツキが10%以内
とされるのが好ましい。
【0048】前記透明導電層2は前記支持体1上に、金
属またはその合金を蒸着、スパッタリング、グロー放
電、プラズマ、CVD若しくはメッキ等の方法を用いて
均一に堆積させて得られ、その膜厚は0.01〜10μ
mとされる。
【0049】前記金属としてはAl,Au,Ag,C
u,Ni,Co,Ti,Zn,Cr,In,Sn,Pb
またはFe等から選ばれる金属若しくはそれらの合物で
あり、前記金属酸化物としてはSnO2,In23,I
TO等が挙げられる。
【0050】さらには、前記透明導電層2としては、導
電性ポリマーまたは前記金属、合金、金属酸化物若しく
はダイヤモンド型結晶カーボン等の微粉末をバインダー
樹脂中に分散したものであってもよい。
【0051】また前記透明導電層2と感光層9のCGL
4との間にバリアー機能と接着作用を有する中間層3を
設けることができる。
【0052】前記中間層3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610、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、0.1〜10μ
mが好ましく、特には0.1〜5μmが好ましい。
【0053】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−
90250号及び特開平3−269238号に詳細に記
載され、前記円形量規制型塗布については例えば特開昭
58−189061号に詳細に記載されている。
【0054】なお前記スプレー塗布及び円形量規制塗布
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。
【0055】前記のように構成された本発明に用いられ
る感光体は後述するように前記感光体の外側に配置され
た帯電手段により、その表面に一様な帯電が付与され、
該感光体の内側に配置された像露光手段により内側から
像露光されて静電潜像が形成され、該感光体の外側に配
置された現像手段により現像されて像形成が行われる。
【0056】このため前記感光体の内側からの像露光が
感光層に十分吸収されず相当量の光が前記感光体上へ透
過すると、前記帯電手段、現像手段または装置内壁面で
乱反射され、画像上に画像むらやゴースト像が形成され
良質のカラー画像が得られなくなる。
【0057】そこで本発明では感光体を構成するCGL
中のCGMの選択、CGLの膜厚、最上層中の無機粒子
の粒径、添加量等を選択して、好ましくは前記感光体に
対する光源光の透過率を20%以下とするのがよい。
【0058】なお前記最上層中の無機粒子は前記光源光
として例えばLED等の単色光の場合のモアレ防止効果
も有する。
【0059】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
分とする二成分現像剤とがあり、それらの現像剤中のト
ナーはバインダー樹脂に着色剤、その他必要な添加剤が
分散含有されて成る平均粒径5〜30μmの着色粒子と
される。
【0060】本発明では前記トナーには必要に応じて一
次平均粒径0.2μm未満の無機の流動化剤が含有され
る。前記無機の流動化剤の一次平均粒径が0.2μmよ
り大きいと現像の流動性への寄与が小さくなり、かつ感
光体の表面を摩耗、損傷し易くなる。
【0061】前記必要に応じて添加される流動化剤のト
ナー中の含有量は0.05〜5.0重量%が好ましく、
含有量が0.05重量%より小さいと、現像剤への流動
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。
【0062】前記無機の流動化剤としては、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
サン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。
【0063】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。
【0064】本発明の用いるトナーのバインダーとして
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−アクリロニトリル共重合体、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、テルベン樹脂、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種以上を組み合わせて用いることがで
きる。
【0065】本発明に用いるトナーに着色剤の外、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。
【0066】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
B)、アニリンブルー(C.I.No.50405)、
アルコオイルブルー(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)、マラカ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重量部程度が好ましい。
【0067】また負帯電性の荷電制御剤としては、例え
ば芳香族オキシカルボン酸若しくは芳香族ジカルボン酸
の金属錯体または銅フタロシアニンのスルホニルアミン
誘導体、スルホンアミド誘導体、スルホン酸誘導体若し
くはスルホン酸塩誘導体などを挙げることができる。
【0068】また正帯電性の荷電制御剤としては、例え
ば4級アンモニウム化合物、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またはニグロシンSO
若しくはニグロシンEXなどのニグロシン系染料を挙げ
ることができる。
【0069】また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のオレフィ
ン重合体若しくは共重合体その他脂肪酸エステル若しく
はその部分鹸化物、アルキレンビス脂肪酸アミド、高級
脂肪酸若しくはその塩または高級アルコール等を挙げる
ことができる。
【0070】か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。
【0071】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
イトを始めとする鉄、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
当たり20〜70重量部が好ましく、さらに好ましくは
40〜70重量部である。
【0072】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、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、
フッ素樹脂等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。
【0073】
【発明の実施の形態】以下前記構成の感光体を用いた本
発明の画像形成方法及びその装置を図3のカラープリン
タを例として説明する。
【0074】〔実施態様1〕メタクリル酸メチルエステ
ル樹脂製の外径100mm、肉厚3mm、長さ365m
mの感光体基体の片端に、カーボン粒子を分散した樹脂
で形成されたフランジを取り付けた。この感光体基体の
外面とフランジ部分を、ポリアミド樹脂中に25重量%
のカーボン粒子を分散させた塗布液に浸漬塗布し、感光
体基体外面とフランジに連続的な導電層を形成した。こ
の導電層の光源光(LED)に対する透過率は90%で
あった。
【0075】この感光体基体外面に、次いで前記透明導
電層上に共重合タイプのポリアミド樹脂「CM−800
0」(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
塗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、下記構造のペリレ
ン顔料から成る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0.2
μmのCGLを形成した。
【0076】
【化5】
【0077】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重量部を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。
【0078】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)を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 0.025重量
部をエチルクロライド100重量部、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
成して感光体を得た。
【0079】なお、本感光体の赤色LED光(Ga,A
l,As,LED)(λmax≒635nm)に対する
透過率は16%であった。なお感光体の光源光に対する
光透過率は日立製U−3500型分光光度計を用いてJ
IS K7105に規定される積分球を用いた測定法に
より測定した。
【0080】この感光体を図3に記載した画像形成装置
に装填し、画像形成を行った。なお、本装置において、
感光体の接地(アース)は感光体の導電層から連続した
導電層を通じて、導電性フランジに導通し、その後は感
光体の軸芯を通って画像形成装置本体の筺体より、アー
ス線にて地上に落ちるように接続されている。
【0081】図中、110Y,110M,110Cおよ
び110Kはイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン
(C)および黒(K)の各色の画像形成プロセスに用い
られるスコロトロン帯電装置(帯電器)で、感光体10
の前述した有機感光層に対し所定の電位の電荷を保持さ
せるためコロナ放電によって帯電作用を行い、感光体1
0に対し一様な電位を与える。
【0082】12Y、12M、12Cおよび12Kは、
感光体10の軸方向に配列した発光素子をアレイ状に一
列に並べたFL(蛍光体発光)、EL(エレクトロルミ
ネッセンス)、PL(プラズマ放電)、LED(発光ダ
イオード)や、光シャッタ機能をもつ素子を一列に並べ
たLISA(光磁気効果光シャッタアレイ)、PLZT
(透過性圧電素子シャッタアレイ)、LCS(液晶シャ
ッタ)等の露光素子と、等倍結像素子としてのセルフオ
ックレンズとによりユニットとして構成された像露光装
置である露光光学系で、別体の画像読み取り装置によっ
て読み取られた各色の画像信号がメモリより順次取り出
されて前記の露光光学系(露光器)12Y、12M、1
2Cおよび12Kにそれぞれ電気信号として入力され
る。前記の露光光学系12Y、12M、12Cおよび1
2Kは何れも円柱状の保持部材20に取り付けられて前
記感光体10の基体内部に収容される。
【0083】13Y、13M、13Cおよび13Kはイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒
色(K)の各現像剤を収容する非接触現像法を用いた現
像装置である現像器で、それぞれ感光体10の周面に対
し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ1
30Y、130M、130Cおよび130Kを備えてい
る。
【0084】前記の現像器13Y、13M、13Cおよ
び13Kは、前述したコロナ帯電装置(帯電器)110
Y、110M、110Cおよび110Kによる帯電、露
光光学系12Y、12M、12Cおよび12Kによる像
露光によって形成される感光体10上の静電潜像を現像
バイアス電圧の印加により非接触の状態で反転現像す
る。
【0085】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Y、M、Cおよ
びKの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。
【0086】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体10を時計方向へと回転し、同時
にコロナ帯電装置110Yの帯電作用により感光体10
に電位の付与が開始される。
【0087】感光体10は電位を付与されたあと、前記
の露光光学系12Yにおいて第1の色信号すなわちイエ
ロー(Y)の画像信号に対応する電気信号による露光が
開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に
原稿画像のイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像を
形成する。
【0088】前記の潜像は現像器13Yにより現像スリ
ーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ド
ラム10の回転に応じイエロー(Y)のトナー像が形成
される。
【0089】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上にさらにコロナ帯電装置110M
の帯電作用により電位を付与され、露光光学系12Mの
第2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像信号に対応
する電気信号による露光が行われ、現像器13Mによる
非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナ
ー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が順次重ね合わせ
て形成していく。
【0090】同様のプロセスによリコロナ帯電装置11
0C、露光光学系12Cおよび現像器13Cによってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、またコロナ帯電装置110K、露光光学系12Kお
よび現像器13Kによって第4の色信号に対応する黒色
(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。
【0091】これ等露光光学系12Y、12M、12C
および12Kによる感光体ドラム10の有機感光層に対
する露光は基体の内部より前述した透明の基体を透して
行われる。従って第2、第3および第4の色信号に対応
する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響
を全く受けることなく行われ、第1の色信号に対応する
画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。な
お露光光学系12Y、12M、12Cおよび12Kの発
熱による感光体ドラム内の温度の安定化及び温度上昇の
防止は、前記保持部材20に熱伝導性の良好な材料を用
い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒートパ
イプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることによ
り支障のない程度迄抑制することができる。また現像器
13Y、13M、13Cおよび13Kによる現像作用に
際しては、それぞれ現像スリーブ130Y、130M、
130Cおよび130Kに対し直流、あるいは、さらに
交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収容す
る一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現像が
行われて、透明電導層を接地する感光体10に対してト
ナーと同極性の直流バイアスを印加して、露光部にトナ
ーを付着させる非接触の反転現像が行われるようになっ
ている。かくして、感光体ドラムの周面上に形成された
カラーのトナー像は、転写器14aにおいて、給紙カセ
ット15より送り出しローラ15aにより送り出され、
搬送ローラ対15b、15cによリタイミングローラ1
6へ搬送され、タイミングローラ16の駆動によって、
感光体10上のトナー像と同期して給紙される転写材で
ある転写紙Pに転写される。
【0092】トナー像の転写を受けた転写紙Pは、除電
器14bにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より
分離した後、搬送板14Cより定着装置17へ搬送され
る、定着装置17において定着ローラ17a、圧着ロー
ラ17b間で加熱・圧着されトナーを転写紙P上に溶着
・定着したのち、定着出口ローラ対17dにより定着装
置17より排出され、排紙搬送ローラ対18aにより搬
送されて排紙ローラ18を介して装置上部の排紙トレイ
200上に排出されたが、上述した本発明の感光体基体
を用いたものは鮮明で極めて良好な画像が得られた。
【0093】一方、転写紙を分離した感光体10はクリ
ーニング装置19においてクリーニングブレード19a
によって感光体10面を摺擦され残留トナーを除去、清
掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしく
は一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成にかか
る。クリーニングブレード19aによって掻き落とされ
た廃トナーは、トナー搬送スクリュウ19bによって、
図示せぬ廃トナー容器ヘと排出される。
【0094】これらの画像形成はA4紙、10枚/分の
プリント速度で5万枚のカラープリント実写を行った。
1枚目と5万枚目の画像に大きな画質差は無く、共に良
好な画像が得られた。5万枚目のプリント時における接
地状態も良好で、部分的な接地不良による画像かすれ等
の発生は認められなかった。
【0095】前記の感光体10は、露光光学系をその内
部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくとも、
その外周面に、前述した複数のコロナ帯電装置110
Y、110M、110Cおよび110K、現像器13
Y、13M、13Cおよび13K等を配設することが可
能であって、外径が30mmないし150mmの小径の
ドラムの使用によって装置の容積をコンパクトにするこ
とが出来る。
【0096】以上の説明では、デジタルカラープリンタ
の例を説明したが、本発明の画像形成方法及びその装置
は、これに限らず、例えばデジタルまたはアナログ方式
のカラー複写機等の画像形成装置であってもよく、現像
方法として非接触反転現像方式を説明したが、非接触正
規現像方式、接触反転現像方式または、接触正規現像方
式であってもよい。
【0097】〔実施態様2〕次に、本発明のもう一つの
態様につき説明する。
【0098】メタクリル酸メチルエステル樹脂製の外径
100mm、肉厚3mm、長さ365mmの感光体基体
に、ポリアミド樹脂中に25重量%のカーボン粒子を分
散させた塗布液に浸漬塗布し導電層を形成した。この導
電層の光源光(LED)に対する透過率は90%であっ
た。
【0099】この感光体基体外面に、実施態様1と同様
に中間層を含めた感光層を塗設し、感光体を得た。この
感光体の両端15mmの感光層を剥離して導電層を露出
させ、この上に厚さ80μmのアルミ箔金属テープを接
着した感光体を作製した。なお、フランジは通常良く用
いられる公知のアルミニウム製のものを用いた。
【0100】この感光体を用いて実施態様1と同様な5
万枚のプリントを行った。
【0101】なお、感光体の接地(アース)は、前記金
属テープと、導電性アルミフランジを電気的に接続し、
さらに感光体軸芯から実施態様1と同様に地上に落とし
た。又、感光体と現像スリーブの間隔(Dsd)の確保
には現像スリーブ両端の軸芯に取り付けた突き当てコロ
を感光体の両端の金属テープ上に当接することにより、
500μmに制御した。
【0102】図4および図5は感光体ドラム上の金属層
と現像スリーブの結合状態を示す斜視図および正面図で
ある。図中、10は感光体ドラム、131は現像器の現
像スリーブ、132はスリーブ両端部に結合された突き
当てコロ、101は感光体ドラム端部102に設けられ
た本発明に係る金属層、133はスリーブ回転軸、10
3はドラム回転軸、134はスリーブ131を回転駆動
するためのギャー、135は金属層101の傾斜した接
合部を示している。
【0103】前記金属層は、前記図ではテープ状金属層
を感光体ドラム10の両端部102(102′)の感光
層を除去した導電層部であって、前記突き当てコロ13
2に対抗する位置に突き当てコロ132よりも広目の幅
で、通常5〜20mm幅で接着固定されている。また前
記テープ状金属層の巻き付け端部は接合部135の如く
斜めに接合されている。このように傾斜した接を行うこ
とにより接合部の段差を無くし、かつ、めくれが防止さ
れる。
【0104】前記感光体ドラム10の両端部102(1
02′)の金属層101(101′)に対して、現像ス
リーブ131の両端部の突き当てコロ132(13
2′)は50mm/g〜500mm/gの線圧で圧接下
に回転駆動され、かつ感光体ドラム10と現像スリーブ
131との間隔dが300〜900μmとされる。前記
間隔dが300μmを下廻ると後述する交流バイアス印
加下の非接触現像の際電界強度の増大を起こし、ドラム
表面ヘのリークなどが発生し、画像欠陥となって表れて
くる。
【0105】また、900μmを越えると現像性が極度
に低下し、潜像の再現性が著しく劣化する。
【0106】これらの画像形成はA4紙、10枚/分の
プリント速度で5万枚のカラープリント実写を行った
が、1枚目と5万枚目の画像に大きな画質差は無く、共
に良好な画像が得られた。又、5万枚目のプリント時に
おける接地状態も良好で、部分的な接地不良による画像
かすれ等の発生は認められなかった。一方、導電層の上
に金属テープを張り付けなかった感光体においては、同
様なテストを行うと、初期の画像は良好であったが、3
000枚以降では、かぶりが発生しプリント画像が劣化
した。このかぶりの原因は突き当てコロが直接導電層に
圧接されて接触しているため、摩擦を繰り返している中
に導電層が剥離してアースが取れなくなり、且つDsd
が変動していることによるものと推定される。上記金属
テープの金属層の厚さは50μm以下では、突き当てコ
ロとの摩擦等で剥離しやすく、2000μm以上ではD
sdが大きくなり過ぎ、現像性が劣化することもわかっ
た。
【0107】
【発明の効果】本発明により、繰り返し像形成の過程
で、露光時発生する電荷を速やかに感光体外へ逃がすこ
との出来るアース機構をもつ感光体と、それを用いた画
像形成方法及び装置を提供することが出来る。
【0108】かつ、これにより感光体の電子写真性能の
疲労劣化が少なく高濃度、鮮明なカラー画像が安定して
得られる、電子写真感光体、カラー画像形成方法及びそ
の装置を提供することが出来る。
【0109】本発明の他の効果は装置がコンパクト化さ
れ、かつ高速で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が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】感光体の形態を示す断面図である。
【図2】感光体の層構成を示す断面図である。
【図3】カラープリンタの断面図である。
【図4】感光体ドラム上の金属層と現像スリーブの結合
状態を示す斜視図。
【図5】感光体ドラム上の金属層と現像スリーブの結合
状態を示す正面図。
【符号の説明】
1 透明支持体 2 透明導電層 3 中間層 4 電荷発生層(CGL) 5 電荷輸送層(CTL) 6 保護層 7 第1の電荷輸送層(CTL) 8 第2の電荷輸送層(CTL) 10 感光体 12Y,12M イエロー(Y),マゼンタ(M)の各
露光器(露光光学系) 12C,12K シアン(C),黒(K)の各露光器
(露光光学系) 13Y,13M,13C,13K Y,M,C,Kの各
現像器 110Y,110M Y,Mの各帯電器(帯電装置) 110C,110K C,Kの各帯電器(帯電装置) 15 給紙カセット 16 タイミングローラ 17 定着装置 19 クリーニング装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状プラスティック基体上に導電層、
    感光層を有する電子写真感光体において、該感光体の少
    なくとも一方が前記導電層と連続した導電層で被覆され
    たフランジを有することを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項2】 円筒状プラスティック基体が透明であ
    り、且つ導電層も透明であることを特徴とする請求項1
    記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項3】 フランジの体積抵抗が108Ω・cm以
    下の導電性材料から形成されることを特徴とする請求項
    1又は2記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】 エンドレス基体を用いた請求項1、2又
    は3記載の構成を有する電子写真感光体上に、複数色の
    トナー像を一回転の間に重ね合わせて形成し、該トナー
    像を転写材上に一括転写して定着し、カラー画像を形成
    する画像形成方法。
  5. 【請求項5】 エンドレス基体を用いた請求項1、2又
    は3記載の構成を有する電子写真感光体を有し、複数色
    のトナー像を一回転の間に重ね合わせて形成する現像手
    段を有し、該トナー像を転写材上に一括転写する手段、
    定着手段を有するカラー画像形成装置。
  6. 【請求項6】 円筒状プラスティック基体上に導電層、
    感光層を有する電子写真感光体において、該基体の両端
    部が導電層に接して金属層が積層され、前記端部からア
    ースを取ると共に、感光体と現像スリーブとの間隔を一
    定に保つ当接部材を前記金属層上に圧接させるように構
    成された電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 金属層の厚さが50〜2000μmであ
    ることを特徴とする請求項6記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 円筒状プラスティック基体が透明であ
    り、且つ導電層も透明であることを特徴とする請求項6
    又は7記載の電子写真感光体。
  9. 【請求項9】 エンドレス基体を用いた請求項6、7又
    は8記載の構成を有する電子写真感光体上に、複数色の
    トナー像を一回転の間に重ね合わせて形成し、該トナー
    像を転写材上に一括転写して定着し、カラー画像を形成
    する画像形成方法。
  10. 【請求項10】 エンドレス基体を用いた請求項6、7
    又は8記載の構成を有する電子写真感光体を有し、複数
    色のトナー像を一回転の間に重ね合わせて形成する現像
    手段を有し、該トナー像を転写材上に一括転写する手
    段、定着手段を有するカラー画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019765A (ja) * 1998-04-30 2000-01-21 Canon Inc プロセスカ―トリッジ及び電子写真装置
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