JPS616670A - 画像形成法 - Google Patents
画像形成法Info
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- JPS616670A JPS616670A JP59126908A JP12690884A JPS616670A JP S616670 A JPS616670 A JP S616670A JP 59126908 A JP59126908 A JP 59126908A JP 12690884 A JP12690884 A JP 12690884A JP S616670 A JPS616670 A JP S616670A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- substrate
- image
- toner layer
- photoconductive
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/09—Colouring agents for toner particles
- G03G9/0926—Colouring agents for toner particles characterised by physical or chemical properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
- G03G13/22—Processes involving a combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は光導電性トナーを用いた画像形成法に関する。
(従来技術)
光導電性トナーを利用する画像形成法は古くから造船工
程での罫書きや光電気泳動法などで一部実用化されてい
る。最近では、光導電性粒子で構成されるインクフィル
ムを用いた電子写真方式のプリンタなども提案され、光
導電性トナーが新しい画像形成プロセスを提供しその応
用分野を広げる可能性のあることが示唆され2画像形成
材料として注目されている。
程での罫書きや光電気泳動法などで一部実用化されてい
る。最近では、光導電性粒子で構成されるインクフィル
ムを用いた電子写真方式のプリンタなども提案され、光
導電性トナーが新しい画像形成プロセスを提供しその応
用分野を広げる可能性のあることが示唆され2画像形成
材料として注目されている。
さて光導電性トナーを基板上に塗布し、帯電・露光・転
写を繰り返すゼログラフインク法の場合。
写を繰り返すゼログラフインク法の場合。
画像形成に用いられる光導電性トナーは1元来。
電荷保持能力が小さいため、帯電されてもトナー層の表
面電位が低い。さらに、帯電電荷が露光によりすべて放
電されるわけではなく、その一部は必ず残留電荷として
残る。そのため、光1((射域のトナーと非照射域のト
ナーとの帯電量の差は必然的に著しく小さい。したがっ
て、トナー−ヒに充分なコントラストを有する静電潜像
を形成することができない。これが最終的に得られる画
像のコントラストを低くしかつかぶりの原因にもなって
いる。このような残留電荷を除くと共に初期表面電位を
高くしてコントラストを向上させるために。
面電位が低い。さらに、帯電電荷が露光によりすべて放
電されるわけではなく、その一部は必ず残留電荷として
残る。そのため、光1((射域のトナーと非照射域のト
ナーとの帯電量の差は必然的に著しく小さい。したがっ
て、トナー−ヒに充分なコントラストを有する静電潜像
を形成することができない。これが最終的に得られる画
像のコントラストを低くしかつかぶりの原因にもなって
いる。このような残留電荷を除くと共に初期表面電位を
高くしてコントラストを向上させるために。
材料やシステム面から種々の制御を行う方法が多数試案
されているものの、いずれも1表面電位を高くすると共
に残留電荷を低減しコントラストに優れた画像形成を提
供し得るには至っていない。
されているものの、いずれも1表面電位を高くすると共
に残留電荷を低減しコントラストに優れた画像形成を提
供し得るには至っていない。
このことは、光導電性トナーおよびトナー層の基本特性
であるトナーの帯電特性や光応答性についての解明が充
分になされていないことに起因している。
であるトナーの帯電特性や光応答性についての解明が充
分になされていないことに起因している。
(発明の目的)
本発明の目的は、帯電特性と、光応答性とに優れた光導
電性トナー層を基体上に均一かつ密に形成し、それによ
りコントラストに優れかぶりのない画像を形成する方法
を提供することにある。本発明の他の目的は1画像形成
プロセスを簡略化し得る画像形成法を提供することにあ
る。
電性トナー層を基体上に均一かつ密に形成し、それによ
りコントラストに優れかぶりのない画像を形成する方法
を提供することにある。本発明の他の目的は1画像形成
プロセスを簡略化し得る画像形成法を提供することにあ
る。
(発明の構成)
光導電性トナーを用いた画像形成において、優れたコン
トラストの画像を得るには帯電時の初期表面電位と残留
電位との差が大きいことが必要である。そのためには、
第一に、光導電性トナーが基体上に均一かつ密に形成さ
れること;第二にトナー層の初期表面電位が高いことつ
まり帯電特性が良好であること;そして第三に残留電位
が低いこと、すなわち、光応答性が良好であることが望
ましい。
トラストの画像を得るには帯電時の初期表面電位と残留
電位との差が大きいことが必要である。そのためには、
第一に、光導電性トナーが基体上に均一かつ密に形成さ
れること;第二にトナー層の初期表面電位が高いことつ
まり帯電特性が良好であること;そして第三に残留電位
が低いこと、すなわち、光応答性が良好であることが望
ましい。
本発明者らはこれら光導電性トナーの基本特性を解析し
それから得られる知見からコントラストに優れかぶりの
ない画像を形成しうる方法を見出し本発明を完成した。
それから得られる知見からコントラストに優れかぶりの
ない画像を形成しうる方法を見出し本発明を完成した。
すなわち1本発明の画像形成法は、(11i電性基体上
に平均粒子径6μm以下の光導電性トナーを供給し、該
基体表面に1〜8層のトナー層を一様に形成する工程(
2)該トナー層を一様に帯電する工程(3)該トナー層
に画像露光を行い2画像に対応する静電潜像を形成させ
る工程を包含し、そのことにより上記目的が達成される
。
に平均粒子径6μm以下の光導電性トナーを供給し、該
基体表面に1〜8層のトナー層を一様に形成する工程(
2)該トナー層を一様に帯電する工程(3)該トナー層
に画像露光を行い2画像に対応する静電潜像を形成させ
る工程を包含し、そのことにより上記目的が達成される
。
(実施例)
以下に本発明を実施例に基づいて述べる。
本発明に用いられる光導電性トナー1は、主として、電
荷発生顔料と結着性樹脂とで構成される。
荷発生顔料と結着性樹脂とで構成される。
電荷発生顔料としては、光導電性を有するそれ自体公知
のフタロシアニン系2例えば、銅フタロシアニンなどが
使用される。結着性樹脂としては。
のフタロシアニン系2例えば、銅フタロシアニンなどが
使用される。結着性樹脂としては。
例えば、スチレン・アクリル樹脂が採用される。
その他、各種助剤1例えば、増感剤、電荷制御剤トナー
のプロンキング防止剤などが適宜必要に応じて添加され
る。これら顔料および樹脂は重量比1:3にて混合され
、均一分散され、スプレードライ法にて球状の粉体トナ
ーを得た。このとき。
のプロンキング防止剤などが適宜必要に応じて添加され
る。これら顔料および樹脂は重量比1:3にて混合され
、均一分散され、スプレードライ法にて球状の粉体トナ
ーを得た。このとき。
トナーの平均粒子径は小さいほど、そしてその帯電量も
小さいほど解像力および画像濃度を向上させる上で好ま
しい。しかし、小さすぎると現像むら、熱による凝集お
よびトナー飛散などが発生するという点で好ましくない
。本発明においては。
小さいほど解像力および画像濃度を向上させる上で好ま
しい。しかし、小さすぎると現像むら、熱による凝集お
よびトナー飛散などが発生するという点で好ましくない
。本発明においては。
これを分級して平均粒子径が6μm以下9例えば。
5.2μmのトナー1を得た。この球状トナーには。
必要に応じて適当な表面処理が施されうる。上記本発明
トナー1を対照トナーと比較するために。
トナー1を対照トナーと比較するために。
平均粒子径がそれぞれ7.2μMおよび8.6μmであ
る対照トナーA1およびA2を別に調製した。また。
る対照トナーA1およびA2を別に調製した。また。
結着性樹脂としてポリエステル樹脂を用い同様の処理を
経て対照トナーB、を調製した。それぞれのトナーを下
表に示す。
経て対照トナーB、を調製した。それぞれのトナーを下
表に示す。
本発明の画像形成法は第1図(8)〜(C1に示すよう
に、ゼログラフィツク法により行われる。第1図1a)
に概略的に示すように、まず、トナー1にはホンパー1
1および磁性キャリヤーとの摩擦帯電により2例えば、
負極性の電荷が付与される。帯電されたトナー1とキャ
リヤーは回転可能に設けられた磁性スリーブ2に付着す
る。スリーブ2は少なくとも表面が導電材でなり、あら
かじめアルミニウムなどの導電性基板3との間にバイア
ス電圧4が印加されている。基板3はトナー1の帯電極
性と逆極性、この場合、正極性になるようにバイアス電
圧4が印加される。帯電トナー1はスリーブ2の回転に
従い基板3近傍に搬送される。スリーブ2上の帯電トナ
ー1は静電引力により基板3上に一様に供給される。バ
イアス電圧4を適宜制御することにより基板3上のトナ
ー1は1〜8層の範囲内の任意な層数に形成され得る。
に、ゼログラフィツク法により行われる。第1図1a)
に概略的に示すように、まず、トナー1にはホンパー1
1および磁性キャリヤーとの摩擦帯電により2例えば、
負極性の電荷が付与される。帯電されたトナー1とキャ
リヤーは回転可能に設けられた磁性スリーブ2に付着す
る。スリーブ2は少なくとも表面が導電材でなり、あら
かじめアルミニウムなどの導電性基板3との間にバイア
ス電圧4が印加されている。基板3はトナー1の帯電極
性と逆極性、この場合、正極性になるようにバイアス電
圧4が印加される。帯電トナー1はスリーブ2の回転に
従い基板3近傍に搬送される。スリーブ2上の帯電トナ
ー1は静電引力により基板3上に一様に供給される。バ
イアス電圧4を適宜制御することにより基板3上のトナ
ー1は1〜8層の範囲内の任意な層数に形成され得る。
このような。
トナー1の基板3上への付着は2通常、二成分磁気ブラ
シ現像器を用いて行われる電子写真法の現像方法と同じ
である。
シ現像器を用いて行われる電子写真法の現像方法と同じ
である。
次いで、基板3上に形成されたトナー層IOに。
例えばコロナチャージャー5を用いて印加電圧+ 5.
6KVにて一様に帯電を施す(第1図(b))。このと
きのトナー層10のコロナ帯電特性を第2図および第3
図〜第5図に示す。コロナ帯電特性は。
6KVにて一様に帯電を施す(第1図(b))。このと
きのトナー層10のコロナ帯電特性を第2図および第3
図〜第5図に示す。コロナ帯電特性は。
トナー層10の初期表面電位vOを測定することにより
解明された。トナーlの基板3上での付着状態は表面顕
微鏡の観察結果から第2図18)に示す粗の充填モデル
に近いと考えられる。他方、トナーlの充填率は実験値
では60〜70%であり、第2図(b)に示す最密充填
モデル(充填率;約74%)で近似されうる。それゆえ
、トナーの帯電特性および光応答性に関する解析はすべ
てこの第2図(b)の充填モデルに基づいて行われた。
解明された。トナーlの基板3上での付着状態は表面顕
微鏡の観察結果から第2図18)に示す粗の充填モデル
に近いと考えられる。他方、トナーlの充填率は実験値
では60〜70%であり、第2図(b)に示す最密充填
モデル(充填率;約74%)で近似されうる。それゆえ
、トナーの帯電特性および光応答性に関する解析はすべ
てこの第2図(b)の充填モデルに基づいて行われた。
この充填モデルに基づきトナー層10の厚さとトナーl
の平均粒子径とから求めた層数Nおよび初期表面電位v
Oの関係を第3図に示す。それによれば、初期表面電位
vOはトナー1の粒子径には無関係に層数Nに依存して
いる。このことは、トナー層10の帯電量は1層数N、
いいかえれば、基板3上に付着したトナー1の全表面積
によって決定されることを意味する。
の平均粒子径とから求めた層数Nおよび初期表面電位v
Oの関係を第3図に示す。それによれば、初期表面電位
vOはトナー1の粒子径には無関係に層数Nに依存して
いる。このことは、トナー層10の帯電量は1層数N、
いいかえれば、基板3上に付着したトナー1の全表面積
によって決定されることを意味する。
さらに、この初期表面電位vOが層数に比例するという
結果から、トナ−1全体がコロナ帯電にて帯電されてい
ることも解明された。
結果から、トナ−1全体がコロナ帯電にて帯電されてい
ることも解明された。
印加電圧を+7.OKVとした場合も5 トナー層10
の初期表面電位vOが高くなること以外は同様の結果が
得られた。また、結着性樹脂として、スチレン・アクリ
ル樹脂に代えてポリエステル樹脂を用いた場合にも同様
の結果が得られた。第4図に。
の初期表面電位vOが高くなること以外は同様の結果が
得られた。また、結着性樹脂として、スチレン・アクリ
ル樹脂に代えてポリエステル樹脂を用いた場合にも同様
の結果が得られた。第4図に。
トナー110の初期表面電位Voとトナー(]着量M。
そして第5図に初期表面電位vOと層厚Tとの関係を示
す。初期表面電位vOはトナー付着量Mあるいは層厚T
とは比例関係にある。その比例定数はトナー粒子径によ
り異なる。
す。初期表面電位vOはトナー付着量Mあるいは層厚T
とは比例関係にある。その比例定数はトナー粒子径によ
り異なる。
次いで、一様に帯電されたトナー層10に1例えば、照
射光強度が250001uxの白色光を用いて画像露光
を行い画像に対応する静電潜像を形成する(第1図(C
))。光照射されたトナー層10は導電化し、その表面
電位は、第6図に示すように、急速に減衰する。図にお
いてv、lは光照射5秒後の表面電位(残留電位)を示
す。このときのトナー層10の光応答性は、第7図〜第
9図に示すように。
射光強度が250001uxの白色光を用いて画像露光
を行い画像に対応する静電潜像を形成する(第1図(C
))。光照射されたトナー層10は導電化し、その表面
電位は、第6図に示すように、急速に減衰する。図にお
いてv、lは光照射5秒後の表面電位(残留電位)を示
す。このときのトナー層10の光応答性は、第7図〜第
9図に示すように。
初期表面電位Vo、半fl#、露光量Sおよび残留率R
から判断される。半減露光量Sは表面電位が初期表面電
位Voの〃になるのに要する露光量を示し2表面型位の
半減時間とそのときの照射光強度との積で表される。ま
た、残留率Rは初期表面電位vOに対する光照射5秒後
の残留電位V++の割合を百分率で表したものである。
から判断される。半減露光量Sは表面電位が初期表面電
位Voの〃になるのに要する露光量を示し2表面型位の
半減時間とそのときの照射光強度との積で表される。ま
た、残留率Rは初期表面電位vOに対する光照射5秒後
の残留電位V++の割合を百分率で表したものである。
本発明において、光応答性の良否は、第7図に示すよう
に、半減露光量Sに対する残留率Rの高低により比較さ
れる。それによれば、半減露光量Sの小さい領域におい
て。
に、半減露光量Sに対する残留率Rの高低により比較さ
れる。それによれば、半減露光量Sの小さい領域におい
て。
トナーlは1粒子径のより大きい対照トナーへ、および
A2と比較して、より低い残留率Rを示している。この
ことから、光強度は弱くても良好な光応答性を得るため
には、トナーの粒子径が6μm以下であることが好まし
い。結着性樹脂としてポリエステル樹脂を用いた場合に
も、同様の結果が得られた。また、第8図はその一例で
あるが、それによれば、残留率Rはトナー粒子径および
結着性樹脂の種類にかかわらず層数Nが1〜8N、特に
2〜4層のとぎにより低い値を示している。したがって
、トナー層が2〜4層のときに特に良好な光応答性が提
供され得る。さらに、結着性樹脂の種類による光応答性
の相違を示す第9図によれば。
A2と比較して、より低い残留率Rを示している。この
ことから、光強度は弱くても良好な光応答性を得るため
には、トナーの粒子径が6μm以下であることが好まし
い。結着性樹脂としてポリエステル樹脂を用いた場合に
も、同様の結果が得られた。また、第8図はその一例で
あるが、それによれば、残留率Rはトナー粒子径および
結着性樹脂の種類にかかわらず層数Nが1〜8N、特に
2〜4層のとぎにより低い値を示している。したがって
、トナー層が2〜4層のときに特に良好な光応答性が提
供され得る。さらに、結着性樹脂の種類による光応答性
の相違を示す第9図によれば。
ポリエステル樹脂(対照トナーat)の半減露光量Sの
最小値はスチレン・アクリル樹脂(対照トナー八、)の
それと同程度であるが、一般的に残留率Rは大きく、シ
かもポリエステル樹脂の半減露光量Sは残留率Rの増加
と共に急激に増加している。
最小値はスチレン・アクリル樹脂(対照トナー八、)の
それと同程度であるが、一般的に残留率Rは大きく、シ
かもポリエステル樹脂の半減露光量Sは残留率Rの増加
と共に急激に増加している。
このことから、光応答性に対して、結着性樹脂の違いに
よる差が明確に示されている。
よる差が明確に示されている。
次いで、基板3上の静電潜像を形成するトナー層10に
転写紙を接触させ転写紙背後からトナー層10の帯電極
性と逆極性(負極性)のコロナ帯電を施す。トナーは、
静電的に転写紙に転写される。
転写紙を接触させ転写紙背後からトナー層10の帯電極
性と逆極性(負極性)のコロナ帯電を施す。トナーは、
静電的に転写紙に転写される。
転写されたトナーは1次いで、適当な定着装置により定
着される。得られた画像はコントラストに優れかぶりも
認められない。基板3上に残留する未転写のトナー層は
クリーニング処理されることなく次の画像形成にそのま
ま使用される。すなわち、使用ずみの基板3を第1図(
alの光導電性トナー層形成工程に移せば、前サイクル
で消費された転写トナーの分のみが次サイクルで補充さ
れる。
着される。得られた画像はコントラストに優れかぶりも
認められない。基板3上に残留する未転写のトナー層は
クリーニング処理されることなく次の画像形成にそのま
ま使用される。すなわち、使用ずみの基板3を第1図(
alの光導電性トナー層形成工程に移せば、前サイクル
で消費された転写トナーの分のみが次サイクルで補充さ
れる。
このように1本発明においてはクリーニング工程は不要
であるため1画像形成工程が著しく簡略化される。
であるため1画像形成工程が著しく簡略化される。
(発明の効果)
本発明の画像形成法によれば、光導電性トナー層を基板
上に2〜4層に形成すること、トナーの、平均粒子径を
6μm以下にすること、および結着性樹脂として特にス
チレン・アクリル樹脂を用いることによりトナーの帯電
特性および光応答性は著しく向上し得る。その結果、コ
ントラストに優れかぶりのない可視像が得られる。しか
も、クリーニング工程が不要となるため9画像形成プロ
セスが著しく簡略化し得る。
上に2〜4層に形成すること、トナーの、平均粒子径を
6μm以下にすること、および結着性樹脂として特にス
チレン・アクリル樹脂を用いることによりトナーの帯電
特性および光応答性は著しく向上し得る。その結果、コ
ントラストに優れかぶりのない可視像が得られる。しか
も、クリーニング工程が不要となるため9画像形成プロ
セスが著しく簡略化し得る。
第1図は本発明画像形成法の一実施例を示す模式図であ
る。第2図は上記実施例におけるトナーの付着モデルを
示す模式図、第3図は同しくトナー層数と初期表面電位
との関係を示すグラフ、第4図は同じくトナー付着量と
初期表面電位との関係を示すグラフ、第5図は同じくト
ナー層厚と初期表面電位との関係を示すグラフ、第6図
は同じく光導電性トナー層の表面電位の光減衰を示すグ
ラフ、第7図は同じく残留率と光応答性との関係を示す
グラフ、第8図は同じく層数と残留率との関係を示すグ
ラフ、第9図は同じくスチレン・アクリル樹脂およびポ
リエステル樹脂の残留率と光応答性との関係を示すグラ
フである。 1・・・光導電性トナー、2・・・スリーブ、3・・・
導電性基板、4・・・バイアス電圧、5・・・コロナチ
ャージャー、 10・・・光導電性トナー層、11・・
・ホッパー。 以上
る。第2図は上記実施例におけるトナーの付着モデルを
示す模式図、第3図は同しくトナー層数と初期表面電位
との関係を示すグラフ、第4図は同じくトナー付着量と
初期表面電位との関係を示すグラフ、第5図は同じくト
ナー層厚と初期表面電位との関係を示すグラフ、第6図
は同じく光導電性トナー層の表面電位の光減衰を示すグ
ラフ、第7図は同じく残留率と光応答性との関係を示す
グラフ、第8図は同じく層数と残留率との関係を示すグ
ラフ、第9図は同じくスチレン・アクリル樹脂およびポ
リエステル樹脂の残留率と光応答性との関係を示すグラ
フである。 1・・・光導電性トナー、2・・・スリーブ、3・・・
導電性基板、4・・・バイアス電圧、5・・・コロナチ
ャージャー、 10・・・光導電性トナー層、11・・
・ホッパー。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(1)導電性基体上に平均粒子径6μm以下の光導
電性トナーを供給し、該基体表面に1〜8層のトナー層
を一様に形成する工程 (2)該トナー層を一様に帯電する工程 (3)該トナー層に画像露光を行い、画像に対応する静
電潜像を形成させる工程 を包含する画像形成法。 2、前記トナー層が2〜4層である特許請求の範囲第1
項に記載の画像形成法。 3、前記光導電性トナーは、主として、電荷発生顔料と
結着性樹脂とで構成される特許請求の範囲第1項に記載
の画像形成法。 4、前記トナーの結着性樹脂がスチレン・アクリル樹脂
である特許請求の範囲第3項に記載の画像形成法。 5、前記トナーの電荷発生顔料がフタロシアニン系であ
る特許請求の範囲第3項に記載の画像形成法。 6、前記基体に前記トナー層の帯電極性と逆極性のバイ
アス電圧が印加される特許請求の範囲第1項に記載の画
像形成法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59126908A JPS616670A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 画像形成法 |
US06/745,120 US4634646A (en) | 1984-06-20 | 1985-06-17 | Method for the formation of electrophotographic images |
DE8585304413T DE3568378D1 (en) | 1984-06-20 | 1985-06-20 | A method for the production of images |
EP85304413A EP0166576B1 (en) | 1984-06-20 | 1985-06-20 | A method for the production of images |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59126908A JPS616670A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 画像形成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS616670A true JPS616670A (ja) | 1986-01-13 |
JPH0511306B2 JPH0511306B2 (ja) | 1993-02-15 |
Family
ID=14946865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59126908A Granted JPS616670A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 画像形成法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4634646A (ja) |
EP (1) | EP0166576B1 (ja) |
JP (1) | JPS616670A (ja) |
DE (1) | DE3568378D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62198878A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-02 | Sony Corp | 画像形成方法 |
Families Citing this family (4)
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