JPS6279467A - 像形成体及び像形成方法 - Google Patents

像形成体及び像形成方法

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JPS6279467A
JPS6279467A JP60220794A JP22079485A JPS6279467A JP S6279467 A JPS6279467 A JP S6279467A JP 60220794 A JP60220794 A JP 60220794A JP 22079485 A JP22079485 A JP 22079485A JP S6279467 A JPS6279467 A JP S6279467A
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JP
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toner particles
image forming
toner
image
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JP60220794A
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Satoru Haneda
羽根田 哲
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Original Assignee
Konica Minolta Inc
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/09Colouring agents for toner particles
    • G03G9/0926Colouring agents for toner particles characterised by physical or chemical properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は光導電性トナー粒子を移動させて像形成を行な
う像形成体及び像形成方法の改良に関する。
[従来の技術1 従来この種の技術としては、例えば光電気泳動法及び光
粒子移動法(S57.12.15コロナ社発行「写真工
学の基礎、非銀塩写真編JP360,361 )が知ら
れている。
以下前記電気泳動法につき第9図により説明する。
図中1は透明電極で導電層1aと透明基体1bとから成
り、2は背面電極、3は受像紙、4は例えば負極性に荷
電制御された光導電性有機染料あるいは顔料粒子から成
るシアン、マゼンタ及びイエローの各色トナー粒子、5
は液体層で前記各色トナー粒子が有機液体中に分散含有
された層から成り、前記両電極1及び2間に介装され、
前記トナー粒子4の泳rf!JJJvjを兼ねる。まず
、第9図(a)の如く前記両電極1及び2開に電源6が
ら図示の極性の電圧が印加されると前記負極性の各色ト
ナー粒子4は正極性の透明電極1に引かれてその表面に
付着する6次いで第9図(b)の如く透明電極1側がら
像露光りが施されると前記各色トナー粒子は、各色トナ
ー粒子と補色の関係にある光を吸収してフリーキャリア
を発生し、透明電極1との間で電荷授受が行なわれ前記
各色トナー粒子の極性が逆転して正極性となり、負極性
の背面電極2(対向電極)に向って泳動するようになる
。前記背面電極2側はブロッキング材としての受像紙3
が配置されていて、該受像紙3上に前記正極性となった
各色トナー粒子4が付着してネがカラー像が形成される
なお前記透明電極1に残留する負のトナー粒子4により
直接ポジカラー像を形成するか、別に給送された転写紙
等に転写してポジカラー像が形成される。
かかる電気泳動法においては、加工性の悪い液体層5の
塗布工程や受像紙3又は転写紙等への転写工程が必要と
され、そのだめの複雑な装置が必要となる。さらにはト
ナー粒子4を泳動させる層が湿式であるためトナー粒子
4の漿果又は沈降などを生じて不安定であり、カラー画
像を形成したとき望ましい解像力及びコントラストが得
られないという問題がある。
次に電気泳動法の改良技術としての光粒子移動法につき
第10図により説明する。図中7は例えば^U、スチー
ル等導電性基板、8は光導電性セレンから成るトナー粒
子、9は該トナー粒子8が泳動する熱可塑性樹脂層、1
0は該樹脂層9の表面に形成されたトナー粒子8の粒子
層、Kはコロナ帯電器である。まず第10図(c)の如
く前記トナー粒子層10の表面には帯電器Kにより一様
な正電荷が付与され、AQ基板7上には等価の負電荷が
誘起される。
次に第10図(d)の如く表面側から像露光りが施され
ると、トナー粒子8から発生する正及び負の7リーキヤ
リアのうち負のキャリアにより前記像露光りが施された
領域の正電荷が中和され同時にその領域のトナー粒子8
は残りの正のキャリアにより正極性に帯電される。次に
第10図(e)の如く前記樹脂層9を加熱又は有機溶剤
蒸気により軟化させると前記正極性に帯電されたトナー
粒子8はへq基体7の負の電荷に引かれて樹脂層9中を
露光量や軟化時間等に応じて泳動変位し、その結果光の
散乱状態の変化による可視像が形成される。なお得られ
た可視像のコントラストを良くするため未露光W4域の
トナー粒子を凝集させるようにしでよい。
さらにコントラストをよくするため第10図(f)及び
(+?)の如くトナー粒子8を完全に^q基体7まで移
動させた後、樹脂N9の上部を溶剤により除去するよう
にしてもよく、その場合ネが一ポジ型の画像が得られる
前記光粒子移動法においては、トナー粒子の泳動層が湿
式から乾式となっているため前記トナー粒子の泳動が安
定化され、かつ転写工程等が不用で直接画像形成が行な
われるため像形成プロセスが簡略化される等の利点があ
る。
しかしながら前記トナー粒子層10がセレン粒子8のみ
からN4成され、極めて薄い保WL層しかなく、実質的
にむきだしで室温でも硬くない熱可塑性樹脂層(トナー
粒子移動層)9表面に付着されているため、前記トナー
粒子層10の付着安定性及び表面性が悪く、かつ像形成
体の製造時、貯蔵時及び像形成プロセス中にレリーフや
70ストが発生したり表面層が損傷され易い等の欠点が
ある。そこで例えばトナー粒子N10をトナー粒子8の
樹脂分散層とするか、トナー粒子層10を薄い樹脂の保
護層で被覆する等の手段が考えられるが、そのような場
合、トナー粒子に像露光したとき発生する正及び負の7
リーキヤリア対の少なくとも一方が前記樹脂にトラップ
され、かつ再結合してトナー粒子の光導電性が失われる
ようになる。このような欠点は加速電界下に像露光した
場合でも解消されることがない。
一方、像形成体において、光を吸収して正及び負の7リ
ーキヤリア対を発生するキャリア発生物質と、前記フリ
ーキャリア対の少なくとも一方を移動させるキャリア移
動物質とを併用した機能分離型の像形成体が知られてい
る6例えば特公昭43−16198号公報には無定形セ
レン粒子をキャリア発生物質とし、これに有8!キャリ
ア移動物質を組み合せた像形成体が記載されている。又
特開昭47−37543号、特開昭55−22834号
、特開昭54−79632号、特開昭56−116(1
40号等の各号公報にはキャリア発生物質として有機染
料あるいは顔料を用いた機能分離型像形成体が記載され
ている。このような像形成体においては、キャリア発生
物質を含む層がキヤ+77移動物質を含む層により保護
されでいて、像形プロセスの過程で像形成体の光導電性
の劣化がな(、かつ、像露光によりキャリア発生物質が
ら発生する7リーキヤリアが途中でトラップ又は再結合
されることなく効率よく像形成体の表層に移動して表層
の荷電を打ち消すので高い光導電特性が発揮される。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら前記各号公報に記載される機能分離型像形
成体においては、帯電及び像露光により静電像が形成さ
れた後、トナー現像する工程及びそのための高価な現像
装置が必要であり、さらには現像されたトナー像を記録
材に転写する工程及びそのための大掛りな転写装置が必
要とされる。
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、前記従来技術の欠点
を全て解消した本発明の像形成体及び像形成方法を見い
出すに到ったものである。
〔問題、1ユを解決するための手段〕 (発明の目的) 本発明の目的は高価な現像装置及び大掛りな転写!!置
等が不用でりあ、しかも高感度特性を有し高フントラス
トで鮮明な画像形成が可能な像形成体及び像形成方法を
提供することにある。
(発明の構成) 前記の目的は光導電性トナー粒子を含む粒子層と前記ト
ナー粒子を移動させる粒子移動層を有する像形成体にお
いて、光照射時前記トナー粒子から発生する7リーキヤ
リアを移動させるキャリア移動層を設けた像形成体によ
り達成される。
さらに又光導電性トナー粒子を該トナー粒子を含む粒子
層からトナー粒子移動層中に移動させて像形成を行なう
像形成方法において、光照射時トナー粒子から発生する
7リーキヤリアを移動させるキャリア移動層を介して前
記トナー粒子層のトナー粒子に選択的な°帯電を付与し
た後、該帯電トナー粒子を前記トナー粒子移動層中に移
動させて像形成を行なう像形成方法により達成される。
本発明の像形成体としては、例えば第1図(イ)〜(ハ
)構成とされる。図中11は基体、12は導?!!層、
13は光導電性トナー粒子、14は不透明粒子移動層、
15は透明トナー粒子移動層、16はトナー粒子層、1
フはキャリア移動層である。第1図(イ)には導電層1
2上に0.3〜200μm烏厚の不透明粒子移動層14
を設け、その上にトナー粒子13を0.5〜5層、好ま
しくは1〜2層配列したトナー粒子[16を設け、さら
にその上に1〜100μ鵠、好ましくは1〜30μmの
キャリア移動層を設けて成る像形成体の断面図が示され
る。 又第1図(ロ)には第1図(イ)の不透明トナー
粒子移’jJ+層14の一部が透明粒子移I#J層15
とされた像形成体の断面図が示され、第1図(/X)に
はfiS1図(イ)のトナー粒子層16がトナー粒子1
3をキャリア移動物質を含むバイング樹脂中に分散され
て成るものでキャリア移動層を」にねでいる像形成体の
断面図が示される。
前記像形成体のトナー粒子13の構造には、tIS2図
(ニ)〜(ト)に示されるような各種の態様がある。
第2図(ニ)はトナー粒子13が光導電性染料あるいは
顔料13aのみから成る場合、第2図(ホ)は染料ある
いは顔料13aを!I脂131〕中に分散含有させた粒
子から成る場合、ttS2図(へ)は4Hm 1311
を芯材とし、染料あるいは顔料13a(又は染料あるい
は顔料13aの樹脂分散体でもよい)を被覆した2層h
1成の粒子から成る場合、第2図(ト)は染料あるいは
顔料13a(又は染料あるいは顔料13aのUl脂分散
体でもよい)を芯材とし、その外周に樹脂13bを被覆
した2Jrjht成の粒子から成る場合が示される。又
前記第2図(ニ)〜(ト)の各トナー粒子において前記
染料あるいは顔料の分散用、被覆用及び芯材用として樹
脂と共に染料あるいは顔料13aが光照射を)けて発生
する正又は負の7リーキヤリアの少なくとも一方を移動
しうる性質を付与せしめるべくキャリア移動物質を含有
せしめることができる。
かくして前記キャリア移動層17の作用と相持って像形
成体に高感度特性を付与することができる。
前記トナー粒子13の形状は不定形より球形に近いもの
が好ましく、その粒径は0.01〜100μm1好まし
くは0.1〜50μmの範囲とされる。0.01μ+n
より未満の場合はトナー粒子が凝集したり、移動層14
中での移動性が悪(,100μmを越えると画質が悪く
なる。又前記トナー粒子13をカラー像形成泪に用いる
場合、トナー粒子13の色調にずれがあるとか、色濃度
が不足することがある。
このような場合には、光導電性染料あるいは顔料13a
に補正用の染料あるいは顔料を混合使用するか又はトナ
ー粒子13の芯材(透明り(脂芯材)中あるいは被覆材
(透明用被覆材)中に補正用の他の染料あるいは顔料を
含有せしめる等の方法をとることがでさる。前記トナー
粒子13の構成に用いられる?Jf脂131)はトナー
粒子移動層14中でのトナー粒子13の浸透による粘性
や接着性の影響をさけるため光又は熱硬化性樹脂とする
のが望まれる。かかる粘着剤fil脂としては、例えば
熱硬化性アクリルO(脂、シリコンO(脂、ポリアミド
樹脂、メラミン樹脂、インシアネート樹脂、フェノール
ホルマリン樹脂、桂皮酸fil(脂等が用いられ、かつ
トナー粒子移動層14を構成する樹脂に対して離型性を
有するもので望ましい。かかるトナー粒子13を配列(
0,5〜5層、好ましくは1〜2Jr4に)して成る粒
子層16は前記移動層14の表面に前記光導電性染料あ
るいは顔料13aを蒸着、スパンタリング等により粒子
状に付着させるか、前記f52図のように造粒したトナ
ー粒子13と、熱可塑性樹脂又はワックス等のバイング
OI脂(トナー粒子100重量部に対して1〜10重量
部)を分散媒中に溶fIIF・分散して成る分散液をト
ナー粒子移動/1lJ14上に塗布しで形成される。か
かるバインダ01脂はトナー粒子移動層14へのトナー
粒子13の侵′X九+#M l−−1−1−ン−rk 
I EJ 付ff1h [l J b rF5 I−J
、、 0 N M軟化し易い材質が選択される。
前記トナー粒子移動/[14としては荷電したトナー粒
子13を電荷を保持しつつ移動させるため高い電気抵抗
を有しかつ軟化し易いワックス、熱可塑性jll脂等の
材料が選択される。前記電気抵抗としテハ、1o8Ω:
Cl11以上、好* L、 < ハ10”Q :c+a
lJ、上が望ましい。さらに本発明においては移動層1
4を不透明な層とすることにより、移動したトナー粒子
13と移動しなかったトナー粒子13とを遮断区別する
ことにより極めて鮮明かつ高コントラストのトナー像を
うるようにすることができる。かかる不透明な層を形成
する場合、前記トナー粒子移動層14中に好ましくは白
色顔料が分散含有される。かかる白色顔料としては、例
えば酸化亜鉛、酸化チタン、鉛白、硫酸カルシウム、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク等が用いられる。
かかるトナー粒子移動層14の厚みはトナー粒子13の
径の2〜30倍、好ましくは3〜10倍がよく、例えば
粒子径が10μIII位のときは20〜300μmとす
るのがよい。
以上は像露光により帯電したトナー粒子13が不透明移
動層14中へ移動した後トナー粒子層16に残った未露
光部のトナー粒子13によりボッ画像を形成するように
しているが、不透明なトナー粒子移動/114を溶解除
去して、移動してトナー粒子13によりネが像を形成し
てもよい。又透明導電基体(例えばネサ硝子や導電路J
!1フィルム等)を用いて裏面側にネガ像を形成するこ
ともできる。
さらに又前記tjIJ1図(ロ)のように不透明移動層
14の外に該移′lBJ層14と導PKi層12との開
に透明移動層15を設けた構成とすることにより前記ネ
が像の画質をより鮮明なものとすることがでさる。
前記トナー粒子層16及びトナー粒子移動層14に用い
られる?j(INとしては、例えばポリオレフィン、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリビニルブチラー
ド、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニルフポリマー、
スチレン−ブタジェンコポリマー、ウレタンゴムその他
分子量1万以下の熱可塑性樹脂又はオリゴマー等がある
。又、ワックス状の高級アルコール、高級脂肪酸、高級
脂肪酸エステルもしくはアミド、ポリカプロラクトン、
ポリテトラフルオルエチレン等のワックス類がある。か
かるワックス類は、例えば、カルボワックス、カルナウ
バワックス、エステルワックス等の商品名で知られてい
る。又ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半
導体樹脂等がある。さらに又前記熱可塑性樹脂中に光照
射により発生した正又は負の7リーキヤリアの少なくと
も一方を移動させるキャリア移動物質を含有せしめるこ
とができる。
次に像形成体の支持体としては、例えば^Q、 Zn、
5n1Cu等の導電性基体11があり、又紙、プラスチ
ック、硝子等の絶縁性基体ll上に金属、金属酸化物等
を蒸着又はスパッタリングして導電層12を設けるか金
属粉又はカーボンブラックをtxt脂に分散した導電層
12を設けたものがある。これらのうちプラスチック板
又は硝子等の透明基体11上に金属又は金属酸化物を薄
く蒸着又はスパッタリングして透明電極としたものがあ
る。支持体を透明電極とした場合は、前記したように裏
面に移動した粒子13をネガ像として利用することがで
きる。
次に前記トナー粒子層16上に被覆されるキャリア移動
層1)としては、トナー粒子層16を保護し、かつ該キ
ャリア移動層を介して像露光光が前記トナー粒子層16
に投下されたとき発生する正又は負のキャリアを効率よ
く移動させ像形成体に高感度特性を付与する目的で、可
視部に透光性を有する物性良好な樹脂が用いられ、該樹
脂100mff1部当りキャリア移動物質1〜300重
量部、好ましくは10〜200重i部含有される。なお
前記トナー粒子層14がトナー粒子13を樹脂中に分散
した屑から成りかつキャリア移動物質をL(脂100重
量部当り1〜300重量部、好ましくは10〜200重
量部含有する層とされた場合は、トナー粒子/114自
体がキャリア移動機能を有するため前記キャリア移動層
17を省略することができる。
前記キャリア移動層17に用いられる樹脂としては、ト
ナー粒子移動層14を加熱又は溶剤蒸気により軟化され
たときトナー粒子層16及び粒子移動層14が変形され
るのを防止するため前記トナー粒子1引雫R11口pハ
)+已掻ハ点1ζ↓魁務lし扉轟轟量鵬り訳柄るのが好
ましい。又前記キャリア移動[7は像露光光の波長分布
、トナーの感光波長域に応じて分光透過率を調整するフ
ィルタの役割をもたせてもよく、トナー粒子13中の染
料あるいは顔料の光分解を防ぐため紫外線カツトフィル
タの役割をもたせでもよい、前記キャリア移!IIIJ
層17の厚みは前記のように1〜100μ鴫、好ましく
は5〜30μm11とされるが、1μm未満ではキヤI
77移動機能が充分でなく、100μ−を越えると逆に
前記キャリア移動機能が低下する。
前記トナー粒子もしくはトナー粒子に含まれる光導電性
染料あるいは顔料としては、可視光を吸収してフリーキ
ャリアを発生するものであれば、無機顔料及び有機染料
あるいは顔料の何れも用いることができる。無定形セレ
ン、三方晶系セレン、セレン−砒素合金、セレン−テル
ル合金、硫化カドミウム、セレン化カドミウム、硫セレ
ン化力ドミヮム、硫化水銀、酸化鉛、硫化鉛等の外、次
の代表例で示される有機染顔料が用いられる。
(1)  モノ7ゾ系場餌鳥るい1十而tl−ビス7ゾ
系染料あるいは顔料、トリスアゾ系染料あるいは顔料、
金属錯塩アゾ系染料あるいは顔料、スチルベンゾアゾ系
染料あるいは顔料、チアゾールアゾ系染料あるいは顔料
等のアゾ系染料あるいは顔料、 (2)ペリレン酸無水物及びペリレン酸イミド等のペリ
レン系染料あるいは顔料、 (3)  アントラキノン誘導体、アントアントロン誘
導体、ジベンズピレンキノン誘導体、ビラントロン誘導
体、ビオラントロン誘導体及びインビオラントロンH導
体等のアントラキノン系又は多環キノン系染料あるいは
顔料、 (4)  インノボ誘導体及びチオインジコ誘導体等の
インジゴイド系染料あるいは顔料、(5)金属フタロシ
アニン及び無金属7タロシアニン等の7りロンアニンM
 染料するいは顔料 (6)  ジフェニルメタン染料あるいは顔料、トリフ
ェニルメタン染料あるいは顔料、キサンチン染料あるい
は顔料及びアクリノン染料あるいは顔料等のカルボニウ
ム系染料あるいは顔料、 (7)  アノン染料あるいは顔料、オキサジン染料あ
るいは顔料及びチアジン染料あるいは顔料等のキノンイ
ミン系染料あるいは顔料、 (8)  シアニン染料あるいは顔料及びアゾメチン染
料あるいは顔料等のメチン系染料あるいは顔料、 (9)  キノリン系染料あるいは顔料、(10) 二
)口糸染料あるいは顔料、(11) 二)ロン系染料あ
るいは顔料、(12)ベンゾキノン及びす7トキ/ン系
染料あるいは顔料、 (13)  す7タルイミド系染料あるいは顔料、(1
4)  ビスベンシイミグゾール誘導体等のペリレン系
染料あるいは顔料等が挙げられる。
又前記トナー粒子13、トナー粒子層16、キャリア移
動M17及びトナー粒子移動WJ14等に添加される又
は必要に応じて添加されるキャリア移動物質としては、
例えばスチリル化合物、ヒドラゾン化合物、オキサゾー
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導
体、イミダゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダ
ゾリジン誘導体、ビスイミグゾリジン誘導体、ピラゾリ
ン誘導体、オキサシロン誘導体、ベンゾチアゾール誘導
体、ペンズイミグゾール誘導体、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、7工ナノン誘導
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、2,4.7−ドリニトロフルオレノン、2
,4,5.7−チトラニトロフルオレノン、2.7−ジ
ニオトロフルオレノン等が挙1デられる。これらのうち
光照射時キャリア発生物質(染料あるいは顔料)から発
生した正、負の7リーキアリアのうち負帯電により正の
キャリア(ホール)の移動を行いたいときはP型のキャ
リア移動物質を用い、正帯電により負のキャリア(電子
)の移動を行ないたいときはN憾のキャリアj31I!
JIaI!J質が選択して用いられる6 なお感光体上に後記実施例1及び実施例2の負帯電プロ
セスで像形成を行なう際、感光層の構成要素であるキャ
リア移動層、トナー粒子移動層、トナー粒子層のバイン
グ樹脂及びトナー粒子がP型か、N型か、I(insu
Qater)型かの選択の適否を○、△、X方式で判定
して下記第2表に示す。
以下余白 上記第2表より、キャリア移動層及びトナー粒子層バイ
ング樹脂はホール移動のためP型持性を有するのがよく
、トナー粒子は電子をトラップして負帯電とするためP
型又はI型が好ましい。ストナー粒子移動層は、トナー
粒子にトラップされた電子(負電荷)をトラップさせて
おくためP型又はI型とするのがよい。又トナー粒子が
電子トラップ能力が小さい場合例えばN型の場合でも、
トナー粒子移動層がP型又は■型であれば保持される。
又本発明においでは光導電性染料あるいは顔料と共に該
染料あるいは顔料の光導電性を改善する目的で0.5モ
ル%以下のアミン類を含有せしめることができる。又前
記キャリア移動物質と共に該移動物質のキャリア移動性
能を改善する目的で1モル%以下の電子受容性物質(酸
、酸無水物、キノン類等)を含有せしめることができる
以下余白 次に本発明の像形成体を用いた像形成方法の原理は第3
図t′/−)〜第3図(桐に示され、前記第1図及び第
2図と同じ内容には同一符号が付される。第3図(例に
おいてキャリア移動層]7上にコロナ帯電器18により
例えば正の一様な帯電が付与され、第3図(IJ)にお
いて像露光りが施される。該像露光部ではトナー粒子か
ら発生した正・負の電荷のうち負の電荷は表面へ移動し
て表面電荷と中和しトナー粒子層16中のトナー粒子1
3に正の電荷が残留する。このためトナー粒子13は正
に帯電され第3図(ヌlにおける加熱又は溶剤蒸気の作
用をうけて軟化した不透明移動層14内へと移動する。
か(して第3図(祠において冷却あるいは溶剤蒸気の除
去による再硬化又は光照射、逆帯電、除電ブラシ等によ
る除電又は自然放電等により除電されることにより像形
成体上には移動されなかったトナー粒子13による高コ
ントラストで鮮明なトナー像が得られる。さらに前記像
形成プロセスの改善策として(1)、第3図の帯電(例
及び第3図の露光(す)をほぼ同時に行なえば露光部で
のトナー粒子13への電荷注入量が増力口し第3図の軟
化(男の際のトナー粒子13の移動速度が増加して高感
度化が実現される。さらには(2)、第3図の帯電チ)
、露光(男及び軟化(ヌ)をほぼ同時に行なうか、第3
図の軟化(ヌ)の条件下で帯電(チ)及び露光団を行な
えば高感度化の外にプロセスの時間燈縮が計られ、高速
での画像形成が実現できる。又(3)、像形成体の表層
上に透明電極(透明導電層でもよい〕を設けるようにし
、前記第3図でのコロナ帯電に代えて該透明電極と導電
層12との間にヱ位差を設け、帯電トナー粒子13の生
成、移動を行なってもよい。このようにすることにより
高価なコロナ放電装置18を省略することができろ。又
この帯電法に関しては後記される第6図のような像形成
体を用い、キャリア移動層17の上部(又はキャリア移
動物質を含みキャリア移動機能を有するトナー粒子層1
6の上部〕と導電処理された基体11の下部との両面に
正、負のコロナ帯電を付与して帯電トナー粒子13の生
成及び移動を行なってもよい。
さらに又(4)、第3図の帯電(例及び露光(男の後、
さらに再帯電を付与してキャリア移動層170表層と導
電層12との間に加速電界を形成して帯電トナー粒子1
3の基体11側への移動を促進するようにしてもよい。
又、トナー粒子13がキャリア移動物質を含み、かつト
ナー粒子移動層14も前記キャリア移動物質を含む場合
は、第3図の像形成プロセスで得た画像を消去してもと
の像形成体に復元することが可能となる。このような要
請は例えば使用済みの像形成体を再使用する場合又は像
形成後、得られた画像が不具合のため消去して再使用し
たい場合等に生ずる。かかる画像消去は先に像形成の過
程でトナー粒子移動層中に移動したトナー粒子13をキ
ャリア移動層17表層への正帯電、全面露光、負帯電及
びその後の加熱又は溶剤蒸気により軟化して元の位置に
移動させることにより達成される。即ち正帯電下に全面
露光を施こすと、先に移動したトナー粒子13には正及
び負のキャリアが発生し、負のキャリアはキャリア移動
層17側へすみやかに移動して正電荷を中和し、残りの
正のキャリアがトナー粒子に留り、トナー粒子は正に帯
電する。
負の再帯電を行なった後トナー粒子移動層14を溶剤蒸
気又は加熱により軟化すれば前記正帯電トナーは表層の
負の電荷に引かれて移動し、トナー粒子層16の位置に
復帰するようになる。なおトナー粒子移動層が不透明な
場合は前記全面露光を特に強い光で行なうか、移動トナ
ー粒子の電荷が消滅しないうちに軟化移動させる必要が
ある。
次に本発明の像形成方法においては、トナー粒子層16
としてシアン、マゼンタ及びイエローの3原色トナー粒
子13 (13C113M、13Y)のランダム混合体
より成る層を設けた像形成体を用いてカラー画像の形成
を行なうことができる。かかる3原色トナー粒子13の
構造は前記第2図に示したものを用いることができ、シ
アントナー粒子13Cに用いられる染料あるいは顔料と
しては、例えばクロルダイアンブルー、下記構造の銅フ
タロンアニ又、下記一般式(I)及び一般式〔■〕の群
で示されるビスアゾ染料あるいは顔料等がある。
一般式〔13群: Cp  N””N−Ar、−CH=CH−Ar2−N=
N−CpCp−N=N  Ar1−CH=CH−Ar2
−CH=CH−Ar、N=N−−N (但し、この一般式中、 Arl、Ar2およびAr3はそれぞれ、置換若しくは
未置換の炭素環式化合物。
Cpは、 Ar’ R2R2 H 2:置換若しくは未置換の芳香族炭素環または置換若し
くは未置換の芳香族複素環を構成するに必要な原子群、 Y:水素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基若しく
はそのエステル基、スルホ基、置換若しくは未置換のカ
ルバモイル基、または置換若しくは未置換のスルファモ
イル基、 RI:水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、置
換若しくは未置換のアミ7基、置換若しくは未置換のカ
ルバモイル基、カルボキシル基若しくはそのエステル基
、またはシアノ基、Ar’ :置換若しくは未置換の了
り−ル基、R2:置換若しくは未置換のアルキル基、置
換若しくは未置換のアラルキル基、または置換若しくは
未置換のアリール基。
を表わす。
また、次の一般式〔173群、〔123群のアゾ系顔料
、も使用可能である。
一般式CI’l: A  N””N  Ar1−N = N  A r’ 
−N = N −AA−N=N−Ar5−N=N−Ar
’−N=N−ArフーN=N−A〔但、この一般式中、 Ar’、Ar’およびAr’:それぞれ、置換若しくは
未置換の炭素環式芳香族環基、 水素原子又は置換若しくは未置換の アルキル基、R6は置換若しくは未置 換のアルキル基または置換若しくは 未置換のアリール基〉、 Y′は、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは未置換
のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基
、置換若シ< は未置換のカルバモイル基または置換 若しくは未置換のスルファモイル基 (但、mが2以上のときは、互いに異 なる基であってもよい。)、 Z′は、置換若しくは未置換の炭素環式芳香族環または
置換若しくは未置換の複素環 式芳香族環を構成するに必要な原子群、R3は、水素原
子、置換若しくは未置換のアミン基、置換若しくは未置
換のカルバモ イル基、カルボキシル基またはそのエ ステル基、 A′は、置換若しくは未置換のアリール基、nは、1ま
た゛は2の整数、 mは、0〜4の整数である。)〕 一般式〔■“〕: A” N”N  Ar’−(:=C−Ar’ −N=N
−A″−N=N−A’ 〔但、この一般式中、 Ar’、Ar QおよびAr”:それぞれ、置換若しく
は未置換の炭素環式芳香族環基、 R7、R♂、R9及びRIG ;それぞれ、電子吸引性
基又は水素原子であって、R7− RIGの少なくとも1つはシ アノ基等の電子吸引性基、 A/F −NH8O2−R”  <但、RI2及びR13はそれ
ぞれ、水素原子又は置換若しくは未置 換のアルキル基、R14は置換若しくは未置換のアルキ
ル基または置換若しくは 未置換のアリール基〉、 YIは、水素原子、・・ロゲン原子、置換若しくは未置
換のアルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ヌル
ホ基、R換Eし くは未置換のカルバモイル基または置 換若しくは未置換のスルファモイル基 (但、mが2以上のときは、互いに異 なる基であってもよい。)、 2“は、置換若しくは未置換の炭素環式芳香族環または
置換若しくは未置換の複素環 式芳香族環を構成するに必要な原子群、R″は、水素原
子、置換若しくは未置換のアミノ基、置換若しくは未置
換のカルバモ イル基、カルボキシル基またはそのエ ステル基、 A/Nは、置換若しくは未置換の了り−ル基、nは、1
または2の整数、 mは、0〜4の整数である。)〕 上記した一般式CII又は〔Iり群、〔■〃〕群のアゾ
系顔料の具体例としては、次のものが挙げられる。
(T−1) CI−2) ] (I’−1) (I’−2) ’CI’−3) (I’〜・1 〕 (I’−5) (T’−1) (I’−2) マゼンタトナー粒子13Mに用いられる染料あるいは顔
料としては、例えば、次の一般式〔■〕群の多環キノン
顔料がある。
一般式〔1■〕群: (但、この一般式中、X“はハロゲン原子、ニトロ基、
シアノ基、アシル基又はカルボキシル基を表わし、nは
0〜4の整数、mはO〜6の整数を表わす。) かかる一般式CIT〕群に属する具体的染料あるいは顔
料としては、例えば下記構造のMonolite Re
d2Y(IC1社製) 及び下記構造のPaliogen Red 3340 
(BASF社製)等がある。
又前記一般式CIIJ群に属さない多環キノン染料ふ 
ムし)L−k 組付の伺1ン 1.τL−r   伺1
姦 げ丁責2慟2牛のPaliogen Red 39
10 (BASF社!り及び下記構造のPalioge
n Red 3870 (BASF社製)等がある。
その外トリフェニルメタン系染料あるいは顔料も含まれ
る。次にイエロートナー粒子13Yに用いられる染料あ
るいは顔料としては下記一般式L ITT ]で示され
る多環キノン染料あるいは顔料がある。
(但、この一般式中、X′′はハロゲン原子、ニトロ基
、シアノ基、アシル基又はカルボキシル基を表わし、n
はO〜4の整数、mはO〜6の整数を表わす。) かかる一般式[rV〕に属する具体的染料あるいは顔料
としては、例えば下記構造のC,I、 Vat Ora
ngeさらに他の染料あるいは顔料としては、例えばタ
ートラジン、オーラミン、磁化カドミウム等がある。
以上の3原色トナー粒子13においてシアントナー粒子
13Cは赤色光(波長域600〜700 nm )を吸
収し、マゼンタトナー13Mは緑色光(波長域500〜
60’Onm )を吸収し、イエロートナー1.3 Y
は青色光(波長域400〜500 nm )を吸収して
光導電性を示すべきであるが、実際には前記吸収波長域
にずれがあるため、補正用の染料あるいは顔料を例えば
トナー粒子13の透明樹脂から成る芯材、分散媒体、被
覆層(第2図(羽〜(ト]等に含有亡しめる。又前記3
原色トナー粒子13の染料あるいは顔料の種類によって
光導電性に差があるため、トナー粒子の構造、染料ある
いは顔料の濃度、像形成時の電極間の電圧の大きさ等を
選択して所望のカラー画像が得られるよう像形成体及び
その像形成方法につき適切な調整が必要とされる。
かかるカラー画像の形成方法は、第4図(オ)〜(ヨ)
に示され第3図と同一内容には同一符号が付される。第
4図(川において、3原色トナー粒子13 C113M
、13Yが配列されたトナー粒子層16に被覆されたP
型キャリア移動物質を含むキャリア移動層17上にコロ
ナ帯電器18により、例えば正の一様な帯電が付与され
、同時に導電層12には等価の負の電荷が蓄積される。
次いで第4図(ワ)において、暗部(1)arK)、赤
露光(R,L、)、緑露光(G、L)、前露光(B、L
)、白露光(W、L)が施され、光露光領域ではシアン
トナー13Cが感光し、緑露光領域ではマゼンタトナー
13Mが感光し、前露光領域ではイエロートナー13Y
が感光し、白露光領域では各色トナー13 C113M
、13Yが感光していづれも正電荷が注入される。次い
で第4図(力)におい°てトナー粒子移動層14を加熱
又は溶剤蒸気により軟化さすることにより前記正電荷が
注入されたトナー粒子13が導電層12の負電荷に引か
れて前記不透明移動層14中に移動し、像形成体表層に
は感光しなかったトナー粒子13のみが残留する。次い
で第4図(ヨ)において再硬化及び逆(負)帯電、全面
露光、除電ブラシ等による除電又は自然放電法により除
電な行なうことにより、像形成体表層には暗部には黒、
赤露光部には赤色、緑露光部には緑色、前露光部には青
色、白露先部には白色のカラートナー像が形成される。
又前記第3図の像形成方法の改善策(1)〜(4)はカ
ラー画像形成の際も同様に適用されてよい。
なおキャリア移動層、トナー粒子層及びトナー粒子移動
層の好ましい電気抵抗は108Ωぼ以上、特に好ましく
は10130α以上とされる。ここで前記電気抵抗は0
.5fflの電極板により試料を加圧下に搏坊1. 通
常j、τ絃せUか加軌朴什式ぜτ蕾巧可に充分に密着さ
せた後、室温にて測定される。試料厚は0.4〜0.5
顛、印加電圧は1朋当り102〜104ボルトとされる
又トナー粒子層及びトナー粒子移動層は有機溶剤による
軟化現像時あるいは加熱現像時の粘度が1oボイズ(P
o5e )以内、かつ室温での粘度が1012ポイズ以
上で、50〜100℃の温度で軟化し5ることが望まし
い。一方キャリア移動層は現像時105ボイズ以上、特
に10’ボイズ以上であることが望ましい。
〔実施例〕
以下本発明の詳細な説明するが、これにより本発明め実
施の態様が限定されるものではない。
第5図は本実施例を説明するカラー複写装置の断面図で
あり、加は原稿台、21は光学系で20aは光源、20
b及び20 cは反射ミラー、20 dはインミラーレ
ンズ、Lは像露光光である。22は給紙台、nは給紙ロ
ーラ、Pは記録材、24は帯電器、5は露光部、26は
現像部、nは熱線ランプ、29 a、29b、29c、
29d及び29eは搬送ローラ、30 a及び30 b
は搬送ベルト、31は除電ブラシ、32は排紙皿である
。ここで前記記録紙Pは第6図の層構成を有するもので
あり、導電処理を行なった紙11上に設けられたトナー
粒子移動層14はメチルメタクリレート樹脂中にZnO
白色顔料を10重量%分散含有させて不透明化された1
0μm厚の層から成る。
トナー粒子鳩16は第2図(ホ)の構造を有する1μm
径の3原色トナー粒子を約1.5層にランダムに配列し
て成る層であり、前記トナー粒子と該粒子に対して5重
量%のメタクリル樹脂をジクロルエタンに溶解・分散し
た分散液をスプレー塗布して形成される。又前記3原色
トナー粒子はシアン、マゼンタ及びイエローの光導電性
顔料と該顔料に対して2重景%の熱硬化性シリコン樹脂
と0.2重景%の後記されるスチリルトリフェニルアミ
ン系キャリア移動物質をジクロルエタンに溶解・分散し
り分i iをスプレードライ法により約1μm 径に松
露造粒して得られる。前記シアン顔料としては、銅フタ
ロシアニン、マゼンタ顔料としてはMonoliteR
ed2Y、イエロー顔料としては、C61,Vat O
range■が用いられる。
前記キャリア移動層17としては、7μm厚の熱硬化性
アクリル樹脂層で該樹脂層中にはキャリア移動物質とし
て下記構造のスチリルトリフェニルアミン系化合物(P
型)を100重景含有される。
前記複写装置及び記録材Pを用いて下記のようにしてカ
ラー画像が形成される。原稿合印により保持されて走行
するカラー原稿は光源21 aにより光照射され、光学
系21を介して露光光りが得られる。このときタイミン
グを合せて給紙台nから給紙ローラ田により記録材Pが
給送され、搬送ローラ29 aをへて帯電器24により
記録材Pの両面から帯電されて表層上には負電荷が裏面
には正の電荷が付与される。次いで搬送ローラ29bを
へて露光部5に到り前記露光光りにより像露光が施され
前記第4図(ワ)の原理(但し帯電極性逆)に基づいて
感光したカラートナー粒子に負電荷が注入されてカラー
潜像が形成される。このカラー潜像が形成された記録材
Pはさらに搬送ローラ29c、29d及ヒ搬送ベル) 
30 a、30 bにより搬送され現像部26の熱線ラ
ンプ27により不透明移動層14が加熱軟化され、第4
図(力)の原理(但し帯電極性逆)に基づいて負荷電さ
れたトナー粒子が前記移動層14中に移動し、表層に残
留したカラートナー粒子から遮蔽されて区別される。次
いで第4図(ヨ)と同様記録材Pの電荷が除電ブラシ3
1により除電されて排紙皿32へと排出される。排出さ
れた記録材P上には鮮明なポジカラー像が得られる。
(実施例2) 第7図及び第8図は本実施例を説明する他のカラー複写
装置の断面図であり、第5図及び第6図と同一内容には
同一符号が付される。図中Pはロール記録材、33はカ
ッタ装置、34は搬送ローラ、35は搬送ガイド、36
はカッタ装置33の固定刃、37は回転刃、羽は回転刃
の駆動用電磁クラッチである。前記ロール記録材Pは実
施例1の記録材と同質のカラー記録材料とされる。前記
複写装置及びロール記録材Pを用いて下記のようにして
カラー画像が形成される。
原稿合印により固定して保持されたカラー原稿は光源ラ
ンプ21 aにより光走査され、走査ミラー21 b 
、 21 e、21 a及びレンズ21 dから成る走
査光学系を介して露光光りが得られる。このときタイミ
ングを合せて回転軸上に保持されたロール記録材Pが搬
送ローラ潤により搬送され、カッタ装置33へと搬送さ
れる。ここでロール記録材Pは固定刃36及び電磁クラ
ッチあで回動状態とされた回転刃37により所望のサイ
ズに断裁されて帯電器24へと搬送され、ここで両面よ
りコロナ帯電されて表層には負電荷が、裏面には正電荷
が付与される。
次いで露光部5に搬送されて前記像露光光りが照射され
、実施例1の場合と同様にして感光したカラートナー粒
子に負電荷が注入されカラー潜像が形成される。このカ
ラー潜像を担持した記録材Pは現像部26においてヒー
タを内蔵した搬送ベルト30 a、30 bにより加熱
搬送され、記録材Pの不透明移送層14が軟化される。
かくしC前記負荷電が注入されたカラートナー粒子は前
記移動層14中へと移動し、表層に残留したカラートナ
ー粒子から遮蔽されて区別される。次いで除電ブラシ3
1により除電されて排紙皿32へと排出される。搬出さ
れた記録材P上には高コントラストで鮮明なポジカラー
像が得られる。なお基体11に透明な基体を用いると表
層に前記ポジカラー像が得られた記録材Pの裏面にはネ
ガカラー像も形成されている。このことは例えばカラー
原稿がネガ像の場合は記録紙裏面上にそのポジカラー像
が得られる利点があるO 〔発明の効果〕 以上の説明から明かなように本発明の像形成体及び像形
成方法によれば転写工程等が不用であり、像形成プロセ
ス及び装置が容易かつ簡単とされているにかかわらず高
感度特性を有し、高コントラストで鮮明な画像、特にカ
ラー画像が容易に得られる等の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)は本発明の像形成体の断面図、第1図(ロ
)及び()→は本発明の他の像形成体の断面図、第2図
(に)は本発明のトナー粒子の断面図、第2図(羽乃至
(ト)は本発明の他のトナー粒子の断面図を表わす。 第3図(例乃至に)は本発明の像形成体を用いた像形成
プロセスの原理を説明する断面図、第4図(困乃至(ヨ
)はカラー像形成プロセスの原理を説明する断面図であ
る。 第5図は実施例の複写装置の断面図、第6図は  2”
第5図の複写装置に用いられる像形成体(記録材)の断
面図、第7図は他の実施例の複写装置の断面図、第8図
は第7図の複写装置に用いられるカッタ装置の拡大断面
図を表わす。 又第9図は従来技術としての電気泳動法の原理を説明す
る像形成体の断面図、第10図は光粒子移動法の原理を
説明する像形成体の断面図を表わす。 11・・・基体、12・・・導電層、 13・・・トナー粒子、   13a・・・トナー粒子
中の染顔料13b・・・トナー粒子中の樹脂、13c・
・・シアントナー粒子、13M・・・マゼンタトナー粒
子、13Y・・・イエロートナー粒子、14・・・不透
明なトナー粒子移動層、15・・・透明なトナー粒子移
動層、 16・・・トナー粒子層、  17・・・キャリア移動
層、印・・・原稿台、     21・・・光学系、n
・・・給紙台、     P・・・記録材、ロール記録
材、n・・・給紙ローラ、   5・・・露光部、26
・・・現像部、     n・・・熱線ランプ、31・
・・除電ブラシ、33・・・カッタ装置、36・・・固
定刃、     37・・・回転刃。 出願人   小西六写真工業株式会社 第1図 Ll))                  vX)
第2図 第4図 第5図 第7図 50# 第8図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導電性トナー粒子を含むトナー粒子層と前記ト
    ナー粒子を移動させるトナー粒子移動層を有する像形成
    体において、光照射時前記トナー粒子から発生するフリ
    ーキャリアを移動させるキャリア移動層を設けたことを
    特徴とする像形成体。
  2. (2)前記キャリア移動層が可視部に透光性を有する特
    許請求の範囲第1項記載の像形成体。
  3. (3)前記トナー粒子移動層の少なくとも一部が不透明
    な層から成る特許請求の範囲第1項記載の像形成体。
  4. (4)前記不透明な層が白色である特許請求の範囲第3
    項記載の像形成体。
  5. (5)前記トナー粒子移動層がワックス又は熱可塑性樹
    脂を主成分とする層である特許請求の範囲第1項、第3
    項又は第4項記載の像形成体。
  6. (6)前記トナー粒子層が光導電性を有するシアン、マ
    ゼンタ及びイエローの各色トナー粒子を含む特許請求の
    範囲第1項記載の像形成体。
  7. (7)光導電性トナー粒子を該トナー粒子を含むトナー
    粒子層からトナー粒子移動層中に移動させて像形成を行
    なう像形成方法において、光照射時トナー粒子から発生
    するフリーキャリアを移動させるキャリア移動層を介し
    て前記トナー粒子層のトナー粒子に選択的な帯電を付与
    した後、該帯電トナー粒子を前記トナー粒子移動層中に
    移動させて像形成を行なうことを特徴とする像形成方法
  8. (8)前記キャリア移動層が可視部に透光性を有する特
    許請求の範囲第7項記載の像形成方法。
  9. (9)前記トナー粒子移動層の少なくとも一部が不透明
    な層から成る特許請求の範囲第7項記載の像形成方法。
  10. (10)前記不透明な層が白色である特許請求の範囲第
    9項記載の像形成方法。
  11. (11)前記トナー粒子移動層がワックス又は熱可塑性
    樹脂を主成分とする層である特許請求の範囲第7項、第
    9項又は第10項記載の像形成方法。
  12. (12)前記トナー粒子層が光導電性を有するシアン、
    マゼンタ、及びイエローの各色トナー粒子を含む特許請
    求の範囲第7項記載の像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02235082A (ja) * 1989-01-27 1990-09-18 Xerox Corp 画像形成部材

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