JPH02199456A - 電子写真用組成物 - Google Patents

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］ 本発明は複写機、プリンタ、ファックス等に利用可能な
電子写真用組成物に関する。

［従来の技術］ 従来の免導電性顔料を使用した画像形成装置として、例
えば光導電剤として色素増感ＺｎＯ，色素増感ＴｉＯ２
等の無機材料、あるいはフタロシアニン、キナクリドン
、ベンジジン系等の有機光導電体を用い、公知の絶縁性
熱可塑性樹脂をバインダーとし、また必要に応じて着色
剤を選定してシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに
着色されたトナーあるいは感光体として用いてきた。ま
た、それらを用いたプロセスの例としては特開昭６０３
１１５０に示されているものがあった。

また、書き込みの光源として半導体レーザーを用いた例
としては、酸化亜鉛を近赤外に増感させて用いた例とし
て特開昭５９−７８３５８、二酸化チタンを近赤外に増
感させて用いた例として特開昭５７−７２１５０の電子
写真用感光体があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の電子写真用組成物には以下の課題が指摘
され、解決が望まれている。

１８　　電子写真プロセスで用いられる無機顔料はアニ
オン性が強く、通常使用されるスチレン系樹脂に対して
分散性が悪い。

そこで本発明では、電子写真用組成物として結着樹脂が
酸性官能基を含む重合体であることにより、無機顔料と
の分散性を高め、帯電能、光感度に優れた電子写真プロ
セスが可能となることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電子写真用組成物は、少なくとも光導電性顔料
、結着樹脂からなる電子写真用組成物におｋｌて、該結
着樹脂が酸性官能基を含む重合体であることを特徴とす
る。

［作用］ 顔料／バインダー混合系での電荷保持能力、キャリアー
輸送能はバインダー中の顔料の分散状態に左右される。

分散性としては界面での酸塩基相互作用が支配的である
といわれ、例えば塩基性顔料に対して酸性バインダーと
いう組合せでは電荷のやり取りという作用により良く相
互作用して分散する。

無機顔料の場合表面は塩基性サイトが支配的で、高い分
散性を確保するために選択される樹脂としては側鎖に酸
性官能基を持つものが選ばれる。これら官能基としては
Ｃ＝Ｏ二重結合を持つもの、ＯＨ基、スルホン基等があ
る。

以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

［実施例］ 本発明の電子写真用組成物の構成を以下に示す。

基本的には光導電性顔料、増感剤、結着樹脂からなり必
要に応じて着色剤が用いられる。

光導電性顔料としては次のものが用いられる。

酸化亜鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、硫化カドミウム。

増感剤は光導電材料及び感光波長域により任意の染料を
選ぶことができる。例えばトリフェニルメタン染料、ジ
アリルメタン染料、モノメチンシアニン、トリメチンシ
アニン、ペンタメチンシアニン、ヘプタメチンシアニン
、スチリル染料、オキソノール、メロシアニン、錯シア
ニン、アゼニウム染料、アゾ染料、アンスラキノン染料
、インジゴ染料、ビニレン染料、アゾメチンが用いられ
る。これらの種類の染料の例としては、ローズベンガル
、アクリジンオレンジ、ローダミンＢ、エリスロシン、
エオシン、フルオレツセイン、ブリリアントグリーン、
クリスタルバイオレット等がある。

着色が必要な場合には各色に応じて公知の有機顔料、染
料が用いられる。例えばニグロシン、アニリンブルー　
カルコオイルブルー　クロムイエロー　ウルトラマリン
ブルー　デュポンオイルレッド、キノリンイエロー　メ
チレンブルークロリド、フタロシアニンブルー　マラカ
イトグリーンオキサレート、ランプブラック、オイルブ
ラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル等がある
。

本発明の特徴である結着樹脂としてはアクリル酸エステ
ル、メタクソル酸エステル、酢酸ビニル等を出発原料と
した、構造式中にエステル結合、ＯＨ基、スルホン基等
を有するポリマー　コポリマーが選ばれる。

本発明の電子写真用組成物は感光体、あるいは光導電性
トナーに応用される。その具体的例を以下に示す。

［実施例１コ 本発明に示される電子写真用組成物を用いて現像剤に使
用される光導電性トナーを作成した。

該光導電性トナー（以下フォトナーと呼ぶ。）の組成及
び製法を以下に示す。

酸化亜鉛・・・４０重量部 増感色素・・・０．０４重量部 エチルアルコール・・・８０重量部 光源としては紫外域〜可視域〜近赤外域について何でも
可能だが、安価・小型の半導体レーザーを書き込み系と
して考える。このため、近赤外域に感度のある増感色素
として、下記構造のシアニン色素を採用した。

実施例１の増感色素 上記材料を混合し、超音波で均一に分散、吸着させた。

次に遠心分離により溶媒であるエチルアルコールを除去
し、乾燥した色素吸着酸化亜鉛を得る。

次に樹脂の着色溶液を作製する。本実施例では用いる結
着樹脂としてアクリル酸エステルのコボリマーを採用し
た。この樹脂は構造中に一０００部分を持ち、酸化亜鉛
と酸塩基相互作用を行うことが可能である。メチルアク
リレート、ブチルメタクリレート　ブチルアクリレート
の各モノマーを溶液中で反応させて、結着樹脂として用
いるアクリル系共重合体を作製した。この樹脂を用いて
下記組成でトルエン溶媒中で溶解、相溶させた。

アクリル系共重合体・・・４０重量部 黒色染料−１・・・２０重量部 黒色染料−１は近赤外を透過する性質を持つもので第２
図に示すような、ナフタレン環とアゾカップリングを有
し、ＭｅとしてＣｒ、　　ＸＩ、　　Ｘ３が長鎖メチル
基、Ｘ２．Ｘ４が長鎖エチル基のものを採用した。

この溶液中に上記の色素吸着酸化亜鉛を加え、樹脂中で
均一分散になるようさらに超音波分散する。分散液をス
ライドガラス上に取り顕微鏡観察したところ、顔料は一
孜粒子まで均一に分散されていた。このようにして原料
溶液を固形分５％になるよう作製し、スプレードライ法
により約１０μｍのフオトナーを作製した。

次に、第１図に本発明の光導電性トナーを用いた画像形
成装置のプロセスの概略を示す。基本構成は、ドラム、
二成分現像器、書き込み用光学系、コロナ転写器、ヒー
トロール、クリーニングブラシよりなる。

次にプロセスの説明を行う。ドラム表面は誘電体で形成
され、内側の導電性基板は接地されている。二成分磁気
ブラシ２により現像電界印加中に、露光系３で光照射し
像形成を行う。酸化亜鉛を増感色素により近赤外増感し
ているため、光源は安価な半導体レーザーが使用できる
。光照射を受は導電化されたトナーのみ電荷注入され誘
電体表面に一層付着される。この現像された導電性トナ
ーにコロナチャージャー１２でコロナ照射し抵抗回復さ
せ、転写部では普通紙８を通して通常の静電転写で紙上
に像形成する。次にヒートロール６により永久定着させ
る。ドラム上に残ったトナーはクリーニングブラシ７で
除去する。本プロセスを通して実際に画像形成したとこ
ろ、３００ＤＰＩの解像度で、２０ＰＰＭの印字スピー
ドが得られた。黒のベタ画像はＯ，Ｄ値で１゜５以上が
確保された。また、１万回の印字テストで良好な画像が
再現性良く得られた。この時の露光系の光量は１０ｅｒ
ｇ／ｃｍ２で書き込みを行った。この方式では現像と露
光を同時に行うためスピードアップが図られ、電荷注入
により一層だけ現像されるので地汚れもなく、像の切れ
の良い印字が可能となった。こうした印字結果は顔料／
樹脂の分散性が向上し帯電性、キャリア輸送性に寄与し
ていることを示す。また、普通紙上の印字特性はトナー
としての普通紙定着性、黒色の印字流度が所望の設計通
り機能していることを示すものである。

［実施例２］ フオトナーに使われる樹脂を次のように変えて実験を行
なった。他の材料、組成、製法は実施例１と同様である
。

ポリビニルブチラールはその中にＯＨ基を持ち、酸性の
強い樹脂である。このブチラールの中でＯＨ基が多くな
ると親水性が強くなり耐湿性が悪くなるのでＯＨ基の割
合の低いものを選びメタクリレートと混合してアクリル
の重合反応を起こさせる。この反応の終わったものはア
クリル中にブチラールが取り込まれた、高分子間網目構
造をとる重合樹脂が得られる。メタクリレート中にブチ
ラールを取り込んだことで耐水性が向上し、かつ樹脂と
して酸性の強い樹脂となった。

この樹脂を用いたフォトナーは実施例１のものに比べ超
音波での分散時間が減少し、効率よくフオトナーが作製
できるようになった。また、このフオトナーは十分な帯
電性と光感度を持ち、実際に画像形成したところ、３０
０ＤＰ工の解像度で、２０ＰＰＭの印字スピードが得ら
れた。黒のベタ画像はＯ，Ｄ値で１．５以上が確保され
た。また、１万回の印字テストで良好な画像が再現性良
く得られた。

［実施例３］ 顔料のバインダー樹脂として次のものを作製した。

メチルアクリレート、ブチルアクリレートに加えて第１
表のような千ツマ−を混合して溶液重合を行った。　　
　　　　第１表 通常のアクリル樹脂に比べ、酸性基を有するモノマーを
主発原料に加えたことでポリマーの末端に酸性基を導入
することができ、酸性樹脂の作製が可能となった。

この樹脂を用いてフオトナーを作製したところ、顕！鏡
観察によれば顔料の分散性が著しく向上していることが
確認された。これを実施例１のプロセスで評価したとこ
ろ、解像度、Ｏ，Ｄ値共良好な印字が可能であった。

［実施例４コ 実施例３の樹脂を用いて電子写真用感光体を作製した６
　以下に作製手順を示す。

酸化亜鉛・・・８０重量部 増感色素・・・０．０８重量部 エチルアルコール・・・１６０重量部 増感色素は実施例１と同様なものを用いた。

上記材料を混合し、超音波で均一に分散、吸着させた。

次に遠心分離により溶媒であるエチルアルコールを除去
し、乾燥した色素吸着酸化亜鉛を得る。

次に上記色素吸着酸化亜鉛を結着樹脂とともに溶媒中で
混合・分散させる。下記の材料をトルエン溶媒中で溶解
させた。

アクリル系共重合体・・・２０重量部 この溶液中に上記の色素吸着酸化亜鉛を加え、樹脂中で
均一分散になるようさらに超音波分散して感光層形成溶
液を作製した。分散時間、分散性ともフォトチー作製時
と同様に従来に比べ著しく改善された。

この感光層形成溶液を、Ａ１蒸着ＰＥＴ上にワイヤーバ
ーを用いて塗工し乾燥機中で乾燥させて電子写真感光体
を作製した。乾燥後の塗工厚みは約１０〜２０μｍとな
るよう調整した。

上記のようにして作製した電子写真感光体を川口電機製
５Ｐ−４２８でゼログラフィツク特性を測定した。光源
は干渉フィルターにより分光したハロゲンランプ、光量
１μＷ　／　ｃ　ｍ　２としたものを用いた。測定条件
は５ｔａｔ−１，コロナ印加電圧−５ｋＶ、Ｄａｒｋ　
　Ｄｅｃａｙ　　４秒、Ｌｉｇｈｔ　　Ｄｅｃａｙ　　
４秒＋　　Ｃｌｅｎｉｎｇ２秒である。測定の結果、帯
電電位Ｖ［１７００Ｖ。

半減露光量Ｅ＋７２１０ｅｒｇ／ｃｍ２．　　残留電位
ＶＲ約Ｏｖであった。この感光体を用いて、帯電、光照
射という繰り返し試験を１サイクル３秒で行ったところ
、１０００回繰り返しても帯電量、感度特性に特に変化
はなかった。このことは２０ＰＰＭの高速マシンに対応
可能なことを示し、分散性向上が帯電能、キャリア輸送
能に効果的に寄与したものと思われる。また、繰り返し
試験により膜の耐久性の向上が確認されたがこれも分散
性が良くなったために膜が強靭になったためと考えられ
る。

［実施例５］ フオトナーに用いられる樹脂として、以下の表に示す材
料を用いてプロセス実験を行った。比較としてその他の
樹脂を用いた場合も示す。フオトナーの組成、製法、評
価は実施例１と同様とした。

第２表 この表からも明らかなように本発明の特徴である酸性樹
脂を使った場合には印字品質も良好であるが、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリカーボネートでは地かぶりも
多く、不鮮明な印字となった。

［実施例６］ 実施例５の樹脂を用いて電子写真感光体を作製した。感
光体の組成、製法、評価は実施例４と同様とした。感光
体としても同様に酸性樹脂を使った場合には印字品質も
良好であるが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリカー
ボネートでは地かぶりも多く、不鮮明な印字となった。

本発明の電子写真用組成物に用いられる樹脂は上記の種
類、組成に限定されるものではなく、酸性基樹脂であれ
ば上記以外の物も使えることは言うまでもない。

以上実施例を述べたが、本発明の電子写真用組成物を用
いたプロセスは、以上の実施例のみならず、光導電性顔
料を用いた全てのプロセスに応用可能である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、電子写真用組成物が
、少なくとも光導電性顔料、結着樹脂からなる電子写真
用組成物において、該結着樹脂が酸性官能基を含む重合
体を用いたことで顔料分散性の良い現像剤、感光体が提
供できるようになった。　　本発明による電子写真用組
成物を使用した画像形成装置を用いるならば、帯電性や
感度等の向上したことによる鮮明な印字が可能で、信頼
性の高い画像を再現性良く得ることを可能にするという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子写真用組成物をトナーに用いた
ときの画像形成プロセスの一例を示す図。 第２図は本発明の光導電性トナーに用いられる黒色染料
の構成を表す図。 １、ドラム ２、二成分磁気ブラシ現像器 ３、露光系 ４、フオトナー コロナ転写器 ヒートロール クリーニングブラシ 普通紙 誘電体基板 導電性基板 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部（化１名）χ：　−ＣＯＯ
Ｒ、−３ＯａＲ。 アルキル基、水酸基 （Ｒ：アルカリ金属又は 炭化水素基）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも光導電性顔料、結着樹脂からなる電子写真用
   組成物において、該結着樹脂が酸性官能基を含む重合体
   であることを特徴とする電子写真用組成物。