JPH02199461A

JPH02199461A - 光導電性トナー

Info

Publication number: JPH02199461A
Application number: JP1020116A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Mizumoto; 照之水本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1990-08-07

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
光導電性トナーに関する。

［従来の技術］従来の光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６０−
３１１５０’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。

またトナーの帯電制御の方法としては、正帯電を付与す
る場合はニグロシン系の油溶性染料が代表的であり、負
帯電を付与する場合には含金属染料が一般的に使われる
。これらの例としては特公昭４１−２４２７、特開昭５
２−６７３３１等がある。

［発明が解決しようとする課題］しかし、従来の光導電性トナーには以下の課題が指摘さ
れ、解決が望まれている。

１．染料系の帯電制御剤はトナーの溶融混線時に熱分解
し、帯電性や色調が変化し易い。また、色を持つ場合は
光源波長を吸収して光感度の低下をもたらす。

２、顔・染料系の帯電制御剤を外添して帯電性を得る場
合キャリアー　感光体、トナー同士等で擦過され、変質
し易い。このため帯電が不均一になり画像品質が低下す
る。

そこで本発明では、光導電性トナーとして結着樹脂中に
極性官能基を含有することにより、光源波長の透過に影
響を及ぼさず、また、結着樹脂中に内添させることで均
一な帯電性を確保し、耐摩耗性に優れたトナーを提供す
ることで高品質の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］本発明の光導電性トナーは、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いて、結着樹脂
中に極性官能基を含む高分子重合体を含有し、また極性
官能基を含む高分子重合体の含有量が１〜３０重量％で
あることを特徴とする。

［作用］高分子樹脂系荷電制御剤を用いた場合メインとなる結着
樹脂と相溶させることで樹脂中に均一にかつ強固に取り
込まれることが可能である。また、溶解した樹脂の特性
として透明性を確保しているため光透過性も良好となる
。このためトナーとしての帯電性の均一性や、現像器の
中で過酷な条件の使用にも摩耗することなく同一特性を
維持することが可能になる。

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。

［実施例コ本発明の光導電性トナー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。本発明ではこれに加え
て帯電制御用高分子が用いられる。

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。

増感剤は光導電剤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、フルオレッセイン、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。

着色剤としては公知の有機顔料、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。　　結着樹脂とし
て用いられる樹脂としては公知の絶縁性熱可塑性樹脂が
使用可能で、ポリアクリレート、ポリメタクリレート等
のアクリル樹脂及びその共重合体、ポリスチレン、ポリ
−１−メチルスチレン等のスチレン樹脂及びその共重合
体、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド
、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライ
ド、ポリエステル樹脂及びその共重合体、ポリカーボネ
ート樹脂、セルロース樹脂、ボリアリレート樹脂が単独
で、あるいは混合されて使われる。

本発明の光導電性トナー及び帯電制御剤の具体的例を以
下に示す。

［実施例１コ本発明に示される帯電制御剤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（以下フオトナーと呼ぶ。）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ポリマーを採用し
た。この樹脂は構造中に−０００部分を持ち、酸化亜鉛
と相互作用を行うため良好な分散状態を確保することが
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。

帯電制御剤としては上記アクリル樹脂と相溶性をもたせ
るために基本骨格としてアクリル鎖を持つものが選ばれ
る。負帯電させるためにアニオン性極性基を導入した骨
格とした。これら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重量部荷電制御剤・・・４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。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
。また、着色染料、帯電制御剤は近赤外を透過させるた
め、増感色素の光吸収が有効に行えることとなった。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。非照射トナーは負の帯電性が均
一に揃っているため誘電体表面に付着することなくプロ
セスは回される。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、３００
ＤＰＩ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１０ｅｒｇ／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フオトナーの帯電
制御が均一にコントロールされ予定した電荷バランスを
保っていることを示し、かつ半導体レーザーの照射に対
して帯電制御剤が光吸収等の妨害作用を行わず、増感色
素に有効に作用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、黒色の印字温
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帯電制御剤を次のような基本骨格
、及び極性官能基の種々の組合せで選択し実験を行なっ
た。他の材料、組成、製法は実施例１と同様である。

第１表これらの帯電制御剤を用いたフオトナーも実施例１のも
のと同様に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、３００ＤＰ　Ｉ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。

また帯電制御剤として用いられる高分子は以上の組合せ
のみならず、極性基を有する高分子樹脂であれば適用可
能なのは言うまでもない。

［実施例３］帯電制御剤の添加量を以下のように変えてプロセス実験
を行った。用いた帯電制御剤は実施例１と同様なものを
使用した。他の材料、組成、製法は実施例１と同様であ
る。

第２表この表からもわかる通り添加量が１重量％以下では負の
帯電性が十分でなく、また３０重量％を越えて添加した
場合には帯電性が強過ぎるようになるばかりでなく、ト
ナーとしての定着性に問題が生じてくる。

１〜３０重量％の範囲で添加した場合には良好な印字品
質が確保された。

［実施例４］実施例１の帯電制御剤を用い、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。他の材料、組成、製法、評価は実施例１と同様
とした。

第３表この表からもわかるように帯電性の制御に高分子極性樹
脂を用いることでメインの結着樹脂の種類の選定におい
て特に制限がなくなり、定着性、顔料分散性を考慮して
任意に選ぶことが可能である。

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］以上述べたように本発明によれば、少なくとも光導電性
顔料、結着樹脂からなる光導電性トナーにおいて、結着
樹脂中に極性官能基を含む高分子重合体を含有させ、ま
た極性官能基を含む高分子重合体を結着樹脂中１〜３０
重量％含有させたことで帯電制御性、帯電安定性の良い
光導電性トナ−が提供できるようになった。　　本発明
による光導電性トナーを使用した画像形成装置を用いる
ならば、帯電制御性の向上したことによる地かぶりのな
い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、本発明の光導電性トナーを用いた画像形成プ
ロセスの一例を表す図。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５、コロナ転写器６、ヒートロール７、クリーニングブラシ８、普通紙９、誘電体基板０゜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　銘木喜三部（化１名）第２図Ｘ　：　−ＣＯＯＲ、−５Ｏ３Ｒ。アルキル基、水酸基（Ｒ：アルカリ金属又は炭化水素基）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも光導電性顔料、結着樹脂からなる光導
電性トナーにおいて、結着樹脂中に極性官能基を含む高
分子重合体を含有することを特徴とする光導電性トナー
。
（２）極性官能基を含む高分子重合体を結着樹脂中１〜
３０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の光
導電性トナー。