JPH022576A - 光導電性トナー - 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、光導電性トナーに関し、より詳細には粒子個
々の感光特性及び着色性が均質な光導電性トナーに関す
る。

（従来技術） 電子写真技術を応用した画像形成方法の代表的なものと
しては、感光体上に形成した静電潜像をトナーにより顕
像化してトナー画像を形成し、このトナー画像を普通紙
等の転写材料に転写して複写物を得るゼログラフィー法
、感光材料を直接現像して複写物とするエレクトロフッ
クス法などがあげられるが、これらの方法はいずれも現
像工程を必要とするため、その実施での装置が複雑かつ
高価になるという欠点がある。

そこでかかる欠点を解消するものとして、光導電性トナ
ーを導電性基板上に均一に付着させ、トナー層を形成し
、このトナー層に帯電及び像露光を施し、露光部の光導
電性トナーの電荷を消失するか或いは弱化して静電潜像
を形成した後、未露光部の電荷を有する光２４電性トナ
ーのみを転写材料に転写するようにした画像形成方法が
知られている。この画像形成方法に使用される光導電性
トナーは一般に、結着樹脂中に着色剤と共に光導電性物
質を分散させた樹脂微粒子であり、光導電性物質として
は、酸化亜鉛、セレン等の無機系の光４電体やポリビニ
ルカルバゾール（ＰＶＣ２）、ヒドラゾン等の光導電性
高分子や低分子光導電性化合物の有機系の光導電体が使
用されている。そして、これらの光導電体は可視光に対
する光導電性が乏しいために、実用に際しては可視光で
の感光性と増感性をしめず有機色素や顔料等の増感剤を
光導電体と共に使用している。このように光導電性トナ
ーは色相と光導電性及び感光性など多くの機能を担った
樹脂微粒子であり、良好な現像特性をしめすには、各添
加剤を結着樹脂中に一様に分散し、トナー表面に存在さ
せ各トナー粒子表面の特性を均一にする必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、着色剤と光導電体及び増感剤としての顔
料など各成分をトナー粒子個々の結着樹脂中に微細且つ
一様に分散し、粒子表面に存在させることは困難であり
、特に増感剤としての顔料は結着樹脂中で凝集体として
存在しやすく、局所的に分散不良を起こすためにトナー
粒子個々の現像特性を一定にすることは困難であった。

また、光導電性カラートナーの場合、光導電体と増感剤
がトナーの色相を粗悪なものにし、鮮彩さを欠く画像に
なってしまうという欠点もあった。

本発明者は鋭意研究の結果高分子内で電荷を生成すると
ともに、生成した電荷が同一高分子内の電荷輸送部位を
通じて移動することを特徴とする光導電性重合体を先に
提案した。

そこで、本発明の目的は先に提案した光導電性重合体を
構成成分とすることで、増感剤としてキャリア発生顔料
を含有することなく可視光で光導電性を示す光導電性ト
ナーを提供するにある。

本発明の他の目的は、できるだけ少ない構成成分からな
り、粒子個々の感光特性が均一な光導電性トナーを提供
するにある。

更に、本発明の他の目的は、色相の鮮彩な光導電性カラ
ートナーを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光導電性重合体は、有機高分子光導電体の主鎖
および／あるいは側鎖に、下記構造式のローダニン誘導
体 式中Ｒ１は下記一般式 で表される基であり、Ｒ３、Ｒ２は同一または異なって
、水素原子、アルキル基、置換または未置換のアリール
基を示し、Ｒ３は炭素数１〜６の低級アルキル基、水酸
基を示し、Ｒ４は水素原子、炭素数１〜６の低級アルキ
ル基、置換または未置換のアリール基、水酸基を示す、 を具備した光導電性重合体成分を含有することを特徴と
する光導電性トナーが提供される。

（作用） 本発明の光導電性１−ナーは、有機高分子光導電体の主
鎖および／あるいは側鎖に、下記構造式で表されるロー
ダニン誘導体を具備した光導電性重合体成分を含有して
おり、上記構造式中ローダニン環部が電子受容体、ロー
ダニン環の５位に有するＲは下記一般式 酸基を示す）で表される基であり電子供与体と考えられ
るため、可視光の吸収はこの電子受容体と電子供与体か
らなる分子内電荷移動型錯体の形成による。

つまり、基底状態の電子供与体に非掻在化していたπ電
子が電子受容体の空軌道に遷移する際に光エネルギーを
吸収して発色する。光キャリアは、この光励起により発
生するのである。

従って、先に提案した光導電性重合体成分は例えば式中
Ｒが下記一般式 （式中Ｒ，，Ｒ２は同一または異なって、水素原子、ア
ルキル基、置換または未置換のアリール基を示し、Ｒ３
は炭素数１〜６の低級アルキル基、水酸基を示し、Ｒ４
は水素原子、炭素数１〜６の低級アルキル基、置換また
は未置換のアリール基、水（式中Ｒ１，ＲＺは特許請求
の範囲第１項と同義である）で表される基の場合は橙色
、 および （式中Ｒ３は特許請求の範囲第１項と同義である）で表
される基の場合は黄色、 （式中Ｒ４は特許請求の範囲第１項と同義である）で表
される基の場合は赤色、 本発明の光導電性トナーの原料化合物である光導電性重
合体の適当な例は、これに限定されるものではないが次
の通りである。

（式中Ｒ４は特許請求の範囲第１項と同義である）で表
される基の場合は青色を呈し、それ自身が鮮やかな色を
持つのである。さらに先に提案した光導電性成分は、有
機高分子光導電体をも有しているためホール輸送機能を
持ち、ローダニン色素で発生した光キャリアを同一高分
子内のホール輸送部位を通して移動可能なポリマー型の
光導電性材料である。

従って、定着樹脂中に先に提案した光導電性重合体成分
を相溶してトナー化するだけで、粒子個々の感光特性が
均一である本発明の光導電性トナーが得られる。

（発明の好適対応） ｌｈ （以下余白） Ｃ１１゜ ｌｌｚ ＋０１１□ Ｃｌｌ　ｈ「−代Ｈｚ−Ｃ ＋Ｖ −ＧＣＨ，−Ｃ）Ｉ）−７ 一＋ＣＩｈ−Ｃ１１）−７ Ｃ＝０ Ｃ＝０ ＣＢ。

Ｃ１１□ Ｈ２ Ｃ１！２ −ＧＣＩＩ□−Ｃ１１）−。

Ｃ＝Ｑ ＣＩ＋□ Ｃ１１□ ＣＩ＋□ 一４Ｃ１１，−Ｃ）Ｉ）−。

Ｃ１！２ ＣＩ＋！ ＪＣＩＩ　ｚ　−ＣＩｔ　）−。

Ｃ，０ ＣＩ＋□ ＣＩ＋□ Ｃ２＋Ｉ　Ｓ Ｃ２Ｈ。

ＵＬ、１１３すしＩ＋１ Ｃ１１３ Ｃ１１゜ 上記重合体をブレンドする定着用の樹脂媒質としては、
この種のトナーの製法に使用される樹脂類が使用され、
特に好適なものとしては、種々のモノ乃至はジエチレン
系の不飽和単量体、特に（ａ）ビニル芳香族単量体、（
ｂ）アクリル系単量体の単独重合体や共重合体等が使用
される。

上記（ａ）の単量体としは、スチレン、ビニルトルエン
、α−メチルスチレン、α−クロルスチレン、ビニルキ
シレン、等やビニルナフタレン等をあげることができ、
（ｂ）の単量体としてはメタクリル酸、エチルアクリレ
ート、メチルメタクレート、ブチルアクリレート、ブチ
ルメタクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、
２−エチルへキシルメタクリレート、３−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、３−アミノプロピルアクリレート、３−Ｎ、Ｎ−
ジエチルアミノプロピルアクリレート、アクリルアミド
等を挙げることができる。

これらの単量体（ａ）あるいは（ｂ）と組合せて、或い
は単独で使用される他の単量体としては、ブタジェン、
イソプレン、クロロプレン等の他には無水マレイン酸、
フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の他のエチレン系
不飽和カルボン酸或いはそのエステル類や、酢酸ビニル
等のびにるエステル類、ビニルピリジン、ビニルピロリ
ドン、ビニルエーテル類、アクリロニトリル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン等を挙げることができる。これらの
樹脂の分子量は３，０００乃至３００，０００゜特に５
，０００乃至２００，０００の範囲にあるのが望ましい
。

そして、先に提案した光導電性重合体を上記定着樹脂媒
質当り５０乃至２００重世部使用することで、感光性と
光導電性及び定着性の良好な本発明の光導電性トナーと
なる。

また、先に提案した光導電性重合体を製造するにあたっ
て例えば、上述した定着樹脂媒質となる単量体に反応性
置換基を導入しローダニン誘導体を反応させて得られた
単量体と、有機高分子光導電体を構成する単量体とを共
重合させて、直接定着樹脂媒質を含有させることもでき
る。

また、トナーが熱定着性トナーであるとき、上記重合体
の軟化点は５０〜２００°Ｃ１好ましくは、軟化点７０
〜１７０°Ｃを有するものが好ましい。

また、光導電性トナーを黒色乃至他の色相に着色する着
色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラッ
ク（Ｃ，Ｉ、Ｎｏ、７７２６６）　、クロムイエロー（
Ｃ，１，Ｎｏ、１４０９０）、ハンザイエロー（Ｃ，１
，Ｎｏ、　１１６６０．１１６８０　、等）、ベンジジ
ンイエロー（Ｃ，１，Ｎｏ。

２１１００等）、スレンイエローＧ（Ｃ，１，Ｎｏ、７
０６００）、キノリンイエロー（Ｃ０１，Ｎｏ、４７０
０５）、パーマネントオレンジＧＴＲ（Ｃ，１，Ｎｏ、
１２３０５）　、プラシンオレンジ（Ｃ，１，Ｎｏ、２
１１６０）、ウォッチヤングレッド（Ｃ，１，Ｎｏ。

１５８６８）、パーマネントレッド（Ｃ，１，Ｎｏ、１
２３１０等）、ブリリアントカーミン３Ｂ（Ｃ，１，Ｎ
ｏ、１６１０５）、ブリリアントカーミン６Ｂ　（Ｃ，
１，Ｎｏ、　１５８５０）、デュポンオイルレッド（Ｃ
，１，Ｎｏ、２６１０５）、ピラゾロンレッド（Ｃ。

１、Ｎｏ、２１１２０）、リソールレッド（Ｃ，ｌＮｏ
、１５６３０）、ローダミンＢ　レーキ（Ｃ，ｌＮｏ、
４５１７０）、レーキ−レッドＣ（Ｃ，１，Ｎｏ、４５
４３５）　、アニリンブルー（Ｃ，１，Ｎｏ。

７７１０３）、カルコオイルブルー（Ｃ，１，Ｎｏ、ａ
ｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ３）、メチレンブルークロライド（
Ｃ，１，Ｎｏ、５２０１５）、フタロシアニンブルー（
Ｃ，１，Ｎｏ、７４２６０）、マラカイドグリーンオク
サレート（Ｃ，１，Ｎｏ、４２０００）等、またはニグ
ロシン染料、スピロンブラック等やＣ，１，Ｓ。

Ｉｖｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　６０　、Ｃ，１，５ｏｌｖ
ｅｎｔ　Ｒｅｄ　２７、Ｃ，１，Ｓ。

１ｖｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３５　、Ｃ，１Ｓｏｌｖｅｎｔ
　Ｇｒｅｅｎ　１５、Ｃ，１，Ｓ。

１ｖｅｎｔ　Ｉｌｒｏｗｎ　５　、等の油溶性染料など
が例示され、特に光導電性と着色性の点から油溶性染料
が好ましい。

これらの着色剤は、一種または二種以上混合して用いら
れ、例えば結着樹脂１００重量部当りｌ乃至３０重量部
好ましくは２乃至２０重量部用いられる。

なお、必要に応じてトナーの電荷を制御するため、上記
トナーは、他の添加剤として、電荷制御剤、例えば、ニ
グロシン染料（Ｃ，１，Ｎｏ、５０４１５Ｂ）　、オイ
ルブラック（Ｃ０１，Ｎｏ、２６１５０）、スピロンブ
ラック等の油溶性染料や、ナフテン酸、サリチル酸、オ
クチル酸、後記脂肪酸、樹脂酸のマンガン、鉄、コバル
ト、鉛、亜鉛、セリウム、カルシウム、ニッケル等の金
属塩である金属石鹸等あるいは含金属アゾ染料、ピリミ
ジン化合物、アルキルサリチル酸金属キレート等を、前
記結着樹脂当り０．０１〜５重量％含有させてもよい。

また、上記トナーは、前記定着ローラにトナーが付着す
るのを防止するため、オフセット防止剤、例えば、低分
子量ポリプロピレン、低分科量ポリエチレン、パラフィ
ンワックスなどの各種ワックス、炭素原子数４以上のオ
レフィン単量体の低分子量オレフィン重合体、脂肪酸ア
ミド、シリコーンオイル等を、トナー当り０．５〜１５
重量％含有してもよい。

なお、必要に応じてトナーの流動性等を改良するため、
シランカップリング剤、シリコーンやフッ素化合物等の
外添剤によりトナーを表面処理を行ってもよい。

また、本発明の光導電性トナーの製造方法は、有機高分
子光導電体の主鎖および／あるいは側鎖にローダニン誘
導体を具備した光導電性重合体及び必要に応じて着色剤
やその他の添加剤を混合し、混練した後これを微粉砕す
る。あるいは、前記混合物を適当な溶媒に混合分散して
、得られる溶液をスプレードライ法によって粒径５乃至
５０μｍのトナーが生成される。

本発明のトナーを使用する画像形成としては、アルミ板
、ブリキ板等の金属板やこれらのドラムの他に、ネサガ
ラス等の透明導電性基体が使用される。基体上にトナー
相を形成するには、それ自体公知の任意の手段を用いる
ことができ、例えば前述したトナー組成物を磁性キャリ
アと混合して、この二成分系組成物を形成し、これを内
部に磁石を備えたスリーブ上に供給して時期ブラシを形
成し、この磁気ブラシでと導電性基体を摺擦し、基体上
にトナー層を形成させる。また、帯電トナーをファブラ
シ上に支持し、これで導電性基体を摺擦することにより
、基体上にトナー層を形成させる。この場合、導電性基
体とスリーブ或いはファーブラシとの間にバイアス電圧
を印加すると、トナー層の形成が一層容易に行われる。

導電性基体上に形成されるトナー層は既にトナー自体の
帯電力行ワれているが必要があれば、コロトロン等ニよ
る強制帯電を行ってもよい。トナー層の厚みは、トナー
粒子が一層乃至数層にわたって形成されるようなもので
あり、その塗布量は単位面積当りの重量で、一般に８乃
至５０ｇ／ｍ”のようなものである。

画像露光は、フラッシュランプによる全面一様露光や、
ハロゲンランプ等を用いたスリット露光により行うこと
ができる。露光量は、光導電性トナーの感度によっても
大きく変化するが、一般に５０乃至２００１ｕｘ−ｓｅ
ｃの範囲が抵当である。

転写手段としては、それ自体公知のコロナ放電転写やロ
ーラ電極による転写を用いることができ、定着操作はそ
の自体公知のヒーター内威圧熱ローラやオーブンヒータ
ーを用いて行うことができる。

定着温度は一般に１６０乃至２００°Ｃの範囲が適当で
ある。

（実施例） 以下に、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。

実施例１ 〔ローダニン誘導体を具備した単量体の合成〕３−アク
リルアミド−５−（Ｐ−ジエチルアミノベンジリデン）
ローダニンの合成 メタクリル酸クロライド１０．４ｇと、３−アミノ−５
−（Ｐ−ジエチルアミノベンジリデン）ローダニン３１
ｇを２００ｍｆのピリジンに溶解し、８０°Ｃで４時間
攪拌反応させた後、生成物をアセトンで再結晶させるこ
とにより上記化合物を得た。

〔光導電性重合体の合成］ ３−アクリルアミド−５−（Ｐ−ジエチルアミノベンジ
リデン）ローダニンと（２−Ｎ−カルバゾリルエチル）
アクリレートの共重合 ３−アクリルアミド−５−（Ｐ−ジエチルアミノベンジ
リデン）ローダニン３．７ｇと（２−Ｎ−カルバゾリル
エチル）アクリレート２．５ｇに重合開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリル０゜０５ｇ、溶媒として塩化メ
チレン２０ｍｎを加え、上記混合物を５０ｍ！！、の重
合管に仕込み脱気を数回繰り返し封管法により十分真空
状態としてアンプルを作成した。

これを６０°Ｃ恒温槽に３０時間浸漬して反応させた後
、メタノールを加えて反応を停止させ塩化メチレンおよ
びメタノールで再沈澱させることにより、５．１ｇの製
法工による本発明の光導電性重合体を得た（分子量はポ
リスチレン換算で１５２００、共重合比はローダニン：
カルバゾール−３ニア）。

〔トナーの製造〕

定着用樹脂としてスチレン−アクリル共重合体１００重
量部、上記得られた光導電性重合体９０重量部、溶剤と
してトルエン２５００重量部、ＴＨＦ５００重量部から
なる溶液を十分に混合分散し、スプレードライ法によっ
て中心粒子１１μｍの光導電性トナーを得た。このトナ
ーは４８０ｎｍ付近の青色光に光感度を有するトナーで
ある。

次に、１記得られたトナーと電子写真キャリア（フェラ
イトキャリア、平均粒径８０μｍ）とを混合して負に帯
電した（トナー濃度８％）。このトナーをアルミ基板上
に付着させ、青色光で画像形成したところ文字部のヌケ
が無く、地肌カブリのない鮮やかな橙色画像が得られた
。

（実施例２） 実施例１で得られた光導電性重合体１００重量部、スチ
レンアクリル共重合体１００重量部、スピロノブラック
１０重量部、溶剤としてトルエン２５００重量部、ＴＨ
Ｆ５０重量部からなる溶液を充分に混合し、スプレード
ライ法により中心粒径１１μｍの光導電性トナーを得た
。

上記得られたトナーと電子写真キャリア（フェライトキ
ャリア、平均粒径８０μｍ）とを混合して負に帯電した
。このトナーをアルミ基板上に付着させ、白色光による
像露光を行い、原稿像に対応する黒色のトナー画像を得
た。得られた画像は地肌カブリのない鮮明なものであっ
た。

（発明の効果） 上記実施例からも明らかなように、本発明により得られ
る光導電性トナーは、増感剤や電荷輸送材料等を含有し
なくても可視光領域で優れた光導電性をしめずために、
少ない構成材料で光導電性トナーが得られ、トナー中の
各添加剤の−様な分散が可能となりトナー粒子個々の特
性が均一になる。よって、画像形成に際しても地肌カブ
リのない鮮明な画像が得られる。

また、結着樹脂が光導電体でしかも鮮やかな色を呈する
ために、着色剤を含有することなく、透光性にすぐれた
光導電性トナーが得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 有機高分子光導電体の主鎖および／あるいは側鎖に、下
   記構造式のローダニン誘導体 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、Ｒは下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される基であり、Ｒ＿１、Ｒ＿２は同一または異な
   って、水素原子、アルキル基、置換 または未置換のアリール基を示し、Ｒ＿３は炭素数１〜
   ６の低級アルキル基、水酸基を 示し、Ｒ＿４は水素原子、炭素数１〜６の低級アルキル
   基、置換または未置換のアリー ル基、水酸基を示す、 を具備した光導電性重合体成分を含有することを特徴と
   する光導電性トナー。