JPH0862890A - Photosensitive toner - Google Patents
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光導電性を有する感
光性トナーに関し、より詳細には、着色剤としてカーボ
ンブラックを用いた、黒色の感光性トナーに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive toner having photoconductivity, and more particularly to a black photosensitive toner using carbon black as a colorant.
【0002】[0002]
【従来の技術】光導電性の感光体と帯電性のトナーとを
用いた画像形成方法に代わるものとして、光導電性を有
する感光性トナーを使用した画像形成方法が、レーザー
ビームプリンタ等の画像形成装置において採用されつつ
ある。上記画像形成方法においては、まず光未照射の高
抵抗の状態の感光性トナーを単独で、またはキャリヤと
混合して帯電させる。2. Description of the Related Art As an alternative to an image forming method using a photoconductive photosensitive member and a charging toner, an image forming method using a photoconductive photosensitive toner is used for an image of a laser beam printer or the like. It is being adopted in forming devices. In the above image forming method, first, the photosensitive toner in the high resistance state which has not been irradiated with light is charged alone or in a mixture with a carrier.
【0003】つぎに、帯電状態の感光性トナーを、導電
性の基体の表面に均一に静電付着させて、基体表面に感
光性トナーの薄層を形成する。つぎに、上記感光性トナ
ーの薄層を、半導体レーザー等を用いて、形成画像に対
応する所定のパターンに露光すると、光が照射された部
分の感光性トナーは導電性を生じ、電荷が基体に逃げて
帯電電位が低下する。Then, the charged photosensitive toner is uniformly electrostatically adhered to the surface of the conductive substrate to form a thin layer of the photosensitive toner on the surface of the substrate. Next, the thin layer of the above-mentioned photosensitive toner is exposed to a predetermined pattern corresponding to a formed image by using a semiconductor laser or the like, the photosensitive toner in the portion irradiated with light becomes conductive, and an electric charge is generated on the substrate. The charge potential drops by escaping.
【0004】しかるのち、感光性トナーの薄層に紙など
の被転写体を接触させつつ、その裏面から感光性トナー
と同極性の電場を印加すると、光が照射されなかった感
光性トナーは基体表面に残るが、光が照射されて帯電電
位が低下した感光性トナーは紙に転写され、紙面に、露
光パターンに対応したトナー像が形成される。上記画像
形成方法に使用される感光性トナーは、通常、光導電性
材料と増感色素と着色剤とを、定着用樹脂からなる単一
構造の粒子中に含有させることで構成される。かかる感
光性トナーは、たとえば上記各成分を適当な溶媒に溶解
または分散させた溶液を噴霧して乾燥させる、いわゆる
スプレードライ法によって製造される。Thereafter, when an electric field having the same polarity as that of the photosensitive toner is applied from the back surface of the transfer target such as paper to the thin layer of the photosensitive toner in contact with the transfer target, the photosensitive toner not irradiated with light is a substrate. The photosensitive toner, which remains on the surface and whose charging potential is lowered by irradiation with light, is transferred to the paper, and a toner image corresponding to the exposure pattern is formed on the paper surface. The photosensitive toner used in the above-mentioned image forming method is usually constituted by containing a photoconductive material, a sensitizing dye and a colorant in particles of a single structure composed of a fixing resin. Such a photosensitive toner is produced, for example, by a so-called spray dry method in which a solution prepared by dissolving or dispersing the above components in a suitable solvent is sprayed and dried.
【0005】光導電性材料としては、酸化亜鉛(Zn
O)などの無機光導電性材料が使用され、増感色素とし
てはシアニン色素(λmax =780nm)が一般に用い
られる。シアニン色素は、半導体レーザー光等の、画像
形成装置の光源として使用される可視ないし赤外領域の
光に感度のない酸化亜鉛(λmax =380nm)を増感
して、感光性トナーの感度領域を、画像形成装置の光源
の波長付近まで拡げるために添加される。As the photoconductive material, zinc oxide (Zn oxide) is used.
An inorganic photoconductive material such as O) is used, and a cyanine dye (λ max = 780 nm) is generally used as a sensitizing dye. The cyanine dye sensitizes zinc oxide (λ max = 380 nm), which is insensitive to light in the visible or infrared region used as a light source of an image forming apparatus, such as a semiconductor laser light, and is sensitized to a sensitivity region of a photosensitive toner. Is added in order to spread to the vicinity of the wavelength of the light source of the image forming apparatus.
【0006】また着色剤としては主に染料が使用され、
中でも、光導電性材料の感度特性に影響を及ぼす官能基
を有しない、キノン系の染料が好適に使用される。また
黒色の感光性トナーの場合は、その感度特性に影響を及
ぼさないように、増感色素の感度域に吸収のない複数色
の染料、たとえばシアン、マゼンダ、イエローの3色の
染料を併用して、黒色に着色している。Dyes are mainly used as colorants,
Among them, a quinone dye that does not have a functional group that affects the sensitivity characteristics of the photoconductive material is preferably used. Further, in the case of a black photosensitive toner, in order not to affect its sensitivity characteristics, a dye of a plurality of colors which does not absorb in the sensitivity range of the sensitizing dye, for example, a dye of three colors of cyan, magenta and yellow is used together. It is colored black.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが染料は吸湿性
が高いため、これを用いた感光性トナーは、とくに高湿
条件下において使用した際に帯電電位が逃げやすく、形
成画像の余白部分にトナーが付着するいわゆるかぶりが
発生して、形成画像のかぶり濃度が大幅に上昇するとい
う問題がある。However, since the dye has a high hygroscopicity, the photosensitive toner using the dye is apt to escape the charging potential especially when used in a high humidity condition, so that the toner is not formed in the blank portion of the formed image. There is a problem that so-called fogging that adheres occurs, and the fog density of the formed image is significantly increased.
【0008】また染料着色した感光性トナーは、暗電流
値、すなわち光を照射しない状態での電流値の温度依存
性が高く、高温になるほど暗電流値が大きく上昇するた
め、とくに高温条件下において使用した際に、高湿時と
同様に形成画像のかぶり濃度が大幅に上昇するだけでな
く、画像濃度が大幅に低下するという問題もある。さら
に黒色の感光性トナーの場合、前記のように複数色の染
料が使用されるが、染料は着色性が弱いため、形成画像
のベタ部の画像濃度の低下や色むら、色味の薄れによる
黒色の灰色化等が発生しやすく、十分な黒色度を得るに
は多量の染料を添加する必要が生じる。しかしその場合
には、感光性トナーの光感度が低下してしまうという問
題がある。Further, the dye-colored photosensitive toner has a high dark temperature value, that is, the temperature value of the current value without light irradiation is high, and the dark current value greatly increases as the temperature rises. When used, there is a problem that not only the fog density of the formed image is greatly increased as in high humidity, but also the image density is significantly decreased. Further, in the case of a black photosensitive toner, dyes of a plurality of colors are used as described above. However, since the dyes have weak coloring properties, the image density of the solid portion of the formed image may be reduced, the color may be uneven, and the tint may be weakened. Graying of black tends to occur, and it is necessary to add a large amount of dye in order to obtain sufficient blackness. However, in that case, there is a problem that the photosensitivity of the photosensitive toner is lowered.
【0009】そこで発明者らは、感光性トナーの着色剤
として、上記のような種々の問題を有する染料に代え
て、カーボンブラックを使用することを検討した。かか
るカーボンブラックは吸湿性がないため、これを着色剤
として使用した感光性トナーは耐湿性が向上して、高湿
条件下で使用した際に、染料着色した感光性トナーのよ
うに形成画像のかぶり濃度が大幅に上昇することがな
い。Therefore, the present inventors have examined the use of carbon black as the colorant for the photosensitive toner, instead of the dye having various problems as described above. Since such carbon black does not have hygroscopicity, the photosensitive toner using it as a colorant has improved moisture resistance, and when used under high humidity conditions, it does not form a formed image like a dye-colored photosensitive toner when used under high humidity conditions. Fog density does not increase significantly.
【0010】また、カーボンブラックで着色された感光
性トナーは暗電流値の温度依存性が低く、高温になって
も、染料着色した感光性トナーのように暗電流値が大き
く上昇することがないため、高温条件下で使用した際に
かぶり濃度が大幅に上昇したり、あるいは画像濃度が大
幅に低下したりすることがない。さらにカーボンブラッ
クは、染料に比べて着色力が強く、少量の添加で十分な
黒色度が得られるとともに、それ自体が導電性を有する
ものゆえ、十分な黒色度と高い光感度とを両立すること
ができる。Further, the photosensitive toner colored with carbon black has a low temperature dependence of the dark current value, and the dark current value does not greatly increase even at high temperature unlike the photosensitive toner dyed with a dye. Therefore, the fog density does not significantly increase or the image density does not significantly decrease when used under high temperature conditions. Furthermore, carbon black has a stronger coloring power than dyes, and a sufficient amount of blackness can be obtained with the addition of a small amount, and since it itself has conductivity, it must have both sufficient blackness and high photosensitivity. You can
【0011】しかもカーボンブラックは、染料に比べて
安価であるため、感光性トナーの製造コストを下げるこ
ともできる。しかし発明者らの検討では、従来の構成
で、単に着色剤をカーボンブラックに変更しただけで
は、使用環境に関係なく画像濃度の低下やかぶりが発生
しやすいことが明らかとなった。Moreover, since carbon black is cheaper than the dye, the manufacturing cost of the photosensitive toner can be reduced. However, the studies made by the inventors have revealed that, in the conventional structure, if the colorant is simply changed to carbon black, a decrease in image density or fog is likely to occur regardless of the use environment.
【0012】この発明の目的は、着色剤としてカーボン
ブラックを使用し、なおかつ画像濃度が高くかぶりの少
ない良好な画像を形成できる感光性トナーを提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a photosensitive toner which uses carbon black as a colorant and which can form a good image having a high image density and a small fog.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段および作用】発明者らの検
討によるとカーボンブラックは、それ自体が導電性を有
するため、このカーボンブラックがトナー粒子の表面に
多量に存在している感光性トナーは、抵抗値が下がって
暗電流値が高く、帯電量が低くなり、その結果、画像濃
度の低下やかぶりを発生しやすいことがわかった。According to the studies made by the inventors, carbon black itself has conductivity. Therefore, a photosensitive toner containing a large amount of carbon black on the surface of toner particles is not found. It was found that the resistance value was lowered, the dark current value was high, and the charge amount was low, and as a result, the image density was lowered and fogging was likely to occur.
【0014】そこで発明者らは、上記のような暗電流値
が高い成分を感光性トナー中から除去することを検討し
た。そして、前述した感光性トナーを用いた画像形成方
法において、帯電状態の感光性トナーを、導電性の基体
の表面に均一に静電付着させて、基体表面に感光性トナ
ーの薄層を形成する際に、マグネットスリーブを用いる
ことに着目し、感光性トナー中に磁性粉を添加すれば、
感光性トナー中から、上記のような成分を除去できるこ
とを見出した。Therefore, the present inventors have considered removing the above-mentioned components having a high dark current value from the photosensitive toner. Then, in the above-described image forming method using the photosensitive toner, the photosensitive toner in a charged state is uniformly electrostatically adhered to the surface of the conductive substrate to form a thin layer of the photosensitive toner on the surface of the substrate. At that time, paying attention to the use of a magnet sleeve, if magnetic powder is added to the photosensitive toner,
It has been found that the above components can be removed from the photosensitive toner.
【0015】すなわち、導電性基体の表面にマグネット
スリーブから感光性トナーを静電付着させて感光性トナ
ーの薄層を形成する際に、当該感光性トナー中に磁性粉
が含まれていると、暗電流値が低い、すなわち抵抗値が
高いために適性な帯電量に帯電した感光性トナーは、従
来同様に導電性基体の表面に静電付着するが、暗電流値
が高く抵抗値の低い感光性トナーは帯電量が不十分であ
るため、マグネットスリーブに引きつけられて導電性基
体の表面に静電付着せず、画像形成に使用されない。こ
のため、画像形成に使用される感光性トナーは、暗電流
値が高い成分を含まず、適性な帯電量に帯電しうる成分
のみからなるため、画像濃度が高くかつかぶりの少ない
良好な画像を形成できるのである。That is, when the photosensitive toner is electrostatically adhered from the magnet sleeve to the surface of the conductive substrate to form a thin layer of the photosensitive toner, if the photosensitive toner contains magnetic powder, Since the dark current value is low, that is, the resistance value is high, the photosensitive toner charged to an appropriate charge amount electrostatically adheres to the surface of the conductive substrate as in the past, but the dark current value is high and the resistance value is low. Since the electrostatic toner has an insufficient amount of charge, it is not attracted to the magnet sleeve and does not electrostatically adhere to the surface of the conductive substrate, and is not used for image formation. For this reason, the photosensitive toner used for image formation does not contain a component having a high dark current value, but is composed of only a component that can be charged to an appropriate charge amount, so that a good image with high image density and less fogging can be obtained. It can be formed.
【0016】よってこの発明の感光性トナーは、定着用
樹脂からなる単一構造の粒子中に、光導電性材料と、増
感色素と、着色剤としてのカーボンブラックと、磁性粉
とを含有することを特徴とする。以下にこの発明を説明
する。この発明の感光性トナーは、前述したように、光
導電性材料と、増感色素と、着色剤としてのカーボンブ
ラックと、そしてさらに磁性粉とを、定着用樹脂からな
る単一構造の粒子中に含有させることで構成される。Therefore, the photosensitive toner of the present invention contains a photoconductive material, a sensitizing dye, carbon black as a colorant, and magnetic powder in a single-structure particle composed of a fixing resin. It is characterized by The present invention will be described below. As described above, the photosensitive toner of the present invention comprises a photoconductive material, a sensitizing dye, carbon black as a colorant, and further magnetic powder in a single-structure particle composed of a fixing resin. It is composed by including in.
【0017】定着用樹脂としては、たとえばスチレン系
樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポ
リエステル樹脂、ブチラール樹脂等があげられる。かか
る定着用樹脂は、各々単独で使用される他、2種以上を
併用することもできる。上記定着用樹脂からなる単一構
造の粒子中に含有される磁性粉としては、種々の物性値
を有するものが使用できるが、その抵抗値は、5×10
2 Ω・cm以上であるのが好ましい。抵抗値が上記範囲
未満の抵抗値の低い磁性粉は、感光性トナーの暗電流値
を上昇させるおそれがある。なお、磁性粉の抵抗値の上
限はとくに限定されないが、製造上の限界を考慮する
と、1×1010Ω・cm程度であるのが好ましい。な
お、磁性粉の抵抗値は、当該磁性粉の製品のロット差
や、あるいは磁性粉の電気的物性の安定性を考慮する
と、上記範囲内でもとくに2×10 3 〜5×109 Ω・
cmであるのがさらに好ましい。The fixing resin is, for example, a styrene resin.
Resin, acrylic resin, styrene-acrylic resin,
Examples thereof include reester resins and butyral resins. Scarecrow
In addition to being used alone, two or more fixing resins
It can also be used together. Single structure consisting of the above fixing resin
As the magnetic powder contained in the manufactured particles, various physical property values
Can be used, but its resistance value is 5 × 10
2It is preferably Ω · cm or more. Resistance value is in the above range
Magnetic powder with a low resistance value of less than is the dark current value of the photosensitive toner.
May rise. In addition, on the resistance value of the magnetic powder
Limit is not particularly limited, but considers manufacturing limits
And 1 × 10TenIt is preferably about Ω · cm. What
Note that the resistance value of magnetic powder is the difference between lots of magnetic powder products.
Or, consider the stability of the electrical properties of the magnetic powder.
And even within the above range, especially 2 × 10 3~ 5 × 109Ω ・
More preferably, it is cm.
【0018】磁性粉の粒径は、定着用樹脂への分散性等
を考慮すると、50〜500nm程度が好ましく、トナ
ーの均質性を考慮すると、100〜300nm程度がさ
らに好ましい。また磁性粉の表面は、Si等によって表
面処理されていてもよい。かかる条件を満足する磁性粉
としては、たとえばチタン工業社製の商品名BL−22
0等があげられる。The particle size of the magnetic powder is preferably about 50 to 500 nm in view of the dispersibility in the fixing resin, and more preferably about 100 to 300 nm in view of the toner homogeneity. The surface of the magnetic powder may be surface-treated with Si or the like. As magnetic powder satisfying such conditions, for example, trade name BL-22 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.
0 etc. can be given.
【0019】磁性粉のその他の特性についてはとくに限
定されないが、最大透磁率は3.6〜5.6μmax の範
囲内、ジブチルフタレート吸油量は15〜30g/10
0gの範囲内、比表面積は1〜10m2 /gの範囲内、
カサ密度は0.2〜1.1g/cm2 の範囲内、帯電量
は−10〜−25μC/gの範囲内、そして水分量は
0.05〜0.3%の範囲内であるのが好ましい。Other characteristics of the magnetic powder are not particularly limited, but the maximum magnetic permeability is in the range of 3.6 to 5.6 μ max and the dibutyl phthalate oil absorption is 15 to 30 g / 10.
Within the range of 0 g, the specific surface area is within the range of 1 to 10 m 2 / g,
The bulk density is in the range of 0.2 to 1.1 g / cm 2 , the charge amount is in the range of −10 to −25 μC / g, and the water content is in the range of 0.05 to 0.3%. preferable.
【0020】かかる磁性粉は、定着用樹脂100重量部
に対して、0.2〜10重量部の割合で添加されるのが
好ましい。磁性粉の添加量が上記範囲未満では、その添
加効果が不十分となって、導電性基体に静電付着され
た、画像形成に使用される感光性トナーが、暗電流値の
高い成分を含み、前述した形成画像のかぶり濃度低減効
果が発揮されないおそれが生じる。逆に磁性粉の添加量
が上記範囲を超えた場合には、トナーの光感度が低下し
て、形成画像の画像濃度が低下するおそれがある。The magnetic powder is preferably added in an amount of 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fixing resin. If the addition amount of the magnetic powder is less than the above range, the addition effect becomes insufficient, and the photosensitive toner electrostatically adhered to the conductive substrate and used for image formation contains a component having a high dark current value. However, there is a possibility that the effect of reducing the fog density of the formed image is not exhibited. On the contrary, when the amount of the magnetic powder added exceeds the above range, the photosensitivity of the toner may be lowered, and the image density of the formed image may be lowered.
【0021】なお磁性粉の添加量は、形成画像のかぶり
濃度低減効果が十分に発揮され、かつ十分な画像濃度が
得られる光感度を有する感光性トナーを得るためには、
上記範囲内でもとくに、0.5〜5重量部であるのが好
ましい。光導電性材料としては、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、硫化カドミウム、セレン等の無機光導電性材料があ
げられる。In order to obtain a photosensitive toner having a photosensitivity, the effect of reducing the fog density of the formed image is sufficiently exerted and the image density is sufficiently obtained.
Even within the above range, it is particularly preferably 0.5 to 5 parts by weight. Examples of the photoconductive material include inorganic photoconductive materials such as zinc oxide, titanium oxide, cadmium sulfide, and selenium.
【0022】かかる光導電性材料は、各々単独で使用さ
れる他、2種以上を併用することもできる。光導電性材
料は、定着用樹脂100重量部に対して、100〜50
0重量部の割合で添加されるのが好ましい。光導電性材
料の添加量が上記範囲未満では、感光性トナーの光感度
が不十分となるおそれがあり、逆に上記範囲を超えた場
合には、トナーの熱定着性が低下するおそれがある。な
お光導電性材料の添加量は、光感度とトナーの熱定着性
の両立を考慮すると、上記範囲内でもとくに、200〜
400重量部であるのが好ましい。These photoconductive materials may be used alone or in combination of two or more. The photoconductive material is 100 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fixing resin.
It is preferably added in a proportion of 0 parts by weight. If the addition amount of the photoconductive material is less than the above range, the photosensitivity of the photosensitive toner may be insufficient. On the contrary, if it exceeds the above range, the heat fixing property of the toner may be deteriorated. . Note that the addition amount of the photoconductive material is, in consideration of the compatibility of the photosensitivity and the heat fixing property of the toner, within the above range, particularly 200
It is preferably 400 parts by weight.
【0023】増感色素としては、従来公知の種々の増感
色素がいずれも使用可能であるが、とくにカーボンブラ
ックと組み合わせた際に高い増感効果を有する増感色素
としては、一般式(1) :As the sensitizing dye, any of various conventionally known sensitizing dyes can be used. Particularly, as a sensitizing dye having a high sensitizing effect when combined with carbon black, a compound represented by the general formula (1 ):
【0024】[0024]
【化1】 Embedded image
【0025】(式中、X1 ,X2 ,X3 およびX4 は、
同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシ基、水酸基または水素原子を示し、Mは1価の金
属原子を示す。)で表されるエリトロシン系化合物、一
般式(2) :(Wherein X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are
The same or different, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group or a hydrogen atom is shown, and M is a monovalent metal atom. ), An erythrosine compound represented by the general formula (2):
【0026】[0026]
【化2】 Embedded image
【0027】(式中、X5 ,X6 ,X7 およびX8 は、
同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシ基、水酸基または水素原子を示す。)で表される
フェノールスルホンフタレイン系化合物、および一般式
(3) :(Wherein X 5 , X 6 , X 7 and X 8 are
The same or different, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group or a hydrogen atom is shown. ) A phenol sulfonephthalein compound represented by
(3):
【0028】[0028]
【化3】 [Chemical 3]
【0029】(式中、X9 ,X10,X11およびX12は、
同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシ基、水酸基または水素原子を示す。)で表される
フルオレセイン系化合物があげられる。このうち一般式
(1) で表されるエリトロシン系化合物の具体的化合物と
しては、たとえば前記式中のX1 〜X4 がいずれもよう
素で、かつMがナトリウムである、式(4) :(Wherein X 9 , X 10 , X 11 and X 12 are
The same or different, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group or a hydrogen atom is shown. ) The fluorescein-based compound represented by. Of these, the general formula
Specific examples of the erythrosine-based compound represented by (1) include compounds of the formula (4) in which X 1 to X 4 in the formula are all iodine and M is sodium:
【0030】[0030]
【化4】 [Chemical 4]
【0031】で表される3′,6′−ジヒドロキシ−
2′,4′,5′,7′−テトラヨードスピロ[イソベ
ンゾフラン−1(3H),9′−[9H]キサンテン]
−3−オンのジナトリウム塩〔λmax =550nm、別
名エリトロシン、たとえばチバ−ガイギー社製の商品名
エリトロシンB、ビーエーエスエフ(BASF)社製の
商品名エリトロシンJ〕があげられる。3 ', 6'-dihydroxy-represented by
2 ', 4', 5 ', 7'-Tetraiodospiro [isobenzofuran-1 (3H), 9'-[9H] xanthene]
Examples thereof include disodium salt of -3-one [λ max = 550 nm, also known as erythrosine, for example, erythrosin B (trade name, manufactured by Ciba-Geigy), erythrosine J (trade name, manufactured by BASF).
【0032】また一般式(2) で表されるフェノールスル
ホンフタレイン系化合物の具体的化合物としては、たと
えば前記式中のX5 〜X8 がいずれも臭素である、式
(5) :Specific examples of the phenolsulfonephthalein compound represented by the general formula (2) include compounds represented by the formula: wherein X 5 to X 8 are bromine.
(Five) :
【0033】[0033]
【化5】 [Chemical 5]
【0034】で表される3,3′,5,5′−テトラブ
ロムフェノールスルホンフタレイン〔λmax =620n
m、別名ブロムフェノールブルー〕等があげられる。さ
らに一般式(3) で表されるフルオレセイン系化合物の具
体的化合物としては、たとえば前記式中のX9 〜X12が
いずれも水素である、式(6) :3,3 ', 5,5'-tetrabromophenolsulfonephthalein [λ max = 620 n
m, also known as bromphenol blue]. Further, as a specific compound of the fluorescein compound represented by the general formula (3), for example, a compound of the formula (6): wherein X 9 to X 12 in the above formula are each hydrogen:
【0035】[0035]
【化6】 [Chemical 6]
【0036】で表される3′,6′−ジヒドロキシスピ
ロ[イソベンゾフラン−1(3H),9′−[9H]キ
サンテン]−3−オン〔λmax =510nm、別名フル
オレセイン〕等があげられる。かかる増感色素は、各々
単独で使用される他、2種以上を併用することもでき
る。Examples include 3 ', 6'-dihydroxyspiro [isobenzofuran-1 (3H), 9'-[9H] xanthen] -3-one [λ max = 510 nm, also known as fluorescein]. Such sensitizing dyes may be used alone or in combination of two or more.
【0037】増感色素の添加量は、光導電性材料の使用
量の0.01〜0.5重量%であるのが好ましい。増感
色素の添加量が上記範囲未満では、増感作用が不十分
で、感光性トナーの光感度が十分に得られないおそれが
あり、逆に上記範囲を超えた場合には、余剰の増感色素
が光を吸収して、増感色素の増感作用が妨害されるた
め、却って、感光性トナーの光感度が低下するおそれが
ある。なお増感色素の添加量は、感光性トナーの光感度
を考慮すると、上記範囲内でもとくに0.1重量%前後
であるのが好ましい。The amount of the sensitizing dye added is preferably 0.01 to 0.5% by weight based on the amount of the photoconductive material used. If the addition amount of the sensitizing dye is less than the above range, the sensitizing action may be insufficient and the photosensitivity of the photosensitive toner may not be sufficiently obtained. Since the sensitizing dye absorbs light and interferes with the sensitizing action of the sensitizing dye, the photosensitivity of the photosensitive toner may be decreased. Considering the photosensitivity of the photosensitive toner, the addition amount of the sensitizing dye is preferably about 0.1% by weight even within the above range.
【0038】カーボンブラックとしては、種々の物性を
有するものが使用可能であるが、とくに定着用樹脂に対
する分散性や感光性トナーの着色性等を考慮すると、平
均粒径が15〜30nmの範囲内で、かつpHが6未満
のカーボンブラックが、この発明に好適に使用される。
平均粒径が15nm未満のカーボンブラックは凝集しや
すく、定着用樹脂に対する分散性が不十分であるため、
感光性トナー中に均一に分散されにくく、トナーの表面
にカーボンブラックが露出する傾向がある。このため帯
電電位が逃げやすくなり、かぶりが発生して、形成画像
のかぶり濃度が高くなるおそれがある。Although carbon black having various physical properties can be used as the carbon black, the average particle size is in the range of 15 to 30 nm in consideration of the dispersibility in the fixing resin and the coloring property of the photosensitive toner. And carbon black having a pH of less than 6 is preferably used in the present invention.
Carbon black having an average particle size of less than 15 nm easily aggregates and has insufficient dispersibility in the fixing resin.
It is difficult to uniformly disperse in the photosensitive toner, and carbon black tends to be exposed on the surface of the toner. Therefore, the charging potential is likely to escape, fogging may occur, and the fog density of the formed image may increase.
【0039】一方、平均粒径が30nmを超えるカーボ
ンブラックは黒色度が低く、着色力が弱いので、形成画
像のベタ部の画像濃度の低下や色むら、色味の薄れによ
る黒色の灰色化等を生じるおそれがある。また、これを
防止すべくカーボンブラックを多量に添加した場合に
は、暗電流値の上昇と、それにともなう帯電電位の低下
によって画像濃度の低下やかぶりが発生するおそれがあ
る。On the other hand, carbon black having an average particle size of more than 30 nm has a low degree of blackness and weak coloring power. May occur. In addition, when a large amount of carbon black is added to prevent this, the dark current value increases and the charging potential decreases accordingly, which may cause a decrease in image density and fog.
【0040】なおカーボンブラックの平均粒径は、着色
性を考慮すると、上記範囲内でもとくに、16〜27n
mであるのが好ましい。また、pHが6以上のカーボン
ブラックは、とくにスチレン−アクリル系の定着用樹脂
に対する分散性が不十分であるため、前記と同様に帯電
電位が逃げやすくなり、かぶりが発生して、形成画像の
かぶり濃度が高くなるおそれがある。The carbon black has an average particle size of 16 to 27 n, especially in the above range, in consideration of the coloring property.
It is preferably m. Further, since carbon black having a pH of 6 or more has insufficient dispersibility in the styrene-acrylic fixing resin, the charging potential is likely to escape, fogging occurs, and the formed image is The fog density may increase.
【0041】なおカーボンブラックのpHは、定着用樹
脂に対する分散性を考慮すると、上記範囲内でもとく
に、2〜5であるのが好ましい。かかる条件を満足する
カーボンブラックとしては、たとえばファーネスブラッ
クのHCF、MCF等のグレートがあげられる。具体的
には、たとえばキャボット(CABOT)社製の商品名
MOGUL(pH2.5、平均粒径24nm)、三菱化
成社製の商品名MA100R(pH3.5、平均粒径2
2nm)、コロンビアン社製の商品名RAUEN125
5(pH2.5、平均粒径23nm)等がこれに相当す
る。The pH of the carbon black is preferably 2-5, especially within the above range, in consideration of the dispersibility in the fixing resin. Examples of carbon black that satisfies such conditions include grades such as furnace black HCF and MCF. Specifically, for example, product name MOGUL (pH 2.5, average particle size 24 nm) manufactured by CABOT, and product name MA100R (pH 3.5, average particle size 2 manufactured by Mitsubishi Kasei) are used.
2 nm), product name RAUEN125 manufactured by Colombian
5 (pH 2.5, average particle size 23 nm) and the like correspond to this.
【0042】カーボンブラックの、上記平均粒径および
pH以外の特性についてはとくに限定されないが、カー
ボンブラックの揮発分が、当該カーボンブラックの表面
に活性を与え、そのpHを支配する他、分散性や電気特
性に影響を与えることを考慮すると、揮発分は3〜10
重量%であるのが好ましい。またカーボンブラックのス
トラクチャーが導電性を左右することを考慮すると、そ
のストラクチャーの大小を判断する指標の1つであるジ
ブチルフタレート吸油量は50〜140ml/100m
gであるのが好ましい。さらに、カーボンブラックの表
面状態もまた、導電性を左右することから、比表面積は
100〜400m2 /gであるのが好ましい。The characteristics of the carbon black other than the above-mentioned average particle size and pH are not particularly limited, but the volatile components of the carbon black give an activity to the surface of the carbon black to control its pH, and the dispersibility and the like. Considering that it affects the electrical characteristics, the volatile content is 3-10.
Preferably, it is weight%. Considering that the structure of carbon black influences the conductivity, the dibutyl phthalate oil absorption which is one of the indexes for judging the size of the structure is 50 to 140 ml / 100 m.
It is preferably g. Furthermore, since the surface condition of carbon black also affects the conductivity, the specific surface area is preferably 100 to 400 m 2 / g.
【0043】かかるカーボンブラックは、定着用樹脂1
00重量部に対して、6〜25重量部の割合で添加され
るのが好ましい。カーボンブラックの添加量が上記範囲
未満では、感光性トナーの黒色度が不十分となるおそれ
があり、逆に上記範囲を超えた場合には、暗電流値の上
昇と、それにともなう帯電電位の低下によって画像濃度
の低下やかぶりが発生するおそれがある。The carbon black is based on the fixing resin 1.
It is preferably added in an amount of 6 to 25 parts by weight with respect to 00 parts by weight. If the amount of carbon black added is less than the above range, the blackness of the photosensitive toner may be insufficient. Conversely, if it exceeds the above range, the dark current value increases and the charging potential decreases accordingly. There is a risk that the image density may be reduced or fog may occur.
【0044】なおカーボンブラックの添加量は、着色性
と形成画像のかぶり濃度を考慮すると、上記範囲内でも
とくに、7〜15重量部であるのが好ましい。上記各成
分から製造される、この発明の感光性トナーの平均粒径
は、とくに限定されないが、7〜14μm程度であるの
が好ましく、感光性トナーを使用する画像形成装置にお
いて、導電性の基体上に均一なトナー層を形成させるた
めには、上記範囲内でもとくに8〜13μmであるのが
好ましい。Considering the colorability and the fog density of the formed image, the amount of carbon black added is preferably 7 to 15 parts by weight within the above range. The average particle size of the photosensitive toner of the present invention produced from each of the above components is not particularly limited, but is preferably about 7 to 14 μm, and in an image forming apparatus using the photosensitive toner, a conductive substrate is used. In order to form a uniform toner layer on the upper surface, it is particularly preferably 8 to 13 μm within the above range.
【0045】この発明の感光性トナーは、従来同様に、
上記の各成分を適当な溶媒に溶解または分散させた溶液
を噴霧して乾燥させる、いわゆるスプレードライ法によ
って製造される。かかるスプレードライ法に使用される
溶媒としては、定着用樹脂を溶解するためのトルエンが
主に使用され、これに低級アルコールまたはテトラヒド
ロフランを併用してもよい。The photosensitive toner of the present invention is similar to the conventional one,
It is produced by a so-called spray dry method in which a solution prepared by dissolving or dispersing each of the above components in a suitable solvent is sprayed and dried. As a solvent used in such a spray drying method, toluene for dissolving the fixing resin is mainly used, and a lower alcohol or tetrahydrofuran may be used together therewith.
【0046】[0046]
【実施例】以下にこの発明の感光性トナーを、実施例、
比較例に基づいて説明する。 実施例1 容量1リットルのビーカー中で、増感色素としての、前
記式(4) で表されるエリトロシン0.072gを10m
lのメタノールに溶解した後、この溶液に、200ml
のトルエンを加えて希釈した。つぎにこの希釈液に、無
機光導電性材料としての酸化亜鉛72gを加えて超音波
分散させた。EXAMPLES The photosensitive toner of the present invention is described below with reference to Examples,
A description will be given based on a comparative example. Example 1 In a beaker having a volume of 1 liter, 0.072 g of erythrosine represented by the formula (4) as a sensitizing dye was added to 10 m of the beaker.
After dissolving in 1 ml of methanol, add 200 ml to this solution.
Of toluene was added for dilution. Next, 72 g of zinc oxide as an inorganic photoconductive material was added to this diluted solution and ultrasonically dispersed.
【0047】一方、600mlのトルエン中に、定着用
樹脂としてのスチレン−アクリル系樹脂24gを溶解
し、さらに着色剤としてのカーボンブラック(平均粒径
24nm、pH2.5)2.4gと、表面をSiで処理
した磁性粉(抵抗値3〜5×103 Ω・cm、重量基準
粒径0.20nm、チタン工業社製の商品名BL−22
0)0.48gとを分散させた溶液を作製し、これを、
前記ビーカー中に加えてさらに超音波分散させて、スプ
レードライ液を作製した。On the other hand, 24 g of styrene-acrylic resin as a fixing resin was dissolved in 600 ml of toluene, and 2.4 g of carbon black (average particle size 24 nm, pH 2.5) as a colorant was added to the surface. Magnetic powder treated with Si (resistance value 3 to 5 × 10 3 Ω · cm, weight standard particle size 0.20 nm, trade name BL-22 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.
0) 0.48 g and a dispersed solution was prepared and
Into the beaker, ultrasonic dispersion was performed to prepare a spray-dried liquid.
【0048】そして、上記スプレードライ液を、アトマ
イザーまたは2流体ノズルを用いてスプレードライ処理
して、体積基準の中心粒径D50が12.2μmの感光性
トナーを作製した。 比較例1 磁性粉を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様に
して、体積基準の中心粒径D50が11.1μmの感光性
トナーを作製した。Then, the above spray-dried liquid was spray-dried using an atomizer or a two-fluid nozzle to produce a photosensitive toner having a volume-based central particle diameter D 50 of 12.2 μm. Comparative Example 1 A photosensitive toner having a volume-based central particle diameter D 50 of 11.1 μm was produced in the same manner as in Example 1 except that the magnetic powder was not added.
【0049】上記各実施例、比較例の感光性トナーにつ
いて、以下の試験を行い、その特性を評価した。 光感度試験 (試料の作製)実施例、比較例の感光性トナーを、ステ
ンレス基板の表面に敷き並べ、プレス機を用いて圧縮成
形して、図1に示すように、ステンレス基板Sの表面に
プレストナー層Tを形成した。The following tests were conducted on the photosensitive toners of the above Examples and Comparative Examples to evaluate their characteristics. Photosensitivity Test (Preparation of Sample) The photosensitive toners of Examples and Comparative Examples were laid out on the surface of a stainless steel substrate and compression-molded using a press machine. Then, as shown in FIG. A pressed toner layer T was formed.
【0050】つぎに、このプレストナー層Tの表面に、
真空蒸着法によって、一対の櫛形電極層E,Eを、櫛の
歯が互いに噛み合うように形成した。 (電流値の測定)上記試料を暗室内に置き、プレストナ
ー層Tに光を照射しない状態で、櫛形電極層E,E間に
100Vの電圧を印加して、プレストナー層Tを流れた
電流値を暗電流値として測定した。Next, on the surface of the press toner layer T,
A pair of comb-shaped electrode layers E, E were formed by a vacuum evaporation method so that the teeth of the comb mesh with each other. (Measurement of current value) The current flowing through the press toner layer T was obtained by placing the sample in a dark room and applying a voltage of 100 V between the comb-shaped electrode layers E and E without irradiating the press toner layer T with light. The value was measured as a dark current value.
【0051】つぎに上記プレストナー層Tに、モノクロ
メータを用いて取り出した、波長550nmの光(光強
度40μW)を3.8秒間照射したときに、プレストナ
ー層Tを流れた電流値を光電流値として測定した。そし
て上記測定値から、光電流値/暗電流値で表される光感
度(ゲイン)を求めた。結果を表1に示す。Next, when the press toner layer T was irradiated with light having a wavelength of 550 nm (light intensity 40 μW) taken out by using a monochromator for 3.8 seconds, the current value flowing through the press toner layer T was measured. It was measured as a current value. Then, the photosensitivity (gain) represented by the photocurrent value / dark current value was obtained from the above measured values. The results are shown in Table 1.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】表1より、磁性粉を添加した実施例1の感
光性トナーは、これを添加しない比較例1の感光性トナ
ー以上の光感度を示すことがわかった。 実機試験 実施例、比較例の感光性トナーを、図2に示す画像形成
試験機に使用して、20℃、65%RHの常温常湿条件
下で白黒画像を形成して、その黒べた部分の画像濃度
(ID)と、余白部分のかぶり濃度(FD)を、反射濃
度計(東京電色社製のTC−6D)にて測定した。From Table 1, it was found that the photosensitive toner of Example 1 to which the magnetic powder was added had a photosensitivity higher than that of the photosensitive toner of Comparative Example 1 to which the magnetic powder was not added. Actual machine test The photosensitive toners of Examples and Comparative Examples were used in the image forming tester shown in FIG. 2 to form a black and white image under normal temperature and normal humidity conditions of 20 ° C. and 65% RH, and the black solid portion The image density (ID) and the fog density (FD) in the blank area were measured with a reflection densitometer (TC-6D manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).
【0054】図2の試験機は、導電性の基体ドラム1の
周囲に、当該基体ドラム1の回転方向(図中矢印で示
す)に沿って、現像器2と、露光光源3と、転写ローラ
4とを配置したものである。現像器2は、光未照射の高
抵抗の状態の感光性トナーをキャリヤと混合して帯電さ
せるとともに、内部に磁石を設けたスリーブ21の周囲
に付着させて磁気ブラシを形成し、それを基体ドラム1
の表面に接触させつつ、バイアス電圧の印加によるクー
ロン力によって、磁気ブラシ中の感光性トナーtを、基
体ドラム1の表面に均一に静電付着させて、当該基体ド
ラム1の表面に感光性トナーtの薄層を形成するもので
ある。また現像器2には、後述する工程で、露光光源3
からの露光によって帯電電位が低下した感光性トナーT
が、転写ローラ4によって紙Pに転写された後、基体ド
ラム1の表面に残留する未露光の感光性トナーtを、ト
ナーホッパ22に回収するためのブレード23も設けら
れている。The tester shown in FIG. 2 has a developing device 2, an exposure light source 3, a transfer roller around a conductive base drum 1 along the rotation direction of the base drum 1 (indicated by an arrow in the drawing). 4 and 4 are arranged. The developing device 2 mixes a photosensitive toner in a high resistance state, which is not irradiated with light, with a carrier to charge it, and also attaches it around a sleeve 21 having a magnet inside to form a magnetic brush. Drum 1
The surface of the base drum 1 is electrostatically adhered to the photosensitive toner t in the magnetic brush by the Coulomb force generated by the application of the bias voltage while being in contact with the surface of the base drum 1. It forms a thin layer of t. Further, the developing device 2 is provided with an exposure light source 3 in a process described later.
Photosensitive toner T whose charging potential has been lowered by exposure from
However, a blade 23 is also provided for collecting in the toner hopper 22 the unexposed photosensitive toner t remaining on the surface of the substrate drum 1 after being transferred onto the paper P by the transfer roller 4.
【0055】露光光源3は、基体ドラム1の表面に形成
された感光性トナーtの薄層に、形成画像に対応する所
定のパターンに合わせて光を照射するためのもので、半
導体レーザ等からなる。転写ローラ4は、露光光源3で
露光された後の薄層に紙Pを接触させつつ、その裏面か
ら、感光性トナーt,Tと同極性の電場を印加するため
のもので、この電場の印加により、光が照射されなかっ
た感光性トナーtは基体ドラム1の表面に残るが、光が
照射されて帯電電位が低下した感光性トナーTは紙に転
写され、紙面に、露光パターンに対応したトナー像が形
成される。The exposure light source 3 is for irradiating a thin layer of the photosensitive toner t formed on the surface of the base drum 1 with light in accordance with a predetermined pattern corresponding to a formed image, and is formed by a semiconductor laser or the like. Become. The transfer roller 4 is for applying an electric field of the same polarity as the photosensitive toners t and T from the back surface of the transfer roller 4 while bringing the paper P into contact with the thin layer after being exposed by the exposure light source 3. By the application, the photosensitive toner t which is not irradiated with light remains on the surface of the substrate drum 1, but the photosensitive toner T which is irradiated with light and whose charging potential is lowered is transferred to the paper and corresponds to the exposure pattern on the paper. The formed toner image is formed.
【0056】結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.
【0057】[0057]
【表2】 [Table 2]
【0058】表2より、実施例1の感光性トナーは、比
較例1の感光性トナーに比べて画像濃度が高く、かつか
ぶり濃度が低いことから、かぶりの少ない良好な画像を
形成できることがわかった。 磁性粉の添加量検討 磁性粉の、定着用樹脂100重量部に対する添加量を、
表3,4に示す値としたこと以外は、前記実施例1と同
様にして感光性トナーを作製した。It can be seen from Table 2 that the photosensitive toner of Example 1 has a higher image density and a lower fog density than the photosensitive toner of Comparative Example 1, so that a good image with less fog can be formed. It was Examination of Addition Amount of Magnetic Powder The addition amount of magnetic powder to 100 parts by weight of the fixing resin is
A photosensitive toner was produced in the same manner as in Example 1 except that the values shown in Tables 3 and 4 were used.
【0059】そして、各感光性トナーの暗電流値および
光電流値を前記の方法で測定するとともに、光感度(ゲ
イン)を算出した。また、各感光性トナーを、前記画像
形成試験機に使用して、20℃、65%RHの常温常湿
条件下でそれぞれ白黒画像を形成して、その黒べた部分
の画像濃度(ID)と、余白部分のかぶり濃度(FD)
を、前出の反射濃度計にて測定した。Then, the dark current value and photocurrent value of each photosensitive toner were measured by the above-mentioned method, and the photosensitivity (gain) was calculated. Further, each of the photosensitive toners was used in the image forming tester to form a black and white image under the conditions of room temperature and normal humidity of 20 ° C. and 65% RH, and the image density (ID) of the black solid part was obtained. Fogging density (FD) in the blank area
Was measured with the above-mentioned reflection densitometer.
【0060】暗電流値、光電流値およびゲインの結果を
表3、画像濃度およびかぶり濃度の結果を表4に示す。Table 3 shows the results of dark current value, photocurrent value and gain, and Table 4 shows the results of image density and fog density.
【0061】[0061]
【表3】 [Table 3]
【0062】[0062]
【表4】 [Table 4]
【0063】上記各表より、磁性粉の添加量が0.2〜
10重量部の範囲内である感光性トナーは、光感度が高
い上、画像濃度が高くかつかぶり濃度が低いことがわか
った。これに対し、磁性粉を添加しない感光性トナー
は、画像濃度が低くかつかぶり濃度が高くなる傾向があ
り、磁性粉の添加量が10重量%を超える感光性トナー
は光感度が低下する傾向がみられた。From the above tables, the addition amount of the magnetic powder is 0.2-
It was found that the photosensitive toner in the range of 10 parts by weight has high photosensitivity, high image density and low fog density. On the other hand, the photosensitive toner containing no magnetic powder tends to have a low image density and a high fog density, and the photosensitive toner containing more than 10% by weight of the magnetic powder tends to have a reduced photosensitivity. It was seen.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上、詳述したように、この発明の感光
性トナーは、着色剤としてカーボンブラックを含有する
とともに、磁性粉を添加したものゆえ、従来の、染料着
色のトナーの持つ種々の問題点を解決することができ、
しかも画像濃度が高くかつかぶりの少ない良好な画像を
形成できるものである。As described above in detail, since the photosensitive toner of the present invention contains carbon black as a coloring agent and magnetic powder is added, it is possible to use various kinds of toners which conventional toners for dye coloring have. Can solve problems,
Moreover, it is possible to form a good image having high image density and less fog.
【図1】感光性トナーの光電流値、暗電流値を測定する
方法を説明する斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a method of measuring a photocurrent value and a dark current value of a photosensitive toner.
【図2】実施例、比較例の感光性トナーの特性を評価す
るために使用した画像形成試験機の構成を説明する説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an image forming tester used for evaluating characteristics of photosensitive toners of Examples and Comparative Examples.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/09 G03G 9/08 361 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location G03G 9/09 G03G 9/08 361
Claims (2)
光導電性材料と、増感色素と、着色剤としてのカーボン
ブラックと、磁性粉とを含有することを特徴とする感光
性トナー。1. Particles of a single structure comprising a fixing resin,
A photosensitive toner containing a photoconductive material, a sensitizing dye, carbon black as a colorant, and magnetic powder.
部に対して、0.2〜10重量部である請求項1記載の
感光性トナー。2. The photosensitive toner according to claim 1, wherein the addition amount of the magnetic powder is 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fixing resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201158A JPH0862890A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Photosensitive toner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201158A JPH0862890A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Photosensitive toner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862890A true JPH0862890A (en) | 1996-03-08 |
Family
ID=16436345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6201158A Pending JPH0862890A (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Photosensitive toner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862890A (en) |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP6201158A patent/JPH0862890A/en active Pending
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