JP2589388B2

JP2589388B2 - 半導体レーザー波長域に光感度を有する黒色光導電性トナー

Info

Publication number: JP2589388B2
Application number: JP1310207A
Authority: JP
Inventors: 夕美子佐野; 静司嘉戸; 彰良浦野
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH03168757A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、帯電性及び光導電性が良好でレーザー波長
域に優れた光感度を有する黒色光導電性トナーに関す
る。

（従来の技術）近年、感光体ドラム等を用いることなく複写画像を形
成する方法として、光導電性トナーの使用が注目されて
いる。この光導電性トナーというのは、結着樹脂中に光
導電材料及び増感剤等を分散ないし相溶させたものを、
粉砕法ないし噴霧法により粒状化させたトナーであり、
トナー自体が光導電性を有するというものである。

この光導電性トナーを用いた作像（画像形成）方法の
一例としては次のようなものがある。

すなわち、帯電した光導電性トナーを導電性基体上に、均一に付
着保持させ、トナー層を形成させる、画像露光を行う、トナー層に複写用紙等を重ね合わせ、複写紙の裏面か
らコロナ放電を行うことにより、トナー像を転写させ
る、転写したトナー像を複写紙に定着する、といった工程を順次行う方法である。

しかしながら、上記したプロセスにおいても光導電性
トナーの光感度が一般的に低いということに起因して露
光後に形成された潜像における露光部と非露光部との帯
電量差が小さいという問題がある。帯電量差を大きくす
るために、トナー層形成後のトナー層にコロナ放電を行
い、トナー層の表面電位を向上させる試みもなされてい
るが、必ずしも解決できるに至っていない。また、トナ
ー中の光導電性材料の割合を上げて光導電性を高めるこ
とも考えられるが、この場合には逆にトナーが帯電し難
くなり、かえって光感度が低下してしまい満足な結果が
得られず、帯電性及び光導電性が良好で優れた光感度を
有する光導電性トナーの開発が望まれている。

一方、光導電性トナーを用いる画像形成システムはア
ナログ方式の画像形成装置に限らず、装置が極めて小型
化できるといった点から近年においてはレーザープリン
ターへの利用も検討されている。そして、そのレーザー
プリンターの露光を行うレーザー用光源として従来では
ガスレーザーが用いられていたが、レーザー光の強度及
び安定性に優れ、直接変調が可能で、低コストという多
くの利点を有することから、半導体レーザーを用いるこ
とが多くなっている。この半導体レーザー光の波長は78
0nm〜850nmの近赤外〜赤外の領域にあるため、この範囲
の波長に良好な感度を示す光導電性材料の研究や感光域
を赤外光にシフトさせるための増感剤としての色素等の
研究が進められている。

近時では、光導電性材料として酸化亜鉛を用い、増感
剤としてシアニン色素を用いることにより、感光域を赤
外光にシフトさせることが提案されているが、酸化亜鉛
とシアニン色素及び結着樹脂を含むトナーは青緑色であ
って黒色ではないために、着色剤として黒色顔料を添加
することがさらに検討される。黒色顔料として一般に使
用されているカーボンブラックを用いると、このカーボ
ンブラックはレーザー光の波長域である780nm〜850nmの
光を吸収するので、トナーの光感度が低下してしまう。
そこで、780nm〜850nmで光吸収のない着色剤として、BA
SF社製のペリレン系黒色顔料やイエロー、シアン、マゼ
ンタの各色からなるキノン系染料を添加してある程度の
黒色化がなされたが、酸化亜鉛等の無機系光導電性材料
が白色であるために、トナーの黒色化を妨害する要因と
なって未だ満足いく結果が得られていなかった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
であって、その目的はトナーの帯電性の低下を防止しな
がら、黒色の色味を有する、780nm付近の波長に対して
優れた光感度を有する黒色光導電性トナーを提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）本発明の半導体レーザー波長域に光感度を有する黒色
光導電性トナーは、結着樹脂と、エリトロシンＢで着色
された淡色の酸化亜鉛と、半導体レーザー波長域の波長
に吸収を有する増感色素を必須成分とし、着色剤として
ペリレン系黒色顔料と官能基を有していないイエロー、
マゼンタ、シアンの各色染料からなるキノン系染料の内
の１種またはこれらの混合物を含有しており、そのこと
により上記目的が達成される。

上記黒色光導電性トナーは、マゼンダ顔料を共に含有
するものが好ましい。

（好適態様）上記結着樹脂としては従来より公知の樹脂が用いら
れ、例えば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチ
レン−マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレ
ン−アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリ
ウレタン、アクリル変性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ジ
アリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノ
ール樹脂等、各種の重合体があげられる。

本発明で用いられる着色された光導電性材料は、可視
域の波長に吸収を有する増感色素で着色剤された淡色の
無機系光導電性材料である。可視域の波長に吸収を有す
る増感色素とは有色の増感色素であり、この例として
は、エリトロシンＢ、フルオレセイン、ブロモフェノー
ルブルー等があげられる。また上記淡色の無機系光導電
性材料とは、白色乃至淡色の無機系光導電性材料であ
り、この例としては、酸化亜鉛、酸化チタン等が用いら
れ、メモリー性、光感度が大きい点で酸化亜鉛が特に好
ましく用いられる。この酸化亜鉛を、例えばエリトロシ
ンＢで着色した場合には濃いピンクになり、フルオレセ
インで着色した場合には黄〜肌色になり、ブロモフェノ
ールブルーで着色した場合に薄紫〜青になる。また、複
数種の増感色素で光導電性材料を着色してもよく、例え
ば、三色の増感色素で光導電性材料を着色した場合に
は、黒色の色味を有する。これによって無機光導電材料
の白色が隠ぺいされる。この増感色素で着色された光導
電性材料の添加量は、光導電性材料／結着樹脂＝1/1〜5
/1（重量比）が好ましく、特に好ましくは2/1〜3/1（重
量比）である。

上記三色の混合染料は、イエローのキノン系染料、マ
ゼンタのキノン系染料、シアンのキノン系染料を混合し
たものであり、各染料はそれぞれ分子内に水酸基、カル
ボキシル基、アミノ基、スルホキシル基等の官能基（反
応性基）を有していないものが好ましい。

黒色着色剤としてのキノン系染料は、イエローのキノ
ン系染料としては、例えば、インダンスレンイエロー
BY（Indanthrene Yellow BY）等があげられ、シアンの
キノン系染料としては、例えば、アリザリンブリリア
ントピュアブルー（Alizarine Brilliant Pure Brue）
等があげられ、マゼンタのキノン系染料としては、例え
ば、インダンスレンレッド5GK（Indanthrene Red 5gk）
等があげられる。

各染料はそれぞれ官能基を有していないため、酸化亜
鉛等の光導電性材料と混合した際に、各染料は光導電性
材料に吸着することがなく、得られたトナーは感度が大
きく低下することがない。例えば、キノン系染料である
Suprance Violet4BFや、Anthrancene Blue SWGG等の官
能基を有する染料は光導電性材料との相互作用が強いた
め光導電性材料に吸着し、その結果シアニン色素等の増
感色素が吸着するのを阻害してトナーの光感度を低下さ
せることになる。

本発明では、これらの各染料の一種以上が添加される
のがよく、例えば、三色の染料を混合することにより黒
色染料が得られ、また、上記三色の配合量を調節するこ
とにより黒色トナーの色味を調節することができる。

また、黒色着色剤としてのペリレン系黒色顔料として
は、例えば、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸ジ
イミド等がある。これらのペリレン系黒色顔料は、単独
で用いてもよく、あるいは複数種を併用してもよい。

ペリレン系黒色顔料と上記三色のキノン系染料はいず
れも一方か或いは混合して用いてもよく、その添加量
は、結着樹脂に対して１〜30重量％が好ましく、特に５
〜15重量％が好ましい。

本発明に使用される半導体レーザー波長域に光吸収を
示す増感色素としてはシアニン色素が好ましく用いられ
る。このシアニン色素としては例えば、以下のものがあ
げられる。

一般式が、下式（Ａ）で表されるシアニン色素。

（但し、ＲはCH₃、Ｃ₂Ｈ₅、CH₂COOH、Ｃ₂Ｈ₄COOH、また
は、CH₂＝CHCH₂、ＸはＩ、Br、Cl、ClO₄、またはを示し、下式（Ｂ）で表されるシアニン色素。

（式中ｎは１〜７の範囲の整数であり、ＭおよびＭ′は
互いに無関係に水素原子およびアルカリ金属よりなる群
から選ばれ、Ｘは酸の陰イオンである）これらのシアニン色素は単独で使用してもよく、ある
いは複数種を併用してもよい。増感色素の添加量は、酸
化亜鉛等の光導電性材料に対して0.05〜0.3重量％が好
ましく、さらに好ましくは0.1〜0.2重量％である。

また、本発明のトナーには、色味補正の目的でキナク
リドン系、ローダミン系、チオインジゴ系、アゾ系のマ
ゼンタ顔料を添加することもできる。この添加量は、ト
ナーの帯電性が低下しない範囲で適宜決定される。

また、本発明のトナーには、必要に応じて応じて上述
した成分の他に、公知のワックス類等のオフセット防止
剤、圧力定着付与剤等の助剤を公知の処方に従って添加
してもよい。なお、本発明で光感度がよいとは、帯電さ
れたトナー層の初期の表面電位を測定し、露光（光照
射）によって低下したトナー層の表面電位を測定して効
率よくトナー層の電荷が消失されたことを意味する。

（発明の効果）本発明のトナーは無機光導電材料の白色が隠ぺいされ
るため、トナーの黒色化に際して妨害することがなくな
り、従って、帯電性及び光導電性が共に良好でレーザー
波長域の波長に対して優れた光感度を有する黒色トナー
を得ることができる。

（実施例）以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１エリトロシンＢで着色された酸化亜鉛、 Grade＃２（白水化学社製） …100重量部スチレン−アクリル樹脂、 PA-525（三井東圧化学社製） …33重量部ペリレン系黒色顔料、 Pailogen Black L0086 …1.5重量部キノン系染料、 TON109（三井東圧化学社製） …1.5重量部シアニン色素、 NK3425（日本感光色素研究所） …0.1重量部トロエン …1000重量部上記混合物を分散混合した後、スプレードライ法によ
り平均粒径10〜11μｍの黒色光導電性トナーを得た。

実施例２エリトロシンＢで着色された酸化亜鉛、Grade＃２
（白水化学社製）の代わりに、フルオレセインで着色さ
れた酸化亜鉛、Grade＃２（白水化学社製）を用いたこ
と以外は、実施例１と同様にして黒色光導電性トナーを
得た。

実施例３エリトロシンＢで着色された酸化亜鉛、Grade＃２
（白水化学社製）の代わりに、ブロモフェノールブルー
で着色された酸化亜鉛、Grade＃２（白水化学社製）を
用いたこと以外は、実施例１と同様にして黒色光導電性
トナーを得た。

実施例４エリトロシンＢで着色された酸化亜鉛、Grade＃２
（白水化学社製）の代わりに、エリトロシンＢ、フルオ
レセイン及びブロモフェノールブルーで着色された酸化
亜鉛、Grade＃２（白水化学社製）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして黒色光導電性トナーを得た。

実施例５ペリレン系黒色顔料を用いない以外は、実施例１と同
様にして黒色光導電性トナーを得た。

実施例６キノン系染料を用いない以外は、実施例１と同様にし
て黒色光導電性トナーを得た。

比較例１着色されていない酸化亜鉛、Grade＃２（白水化学社
製）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして黒色光
導電性トナーを得た。

次に、上記実施例１〜６及び比較例１で得られた黒色
光導電性トナーとフェライトキャリアとを混合して摩擦
帯電させ、電子写真複写機用の磁気ブラシ現像装置に投
入して、アルミニウム基盤上に光導電性トナーを均一に
付着させてトナー層を形成した。次に、このトナー層
に、モノクロメーターより取り出した単色光（780nm）
を0.5秒間照射して、照射前の表面電位と照射1.0秒後の
表面電位を測定し、デジタルオシロスコープに接続した
コンピューターにより表面電位の減衰率（最大表面電位
減衰率）を測定した。また、それぞれの光導電性トナー
について、ブローオフ法によりトナー帯電量を測定し
た。それらの結果を表１に示す。

表１の結果から、淡色の無機系光導電性材料を増感色
素で着色し、この着色された光導電性材料とペリレン系
黒色顔料及び／又は三色のキノン系染料とを用いて黒色
化することにより、着色されていない光導電性材料を用
いて調製された黒色光導電性トナーに比べて電気特性を
大きく損なわないことがわかる。また、実施例及び比較
例で得られたトナーを目視観察したところ、実施例１〜
６のトナーは黒色の色味を有しており、それに対して比
較例のトナーは緑色を呈していた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−266554（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−63727（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−167954（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−74555（ＪＰ，Ａ) 特開平１−202760（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−96666（ＪＰ，Ａ) 特開平１−227162（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−1753（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−139144（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−181361（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂と、エリトロシンＢで着色された
淡色の酸化亜鉛と、半導体レーザー波長域の波長に吸収
を有する増感色素を必須成分とし、着色剤としてペリレ
ン系黒色顔料と官能基を有していないイエロー、マゼン
タ、シアンの各色染料からなるキノン系染料のうちの１
種またはこれらの混合物を含有する半導体レーザー波長
域に光感度を有する黒色光導電性トナー。
【請求項２】マゼンタ顔料を共に含有する請求項１に記
載の黒色光導電性トナー。