JP2521084B2 - 光導電性粉体の製造方法 - Google Patents
光導電性粉体の製造方法Info
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G9/00—Compounds of zinc
- C01G9/02—Oxides; Hydroxides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description
この発明は、ワンショットカラー画像形成用の光導電
性トナーとして使用可能な高感度特性を有する光導電性
粉体の製造方法に関するものである。
性トナーとして使用可能な高感度特性を有する光導電性
粉体の製造方法に関するものである。
電子写真方式による通常のカラー複写機では、減法混
色の三原色に着色されたトナー粒子を使用し、露光→現
像→定着の工程を３回に亘って順次繰り返すことによ
り、電子写真方式でカラー画像を形成する方法が採用さ
れている。 このようなカラー画像形成方法では、上記工程が煩雑
でカラー画像を得るまでに長時間を費やすため、単一工
程である１回の露光→現像→定着のみでカラー画像を形
成する方法が提唱されている。 このカラー画像形成方法では、例えば、特開昭59−11
3448号および特開昭60−31149号に示されたような光導
電性トナーを使用している。 この光導電性トナーは、その主原料である光導電性粉
体と、それぞれが減法混色の三原色を呈する着色物質，
荷電（帯電制御）剤および結着剤などによる粉体構成と
なっている。 そして、上記光導電性粉体としては、ZnO等の光導電
性物質と色素などの３種の分光増感剤とを混合したもの
が使用される。 しかし、上記光導電性物質と上記３種の分光増感剤と
を単に混合したので、その両者が分離し易く、分光増感
作用を長期に亘って期待できないため、上記両者を樹脂
バインダーで結着して光導電性粉体を得る方法が採用さ
れている。 即ち、従来の光導電性粉体の製造方法としては、TiO2
またはZnOなどの金属酸化物粒子（光導電性物質）と、
減法混色の三原色を呈する３種の分光増感特性を有する
色素体とを混合するか、または、それらの金属酸化物粒
子と色素体との両者を樹脂バインダーで結着することに
より、光導電性粉体を得ている。 そして、得られた上記光導電性粉体を電子写真方式の
カラー複写機によるカラー画像形成用の光導電性トナー
として使用している。
色の三原色に着色されたトナー粒子を使用し、露光→現
像→定着の工程を３回に亘って順次繰り返すことによ
り、電子写真方式でカラー画像を形成する方法が採用さ
れている。 このようなカラー画像形成方法では、上記工程が煩雑
でカラー画像を得るまでに長時間を費やすため、単一工
程である１回の露光→現像→定着のみでカラー画像を形
成する方法が提唱されている。 このカラー画像形成方法では、例えば、特開昭59−11
3448号および特開昭60−31149号に示されたような光導
電性トナーを使用している。 この光導電性トナーは、その主原料である光導電性粉
体と、それぞれが減法混色の三原色を呈する着色物質，
荷電（帯電制御）剤および結着剤などによる粉体構成と
なっている。 そして、上記光導電性粉体としては、ZnO等の光導電
性物質と色素などの３種の分光増感剤とを混合したもの
が使用される。 しかし、上記光導電性物質と上記３種の分光増感剤と
を単に混合したので、その両者が分離し易く、分光増感
作用を長期に亘って期待できないため、上記両者を樹脂
バインダーで結着して光導電性粉体を得る方法が採用さ
れている。 即ち、従来の光導電性粉体の製造方法としては、TiO2
またはZnOなどの金属酸化物粒子（光導電性物質）と、
減法混色の三原色を呈する３種の分光増感特性を有する
色素体とを混合するか、または、それらの金属酸化物粒
子と色素体との両者を樹脂バインダーで結着することに
より、光導電性粉体を得ている。 そして、得られた上記光導電性粉体を電子写真方式の
カラー複写機によるカラー画像形成用の光導電性トナー
として使用している。
従来の光導電性粉体の製造方法は以上のようなプロセ
ス構成となっているので、このプロセスで得られた光導
電性粉体は、金属酸化物粒子と色素体との直接接触力が
弱く、界面でエネルギバンドが継がらないため、上記色
素体による分光増感作用が円滑に行われ難くなるという
問題点があった。 また、上述のように、上記色素体の分光増感作用特性
が劣ることにより、加法混色の三原色光に対する分光感
度がかなり低く、かつ、それらの分光感度曲線がピーク
値に比べてかなり大きな割合で互いに重なり合うという
問題点が生じていた。 従って、上記従来の光導電性粉体の製造方法で得られ
た光導電性粉体をカラー画像形成用の光導電性トナーと
して使用した際、カラー画像の色が悪く、しかも色彩が
非常に薄く、色むらや滲みが生じるなど、鮮明なカラー
画像が得られないという問題点があった。 この発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、加法混色の三原色光に対する各分光感度が高く、互
いの分光感度曲線の重なりをピーク値に比べて小さくで
き、良好な高感度カラー画像を形成できる光導電性トナ
ー原料として使用可能な光導電性粉体の製造方法を得る
ことを目的とする。
ス構成となっているので、このプロセスで得られた光導
電性粉体は、金属酸化物粒子と色素体との直接接触力が
弱く、界面でエネルギバンドが継がらないため、上記色
素体による分光増感作用が円滑に行われ難くなるという
問題点があった。 また、上述のように、上記色素体の分光増感作用特性
が劣ることにより、加法混色の三原色光に対する分光感
度がかなり低く、かつ、それらの分光感度曲線がピーク
値に比べてかなり大きな割合で互いに重なり合うという
問題点が生じていた。 従って、上記従来の光導電性粉体の製造方法で得られ
た光導電性粉体をカラー画像形成用の光導電性トナーと
して使用した際、カラー画像の色が悪く、しかも色彩が
非常に薄く、色むらや滲みが生じるなど、鮮明なカラー
画像が得られないという問題点があった。 この発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、加法混色の三原色光に対する各分光感度が高く、互
いの分光感度曲線の重なりをピーク値に比べて小さくで
き、良好な高感度カラー画像を形成できる光導電性トナ
ー原料として使用可能な光導電性粉体の製造方法を得る
ことを目的とする。
この発明に係る光導電性粉体の製造方法は、金属アル
コキシドまたは金属アセチルアセトナートを加水分解し
て多くの空隙微細孔を有する金属酸化物または金属水酸
化物の微粒子を生成し、この微粒子を、加法混色の三原
色光のそれぞれを吸収可能な分光感度特性を有する３種
の色素体の溶液にそれぞれ含浸させて、３種の複合粉粒
子を得る工程を有するものである。
コキシドまたは金属アセチルアセトナートを加水分解し
て多くの空隙微細孔を有する金属酸化物または金属水酸
化物の微粒子を生成し、この微粒子を、加法混色の三原
色光のそれぞれを吸収可能な分光感度特性を有する３種
の色素体の溶液にそれぞれ含浸させて、３種の複合粉粒
子を得る工程を有するものである。
この発明における光導電性粉体の製造方法では、金属
アルコキシドまたは金属アセチルアセトナートが、所謂
ゾル−ゲル法による溶液中で加水分解されることによ
り、金属酸化物または金属水酸化物の微粒子が得られ、
この微粒子は、非常に細かい数多くの微細孔を有するた
め、三原色光である赤色光・青色光・緑色光のそれぞれ
を吸収可能な分光感度特性を有する３種の色素体の溶液
中に含浸すると、その溶液中の色素分子が上記微粒子の
上記微細孔内および表面に取り込み吸着され安定して保
持されることにより、最終的に上記金属酸化物または金
属酸化物の微粒子と上記各色素体とを主成分とした複合
粉粒子からなる高感度特性の光導電性粉体が得られる。 このようにして得られた光導電性粉体は、加法混色の
三原色光に対する各分光感度が高く、それらの分光感度
曲線の重なりがピーク値に比べて相対的に小さくなり、
このため、上記光導電性粉体を光導電性トナーとして使
用した際、鮮明なカラー画像が形成できる。 以下、この発明の具体的な一実施例について説明す
る。
アルコキシドまたは金属アセチルアセトナートが、所謂
ゾル−ゲル法による溶液中で加水分解されることによ
り、金属酸化物または金属水酸化物の微粒子が得られ、
この微粒子は、非常に細かい数多くの微細孔を有するた
め、三原色光である赤色光・青色光・緑色光のそれぞれ
を吸収可能な分光感度特性を有する３種の色素体の溶液
中に含浸すると、その溶液中の色素分子が上記微粒子の
上記微細孔内および表面に取り込み吸着され安定して保
持されることにより、最終的に上記金属酸化物または金
属酸化物の微粒子と上記各色素体とを主成分とした複合
粉粒子からなる高感度特性の光導電性粉体が得られる。 このようにして得られた光導電性粉体は、加法混色の
三原色光に対する各分光感度が高く、それらの分光感度
曲線の重なりがピーク値に比べて相対的に小さくなり、
このため、上記光導電性粉体を光導電性トナーとして使
用した際、鮮明なカラー画像が形成できる。 以下、この発明の具体的な一実施例について説明す
る。
【実施例１】 酸化チタンアセチルアセトナートに少量のアンモニア
を添加した過剰水を加え、60℃で十分に加水分解を行っ
たところ、白色の沈澱物が生成された。 この沈澱物を350℃で１時間加熱した後、Ｘ線回析に
より分析したところ、上記沈澱物はTiO2結晶から成る微
粉体（微粒子）であることが判明した。 一方、イソプロピルアルコール50重量部に対し、加法
混色の三原色光のうちの赤色光吸収分光感度特性を有す
る色素体としてテトラブロムフルオレッセイン３重量
部，青色光吸収分光感度特性を有する色素体としてシア
ニン３重量部，緑色光吸収分光感度特性を有する色素体
としてテトラブロモフェノールブルー３重量部のそれぞ
れを加え、それらを十分に混合溶解させることにより、
３種の色素溶液を調製した。 この溶液中に上記TiO2結晶の微粉体をそれぞれ含浸さ
せ、その後、乾燥することによって、上記微粒子と上記
各色素体とを主成分とする複合粉粒子からなる３種の光
導電性粉体を得た。 そして、スライドガラス上に100μｍ間隔で一対の透
明電極を形成した基板上に、上記３種の光導電性粉体を
エチルアルコールと混合してスプレーでそれぞれ塗布
し、それを乾燥させて分光感度特性測定用のサンプルと
した。 このサンプルによる上記３種の光導電性粉体の分光感
度特性を調べたところ、第１図に実線で示す結果を得
た。 また、上記各色素と市販のTiO2粉末とを樹脂バインダ
（アクリル系樹脂）で結着することによる従来製造方法
で得た３種の導電性粉体の特性を同一条件で測定した結
果を、この発明の製造方法による光導電性粉体と比較の
ために、第１図中に破線で示した。 第１図において、曲線Ａ〜Ｃはこの発明の製造方法に
よる光導電性粉体の分光感度特性であり、曲線Ｄ〜Ｆは
従来の方法による光導電性粉体の同特性である。 上記曲線Ａ〜Ｆにおいて、ＡおよびＤは青色光吸収分
光感度特性の色素体であるシアニン,BおよびＥは緑色光
吸収分光感度特性の色素体であるテトラブロムフルオレ
ッセイン,CおよびＦは赤色光吸収分光感度特性の色素体
であるテトラブロモフェノールブルーにより色素増感特
性を示す。 各特性曲線における405nm付近のピークはTiO2が本来
より有している光電流のピークである。 ここで、上記特性曲線Ｄ〜Ｆから明らかなように従来
の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の三原色
光に対する各分光感度がかなり低く、かつ、それらの分
光感度曲線がピーク値に比べてかなり大きな割合で互い
に重なり合っている。 このような特性はバインダや色素の配合比もしくはTi
O2粉末の種類等を変えても改善されなかった。 これに対して特性曲線Ａ〜Ｃより明らかなように、こ
の発明の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の
三原色光に対する各分光感度が非常に良好であり、各分
光感度曲線の重なりの程度がピーク値に比べて相対的に
小さくなっている。 次に、この発明の製造方法による３種の光導電性粉体
を適当なロイコ色素や結着剤などと共に混合して光導電
性トナーを調製し、電子写真方式に従って一回の露光→
現像→定着によりクレー紙上へのカラー画像形成性につ
いて調べた。 その結果、従来の製造方法による光導電性粉体を用い
た場合、色彩が非常に薄くなるのに対し、この発明の光
導電性粉体を用いた場合には奇麗なカラー画像が形成さ
れるのが判明した。 また、この際に、第１図に示した分光感度曲線の重な
りによる悪影響を除去するため、フィルターとしてリオ
ノールイエローおよびリオノールレッドを用いたとこ
ろ、従来の製造方法による光導電性粉体を用いたトナー
では、色彩がやや濃くなった程度であったが、この発明
の製造方法による光導電性粉体を用いたトナーでは、フ
ィルタ効果のために更に色彩が鮮明になることがわかっ
た。
を添加した過剰水を加え、60℃で十分に加水分解を行っ
たところ、白色の沈澱物が生成された。 この沈澱物を350℃で１時間加熱した後、Ｘ線回析に
より分析したところ、上記沈澱物はTiO2結晶から成る微
粉体（微粒子）であることが判明した。 一方、イソプロピルアルコール50重量部に対し、加法
混色の三原色光のうちの赤色光吸収分光感度特性を有す
る色素体としてテトラブロムフルオレッセイン３重量
部，青色光吸収分光感度特性を有する色素体としてシア
ニン３重量部，緑色光吸収分光感度特性を有する色素体
としてテトラブロモフェノールブルー３重量部のそれぞ
れを加え、それらを十分に混合溶解させることにより、
３種の色素溶液を調製した。 この溶液中に上記TiO2結晶の微粉体をそれぞれ含浸さ
せ、その後、乾燥することによって、上記微粒子と上記
各色素体とを主成分とする複合粉粒子からなる３種の光
導電性粉体を得た。 そして、スライドガラス上に100μｍ間隔で一対の透
明電極を形成した基板上に、上記３種の光導電性粉体を
エチルアルコールと混合してスプレーでそれぞれ塗布
し、それを乾燥させて分光感度特性測定用のサンプルと
した。 このサンプルによる上記３種の光導電性粉体の分光感
度特性を調べたところ、第１図に実線で示す結果を得
た。 また、上記各色素と市販のTiO2粉末とを樹脂バインダ
（アクリル系樹脂）で結着することによる従来製造方法
で得た３種の導電性粉体の特性を同一条件で測定した結
果を、この発明の製造方法による光導電性粉体と比較の
ために、第１図中に破線で示した。 第１図において、曲線Ａ〜Ｃはこの発明の製造方法に
よる光導電性粉体の分光感度特性であり、曲線Ｄ〜Ｆは
従来の方法による光導電性粉体の同特性である。 上記曲線Ａ〜Ｆにおいて、ＡおよびＤは青色光吸収分
光感度特性の色素体であるシアニン,BおよびＥは緑色光
吸収分光感度特性の色素体であるテトラブロムフルオレ
ッセイン,CおよびＦは赤色光吸収分光感度特性の色素体
であるテトラブロモフェノールブルーにより色素増感特
性を示す。 各特性曲線における405nm付近のピークはTiO2が本来
より有している光電流のピークである。 ここで、上記特性曲線Ｄ〜Ｆから明らかなように従来
の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の三原色
光に対する各分光感度がかなり低く、かつ、それらの分
光感度曲線がピーク値に比べてかなり大きな割合で互い
に重なり合っている。 このような特性はバインダや色素の配合比もしくはTi
O2粉末の種類等を変えても改善されなかった。 これに対して特性曲線Ａ〜Ｃより明らかなように、こ
の発明の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の
三原色光に対する各分光感度が非常に良好であり、各分
光感度曲線の重なりの程度がピーク値に比べて相対的に
小さくなっている。 次に、この発明の製造方法による３種の光導電性粉体
を適当なロイコ色素や結着剤などと共に混合して光導電
性トナーを調製し、電子写真方式に従って一回の露光→
現像→定着によりクレー紙上へのカラー画像形成性につ
いて調べた。 その結果、従来の製造方法による光導電性粉体を用い
た場合、色彩が非常に薄くなるのに対し、この発明の光
導電性粉体を用いた場合には奇麗なカラー画像が形成さ
れるのが判明した。 また、この際に、第１図に示した分光感度曲線の重な
りによる悪影響を除去するため、フィルターとしてリオ
ノールイエローおよびリオノールレッドを用いたとこ
ろ、従来の製造方法による光導電性粉体を用いたトナー
では、色彩がやや濃くなった程度であったが、この発明
の製造方法による光導電性粉体を用いたトナーでは、フ
ィルタ効果のために更に色彩が鮮明になることがわかっ
た。
【実施例２】 金属アルコキシドとしてジエトキシ亜鉛30重量部を用
い、これにエチルアルコール50重量部を加えた溶液中に
80℃で過剰水を加えて混合した。 その結果、ジエトキシ亜鉛の加水分解が進行し、白色
の沈澱物が得られた。 この沈澱物を実施例１の場合と同じ３種の色素溶液中
にそれぞれ混入して攪拌し、これにより得られた着色沈
澱物が濾過・乾燥して、この発明の製造方法による光導
電性粉体を得た。 この光導電性粉体を走査型電子顕微鏡やＸ線カマクロ
アナライザ等でこの粉体を分析した結果、上記光導電性
粉体はZnOと各色素との複合粒子から成るものであるこ
とが判明した。 次に実施例１の場合と全く同様にして上記複合粒子か
らなる光導電性粉体の分光感度特性を測定したところ、
第２図に実線で示す結果を得た。 尚、各色素と市販のZnO粉末とを樹脂バインダ（スチ
レン系樹脂）で結着した従来の製造方法による３種の光
導電性粉体の特性を、この発明と比較のため、第２図中
に破線で示した。 第２図において、曲線Ｇ〜Ｉはこの発明の製造方法に
よるもの、Ｊ〜Ｌは従来の製造方法によるもののそれぞ
分光感度特性である。 各特性曲線における380nm付近のピーク値は、ZnOが本
来より有している光電流のピーク値である。 第１図の場合と同様、第２図からも明らかなように、
従来の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の三
原色光に対する分光感度がかなり低く、かつ、それらの
分光感度曲線がピーク値に比べてかなり大きな割合で互
いで重なり合っている。 これに対して、この発明の製造方法による光導電性粉
体では、上記の感度が非常に良好であり、各感度曲線の
重なりの程度がピーク値に比べて相対的に小さくなって
いることが判明した。 また、実施例１の場合と同じく、従来の製造方法と、
この発明の製造方法とによる光導電性粉体を光導電性ト
ナーとして使用対比し、カラー画像形成を試みたとこ
ろ、従来の製造方法による光導電性粉体を用いた場合、
色彩が非常に薄くなるのに対し、この発明の製造方法に
よる光導電性粉体を用いた場合、鮮明なカラー画像が形
成できるという実施例１と全く同様の結果が得られた。 第１図および第２図に示したように、この発明の製造
方法による光導電性粉体の分光感度特性が良好である理
由は、この方法が所謂ゾル−ゲル法を応用したものであ
ることに起因するものと考えられる。 即ち、まず、第１にゾル−ゲル法では、金属アルコキ
シドまたは金属アセチルアセトナートを加水分解するこ
とによって、公知のように非常に純粋かつ均一な金属酸
化物もしくは金属水酸化物の微粒子が得られることが挙
げられる。 更に本発明者らは、上記加水分解を経て生成した金属
酸化物または金属水酸化物の微粒子が、非常に細かい数
多くの空隙細孔を有する構造を持つため、色素溶液中へ
の含浸によって、上記微粒子の空隙細孔内部および表面
に色素分子を取り込んで安定に保持できるという性質を
持つことを初めて見出したことが、この発明の基本にな
っている。 このような微粒子が持つ構造および性質は、上記加水
分解によって生じる縮合重合過程における水酸基の縮合
脱離および重合体ゲル中からの分子状の水の中の脱水等
が起因して発現するものと推定される。 金属酸化物粒子と色素とを単に混合するか、または樹
脂バインダで結着した従来の光導電性粉体では、両者間
の直接接触が弱いために界面でエネルギバンドがつなが
らず、色素による分光増感が円滑に行われ難いものと推
察される。 これに対して、この発明で製造した光導電性粉体は、
金属酸化物と色素とが上記のように完全に一体化された
複合粒子で構成されているため、分光感度特性が非常に
良好になるものと考えられる。 ところで、この発明で用いる色素としては、実施例で
用いた以外にも多くのものを用いることができる。 即ち、金属酸化物が有する本来の分光感度特性を、加
法混色の三原色光に対してそれぞれ増感作用を行うもの
を採用しなければならない。 この際、上述のような、少なくとも上記三原色光を吸
収する分光感度特性を有する色素の中から選定すべきで
ある。 このような分光感度特性を有する色素であれば、三原
色光のいずれかを吸収した際に得た光のエネルギを金属
酸化物の粒子に伝え易く、かつ、この際に電子の移動が
伴うことにより、光電流を増大（即ち増感）させること
が可能となる。 また、この発明で用いる金属アルコキシドまたは金属
アセチルアセトナートとしては、加水分解を経て最終的
に生成した金属酸化物が半導体としての特性を有するも
のを用いるべきであり、実施例で用いたTiやZnのほかS
n,Cu,Ni,Cd,In,Fe,Sbなど多くが挙げられる。ただし、
この発明では、色素増感によって可視領域の三原色光に
対してそれぞれ分光感度ピークを持った光導電性粉体を
得ることが目的のため、上記の中では紫外領域に良好な
分光感度を有し、色素による分光増感が行い易いという
観点からTiおよびZnのアルコキシドもしくはアセチルア
セトナートを用いるのが最適である。 さらに、この発明では、実施例１で述べたように、金
属アルコキシドまたは金属アセチルアセトナートの加水
分解によって微粒子を得た後、これを焼成してから色素
溶液に含浸すると、更に分光感度特性が良好となること
が判明した。 この理由は、焼成によって、脱水が完全に成されるこ
と、および金属酸化物の結晶化が進行することによるも
のと考えられる。ただし、この発明では、必ずしも上記
焼成を行わなくても、良好な特性を有する光導電性粉体
を製造できる。
い、これにエチルアルコール50重量部を加えた溶液中に
80℃で過剰水を加えて混合した。 その結果、ジエトキシ亜鉛の加水分解が進行し、白色
の沈澱物が得られた。 この沈澱物を実施例１の場合と同じ３種の色素溶液中
にそれぞれ混入して攪拌し、これにより得られた着色沈
澱物が濾過・乾燥して、この発明の製造方法による光導
電性粉体を得た。 この光導電性粉体を走査型電子顕微鏡やＸ線カマクロ
アナライザ等でこの粉体を分析した結果、上記光導電性
粉体はZnOと各色素との複合粒子から成るものであるこ
とが判明した。 次に実施例１の場合と全く同様にして上記複合粒子か
らなる光導電性粉体の分光感度特性を測定したところ、
第２図に実線で示す結果を得た。 尚、各色素と市販のZnO粉末とを樹脂バインダ（スチ
レン系樹脂）で結着した従来の製造方法による３種の光
導電性粉体の特性を、この発明と比較のため、第２図中
に破線で示した。 第２図において、曲線Ｇ〜Ｉはこの発明の製造方法に
よるもの、Ｊ〜Ｌは従来の製造方法によるもののそれぞ
分光感度特性である。 各特性曲線における380nm付近のピーク値は、ZnOが本
来より有している光電流のピーク値である。 第１図の場合と同様、第２図からも明らかなように、
従来の製造方法による光導電性粉体では、加法混色の三
原色光に対する分光感度がかなり低く、かつ、それらの
分光感度曲線がピーク値に比べてかなり大きな割合で互
いで重なり合っている。 これに対して、この発明の製造方法による光導電性粉
体では、上記の感度が非常に良好であり、各感度曲線の
重なりの程度がピーク値に比べて相対的に小さくなって
いることが判明した。 また、実施例１の場合と同じく、従来の製造方法と、
この発明の製造方法とによる光導電性粉体を光導電性ト
ナーとして使用対比し、カラー画像形成を試みたとこ
ろ、従来の製造方法による光導電性粉体を用いた場合、
色彩が非常に薄くなるのに対し、この発明の製造方法に
よる光導電性粉体を用いた場合、鮮明なカラー画像が形
成できるという実施例１と全く同様の結果が得られた。 第１図および第２図に示したように、この発明の製造
方法による光導電性粉体の分光感度特性が良好である理
由は、この方法が所謂ゾル−ゲル法を応用したものであ
ることに起因するものと考えられる。 即ち、まず、第１にゾル−ゲル法では、金属アルコキ
シドまたは金属アセチルアセトナートを加水分解するこ
とによって、公知のように非常に純粋かつ均一な金属酸
化物もしくは金属水酸化物の微粒子が得られることが挙
げられる。 更に本発明者らは、上記加水分解を経て生成した金属
酸化物または金属水酸化物の微粒子が、非常に細かい数
多くの空隙細孔を有する構造を持つため、色素溶液中へ
の含浸によって、上記微粒子の空隙細孔内部および表面
に色素分子を取り込んで安定に保持できるという性質を
持つことを初めて見出したことが、この発明の基本にな
っている。 このような微粒子が持つ構造および性質は、上記加水
分解によって生じる縮合重合過程における水酸基の縮合
脱離および重合体ゲル中からの分子状の水の中の脱水等
が起因して発現するものと推定される。 金属酸化物粒子と色素とを単に混合するか、または樹
脂バインダで結着した従来の光導電性粉体では、両者間
の直接接触が弱いために界面でエネルギバンドがつなが
らず、色素による分光増感が円滑に行われ難いものと推
察される。 これに対して、この発明で製造した光導電性粉体は、
金属酸化物と色素とが上記のように完全に一体化された
複合粒子で構成されているため、分光感度特性が非常に
良好になるものと考えられる。 ところで、この発明で用いる色素としては、実施例で
用いた以外にも多くのものを用いることができる。 即ち、金属酸化物が有する本来の分光感度特性を、加
法混色の三原色光に対してそれぞれ増感作用を行うもの
を採用しなければならない。 この際、上述のような、少なくとも上記三原色光を吸
収する分光感度特性を有する色素の中から選定すべきで
ある。 このような分光感度特性を有する色素であれば、三原
色光のいずれかを吸収した際に得た光のエネルギを金属
酸化物の粒子に伝え易く、かつ、この際に電子の移動が
伴うことにより、光電流を増大（即ち増感）させること
が可能となる。 また、この発明で用いる金属アルコキシドまたは金属
アセチルアセトナートとしては、加水分解を経て最終的
に生成した金属酸化物が半導体としての特性を有するも
のを用いるべきであり、実施例で用いたTiやZnのほかS
n,Cu,Ni,Cd,In,Fe,Sbなど多くが挙げられる。ただし、
この発明では、色素増感によって可視領域の三原色光に
対してそれぞれ分光感度ピークを持った光導電性粉体を
得ることが目的のため、上記の中では紫外領域に良好な
分光感度を有し、色素による分光増感が行い易いという
観点からTiおよびZnのアルコキシドもしくはアセチルア
セトナートを用いるのが最適である。 さらに、この発明では、実施例１で述べたように、金
属アルコキシドまたは金属アセチルアセトナートの加水
分解によって微粒子を得た後、これを焼成してから色素
溶液に含浸すると、更に分光感度特性が良好となること
が判明した。 この理由は、焼成によって、脱水が完全に成されるこ
と、および金属酸化物の結晶化が進行することによるも
のと考えられる。ただし、この発明では、必ずしも上記
焼成を行わなくても、良好な特性を有する光導電性粉体
を製造できる。
以上のように、この発明によれば、金属アルコキシド
または金属アセチルアセトナートを加水分解することに
より、非常に細かい数多くの空隙微細孔を持った金属酸
化物または金属水酸化物の微粒子が生成され、この微粒
子に、加法混色の三原色光をそれぞれ吸収する分光特性
を有する３種以上の色素の溶液をそれぞれ含浸させるの
で、その溶液中の色素分子が上記微粒子の上記空隙微細
孔内および表面に取り込み吸着され、それが安定して保
持されることにより、上記金属酸化物または金属水酸化
物の微粒子と上記各色素体とを主成分とした複合粉粒子
からなる高感度分光特性の光導電性粉体が得られる。 このようにして得られた光導電性粉体は、上記微粒子
が持つ数多くの空隙微細孔によって、上述のように、各
色素分子が安定して保持されることにより、その色素分
子と上記微粒子との直接接触力が非常に強くなり、分光
増感作用が円滑に行われ、従って、加法混色の三原色光
に対する各分光感度が高く、それらの分光感度曲線の重
なりがピーク値に比べて相対的に小さくなり、上記光導
電性粉体を光導電性トナーとして使用した際、鮮明なカ
ラー画像を形成できるという効果がある。
または金属アセチルアセトナートを加水分解することに
より、非常に細かい数多くの空隙微細孔を持った金属酸
化物または金属水酸化物の微粒子が生成され、この微粒
子に、加法混色の三原色光をそれぞれ吸収する分光特性
を有する３種以上の色素の溶液をそれぞれ含浸させるの
で、その溶液中の色素分子が上記微粒子の上記空隙微細
孔内および表面に取り込み吸着され、それが安定して保
持されることにより、上記金属酸化物または金属水酸化
物の微粒子と上記各色素体とを主成分とした複合粉粒子
からなる高感度分光特性の光導電性粉体が得られる。 このようにして得られた光導電性粉体は、上記微粒子
が持つ数多くの空隙微細孔によって、上述のように、各
色素分子が安定して保持されることにより、その色素分
子と上記微粒子との直接接触力が非常に強くなり、分光
増感作用が円滑に行われ、従って、加法混色の三原色光
に対する各分光感度が高く、それらの分光感度曲線の重
なりがピーク値に比べて相対的に小さくなり、上記光導
電性粉体を光導電性トナーとして使用した際、鮮明なカ
ラー画像を形成できるという効果がある。
第１図および第２図はこの発明の一実施例による光導電
性粉体の分光感度特性を従来の製造方法による光導電性
粉体の分光感度特性との比較において示す曲線図であ
る。
性粉体の分光感度特性を従来の製造方法による光導電性
粉体の分光感度特性との比較において示す曲線図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−6266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−31149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−153054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−153055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−153053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−83053（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】金属アルコキシドまたは金属アセチルアセ
トナートを加水分解して多くの空隙微細孔を有する金属
酸化物または金属水酸化物の微粒子を生成し、この微粒
子を、加法混色の三原色光である赤色光・青色光・緑色
光のそれぞれを吸収可能な分光感度特性を有する３種の
色素体の溶液にそれぞれ含浸させて、上記金属酸化物ま
たは上記金属水酸化物の微粒子と上記色素体とを主成分
とする複合粉粒子を得ることを特徴とする光導電性粉体
の製造方法。 - 【請求項２】上記金属アルコキシドまたは上記金属アセ
チルアセトナートは、加水分解で生成された金属酸化物
または金属水酸化物が半導体特性を有する金属成分から
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光導電性粉体の製造方法。 - 【請求項３】上記金属アルコキシドまたは上記金属アセ
チルアセトナートの構成金属は、ZnまたはTiであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
光導電性粉体の製造方法。 - 【請求項４】上記金属酸化物または上記金属水酸化物の
微粒子の焼成工程を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光導電性粉体の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071733A JP2521084B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光導電性粉体の製造方法 |
| EP88302277A EP0287218B1 (en) | 1987-03-17 | 1988-03-16 | Method of making photoconductive particles |
| DE8888302277T DE3876272T2 (de) | 1987-03-17 | 1988-03-16 | Methode zur herstellung von photoleitfaehigen partikeln. |
| US07/423,694 US4954413A (en) | 1987-03-17 | 1989-10-18 | Method of making photoconductive particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071733A JP2521084B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光導電性粉体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239461A JPS63239461A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2521084B2 true JP2521084B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=13469018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071733A Expired - Lifetime JP2521084B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-27 | 光導電性粉体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521084B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1060304A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-03 | Nittetsu Mining Co Ltd | 加法性顔料粉体 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583053A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-23 | Hitachi Metals Ltd | Electrophotographic toner |
| JPS6031149A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-16 | Sony Corp | 光導電性トナ− |
| JPH0614192B2 (ja) * | 1984-01-21 | 1994-02-23 | ソニー株式会社 | 光導電性トナ− |
| JPS60153053A (ja) * | 1984-01-21 | 1985-08-12 | Sony Corp | 光導電性トナ− |
| JPH0614191B2 (ja) * | 1984-01-21 | 1994-02-23 | ソニー株式会社 | 光導電性トナ− |
| JPS626266A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Ricoh Co Ltd | 光導電性トナ− |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071733A patent/JP2521084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63239461A (ja) | 1988-10-05 |
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