JPH01266554A - 光導電性トナー及び画像形成装置 - 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を用いた画像形成装置に関する
。

［従来の技術］ 光導電性トナーを用いた画像形成装置とした場合、これ
までの感光体を使用せずに像形成が可能になるため装置
のハード・コスト、メンテナンス性、ランニング・コス
ト等大幅に低減できる。

従来の光導電性トナーを使用した画像形成装置として、
黒色の印字をする場合、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、シアン、マゼンタ、イエローに着色された
３色混合系が用いられてきた。さらに別の方法としては
上記光導電剤とカーボン・ブラック等の黒色の着色剤の
混合されたトナーが用いられてきた。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。

［１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問題点が指摘
され、解決が望まれている。

１、黒色着色剤としてカーボン・ブラックを用いた場合
、顔料表面での光散乱及びカーボン・ブラックの吸収域
が可視から赤外まで伸びている等により、光導電性トナ
ーとしての感光感度が著しく低下してしまう。

また上記トナーを用いた画像形成装置には以下の点が挙
げられていた。

２．３色混合系では色調のズした濁った色になり、また
再現性に欠ける。

３、着色剤の配合量によっては、トナーの光感度、電気
抵抗等電子写真特性が低下してくるということが起こる
。これは特に光導電剤と黒色着色剤の混合系で顕著であ
る。

そこで本発明では、光導電性トナーの帯電性や感度等を
維持しつつ、黒色の鮮明な画像を再現性良く得ることを
可能にす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、着色成分として、黒色染料
を用い、該黒色染料が光導電性トナーの感光感度波長域
に吸収波長域を持たないことを特徴とする。

また、画像形成装置は、上記光導電性トナーを使用し、
光源として半導体レーザーを用いることを特徴とする。

以下、実施例により本発明の詳細を示す０本発明の光導
電性トナーは以下の実施例に限定されるものではなく、
光導電性顔料、増感色素、高絶縁性熱可塑性樹脂、及び
本発明に用いられる黒色染料の組合せはすべて本発明の
範囲にはいるものである。

［実施例１］ 本発明の実施例１のトナーの組成及び製法を以下に示す
。

酸化亜鉛・・・４０重量部 シアニン色素・・・０．　０４ｆｉｆｉ部エチルアルコ
ール・・・８０重量部 上記材料を混合し、超音波で均一に分散、吸着させた。

第５図に本発明の光導電性トナーに用いたシアニン色素
の分光透過特性を示す、７８０ｎｍに吸収感度のピーク
を有する材料であることがわかる。

次に下記の材料をエチルアルコール溶媒中で溶解、相溶
させた。

ブチラール樹脂・・・４０重量部 黒色染料−１・・・２０重量部 黒色染料−１は第３図に示すような基本構成で、アゾ系
の合金染料であり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。

第６図に上記黒色染料−１の分光透過特性のチャートを
示す、近赤外領域には吸収を持たない材料であることが
わかる。これより半導体レーザーにより露光した場合、
着色剤により光が吸収されることなく、酸化亜鉛の感光
にのみ寄与し、トナーの感度を保ち、像形成が可能にな
る。

上記原料を混合し、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
の光導電性トナー（以下ホトナーと呼ぶ、）を作製した
。

次に、第１図に本発明の画像形成装置を用いたプロセス
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１．中間転写装置、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、４電性基板１上に、二成分
磁気ブラシ法により光導電性トナーを均一に薄層化させ
る。この際、　ホ　トナーは磁気ブラシ中に負帯電を帯
びた状態になっている。この負帯電トナーを露光系２で
潜像を形成する。酸化亜鉛をシアニン色素により近赤外
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。また光は未露光部が像となるよう照射する。そ
の後、表面が高絶縁性の中間転写装置３により露光され
導電性となった　ホトナーを、導電性基板との間にバイ
アスを印加して除去する。これによりドラム上には負帯
電を帯びたままの絶縁性トナーが顕像化されて残った状
態になる０次に普通紙９を挟んでコロナ転写器６により
、通常の静電転写で紙上に像形成する。これをヒートロ
ール７に通すことにより永久定着する。ドラム上に残っ
たトナーはクリーニングブラシ８により回収される。

本プロセスを通して実際に画像形成したところ、３００
ＤＰ　Ｉの解像度で、２０ＰＰＭの印字スピードが得ら
れた。黒のベタ画像のＯ，Ｄ値は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／ｃｍ
２で書き込み、また中間転写時のバイアス電圧は７５０
ｖ以下とした。

こうした印字結果は光導電性トナーが所望の設計どおり
機能していることを示す。

［実施例２］ 実施例１のプロセスに変えて、第２図に示すプロセスを
用いて画像形成を行った。まず、プロセスの概略を示す
、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。二成分磁気ブラシにより現像電界印加
中に、半導体レーザーにより光照射し像形成を行う、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。

次に導電化されたフォトナーをコロナチャージャー１２
により抵抗回復させ、普通紙を通して通常の静電転写で
紙上に像形成する。声らにヒートロール７により永久定
着させる。残ったトナーはクリーニングブラシで除去す
る。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。

これは本実施例のトナーが光導電性トナーとしての光応
答性、トナーとしての普通紙定着性、黒色の印字濃度が
設計通り機能していることを示す。

［実施例３］ 黒色染料の添加量はトナーの帯電特性、黒の濃度に関連
し、好ましい濃度を設定しなければならない、以下に染
料の濃度を変えたものについて、プロセス実験の結果を
示す、基本的なトナー組成は実施例２に準じ、染料は黒
色染料−１を用いた。

アクリル樹脂・・・４０重量％ 他は増感色素を０．１％吸着した酸化亜鉛、黒色染料−
１で占めるものとする。

表１　トナー組成の違いによる印刷結果これからもわか
る通り、黒の鮮明な画像を得るには染料の添加量として
５〜３０％が適当、である。

さらに好ましくは１０〜２０％添加することが望ましい
。

［実施例４］ 光導電性トナーの組成を次のようにした。

酸化亜鉛・・・３０重量部 シアニン色素・・・０．０３重量部 ポリブチルメタアクリレート樹脂・・・６０重量部 荷電制御剤・・・４重量部 黒色染料−１・・・１０重量部 上記材料を混合し、通常の粉砕法に従い、混線、粗粉砕
、微粉砕、分級を行って約１０μｍの光導電性トナーを
作製した。

本実施例では通常正帯電する樹脂を用いても荷電制御剤
で帯電性を制御することで本発明の画像形成装置に用い
られる現像剤とすることができる。

このトナーを用いて実施例２のプロセスに通したところ
良好な印字が得られた。このことは光導電性顔料である
酸化亜鉛と樹脂の比を１対２としても十分感度がでるこ
とを示す、また酸化亜鉛の量が少ない分黒色染料の量を
減らすことが可能になり、またこれにより光の透過性が
よくなり照射エネルギーの利用効率が向上することがで
きる。

以上実施例を述べたが、本発明に用いられる光導電性ト
ナー中の黒色染料の例としては以上の実施例のみならず
、染料中に配位した金属の種類を変えたもの、あるいは
側鎖につく官能基を変えたものも広く本発明の範晴には
いるものである。

第４図に黒色染料−２の基本構造を示す、黒色染料−１
のナフタレン環に変えて、ベンゼン環を側鎖としてつけ
た構造である。

また、本発明のホトナーは以上の実施例のプロセスのみ
ならず、光導電性トナーを使用した全てのプロセスに適
応可能である。

［５！！明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、光導電性トナーが着
色成分として黒色染料を用い、該黒色染料が光導電性ト
ナーの感光感度波長域に吸収波長域を持たないことで、
近赤外波長域を光源とする書き込み系が使用可能な黒色
現像剤が提供できるようになった。また上記光導電性ト
ナーを使用した画像形成装置は、染料の着色力の大きさ
を利用した鮮明な印字がなされ、また、光源として安価
な半導体レーザーが使用可能になった。

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、光導電性トナーの帯電性や感度等を維持
しつつ、黒色の鮮明な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、本発明の画像形成装置を用いたプロセスを表
す図。 第２図は本発明の画像形成装置の別のプロセスを表す図 第３図及び第４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。 第５図は本発明の光導電性トナーに用いられる増感色素
の分光吸収特性を示す図。 第６図は本発明の光導電性トナーに用いられる黒色染料
−１の分光透過特性を示す図。 １、導電性ドラム ２、二成分磁気ブラシ現像器 ３、露光系 ４、　ホ　トナー ５、中間転写装置 ６、コロナ転写器 ７、ヒートロール ８、クリーニングブラシ ９、普通紙 １０、　　銹電体基板 １１、導電性基板 １２、コロナチャージャー 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　上柳雅誉（他１名） 第２図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電性トナーの着色成分として、黒色染料を用
   い、該黒色染料が光導電性トナーの感光感度波長域に吸
   収波長域を持たないことを特徴とする光導電性トナー。
2. （２）第１項記載の光導電性トナーを使用することを特
   徴とする画像形成装置。
3. （３）光源として半導体レーザーを用いることを特徴と
   する第２項記載の画像形成装置。