JPH02151867A - 電子写真用組成物 - 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］ 本発明は複写機、プリンタ、ファックス等に利用可能な
電子写真用組成物に関する。

［従来の技術］ 従来の光導電性顔料を使用した画像形成装置として、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、公知の絶縁性
熱可塑性樹脂をバインダーとし、また必要に応じて着色
剤を選定してシアン、マゼンタ、イエロー　ブラックに
着色されたトナーを現像剤として用いてきた。また、そ
れらを用いたプロセスの例としては特開昭６０−３１１
５０に示されているものがあった。

従来の光導電性トナーを用いた画像形成装置の光源とし
ては可視光の物が用いられてきた。また従来、近赤外“
域の光源を用いたプロセスとしては、酸化亜鉛を近赤外
に増感させて用いた例として特開昭５９−７８３５８、
二酸化チタンを近赤外に増感させて用いた例として特開
昭５７−７２１５０の電子写真用感光体があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の電子写真用組成物には以下の課題が指摘
され、解決が望まれている。

１、光導電剤は一般にメモリー効果を有し、光照射を止
めた後の暗抵抗の回復が遅い欠点があり、連続の高速プ
ロセスは難しい。

そこで本発明では、電子写真用組成物が電子供与性樹脂
であるカルバゾール系樹脂を用いることによりメモリー
効果の無い、連続高速プロセスが可能となることを目的
とするものである。

［課題を解扶するための手段］ 本発明の電子写真用組成物は、少なくとも光導電性顔料
、結着樹脂からなる電子写真用組成物において、該結着
樹脂が高分子主鎖とカルバゾール環の間に長鎖アルキル
基と、少なくともアミド結合、エステル結合、エーテル
結合のいづれかを含むカルバゾール系樹脂であることを
特徴とする。′［作用コ 光導電剤としての無機顔料の導電機構が表面に吸着され
た０２−、　　Ｏｓ−等の酸素原子を介在させたもので
あるのは公知の事実である。光照射により導電性を発現
させるためにはこの吸着酸素原子にトラップされたエレ
クトロンを解放し、酸素を脱離する必要がある。光応答
性がこうした原子団の移動を伴うものであるためメモリ
ー効果が生じるものと考えられている。増感色素を用い
た場合も基本的な機構は同じで、メモリー効果を有する
。本発明では結着樹脂として、電子供与性を示すカルバ
ゾール系樹脂を用いることで、光照射により増感色素中
に発生したキャリアの内、エレクトロンは酸化亜鉛・の
伝導帯へ注入され導電性に寄与し、ホールはカルバゾー
ル環と相互作用することで色素は再生されて繰り返し利
用が可能となる。この機構では電荷の移動が主となるの
で、酸素を介在させた原子団の移動の場合に比べて暗抵
抗の回復が極めて速やかとなり、メモリー効果が抑制さ
れる。そのためこれを電子写真材料に応用した場合連続
高速プロセスが可能になる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

［実施例コ 本発明の電子写真用組成物の構成を以下に示す。

基本的には光導電剤、増感剤、結着樹脂からなり必要に
応じて着色剤が用いられる。

光導電剤としては次のものが用いられる。

酸化亜鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、セレン、硫化カドミ
ウム、α−シリコン。

増感剤は光導電材料及び感光波長域により任意の染料を
選ぶことができる。例えばトリフェニルメタン染料、ジ
アリルメタン染料、モノメチンシアニン、トリメチンシ
アニン、ペンタメチンシアニン、ヘプタメチンシアニン
、スチリル染料、オキソノール、メロシアニン、錯シア
ニン、アゼニウム染料、アゾ染料、アンスラキノン染料
、インジゴ染料、ビニレン染料、アゾメチンが用いられ
る。これらの種類の染料の例としては、ローズベンガル
、アクリジンオレンジ、ローダミンＢ、エリスロシン、
エオシン、フルオレッセイン、ブリリアントグリーン、
クリスタルバイオレット等がある。

着色が必要な場合には各色に応じて公知の有機顔料、染
料が用いられる。例えばニグロシン、アニリンブルー　
カルコオイルブルー　クロムイエロー　ウルトラマリン
ブルー　デュポンオイルレッド、キノリンイエロー　メ
チレンブルークロリド、フタロシアニンブルー　マラカ
イトグリーンオキサレート、ランプブラック、オイルブ
ラック、アゾオイルブラック、ローズベンガル等がある
。

本発明の特徴である結着樹脂としては高分子主鎖として
オレフィン系、エチレンオキサイド、ポリアミド系、側
鎖としてカルバゾール環またはその誘導体、主鎖と側鎖
との間を長鎖チルキル基、または長鎖アルキル基とア□
ミド結合、エステル結合、エーテル結合等で長く連結し
たものを用いる。

主な高分子の例を第１表に示す。

第 表 本発明の電子写真用組成物は感光体、あるいは光導電性
トナーに応用される。その具体的例を以下に示す。

Ｕ実施例１コ 本発明に示される電子写真用組成物を用いて現像剤に使
用される光導電性トナーを作成した。

該光導電性トナー（以下フォトナーと呼ぶ。）の組成及
び製法を以下に示す。

酸化亜鉛・・・４０重量部 増感色素・・・０．０４重量部 エチルアルコール・・・８０重量部 光源としては紫外域〜可視域〜近赤外域について何でも
可能だが、安価・小型の半導体レーザーを書き込み系と
して考える。このため、近赤外域に感度のある増感色素
として、下記構造のシアニン色素を採用した。

一 実施例１の増感色素 上記材料を混合し、超音波で均一に分散、吸着させた。

孜に遠心分離により溶媒であるエチルアルコールを除去
し、乾燥した色素吸着酸化亜鉛を得る。

次に樹脂の着色溶液を作製する。本実施例では下記構造
の樹脂を採用した。

−Ｈ 下記組成でトルエン溶媒中で溶解、相溶させた。

カルバゾール樹脂・・・４０重量部 黒色染料−１・・・２０重量部 黒色染料−１は近赤外を透過する性質を持つもので第２
図に示すような、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。

この溶液中に上記の色素吸着酸化亜鉛を加え、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のフオトナーを作製した。

次に、第１図に本発明の光導電性トナーを用いた画像形
成装置の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、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。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２により現像電界印加中に、露光系３で光照射し
像形成を行う。酸化亜鉛を増感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
。光照射を受は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。転写部では普通紙８を通し
て通常の静電転写で紙上に像形成する。本発明のフオト
ナーはメモリー効果がほとんど無いので転写部では高絶
縁性に抵抗は回復しており静電転写が可能となった。こ
の転写紙上の像をヒートロール、６により永久定着させ
る。ドラム上に残ったトナーはクリーニングブラシ７で
除去する。本プロセスを通して実際に画像形成したとこ
ろ、３００ＤＰｉの解像度で、２０ＰＰＭの印字スピー
ドが得られた。黒のベタ画像はＯ，Ｄ値で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１０ｅｒ
ｇ／ｃｍ２で書き込みを行った。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。こうした印字結果は電子供
与性樹脂がメモリー効果の減少に大きな寄与をし、また
、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、黒色の印字流度が所望の設計通り機能し
ていることを示すものである。

［実施例２］ フオトナーの組成を以下のように代えて実験を行なった
。他の材料、組成、製法は実施例１と同様である。

この表からもわかるようにＺｎＯ／樹脂比は１７２〜５
／１が望ましいことがわかる。１／２より小さいと光感
度がです、これにより印字されなくなり、また５／１よ
り大きいとうまく定着されず、印字不良となる。

［実施例３］ 以下の組成に従って電子写真用感光体を作製した。

酸化亜鉛・・・８０重量部 増感色素・・・０．０８重量部 エチルアルコール・・・１６０重量部 増感色素は実施例１と同様なものを用いた。

上記材料を混合し、超音波で均一に分散、吸着させた。

次に遠心分離により溶媒であるエチルアルコールを除去
し、乾燥した色素吸着酸化亜鉛を得る。

次に上記色素吸着酸化亜鉛を結着樹脂とともに溶媒中で
混合・分散させる。樹脂としては実施例１と同様なもの
を用いた。

下記の材料をトルエン溶媒中で溶解させた。

カルバゾール樹脂・・・２０重量部 この溶液中に上記の色素吸着酸化亜鉛を加え、樹脂中で
均一分散になるようさらに超音波分散して感光層形成溶
液を作製した。

この感光層形成溶液を、Ａｌ蒸着ＰＥＴ上にワイヤーバ
ーを用いて塗工し乾燥機中で乾燥させて電子写真感光体
を作製した。乾燥後の塗工厚みは約・１０〜２０μｍと
なるよう調整した。

上記のようにして作製した電子写真感光体を川口電機製
５Ｐ−４２８でゼログラフィツク特性を測定した。光源
は干渉フィルターにより分光したハロゲンランプ、光量
１μＷ　／　ｃ　ｍ　２としたものを用いた。測定条件
は５ｔａｔ−１，’　コロナ印加電圧−５ｋＶ、Ｄａ、
ｒｋ　　Ｄｅｃａｙ　　４秒、Ｌｉｇｈｔ　　　Ｄｅｃ
ａｙ　　　４秒、　　Ｃｌｅｎｉｎｇ２秒である。測定
の結果、帯電電位Ｖｅ７００Ｖ。

半減露光ＪＩＥ　Ｉ／２１０　ｅ　ｒ　ｇ／　ｃ　ｍ　
２．　　残留電位ＶＲ約Ｏｖであった。この感光体を用
いて、帯電、光照射という繰り返し試験を１サイクル３
秒で行ったところ、１０００回繰り返しても帯電量、感
度特性に特に変化はなかった。このことは２．０Ｐ、Ｐ
Ｍの高速マシンに対応可能なこ・とを示し、酸化亜鉛の
メモリー効果の減少に電子供与性樹脂が大きく寄与して
いることな示している。

［実施例４］ 電子写真用組成物に用いられる光導電性顔料として次表
に示す物質を粉体として用いて特性評価した。今回は感
光体を作成し評価した゛が、フオトナーを作ることも可
能である。また、感光体の膜組成、 製法、 評価方法は実施例３と同様と した。

第 表 この表からもわかる通り、カルバゾール系樹脂を用いた
場合、酸化亜鉛と同様に抵抗回復のスピードに効果が認
められる。

［実施例５］ フオトナーに用いられる樹脂として、以下の表に示す材
料を用いてプロセス実験を行った。比較としてその他の
樹脂を用いた場合も示す。フオトナーの組成、製法、評
価は実施例１と同様とした。

この表からも明らかなように本発明の特徴であるカルバ
ゾール系樹脂を含む場合は、抵抗回復のスピードに効果
が認められ印字品質も良好であるが、電子吸引性樹脂の
場合は印字も不鮮明になり、夷だ、主鎖と側鎖の間に長
鎖アルキル基を含む各種結合基を含まない場合は定着性
が悪く、中抜けの多い印字となった。

［実施例６］ ＺｎＯ感光体に用いられる樹脂として、以下の表に示す
材料を用いてプロセス実験を行った。比較としてその他
の樹脂を用いた場合も示す。ＺｎＯ感光体の組成、製法
、評価は実施例３と同様とした。

７一 この表からも明らかなようにカルバゾール系樹脂を含む
場合は、抵抗回復のスピードに効果が認められ、電子吸
引性樹脂の場合は印字も不鮮明になる。

［′実施例７］ 結着樹脂として用いる高分子をカルバゾール系樹脂を中
心に以下の表に示す混合物について行なった。材料組成
、製法、評価は実施例３と同様とした。

このように結着樹脂はカルバゾール単体のみならず、定
着性向上のために他の樹脂との混合系として電子写真用
組成物を作成しても光感度、印字品質を確保することは
可能である。他の樹脂の添加量は全樹脂量に対して１〜
５０重量％の間で作成可能で、また、添加する樹脂の種
類は上記以外の物が使えることは言うまでもない。　　
以上実施例を述べたが、本発明の電子写真用組成物を用
いたプロセスは、以上の実施例のみならず、光導電性顔
料を用いた全てのプロセスに応用可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、電子写真用組成物が
、結着樹脂として高分子主鎖とカルバゾール環の間に長
鎖アルキル基と、少なくともアミド結合、エステル結合
、エーテル結合のいづれかを含むカルバゾール系樹脂を
用いたことで抵抗回復の速い電子写真用組成物が提供で
きるようになった。

本発明による電子写真用組成物を使用した画像形成装置
を用いるならば、帯電性や感度等を維持しつつ、高速印
字が可能で、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、本発明の電子写真用組成物をトナーに用いた
ときのプロセスを表す図。 第２図は本発明の光導電性トナーに用いら屯る黒色染料
の構成を表す図。 １、ドラム ２、二成分磁気ブラシ現像器 ３、露光系 ４゜フオトナー ５、コロナ転写器 ６、ヒートロール ７、クリーニングブラシ ８、普通紙 ９、誘電体基板 １０、導電性基板 Ｘ　：　−ＧＯＯＲ、−５ＯａＲ。 アルキル基、水酸基 （Ｒ：アルカリ金属又は 炭化水素基） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも光導電性顔料、結着樹脂からなる電子写真用
   組成物において、該結着樹脂が高分子主鎖とカルバゾー
   ル環の間に長鎖アルキル基と、少なくともアミド結合、
   エステル結合、エーテル結合のいづれかを含むカルバゾ
   ール系樹脂であることを特徴とする電子写真用組成物。