JPH0315077A - 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 - 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、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、トナー層形或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或システムはアナ
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７８０ｎｍ〜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
。

一般には、光導電性材料として酸化亜鉛を用い、増感剤
としてン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ノク
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〜８５０ｒｖの光を吸収するので、
トナーの光感度が低下してしまう。また、７８０ｎｍ付
近に吸収のない黒色感熱色素と顕色剤とを用いて黒色ト
ナーを得ることも検討されているが、この場合にはトナ
ーの帯電性が著しく低下するという問題がある。また、
黒色感熱色素は一般にラクトン環を有しているため発色
に伴う開環により酸化亜鉛表面に吸着し、シアニン色素
の吸着を阻害するという問題もある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の欠点を解決するためになされたもので
あって、その目的は帯電性及び光導電性が共に良好で、
７８０ｒ＋ｍ付近の波長に対して優れた光感度を有する
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、光導電性材料と、増感剤
と、黒色顔料としてべ゛リレン系黒色顔料とを含有して
おり、そのことにより上記目的が達成される。

上記ペリレン系黒色顔料は、一般式が、下式（Ｉ）で表
されるものが好ましい。

また、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、酸化亜鉛と、シア
ニン色素と、結着樹脂と、一般式が上式（Ｉ）で表され
るペリレン系黒色顔料と、を含有しており、そのことに
より上記目的が達戊される。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る半導体レーザー波長域に光感度を有する黒
色光導電性トナーは、結着樹脂と、光導電性材料と、増
感剤と、着色剤としてペリレン系黒色顔料を含有してな
り、これらを溶剤等に分散ないし相溶させ、このものを
粉砕法ないし噴霧法により粒状化させて作成される。

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、スチレンーブタジエン共重
合体、スチレンーアクリ口ニトリル共重合体、スチレン
ーマレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレンー
アクリル系共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、
ポリ塩化ビニル、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、ポ
リエステル、アル牛，ド樹脂、ボリアミド、ポリウレタ
ン、アクリル変性ウレタン樹脂、エボキシ樹脂、ボリカ
ーボ不−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、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。

上記光導電性材料としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸
化カドミウム等が用いられ、メモリー性が大きい点で酸
化亜鉛が特に好ましく用いられる。

光導電性材料の添加量は、光導電性材料／結着樹脂−１
／１〜５／ｌ　（重量比）が好ましく、特に好ましくは
２／１〜３／ｌ　（重量比）である。

上記増感剤としては、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７アニン色素。

（但し、ＲはＣＨ３、Ｃ２Ｈ６、Ｃ■２ＣＯＯＨ，　Ｃ
２Ｈ，ＣＯＯＨ，または、ＣＨ２＝ＣＨＣｌ！２、Ｘは
］、Ｂｒ，　ＣＬ　Ｃｌ０４、または−ＯＳＯ２→＝）
→Ｃ■３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
からなる選ばれ、Ｘは酸の陰イオンである） これらのン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。増感剤の添カロ量は、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（１．Ｌ〜０．２重量％
である。

上記ペリレン系黒色顔料は、レーザー光の波長域テアル
７８０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長域にお０て光吸収のほと
んどない黒色顔料であり、具体的に：ｉ次式（Ｃ）　　
（Ｄ）　　（Ｅ）で表されるペリレンー３，　４，　９
．　１０−テトラカルボン酸ジイミド等があげられる。

（式（Ｅ）中、Ｙはフェニル基、メチル基またはヒドロ
キンメチル基を示す） 上式（Ｃ）で表されるペリレン系黒色顔料は、公知の手
段で、ペリレンー３，　４，　９．　１０−テトラカル
ボン酸またはその二無水物を４−メト牛シーペンンルア
ミンと、水又は有機溶剤中で高温において、場合により
加圧下で反応させることにより製造される。

その詳細は、例えば、特開昭５７−１３９１４４号公報
に開示されている。

上式（１））で表されるベリレン系黒色顔料は、公知の
手段で、ペリレンー３，４、９　１０−テトラカルボン
酸またはその二無水物を６−ヒドロキ／ヘキシルアミン
と、水又は有機溶剤中で高温において、場合により加圧
下で反応させることにより製造される。

その詳細は、例えば、特開昭６７−１７５３号公報に開
示されている。

上式（Ｅ）で表されるベリレン系黒色顔料は、公知の手
段で、ペリレンー３，　４，　９．　１０−テトラカル
ボノ酸またはその二無水物を相当するアミンと、水又は
有機溶剤中で高温において、場合により加圧下で反応さ
せることにより製造される。その詳細は、例えば、特開
昭５２−１０３４５０号公報に開示されている。

上記した各ベリレン系黒色顔料は、合成に際して得られ
る粗製のまま用いてもよく、あるいは仕上げ処理を施し
て、例えば、硫酸から再沈澱させるか、又は粉砕し次い
で水、又は有機溶剤又はその混合物から再結晶すること
により微粒子状の形態に変えて用いることができる。

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
の添加量は、結着樹脂に対してｌ〜２０重量％が好まし
く、より好ましくは５〜１０重量％である。ペリレン系
黒色顔料の添加量が多すぎると、黒色光導電性トナーの
帯電性が低下し、光感度がやや低下する傾向にあり、ま
たペリレン系黒色顔料の配合量が少なすぎると、黒色化
の効果か小さい。また、本発明の黒色光導電性トナーに
は、色補正として７８０ｎｍ付五に吸収を行さない他の
色味の着色剤を添加してもよく、さらに必要に応じて上
述した戊分の他に、公知のワノクス類等のオフセｙ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創定し、露光（光照
射）によって低下したトナー層の表面電位を剣定して効
率よくトナー層の電荷が消失されたことを意味する。

（実施例） 以下に、本発明を実施例により具体的に説明す尖逓駆ｔ
Ｌ 酸化亜鉛、ＳＯＸ　１００　（正同化学社製、商品名）
・・・１００重量部 スチレンーアクリル樹脂、ＰＡ−５２５　（三井東圧化
学社製、商品名）・・・３３重量部 ペリレン系黒色顔料、Ｐａｉｌｏｇｅｎ　Ｂｌａｃｋ　
ＬＯＯ８４・・・５重量部 シアニン色素・・・０．１重量部 トルエン・・・１０００重量部 を基本処方として、次式に示すシアニン色素（ＮＫｌ９
６７、日本感光色素研究所製）を用い、常法に従って平
均粒径｛０〜１１μｍの黒色光導電性トナーを得た。

丈血犯講エ ンアニン色素として、次式に示すもの（ＮＫｌ４１４、
日本感光色素研究所製）を用いた以外は、実施例１と同
様にして平均粒径１０〜１１μｍの黒色光導電性トナー
を得た。

ンアニン色素として、次式に示すもの（　ＮＸ２０　１
４、日本感光色素研究所製）を用いた以外は、実施例１
と同様にして平均粒径１０〜１１μｍの黒色光導電性１
・ナーを得た。

止本』引Ｌ ベリレン系黒色顔料の代わりに、黒色感熱色素ＴＧＩＩ
　（日本化薬社製、商品名）５重１部と、顕色剤ＴＧ−
ＳＡ＋　（日本化薬社製、商品名）５重量部を用いた以
外は、実施例１と同様にして平均粒径１０〜１１μｍの
光導電性トナーを得た。

星蝮園主 ペリレン系黒色顔料の代わりに、黒色感熱色素ＴＧＩＩ
　（日本化薬社製、商品名）５重量部と、顕色剤ＴＧ−
ＳＡＩ　（日本化薬社製、商品名）５重量部を用いた以
外は、実施例２と同様にして平均粒径１０〜１１μｍの
光導電性トナーを得た。

教蝮園主 ペリレン系黒色顔料の代わりに、黒色感熱色素ＴＧＩＩ
　（日本化薬社製、商品名）５重里部と、顕色剤ＴＧ−
ＳＡ＋　（日本化薬社製、商品名）５重量部を用いた以
外は、実施例３と同様にして平均粒径１０〜１１μｍの
光導電性トナーを得た。

丸４園± ペリレン系黒色顔料を用いない以外は、実施例１と同様
にして平均粒径ｔｏ−１１μｍの光導電性トナーを得た
。

崖（Ｕ怨』ー ペリレン系黒色顔料を用いない以外は、実施例２と同様
にして平均粒径１０〜ｌ１μｍの先導電性トナーを得た
。

匿竪鯉ｉ ペリレン系黒色顔料を用いない以外は、実施例３と同様
にして平均粒径１０〜１１μｍの先導電性トナーを得た
。

次に、上記実施例１〜３及び比較例１〜６で得られた各
光導電性トナーをフエライトキャリアと〆昆合して摩擦
帯電させ、電子写真複写機用の磁気プラン現像装置に没
人して、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／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、ブローオフ注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。

（以下余白） 表 ｌ レーザー波長域の波長を吸収することなく、しかも光導
電性材料に対して悪影響を与えることなく黒色化するこ
とができ、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
提供することができる。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結着樹脂と、光導電性材料と、増感剤と、黒色顔料
   としてペリレン系黒色顔料と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。 ２、前記ペリレン系黒色顔料が、一般式が、下式（ I
   ）で表されるものである請求項１記載の半導体レーザー
   波長域に光感度を有する黒色光導電性トナー。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式中、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
   式、化学式、表等があります▼、または−ＣＨ＿２−Ｃ
   Ｈ＿２−Ｙ（Ｙはフェニル基、メチル基、またはヒドロ
   キシメチル基を示す）〕 ３、結着樹脂と、酸化亜鉛と、シアニン色素と、一般式
   が上式（ I ）で表されるペリレン系黒色顔料と、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。