JPH026967A - 静電潜像現像方法 - 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、電子写真プロセス等において静電潜像を現像
するための静電潜像現像方法に関するものである。

〔従来の技術〕

画像形成技術の分野において、−様に帯電させた光導電
体上に画像信号に応じて選択的に光照射を行い、形成さ
れた静電潜像を現像する方式は一般に静電写真プロセス
と呼ばれている。この静電写真プロセスには、大別して
乾式現像法と湿現像法とがある。

乾式現像法は、原理的に静電潜像に単に着色剤の粉末を
散布し付着させるだけなので、取り扱い性および現像ト
ナー剤の保存性に優れるという長所を存している。しか
しながら、電子スチル写真を印画するビデオプリンタ等
に見られるごとく、近年高まりつつある高品位画像への
要望に対応するには、湿式現像法に一歩譲らざるを得な
いのが実情である。

これに対して湿式現像法は、着色剤としての染料あるい
は顔料を絶縁性媒体中に分散させた液体現像剤を使用す
る方式である。湿式現像法によれば、銀塩写真に匹敵す
る解像度と階調を得ることが可能であるほか、特に着色
剤として顔料を使用した場合には形成された画像の耐候
性に優れており、各方面で開発が進められている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の湿式現像法において使用される現像剤
は、絶縁性媒体として例えば飽和炭化水素系のアイソパ
ーＧ（エッソ社製）に代表される常温で液体状の物質を
用いていることから、当然のことながら常温では液体で
ある。

しかしながら、常温で液状の現像剤を用いた現像方法で
は、現像剤の取り扱いが面倒で、例えば常に安定した画
像形成を実現するためには顯繁なメンテナンスが必要に
なる等、作業性の点で不利である。

また、現像剤の保存、供給に際しても、着色剤粒子の凝
集・沈澱等による濃度変化が問題となり、さらには廃液
処理の観点からも好ましいことではない。

そこで本発明は、上述のような従来の実情に鑑みて提案
されたものであって、取り扱い性に優れ、常に安定した
画像形成を可能とする静電潜像現像方法の提供を目的と
する。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために、常温で固体の
電気絶縁性有機物に着色剤が分散されてなる現像剤を加
熱して液化し、液化した前記現像剤により静電潜像を湿
式現像することを特徴とするものである。

本発明の現像方法の原理は第１図により説明される。こ
の図は便宜上、−枚の長い感光基材（１）に対して各工
程が順次適用されてゆくものとして示しである。

先ず、帯電工程にて感光基材（１）がコロナ放電体（２
）等の適当な帯電手段を用いて例えばマイナスに一様に
帯電される。次の露光工程では、￥導体赤外レーザー光
源（３）等の適当な露光手段を用いて画像情報に対応し
た選択的な光照射が行われ、露光された部位のマイナス
電荷が消失する。

ここで、静電潜像の形成方法や感光基材の種類を問わず
、例えば感光基材（１）に関して言えば、周知の有機光
導電体もしくは無機光導電体からなる感光基材（１）に
対して用いることができる。、適用される有機光導電体
としては、周知の広範囲の有機光導電体が挙げられ、実
用化されているものとしてはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ールと２，４゜７−ドリニトロフルオレンー９−オンと
からなる電子写真感光基材、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ルをビリリウム塩基色素で増感したもの、ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾールをシアニン系色素で増ｉしたもの、有
機顔料を主成分とする電子写真感光基材、染料と樹脂と
からなる共晶錯体を主体とする電子写真感光基材等が例
示される。無機光導電体としては、酸化亜鉛、硫化亜鉛
、硫化カドミウム、セレン、セレン−テルル合金、セレ
ン−砒素合金、セレン−テルル−砒素合金、非晶質ケイ
素系材料等が挙げられる。

次の現像工程では、上述のようにして静電潜像の形成さ
れた感光基材（１）が現像タンク（４）の上を通過する
。上記現像タンク（４）の中には、常温で固体の電気絶
縁性有機物（５）中にプラスに帯電した着色剤粒子（６
）が分散された静電潜像現像剤が入っており、当該静電
潜像現像剤は加熱手段（７）によって加熱ｌ６融され、
液状を呈している。

上記現像タンク（４）に供給される現像剤は、少なくと
も常温で固体であり加熱冷却にまり固液変化する電気絶
縁性を機動（５）に着色剤粒子（６）が分散されてなる
ものである。

ここで、電気絶縁性有機物（５）の融点は、通常の使用
環境や取り扱い性を考慮して３［Ｃ以上とし、より好ま
しくは４０℃以上である。融点の上限は特に規定される
ものではないが、実用的にはおよそ１００℃、より好ま
しくは８０℃以下である。これは、融点があまり高過ぎ
ても加熱に余分なエネルギーを消費すること、基体上に
保持し゛ζ使用する場合に基体として一般に使用される
材料の耐熱温度を越えてはならないこと等を考慮しての
ことである。

これらの要求を満たす材料としては、パラフィン類、ロ
ウ類、およびこれらの混合物が挙げられる。まずパラフ
ィン類としては、ノナデカンからヘキサコンクンに至る
炭素数１９〜６０の各種の正パラフィンがある。またロ
ウ類としては、カルナウバロウ１綿ロウ等の植物ロウ、
ミツロウ等の動物ロウ、オシケライト、およびパラフィ
ンロウ、微晶ロウ、ペトロラタム等の石油ロウ等が挙げ
られる。これらの材料は、誘電率εが１．９〜２．３程
度の誘電体である。

さらには、ポリエチレン、ポリアクリルアミドや、ポリ
ｎ−ステアリルアクリレート　ポリｎステアリルヌクク
リレート等のポリアクリレートのホモポリマーあるいは
コポリマー（例えばコボＩＪ　ｎ−ステアリルアクリレ
ートエチルメタクリレート等）等の側鎖に長いアルキル
基を有する結晶性高分芋も使用可能であるが、加熱時の
粘度等を考慮すると先のパラフィン類、ロウ類が好適で
ある。

また、上記電気絶縁性有機物（５）に分散される着色剤
粒子（６）としては、従来公知の無機顔料、有機顔料、
染料およびこれらの混合物が使用できる。

たとえば無機顔料としては、クロム系顔料、カドミウム
系顔料、鉄系顔料、コバルト系顔料、群青、紺青等が挙
げられる。また、有機顔料や染料としでは、ハンザイエ
ロー（Ｃ，１，１１６８０）、ベンジジンイエローＧ　
（Ｃ，１，２１０９０）、ベンジジンオレンジ（Ｃ，１
，２１１１０）、ファーストレッド（ｃ、　１．３７０
８５）、ブリリアントカーミツ３　Ｂ　（Ｃ，１，１６
０１５−Ｌａｋｅ）、フタロシアニンブルー（Ｃ，１，
７４１６０）　、ビクトリアブルー（Ｃ，１，４２５９
５−Ｌａｋｅ）　、スピリットブラック（Ｃ，１，５０
４１５）　、オイルブルー（Ｃ，１，７４３５０）、ア
ルカリフ゛ル−（Ｃ，１，４２７７０八）、ファースト
スカーレｙ　）　　（Ｃ，１，１２３１５）、ローダミ
ン６　Ｂ　　（Ｃ，１４５１６０）、ローダミンレーキ
（Ｃ，１，４５１６０−Ｌａｋｅ）　、ファーストスカ
イブルー（Ｃ，１，７４２００−Ｌａｋｅ）　、ニグロ
シン（Ｃ，１，５０４１５）　、カーボンブラック等が
挙げられる。

これらは単独でも２種以上の混合物としても用いること
ができ、所望の発色を有するものを選択して使用すれば
よい。

現像剤には、これら電気絶縁性有機物（５）や着色剤粒
子（６）のほか、分散性や着色剤の定着性を向上させる
目的で樹脂を併用しても良い、かかる樹脂としては公知
の材料を適宜選択して使用することができ、例示すれば
ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、環化ゴム
、天然ゴム等のゴム類、スチレン系樹脂、ビニルトルエ
ン系樹脂アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ酢酸ビニル
系樹脂等の合成樹脂類、ロジン系樹脂、水素添加ロジン
系樹脂、アマニ油変成アルキド樹脂等の変成アルキドを
含むアルキド樹脂類、ポリテルペン類等の天然樹脂類等
が挙げられる。その他、フェノール樹脂類、フェノール
ホルマリン樹脂等の変成フェノール樹脂類、フタル酸ペ
ンタエリトリット、クマロン−インデン樹脂類、エステ
ルガム樹脂類、植物油ポリアミド樹脂類等も有用である
し、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリプロピレン等のような
ハロゲン化炭化水素重合体類、ビニルトルエン−ブタジ
ェン、ブタンエン−イソプレン等の合成ゴム類、２−エ
チルへキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート
、ステアリルメタクリレート、ラウリルアクリレート、
オクチルアクリレート等の長鎖アルキル基を持つアクリ
ル系モノマーの重合体もしくはそれらと他の重合性モノ
マーとの共重合体類（たとえば、スチレン−ラウリルメ
タクリレート共重合体、アクリル酸−ラウリルメタクリ
レート共重合体等）、ポリエチレン等のポリオレフィン
類、ポリテルペン類等も使用できる。

さらに、上記現像剤には通常は電荷供与剤が添加され、
ここで使用される現像剤もその例外ではない。使用され
る電荷供与剤は、たとえばナフテン酸、オクテン酸１オ
レイン酸、ステアリン酸イソステアリン酸あるいはラウ
リン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステル類
の金属塩、油溶性スルホン酸金属塩、リン酸エステル金
属塩、アビエチン酸等の金属塩、芳香族カルボン酸金属
塩、芳香族スルホン酸金属塩等である。

また、着色剤粒子（６）の帯電電荷を向上させるために
、Ｓｉｎ、、／’１ｇｏ：＋、Ｔｉｅ’、、Ｚｎ０Ｇａ
ｚＯ，１，Ｉ　ｎｚｏ３．Ｇｅｍ２．Ｓｎｏｗ、Ｐ　ｂ
ｏ！。

ＭｇＯ等の金属酸化物微粒子やこれらの混合物を電荷増
強剤として添加しても良い。

上述の各成分の配合比であるが、着色剤粒子（６）は電
気絶縁性有機物（５）の溶融状態ＩＩ！に対して０．Ｏ
１〜１００　ｇであることが好ましく、より好ましくは
０．１−１０　ｇである。また電荷供与剤は同じく２に
対して通常０．００１〜１０ｇ、好ましくは０．旧〜１
ｇの範囲である。さらに電荷増強剤は、着色剤粒子（６
）に対して重量比で２倍以下、好ましくは同量以下の範
囲で添加される。

上記現像剤は、前述の如（タンクに入れて使用してもよ
いが、何らかの基体に保持させてシート状、テープ状と
してもよく、これにより取り扱い性は飛躍的に向上する
。

上述の現像剤は、加熱手段（７）により加熱され溶融状
態とされるが、その加熱温度は融点等に応じて適宜設定
すればよく、通常は３０〜１３０°Ｃ１より好ましくは
４０〜ｌＩＯ’ｃとされる。

そして、この液化した静電潜像現像剤が感光基材（１）
と接触すると、前記着色剤粒子（６）がマイナス電荷の
ある部位に向かって泳動し付着する。

最後に、定着工程において不要部分に付着した着色剤粒
子（６）が除去され、除電工程を経て感光基材（１）−
ヒに画像が形成される。

なお、現像に際しては、感光基材（１）と現像剤とが接
触後直ちに固化すると画像品位を低下する虞れがあるた
め、感光基材（１）自体、あるいは感光基材（１）を固
定するステージ等にも加熱手段を設は加熱することが好
ましい。

この場合、感光基材（１）の加熱温度としては、感光体
の種類、特性等に応じて適宜設定すればよいが、現像剤
が液体となる温度以上であることが好ましい。通常は室
温から１３０℃、より好ましくは３０〜１１０°Ｃに設
定される。

現像は、単色であっても良いし、例えばイエロマゼンタ
、シアンの各色の現像剤を用いてフルカラー画像を形成
するものであってもよい。この場合、各色の現像剤につ
いて逐次光の現像方法を繰り返せばよく、現像の順序は
感光の際に使用する光源の種類等に応して選択すればよ
い。例えば、赤外レーザを使用した場合には、イエロー
−マゼンタ−シアンの順であり、紫外線を使用した場合
には、シアン−マゼンタ−イエローの順である。また、
必要に応じてブランクにより墨入れをしてもよく、この
ブランクの現像は前記各色の現像の適当なところで行え
ばよい。

本発明の静電潜像現像方法は、感光以外の手段。

例えば帯電針により誘電体の帯電等で生じさせた静Ｔ、
、潜像を現像する際にも適用できる。

〔作用〕

本発明にかかる静電潜像現像方法では、常温で固体であ
る電気絶縁性有機物中に着色剤が均一に分散された現像
剤が使用される。

この静電潜像現像剤は使用時には適当な加熱手段にて溶
融状態に保持されており、これに静電潜像の形成された
感光基材が接触すると、その電荷にしたがって選択的に
静電層像現像剤が付着して画像が形成される。この静電
潜像現像剤は使用時以外は固体であるため、取り扱い性
や保存性に優れている。したがって、メンテナンスが容
易で常に安定した画像形成能を発揮する静電潜像現像方
法の堤供が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例について説明する。

先ず、本実施例で使用した現像装置の構成について説明
する。

この現像装置は、静電潜像形成部と現像部とに分けられ
、第２図に示すように、これらが単一槽（１１）内に収
容されるとともに、感光基材（１２）を保持したステー
ジ（１３）をガイド棒（１４）に沿って移動することで
帯電、露光から現像までを一貫して行うようにしたもの
である。

なお、感光基材（１２）を保持するステージ（１３）に
は加熱手段（１５）が設けられており、前記感光基材（
１２）を所定温度に加熱するようになっている。

静電潜像形成部は、さらに帯電部と露光部とに分けられ
、帯電部では帯電器（１６）により感光基材（１２）の
全面が例えばマイナス電荷で帯電される。

露光部は、レーザーダイオード（１７）やレンズ（Ｉ８
）１反射ミラー（１９）等の光学系により構成され、全
面帯電された感光基材（１２）に対し信号に応じて選択
的に露光し、この部分の帯電電荷を取り除く役Ｓりを果
たす。

一方、現像部はフルカラー現像に対応して３種類の現像
剤が入れられた現像タンク（２０）　、　（２１）　、
　（２２）よりなるもので、これら各現像タンク（２０
）　、　（２１）（２２）がブローファン（２３）を設
けたエアータンク（２４）内に前記ガイド棒（１４）の
延在方向に順次配置されている。

各現像タンク（２０）　、　（２１）　、　（２２）は
、攪拌機構（２５＞。

（２６）　、　（２７）が設けられた第１のタンク（２
０ａ）　、　（２１ａ）（２２ａ）　と、その外側を覆
う第２のタンク（２０ｂ）　、　（２＋ｂ）　、　（２
２ｂ）とからなり、その底部にはそれぞれ加２へ手段（
２８）　、　（２９）　、　（３０）が設けられている
。

そして、これら各現像タンク（２０）　、　（２１）　
、　（２２）内に入れられた現像剤（３１）　、　（３
２）　、　（３３）は、前記加熱手段によって加熱溶融
され液状とされるとともに、現像時には第１のタンク（
２０ａ）　、　（２１ａ）　、　（２２ａ）の蓋体（３
４）　、　（３５）　、　（３６）に設けられたスリッ
ト（３４ａ）　、　（３５ａ）　、　（３Ｇａ）より若
干噴き上げられ、前記感光基材（１２）と接触されるよ
うになっている。

なお、各現像タンク（２０）　、　（２１）　、　（２
２）は、エアータンク（２４）に設けられたエアースク
イズ部（２４ａ）から吹き出す空気によって遮断されて
おり、混色が防止されている。

前記現像部の後部には、さらに不要となった帯電電荷を
除去する除電器（３７）が設けられている。

かかる構成の現像装置において、感光基材（１２）は、
先ず帯電器（１６）により全面がマイナス電荷で帯電さ
れる。

次いで、この感光基材（１２）は露光部により選択的に
露光され、露光された部分の帯電電荷が逃がされて所定
の静電潜像が形成される。

続いて、この感光基材（１２）は前記ガイド捧（１４）
に沿って加熱されながら現像タンク（２０）と対向する
位置まで移動し、当該現像タンク（２０）内の現像剤に
より現像される。

しかる後に、除電器（３７）の位置まで移動し、不要な
電荷が取り除かれる。

そして、前記感光基材（１２）は再び静電潜像形成部に
まで移動し、同様に帯電−露光−現像タンク（２１）に
よる現像−除電一帯電一露光一現像タンク（２２）によ
る現像→除電なる工程を経ることで、フルカラー画像が
形成される。

以上の構成を存する現像装置を用い、各現像タンク（２
０）　、　（２１）　、　（２２）に以下の現像剤Ａ〜
現像剤Ｃを入れてフルカラー画像の形成を試みた。

現１０町Ｎ 本現像剤はシアン色の静電潜像現像剤である。

まず、着色剤であるリオノール・ブルーＫＸＦｌ（東洋
インキ社製）　０．６２５　ｇおよびイソパラフィン系
溶剤（出光石油社製、商品名Ｉ　Ｐ２８２５）０．５ｇ
をツーバー・マーシー法により小粒子化し、ペーストを
得た。次に、このペーストを別のイソパラフィン系溶剤
（エツジ社製。商品名アイソパー　Ｈ）　５０ｍ　ｅ中
に分散し、電荷増強剤としてアルミナ微粒子（日本アエ
ロジル社製、商品名アルミニウムオキサイドＣ）０．０
５ｇを添加してアルミナビーズと共にペイントシェーカ
ー中で１２時間分散処理を行った。さらに、アクリル樹
脂（三菱レーヨン社製、商品名ＦＲＩＯＩ）の５０％ト
ルエン溶液０．５ｇ、および電荷供与剤となるナフテン
酸ジルコニウム０．０２５　ｇとナフテン酸カルシウム
０．０２５ｇを添加し、濃縮現像液を得た。

次に、融点４２〜４４℃のパラフィン１２０ｍｊ！を予
め７０℃にて溶融し、上記濃縮現像液５ｍｌをこの中へ
分散させて青色の静電潜像現像剤を調製した。

四１すｌＷ 本現像剤はイエロー色の静電潜像現像剤である。

まず、着色剤であるシミュラー・ファスト・イエロー８
ＣＦ　（大日本インキ社製）０．５ｇおよびイソパラフ
ィン系溶剤（出光石油社製、商品名ｒ　Ｐ２８２５）　
０．５　ｇをツーバー・マーシー法により小粒子化し、
ペーストを得た。次に、このペーストを別のイソパラフ
ィン系溶剤（エツジ社製。商品名アイソパーＨ）５０ｍ
ｌ中に分散し、電荷増強剤として超微粒子状無水シリカ
（日本アエロジル社製、商品名アエロジル　２００）　
０．０１　ｇを添加してガラスピーズと共にペイントシ
ェーカー中で１８時間分散処理を行った。以下、濃縮現
像液と静電潜像現像剤の調製方法は現像剤へに記載した
方法と同様である。

μｍ 本現像剤はマゼンタ色の静電潜像現像剤である。

まず、着色剤であるシミュラー・ローダミンＹトナーＦ
（大日本インキ社製）０．８ｇおよび亜麻仁油０．５ｇ
をフーハー・マーシー法により小粒子化し、ペーストを
得た。次に、このペーストを別のイソパラフィン系溶剤
（エノソ社製、商品名アイソパーＨ）５０ｍｊ！中に分
散し、ガラスピーズと共にペイントシェーカー中で１８
時間分散処理を行った。以下、濃縮現像液と静電潜像現
像剤の調製方法は現像剤Ａに記載した方法と同様である
。

一方、感光基材（１２）には、変成酢酸ビニル樹脂から
なるシート（膜７５０μｍ）の上に、感光剤としてポリ
ビニルカルバゾール１ｇ、増感剤としてシアニン色素（
日本感光色素社製、商品名ＮＫ２８９２）　０．２　ｍ
　ｇを含む感光層＜ＩＩ＊厚２００　ｐ　ｍ　）が形成
されたものを使用した。また、上記感光基材（１２）と
前記現像剤が接触後直ちに固化すると画像品位を低下さ
せる虞れがあるため、感光基材（１２）を固定するステ
ージ（１３）を５５℃に加温した。

この結果、解像度、精彩度に優れ銀塩写真に匹敵する良
好なフルカラー画像が安定して得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明にかかる静電
潜像現像方法においては、常温で固体である電気絶縁性
有機物を媒体とする現像剤が使用されているため、現像
剤の取り扱い性や現像時の作業性を大幅に向上すること
ができ、現像装置の簡略化も可能である。

また、本発明の現像方法によれば、従来の湿式現像と同
等の画像品位を確保することができ、したがって、高品
質の画像を安定して得ることができる。

さらに、本発明方法で使用される現像剤は使用後には固
体状態で廃棄することができるため、廃棄物処理の観点
からも好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法の原理を説明するための模式
図である。 第２図は実施例で使用された現像装置の構成を概略的に
示す模式図である。 ｌ・・・感光基材 ４・・・現像タンク ５・・、電気絶縁性有機物 ６・・・着色剤粒子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 常温で固体の電気絶縁性有機物に着色剤が分散されてな
   る現像剤を加熱して液化し、液化した前記現像剤により
   静電潜像を湿式現像することを特徴とする静電潜像現像
   方法。