JPH04503123A - 現像液調合物 - 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】 発明の名称 現像液調合物 技術分野 本発明は、静電プリント法、ことに持続した複写特性の得られる改良され九現像 液調合物（１ｉｑｕｉｊ　ｄｅｖｅ−１ｏｐａｒ　ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ　） に関する。

背景技術 基板に静電荷パターンとして存在する静電Ｓを形成する方法はよく知られている 。静電プリント又は静電複写では、光導電性結像面に先ず、この結像面を給電コ ロナを過ぎて一様な速度で動かすことによシ一様な静電荷を与える。次いでこの 結像面は複写しようとする原版の光学像に露出する。この光学像は、静電潜像を 生成するように結像面に成るパターンで選択的に放電させる。明るい背景で暗い プリントを含む原版の場合には、この潜像は、光への露出により実質的に放電さ れた「背景」部分の中で原版の模様に対応する実質的に放電してない「プリント 」部分から成っている。

潜像は、原版の潜像に対応するパターンで潜像のプリント部分に付着する反対の 帯電をした着色トナー粒子への露出により現像する。

現像液使用写真複写機では、これ等の帯電トナー粒子は誘電性液体中に分散する 。これ等の分散成分は、担体液体、トナー粒子及びチャージ・ディレクタ（ｃｈ ａｒｇｅ　ｄｉｔｏｃｔｏｒ　）である。現像液中の帯電トナー粒子は潜像の反 対に帯電し几「プリント」部分に泳動し光導電性表面にパターンを形成する。こ のパターンと像の対応するトナー粒子及び残留担体と背景とは、次いでシートに 転写され可視像を生ずる。この処理後に光導電性表面に残留する現像液は再循環 して現像液保持器に戻す。

チャージ・ディレクタは、現像液中のトナー粒子を帯電させることにより、前記 した電気泳動現像法で重要な役をする。帯電現像液の安定な電気的特憇、とくに 現像液を変えないで多数のプリントを生じようとするときに高品質のｇＩＩを得 るのに極めて重要である。

チャージ・ディレクタの一部は固体トナー粒子により吸着される。吸着機構を介 して固体トナー粒子と協働し几ままになるチャージ・ディレクタの全量は吸着分 析から定めることができる。このような分析法の詳細については後述する。

各写真複写ごとに利用するトナー粒子の量は原稿の「プリント」部分の１００分 率に比例して変るが、転写担体の量はプリント部分に従って一層ゆるやかに増す 。大きい「プリント」部分を含む原稿は、「小さい」プリント部分を含む原稿よ りトナー粒子の一層大きい消耗を生ずる。すなわち実質的に白い原稿すなわち被 覆区域をほとんど含まない紙はトナー粒子の相対的消耗が少ない。実質的に暗い 原稿すなわち多くの図形像又は文字複写を含む原稿はトナー粒子の一層大きい相 対的消耗を生ずる。

光導電性表面に現像液′ｆ：ｔＩＩＡすと、現像液溜め内の現像液の全量を消耗 する。一般にこの溜めは２つの各別の源から補充する。Ｉｌｌの源は担体液体を 含み、第２の源は担体液体中の高度に濃縮されたトナー粒子の分散液を含む。チ ャージ・ディレクタは、一般に担体液体又はトナー粒子分散液のいずれかと共に 加えるが両方と共に加えることはない。担体液体の補充割合は、現−液の全量を 監視することによって制御する。トナー粒子の補充割合は、液体現像剤中のトナ ー粒子の濃度を光学的走査により監視することによって制御する。

すなわち現像液分散液中のトナー粒子濃度は比較的一定のままになっている。し かしチャージ・ディレクタは一般に、担体液体又は濃縮トナー粒子分散液のいず れかと共に加え−るがこれ等の両方と共に加えることはないから、現像液中のチ ゛ヤージ・ディレ１夕濃度は異なる適用範囲で実質的な操作中に一定のままにな らな・ぐて現像液溜め内にチャージ・ディレクタの不クシあい゛を生ずる。

本発明者は研究の結果多くの低品質の複写は、現像液中の゛このチャージ・ディ レクタの不つりあいによって生ずることが分つ友。現像液中の最適のチャージ・ ブイレフ゛り濃度は通常、成る会称のプリント面積を持つ原稿から行つ几複写で 高品質の複写の得られる濃度になるように定める。前記したように写真複写ごと に利用されるトナー粒子の量は原稿の「プリント」面積に比例して変る。小さな 「プリント」面積を持つ多数の原稿（以下「白色」複写と称する）はトナー粒子 の利用が極めてわずかである。しかし複写ごとに利用される現像液の全量はプリ ント面積により一層遅く変るから、多数の白色複写は現像液の全量を消耗する。

これに応じて担体液体を現像液溜めに加える。溜めに加える担体液体の量は、白 色複写の利用するトナー粒子が極めてわずかであるから、トナー粒子分散液の量 よりはるかに多い。写真複写機を、チャージ・ディレクタに担体液体だけしか加 えないように作ると、多数の白色複写によって現像液中のチャージ・ディレクタ の濃度が増加する。チャージ・ディレクタの最適値以上に増加した濃度によりト ナー粒子の最適値より低い分散液が生ずる。このようにして複写品質が低下する 。

写真複写機をチャージ・ディレクタに・トナー粒子液だけしか加えないように作 ると、多数の白色複写で現像。

液中Ｏチャージ・ディレクタの濃度が低下する。この同様に高い「プリント」Ｗ ｌを持つ多数の原稿（以下「黒色・」複写と称する）は複写品質を低下させる。

黒色゛複写を生ずると、現像液中のトナー粒子のａｔ消耗して現像液溜めに濃縮 トナー粒子分散液が加わる。チャージ・ディレクタをトナー粒子分散液と共に加 えると、′現像液中のチャージ・ディレクタの濃度が増す。

すなわちチャージ・ディレクタ゛が最適値より高い濃度になると複写の質が低下 する。チャージ・ディレクタを担体液体と共に加えると、黒色複写により現像液 中のチャージ・ディレクタの濃度を減らす。チャージ・ディレクタの最低値より 低゛込濃度により複写品質が低下する。

現像液中のチャージ・ディレクタの不つりあいの問題に対する最適の解決策では 、現像液中のチャージ・ディレクタ濃度を各別に監視し、トナー粒子溶液又は担 体液体から別個に現像液溜めにチャージ・ディレクタを加える。この解決策とし て、導電率又はその他の費用のかかる装置と付Ｗ的補充ｍ構とを使用することに なる。これ等の装置及び機構は多くの場合にとくに既存の写真複写機に加える際 に非実用的である。

一層簡単な解決法が必要である。

従って本発明の目的は、現像液中のチャージ・ディレクタの問題に対する解決法 を提供し、種種のプリント面積を持つ原版から持続した高品質の複写を生成する ことにより当業界にはよく知られている写真複写法に固有の問題を除き或は低減 することにある。

本発明の他の目的は、チャージ・ディレクタを現像液溜めに担体液体及び濃縮ト ナー粒子分散液と共に加えるようにし元新規な静電写真複写法を提供することに ある。

本発明の別の目的は、担体液体及び濃縮トナー粒子分散液と埠働する正確な比率 のチャージ・ディレ、フタの計算のできる数学式を提供すること≦集る。

本発明のなお別の目的は、複写しようとす、る、原稿のプリント面積の１００分 率に関係なく現、瞭液中のチャージ・ディレクタ濃度を比較的一定に保持する仁 とのできる比率で担体液体及び濃縮トナー粒子分散液と聾働することにより種種 の１００分率のプリント面積を持つ原版から持続し友高品質の複写を生ずるよう にした、新規な静電写真複写法を提供することにある。

本発明のその他の目的及び利点は本発明の詳細な説明から明らかである。

発明の概要 本発明は、静電写真複写法又はプリント法に使う、比較的一定レベルのチャージ ・ディレクタを持つ現像液にある。本発明では現像液中の担体液体及び濃縮トナ ー粒子と協働するチャージ・ディレクタの正確な比率を計算することにより、そ れぞれに適当な比率のチャージ・ディレクタを含ませ現像液系をすべての複写条 件で平衡させる。本発明では白色複写のチャージ・ディレクタ消費は担体液体の チャージ・ディレクタにより満九され、又黒色複写のチャージ・ディレクタ消費 は現像液のトナー粒子対現像液比率に比例する。

図面の簡単な説明 第１図は２種類の溶液に対する導電率対チャージ・ディレクタの量の線図である 。

発明の詳細な説明 本発明者等は、濃縮トナー粒子分散液及び担体液体に必要なチャージ・ディレク タの正確な量を定めるのに式を誘導し友。この式を使うには現像液の定数を定め なければならない。この定数Ｋｌ−ｊｌ一様構を介してトナー粒子と協働するチ ャージ・ディレクタの量を反映する０本発明の式はこの定数と現像液の変数とに 係わる。この式を使いトナー粒子濃度添加及び分散剤添加に必要なチャージ・デ ィレクタの正確な量を定める。

濃縮トナー粒子分散液中のチャージ・ディレクタの正確な量に対する式は次の通 りである。

Ｃ繻　ＳＫ　＋　ＩＤ この式で Ｃ−チャージ・ディレクタの量（ＩＩ９）８−トナー粒子の重量Ｃｆ１） Ｋ−固相と協働するチャージ争ディレクタの重量による量を反映するトナーの各 生産回分に対する定数（ダ／９） ニー現像液系中の担体液体の重量（ＩＩ）Ｄ−１，９の担体液体ごとのチャージ ・ディレクタの重量による量（担体液体中の）（■／１担体液体中のチャージ・ ディレクタの正確な量を計算する式は次の通りである。

−ＤＬ この式で Ａ−担体液体中のチャージ・ディレクタの重量による量（岬） Ｄ−前記式の場合と同じ Ｌ−担体液体の重量による量（１ 前記の関係を定めるには、Ｋ及びＤが既知でなければならない。

Ｋは、現像液中で利用しようとするトナーの各生産回分に対し吸着分析を介して 定める。この分析を行う１方法では、チャージ・ディレクタの量に対し導電率を プロットした線図を作製する。第１に、トナー粒子を含まない互いに異なるチャ ージ・ディレクタ溶液の導電率を測定することにより校正曲線を作製する。

次に特定量のチャージ・ディレクタを分散液中のトナー粒子に加える。通常口な いし１００ｍ９のチャージ・ディレクタをトナー粒子分散液１ｇごとに加える。

次いでチャージ・ディレクタートナー粒子分散液はその１１放置し約２４　ｈｒ にわたシ平衡させる。平衡し九分散液は次いで約１０．００　Ｏｒｐｍで１５ｍ １ｎにわたり遠心分離し、得られる上澄液の導電率を測定する。

トナー粒子分散液に加えるチャージ・ディレクタの量ごとの上澄液の導電率は次 いで、前もって作製し九校正曲線を含む線図にプロットする。この処理は次いで トナー粒子分散液にチャージ・ディレクタを新らたに加えて反復しこの線図に上 澄液曲線を生成する。

２通りの場合すなわち上澄液の場合と制御液（トナーなし）の場合とに対し、与 えられた導電率に達するのに必要なチャージ・ディレクタの量の間の差は、トナ ー粒子と協働するチャージ・ディレクタの量を反映し、第１図のＡにより示しで ある。前記各式に゛必要な値Ｋを見出すためには、値Ａｔ−分散液中のトナー固 形物の重量により割らなければならない。Ｄは次の式を使い実験的に誘導する。

Ｄ口（Ｔ−に８　）　／　（工＋Ｌ　）この式で、 Ｔ−最適現像液中のチャージ・ディレクタの重量による全量Ｃ１１ｇ） Ｔを定めるには現像液の分散液を用意し、最適性能を定めるまでチャージｅディ レクタを加える。実際上作動分散液は写真複写機の現像液溜め内に入れ複写を行 う。得られた複写を複写品質について検査する。複写品質が承認できなければ、 少量の約２０１１ｇのチャージ・ディレクタｔｍめ内の現像液に加え、さらに複 写を行う。次いでこの複写を複写品質について検査する。複写品質が承認できな ければさらに２０ＩＩｇのチャージ・ディレクタを現像液に加える。この処理は 最適の複写品質を生ずるまで続ける。当業界の通常の熟練者は、この処理の開始 近くに２０ダより多い量のチャージ・ディレクタを加えこの処理の終了近くに２ ０１Ｉｇより少ない量のチャージ・ディレクタを加える。次いで現像液中の各材 料の重量を記鎌する。

例 現像液の作動分散液は１４７７．５　ＮのアイソパーＨ（ｒｓｏｐａｒ−Ｆ！　 ）　（エクソン・コーホレイジョン（ＫｘｘｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）の 異性化脂肪族炭化水素の商品名〕と２２．５　ｇの固体トナー粒子とで調製する 。本発明の式を使って分散液を吸着性について分析しに一４４ＩＩｇ／ｇを定め る。前記し友方法を使うと、４０９．５ｍｇのチャージ・ディレクタにより最適 の複写品質の得られることが分つ九。すなわち最適分散液中のチャージ・ディレ クタの全量Ｔｊｌは４０９．５に等しい。この情報からＤは次のように計算する ことができる。

Ｄ綱（Ｔ　−ＫＳ　）　／　（ｒ　＋　Ｌ　）Ｓ　−２２，５ｇの固形物 ｚ＋ｔ、−１４，７７，５９の液体 Ｔ　−４０９，５ダ Ｋ　−４，４ＩＩｇ／　ｇ 従ってＤ　−（ａ　０９．５−　（ａ、、ａ　ｘ　２２．５　）　）　／　１４ ７７．５−０．２１８９／１１ そしてチャージ・ディレクタを平衡状態に保つには担体液体に対するチャージ・ ディレクタの濃度は分散剤に対し０．２１１Ｑ／’ｊでなければならない。すな わち２１０Ｉ＃ｇの電荷ディレクタを１時の分散剤ごとに加えなければならない 。

この情報から写真複写機内のトナー粒子溶液中に入れようとする電荷濃度Ｃの正 確な量を計算することができる。前記したようにＣ−８Ｋ　＋　ＩＤである。７ ．５チの固形物を含む１に９のトナー濃縮物を調製しＣを次のように計算する。

Ｋ　−４，４ダ／ｇ Ｄ−０，２１！／Ｉｉ ８−７．５チＸｌ５Ｃ９−７５，９ Ｉ−１に９−８−９２！Ｍ ｃ　−７５ｘ　４．４　＋　０．２１　ｘ　９２５−５２４．２　ｍｇすなわち ５２４．２　ｍｇのチャージ・ディレクタをトナー粒子濃縮物に加える。最終成 績は、可変のプリント面積を持つ原版の写真複写中に安定なレベルのチャージ・ ディレクタを保つ液体現像剤である。

以上本発明をその実施例について説明し九が本発明はなおその精神を逸脱しない で種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項の規定による）平成　３年　７月２６日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．担体液体及びチャージ・ディレクタから成る第１の組成物を現像液中に移送 し、トナー粒子、前記担体液体及び前記チヤージ・ディレクタから成る第２の組 成物を前記現像液内に移送することから成る、現像液を補充する方法。
2. ２．前記チャージ・ディレクタを前記第１の組成物及び第２の組成物内に所定の 比率で存在させる請求の範囲第１項の方法。
3. ３．前記の所定の比率により、前記現像液を静電写真複写処理又はプリント処理 に利用したときに、前記現像液中のチャージ・ディレクタが一定のレベルになる ようにする請求の範囲第２項の方法。
4. ４．担体液体及びチャージ・ディレクタから成る第１の組成物と、トナー粒子、 前記担体液体及び前記チャージ・ディレクタから成る第２の組成物とを混合する ことにより生成した現像液組成物。
5. ５．前記チャージ・ディレクタを前記第１の組成物及び第２の組成物中に所定の 比率で存在させた請求の範囲第４項の組成物。
6. ６．前記所定の比率により、前記現像液を静電写真複写処理又はプリント処理に 利用したときに前記現像液中のチヤージ・ディレクタが一定のレベルになるよう にした請求の範囲第５項の組成物。
7. ７．前記チヤージ・ディレクタを前記第２の組成物中に次の式、 Ｃ＝ＳＫ＋ＩＤこの式中で Ｃ＝前記第２組成物中のチャージ・ディレクタの量（ｍｇ） Ｓ＝トナー粒子の重量（ｇ） Ｋ＝吸着機構を介して前記トナ−粒子と協働する前記チャージ・ディレクタの量 を表わす、トナー粒子の各生産回分に対する定数（ｍｇ／ｇ） Ｉ＝現像液系中の担体液体の重量（ｇ）Ｄ＝前記担体液体中の担体液体１ｇ当た りのチャージ・デイレクタの重量による量 により定める量で存在させた請求の範囲第４項の組成物。
8. ８．前記第１の組成物中のチャージ・ディレクタの量を次の式 Ａ＝ＤＬこの式中で Ａ＝前記第１の組成物中のチヤージ・ディレクタの重量による量（ｍｇ） Ｄ＝前記担体液体中の担体液体１ｇ当たりのチャージ・ディレクタの重量による 量 Ｌ＝前記担体法体の重量による量（ｇ）により定めた請求の範囲第７項組成物。
9. ９．Ｋを吸着分析により定め、Ｄを式Ｄ＝（Ｔ−ＫＳ）／（Ｌ＋Ｄ）この式中で Ｔ＝最適現像液中のチャージ・ディレクタの重量による全量（ｍｇ） により実験的に誘導するようにした請求の範囲第８項の組成物。
10. １０．光導電性表面と、 この光導電性表面を帯電させる手段と、前記光導電性表面を光学像に露出し静電 潜像を形成する露出手段と、 担体液体、トナー粒子及びチャージ・ディレクタから成る現像液を溜めから前記 静電潜像に施す施し手段と、 得られる像を用紙に転写して複写を行なう転写手段と、 前記担体液体を前記溜めに加える手段と、前記担体液体中の前記トナー粒子の分 散液を前記溜めに加える手段とを備え、前記担体液体は前記チャージ・デイレク タを含み前記トナー粒子分散液は前記チャージ・デイレクタを含むようにし、前 記現像液中のチャージ・ディレクタのレベルを一定に保つように前記溜めに補充 する補充手段と を包含する方法。
11. １１．前記チャージ・ディレクタを前記の担体液体及び分散液中に所定の比率で 含ませる請求の範囲第１０項の方法。
12. １２．前記の所定の比率により、前記組成物を静電写真複写処理又はプリント処 理に利用するときに一定レベルのチヤージ・ディレクタが得られるようにする請 求の範囲第１１項の方法。