JPH0619217A

JPH0619217A - 静電潜像現像用湿式現像剤

Info

Publication number: JPH0619217A
Application number: JP4032604A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yakura; 雄次矢倉; Takayoshi Mori; 隆貴森; Koichi Kawakado; 浩一川角
Original assignee: Sony Chemicals Corp; Sony Corp
Current assignee: Dexerials Corp; Sony Corp
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】静電潜像現像用湿式現像剤の安定性の向上を
図り、良好な解像度、階調性及び特に定着安定性を得る
事を目的とする。【構成】静電潜像現像用湿式現像剤は、分散媒と着色
剤粒子と樹脂と電荷供与剤とを含有している。樹脂とし
てイソボルニル基を有するものを用いる。イソボルニル
基は樹脂中においてハードセグメントとして作用し画像
の定着性が向上する。又例えばイソボルニルアクリレー
トは無極性溶媒にも溶解し易いので分散媒としても機能
し、現像剤の安定性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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為の静電潜像現像用湿式現像
剤に関するものである。より詳しくは、現像剤に含まれ
る樹脂の組成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成技術の分野において、一様に帯
電させた光導電体上あるいは感光体上に画像信号に応じ
て選択的に光照射を行ない、形成された静電潜像を現像
する方法は、一般に電子写真プロセスと呼ばれている。
この電子写真プロセスには、大別して乾式現像法と湿式
現像法とがある。

【０００３】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、取扱い性及
び現像トナー剤の保存性に優れるという長所を有してい
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如く、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。

【０００４】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
像剤を使用する方法である。湿式現像法によれば、銀塩
写真に匹敵する解像度と階調性を得る事が可能であるほ
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。

【０００５】従来、湿式現像法に用いられている現像剤
としては、絶縁性媒体が、例えば、飽和炭化水素系のア
イソパーＧ（エッソ社製）等に代表される常温で液体状
の物質である湿式現像剤（以下、液体トナーと称す
る。）が知られている。又、特開平２−６９６６号公報
にその記載が見られる様に、常温で固体であり加熱によ
り液化する電気絶縁性有機物媒体に着色剤粒子等を分散
させた湿式現像剤（以下、固形トナーと称する。）も提
案されている。この固形トナーあるいは固化トナーは、
保存時には固形である為、取扱いが容易で組成変化が少
ない等の利点を有している。

【０００６】この様な湿式現像剤では、従来より着色剤
粒子を帯電させる為に、スチレンやドデシルアクリレー
ト等の樹脂成分が用いられている。この樹脂成分は、現
像剤中に分散されて着色剤粒子との相互作用により複合
体を形成している。この樹脂成分に電荷供与剤が取り込
まれてるので、着色剤粒子は樹脂成分を介して帯電する
事になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の様な
樹脂成分を用いる技術においては、着色剤粒子に対して
２〜５倍量の樹脂成分を加える必要がある為、現像を繰
り返す事による組成変化や現像装置への樹脂のこびりつ
き等が問題となっている。

【０００８】又、樹脂成分の着色剤粒子への吸着は平衡
状態である事から、着色剤粒子に吸着していない過剰樹
脂成分が多い場合には、静電潜像の現像の際に、着色剤
粒子に吸着していない樹脂成分の感光体への吸着が着色
剤粒子の感光体への定着よりも結果的に早く起こると考
えられている。この様な着色剤粒子の定着性の低下によ
り十分な現像濃度が得られない事がある。

【０００９】又、長期間保存する場合、着色剤粒子に吸
着していた樹脂成分が時間と共に脱着し、着色剤粒子の
凝集や沈降が起こり、現像の際に解像度が著しく低下し
たり、再使用不可能になる等の問題があった。逆に、あ
らかじめ着色剤粒子の濃度を高くすると着色剤粒子の凝
集が起こり、現像の際に解像度が著しく低下してしま
う。

【００１０】この様な欠点は、現像時に分散媒を溶かす
為に加熱する必要がある固形トナーにおいて、特に顕著
である。すなわち、固形トナーでは、加熱によって樹脂
成分の着色剤粒子への吸着の平衡状態が崩れ易く、着色
剤粒子の凝集や定着性の低下が起こる事がある。この
為、高解像度を得る事が困難となる。

【００１１】そこで、本発明は、かかる従来の問題点に
鑑みて提案されたものであって、良好な電荷特性、分散
安定性を示し、解像度、階調性に優れた現像が可能な静
電潜像現像用湿式現像剤を提供する事を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成する為
に次の手段を講じた。すなわち、本発明の静電潜像現像
用湿式現像剤は、分散媒と着色剤粒子と樹脂と電荷供与
剤とを含有してなり、上記樹脂は、側鎖に長鎖アルキル
基、オキシエチレン基等の成分に加え、必須の繰り返し
単位として、対応するモノマーの構造が次の化学式で示
される化合物、イソボルニルアクリレート又は、イソボ
ルニルメタクリレートの繰り返し単位を有している。

【化１】

【００１３】イソボルニル基は、樹脂のハードセグメン
トとして即ち樹脂の強度を高めるものとして有用に作用
し、特に現像後の画像の定着性に優れている。又、上記
化学式で示した化合物は、無極性溶媒との相溶性が良い
為、ポリイソボルニルアクリレート（又は、ポリイソボ
ルニルメタクリレート）単独でも無極性溶媒中において
溶解するが、好ましくは、仕込モル比として２０〜９
９．９ mol％で、残りをアルキル基、オキシエチレン
基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アミノ基、芳香環
等を有するビニルモノマーと共重合する事である。も
し、イソボルニル基を有するモノマー成分が少なすぎる
と、ハードセグメントとしての効果がなくなってしま
い、現像後の定着性が低下する。又、すべてそのモノマ
ーであるとすると、帯電する能力をあまり有していない
為、帯電効率が低下する。

【００１４】この様な観点から、使用可能な着色剤粒子
としては、以下の無機顔料、有機顔料、染料及びこれら
の混合物が挙げられる。例えば、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。又、有機顔料や染料
としては、ハンザイエロー（Ｃ．Ｉ．１１６８０）、ベ
ンジジンイエローＧ（Ｃ．Ｉ．２１０９０）、ベンジジ
ンオレンジ（Ｃ．Ｉ．２１１１０）、ファーストレッド
（Ｃ．Ｉ．３７０８５）、ブリリアントカーミン３Ｂ
（Ｃ．Ｉ．１６０１５−Ｌａｋｅ）、フタロシアニンブ
ルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、ビクトリアブルー（Ｃ．
Ｉ．５０４１５）、オイルブルー（Ｃ．Ｉ．７４３５
０）、アルカリブルー（Ｃ．Ｉ．４２７７０Ａ）、ファ
ーストスカーレット（Ｃ．Ｉ．１２３１５）、ローダミ
ン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ローダミンレーキ
（Ｃ．Ｉ．４５１６０−Ｌａｋｅ）、ファーストスカイ
ブルー（Ｃ．Ｉ．７４２００−Ｌａｋｅ）、ニグロシン
（Ｃ．Ｉ．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
る事ができ、所望の発色を有するものを選択して使用す
れば良い。

【００１５】本発明では、樹脂中に含まれているイソボ
ルニル基によって、現像剤としての安定性の向上を図
り、良好な解像度、階調性を得ようとするものであり、
特に定着安定性を得ようとするものである。

【００１６】本発明の湿式現像剤は、上述した樹脂成分
及び着色剤粒子の他、分散媒、電荷供与剤、電荷増強剤
等を含有する。まず、分散媒としては、電気絶縁性有機
物であれば何れも使用可能であり、常温で液状の電気絶
縁性有機物でも、常温で固体で加熱により液化する電気
絶縁性有機物でもよい。

【００１７】常温で液状の電気絶縁性有機物としては、
例えば脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水
素、ハロゲン化炭化水素、ポリシロキサン類等が使用で
き、揮発性や安全性、毒性、臭気等の点から脂肪族炭化
水素の中でも特にイソパラフィン系石油溶剤が好適であ
る。イソパラフィン系石油溶剤としては、アイソパー
Ｇ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＫ（何れ
もエッソ社製）、シェルゾール７１（シェル石油社製）
等を挙げる事ができる。

【００１８】又、常温で固体の電気絶縁性有機物固形ト
ナーについては、通常の使用環境や取扱い性等を考慮す
ると、融点が３０℃以上である事が好ましく、より好ま
しくは４０℃以上とされる。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℃以下、よ
り好ましくは８０℃以下である。この理由は、融点があ
まり高すぎても加熱に余分なエネルギーを消費する事、
基体上に保持して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事等を考慮し
た事による。これらの要求を満たす常温で固体の電気絶
縁性有機物材料としては、パラフィン類、ロウ類、及び
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タンに至る炭素数１９
〜６０の各種の正パラフィンがある。又、ロウ類として
は、カルナウバロウ、綿ロウ等の植物ロウ、ミツロウ等
の動物ロウ、オゾケライト、及びパラフィンロウ、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
メタ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（コポリ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
有する結晶性高分子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。

【００１９】湿式現像剤には、電荷供与剤を添加する。
使用可能な電荷供与剤には、例えばナフテン酸、オクテ
ン酸、オレイン酸、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
酸金属塩等がある。

【００２０】又、着色剤粒子の帯電電位を向上させる為
に、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＺｎＯ，Ｇａ₂
Ｏ₃，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＧｅＯ₂，ＳｎＯ₂，ＰｂＯ₂，Ｍ
ｇＯ等の金属酸化物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。

【００２１】前述の各成分の配合比であるが、まず着色
剤粒子は分散媒１リットルに対して０．０１〜１００ｇ
である事が好ましく、より好ましくは０．１〜１０ｇで
ある。特に効率的な現像を行ない廃トナーの量を抑制す
る為には、分散媒に対する濃度（分散媒と着色剤との比
率（希釈率））で２〜１０重量％とする事が好ましい。
なお、前記着色剤の濃度範囲は、あくまでも現像工程に
おける濃度であって、例えば保存時等にはより高い濃度
に濃縮されていても良い。

【００２２】又、電荷供与剤は前記着色剤粒子と同量以
下程度の範囲で加えられ、前記着色剤粒子と同様分散媒
１リットルに対して通常０．００１〜１０ｇ、好ましく
は０．０１〜１ｇの範囲である。さらに電荷増強剤は着
色剤粒子に対し重量比で２倍以下、好ましくは同量以下
の範囲で添加する。

【００２３】

【作用】イソボルニルアクリレート（又は、イソボルニ
ルメタクリレート）は、それを樹脂中に導入する事によ
り、樹脂のハードセグメントとして有用に作用し、特に
現像後の画像の定着性の向上に大きく寄与している。
又、無極性溶媒との相溶性が良く、無極性溶媒中におい
て溶解する為、顔料を分散させる分散剤としても有効に
作用する。又、用いる樹脂は、イソボルニル基だけでな
く、アルキル基あるいはベンゼン環を有しているので、
無極性溶媒に対する高い相溶性を示す。従って、樹脂が
着色剤粒子に吸着すると、着色剤粒子の凝集が抑えら
れ、分散安定性に優れた静電潜像現像用湿式現像剤が得
られる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。現像剤の調整に先立ってまず樹脂の合成を数通り行
なったのでそれを説明する。

【００２５】（合成−１）イソボルニルアクリレート
（ＩＢＡ）、ラウリル−トリデシルアクリレート（ＬＴ
Ａ）、オキシエチレン基を有するメタクリレート（Ｍ４
０Ｇ）、ステアリルアクリレート（ＳＡ）、メチルアク
リレート（ＭＡ）を仕込モル比で、５７．４％，２４．
６％，１％，７％，１０％となる様に量り取り、モノマ
ー重量の０．５％の反応開始剤ＡＩＢＮを加えた。約５
倍程度の溶媒（トルエン）を加えた後、乾燥Ｎ₂によっ
てバブリングし、その窒素雰囲気下で封管し、約７５℃
で約２４時間反応させた。その後、ｎ−ヘキサンとメタ
ノールによって２回精製した。溶媒を完全に取り除いた
後、樹脂と等量のトルエンを加え、分散させ、保存し
た。この樹脂をＹＤ−ＬＤ３１とした。

【００２６】（合成−２）ＩＢＡ，ＬＴＡ，Ｍ４０Ｇ，
ＳＡ，ＭＡを仕込モル比で、５１．８％，２２．２％，
１％，１５％，１０％となる様に量り取った。合成は、
（合成−１）と同様に行なった。この樹脂をＹＤ−ＬＤ
３２とした。

【００２７】（合成−３）ＩＢＡ，ＬＴＡ，Ｍ４０Ｇ，
ＳＡ，ＭＡを仕込モル比で、４１．３％，１７．７％，
１％，３０％，１０％となる様に量り取った。合成は、
（合成−１）と同様に行なった。この樹脂をＹＤ−ＬＤ
３３とした。

【００２８】（合成−４）ＳＡ，ＭＡ，Ｍ４０Ｇを仕込
モル比で、３０％，６９％，１％となる様に量り取っ
た。合成は、（合成−１）と同様に行なった。この樹脂
をＹＤ１−１とした。なお、この樹脂は比較例に用いら
れた。この比較例を作成する為に、まず、マゼンタ顔料
０．８０ｇとイソパラフィン系溶剤０．６０ｇとを混練
後、フーバーマーラーにかけ顔料を粉砕した。それを
０．５０ｇのＹＤ１−１と共に、５０mlのアイソパーＨ
に添加し、さらに、電荷供与剤であるオクチル酸Ｚｒを
数μｌ〜数ｎｌ添加して、約６時間ペイントシェイカー
によって撹拌した。

【００２９】さて、（合成−１），（合成−２），（合
成−３）で得られた樹脂を用いて以下の実施例を調整し
た。

【００３０】（実施例１）まず、マゼンタ顔料０．８０
ｇとイソパラフィン系溶剤０．６０ｇとを混練後、フー
バーマーラーにかけ顔料を粉砕した。それを０．５０ｇ
のＹＤ−ＬＤ３１と共に、５０mlのアイソパーＨに添加
し、さらに、電荷供与剤であるオクチル酸Ｚｒを数μｌ
〜数ｎｌ添加して、約６時間ペイントシェイカーによっ
て撹拌した。この様に調整したマゼンタトナーにおい
て、５０℃での現像結果は良好であり、高解像度、高階
調性、高分散性を得、特に画像の定着性においては非常
に良好であった。

【００３１】（実施例２）まず、マゼンタ顔料０．８０
ｇとイソパラフィン系溶剤０．６０ｇとを混練後、フー
バーマーラーにかけ顔料を粉砕した。それを０．５０ｇ
のＹＤ−ＬＤ３２と共に、５０mlのアイソパーＨに添加
し、さらに、電荷供与剤であるオクチル酸Ｚｒを数μｌ
〜数ｎｌ添加して、約６時間ペイントシェイカーによっ
て撹拌した。この様に調整したマゼンタトナーにおい
て、５０℃での現像結果は良好であり、高解像度、高階
調性、高分散性を得、特に画像の定着性においては非常
に良好であった。

【００３２】（実施例３）まず、マゼンタ顔料０．８０
ｇとイソパラフィン系溶剤０．６０ｇとを混練後、フー
バーマーラーにかけ顔料を粉砕した。それを０．５０ｇ
のＹＤ−ＬＤ３３と共に、５０mlのアイソパーＨに添加
し、さらに、電荷供与剤であるオクチル酸Ｚｒを数μｌ
〜数ｎｌ添加して、約６時間ペイントシェイカーによっ
て撹拌した。この様に調整したマゼンタトナーにおい
て、５０℃での現像結果は良好であり、高解像度、高階
調性、高分散性を得、特に画像の定着性においては非常
に良好であった。

【００３３】画像の定着性の評価として、ＪＩＳＫ５
４００の鉛筆硬度試験を行なった。但し、鉛筆に印加す
る荷重は、５００ｇとし、画像がその鉛筆によって削り
取られるか否かで、硬度を評価した。その結果を下表に
示してある。

【表１】

【００３４】比較例において、硬度が６Ｂ以下とある
が、これは、爪で引っかいた程度で容易に画像が削り取
られてしまう事を示している。実施例における硬度３Ｂ
は、通常の使用条件下での紙どうしの擦れ合いや爪等に
よる引っかきに対しても充分耐え得る事を示している。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな様に、本発明に
おいては、イソボルニル基を有する化合物を必須成分と
する樹脂を用いて、画像の定着性の向上を図った。ここ
でイソボルニルアクリレート又は、イソボルニルメタク
リレートは、樹脂中において、ハードセグメントとして
作用するだけでなく、無極性溶媒にも溶解し易いという
性質を有している。その為静電潜像用湿式現像剤の系に
おいては、高温においても樹脂がはずれる事がなく、高
い電荷特性を維持できる。従って、分散媒を液化する為
に加熱しても電荷供与剤が着色剤粒子から離脱する事な
く、５０〜７０℃程度の高い温度においても解像度、階
調性、分散安定性、特に定着性に優れた湿式現像を行な
う事が可能で、固形化湿式トナー方式現像剤に適用して
効果がある。又、樹脂の側鎖にあるアルキル基によっ
て、さらに良好な分散安定性が得られるので、着色剤粒
子の濃度を高くしても着色剤粒子の凝集が起こる惧れが
ない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川角浩一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分散媒と着色剤粒子と樹脂と電荷供与剤
とを含有してなり、前記樹脂として、イソボルニル基を
必須成分として含有してなる樹脂を用いる事を特徴とす
る静電潜像現像用湿式現像剤。