JP2005010528A - 記録材料及びそれを用いた画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】着色剤を非水系分散媒に分散させた記録材料において、非水系分散媒として少なくともポリアルファオレフィンを含むことを特徴とする記録材料。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等に用いられる液体現像剤、印刷インク、油性インクジェットインク、マーカーインク、電子インクなどの、着色剤を非水系分散媒に分散させた記録材料及びそれを用いた画像形成方法に関する。また、本発明の記録材料の応用分野に非水系塗料も挙げられる。
【0002】
【従来の技術】
電子写真用現像剤は、乾式現像剤と液体現像剤に大別される。液体現像剤は、そのトナー粒径が小さいことから乾式現像剤に比べ鮮明な画像が得られる有利さがある。液体現像剤は、一般には、結着樹脂と着色剤と電荷制御剤とを高抵抗の非水溶媒中に分散し、粒径0.1〜2.0μm程度のトナー粒子を作ることによって製造されている。画像形成の方法においても乾式現像剤を用いたプロセスのように重い鉄粉キャリアを使用しないため、マシンへの負荷が少なく、高速プリントに対応できるメリットがある。しかし、紙等の転写物への定着は、熱ロールによる定着、熱風による定着、紙の裏面から熱板による定着等いろいろな定着法が知られているが、定着時に溶剤蒸気が大気中に放出され、環境上好ましくない場合が多かった。
【0003】
溶剤蒸気を発生させないために特開平9−208873号公報のような紫外線硬化を利用したものもあるが機械が大型になる等の問題があった。熱ロール定着用の液体現像剤として、特開昭63−301966〜301969号公報(特許文献1〜4参照)、同64−50062〜50067号公報(特許文献5〜10参照)、同64−52167号公報(特許文献11参照)、同64−142560〜142561号公報(特許文献12、13参照)などがある。これらは低沸点の脂肪族炭化水素が主成分の担体液のため、その脂肪族炭化水素のガスが複写機外に排出されたり、定着ロールに塗布するためのシリコーンオイルを供給しなければならず、そのために複写機が複雑になったり、消耗品点数が増すなどの問題があった。また、シリコーンオイルは剥離性が強いため、印字物をテープで止めておくと剥がれてしまうという問題があった。また、感光体や中間転写ベルト上の液体トナー像を転写同時定着するのに適した良好な液体トナーが見出せなかった。
【0004】
また、インクジェット記録方式は記録ヘッドからインク液滴を飛翔させて記録紙上にインク粒子を付着、浸透吸収させて記録させる方式で、この方式による記録は低騒音であり、且つ記録の高速化及びカラー化が容易であり、また普通紙が使用できる可能性があるため、近年各種プリンター、ファクシミリ等への応用、開発が盛んに行なわれる。これらインクジェット記録用インクとしては、油性溶媒に油性染料を溶解させた油性インク、或いは水性溶媒に水性染料を溶解させた水性インクが知られている。
【0005】
このうち、油性インクは一般に、記録紙の選択範囲が広く、速乾性(紙への浸透吸収性)、記録紙の耐水性が良く、ノズルの目詰りを少なくなる等の利点を有することが知られているが、上述のようなインクジェット記録方式についてみればノズルで溶媒が蒸発し、染料がノズルで固化又は凝集し、インク液滴の吐出が行われなくなるという問題点を抱えている。また、油性インクの有機溶媒として、一般に高沸点溶媒が用いられているが、この高沸点溶媒は、記録時の印字濃度が得られないので画像品質が劣るという難点があった。
【0006】
マーカーインキは、従来、比較的沸点の低い有機溶剤に、油溶性染料や顔料などを溶解又は分散させたものが知られており、有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤が用いられていた。しかしながら、近年、前記溶剤の臭気、毒性が問題となり、比較的毒性の低いアルコール、エチレングリコールモノアルキルエーテル(セロソルブ類)、プロピレングリコールモノアルキルエーテルが速乾性マーキング用インキの主溶剤として用いられる様になった。
【0007】
一般に、この種マーカー用インキには、カラー・インデックスに挙げられている種々の油溶性染料が使用され、塩基性染料のロイコベースに有機酸を加えて発色させたものや塩基性染料のベースを酸性染料或いは脂肪酸で造塩したものや酸性染料をアミン塩としたもの等が使用されることが多い(特公昭49−19175号公報「フェルトペンインキ用色素液の製造法」、特開昭62−174282号公報「油性インキ」、特開昭62−207377号公報「油性マーキングインキ組成物」、特開昭63−75068号公報「アルコール可溶性染料組成物」、及び特開昭64−87677号公報「マーキングインキ組成物」)。しかし、これら従来のものは、臭気、筆記性、経時安定性、人体に対する安全性の点で充分とはいえなかった。
【0008】
電子インクでは、絶縁性液体に分散したインクをセロファンのような用紙に閉じ込め外部からの電界によりインク粒子を移動させ、文字や写真を形成させるものである。インク粒子は、帯電した細かい電子インク粒子であり一定の電圧により移動する。しかし、従来のものは、画像は形成できるもののコントラスト、応答性が十分でなく、また臭気も改善する余地があった。
【0009】
【特許文献1】
特開昭63−301966号公報
【特許文献2】
特開昭63−301967号公報
【特許文献3】
特開昭63−301968号公報
【特許文献4】
特開昭63−301969号公報
【特許文献5】
特開昭64−50062号公報
【特許文献6】
特開昭64−50063号公報
【特許文献7】
特開昭64−50064号公報
【特許文献8】
特開昭64−50065号公報
【特許文献9】
特開昭64−50066号公報
【特許文献10】
特開昭64−50067号公報
【特許文献11】
特開昭64−52167号公報
【特許文献12】
特開昭64−142560号公報
【特許文献13】
特開昭64−142561号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、電子写真用液体現像剤など着色剤を非水系分散媒に分散させた記録材料における非水系分散媒にまつわる本質的な問題、すなわち、電子写真用液体現像剤における高画像化(ID、ニジミ、色彩)、溶剤蒸気の発生、油性インクジェットインクにおけるID、色彩、溶媒の蒸発によるノズルの目詰まり、マーカーインクにおける定着性、溶剤の蒸気及び臭気、毒性、電子インクにおける繰り返し特性の改良、絶縁性液体の臭気などを抑制乃至軽減することである。
第二の目的は、主に電子写真用液体現像剤における着色剤の良好な分散、高い画像濃度、安定して高解像、高色彩の画像が得られること、また、定着時の溶剤蒸気の発生を抑え転写同時定着プロセスに適した液体トナーを提供すること、さらに画像形成物のテープ添付性を向上させることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は次の手段により達成される。
すなわち、本発明によれば、第一に、請求項1では、着色剤を非水系分散媒に分散させた記録材料において、非水系分散媒としてポリアルファオレフィンを含むことを特徴とする記録材料が提供される。
【0012】
第二に、請求項2では、さらに樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の記録材料が提供される。
【0013】
第三に、請求項3では、さらに帯電制御剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の記録材料が提供される。
【0014】
第四に、請求項4では、該記録材料が電子写真用液体現像剤であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の記録材料が提供される。
第五に、請求項5では、該着色剤が樹脂でフラッシング処理またはマスターバッチもしくは熱ロール混練されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の記録材料が提供される。
【0015】
第六に、請求項6は、該樹脂の軟化点が30℃〜120℃であることを特徴とする記録材料が提供される。
【0016】
第七に、請求項7では、樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、エチレン・メタクリル酸共重合体またはエチレン・アクリル酸エステル共重合体から選ばれる1種もしくは2種以上の樹脂の併用であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の記録材料が提供される。
【0017】
第八に、請求項8では、該樹脂と着色剤のそれぞれの含有量が5重量%以上であることを特徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の記録材料が提供される。
【0018】
第九に、請求項9では、トナー粒子の平均粒径が0.01〜15μmであることを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の記録材料が提供される。
【0019】
第十に、請求項10では、粘度が10mPa・s以上であることを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の記録材料が提供される。
【0020】
第十一に、請求項11では、請求項3乃至10のいずれかに記載の記録材料からなる液体現像剤をローラまたはベルト上に薄層にして像担持体上の静電荷像に接触させ現像することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0021】
第十二に、請求項12では、請求項11に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、引火点130℃以上、40℃における粘度が3mPa・s以上のポリアルファオレフィンを含有していることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0022】
第十三に、請求項13では、請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに引火点210℃以上のシリコーンオイルを含有していることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0023】
第十四に、請求項14では、請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに流動パラフィンを含有していることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0024】
第十五に、請求項15では、請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに植物油、大豆油、コーン油、ODO(トリカプリル・カプリン酸グリコール)、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、イソオクタン酸イソオクチル、イソノナン酸イソノイルから選ばれる1種もしくは2種以上を含有していることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0025】
第十六に、請求項16では、請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに脂肪族炭化水素を含有していることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0026】
第十七に、請求項17では、請求項11乃至16のいずれかに記載の画像形成方法において、ローラーまたはベルト上に形成した液体トナー層にコロナ放電を行った後に静電荷像を現像することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0027】
第十八に、請求項18では、請求項11乃至17記載の画像形成方法において、静電荷像形成部にプリウエット液を付着させた後、現像することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0028】
第十九に、請求項19では、請求項11乃至18のいずれかに記載の画像形成方法において、静電荷像を現像し、得られたトナー像を中間転写体に転写した後、転写部材上に画像を形成することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0029】
第二十に、請求項20では、請求項11乃至19のいずれかに記載の画像形成方法において、静電荷像を形成する像担持体と液体現像剤との接触角θがθ≧30°であることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0030】
第二十一に、請求項21では、請求項11乃至20のいずれかに記載の画像形成方法において、像担持体上又は中間転写部材上のトナー像を転写同時定着することを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0031】
第二十二に、請求項22では、請求項11乃至21のいずれかに記載の画像形成方法において、像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成方法が提供される。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、電子写真用液体現像剤、印刷インキ、インクジェットインク、マーカーインク、電子インクなど、従来、着色剤を非水系分散媒に分散させている記録材料として、少なくとも着色剤とポリアルファオレフィンとを含有させるものである。すなわち、従来の非水系分散媒をポリアルファオレフィンに置換するかまたはこれと混合して使用することである。このようにすることにより、臭気、毒性などがなく、安全性の高い、かつ、環境面においても優れた記録材料を得ることができるものである。また、経時安定性、光沢性、耐水性、高色彩性を有し、さらに、テープによる剥離性も防止することもできる。
【0033】
上記記録材料は、樹脂、さらには分散剤(帯電制御剤(CCA))を含むことにより、上記効果の発現に加え、にじみがなく、保存性に優れ、高画像濃度、高解像度、高色彩の画像を得ることができる。
分散剤(帯電制御剤)としては、金属セッケン(ナフテン酸Zr、ナフテン酸Fe、ナフテン酸Mn、ナフテン酸Co、ナフテン酸Ni、ナフテン酸Cu、ナフテン酸Al、ナフテン酸Sn、オクチル酸Zr、オクチル酸Fe、オクチル酸Mn、オクチル酸Co、オクチル酸Ni、オクチル酸Cu、オクチル酸Al、オクチル酸Snなど)、樹脂分散液(アクリル共重合体分散液、ロジン変性マレイン酸共重合体分散液など)、一般に知られているCCA(アゾ染料金属錯体、サリチル酸誘導体金属錯体、4級アンモニウム塩、ニグロシン等)が挙げられる。
【0034】
近年、熱効率が高く高速定着が可能な液体現像剤の定着方法として、熱ロール定着が提案されている。担体液に炭化水素系の溶剤を使用し、この定着方法を採用すると、従来より使用されている雰囲気定着に比べ、若干単位枚数あたりの溶剤ガス排出量が減少するが、高速で多数枚複写をしたときには大量の溶剤ガスが発生する。本発明は、担体液としてポリアルファオレフィン、中でも引火点130℃以上、40℃での粘度が3mPa・s以上のポリアルファオレフィン、あるいはまた、さらにこれに引火点210℃以上のシリコーンオイル、流動パラフィン、脂肪族炭化水素、植物油をブレンドして用いることにより、定着時の溶剤ガス排出量を低減させることや画像品質、ID、シャープネス、ベタ均一性の向上又は転写同時システムが可能となる。
【0035】
また、顔料分散性の良いポリアルファオレフィンが混合されているため、短時間に効率良くトナーの粒子径を小さくでき、解像度の良い画像が得ることができる。特に、分散機により初めにポリアルファオレフィンである程度まで分散した後、シリコーンや流動パラフィン、植物油、脂肪族炭化水素を0〜50重量%、望ましくは5〜30重量%追加し、さらに分散を行うことにより、効率良く良好な分散が行うことができる。
【0036】
また、分散媒がシリコーンのみであると、剥離性が強いため複写物をテープで掲示しておくと剥がれが生じるという問題があったが、ポリアルファオレフィンを用いることによりこの問題も解決できる。
【0037】
本発明に使用されるポリアルファオレフィンは、次に示すようにエチレンを出発原料として合成し得ることができる。
【0038】
【化1】
【0039】
市販品としては、エクソンモービル社製のSHF−20、SHF−21、SHF−23、SHF−41、SHF−61、SHF−63、SHF−82、SHF−83、SHF−101、SHF−403、SHF−1003、supersyn2150、supersyn2300、supersyn21000、supersyn23000などがあげられ、これらは表1、表2に示すような特性を有する。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
また、本発明の記録材料からなる液体現像剤を静電荷像に接触させて現像する場合に他の担体液(シリコーンオイル、流動パラフィン、脂肪族炭化水素など)が同時に使用される。
シリコーンオイルとしては、KF−995、994(信越シリコン)、引火点210℃以上のシリコーンオイルとしては、KF96 20〜10000cst(信越シリコン)、SH344(東レシリコン)、TSF451シリーズ、TSF404(環状ジメチルポリシロキサン)、TSF4704(アミノ変性シリコーン)(東芝シリコン)などを挙げることができる。流動パラフィンとしてはエッソ石油のクリストールJ52、J72、J352、脂肪族炭化水素としてはエクソンケミカルのアイソパーM、Kなど比較的高沸点の溶剤が望ましく用いられる。
【0043】
シリコーンオイルを併用する場合、ポリアルファオレフィンとシリコーンオイルの含有比率は、ポリアルファオレフィン10〜100重量%:シリコーンオイル0〜90重量%、望ましくは、ポリアルファオレフィン50〜95重量%:シリコーンオイル5〜50重量%である。ポリアルファオレフィンが50重量%より少ない場合には顔料分散性が悪くなり、分散効率、解像性、色特性が悪くなる。ポリアルファオレフィンが95重量%より多い場合には、定着ローラでのオフセットが悪くなる傾向がある。また、ポリアルファオレフィンと流動パラフィンの含有比率、ポリアルファオレフィンと脂肪族炭化水素の含有比率もシリコーンオイルとほぼ同様の範囲が望ましい。ポリアルファオレフィンの含有量が少なくなると転写同時定着性が悪くなる傾向を示す。
【0044】
次に本発明に使用できる着色剤としては、プリンテックスV、プリンテックスU、プリンテックスG、スペシャルブラック15、スペシャルブラック4、スペシャルブラック4−B(以上デグサ社製)、三菱#44、#30、MR−11、MA−100(以上三菱化成社製)、ラーベン1035、ラーベン1252、ニュースペクトII(以上コロンビアカーボン社製)、リーガル400、660、ブラックパール900、1100、1300、モーガルL(以上キャボット社製)などの無機顔料およびフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、メチルバイオレットレーキ、ピーコックブルーレーキ、ナフトールグリーンB、ナフトールグリーンY、ナフトールイエローS、ナフトールレッド、リソールファーストイエロー2G、パーマネントレッド4R、ブリリアントファーストスカーレット、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、リソールレッド、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、パーマネントレッドF5R、ピグメントスカーレット3Bインジゴ、チオインジゴオイルピンクおよびボルド−10Bなどの有機顔料があげられる。
【0045】
特にこれらの着色剤をフラッシング処理を行った場合には、画像面で優れた液体現像剤が得られる。
フラッシング処理とは、色素を水に溶かした含水液に、更に樹脂分散媒を加え、フラッシャーと呼ばれるニーダー中で良く混合し、顔料のまわりに存在する水を後から添加される樹脂分散媒によって置換する処理をいう。
この操作により取出される水を排出し、樹脂溶液中に顔料が分散された状態とし乾燥させて、溶剤を除去し、得られた塊を粉砕することにより着色剤の粉末が得られる。また、フラッシング法とは別にマスターバッチ法、熱ロール混練法による着色剤の製造方法も使用可能である。
【0046】
フラッシング処理又はマスターバッチ法、混練法で使用する樹脂は、軟化点30〜120℃の樹脂が、定着性、保存性の点から良好である。軟化点30〜120℃の樹脂の例としては、サンワックスE200(軟化点95℃)、131−P(軟化点108℃)(三洋化成社製)、ACポリエチレン1702(軟化点85℃)、ACポリエチレン430(軟化点60℃)(アライドケミカル社製)、BR−95(軟化点80℃)、BR−101(軟化点50℃)、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂・ビニルピリジン・ビニルピロリドン・ロジン変性樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
中でもエチレン−酢ビ共重合樹脂(三井・デュポンポリケミカル株式会社で市販されている)が特に好ましい。
【0047】
また本発明に併用することが好ましい分散用樹脂としては、合成重合体が望ましく、特には、下記式
【0048】
【化2】
(式中、R1は水素原子またはメチル基を、nは6〜20の整数を表わす。)
で表されるビニルモノマーと、下記式
【0049】
【化3】
(式中、R1は水素原子またはメチル基を、R2は水素原子、CnH2n+1〔n=1〜5〕、C2H4OH、またはC2H4N(CmH2m+1)2〔m=1〜4〕を表わす。)
で表わされるビニルモノマー及びビニルピリジン、ビニルピロリドン、エチレングリコールジメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエンより選ばれるモノマーの各一種づつ、もしくは、数種との共重合体、ならびにグラフト共重合体があげられる。
【0050】
また、シリコーンオイル中での分散性を上げるためにアクロイル基を有するシリコーン材料、信越シリコン社製のLS4080などを共重合させても良いし、同様に東亜合成化学社製のAK−5、チッソ社製のTM0701、FM0711、FM0721、FM0725を使用しても良い。
【0051】
これらの着色材、担体液、樹脂を、ボールミル、ケディーミル、ディスクミル、ピンミルなどの分散機に投入、分散、混練を行い濃縮トナーを調製し、これを本発明の担持液中に分散させることにより現像液を得ることができる。
【0052】
液体現像剤の粘度は、10mPa・s(B型粘度計60rpmで測定)以上が望ましく、この粘度以下の場合は、薄層形成が均一にできない場合がある。
【0053】
樹脂と着色剤の液体現像剤中に占める割合は、それぞれ5重量%以上、好ましくはそれぞれ10重量%以上であり、それぞれが5重量%未満では十分な濃度が得られない場合がある。
【0054】
また、液体現像剤のトナーの平均粒径は、0.01〜15μmが望ましく、0.01μm未満では十分な濃度が得られない場合があり、15μmを超えると解像性が悪くなる場合がある。
【0055】
次に、本発明の液体現像剤をローラー又はベルト上に薄層にして現像することで、高濃度、高解像の画像が得ることができる。層厚は、1〜15μm程度が良く、望ましくは3〜10μmが良い。層厚1μm未満では、濃度が十分でなく15μmを超えると解像度が低下する。
【0056】
ローラー又はベルト上に形成した静電荷像用液体トナー層にコロナ放電を行った後に静電荷像を現像することにより、トナーのコヒージョンを高めることができ、更に解像度を高めることができる。コロナ放電はトナーと同極性の場合に効果が高く、電圧は500〜8000V程度が良い。トナーの帯電特性によっては逆極性でも効果が認められる。
【0057】
静電荷像形成部にプリウエット液を付着させた後、現像することにより転写効率をアップさせ高画質を得ることができる。プリウエット液膜は、0.1〜5μm、望ましくは0.3〜1μm程度が良好である。0.1μm未満であれば効果は低く、また5μmを超えると解像度が低下してしまう。
【0058】
静電荷像を現像後、中間転写体にトナー像転写後、転写部材に画像を形成させることにより、転写圧力をかけることができ、普通紙でも高画質を得ることができる。中間転写体の材質は、ウレタンゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム等の耐溶剤性、弾力性のあるものが望ましく、フッ素樹脂等でコーティングされていれば更に良い。また中間転写体にヒータを内蔵させると、紙やプラスチック等の転写部材にトナー像を良好に転写同時定着できることを見出した。また感光体にアモルファスシリコン感光体を用いることにより、耐久性、画像品質が向上し、特に転写同時定着プロセスではその効果が顕著であった。
【0059】
静電荷像を形成する光導電体の表面を撥水、撥油性(θ=30°以上)にすることにより、転写率、クリーニング性を向上でき、画像品質を高めることができる。撥水、撥油性を高めるには、例えば、日本油脂性モディパーF200、210等のフッ素樹脂含有ブロックポリマーをコーティングすることにより達成することができる。
【0060】
以下、本発明の画像形成法の画像作製プロセスについて詳しく説明する。
図1は、矢印方向に回転する光導電体または像担持体1(例えば有機光半導体、セレン、アモルファスシリコーン)であり、これを回転させながらコロナ帯電部5により光導電体に帯電させる。6はキャリア液をプリウエットする場合のローラーである。7は書き込み露光部である。11は現像ローラで、トナー容器9よりトナーの供給を受け、トナーローラー10によりその表面にトナーが均一に塗布される。現像ローラー上のトナー層は、必要に応じてコロナ放電部8により電圧が印加され、光導電体1上の潜像は、前述した現像ローラー11により現像されて可視化される。各ローラーは、金属、ゴム、プラスチック、スポンジ状であり得る。さらにワイヤーバー、グラビアローラー等の溝を有するものも使用可能である。
【0061】
転写ローラー12により、光導電体1上のトナー像を転写材2上に転写する。転写の方法は、圧力、コロナ放電、加熱、加熱と圧力、コロナと圧力、コロナと加熱等の組合せにより画像を転写材上に形成できる。
【0062】
光導電体1上をクリーニングするためのクリーニングローラー3とクリーニングブレード4により残存トナーを除去し、次の作像に備える。
【0063】
図2は、図1と異なる点としてプリウエット液をローラーからフェルト6でコーティングする工程を含む。プリウエット液は必要に応じてフェルトで塗布する。トナーは、トナー容器9よりローラー10、10′を通して現像ローラー11に塗布され、塗布されたトナー層にコロナ放電部8より直流電圧が印加される。図2の現像ローラ11は、図1より光導電体1との接触幅を長くしてあり、潜像を十分現像できるように工夫してある。光導電体上に現像されたトナー像は、転写部材2にコロナ放電部8′により転写され画像が形成される。
【0064】
図3は、カラーコピーを出力する場合の現像プロセスの一例を示したものである。光導電体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー容器9とローラ10があり、一色ごとに感光体1の潜像を現像し、中間転写体13に転写後、更に転写部材2に転写ローラー12により圧力、コロナ、熱等で転写する。
【0065】
図4は、カラーコピー用の作像プロセスである。図3と同様、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーを収容する各トナー容器9とローラ10、トナー層を塗布するベルト14により光導電体1上の潜像を現像し、転写部材2にトナー像を転写するものである。トナー層を塗布するベルト14は、クリーニングローラー15とクリーニングブレード(図示なし)によりクリーニングされ、再利用される。
【0066】
図5〜図8は、いずれも転写・定着同時プロセスを示す。図5は、ヒーター内蔵加圧ローラ17が取りつけられており、光導電体1上のトナー像を転写同時定着するものである。図6は、ブランケットタイプで、加熱ブランケット18と加熱転写ローラ17を有し、表3に示す3通りの転写同時定着が可能である。
【0067】
【表3】
【0068】
図7と図8は、固形分0.1〜3%程度の希釈現像液を用いて現像する電子写真液体現像法における転写同時定着プロセスを示す図である。図8は、図6と同様、ブランケットタイプで、加熱ブランケット18と加熱転写ローラ17を有する。
【0069】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、部はすべて重量部を表す。
【0070】
(実施例1)
カーボンブラック(キャボット社製) 20部
ロジン変性フェノール樹脂ワニス 50部
アマニ油ワニス 10部
ナフテン酸マンガン 2部
ポリアルファオレフィン(SHF−41) 50部
をボールミルに入れて24時間分散後、さらにポリアルファオレフィンSHF−41を100部加え、1時間分散し孔版用印刷インクを作製した。プリポート印刷機で画像出し評価したところ、従来の亜麻仁油のみの場合と比べて、臭気がなく、画像濃度、解像度、光沢性の点で優れていた。
【0071】
(実施例2)
カーミン6B(富士色素社製) 10部
フェノール樹脂 30部
導電性性付与剤 2部
ポリアルファオレフィン(SHF−20) 100部
をボールミルに入れて24時間分散後、さらにポリアルファオレフィンSHF−20を100部加え、1時間分散しインクジェットインクを作製した。
このインクを用いてインクジェットプリンタで印字テストを行ったところ、従来のイソドデカンを使用した場合とは画像濃度、光沢性が優れている他、ノズルの目詰まりが起きなかった。また、臭気もなかった。
【0072】
(実施例3)
をボールミルに入れて24時間分散後、さらにポリアルファオレフィンSHF−82を100部加え、1時間分散しマーカーインクを作製した。筆記性に優れ、筆記途中で文字がかすれるという従来のエチルアルコールの場合に比べて優れ、また臭気、毒性の点が大幅に改善された。
【0073】
(実施例4)
をボールミルに入れて72時間分散後、さらにポリアルファオレフィンSHF−21を150部加え、1時間分散し電子インクを作製した。これを表示用セルに封入し、印字テストを行った。n−ヘキサンを使用した場合と比較して電圧に対する応答性が速く、耐久性があり、鮮明でコントラストに優れた画像が得られた。また、臭気もなく、手に付着しても、安全で汚れが取れやすかった。
【0074】
(実施例5)
をボールミルに入れて24時間分散後、さらにKF−96(50cst)を300部加え、1時間分散した。
【0075】
(実施例6)
を120℃でニーダで混練し、フラッシャーでフラッシング処理し、粉砕した。次いで、
をボールミルに入れて36時間分散後、さらにKF−96(100cst)を350部加え、1時間分散した。
【0076】
(実施例7)
をボールミルに入れて24時間分散後、さらにをSHF−61を100部加え、1時間分散した。
【0077】
(比較例1〜3)
実施例5においてポリアルファオレフィンSHF−41の代わりにKF−96(100cst)、実施例6においてポリアルファオレフィンSHF−61の代わりにアイソパーH、実施例7においてポリアルファオレフィンSHF−83の代わりにKF−96(50cst)を用いた以外は同様にして、それぞれ比較例の現像剤1〜3を得た。
【0078】
図1の装置に熱ロール定着機を取付けた試験機でオイルレス定着試験を行った。像担持体はアモルファスシリコン感光体を用いた。その結果は表4の通りであった。尚、画像品質、転写率、オフセットはそれぞれ最もよくなるプロセス条件で測定した。
【0079】
【表4】
【0080】
表4〜表6において、
*画像濃度はX−Riteにより測定した。
*シャープネス、ベタ均一性、オフセットは段階見本による。(ランク5:最良、ランク1:悪)
*平均粒径は島津SA−CP3にて測定した。
*色特性はX−Riteにより測定を行い、Japan ColorとのL*なしΔEを算出した。
*転写紙は色特性以外はT−6000ペーパーを使用した。色特性はOK特アートを使用した。
【0081】
表4から、実施例6は、フラッシング処理を行っているため、実施例5よりも画像濃度、ベタ均一性が良好であること、実施例7は、樹脂軟化点が30℃より低く、またシリコーンオイルを加えず、ポリアルファオレフィンのみのためオフセットがやや悪いことがわかる。
また、比較例と比べると、実施例の現像剤が、画像濃度、解像力、シャープネス、ベタ均一性、色特性が向上し、オフセット現象を示さない熱ローラ定着可能な範囲の温度巾が得られ、オフセットが良好になることが明らかである。さらに、定着時、分散媒がアイソパーHの場合に比べて溶剤ガスの排出量が格段に少なく臭気が感じられなかった。
【0082】
(実施例8)
実施例5の現像剤を用い、図2の装置を使用してトナー層に3000Vコロナ放電をかけた後、現像を行ったところ、表5に示すように解像度が向上した。
【0083】
【表5】
【0084】
(実施例9)
実施例6の現像剤を用い、図5の装置を使用して画像出しを行ったところ、ヒーター内蔵過熱転写ローラにより転写同時定着が可能になり、表6に示すように画像濃度、転写率が100%に向上した。
【0085】
【表6】
【0086】
(実施例10)
実施例5の現像剤を用い、図6の加熱定着ローラによる転写同時定着を行ったところ表7に示すように画像濃度、転写率が向上した。
【0087】
【表7】
【0088】
(実施例11)
実施例6の現像剤を用い、図4の装置の光導電体にフッ素、アクリルブロック共重合体樹脂(日本油脂製モディパーF210)で撥油処理(膜厚3μm)して画像出しを行ったところ、表8に示すように画像濃度、転写率が向上した。現像液との接触角は45°であった。
【0089】
【表8】
【0090】
(実施例12)
実施例7の現像剤100gとポリアルファオレフィンSHF−21 300gとアイソパーM 700gを充分攪拌混合して希釈現像液を作製した。これを図7の電子写真液体現像装置(転写・定着同時プロセス)で画像出しを行ったところ、表9に示すように希釈現像液を用いない現像法同様、良好な画像品質が得られた。
【0091】
(実施例13)
実施例7の現像剤100gとポリアルファオレフィンSHF−21 500gとアイソパーK 500gを充分攪拌混合して希釈現像液を作製した。これを図8の電子写真液体現像装置(転写・定着同時プロセス(ブランケットタイプ))で画像出しを行ったところ、表9に示すように希釈現像液を用いない現像法同様、良好な画像品質が得られた。
【0092】
【表9】
【0093】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の記録材料によれば、着色剤をポリアルファオレフィンに分散していることから、臭気がなく、揮発性でないため安全性が高く、環境面においても優れ、また、経時安定性、光沢性、耐水性、高色彩性を有し、さらに、テープによる剥離性も防止することもできる。
【0094】
請求項2〜4の記録材料によれば、上記の効果に加え、更ににじみがなく、保存性に優れ、高画像濃度、高解像度、高色彩の画像を得ることができる。
【0095】
請求項5の記録材料によれば、着色剤が樹脂でフラッシング処理または混練(マスターバッチ、熱ロール混練)されていることから、画像濃度、ベタ均一性、定着性など画像特性を向上させることができる。
【0096】
請求項6の記録材料によれば、使用する樹脂の軟化点が30℃〜120℃であることから、定着性や保存性の点で良好であり、フラッシング処理用の樹脂として、より好ましい。
【0097】
請求項7の記録材料によれば、該樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、ポリエチレン、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、エチレン・アクリル酸共重合体またはエチレン・アクリル酸エステル共重合体から選ばれる1種もしくは2種以上の樹脂の併用であることから、フラッシング処理用樹脂として、さらに好ましい効果を得ることができる。
【0098】
請求項8の記録材料によれば、樹脂と着色剤のそれぞれの含有量が5重量%以上であることから、液体現像剤においては、良好な画像濃度を得ることができる。
【0099】
請求項9の記録材料によれば、トナー粒子の平均粒径が0.01〜15μmであることから、液体現像剤においては、十分な画像濃度を得ることができ、また解像度においても優れている。
【0100】
請求項10の記録材料によれば、粘度が10mPa・s以上であることから、液体現像剤の現像時、ローラ上やベルト上への優れた塗布性が得られ、良好な薄層を形成することができる。
【0101】
請求項11の画像形成方法によれば、液体現像剤をローラまたはベルト上に薄層にして像担持体上の静電荷像に接触させ現像することから、高画像濃度、高解像度、高色彩の画像を得ることができる。
【0102】
請求項12の画像形成方法によれば、液体現像液の担体液として、引火点130℃以上、40℃における粘度が3mPa・s以上のポリアルファオレフィンを含有していることから、優れたオフセット防止特性が得られる。
【0103】
請求項13の画像形成方法によれば、担体液として、さらに引火点210℃以上のシリコーンオイルを含有していることから、さらに優れたオフセット防止特性が得られる。
【0104】
請求項14の画像形成方法によれば、担体液として、さらに流動パラフィンを含有していることから、さらに優れたオフセット防止特性が得られる。
【0105】
請求項15の画像形成方法によれば、担体液として、さらに植物油、大豆油、コーン油、ODO(トリカプリル・カプリン酸グリコール)、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、イソオクタン酸イソオクチル、またはイソノナン酸イソノイルを含有していることから、さらに優れたオフセット防止特性が得られる。
【0106】
請求項16の画像形成方法によれば、担体液として、さらに脂肪族炭化水素を含有していることから、さらに優れたオフセット防止特性が得られる。
【0107】
請求項17の画像形成方法によれば、ローラー上またはベルト上に形成した液体トナー層にコロナ放電を行った後に静電荷像を現像することから、解像度およびシャープネスを向上することができる。
【0108】
請求項18の画像形成方法によれば、静電荷像形成部にプリウエット液を付着させた後、現像することから、転写性および画像濃度を向上させることができる。
【0109】
請求項19の画像形成方法によれば、静電荷像を現像し、得られたトナー像を中間転写体に転写した後、転写部材上に画像を形成することから、転写性および画像濃度を向上させることができる。
【0110】
請求項20の画像形成方法によれば、静電荷像を形成する像担持体と液体現像剤との接触角θがθ≧30°であることから、転写性および画像濃度を向上させることができる。
【0111】
請求項21の画像形成方法によれば、感光体又は中間転写部材上のトナー像を転写同時定着するためトナーの転写率が向上し、ベタ均一性に優れた画像を得ることができる。
【0112】
請求項22の画像形成方法によれば、像担持体にアモルファスシリコン感光体を用いるため、耐久性に優れ、高品質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法の一例を説明するための概略図。
【図2】本発明の画像形成方法の別の例を説明するための概略図。
【図3】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【図4】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【図5】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【図6】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【図7】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【図8】本発明の画像形成方法のさらに別の例を説明するための概略図。
【符号の説明】
1 光導電体または像担持体
2 転写材
3 クリーニングローラ
4 クリーニングブレード
5 コロナ帯電部
6 プリウエット液塗布ローラまたは塗布フェルト
7 書き込み露光部
8,8′H コロナ放電部
9 トナー容器
10,10′ トナーローラ
11 現像ローラ
12 転写ローラ
13 中間転写体
14 トナー層塗布ベルト
15 クリーニングローラ
16 クリーニングブレード
17 ヒータ内蔵加熱転写ローラ
18 ヒータ内蔵加熱ブランケット
19 リバースローラ
20 除電ランプ
21 転写チャージャー
22 分離ローラ
Claims (22)
- 着色剤を非水系分散媒に分散させた記録材料において、非水系分散媒として少なくともポリアルファオレフィンを含むことを特徴とする記録材料。
- さらに樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の記録材料。
- さらに帯電制御剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の記録材料。
- 該記録材料が、電子写真用液体現像剤であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の記録材料。
- 該着色剤が、樹脂でフラッシング処理またはマスターバッチもしくは熱ロール混練されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の記録材料。
- 該樹脂の軟化点が、30℃〜120℃であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の記録材料。
- 該樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、ポリエチレン、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、エチレン・メタクリル酸共重合体またはエチレン・アクリル酸エステル共重合体から選ばれる1種もしくは2種以上の樹脂の併用であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の記録材料。
- 該樹脂と該着色剤のそれぞれの含有量が、5重量%以上であることを特徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の記録材料。
- トナー粒子の平均粒径が、0.01〜15μmであることを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の記録材料。
- 粘度が、10mPa・s以上であることを特徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の記録材料。
- 請求項3乃至10のいずれかに記載の記録材料からなる液体現像剤をローラまたはベルト上に薄層にして像担持体上の静電荷像に接触させ現像することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、引火点130℃以上、40℃における粘度が3mPa・s以上のポリアルファオレフィンを含有していることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに引火点210℃以上のシリコーンオイルを含有していることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに流動パラフィンを含有していることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項12に記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに植物油、大豆油、コーン油、ODO(トリカプリル・カプリン酸グリコール)、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、イソオクタン酸イソオクチルまたはイソノナン酸イソノイルから選ばれる1種もしくは2種以上を含有していることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項12記載の画像形成方法において、該液体現像剤が、担体液として、さらに脂肪族炭化水素を含有していることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至16のいずれかに記載の画像形成方法において、ローラまたはベルト上に形成した液体トナー層にコロナ放電を行った後に静電荷像を現像することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至17のいずれかに記載の画像形成方法において、静電荷像形成部にプリウエット液を付着させた後、現像することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至18のいずれかに記載の画像形成方法において、静電荷像を現像し、得られたトナー像を中間転写体に転写した後、転写部材上に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至19のいずれかに記載の画像形成方法において、静電荷像を形成する像担持体と液体現像剤との接触角θがθ≧30°であることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至20のいずれかに記載の画像形成方法において、静電潜像を現像し像担持体上または中間転写部材上のトナー像を支持体上に転写同時定着することを特徴とする画像形成方法。
- 請求項11乃至21のいずれかに記載の画像形成方法において、像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成方法。
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