JP2009093052A - 電子写真捺染用現像剤及び電子写真捺染方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分散性が良好で、布との固着染着性に優れ、画像濃度が高い電子写真捺染用現像剤を提供する。
【解決手段】電子写真捺染用現像剤におけるトナーの着色剤が、下記一般式（１）で表わされる染料を含有することを特徴とする。

【選択図】なし

Description

本発明は、感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法に使用される前記トナーを含む現像剤であって、当該トナーは、着色剤と樹脂を含む粒状体である電子写真捺染用現像剤及びこの現像剤を使用する電子写真捺染方法に関する。

捺染法は、糸、編織物、二次製品等色々な形態の繊維品に適用され、版形式及び機械操作によって凹版を用いるローラ捺染、孔版によるスクリーン、型紙捺染が主流である。スクリーン捺染には手工捺染、半自動スクリーン捺染機、自動走行スクリーン捺染機による捺染、フラット型及びロータリー式自動スクリーン捺染機による捺染などがある。しかし、ローラ捺染は、金属ローラに図柄を彫刻する工程が煩雑でローラの取り扱い等も大変であり、スクリーン捺染は、スクリーンの製造に時間がかかり、捺染作業に手間がかかる等の問題があった。また、ロータリー式スクリーン捺染もスクリーンの製作、ローラの彫刻等に時間がかかる等の問題があった。このように従来からの捺染法はその製作工程が煩雑で、出来上がりまで長期間費やされるため、簡便な捺染法が望まれていた。

近年、従来の彫刻製版工程を省略し、短期間で製作が可能なインクジェットを用いた捺染方法として、例えば特許文献１記載のものが提案されている。しかし、インクジェットによる捺染方式は、濃度を上げることができない、捺染していくうちに濃度が変化してしまう等の欠点があった。

これらの問題を解決するため、電子写真方式を用いた捺染方法が最近開発されている。この方法としては、例えば、特許文献２に記載されているように、感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーで現像した後、このトナー像を布類に転写し、熱によりトナーを定着させる、いわゆる乾式トナーを使用する電子写真方式による捺染方法が提案されている。

また、液体トナーを用いた電子写真方式による捺染法も提案されており、例えば、特許文献３に示すように、昇華染料を用いた液体トナーをイオン流により現像し、図柄を転写物に印刷し、これを布類に重ね合せ昇華熱転写するものがある。

特開平１０−１９５７７６号公報 特開平５−２７４７４号公報 特開平９−７３１９８号公報

しかしながら、特許文献２記載の電子写真方式による捺染方法は、乾式トナーを用いたものであり、トナー層厚が厚いため、肌触りが良くない樹脂により物理的に繊維に付着させているため、摩擦堅牢度、耐洗濯特性が劣る等の問題があった。

また、特許文献３記載のものでは、肌触り等も自然で、簡便な方法であるが、カラーの場合、２色目に重ねた濃度が出にくい、耐洗濯性に劣る等の欠点があった。さらに、布の裏面までトナーが染込まず、両面捺染する必要があった。加えて作業が煩雑で、布に転写後、不要になった紙（転写物）がムダになるなどの問題があった。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、帯電特性、分散性が良好で、布との固着染着性に優れ、画像濃度が高い電子写真捺染用現像剤を提供することである。

また、他の目的としては、捺染の作業性を大幅に効率化し、オンデマンド性を持たせた、ムダのない電子写真捺染方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法に使用される前記トナーを含む電子写真捺染用現像剤であって、前記トナーは着色剤と樹脂を含む粒状体であり、かつ前記着色剤が下記一般式（１）で表わされる染料を含有することを特徴とする。

但し、上記一般式中のＲ１及びＲ２は、同一又は異なり、それぞれＮＨ_２、ＮＨＣＨ_３、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＮＨＣＨ_２ＯＨから選ばれる基を示している。

また、請求項２の発明は、請求項１記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記染料は、染料純度が８０％以上である染料であることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記トナーの樹脂は、当該樹脂の少なくとも一部にアルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂を含有することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項３記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記アルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂は、２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記現像剤は、前記トナーを分散させる担体液を含有し、当該担体液が体積抵抗１０^９Ω・ｃｍ以上の抵抗値を有する担体液であることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項５記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記担体液は、常圧で沸点１００℃〜３５０℃の脂肪族飽和炭化水素であることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項５又は６記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記トナーは、絶対値が１０ｍＶ〜２００ｍＶのζ電位を有することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項５乃至７のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤において、
前記トナーは、０．１μｍ〜５μｍの平均粒径を有することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、感光体上の静電潜像を現像手段によって供給される現像剤中のトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法において、
前記現像剤は、請求項５乃至８のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤であることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項９記載の電子写真捺染方法において、
前記感光体上のトナー像を転写布に転写する際に、当該トナー像を転写布に転写する転写ローラによって前記トナー像に圧力を印加しながら転写布にトナー像を転写することを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項９又は１０記載の電子写真捺染方法において、
前記感光体上のトナー像を転写布に転写する工程は、前記感光体上のトナー像を中間転写体に一次転写した後、当該中間転写体上に転写されたトナー像を転写布に二次転写する工程を含むことを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、請求項１１記載の電子写真捺染方法において、
前記二次転写前に前記中間転写体に前記トナーの分散媒を供給する工程を含むことを特徴とする。

また、請求項１３の発明は、請求項９乃至１２のいずれか１項記載の電子写真捺染方法において、
前記感光体上の静電潜像を現像手段によって供給される現像剤中のトナーにより現像してトナー像化する際に、前記現像手段によって感光体上に供給されて前記静電潜像をトナー像化した後に、過剰の現像剤をリバースローラによって除去することを特徴とする。

また、請求項１４の発明は、請求項１３記載の電子写真捺染方法において、
前記現像手段として現像ローラを使用し、当該現像ローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜６倍に設定され、前記リバースローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜４倍に設定されることを特徴とする。

また、請求項１５の発明は、請求項９乃至１４のいずれか１項記載の電子写真捺染方法において、
前記現像手段として現像ローラを使用し、当該現像ローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜６倍に設定され、前記リバースローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜４倍に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、前記トナーが、前記着色剤として下記一般式（１）で表わされる染料を含有することによって、帯電特性、分散性が良好で、布との固着染着性に優れ、画像濃度が高い電子写真捺染用現像剤を提供することができる。

但し、上記一般式中のＲ１及びＲ２は、同一又は異なり、それぞれＮＨ_２、ＮＨＣＨ_３、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＮＨＣＨ_２ＯＨから選ばれる基を示している。

また、本発明によれば、前記現像剤として、請求項５乃至８のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤を使用することによって、捺染の作業性を大幅に効率化し、オンデマンド性を持たせた、ムダのない電子写真捺染方法を提供することができるようになる。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明は、感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法に使用される前記トナーを含む電子写真捺染用現像剤であって、当該トナーは着色剤と樹脂を含む粒状体であり、かつ前記着色剤として下記一般式（１）で表わされる染料を含有することを特徴としている。

但し、上記一般式中のＲ１及びＲ２は、同一又は異なり、それぞれＮＨ_２、ＮＨＣＨ_３、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＮＨＣＨ_２ＯＨから選ばれる基を示している。

上記一般式（１）で表される染料は、綿、麻等のセルロース系天然繊維中のＯＨ基等の官能基と化学反応して染着する反応性染料であり、電子写真捺染用現像剤中のトナーとして使用したときに、帯電特性、画像濃度、染着性において優れた性能が得られる。

一般の捺染インクでは、版を用いて画像を作成するため捺染インクの電気的な特性はさほど重要な意味を持たない。しかし、電子写真捺染方法で使用されるトナーの場合には、プラスあるいはマイナスの電気的な特性によりトナー像を形成しているために、トナー中の着色剤として使用される染料の帯電特性は非常に重要である。

上記一般式（１）で表される染料を用いることにより帯電特性が良好になる明確な理由は不明であるが、染料骨格と電子吸引基、電子供与基との微妙なバランスによるものと考えられる。具体的には、一般式(1)の例としては、図１に示すようなものがあり、いずれもオレンジ色系の染料である。

上記一般式（１）で表される染料は、例えば，次のようにして製造することができる。この染料の母体部分は、例えばスルファトエチルスルホン基やビニルスルホン基等を持った下記一般式（２）で示す芳香族アミン化合物などであり、これを常法によってジアゾ化し、得られたジアゾ化合物を下記式（３）で示す８−アミノ−１ヒドロキシナフタレン−３，６−ジスルホン酸とカップリングさせて得られる。

但し上記一般式（２）中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅの１個は、スルファトエチルスルホン基又はビニルスルホン基を、残りの他の基は、Ｈ又はアルキル基を示す。

また、トリアジン環の反応基部分は、例えば以下のような反応式（４）から合成できる。

本発明において使用されるトナー中の着色剤としては、上記一般式（１）の染料のみで構成することができるが、上記一般式（１）の染料と一緒に他の染料を混合して使用することもできる。他の染料を使用する場合は全染料分の３０質量％以下が望ましい。

上記一般式（１）で示す染料に混合される染料としては、市販の染料を使用することが可能であるが、一般的に、市販の粉体染料は、染料純度５０％程度で、食塩、芒硝が多量に入っている場合が多い。このような食塩、芒硝を含む染料は、現像剤の抵抗、帯電性に悪影響を与えるため、精製するか、初めから上記食塩、芒硝等の塩類含有量の少ない染料を用いた方が良好である。この場合、染料純度を８０％以上とすることが望ましい。

染料の純度は以下（１）〜（３）の手法によって溶解、再沈殿法で求められる。
（１）食塩、芒硝などの無機塩類を溶解せずに染料のみを溶解する溶媒（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなど）を用いて抽出する。
（２）上記（１）の染料溶解液に染料を溶解しない溶媒（アセトンなど）を混合し染料を析出させる。
（３）（析出させた染料質量／初めの染料質量）×１００ で純度（％）を算出する。

本発明による転写布へのトナー中の染料の染着処理は、アルカリ濃度食塩、芒硝のパッド・スチーム法で行うことが好ましい。アルカリ成分としては、ナトリウムやカルシウム、バリウム等の水酸化物や炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、リン酸ナトリウム等を濃度０．１質量％〜１０質量％の水溶液にしたものを用いる。これらどのような材料でも効果は得られるが特に炭酸水素ナトリウム（重曹：ＮａＨＣＯ_３）が好ましい。アルカリ水溶液濃度は０．１質量％〜１０質量％、好ましくは０．５質量％〜５質量％、更に好ましくは０．５質量％〜２質量％である。アルカリ濃度が０．１質量％よりも低い場合は反応性が低下し、アルカリ濃度が１０質量％よりも高くなると綿布（セルロース）との反応前に染料自体の反応基が加水分解して、潰れてしまう場合がある

処理温度は８０℃〜１４０℃、好ましくは９５℃〜１１０℃である。処理温度が８０℃よりも低い場合は樹脂や染料の溶解が不十分で反応性が低下する。処理温度が１４０℃よりも高い場合は布との反応前に染料反応基が潰れてしまう場合がある。また、温度だけでなく加熱蒸気を用いる蒸熱法で行うことが望ましい。

本発明による電子写真捺染用現像剤としては、後述する液体現像剤のような担体液を含まず、磁性キャリア等のキャリアとトナー粒子を含む乾式の現像剤とし、このような乾式現像剤中のトナー粒子を転写布に付着させるいわゆる乾式捺染トナーとして使用することができる。この場合、トナー粒子中には、前述の着色剤としての染料と共に、粒状体を形成する樹脂が併用される。この場合の樹脂としてはスチレン・アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好適に使用することができる。この乾式捺染トナーの平均粒径は、３〜２０μｍが望ましく、３μｍ未満ではチリが生じ、２０μｍを超えると色彩、解像性が悪くなる。この場合の乾式トナーの粒径は、コールターカウンター法により求める。コールターカンウター法は、乾式トナーの粒径測定で通常用いられる方法であり、トナーを電解質溶液中に分散し小孔の開いた隔壁の両側から電圧をかける。小孔から粒子体積分の電解質溶液が排除されるため、左右の電極間の電気抵抗が瞬間的に増し、電圧パルスを生じるためこのパルス数と大きさから粒度分布を求める。

本発明による電子写真捺染用現像剤としては、トナー粒子を担体液中に分散させた液状現像剤としても使用可能であり、液状現像剤として使用する方が、上記乾式現像剤として使用する場合よりも転写布に対する捺染トナーによる染着性が良好で好適である。

本発明による液状現像剤に含有されるトナー粒子は、着色剤としての前述の一般式（１）で示す染料の他に、粒状体を構成する樹脂が含有される。この樹脂としては、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、低分子量ポリエチレン樹脂、低分子量ポリプロピレン樹脂等が好適に使用され、ＧＰＣ法で測定した数平均分子量Ｍｎが５００〜２００００であるものが望ましい。このような樹脂を使用することにより、繊維に対する固着力、被膜強度が弱く、後述する担体液と組み合わせることによってソーピング処理で９５％以上のトナーの樹脂を除去することが可能となる。

また、上記樹脂に加えて、樹脂の一部にはアルカリ可溶性樹脂、水溶性樹脂を含有させると、発色、水洗工程でトナー中の樹脂が溶解し、布から脱離するため、風合の良好な捺染布が得られる。

発色水洗工程では、１００℃前後でスチーミング後、０．１質量％〜２質％程度のアルカリ水溶液で処理する場合があり、アルカリ可溶性樹脂、水溶性樹脂を含有させないと、樹脂分が残り、風合を劣化させる原因となる。そのため、本発明においては、アルカリ可溶性樹脂、水溶性樹脂を含有させて、発色水洗工程で樹脂が離脱し、風合の良好な捺染が得られるようにすることが望ましい。

本発明において使用されるアルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂としては、水溶性メラミン樹脂、水溶性ロジン変性樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、コラーゲン、ゼラチン、デンプン、キトサン等がある。市販の商品としては、クラレ社製ポバール（ＰＶＡ）、イソバン（イソブチレン／マレイン酸樹脂）、ハリマ化成社製ネオトール、ハリディプ（アルキッド樹脂、アクリル樹脂）、日本合成化学社製エコアティ（ＰＶＡ）、ナガセケムテックス社製デコナール（エポキシ樹脂）、日本純薬社製ジュリアー（アクリル樹脂）、カブセン（ポリエステル樹脂）などが挙げられる。このようなアルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂は、０〜２０００ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有するものが望ましい。樹脂の酸価はトナーの帯電特性に大きな影響を及ぼす。酸価が低いほど帯電性への影響は少なくなり、酸価が高くなるほどマイナス帯電性が高まる傾向にある。このため酸価が高い場合はトナーをプラス帯電性にする場合には、その制御が困難になる。樹脂の酸価は望ましくは１〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。

このような構成からなる液体現像剤中の捺染トナーとしては、２００ｍＶ以下、好ましくは、１０〜２００ｍＶのζ電位を有するものが望ましい。ζ電位が１０ｍＶよりも低いとトナー粒子が凝集したり、電気泳動性が低下し地汚れしたり、濃度が低下する。またζ電位が２００ｍＶよりも高いと感光体付着量が低下し濃度が低下する場合がある。

また、本発明による液体現像剤中に含有される捺染トナー粒子は、０．１〜５μｍの平均粒径を有するものが望ましく、０．１μｍ以下では、十分な濃度が得られない場合やニジミが発生しやすくなる場合があり、５μｍ以上では、色彩、解像性が悪くなる場合がある。より望ましくは、０．１〜１．５μｍの平均粒径を有するものが好適である。

本発明の液体現像剤に使用される担体液としては、１０^９Ω・ｃｍ以上、好ましくは、１０^９Ω・ｃｍ〜１０^１６Ω・ｃｍの高抵抗で低誘電率のものが良く、１０^９Ω・ｃｍより低い抵抗値を有すると現像性が低下し、地汚れや画像濃度の低下が起こリ易くなる。また、１０^１６Ω・ｃｍより高い場合には、画像ボケが生じる場合がある。
本発明において好適に使用可能な担体液としては、イソパラフィン系炭化水素、シリコーン系オイル等が良好である。イソパラフィン系炭化水素は、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ、アイソパーＶ、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０、ソルベッソ２００、エクソール１００／１４０、エクソールＤ３０、エクソールＤ４０、エクソールＤ８０、エクソールＤ１１０、エクソールＤ１３０（以上エクソンモービル社製）（エクソン化学）などがあり、シリコーン系オイルとしては、ＫＦ９８（１〜１００００ｃｓｔ）（信越シリコン社製）、ＳＨ２００、ＳＨ３４４（東レシリコン社製）、ＴＳＦ４５１（東芝シリコン社製）などがある。
この担体液の沸点は１００〜３５０℃が望ましい。１００℃以下であると転写前に溶媒が揮発しやすく転写性向上の効果が低減したり、臭気、安全性の点や、揮発溶剤蒸気が作業者にとって好ましくない。３５０℃以上では、溶剤が揮発しにくく、発色工程で溶剤が除去できず発色特性に問題が生じる。３５０℃以下であれば、後工程の加熱、スチーミングの段階で蒸発させることができる。

また、本発明においては、捺染トナー粒子が担体液中で良好に分散させるために、分散用樹脂を前述のトナー樹脂と共に併用することが好ましい。好ましい分散用樹脂としては、次の一般式（５）で示すビニルモノマーＡと一般式（６）で示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Ｂの各一種づつもしくは、数種の共重合体、グラフト共重合体からなるアクリル系樹脂がある。

（但し、Ｒ_３はＨまたはＣＨ_３を、ｎは６〜２０の整数を表わす。）

（但し、Ｒ_３はＨまたはＣＨ_３を、ｎは６〜２０の整数を、Ｒ_４はＣが１〜４のアルキル基又はＨを表す。）

本発明に好ましい分散用樹脂としてのアクリル系樹脂は、例えば以下のようにして合成することができる。攪拌機、温度計、冷却管、滴下ロートを備えた３ＬのフラスコにアイソパーＨを５００ｇ仕込み、９０℃に加熱し、攪拌しながらラウリルメタアクリレート（三菱レイヨン社製、アクリエステルＬ）１００ｇ、グリシジルメタアクリレート（三菱レイヨン社製、アクリエステルＧ）２０ｇ、メタクリル酸（三菱レイヨン社製）１５ｇ、アズビスイソブチロニトリル１ｇよりなるモノマー溶液を２時間かけて滴下する。その後、９５℃に保ち５時間重合を行う。その後、メチルメタクリレート（三菱レイヨン社製、アクリエステルＭ）３０ｇ、アズビスイソブチロニトリル０．２ｇよりなるモノマー溶液を２時間かけて滴下し、８５℃に保ち１時間重合を行う。合成されたアクリル樹脂の重合率は９５％以上、数平均分子量Ｍｎは約８０００〜約５００００、重量平均分子量Ｍｗは約１００００〜約８００００が好ましい。

さらに、本発明においては、トナー中に、着色剤及び樹脂と共に、荷電制御剤が含有されている。このような、荷電制御剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸金属塩、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸カルシュウム、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸マグネシュウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸ジルコニウム、オクタン酸ジルコニウム、ドデシル酸ジルコニウム等の金属石鹸を適用することができる。

画像形成時に、感光体上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成した後、当該トナー像を転写布に転写ローラで０．１〜３Ｋｇ／ｃｍ^２の圧力をかけ転写した場合には、平滑性の悪い転写紙や捺染の際に、転写性が向上し、高濃度の画像を形成できる。

また、画像形成時に、後述するように、中間転写体を用いて転写する場合も、更に高い圧力がかけられるため転写性が向上する。しかし、中間転写体を用いない場合よりも転写時の溶媒量が少なくなるため、捺染の場合は、二次転写前に中間転写体上に脂肪族炭化水素やシリコーンオイル等の担体液を吹き付け転写に必要な担体液量を確保することが望ましい。この際の担体液の吹き付け量は０．２０〜０．７０ｍｇ／ｃｍ^２程度が良好である。

また、捺染の場合、濃度を向上のためには、現像付着量を上げたり、或いは、現像後リバースローラによる担体液のスクイズ量を少なくすることにより、感光体上の現像液量を多くして布への溶剤染込み量を増やすことによって容易に行うことができる。

図２は、本発明による一実施形態の電子写真捺染方法で使用される画像形成装置の概略構成を示す図である。帯電チャージャー等の帯電電圧付与部材２により、矢印方向Ａに回転するドラム状の感光体１に電荷を与え、画像情報に応じた露光Ｌにより非画像部の電荷を消去して静電潜像を形成する。感光体１は、セレン感光体、有機感光体、アモルファスシリコン感光体等が使用される。感光体１の表面電位は、４００Ｖ〜１６００Ｖの範囲が良好である。感光体１の電荷の残っている静電潜像に矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ３から供給される液体現像剤Ｔによりトナーを供給して静電潜像を現像してトナー像を形成する。続いて、矢印Ｃ方向に回転するリバースローラ４で感光体１の表面の余剰の現像液を除去し、転写電圧付与部材としての転写チャージャー５ａによりトナーの電荷と逆電荷の電圧をかけ、感光体１の表面に形成されたトナー像を転写布Ｓに転写させる。なお、６は矢印Ｄ方向に搬送される転写布Ｓを感光体１の表面から分離させる分離ローラ、１０は、感光体１からトナー像を転写布Ｓに転写する際に、トナー像中の担体液を補充するために、転写布Ｓに対して担体液を塗布、噴霧する担体液塗布・噴霧装置である。

現像ローラ３は、感光体１と順方向に回転して、感光体１の表面に形成された静電潜像を現像ローラ３から供給される液体現像剤Ｔ中のトナーによってトナー像化する。一方、リバースローラ４は感光体１と逆方向に回転されて、現像ローラ３によって供給された現像剤の内、トナー像化で使用されたトナー以外の余剰の現像剤を感光体１の表面から除去する。この際に、現像ローラ３の線速は、感光体１の線速に対して１．２倍〜６倍、また、リバースローラ４の線速は、感光体１の線速に対して１．２倍〜４倍が効果的である。

現像ローラ３と感光体１のギャップは５０〜２５０μｍ、現像ローラ３とリバースローラ４のギャップは３０〜１５０μｍが良好である。転写電圧付与部材５の転写電圧は５００〜４０００Ｖの範囲が良好である。転写布Ｓに転写されずに感光体１に残ったトナーをクリーニングブレード７、クリーニングローラ８で除去後、除電手段１１で感光体１の表面を除電する。なお、画像部の電荷を消去し非画像部の電荷を残して静電潜像を形成し、この画像部にトナーを付着させる所謂反転現像方式でも同様に画像形成できる。

図３は、本発明による他の実施形態の電子写真捺染方法で使用される画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施形態は、図２で示す画像形成装置における転写電圧付与部材としての転写チャージャー５ａから転写ローラ５ｂにした例である。転写ローラ５ｂを使用する場合は、チャージャー方式に比べ転写布Ｓに対して感光体１のトナー像を転写する際に、圧力を付与できるため、表面性の荒れた凹凸の大きい転写布を使用した場合でも転写性が良好である。転写圧は０．１〜３ｋｇ／ｃｍ^２が良好である。

図４は、本発明による他の実施形態の電子写真捺染方法で使用される画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施形態は、図３で示す画像形成装置に中間転写部材としての中間転写ローラ１２を感光体１と転写布Ｓとの間に配設した例である。このように、中間転写ローラ１２を感光体１と転写布Ｓとの間に配設することによって、図３で示す中間転写部材を使用しない画像形成装置よりもさらに高い転写圧力を付与できるため、表面性の荒れた凹凸の大きい転写布Ｓを使用した場合でも転写性が良好である。この場合、感光体１の表面から中間転写ローラ１２にトナー像を転写する際の一次転写圧は０．１〜３Ｋｇ／ｃｍ^２とし、中間転写ローラ１２から転写布Ｓにトナー像を転写する際の二次転写圧は０．１〜５Ｋｇ／ｃｍ^２が良好である。この場合に、感光体１の表面から中間転写ローラ１２へのトナー像の一次転写時に現像剤中の担体液成分が少なくなり、中間転写ローラ１２から転写布Ｓへのトナー像の二次転写に必要な担体液量が少なくなる場合があるため、二次転写前に中間転写ローラ１２に担体液塗布・噴霧装置１０から担体液を吹きかける工程を追加すると効果的である。

図５は、本発明による他の実施形態の電子写真捺染方法で使用される画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施形態は、画像形成ユニット１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢＫ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙをタンデム型に配置したフルカラー画像を形成することに可能な画像形成装置である。即ち、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、黒（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢＫ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙを転写布Ｓの搬送方向Ｄに対して搬送ベルト１４上に並置させ、各画像形成ユニット１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢＫ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙでそれぞれの色のトナー画像を搬送ベルト１４上に保持された転写布Ｓ上に形成するものである。各画像形成ユニット１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢＫ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙは、感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの周囲に、帯電付与部材２、現像ローラ３Ｒ、３Ｇ、３ＢＫ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、クリーニングローラ８及び転写ローラ５ｂを備えている。そして、各感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面を帯電付与部材２で一様に帯電させ、図示しない露光手段から各色に対応する画像情報に基づく光ビームＬＲ、ＬＧ、ＬＢＫ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹを各感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面に照射して、各色に対応する静電潜像を形成している。このようにして形成された各色の静電潜像に対して各色のトナーを含有する現像ローラ３Ｒ、３Ｇ、３ＢＫ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙから各色のトナーを感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに供給して各色のトナー像を感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面に形成する。このようにして各感光体１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ上に形成された各色のトナー像を、転写ローラ５ｂで、布搬送ベルト１４上に保持された転写布Ｓに転写してフルカラー捺染を行うようになっている。

本発明による電子写真捺染用現像剤に使用される捺染トナーは、着色剤、樹脂、帯電制御剤を混合し、ブスコニーダなどの混練機で混練後、粗粉砕、微粉砕し所定の粒径になるように粗紛、微紛をカットして得られる。

また、本発明による電子写真捺染用液体現像剤は、上記捺染トナーと担体液をボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミルなどの分散機に投入、分散、混練を行って濃縮トナーを調製し、これを前記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。

本発明で使用される乾式トナーにおける着色剤、樹脂、帯電制御剤の濃度は、適宜決定すればよいが、例えば着色剤５〜１５質量％、樹脂８０〜９５質量％、帯電制御剤１〜１０質量％である。また液体現像剤の濃縮トナーとして使用される場合の組成物は、着色剤５〜１０質量％、樹脂５〜２０質量％、担体液７０〜９５質量％、帯電制御剤０．１〜１質量％である。

次に、本発明による電子写真用現像剤について、実施例に基づいて説明する。ここでの％、部は、特に断らない限り、質量基準である。

〔実施例１〕
・図１の染料Ａ（純度４８％品） ６６部
・ラウリルメタアクリレート／メチルメタアクリルレート／メタクリル酸（８０／１０／１０）共重合体のアイソパーＨ２０％溶液 ９８部
・ロジン変性フェノール樹脂（三井・デュポン社製） ５８部
・水溶性樹脂 ポバール（ＰＶＡ）（クラレ社製） ４８８部
・アイソパーＨ １７５部
・荷電制御剤（ナフテン酸ジルコニウム） ３部
をピンミルに入れて１０時間分散後、さらにアイソパーＨを３００部加え、１時間分散し、これを濃縮トナーとした。この濃縮トナー１００ｇとアイソパーＨ１Ｌを混合した現像剤により図２の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

〔実施例２〕
・図１の染料Ｂ （純度９３％品） ３６部
・スチレン・アクリル共重合樹脂（スチレン／アクリル＝６０／４０）（三菱レーヨン社製） ４４部
・水溶性樹脂 カブセン（水溶性ポリエステル）（ナガセケムテックス社製）７４部
・荷電制御剤（サリチル酸誘導体の金属錯体） ２部
をブスコニーダで混練、冷却後パルペライザーで粗粉砕しジェットミルで粉砕後分級し乾式トナーを得た。布を紙に張り付け、このトナーを用いリコー社製乾式プリンタ（Ｉｍａｇｉｏ）で捺染をおこなった。

〔実施例３〕
・図１の染料Ｅ （純度８０％） ５１部
・エポキシ変性樹脂エピコート８０２（ジャパンエポキシレジン社製） ２３部
・水溶性樹脂 ハリディブ（水溶性アルキド樹脂）（ハリマ化成社製） ７２部
・ステアリルメタアクリレート／メチルメタアクリルレート／メタクリル酸（８０／１０／１０）共重合体のアイソパーＨ２０％溶液 ９８部
・アイソパーＨ ２５０部
・荷電制御剤（オクタン酸ジルコニウム） ５部
をボールミルに入れて２４時間分散後、さらにアイソパーＨを２５０部加え、１時間分散し、これを濃縮トナーとした。この濃縮トナー１００ｇとアイソパーＨ１Ｌを混合した現像剤により図３の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

〔実施例４〕
実施例１の染料Ａ（純度５０％品）を純度９５％に精製して用いた以外は、実施例１と同一にして濃縮トナーを作成した。この濃縮トナー１００ｇとアイソパーＨ１Ｌを混合した現像剤により図３の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

〔実施例５〕
実施例３の分散媒をアイソパーＨからシリコーンオイル（ＫＦ−９８（２ｃｓｔ））に変えた以外は全て実施例３と同様にして濃縮トナーを作成した。この濃縮トナー１００ｇとシリコーンオイル（ＫＦ−９６（２ｃｓｔ））を混合した現像剤により図３の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

〔実施例６〕
・図１の染料Ｆ （純度９０％） ４７部
・ロジン変性フェノール樹脂（三井・デュポン社製） ５部
・水溶性樹脂 カブセン（水溶性ポリエステル）（ナガセケムテックス社製） ９３部
・２エチルヘキシルメタアクリレート／メチルメタアクリルレート／メタクリル酸（８０／１０／１０）共重合体のアイソパーＨ２０％溶液 １２０部
・アイソパーＨ １９０部
・荷電制御剤（ナフテン酸ジルコニウム） ２部
をバッチ式サンドミルに入れて１２時間分散後、さらにアイソパーＨを３５０部加え、１時間分散し、これを濃縮トナーとした。この濃縮トナー１００ｇとアイソパーＭを混合した現像剤により図３の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

〔実施例７〕
・図１の染料Ｇ （純度８５％） ５１部
・ロジン変性フェノール樹脂（三井・デュポン社製） ９４部
・水溶性樹脂 カブセン（水溶性ポリエステル）（ナガセケムテックス社製） ５部
・２エチルヘキシルメタアクリレート／メチルメタアクリルレート／メタクリル酸（８０／１０／１０）共重合体のアイソパーＨ２０％溶液 １２０部
・アイソパーＨ １９０部
・荷電制御剤（ナフテン酸ジルコニウム） ２部
をバッチ式サンドミルに入れて１２時間分散後、さらにアイソパーＨを３５０部加え、１時間分散し、これを濃縮トナーとした。この濃縮トナー１００ｇとエクソールＤ３０を混合した現像剤により図３の画像形成装置で電子写真捺染を行った。

上記実施例１〜７においては、転写布Ｓは全て糸太さ４０番手の２００本ブロード綿布を用いた。また、８０℃の温水１００ｇに炭酸ナトリウム１ｇ、硫酸ナトリウム１ｇ、尿素３ｇ、アルギン酸ナトリウム１ｇを溶解させたものを実施例１〜７の転写布に塗布し、１０５℃、０．１Ｍｐａ気圧の蒸気で２０分処理後、水洗し、アニオン系界面活性剤２ｇ／Ｌにより８０℃で５分処理を行い捺染サンプルを作成した。その結果は図６の通りであった。

〔実施例８〜１０〕
また、実施例３のトナーを用いて、転写チャージャー５ａ（転写圧０．１ｋｇ／ｃｍ^２以下）を使用した図２に示す画像形成装置で捺染を行った場合（実施例８）、中間転写ローラ１２を取り付けた図４の画像形成装置で捺染を行った場合（実施例９）、更に図４の画像形成装置を使用し、二次転写前にアイソパーＨを０．３ｍｇ／ｃｍ^２以上吹きかけて捺染を行った場合（実施例１０）について、実施例１〜７の場合と同様に評価した。

さらに、比較のために、下記比較例１及び２について実施例と同様の後処理を行い評価した。

〔比較例１〕
実施例１の染料に代えてリアクティブレッド４（純度５０％）を使用した以外は実施例１と同様にして捺染を行った。

〔比較例２〕
実施例３の染料に代えてリアクティブレッド４６（純度５０％）を使用した以外は実施例３と同様にして捺染を行った。

図６で示す試験結果から明らかように、比較例１及び２で示す市販の染料を用いた現像剤では、画像濃度、地汚れ、解像性、転写率、帯電制御率、固着率が低い結果を示している。しかも、比較例の捺染トナーは、帯電制御性が悪くトナーとしての機能が出せなかった。これに対し、本発明による各実施例の現像剤を使用したものは、比較例１及び２のものに比べ、帯電制御率、転写率、布濃度が高く、高解像な捺染布が得られた。

また、実施例４で示すものでは、実施例１で使用した染料の染料純度を上げているために更に画像濃度が高くなっている。また、実施例５のものでは、担体液としてシリコーンオイルを使用し、脂肪族炭化水素以外の担体液を使用しているため、実施例４に比べて分散性がやや悪い。さらに、実施例６のものでは、水溶性樹脂量が多いため画像濃度がやや低い。実施例７のものでは、水溶性樹脂量が少ないため風合がやや低くなっていることが明らかである。

また、実施例１０のものでは、二次転写前に中間転写ローラ１２上のトナー像に担体液であるアイソパーＨを吹きつけているため転写率が上がり画像濃度が向上した。

なお、画像濃度、地汚れ、風合、平均粒径、ζ電位、解像性、転写率、帯電制御率、固着率は、次のようにして測定、評価した。

（１）画像濃度はＸ−Ｒｉｔｅにより測定した。
（２）地汚れは地汚れ段階見本布によって５段階評価し、５：最良、１：最悪として評価した。
（３）風合は風合段階見本布によって、５：布のみと同程度の柔らかさ、４：柔らかい、３：中程度、２：やや硬い、１：硬いとして５段階評価した。
（４）平均粒径は島津製作所製ＳＡ−ＣＰ３によって測定した。この場合、トナーを積分球式濁度計で透過率１５％程度になるまでアイソパーで希釈し、ＳＡ−ＣＰ３用セルに充填し、測定条件はＡＣＣＥＬ４８０、ＭＯＤＥ：ＣＥＮＴ、３〜１６チャンネルで行った。
（５）ζ電位は大塚電子製ＥＬＳ−８０００によって測定した。この場合、セル：低誘電率セル、電界：５００Ｖ／ｃｍ、６回測定平均モードで測定した。
（６）解像性は、段階見本によって５段階評価し、５：最良、１：最悪として評価した。
（７）転写率はテープ剥離法による濃度から下記式を用いて算出した。
転写率＝（転写前感光体上濃度−転写後感光体残濃度）／（転写前感光体上濃度）×１００％
（８）帯電制御率は下記条件の電着法により算出した。
電極間距離：１ｃｍ、電極面積：２ｃｍ×２ｃｍ、電着時間：１００秒で測定した。
（９）固着率はＸ−Ｒｉｔｅによりソーピング前後の濃度を測定して下記式から算出した。
固着率=（最終サンプル濃度／固着処理後水洗前濃度）×１００％

以上のように、本発明による電子写真捺染用現像剤においては、着色剤として前記一般式（１）で示す染料を含有させるため、オンデマンド性に優れ帯電特性が良好で布への固着性が高く、高画像濃度の捺染が可能になる。

本発明による電子写真捺染用現像剤で使用される染料のＲ１及びＲ２の具体的基を示す表である。 本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による他の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による他の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による他の実施形態のタンデム型の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による実施例及び比較例で得られた現像剤及び転写布の試験結果を示す表である。

符号の説明

１、１Ｒ、１Ｇ、１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ 感光体
２ 帯電電圧付与部材
３、３Ｒ、３Ｇ、３ＢＫ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ 現像ローラ
４ リバースローラ
５ａ 転写チャージャー
５ｂ 転写ローラ
６ 分離ローラ
７ クリーニングブレード
８ クリーニングローラ
１０ 担体液塗布、噴霧装置
１１ 除電手段
１２ 中間転写ローラ
１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢＫ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ 画像形成ユニット

Claims (15)

1. 感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法に使用される前記トナーを含む電子写真捺染用現像剤であって、
   前記トナーは着色剤と樹脂を含む粒状体であり、かつ前記着色剤が下記一般式（１）で表わされる染料を含有することを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
   

   

   
   但し、上記一般式中のＲ１及びＲ２は、同一又は異なり、それぞれＮＨ_２、ＮＨＣＨ_３、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＮＨＣＨ_２ＯＨから選ばれる基を示している。
2. 請求項１記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記染料は、染料純度が８０％以上である染料であることを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
3. 請求項１又は２記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記トナーの樹脂は、当該樹脂の少なくとも一部にアルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂を含有することを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
4. 請求項３記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記アルカリ可溶性樹脂又は水溶性樹脂は、２０００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有することを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記現像剤は、前記トナーを分散させる担体液を含有し、当該担体液が体積抵抗１０^９Ω・ｃｍ以上の抵抗値を有する担体液であることを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
6. 請求項５記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記担体液は、常圧で沸点１００℃〜３５０℃の脂肪族飽和炭化水素であることを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
7. 請求項５又は６記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記トナーは、絶対値が１０ｍＶ〜２００ｍＶのζ電位を有することを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤において、
   前記トナーは、０．１μｍ〜５μｍの平均粒径を有することを特徴とする電子写真捺染用現像剤。
9. 感光体上の静電潜像を現像手段によって供給される現像剤中のトナーにより現像してトナー像化し、当該感光体上のトナー像を転写布に転写し、当該転写布に転写されたトナー像を当該転写布に捺染する電子写真捺染方法において、
   前記現像剤は、請求項５乃至８のいずれか１項記載の電子写真捺染用現像剤であることを特徴とする電子写真捺染方法。
10. 請求項９記載の電子写真捺染方法において、
    前記感光体上のトナー像を転写布に転写する際に、当該トナー像を転写布に転写する転写ローラによって前記トナー像に圧力を印加しながら転写布にトナー像を転写することを特徴とする電子写真捺染方法。
11. 請求項９又は１０記載の電子写真捺染方法において、
    前記感光体上のトナー像を転写布に転写する工程は、前記感光体上のトナー像を中間転写体に一次転写した後、当該中間転写体上に転写されたトナー像を転写布に二次転写する工程を含むことを特徴とする電子写真捺染方法。
12. 請求項１１記載の電子写真捺染方法において、
    前記二次転写前に前記中間転写体に前記トナーの分散媒を供給する工程を含むことを特徴とする電子写真捺染方法。
13. 請求項９乃至１２のいずれか１項記載の電子写真捺染方法において、
    前記感光体上の静電潜像を現像手段によって供給される現像剤中のトナーにより現像してトナー像化する際に、前記現像手段によって感光体上に供給されて前記静電潜像をトナー像化した後に、過剰の現像剤をリバースローラによって除去することを特徴とする電子写真捺染方法。
14. 請求項１３記載の電子写真捺染方法において、
    前記現像手段として現像ローラを使用し、当該現像ローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜６倍に設定され、前記リバースローラの線速が前記感光体の線速に対して１．２倍〜４倍に設定されることを特徴とする電子写真捺染方法。
15. 請求項９乃至１４のいずれか１項記載の電子写真捺染方法において、
    前記感光体と現像手段は、複数対をタンデム型に配置し、当該各現像手段は、異色のトナーを含有する現像剤を感光体上の静電潜像に供給して異色のトナー像を形成することを特徴とする電子写真捺染方法。

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