JP2674104B2

JP2674104B2 - 静電潜像現像方法

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Publication number: JP2674104B2
Application number: JP63156847A
Authority: JP
Inventors: 春夫渡辺; 昌美大山; 章夫安田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1997-11-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JPH026967A

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、一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頻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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために、パラフィン
類、ロウ類、及びこれらの混合物からなる常温で固体の
電気絶縁性有機物を絶縁性媒体とし、この絶縁性媒体に
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、一枚の長い感光基材（１）に対しても
各工程が順次適用されてゆくものとして示してある。

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、半導体赤外レーザ
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−トリニトロフルオレン−９−オンとから
なる電子写真感光基材、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
をピリリウム塩系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感したもの、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、セルン−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）４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）によって加熱溶融さ
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より固液変化する電気
絶縁性有機物（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30℃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
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タンに至
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，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、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。

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ては、ハンザイ
エロー（C.I.11680）、ベンジジンイエローＧ（C.I.210
90）、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.1
6015−LaKe）、フタロシアニンブル−（C.I.74160）、
ビクトリアブルー（C.I.42595−LaKe）、スピリットブ
ラック（C.I.50415）、オイルブルー（C.I.74350）、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
類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
ばブタジエンゴム，スチレン−ブタジエンゴム，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
タジエン，ブタジエン−イソプレン等の合成ゴム類、２
−エチルヘ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を持つアク
リル系モノマー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，オレイン酸，ステアリル酸，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、SiO₂,Al₂O₃,TiO₂,ZnO,Ga₂O₃,In₂O₃,GeO₂,SnO₂,Pb
O₂,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１に対して0.01〜
100gであることが好ましく、より好ましくは0.1〜10gで
ある。また電荷供与剤は同じく１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（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、前述の如く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℃，より好ましくは40〜1
10℃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）
上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け加熱することが
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℃に設定され
る。

現像は、単色であっても良いし、例えばイエロー，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
剤について逐次先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じて選択す
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、必要に応じてブラックにより墨入れをしてもよ
く、このブラッ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電潜像を
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
に静電潜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
方法の提供が可能となる。

〔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（1
8），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割を果た
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）を設けたエタータンク（2
4）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、撹拌機構
（25），（26），（27）が設けられた第１のタンク（20
a），（21a），（22a）と、その外側を覆う第２のタン
ク（20b），（21b），（22b）とからなり、その底部に
はそれぞれ加熱手段（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），（32），（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（34），（35），（36）に設けられたスリット（34
a），（35a），（36a）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），（22）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）は前記ガイド棒（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→帯電→露光→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。

以上の構成を有する現像装置を用い、各現像タンク
（20），（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。

現像剤Ａ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KX−F1（東洋
インキ社製）0.625gおよびイソパラフィン系溶剤（出光
石油社製，商品名IP2825）0.5gをフーバー・マーラー法
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（エッソ社製，商品名ア
イソパーＨ）50ml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）0.05g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FR101）
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0.025gとナフテン酸カルシウム0.02
5gを添加し、濃縮現像液を得た。

次に、融点42〜44℃のパラフィン120ml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。

現像剤Ｂ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
8GF（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IP2825）0.5gをフーバー・
マーラー法により小粒子化し、ペーストを得た。次に、
このペーストの別のイソパラフィン系溶剤（エッソ社
製，商品名アイソパーＨ）50ml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）0.01gを添加してガラスビーズと共
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。

現像剤Ｃ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
バー・マーラ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（エッ
ソ社製，商品名アイソパーＨ）50ml中に分散し、ガラス
ビ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、ポリエチレンテフタレー
トフィルム（膜厚125μｍ）上に透明電極であるITO層
（膜厚0.2μｍ）及び変性酢酸ビニル樹脂層（膜厚２μ
ｍ）を介して、感光層（膜厚８μｍ）が積層形成された
ものを使用した。感光層には、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）2mgが含まれている。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。１……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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−52835（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−162058（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−79541（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パラフィン類、ロウ類、及びこれらの混合
物からなる常温で固体の電気絶縁性有機物を絶縁性媒体
とし、この絶縁性媒体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。