JP2786483B2 - 静電潜像用液体現像剤 - Google Patents

静電潜像用液体現像剤

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、静電潜像用液体現像剤に関する。
[従来の技術] 静電潜像用液体現像剤は、高絶縁性、低誘電率の担体
液中に、主として着色剤と樹脂とからなるトナーを必要
に応じて極性制御剤と共に分散してなる。
従来、この担体液としては、シクロヘキサン、デカリ
ン、ケロシン、イソパラフィン系溶媒、軽油、ガソリ
ン、塩ふっ素化炭化水素が使用可能であるとされてい
る。
担体液としては、実用的には高電気抵抗(1014Ωcm以
上)を有すること、低誘電率(3以下)であること、溶
解力が小さい(溶解度係数が7程度)こと、臭いがな
く、透明であること、皮膚への刺激等がなく無害である
こと、引火性が低いこと、乾燥が速いこと等の性質が要
求され、このようなことからイソパラフィン系溶媒が実
用化されている[たとえばエクソン社製アイソパー(商
標名Isopar)]。
[発明が解決しようとする課題] ところで、今日湿式複写機もペーパーフリー化が進
み、さらに高画像濃度が要求されているが、これに対し
ては転写紙上にトナーを多量に付着させることにより対
応してきた。ところが、トナー付着量を増加させると、
定着性能を向上させるために定着装置の定着ローラーの
温度を高めたり、あるいは蒸発性の良好な担体液を使用
する必要があるが、これに伴ない室内の担体液蒸気濃度
が高まり異臭ないし不快臭を感じることがある。この傾
向は多量、連続コピー作業の際とくに著しく、衛生上好
ましくないので室内の換気に配慮を要し、場合によって
はコピー速度の制限が必要となる。
本発明は、こうした実情に鑑み、定着速度の高速化に
対応でき、しかも発生する蒸気が何らの異臭も感じさせ
ず、室内環境上問題のない担体液を使用する静電潜像液
像用液体現像剤を提供することを目的とするものであ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前記した課題を解決すべく従来より検
討を重ねてきた結果、特定のシリコーンオイルが絶縁
性、低誘電率、トナー分散性等前記した担体液としての
基本的要求性能を満足し、しかも異臭の発生もないこと
を知見し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、トナー粒子が絶縁性担体液中に
分散してなる静電潜像用液体現像剤において、前記絶縁
性担体液の少くとも一部が、環状ジメチルポリシロキサ
ンからなることを特徴とする静電潜像用液体現像剤であ
る。
次に、本発明の液体現像剤を説明するに先立ち、この
現像剤が適用される湿式電子写真複写機について述べ
る。
第1図は湿式電子写真複写機の一例を示す概略図であ
って、感光体ドラム1上の静電荷像は、この感光体ドラ
ム1と微小間隙をもたせて回転駆動する現像液を保持し
た現像ローラ2,3により顕像化され、現像ローラ2,3はス
クレーパー4,5で清浄されるようになっている。感光体
ドラム1は複写時には図示されていない駆動装置により
一定速度で矢印方向に回転され、メインチャージャー6
で一様に帯電された後、光学系7を通して原稿像が投影
されて静電荷像が形成される。感光体ドラム1上の作像
領域以外のところはイレーサー8により除電される。
静電荷像は、前記のように現像ローラ2,3を有する湿
式現像装置により現像され、次いで、このトナー像は給
紙装置(図示されていない)から破線矢印のごとく搬送
ローラ9,10を通して給送されてきた転写紙11へ転写チャ
ージャー12により転写される。画像をもった転写紙11は
分離ローラ13,14で感光体ドラム1から離され、搬送ベ
ルト15で第2図に示される定着装置へと導かれる。この
定着装置において、トナー207を担持した転写紙11は、
ヒータ202を内蔵した熱ローラ201と押えローラ204とに
より定着される。なお、第2図において、203はクリー
ニングパット、205はクリーニングブラシ、206は外装で
ある。
感光体ドラム1は転写紙分離後、クリーニングユニッ
ト16で残留現像液が除去され、除電器(除電ランプ17又
は除電チャージャー)で残留電荷が除去されて次の複写
に供される。なお、クリーニングユニット16はクリーニ
ングフォームローラ161、絞りローラ162及びクリーニン
グブレード163等からなり、ここで集められた残留現像
液は排液回収穴164から外部へと抜き出される。
上記湿式現像装置においては、その現像部内に現像ロ
ーラ2,3とともにスクイズローラ18、このスクイズロー
ラに当接したスクレーパー19が配設されている。現像ロ
ーラの数は1つでも2つ以上であってもよいが、これら
現像ローラ2,3と感光体ドラム1との間隙は0.1〜0.2mm
くらい離されておくのが望ましい。同様に、スクイズロ
ーラ18と感光体ドラム1との間隙は0.05〜0.09mmくらい
が望ましい。そして、現像ローラ2,3は駆動装置により
感光体ドラム1の周速より速い周速で回転され、スクイ
ズローラ18はさらに速い周速で対向部においてその表面
が感光体ドラム表面とは逆方向に回転されている。現像
部への現像液の供給、循環は現像液供給パイプ20、現像
液供給ノズル21、現像液回収穴22、現像液回収パイプ23
をとおして行われる。なお図面中、24はポンプモータ
ー、25はポンプ、26は現像液濃度検出器、27はフロート
スイッチ(液面検知器)、28は補充用現像液槽、29は補
充用担体液槽、30は現像タンクを表わしている。
次に、本発明の液体現像剤について説明する。
すでに述べたように液体現像剤は、担体液中に主とし
て着色剤と樹脂とからなるトナーを分散してなるもので
ある。
本発明に使用する担体液は、環状ジメチルポリシロキ
サンを少くとも5vol%以上、好ましくは50vol%以上含
むものである。本発明における環状ジメチルポリシロキ
サンは、以下に示す化学構造を有する。
(式中、nは4または5) 上記式中nが3以下ではトナーに必要な電荷を与える
ことができず、またnが6以上では沸点が高くなり通常
の加熱定着温度(140〜190℃)では転写紙の乾燥が遅く
なる。
この環状ジメチルポリシロキサンは、比較的熱安定性
が高く、従来のイソパラフィン系溶剤を使用した場合の
ように定着時に高温のロールに接触したとき異臭を発生
することがなく、高速、大量複写においても環境を損わ
ず衛生上非常に好ましい。
しかも、これには、化学構造的に類似しているにもか
かわらず、非環状のジメチルシリコーン系オイルに見ら
れるような著しい発泡性はなく、形成される画像に実用
上問題となるような悪影響を及ぼすことがない。
さらには、イソパラフィン系溶剤に比して蒸発による
ロスも極めて少ないという利点を有する。
このように環状ジメチルポリシロキサンは静電潜像現
像用液体現像剤の担体液として優れており、とくに高
速、大量複写によく適合するものである。また、この環
状ジメチルポリシロキサンと混合して使用することがで
きる他の担体液としては、従来知られているものいずれ
も使用することができる。
たとえば、エクソン社製のアイソパーL(沸点188〜2
10℃)、アイソパーM(205〜252℃)、アイソパーG
(158〜177℃)、アイソパーH(174〜190℃)、出光石
油化学社製のIPソルベント2028(210〜265℃)、IPソル
ベント2835(275〜350℃)、IPソルベント1620(166〜2
05℃)、日石化学社製のアイソゾール400(206〜257
℃)、BPケミカル社製のインドデカン(176〜185℃)な
どがあげられ、その他にもイソオクタン、リグロイン
(いずれも沸点120〜190℃)なども挙げることができ
る。
本発明の環状ジメチルポリシロキサン担体液に分散せ
しめるトナー粒子に関しては、従来公知のものを用いる
ことができる。
たとえばトナー粒子を構成する着色剤としては、
(1)デグサ社製のプリンテックスG、プリンテックス
V、プリンテックスU、スペシャルブラック15、スペシ
ャルブラック4など、(3)三菱化成社製の#44、#3
0、MR−11、MA−100など、(3)キャボット社製のモー
ガルL、ブラックパール1300、ブラックパール1100、ブ
ラックパール900、リーガル400、リーガル660など、
(4)コロンビア社製のネオスペクトラII、ロビン103
5、ロビン1252などの無機顔料の他、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2
G、パーマネントレッド4R、ブリリアントファストスカ
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、ボルドー10Bなどの有機顔料が使用される。
トナー粒子を構成する結着樹脂としては下記一般式
(1) [但し、R1は水素又はメチル基、R2は−COOCnH2n+1(n
は6〜20の整数)を示す。] で表わされるビニルモノマーAと、下記一般式(II) [但し、R1は水素又はメチル基、R3は−COOCnH2n+1(n
は1〜5の整数)、 −COOH、−COOCH2CH2OH、−COOCH2CH2N(CH3又は−
COOCH2CH2N(C2H5を示す。] で表わされるビニルモノマー、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、ジビニルベンゼンあるいはビニルトルエン(モ
ノマーB)との共重合体、グラフト共重合体が使用され
る。これらの他にも (a)イーストマンケミカル社製のN−10、N−11、N
−12、N−14、N−34、N−45、C−10、C−13、C−
15、C−16、E−10、E−11、E−12、E−14、E−1
5、 三井石油科学社製の110P、220P、220MP、320MP、410M
P、210MP、10MP、405MP、200P、4202E、4053E、 三洋化成社製の131P、151P、161P、171P、E300、E250
P、 サゾール社製のH1、H2、A1、A2、A3、A4、 BASF社製のOA WAX、A WAX、ペトロライト社製のBARE
CO500、BARECO2000、E−730、E−2018、E−2020、E
−1040、ペトロナバC、ペトロナバC−36、ペトロナバ
C−400、ペトロナバC−7500、Hoechst社製のPE580、P
E130、PED121、PED136、PED153、PED521、PED522、PED5
34、ユニオンカーバイト社製のDYN1、DYNF、DYNH、DYN
J、DYNK、 モンサイト社製のORIZON805、705、50、デュポン社製の
ALATHON3、10、12、14、16、20、22、23、 アライドケミカル社製のACポリエチレン6、6A、15、 三井ポリケミカル社製のエパフレックス150、210、22
0、250、260、310、360、410、420、450、460、550、56
0などの合成ポリエチレン、ポリプロピレン又はそれら
の変成品、 (b)カルナバワックス、モンタンワックス、キャンデ
リラワックス、シュガーケーンワックス、オーリキュリ
ーワックス、蜜ろう、木ろう、ヌカろうなどの天然ワッ
クス、 (c)エステルガム、硬化ロジンなどの天然樹脂、 (d)天然樹脂変性マレイン酸樹脂、天然樹脂変性フェ
ノール樹脂、天然樹脂変性ポリエステル樹脂、天然樹脂
変性ペンタエリスリトール樹脂、エポキシ樹脂などの天
然樹脂変性硬化樹脂 などが適宜結着樹脂として使用できる。
本発明現像液はこれら着色剤及び樹脂を前記の担体液
とともにボールミル、キティミル、ディスクミル、ピニ
ミル、振動ミルなどの分散機に投入し、粒径0.1〜4.0μ
mのトナー成分が形成されるように混練分散を行えばよ
い。なお、この現像液調製の際、着色剤を予め合成ポリ
エチレン、天然樹脂、天然樹脂変性硬化樹脂などで処理
しておくのが望ましい。
[実施例] 次に実施例を示す。ここでの部、%はとくに指摘のな
い限りともに重量基準である。
実施例1 メチルメタクリレート/ステアリルメタクリレート/ヒ
ドロキシエチルメタクリレート/メタクリル酸(10/80/
10/10)共重合体のアイソパーH分散液(固形分33%) 600部 カーボンブラック(デグサ社製Printex U)300部と、天
然樹脂変性マレイン酸(徳島精油社製テスコンMRP)200
部と、ポリエチレン(三洋化成社製171P)600部とを三
本ロールミルで混練し粉砕した処理顔料 1000部 アイソパーH(エクソン社製) 2400部 をピンミルで混練して濃縮トナーを調製した。
また、この濃縮トナー100部に各種の担体液1000部を
加え分散し、現像液とした。この現像液を使用して湿式
複写機(リコー製CT−5085)により試験を行った。その
結果を表に示す。
[試験条件] (1)定着装置 線速:228mm/sec ヒータ:700W 定着ローラ表面温度:210±10℃ (2)複写条件 画像面積比率7%、35CPM(A−4サイズ、横通
紙)、15分間連続複写 (3)試験室 30m3の無換気室(ステンレス張り) [試験項目および評価法] (1)シャープネス 5:文字つぶれがなく鮮明 4:文字つぶれが若干あり 3:文字つぶれが認められるも使用上問題なし 2:文字つぶれがあり、やや不鮮明 1:判読困難 −:画像形成不可 (2)15分間連続複写後の臭気 5:無臭 4:わずかに感じる臭気 3:明らかに感じる臭気 2:やや強い臭気 1:強い臭気 (3)画像濃度 マクベス濃度計による。
(4)泡 JIS K 3662.3.15による。30秒後の起泡力が なお、表中、実施例1、2では若干の起泡の影響等に
よりシャープネスの試験結果が3.5と低いが、実用上は
ほとんど支障のないレベルであり、むしろ連続複写にお
いても室内が無臭である点が重要である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の液体現像剤は担体液とし
て環状ジメチルポリシロキサンを使用したことにより、
優れた複写画像特性を維持しつつ、しかも定着時に発生
する担体液蒸気に基づく臭気を発生せず、高速、大量複
写に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の現像剤の試験に使用した湿式電子写
真機の概略図、第2図は同定着装置の概略図。
フロントページの続き (72)発明者 小島 賢次 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 鶴岡 一郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 越後 勝博 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 宮尾 真由美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭50−80136(JP,A) 特開 昭63−4249(JP,A) 特公 昭36−19060(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー粒子が絶縁性担体液中に分散してな
    る静電潜像用液体現像剤において、前記絶縁性担体液の
    少くとも一部が、環状ジメチルポリシロキサンからなる
    ことを特徴とする静電潜像用液体現像剤。
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