JP2823211B2 - 電子写真液体現像剤およびそれを使用する湿式現像方法 - Google Patents

電子写真液体現像剤およびそれを使用する湿式現像方法

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JP2823211B2 JP63318207A JP31820788A JP2823211B2 JP 2823211 B2 JP2823211 B2 JP 2823211B2 JP 63318207 A JP63318207 A JP 63318207A JP 31820788 A JP31820788 A JP 31820788A JP 2823211 B2 JP2823211 B2 JP 2823211B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔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
れる静電写真用液体現像剤に関し、特に表面加熱ローラ
定着用静電写真用液体現像剤に関するものである。
〔従来の技術〕
トナー類の定着方式としては、(1)電熱ヒータによ
る加熱雰囲気中を通過させるオーブン定着方式、(2)
被定着基体上のトナー像保持面を、被定着基体の裏面が
加熱ロールである一対のロール間を通過させる熱ロール
定着方式、(3)一対の剛性ロール間を常温で通過させ
る圧力定着方式等が知られている。
さらに、最近、熱ロール定着方式において加熱ロール
の表面と被定着基体とのトナー像保持面が圧接触する表
面加熱ロール定着方式がある。この方式によれば、トナ
ー像を被定着基体上に融着する際の熱効率が高く、迅速
に定着することができるので、特に高速度複写を目的と
する画像形成装置には極めて好適である。
ところが加熱ロール表面にトナーが加熱溶融状態で圧
接触するためトナーの一部がロール表面に付着して再び
被定着基体上に付着し画像を汚すという現像をおこしや
すい欠点があり、被定着基体の裏面から加熱する熱ロー
ル定着方式に比べて深刻であった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消し、耐
オフセット性及び、定着性に優れると共に、高画質の定
着画像が得られる加熱定着用トナーを提供することにあ
る。
また本発明の目的は、低い消費熱量で加熱定着を行う
ことのできる現像装置を提供することにある。
〔構成〕
本発明は、高絶縁性・低誘電率の脂肪族炭化水素及び
/又はハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒からなる担体液中
に顔料及び/又は染料粒子と重量平均分子量が20,000〜
50,000であり、数平均分子量が20,000〜40,000である樹
脂を主成分とするトナーを分散してなる(表面加熱ロー
ラ定着用に適した)電子写真用液体現像剤に関する。
本発明の他の1つは、前記電子写真用液体現像剤で潜
像を現像する手段と、現像された像を部材から支持材料
のシートに転写する手段と、現像された像が転写された
支持材料のシート面上に熱と圧力を加えて液体キャリア
を蒸発させ、かつ染料粒子を像の形状で支持材料のシー
トへ定着させる加熱加圧手段及び支持材中に残存した液
体キャリアを吸収する手段を備えていることを特徴とす
る湿式現像方法に関する。
このように従来法では加熱ローラで紙の下から加熱し
て定着していたのに対し、本発明方法では直接紙上のト
ナー像に加熱定着ローラが接触するので、熱効率が極め
て高く経済的である。しかしながら、本発明方法では反
面加熱定着ローラがトナー像と直接接触するためオフセ
ット現象がおきやすい。そこで、トナー分子量を前述の
とおり、小さいものに限定することにより、この問題を
解決しているものである。
本発明に用いられる樹脂としては、高絶縁性・低誘電
率の脂肪族炭化水素及び/又はハロゲン化脂肪族炭化水
素溶媒からなる担体液に不溶のものならなんでもよく、
例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、メ
タクリル樹脂、アイオノマー、ポリアミド、ポリカーボ
ネイト、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、
ユリア樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸セルロース、シリ
コン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン、アルキッド樹
脂、変性ポリエチレン、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ロジンお
よびその誘導体ならびに石油系炭化水素樹脂、テルペン
系樹脂などのいわゆるハードレジンとよばれる樹脂等を
あげることができる。
これらの樹脂は、重量平均分子量が20,000〜50,000で
あり、数平均分子量が20,000〜40,000であるのが表面加
熱ローラ定着時にオフセットを起こさないが、より好ま
しくは重量平均分子量が25,000〜50,000であり、重量平
均分子量が20,000より小さく数平均分子量が20,000より
小さくなると熱ローラからの熱量がわずかでも樹脂がの
びきってしまいオフセットはおこらないが定着された画
像が鮮明でなくなる。また重量平均分子量が50,000より
大きく数平均分子量が40,000より大きいと表面加熱ロー
ラに多大の熱量を与えなくてはならない。
着色剤に使用される無機顔料の例には、カーボンブラ
ックとしてファーネスブラック、アセチレンブラック、
チャンネルブラック、市販品としてプリンテックスG、
プリンテックスV、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(デクサ社
製)、三菱#44、#30、MA-11、MA-100(三菱カーボ
ン)、ラーベン30、ラーベン40、コンダクテックスSC
(コロンビアカーボン社製)、リーガル400、660、800
(キャボット社製)などが挙げられる。また、酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化ケイ素などの無機白色顔料も例示
できる。
有機顔料としてはフタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーン、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、ナットールグリーンB、パーマネントレッド4
R、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、チオインジ
ゴレットなでがあげられる。
本発明では、有機顔料単独、無機顔料単独で用いても
よいし、これらが混合系でもよい。
本発明の液体現像剤は、これら着色剤及び特定樹脂を
主成分としたトナーが担体液中に分散された形態を呈し
ているが、ここでの担体液(脂肪族炭化水素溶媒)の代
表例としてはイソドデカン、n−ヘキサンなどであり、
市販品としてシェル石油社製のシェルゾール71、エクソ
ン社製のアイソパーG,H,E,L,Kなどをあげることができ
る。
液体現像剤の調製は、一般に、着色剤1重量部に対し
結着樹脂0.3〜3重量部を混合し、これを脂肪族炭化水
素キャリア液10〜20重量部の存在下にアトライター、ボ
ールミル、ケディミル等の分散機で充分分散して濃縮ト
ナーとし、必要に応じて、これを同様な溶媒(脂肪族炭
化水素)で5〜10倍に希釈すればよい。
着色剤としては、前記のように、通常の無機又は有機
顔料が用いられてもよいが、好ましくは、特に顔料粒子
を一次粒子にまで分散し、階調性、解像力、画像濃度な
どを一層向上せしめるためフラッシング法により製造さ
れる着色剤の使用が有効である。
フラッシング法とは、顔料又は顔料の含水ペーストを
樹脂溶液又は樹脂とともにフラッシャーと呼ばれるニー
ダーに入れよく混合し(この過程で顔料の囲りに存在す
る水が樹脂溶液又は樹脂により置換される)、これをニ
ーダーより取り出し水相を捨て、樹脂溶液中又は樹脂中
に顔料が加熱又は常温で混練分散されたものを乾燥し溶
剤を除去した後、得られた塊状物も粉砕するというもの
である。このものを本発明においては「フラッシング着
色剤」と称することにする。なお、ニーダーで混練しな
がら減圧により水、溶剤を除去するような手当で採られ
てもかまわない。フラッシング処理にあっては、顔料の
みならず染料も水とともに泥状に練り使用することで顔
料とほぼ同等の結果が得られることから、本発明ではフ
ラッシング処理される染料もトナー成分として採用する
ことが可能である。フラッシングする際の染顔料と樹脂
との割合は樹脂100重量部に対し染顔料10〜60重量部が
適当である。また、フラッシング処理はフミン酸、フミ
ン酸塩(Na塩、NH4塩など)又はフミン酸誘導体の存在
下に行なうのがとくに有利である。これら添加されるフ
ミン酸類の量は染顔料含水液0.1〜30重量%くらいが適
当である。
本発明において重量平均分子量、および数平均分子量
は、次のようにして測定された値と定義する。
(重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mn) 重量平均分子量Mwおよび数平均分子量Mnの値は種々の
方法により求めることができ、測定方法の相異によって
若干の差異があるが、本発明においては、下記の測定法
に準じて求めたものと定義する。
すなわち、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラ
フィ(GPC)によって以下に記す条件で重量平均分子量M
wおよび数平均分子量Mnを測定する。温度40℃におい
て、溶媒(テトラヒドロフラン)毎分1.2mlの流速で流
し、濃度0.2g/20mlのテトラヒドロフラン試料溶液を試
料重量として3mg注入し測定を行う。試料の分子量測定
にあたっては、当該試料の有する分子量が数種の単分散
ポリスチレン標準試料により作製された検量線の分子量
の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される測
定条件を選択する。
なお、測定結果の信頼性は、上述の測定条件で行った
NBS 706ポリスチレン標準試料が、 重量平均分子量Mw=28.8×104 数平均分子量Mn=13.7×104 となることにより確認することができる。
また、用いるGPCのカラムとしては、前記条件を満足
するものであるならばいかなるカラムを採用してもよ
い。具体的には、例えばTSK-GEL、GMH6(東洋曹達社
製)等を用いることができる。
なお、溶媒および測定温度は記載した条件に限定され
るものではなく適当な条件に変更してもよい。
以下に実施例をあげるが本発明は、これらに限定され
るものではない。
フラッシング処理された着色剤の製造例1 ガロンニーダに水200g、フミン酸ナトリウム塩20gを
よく溶解した中にカーボン(三菱#44)250gを入れ、ニ
ーダー中でよく混合分散した。
次にエチレン−ビニルピリジン−マレイン酸共重合体
(90/5/5)(重量平均分子量23,000、数平均分子量22,0
00)を750g入れ約180℃に加温混合し、水を分離した。
更に約180℃で4時間混練後、真空乾燥し、冷却、粉
砕してフラッシング着色剤Aを得た。
フラッシング処理された着色剤の製造例2 ガロンニーダに水200g、フミン酸ナトリウム塩10gを
溶解したカーボン(モーガルA、コロンビアカーボン社
製)250gを入れ、ニーダー中でよく混合分形した。次に
サンワックス151P,300gとエチレン−エチルアクリレー
ト−アクリル酸共重合体(90/5/5)(重量平均分子量3
1,000、数平均分子量26,000)300gとを入れ約150℃に加
温混練した。更に約150℃で2時間混練後、真空乾燥
し、冷却粉砕してフラッシング着色剤Bを製造した。
実施例1 フラッシング着色剤A 50重量部 ラウリルメタアクリレート/メチルメタアクリレート/
メタクリル酸(80/10/10)共重合体(重量平均分子量3
4,000、数平均分子量27,000)のアイソパーH 20%溶液 100重量部 アイソパーH(EXXSON社製) 200重量部 をボールミルに入れ24時間分散後、さらにアイソパーH
を300重量部加え1時間分散し、これを濃縮トナーとし
た。この濃縮トナー200gをとりアイソパーH 1に希釈
し、液体現像剤とした。
比較例1 フラッシング着色剤B 60重量部 ステアリルメタクリレート/メチルメタクリレート/ヒ
ドロキシメチルメタクリレート(80/15/5)共重合体
(重量平均分子量27,000、数平均分子量19,000)のアイ
ソパーH 20%溶液 200重量部 アイソパーH 100重量部 を用い実施例1と同様にして液体現像剤を調製した。
実施例2 ラウリルメタクリレート/グリシジルメタクリレート/
メタクリル酸/アリルメタクリレート(75/10/10/5)共
重合体 60重量部 (重量平均分子量36,000、数平均分子量31,000)のアイ
ソパーH 20%溶液 100重量部 アイソパーH 200重量部 カーボンブラック(三菱カーボンMH-100) 50重量部 を用い実施例1と同様にして液体現像剤を調製した。
比較例2 2−エチルヘキシルアクリレート/アリルヘキシルメタ
クリレート/ジエチルアミノエチルメタクリレート(85
/10/5)共重合体 60重量部 (重量平均分子量16,000、数平均分子量9,000)のアイ
ソパーH 10%溶液 100重量部 アイソパーH 200重量部 カーボンブラック(三菱カーボンMH-100) 50重量部 を用い実施例1と同様にして液体現像剤を調製した。
これらの液体現像剤をそれぞれ電子写真複写機(リコ
ー社製CT5058)の現像部に収納し、連続100枚の両面コ
ピーを施し、トナーの定着性及び熱ローラーの汚れを観
察した。その結果を表1に示す。但し、この電子写真複
写機は、定着方式が本発明の表面加熱ローラ方式を用い
ている。
比較例3 電子写真複写機(リコー社製CT5058)において定着方
式を従来の熱ローラ定着方式を用いたほかは、実施例1
の液体現像剤で連続100枚の両面コピーをとったとこ
ろ、トナーが熱ローラー表面に付着汚れを起こした。
比較例4 電子写真複写機(リコー社製CT5058)において定着方
式を従来の熱ローラ定着方式を用いたほかは、比較例1
の液体現像剤で連続100枚の両面コピーをとったとこ
ろ、トナーが熱ローラー表面に付着汚れを起こした。
〔発明の作用効果〕
請求項1の液体現像剤によれば、重量平均分子量を2
0,000〜50,000とし、数平均分子量20,000〜40,000とす
ることにより、オフセット現像が発生しなくなる。
そして請求項2の表面加熱ローラ定着方式を用いるこ
とにより熱効率のよい定着が可能となり、(電力)コス
トを下げることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅村 和彦 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 植松 ひでみ 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 平2−77069(JP,A) 特開 平2−77067(JP,A) 特開 平2−74957(JP,A) 特開 昭64−57270(JP,A) 特開 昭64−57269(JP,A) 特開 昭63−301969(JP,A) 特開 昭63−301966(JP,A) 特開 昭62−62368(JP,A) 特開 昭62−5258(JP,A) 特開 昭61−188545(JP,A) 特開 昭61−162058(JP,A) 特開 昭60−10263(JP,A) 特開 昭59−148067(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/13

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高絶縁性・低誘電率の脂肪族炭化水素及び
    /又はハロゲン化脂肪族炭化水素溶液からなる担体液中
    に顔料及び/又は染料粒子と重量平均分子量が20,000〜
    50,000で、数平均分子量が20,000〜40,000である樹脂と
    を主成分とするトナーを分散してなる電子写真用液体現
    像剤。
  2. 【請求項2】前記電子写真用液体現像剤で潜像を現像す
    る手段と、現像された像を部材から支持材料のシートに
    転写する手段と、現像された像が転写された支持材料の
    シート面上に熱と圧力を加えて液体キャリアを蒸発さ
    せ、かつ染顔料粒子を像の形状で支持材料のシートへ定
    着させる加熱加圧手段及び支持材中に残存した液体キャ
    リアを吸収する手段を備えていることを特徴とする湿式
    現像方法。
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