JP3019558B2

JP3019558B2 - 静電写真用液体現像剤

Info

Publication number: JP3019558B2
Application number: JP3313274A
Authority: JP
Inventors: 健一藤田; 保春飯田; 正志沢村
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JPH05127433A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーテレビ、液晶カ
ラーディスプレー、カメラ等に使用される光学的カラー
フィルターの製造に用いられる静電写真用液体現像剤に
関する。さらに詳しくは、一般的にストライプフィルタ
ーまたは、マトリックスフィルターと称されるパターン
のブラック部分を形成するための静電写真用液体現像剤
に関する。

【従来の技術】

【０００２】カラーフィルターは、ガラス等の透明な基
板の表面に３種以上の異なる色相の微細な帯（ストライ
プ）を平行または交差して配置したもの、あるいは微細
な画素を縦横一定の配列に配置したものからなってい
る。ストライプの幅は数ミクロン、マトリックスの画素
は１００〜２００ミクロンという微細な形状であり、し
かも色相毎に所定の順序で整然と配列される。このた
め、カラーフィルターの製造法については従来から種々
の方法が提案されているが、生産性で劣っていたり、品
質が不充分であったりし、充分満足できる方法には到っ
ていない。

【０００３】微細なストライプパターンを印刷により形
成する方法は、原理的にインキの凝集破壊による転写で
あるため各色フィルター層の表面に微小な凹凸が形成さ
れ、平滑性に劣っている。また、このような欠点を解決
する方法として、まず被染色性の感光性物質をガラス等
の基板に塗布し、続いて一つのフィルター色のパターン
露光を行い、ついで未露光部を現像工程で洗い取り、残
ったパターン部を該フィルター色の染料で染色するとい
った操作を全フィルター色について順次繰り返す方法も
提案されている。しかし、この方法は手間がかかり、生
産性に劣るといった欠点がある。また、染料を使用する
ため、耐光性、耐熱性に難があった。

【０００４】また、あらかじめ各フィルター色に着色し
た感光性物質をポリエチレンテレフタレートフィルム等
の透明支持シートに塗布した着色シートを作り、各シー
ト毎に所定のパターン露光を行い、ついで未露光部を洗
いとり、得られた各色のパターンをガラス等の基板に所
定の配列となるように順次転写してカラーフィルターを
製造する方法も提案されている。しかしながら、この方
法も、感光性物質を塗工したポリエチレンテレフタレー
トフィルムが、紫外線の露光部、未露光部の違いにより
収縮する、あるいは、現像ないしその後の乾燥工程によ
りポリエチレンテレフタレートフィルムの伸び縮みす
る、さらには、薄いフィルムのために取扱が不便であり
見当合わせがやりにくい、といった問題が生じた。ま
た、フィルムの伸び縮みにより、大画面のフィルターで
は先端部と後部とで大きな位置のずれが生じやすかっ
た。

【０００５】そこで、より簡便なカラーフィルターの製
造方法として電子写真方式による方法の提案がなされて
いる。このような方法は、特開昭４８−１６５２９号公
報、特開昭５６−６９６０４号公報、特開昭５６−１１
７２１０号公報、特開昭６３−２３４２０３号公報等に
開示されている。これらの方法では、支持体上に導電体
層と光導電体層を設け、光導電体層への帯電、画像情報
に応じた露光による潜像の作製、潜像への静電写真用液
体現像剤の付着による現像を、ブラック、レッド、グリ
ーン、ブルーの各色について行っている。カラーフィル
ターの製造において、一色目にブラックのストライプを
形成すると二色目以降の位置きめがし易いため、ブラッ
クからのストライプ作製が一般によく行われる。しかし
ながら、電子写真方式では、一色目のストライプ形成部
が抵抗値の低い面となると二色目以降の現像剤をはじ
き、現像剤が上手く形成できない。ブラック用の着色剤
として従来のようにカーボンブラックを用いる場合に
は、たとえ高抵抗のカーボンブラックを使用しても二色
目以降の現像剤にて良好な画像が形成できなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子写真方
式によるカラーフィルター製造における二色目以降の画
像形成を良好に行うため、一色目のブラックについて、
高抵抗の画像（ストライプ）を形成しようとするもので
ある。

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、電
気絶縁性液体中に着色剤としてチタンブラックを分散し
てなることを特徴とする静電写真用液体現像剤であり、
該チタンブラックは酸素とチタンの結合比（Ｏ／Ｔｉ）
が１以上２未満の酸化物であり、平均粒子径が０．０２
〜０．０８ミクロンのものであることを特徴とする静電
写真用液体現像剤である。

【０００７】本発明で用いるチタンブラックは黒酸化チ
タンといわれるもので、ＴｉＯ₂の酸素の一部を遊離さ
せ、さらに強制還元をして合成される、ＴｉＯ、Ｔｉ₂
Ｏ₃、Ｔｉ₃Ｏ₅、Ｔｉ₄Ｏ₇等を主成分とする黒色微
粉末である。合成法としてはＴｉＯ₂粉末還元法、Ｔｉ
Ｃｌ₄気相反応法、ＴｉＨ酸化法等がある。さらに、本
発明で用いるチタンブラックは、平均粒子径が０．０２
〜０．０８ミクロンであり、１０³〜１０⁶オームセン
チの高抵抗を有するものである。このような高抵抗とす
る方法には、ＴｉＯ₂の調整の過程におけるバナジウム
のドープ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、高級脂肪酸等による
表面処理がある。

【０００８】本発明で用いる電気絶縁性液体は、誘電率
３．５以下、体積抵抗１０⁷オームセンチ以上の炭化水
素系溶剤である。好ましい例としては、１５０〜２２０
℃の沸点を有する脂肪族系炭化水素、芳香族炭化水素お
よびこれらの混合物であり、アイソパーＧ、Ｈ、Ｌ、
（エッソ（株）製）、シェルゾールＡ、ＡＢ（シェル
（株）製）、ナフテゾールＬ、Ｍ、Ｈ（日本石油（株）
製）等が挙げられる。

【０００９】本発明にて、チタンブラックを電気絶縁性
液体に分散し、また、ガラス基板等の透明支持体上の光
導電体層に密着させるために、バインダー成分を用い
る。このようなバインダー成分としては、アルキッド樹
脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴ
ム系樹脂、環化ゴム、ロジン誘導体、エポキシ樹脂、セ
ルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂等種々のものが利用できる。

【００１０】しかしながら、カラーフィルターの製造に
おける後の工程において高温加熱の処理が行われるた
め、加熱処理においても耐性のよい樹脂を用いることが
望ましい。また、後の工程において種々の溶剤による処
理が行われるため，形成された画像の耐溶剤性が必要と
される。したがって、このような耐性を満たすものとし
ては、ポリブタジエン、ベンゾグアナミン、アクリル系
樹脂あるいはこれらの共重合体が好ましい。アクリルモ
ノマーとしては、（メタ）アクリル酸、桂皮酸Ｎ−メチ
ロール，アクリルアミド，２ーヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート，ヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート，イソシアネートエチル（メタ）アクリレート，
グリシジル（メタ）アクリレート等を用いることができ
る。

【００１１】本発明の現像剤には、電荷制御剤を添加す
ることができる。電荷制御剤としては、ナフテン酸コバ
ルト、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸銅、ナフテン酸マン
ガン、オクチル酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム、
レシチン、ステベライトロジンのアルミニウム塩等が使
用できる。

【００１２】本発明の現像剤は、チタンブラック、樹
脂、電荷調整剤を電気絶縁性液体中にて混合し、サンド
ミルにて分散することにより製造できる。分散に際して
は、予めチタンブラックと樹脂とを混合し二本ロールに
て分散しておくと、サンドミルでの分散が良好となる。
また、電荷調整剤は分散後に加えてもよく、現像時に使
用する濃度よりも濃縮状態にて分散して現像剤を製造す
ることが好ましい。また、分散を良好とするために、適
宜分散助剤を添加できる。分散助剤としては、各種界面
活性剤、顔料あるいは染料の誘導体が使用できる。分散
助剤は顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止
する効果が大きい。

【００１３】

【実施例】以下実施例に基づいて本発明を説明する。例
中部とあるは、重量部を示す。〔実施例１〕１ｍｍ厚さの石英ガラスの片面にＩＴＯを
スパッタリング法にて成膜し、導電体層を形成した。得
られた導電体層上に、ポリーＮービニルカルバゾール
（亜南香料（株）製ツビコール）７部および変成ジペン
タエリスリトールトリアクリレート（東亜合成（株）製
Ｍ−３１０）３部をシクロヘキサノン１００部にて溶
解した塗工液をワイヤーコーターにより３ミクロンの厚
さに塗工した。塗工物を１００℃のオーブンで６０分乾
燥した後、１００ＫＧｙの電子線硬化を行うことにより
光導電体層を形成した。コロナ帯電器を用いて６ＫＶを
引加し、光導電体に正のコロナ帯電を行った。これにマ
スクを通して紫外光を照射し、画素部分の電荷を除去
し、下記のブラック現像剤にて現像した。ブラック現像剤チタンブラック１０Ｓ（三菱マテリアル（株）製）５部粒子径０．０３ミクロン、抵抗値１０³オームセンチ、酸素とチタンの結合比（Ｏ／Ｔｉ）２未満ポリブタジエンＬＭＩ−２０００−８０（日本石油（株）製）５部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部現像剤の調製法チタンブラックとポリブタジエンとを二本ロールミルに
てよく分散し、その後細かく粉砕した。これにナフテゾ
ールＬを加え、サンドミルにて分散した。分散後、オク
テン酸ジルコニウムを加えて現像剤を調製した。

【００１４】ついで、現像面を乾燥したのち再度コロナ
帯電器を用いて６ＫＶを引加し、光導電体に正のコロナ
帯電を行った。これに前記のパターンと異なったマスク
を通して紫外光を照射し、画素部分の電荷を除去し、下
記のブルー現像剤にて現像した。

【００１５】ブルー現像剤ヘリオゲンブルー（ＢＡＳＦ（株）製）１部ポリブタジエンＬＭＩ−２０００−８０（日本石油（株）製）６部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部

【００１６】実施例１のチタンブラックを下記の顔料に
代えて現像剤を調製し、実施例と同様に現像後、ブルー
の現像剤を用いて２色目の現像を行った。〔実施例２〕粒子径０．１ミクロン、抵抗値１０^-2オー
ムセンチ、酸素とチタンの結合比（Ｏ／Ｔｉ）が２未満
のチタンブラック

【００１７】〔比較例１〕粒子径０．０２ミクロン、抵
抗値１０^-2オームセンチのカーボンブラック

【００１８】〔比較例２〕粒子径０．０２ミクロン、抵
抗値１オームセンチの高抵抗カーボンブラック

【００１９】〔比較例３〕粒子径２〜４ミクロンのアニ
リンブラック

【００２０】

【表１】

【００２１】本発明のチタンブラックを用いた現像剤に
より、従来のカーボンブラックを用いたものと同様の、
解像度の良好なブラックストライプが形成できた。カー
ボンブラックは種類によって変異原性テスト（Ａｍｅｓ
テスト）で陽性となることがあり、チタンブラックに代
替できることで衛生性への配慮ができた。また、本発明
の高抵抗のチタンブラックを用いた場合には、２色目の
現像においても良好な像形成が可能であった。しかしな
がら、比較例の顔料では２色目の像形成が出来なかった
り、アニリンブラックのように解像度が良くなかった。

【００２２】〔実施例２〕１ｍｍ厚さの石英ガラスの片
面にＩＴＯをスパッタリング法にて成膜し、導電体層を
形成した。得られた導電体層上に、ポリーＮービニルカ
ルバゾール（亜南香料（株）製ツビコール）７部および
変成ジペンタエリスリトールトリアクリレート（東亜合
成（株）製Ｍ−３１０）３部をシクロヘキサノン１０
０部にて溶解した塗工液をワイヤーコーターにより３ミ
クロンの厚さに塗工した。塗工物を１００℃のオーブン
で６０分乾燥したのち１００ＫＧｙの電子線硬化を行う
ことにより光導電体層を形成した。コロナ帯電器を用い
て６ＫＶを引加し、光導電体に正のコロナ帯電を行っ
た。これにマスクを通して紫外光を照射し、画素部分の
電荷を除去し、下記のブラック現像剤にて現像した。ブラック現像剤チタンブラック１０Ｓ（三菱マテリアル（株）製）粒子径０．０３ミクロン、抵抗値１０³オームセンチ、酸素とチタンの結合比（Ｏ／Ｔｉ）２未満５部ベンゾグアナミンメラン３２２Ｂ（三菱化成（株）製）５部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部ついで、現像面を乾燥したのち再度コロナ帯電器を用い
てー６ＫＶを引加し、光導電体に負のコロナ帯電を行っ
た。これに前記のパターンと異なったマスクを通して紫
外光を照射し、画素部分の電荷を除去し、下記のグリー
ン現像剤にて反転現像した。ついで、マスクをそれぞれ
かえて正のコロナ帯電を行い、反転現像にてレッド、ブ
ルーの各現像剤による現像を繰り返した。４色の画像形
成をおこなった後、２６０℃にて６０分加熱した。この
ようにして形成したカラーフィルターは、各種溶剤に対
しても良好な耐性を示した。

【００２３】グリーン現像剤ヘリオゲングリーンＬ９３６１（ＢＡＳＦ（株）製）１部ポリブタジエンＧ−２０００（日本曹達（株）製）６部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部

【００２４】レッド現像剤クロモフタルレッドＡ２Ｂ（ＢＡＳＦ（株）製）１部ポリブタジエンＲ−４５−ＥＰＴ（出光石油化学（株）製）６部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部

【００２５】ブルー現像剤ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（ＢＡＳＦ（株）製）１部ポリブタジエンＬＭＩ−２０００−８０（日本石油（株）製）６部ナフテゾールＬ（日本石油（株）製）１０００部オクテン酸ジルコニウム０．１部

【００２６】〔実施例３〕実施例１のポリブタジエン５
部の代わりにポリブタジエン３部およびベンゾグアナミ
ン２部を用いて、実施例２と同様の現像を行った。

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、一色目にブラックスト
ライプの形成をしても現像された面が高抵抗を維持でき
るため、二色目以降の現像が容易に行える。また、粒子
径が細かくできるので解像度の高い画像を形成できる。
さらに、チタンブラックの良好な黒色感とブラックスト
ライプとしての十分な光の遮光の効果がえられる。ま
た、一色目にブラックストライプを形成することができ
るため、二色目以降の位置設定がやりやすくなり、二色
目以降にブラックの現像が行われた時のブラックの現像
剤の地汚れ、かぶりにより引き起こされるブルー、レッ
ド、グリーン等のコントラスト比や光透過率の低下を著
しく抑えることができる。さらに、電子写真方式による
カラーフィルターの製造は、顔料を用いることができる
ので、耐光性および耐熱性にもすぐれる。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−143065（ＪＰ，Ａ) 特開平１−257860（ＪＰ，Ａ) 特公昭43−22912（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭43−21797（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁性液体中に着色剤としてチタンブ
ラックを分散してなることを特徴とする静電写真用液体
現像剤。
【請求項２】酸素とチタンの結合比（Ｏ／Ｔｉ）が１以
上２未満の酸化物であり、平均粒子径が０．０２〜０．
０８ミクロンのチタンブラックを分散してなることを特
徴とする請求項１記載の静電写真用液体現像剤。