JPH03294870A - 電子写真用液体現像剤の荷電量調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、電子写真方式の現像に使用される液体現像剤
の荷電量調整方法に関する。

【従来の技術及びその問題点】

通常、電子写真方式での液体現像は以下のようにして行
われる。即ち、例えば導電性を示す基板上に光導電層を
形成してなる電子写真材料の表面に−様な荷電をのせ、
しかる後、像露光により像に対応した静電潜像と呼ばれ
る像を形成させる。 さらに、その静電潜像と反対の荷電を有する液体現像剤
（トナー）により、静電潜像は中和され、トナー画像と
して可視化される。そして、このトナー画像は、熱定着
により安定化される。このように液体現像において可視
化されるトナー画像は、静電潜像の持つ荷電量をトナー
粒子の持つ荷電量により中和することによって形成され
るので、トナー粒子の持つ荷電量によってその画像は異
なってくる。例えば、トナー粒子の荷電量が大きい場合
には、静電潜像に付着するトナー粒子量は少なくなり、
画像濃度は薄くなる。また逆に、トナー粒子の荷電量が
小さい場合には、静電潜像に付着するトナー粒子量は多
くなり画像濃度は濃くなるが、あまりにトナー付着量が
多いと画像筋れなどの問題を生じる。　この様に、トナ
ー粒子の荷電量とトナー付着量（画像濃度）とは関連が
あり、最適のトナー付着量を得るためにはトナー粒子の
荷電量を調整する必要がある。 しかしながら、トナー粒子に荷電を与える荷電制御剤は
その種類により荷電効果が異なり、また、同じ荷電制御
剤でもトナー粒子が異なればトナー粒子荷電量は異なる
ため、トナー粒子の荷電量の良否を判断する方法として
は、トナー粒子荷電量を測定するか、或は、実際に現像
を行いトナー画像よりトナー付着量や画像濃度を測定し
、トナー粒子荷電量の良否を定性的に判断する方法しか
なかった。 液体現像剤のトナー粒子の荷電量を測定する方法として
は、ゼータ−電位計により電極間中を移動するトナー粒
子の電気泳動現象からトナー粒子の荷電量を求める方法
や、直流電源を用いた高電界下でのトナー粒子の移動に
伴う電流値の変化からトナー粒子の荷電量を求める方法
などがある。 しかし、ゼータ−電位計による荷電量測定方法では液の
濃度によっては、希釈しないと測定が出来ない場合が生
じ、使用液の状態と周囲の環境が異なるため使用液での
トナー粒子の荷電量を示しているのかどうか疑問である
。また、直流電源を用いた荷電量測定方法では高電界を
印加することから作業安全上特に注意が必要である。そ
して、いずれの場合も直流電源を用いることより電極に
トナー粒子が付着し、連続して測定することは出来ない
。

【発明の目的】

本発明の目的は、上記のトナー粒子荷電量測定方法に比
べ、非常に簡便に荷電制御剤添加量に対するトナー粒子
荷電量を比較し、荷電制御剤添加量を決定する事の出来
る荷電量調整方法を提供するものである。

【発明の構成】

本発明は、電子写真用液体現像剤の荷電量調整方法にお
いて、液体現像剤の電導度と荷電制御剤の添加量との関
係より、荷電制御剤の添加量を調整することを特徴とす
る電子写真用液体現像剤の荷電量調整方法である。 本発明における電導度の測定には、主電極、ガード電極
、対電極を有する液体用電極とインピーダンス測定装置
が用いられる。 電導度の測定方法としては、直流測定と交流測定がある
が、本発明の被測定体のようなイオン担体の測定に直流
法を用いると、直流電流を流すことによってイオン担体
の移動による分極が起こり、電極の近くに電圧降下が集
中してしまい、本来の電導度を測定することが困難にな
る。そこで、本発明では交流測定により電導度を測定す
るのが好ましい。 測定周波数に付いては、任意の周波数を用いても良いが
、好ましくは被測定体の周波数依存性を調べた後、測定
周波数を決定する方がよい。本発明の測定周波数は、Ｉ
ＫＨｚの周波数が好ましく使用される。 本発明の被測定体の電子写真用液体現像剤としては、カ
ーボンブラックの如き顔料を分散用樹脂と共に高絶縁性
炭化水素媒体中に分散した物や、顔料の代わりに染料で
着色され、荷電制御剤により荷電された着色樹脂粒子を
高絶縁性の炭化水素媒体中に分散させたものがあるが、
いずれにも適用することができる。本発明では、電子写
真用液体現像剤に要求される分散安定性、荷電安定性、
定着性の良い、樹脂粒子分散タイプの液体現像剤を使用
した。例について説明する。 本発明において使用される液体現像剤の高絶縁性炭化水
素媒体は、低誘電率で高電気絶縁性の有機溶剤であり、
例えば、ノルマルパラフィン系炭化水素、イソパラフィ
ン系炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロ
ゲン系脂肪族炭化水素等が挙げられるが、イソパラフィ
ン系炭化水素が好ましく、例えば、シェルシルア１（シ
ェル石油製）、アイソパーＧ及びアイソパーＨ及びアイ
ソパーＫ及びアイソパーＬ（エッソ石油製）、アイビー
ソルベント（出光石油製）等が使用される。 本発明において使用される液体現像剤の分散樹脂粒子は
、該媒体中で、該媒体に可溶性の重合体を形成する単量
体（Ａ）を重合し、その重合体の存在下で該媒体に不溶
性の重合体を形成する単量体（Ｂ）を共重合させること
によって製造される。 該媒体に可溶性の重合体は分散樹脂として該媒体に不溶
性の重合体の表面に吸着し、分散安定性の良い樹脂粒子
となる。この様な分散樹脂粒子としては、次のようなも
のがある。例えば、特開昭６２−２３２６６０号公報に
示されるように、該媒体に可溶な重合体を形成する単量
体（Ａ）は、長鎖アルキル、特に炭素数８以上のアルキ
ル鎖を持つアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステ
ル類、ビニル化合物などで一般式〈１〉で与えられる。 一般式〈１〉 Ｚ、−ＣＨ＝Ｃ−２２ −Ｒ 式〈１〉でＲは炭素数８以上の脂肪族基を表す。 Ａは、−ＣＯＯ−−ＣＯＮＨ−−０ＣＯＯ−−ＣＨ２０
ＣＯ− ＣＯＮ−（Ｒ’　は脂肪族基を表す。）Ｒｏ　　　　　
　　　を表す。 Ｚｌ及びＺ２は同じでも又は異なってもよく、水素原子
、アルキル基、−ＣＯＯＲ’又は−ＣＨ２０ＯＯＲ’　
　（Ｒ’脂肪族基を表す。）例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸の様な
不飽和カルボン酸のエステル類（脂肪族としてデシル基
、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサ
デシル基、オクタデシル基、ドコサニル基、ドデセニル
基、ヘキサデセニル基、オレイル基、リルイル基、トコ
セニル基など）、前記不飽和カルボン酸のアミド類（脂
肪族基はエステル類で示した物と同じ）、高級脂肪酸の
ビニルエステル類あるいはアリルエステル類（高級脂肪
酸として、例えば、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸、リノール酸、ベヘン酸など）又は
、高級脂肪族基を置換したビニルエーテル類（脂肪族は
前記の不飽和カルボン酸の脂肪族基と同じ範囲を表す。 ）などを挙げることが出来る。 また、単量体（Ａ）と共重合される該媒体に不溶性の重
合体を形成する単量体（Ｂ）としては、メタクリル酸、
アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、のような不飽和
カルボン酸又はその無水物、ヒドロキシエチルメタクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、
アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、プ
ロピルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチル
メタクリレート、プロピルアクリレート、エチルアクリ
レート、メチルアクリレート、メトキシエチルメタクリ
レート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリ
レート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、テト
ラヒドロフルフリルアクリレート、カルピトールアクリ
レート、カルピトールメタクリレート、ベンジルメタク
リレート、Ｎ−ビニルオキサゾリドン、Ｎ−ビニルサク
シンイミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルホルムアルデヒド
、ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタク
リルアミド、エトキシメチルアクリルアミド、ブトキシ
メチルアクリルアミド、メトキシメチルメタクリルアミ
ド、エトキシメチルメタクリルアミド、ブトキシメチル
メタクリルアミドなどを挙げることが出来る。 本発明に使用される液体現像剤の分散樹脂粒子の着色染
料としては、一般に湿式現像剤用着色剤として知られて
いるものが任意に使用できる。例えばオイルブラック、
オイルレッド等の油溶性アゾ染料、ビスマルクブラウン
、クリソイジン等の塩基性アゾ染料、ウールブラック、
アミドブラックグリーン、ブルーブラックＨＦ等の酸性
アゾ染料、ダイレルトデーブラックＥ１コンゴーレッド
等の直接染料、スーダンバイオレット、アシ・ンドブル
ー等のアントラキノン系染料、オーラミン、マラカイト
グリーン、クリスタルバイオレット、ビクトリアブルー
等のカルボニウム染料、ローダミンＢのごとくローダミ
ン染料、サフラニン、ニグロシン、メチレンブルー等の
キノンイミン染料等の染料が挙げられる。分散樹脂粒子
の着色法については、使用する染料を溶解する溶剤にあ
らかじめ染料を溶解しておき、この染料溶液を分散樹脂
粒子溶液に滴下撹拌する方法がある。この際、染料を溶
解する溶剤は、前記媒体として用いる、例えばイソパラ
フィン系炭化水素溶剤と混和することが望ましい。さら
に染料を溶解する溶剤は、比較的絶縁性を有しかつ高沸
点のものを用いることが望ましく、−例として油溶性染
料を用いた場合、芳香族炭化水素であればキシレン等を
少量用いると、例えば特開昭５７−４８７３８号公報に
見られるように染料を溶解する溶剤を除かなくても電子
写真用液体現像として十分使用に耐えるものが製造でき
る。従って、油溶性染料のように比較的有機溶剤に対す
る溶解性の大きな染料を用いて染料を溶解する溶剤の量
を少なくしておけば、分散樹脂粒子の着色後に上記溶剤
を除去する必要はなくなる。 本発明に使用される液体現像剤は、荷電制御剤、染料等
を選択すれば、正荷電性を有するトナーを製造すること
が出来る。本発明に使用される液体現像剤の荷電制御剤
としては、例えばオレイン酸銅、ナフテン酸コバルト、
ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ナフテン
酸マンガン、オクチル酸コバルト、レシチン、ジオクチ
ルスルホコハク酸ナトリウム、ステベライトロジンのア
ルミニウム塩等や、特公昭４９−２６５９４号、同４９
−２６５９５号、特開昭６０−１７３５５８号、同６０
−１７５０６０号、同６０−１７９７５０号、同６０−
１８２４４７号、同６０−２１８６６２号、特願昭６０
−７８０６２号公報に挙げられた荷電制御剤を用いるこ
とが出来る。 また、負荷電性を有するトナーを製造するには、該媒体
に可溶で塩基を持つ単量体（例えば、ラウリルメタクリ
レートとジメチルアミノエチルメタクリレートの共重合
体）と、ピロメリット酸、トリメリット酸、トリメシン
酸、安息香酸などの該媒体に不溶な酸を組み合わせて用
いることが出来るが、これらに限定されるものではない
。 本発明に使用される液体現像剤は上記の様に、高絶縁性
炭化水素媒体中に荷電制御剤によって荷電された着色樹
脂粒子を分散することにより構成されており、液体現像
剤の電気伝導性はこのトナー粒子の荷電量に依存してい
る。そこで、任意量の荷電制御剤を添加した液体現像剤
を液体用電極に入れ、インピーダンス測定装置により電
導度を測定し、その値を比較することにより容易に液体
現像のトナー粒子荷電量を比較することが出来る。 また、この電導度測定は交流電源を用いた場合には、直
流電源を用いたときに発生する様なトナー粒子の電極へ
の付着は発生しない。そのため、連続測定が可能であり
、現像装置に用いて液体現像剤の荷電量の変化をモニタ
ーすることができる。 また、連続測定を行う場合、トナー粒子の測定用電極へ
の付着が無いためほとんどメンテナンスは不用である。

【実施例】

実施例１ 被測定用液体現像剤として、特開昭５９−１７７５７２
号公報に示される方法で液体現像剤を調製した。 すなわち、撹拌機、温度計および窒素導入管を備えた１
１フラスコ中にイソパラフィン系炭化水素より成るアイ
ビーソルベント（出光石油型）５００ｇ１ラウリルメタ
クリレート１００　ｇ、メタアクリル酸５ｇを入れ、重
合開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル
）１ｇを加え、８５℃の湯浴中で５時間重合反応を行い
重合体溶液を得た。 さらに、生成した重合体溶液１００ｇを取り、これを撹
拌機、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたＩ
Ｉフラスコ内に移し、アイビーソルベント３００ｇを加
え、７０℃の湯浴中で滴下ロートより不溶性共重合体を
与える単量体として、酢酸ビニル１００ｇ５Ｎ−ビニル
ピロリドン１０ｇ及び重合開始剤ＡＩＢＮ（アゾビスイ
ソブチロニトリル）１ｇの混合物を３時間にわたって滴
下した。その後、窒素雰囲気下でさらに３時間加熱した
後、室温まで冷却した。生成物は極めて分散安定性に優
れた複合樹脂粒子分散溶液であった。 そして、この樹脂粒子分散溶液に対して、オリエント化
学社製オイルブラック染料５ｇをキシレン２０ｇに溶解
した溶液を撹拌上滴下した。さらに、荷電制御剤として
ステベライトロジンのアルミニウム塩１ｇを添加した後
、アイビーソルベントで５０倍に希釈してトナー溶液（
Ａ）を調整した。 得られたトナー溶液は良好な分散安定性を示す正荷電性
トナー溶液であった。 次に、トナー溶液（Ａ）について、液体用電極およびイ
ンピーダンス測定装置（ＹＨＰ社製）により、測定周波
数１ｋＨｚでのトナー溶液の電導度を測定した。さらに
、トナー溶液（Ａ）を用いて、酸化亜鉛を用いた電子写
真オフセットマスターを製版機ＥＰ−１２（三菱製紙製
）で現像を行ったところ、非常に良好な画像が得られた
。また、画像部黒ベタ部濃度を濃度計（マクベス社製）
で測定した。 トナー溶液（Ａ）の電導度と黒ベタ部濃度の測定結果を
、次の表−１に示した。 表−１ 次に、同様の方法で着色樹脂分散溶液を調製し、荷電制
御剤としてステアリン酸アルミニウムをそれぞれ３ｇ、
１．５ｇ、Ｉｇ、０．５ｇ添加し、同様の方法でトナー
溶液（Ｂ）、トナー溶液（Ｃ）トナー溶液（Ｄ）、トナ
ー溶液（Ｅ）を調製した。得られた４種類のトナー溶液
は良好な分散安定性を示す正荷電性トナー溶液であった
。 これら４種類のトナー溶液について、トナー溶液（Ａ）
と同様の方法で電導度を測定し、荷電制御剤の添加量と
電導度との関係を第１図に示した。 第１図より、トナー溶液（Ａ）と同じ電導度を示すトナ
ー溶液を調整するには、荷電制御剤を２ｇ添加すればよ
いことが判った。そこで、同様の方法で着色樹脂分散溶
液を調製し、荷電制御剤としてステアリン酸アルミニウ
ムを２ｇ添加し、同様の方法でトナー溶液（Ｆ）を調製
した。得られたトナー溶液（Ｆ）は良好な分散安定性を
示す正荷電性トナー溶液であった。次に、同様方法で電
導度と画像部ベタ部濃度を測定した。測定結果を表−２
に示した。 表−２ 得られた画像は、トナー溶液（Ａ）と同様に、非常に良
好な画像であり、ベタ部濃度はトナー溶液（Ａ）より得
られた濃度とほぼ同じ値の２．５３であった。 実施例２ 実施例１と同様の方法で着色樹脂分散溶液を調製し、荷
電制御剤としてホモゲノール　し−１８（花王製）０．
４ｇを添加し、同様の方法でトナー溶液（Ｇ）を調製し
た。 得られたトナー溶液（Ｇ）は、良好な分散安定性を示す
正荷電性トナー溶液であった。 実施例１と同様の方法でトナー溶液の電導度を測定した
ところ、電導度は２３０ｎｓ、ｃｍ−’であった。この
トナー溶液（Ｇ）に、さらにホモゲノール　Ｌ−１８０
，２ｇを添加し、５０℃に加温し、１時間撹拌後、室温
まで冷却し、再びトナー溶液の電導度を測定したところ
、電導度は３０５ｎｓ、ｃＮ’であった。このトナー溶
１（Ｇ’）を用いて、実施例１と同様の方法で現像を行
い、画像部黒ベタ部濃度を測定した。得られた画像は、
非常に良好な画像であり、画像部ベタ部濃度は実施例１
のトナー溶液（Ａ）より得られた濃度とほぼ同じ値の２
．５０であった。

【発明の効果】

本発明は、電子写真用液体現像剤の荷電量調整において
、液体現像剤の電導度と荷電制御剤の添加量との関係よ
り、荷電制御剤の添加量を調整することを特徴とする電
子写真用液体現像剤の荷電量調整方法であり、液体現像
剤の電導度を測定し、荷電制御剤の添加量を調整するこ
とにより、容易に液体現像剤のトナー粒子荷電量を比較
し、調整することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく荷電制御剤添加量と電導度との
相関を示す図である。 手続補正書印発） 第１図 １、事件の表示平成　２年特許願第　９８６５１号２、
発明の名称 電子写真用液体現像剤の荷電量調整方法３、補正をする
者 事件との関係　　特許出願人 ０．５；　　　　　　／、０　　　　　２．ＯＪ、０　
４．０斯懺膚＋Ｘ御創漂煽ｔ　ｒｅ＞ ４、補正の対象 廿　（６００）　　２４８１ （１）明細書の第５頁、最下行。 「を使用した。例について説明する。」を「を使用した
例について説明する。」に訂正。 （２）同、第６頁、第１１行〜第１０頁、第１行。 ［本発明において使用される・・・・・・・・・・・・
出来る。」を ［本発明において使用される液体現像剤の樹脂粒子は、
該媒体中で、該媒体に可溶性の共重合体を形成するモノ
マーを重合し、その共重合体の存在下で該媒体に不溶性
の共重合体粒子を形成するモノマーを共重合させること
によって得られる。該媒体に可溶性の共重合体は該媒体
に不溶性の共重合体粒子の表面に分散樹脂として吸着し
、分散安定性のよい樹脂粒子となる。この様な分散樹脂
粒子としては、次のようなものがある。例えば特開昭５
９〜１７７５７２号公報に開示されるように、該媒体に
可溶性の共重合体はカルボキシル基を有する付加重合性
モノマー、例え（ず、アクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマール酸などと下
記の如き一般式〈１〉で与えられる付加重合性モノマー
とを共重合させる事によって得られる。 −数式〈１〉 ＣＨ２＝Ｃ−Ｙ Ｘは水素原子またはメチル基、Ｙは−０００Ｃ１，Ｈ２
−４１（ｍ＝６〜２２）　、Ｃ，Ｈ２ｎ＋１（ｎ＝２〜
２０）、０Ｃ３Ｈ２□１（Ｐ−６〜２０）など。 具体的な例としては、ラウリルメタクリレート、２−エ
チルへキシルメタクリレート、２−エチルへキシルアク
リレート、ステアリルメタクリレート、ビニルステアリ
ルエーテル、ラウリルアクリレート、セチルメタクリレ
ートなどが代表的なものとして挙げられる。 また、不溶性の共重合体粒子は酢酸ビニルモノマーと含
窒素異部環状化合物のモノマーとを共重合させる事によ
って得られる。含窒素異部環状化合物のモノマーとして
は、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−メチル
イミダゾール、Ｎ−ビニル−２−エチルイミダゾール、
Ｎ−ビニル−２−プロピルイミダゾール、４−ビニルイ
ミダゾール、Ｎ−ビニル−２−ブチルイミダゾール、１
−ビニルピロール、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、３゜
５−ジメチルビニルピラゾール、３−メチル−５−イソ
プロペニルピラゾール、ビニルインダゾール、ビニルテ
トラゾール、２−ビニルベンゾオキサゾール、５−ビニ
ル−４−メチルチアゾール、２−ビニル−４−メチルチ
アゾール、Ｎ−α−アクリロキシエチルイミダゾール、
Ｎ−β−アクリロキシピロピルイミダゾール、Ｎ−β−
メタクリロキシエチルイミダゾール、Ｎ−β−アクリロ
キシエルピロール、Ｎ−ビニルオキサゾリドン、１−β
−メタクリロキシエチルインドール、２−ビニルキノリ
ン、４−ビニルキノリン、９−ビニルアクリジン、２−
ビニルピラジン、４ビニルピリジン、２−メチル−５−
ビニルピリジンなどを挙げることが出来る。」に訂正。 （３）同、第１１頁、第７行〜８行。 「見られるように染料を溶解する溶剤を除かなくても」
を 「見られるような染料を溶解する溶剤を除くことをしな
くても」に訂正。 （４）同、第１５頁、表−１及び第１７頁、表２゜ 「電導度　　　　を　「電導度　　　　に訂正。 （ｎｓ、　ｃｍ−’）　Ｊ　　　　　（ｐｇ、　ｃｍ−
’）　Ｊ（５）同、第１７頁、下から第４行。 ｒ２３０ｎｓ、ｃｍ−’Ｊを ｒ２３０ＰＳ、ｃｍ−’Ｊに訂正。 （６）同、第１７頁、下から第２行。 ｒＬ−１８０，２ｇＪを ｒＬ−１８，０，２ｇＪに訂正。 （７）同、第１８頁、第２行。 ｒｎｓ、ｃｍ−’Ｊをｆｐ　ｓ、　　ｃｍ−’Ｊ　ｌこ
訂正。 （８）同、第１８頁、第１４行。 「荷電制御剤」を 「荷電制御剤」に訂正。 （１０）願書に添付した図面の第１図を朱書した通りに
補正する。 第１図 斯（λ１１御創滓〃４素ｔ　９．）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子写真用液体現像剤の荷電量調整方法において、液体
   現像剤の電導度と荷電制御剤の添加量との関係より、荷
   電制御剤の添加量を調整することを特徴とする電子写真
   用液体現像剤の荷電量調整方法。