JPH0460646A - 静電潜像現像用湿式現像剤 - 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、電子写真プロセス等において静を潜像を現像
するための静電潜像現像用湿式現像剤に関するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、湿式現像剤に含まれる樹脂成分として主鎖に
スチレンユニットが導入され、さらに側鎖にポリオキン
エチレン構造を有する共重合体とすることで、樹脂成分
と電荷供与剤との相互作用、樹脂成分と着色剤粒子との
吸着特性、及び樹脂成分の分散性の改善を図り、解像度
２階調性及び定着性に優れた現像剤を提供しようとする
ものである。

（従来の技術） 画像形成技術の分野において、−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
れた静を潜像を現像する方法は一般に電子写真プロセス
と呼ばれている。この電子写真プロセスには、大別して
乾式現像法と湿式現像法とがある。

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、取り扱い性及び現像トナ
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
見られる如く、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
る方法である。湿式現像法によれば、銀塩写真に匹敵す
る解像度と階調性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。

従来、湿式現像法に用いられる現像剤としては、絶縁性
媒体が例えば飽和炭化水素系のアイソパーＧ（エッソ社
製）等に代表される常温で液体状の物質である湿式現像
剤（以下、液体トナーと称する。）が知られている。

更には、常温で固体であり加熱により液化する電気絶縁
性有機物に着色剤粒子等を分散させ、液体トナーにおけ
る取り扱い難さ、メンテナンスの煩雑さ、保存性の悪さ
等の問題点を解決した湿式現像剤（以下、固形トナーと
称する。）も本願出願人によって特開平２−６９６６号
公報において既に提案されている。

この固形トナーは、保存時には固体であるため、取り扱
いが容易で組成変化が少ない等の利点を有し、また使用
時には適当な加熱手段により溶融状態とすることで通常
の液体現像剤と同様の湿式現像が可能である。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ ところで、前述の湿式現像法において使用される湿式現
像剤においては、液体トナーにおいても固形トナーにお
いても着色剤粒子に吸着して電荷供与剤を取り込むため
の樹脂成分が加えられている。そして、従来かかる樹脂
成分として使用されるポリマーとしては、無極性溶媒に
対する溶解性を高める目的で、スチレンやドデシルアク
リレート等の共重合体が主流である。

しかしながら、前述の共重合体は、金属イオンを取り込
む配位基の少なさから湿式現像剤に不可欠な電荷供与剤
との相互作用が弱く、また側鎖に極性官能基を有してい
ないことから着色剤粒子に対する吸着性や感光体フィル
ムへの定着性が十分でないという問題を抱えている。従
って、満足すべき解像度１階調性、定着性は得られてい
ないのが実情である。特に固形トナーでは、現像時に加
熱する必要があることから、樹脂成分の着色剤粒子に対
する吸着性が不足する傾向にあり、前記不都合が顕著に
現れる。

また、前述の従来の共重合体では、着色剤粒子の量に対
して２〜５倍程度の樹脂成分を加えるｌ・要があるため
、現像を繰り返すことによる組成変化や現像装置への樹
脂のこびりつき等が問題となっている。

更に、前述のようなアクリレート等の共重合体は、極性
が比較的高く、無極性溶媒中では分散し難いという欠点
がある。このため、所定の発色濃度を得るために現像液
の濃度を高めてゆくと、樹脂成分の凝集が起こり、解像
度１階調性が著しく低下してしまう。特に現像時に加熱
を必要とする固形トナーでは、このような現象が顕著と
なる。

そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案され
たものであって、樹脂成分と電荷供与剤との相互作用、
樹脂成分と着色剤粒子との吸着特性、及び樹脂成分の分
散性の改善を図り、解像度階調性及び定着性に優れた現
像剤を擾供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者等は、電荷供与剤や着色剤粒子との相互作用及
び無極性溶媒への分散性に重点を置いて種々の共重合体
について検討したところ、主鎖にスチレンユニットを導
入するとともに側鎖にポリオキシエチレン構造を導入す
ることが有効であるとの知見を得るに至った。

本発明の静電潜像現像用湿式現像剤は、このような知見
に基づいて完成されたものであって、分散媒と着色剤粒
子と樹脂成分と電荷供与剤とを含有してなり、前記樹脂
成分がスチレンユニットを含み且つ側鎖にポリオキシエ
チレン構造を有する共重合体であることを特徴とする特 ポリオキシエチレン構造は、−０−ＣＨ２ＣＨ２−なる
繰り返し単位を有するもので、その酸素原子によって配
位基が形成される。従って、ポリオキシエチレン構造は
、共重合体の側鎖に導入されていることが必要であり、
主鎖に導入されていても配位基の形成による効果は期待
できない。

スチレンユニットは、疎水性が高いユニットである。従
って、スチレンユニットを樹脂に導入すると、樹脂成分
の極性が低下し、無極性溶媒中での樹脂の分散性を向上
させることができる。

従って、樹脂成分としては、ポリオキシエチレン構造が
側鎖に導入されるとともにスチレンユニットを有する共
重合体であれば、いずれも使用可能であるが、特に分散
媒への相溶性やエステル結合部分による配位基の形成等
を考慮すると、次式（１）で示されるようなアクリレー
ト系の共重合体が好適である。

ｃＨ３（１） 但し、前記式（１）で表される共重合体において、Ｒ’
、Ｒ”、Ｒ”はいずれも水素原子又はメチル基を表し、
ｊは１〜３の整数、ｍは１０〜３０の整数を表す。なお
、１２ｍについては、前記範囲内で２種以上の数のもの
が複合されていてもよい。

また、ｘ、ｙ、ｚ、ｗは各モノマーの構成比を示すもの
であるが、ＸはＯ〜０．８、ｙは０．２〜０．８．２は
０．００１〜０．０５、Ｗは０．１〜０８とすることが
好ましい。Ｘ及びｙの値が前記範囲より低いとエステル
結合部分による配位基が減少して電荷供与剤を取り込み
難くなり、また前記範囲より大きいと分散媒に対する溶
解性等の問題が生ずる。更に、２の値が０．００１未満
であると、ポリオキシエチレン構造の導入による効果が
不足し、逆に０．０５を越えると溶解性が低下する。ま
たＷの値が０．１未満であると、スチレンユニットの導
入による効果が不足し、逆に０．８を越えると溶解性が
低下する。

一方、ポリオキシエチレン構造における単位ユニットの
繰り返し数ｎは、２〜６とすることが好ましい、ｎがあ
まり大きすぎると無極性溶媒に溶解し難くなり、小さす
ぎると溶解性は向上するものの官能基としての作用が減
少してしまう。

上述の共重合体の分子量は、数平均分子ＩＭｎで３００
０−１０００００であることが好ましく、５０００〜５
００００であることがより好ましい。

更に、前記共重合体の他、従来公知の樹脂材料を適宜選
択して併用するこ・ともできる。かかる樹脂材料を例示
すれば、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム、
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、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、塩素系ポリ
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−ブタシュン、ブタンエン−イソプレン等
の合成ゴム類、２−エチルへキンルメタクリレート、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、アクチルアクリレート等の長鎖ア
ルキル基を持つアクリル系モノマーの重合体もしくはそ
れらと他の重合性子ツマ−との共重合体類（例えば、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
。

本発明の湿式現像剤は、前述の樹脂成分の他、分散媒１
着色剤粒子及び電荷供与剤を含んでなり、さらに必要に
応じて電荷増強剤等が適宜添加されてなるものである。

先ず、分散媒としては、電気絶縁性有機物であれば常温
で液状であるか固形であるかを問わない。

要は現像時に液化すればよい。

液状の電気絶縁性有機物としては、例えば脂肪族炭化水
素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素ハロゲン化炭化水
素、ポリシロキサン類等が使用でき、揮発性や安全性、
毒性、臭気等の点から脂肪族炭化水素の中でも特にイソ
パラフィン系石油溶剤が好適である。イソパラフィン系
石油溶剤としては、アイソパーＧ、アイソパーＨ，アイ
ソパーＬ　アイソパーＫ（いずれもエッソ社製）、シェ
ルゾール７１（シェル石油社製）等を挙げることができ
る。

固形の電気絶縁性有機物の場合、その融点は、通常の使
用環境や取り扱い性等を考慮して３０°Ｃ以上とし、よ
り好ましくは４０°Ｃ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°Ｃ
以下、より好ましくは８０°Ｃ以下である。この理由は
、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
こと等を考慮したことによる。

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、及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
ンクンに至る炭素数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、オシケライト、及
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、誘電率が１．９〜
２．３程度の誘電体である。更には、ポリエチレン、ポ
リアクリルアミドや、ポリｎ−ステアリルアクリレート
、ポリｎ−ステアリルメタクリレート等のポリアクリレ
ートのホモポリマー或いはコポリマー（コポリｎ−ステ
アリルアクリレートエチルメタクリレート等）などの側
鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子も使用可能で
あるが、加熱時の粘度等を考慮すると先のパラフィン類
、ロウ類が好適である。

また、上述の分散媒に分散される着色剤粒子としては、
従来公知の無機顔料、有機顔料、染料及びこれらの混合
物が挙げられる。

例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，１，１１６８０）　、ベンジジンイエローＧ　
（Ｃ，１，２１０９０）　、ベンジジンオレンジ（Ｃ。

１．２１１１０）　、ファーストレッド（Ｃ，１，３７
０８５）　、フリリアントカーミン３　Ｂ　（Ｃ，１，
１６０１５−Ｌａｋｅ）、フタロシアニンブルー（Ｃ，
１，７４１６０）　、ビクトリアブルー（Ｃ，１，４２
５９５−Ｌａｋｅ）、スピリットブラック（Ｃ，１，５
０４１５）　、オイルブルー（Ｃ，１，７４３５０）　
、アルカリフルー（Ｃ，１，４２７７ＯＡ）、ファース
トスカーレ・ント（Ｃ，１゜１２３１５）　、ローダミ
ン６　Ｂ　（Ｃ，１，４５１６０）　、ローダミンレー
キ（Ｃ，１，４５１６０−Ｌａｋｅ）、ファーストスカ
イフルー（Ｃ，１，７４２００−Ｌａｋｅ）、ニグロシ
ン（Ｃ，１，５０４１５）、カーボンブランク等が挙げ
られる。これらは単独でも２種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。

湿式現像剤には、通常電荷供与剤を添加する。

使用可能な電荷供与剤は、例えばナフテン酸、オクテン
酸、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸或い
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、油溶性スルホン酸エステル金属塩、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、着色剤粒子の帯電電荷を向上させるために、５ｉ
Ｏｚ、　ＡｌｚＯ３，Ｔｉ０ｚ、　ＺｎＯ，Ｇａｚｅｓ
、Ｉｎｚ０３．　Ｇｅ０ｚ。

ＳｎＯ□、　ｐｂｏ□、　ＭｇＯ等の金属酸化物粒子や
これの混合物を電荷増強剤として添加しても良い。

前述の各成分の配合比であるが、先ず着色剤粒子は分散
媒１１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。特に効率的
な現像を行い廃トナーの量を抑制するためには、分散媒
に対する濃度〔分散媒と着色剤との比率（希釈率）］で
２２〜１０重量とすることが好ましい。

なお、前記着色剤の濃度範囲は、あくまでも現像工程に
おける濃度であって、例えば保存時等にはより高い濃度
に濃縮されていても良い。

樹脂成分は、前記着色剤粒子と同量以下程度の範囲で加
えられ、前記着色剤粒子と同様分散媒ｌｌ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〜ｌｏｇである。

また、電荷供与剤は、同しく分散媒１１に対して通常０
．００１〜１０ｇ、好ましくは０．０１〜１ｇの範囲で
ある。更に電荷増強側ば、着色剤粒子に対し重量比で２
倍以下、好ましくは同量以下の範囲で添加する。

なお、本発明の湿式現像剤の調製に際しては、オレイン
酸等の混練剤を加え、当該混練剤を着色剤粒子に吸着さ
せることで前記樹脂成分の着色剤粒子に対する吸着性を
改善するようにしてもよい。

［作用］ ポリオキシエチレン構造を有する共重合体は、それ自身
着色剤粒子に対する吸着性に優れるばかりか、電荷供与
剤に対する相互作用にも優れる。

これは、共重合体の側鎖に存在するポリオキシエチレン
鎖があたかもクラウンエーテルのような挙動を示し、当
該ポリオキシエチレン鎖で形成される配位基に電荷供与
剤の金属イオンが取り込まれることによる。

また、本発明の共重合体では、アクリル系モノマーに由
来するエステル結合部分の酸素原子によっても配位基が
形成され、この部分にも金属イオンが取り込まれる。

従って、本発明の湿式現像剤では、樹脂成分によるこれ
ら配位基によって電荷供与剤との相互作用が確保され、
着色剤粒子の電荷特性が改善される。

一方、前記共重合体にスチレンユニットを導入すること
により、樹脂成分の極性を下げることができる。従って
、液体トナームこおいても、固形Ｆナーにおいても、樹
脂成分の分散媒への高い分散性１分散安定性を確保する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例について実験結果にもとづ
いて説明する。

洪１ｊｊ（１１或 側鎖にオキシエチレン構造を有しスチレンユニットが導
入された共重合体を以下のような手法によって合成した
。

後述の２種類のアクリルモノマーとスチレンを秤量し、
モノマー重量の０．５％の反応開始剤（αα”−アゾビ
ス（イソブチロニトリル）〕を加えた。５倍量程度の溶
媒（ジメチルホルムアミド）を加えた後、乾燥窒素によ
ってバブリングし、窒素雰囲気にして封管した。そして
、７０°Ｃで約２４時間反応させた後、開管してｎ−ヘ
キサン・エタノール混合溶媒から２回沈澱を行って精製
した。

溶媒を完全に除去した後、合成された共重合体と等量の
トルエンを加えて分散させた後、保存した。

上述の合成方法に従って、第１表に示す共重合体Ａおよ
び共重合体Ｂをそれぞれ合成した。なお、これら共重合
体Ａ、Ｂは、ステアリルアクリレト（先の（１）式にお
いて、ｍ＝１８）、　メトキンテトラエチレングリコー
ルメタクリレート（同しくｎ−４）及びスチレンから合
成されたものである。

また、前記ステアリルアクリレートはパラフィン系溶媒
に対する溶解度の向上の目的で共重合されている。

第１表 なお、共重合体Ａの重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子
量ＭｎはそれぞれＭｗ＝３１３００．Ｍｎ＝２４６００
であり、共重合体Ｂの重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分
子量ＭｎはＭｗ＝３３５００　　Ｍｎ＝２３８００であ
った。

ＬｆＬＬ 樹脂成分として前述の手法により合成されたれた共重合
体Ａを用いてイエロー色液体現像剤を調製した。

即ち、ヘンジジンイエローＧ約０．５ｇと共重合体Ａ約
０．５ｇをイソパラフィン系石油溶剤（出光石油社製、
商品名ＩＰ２８３５　）約０．５ｇに分散させて混練し
た後、フーバーマーラー法により微細化させ、更にアイ
ソパーＨ（エッソ社製）５０ｍ及ヒ電荷供与剤としてオ
クチル酸シルコニ、ラム数μｌ〜数十ｎｊｌ！を加え、
数時間撹拌して現像剤を調製した。

ス】ｌ」４ 実施例１において、樹脂成分として用いた共重合体Ａを
共重合体Ｂに代え、他は実施例１と同様の手法により現
像剤を調製した。

次に、現像特性を評価する目的で、これら実施例１及び
実施例２で調製した現像剤を用いて高温にて現像を行っ
た。

その結果、最も分散性が悪く一般的に現像が困難とされ
ているイエロー顔料を使用した場合でも、５０本／ｓ以
上の高解像度が得られるとともに、トナーの分散性１階
調性、透明度及び定着性に優れた現像を行うことができ
た。特に、実施例２では、分散性が実施例１よりもさら
に向上しており、保存安定性にも優れていた。

なお、上述のアイソパーＨに代えて、融点が４０〜８０
“Ｃ程度の固形パラフィンを使用した場合には、同様に
優れた現像特性を発揮する固形現像剤が得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
樹脂成分として使用される共重合体の側鎖にポリオキシ
エチレン構造が存在するので、ポリオキシエチレン鎖に
よって配位基が形成され、電荷供与剤に対する相互作用
が向上する６従って、解像度１階調性、定着性に優れた
現像剤が得られ、高画質な湿式現像を行うことができる
。

また、本発明では、スチレンユニ７トによって樹脂成分
の極性が低下しているので、分散媒に対する樹脂成分の
溶解性が向上する。このため、良好な分散性が得られ、
樹脂成分の凝集が起こり難くなる。従って、液体トナー
でも、現像に加熱を必要とする固形トナーでも、高い分
散性を確保することができ、解像度１階調性、定着性に
優れた湿式現像剤を捷供することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 分散媒と着色剤粒子と樹脂成分と電荷供与剤とを含有し
   てなり、 前記樹脂成分がスチレンユニットを含み且つ側鎖にポリ
   オキシエチレン構造を有する共重合体であることを特徴
   とする静電潜像現像用湿式現像剤。