JPH0532746B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、乾燥させた湿式トナー電子写真像の
現像、封入転写および定着に関する。もう１つの
態様において本発明はエレクトロラジオグラフイ
ーおよび高い透過光学濃度を有し、安定で耐摩耗
性の高い像の形成方法に関する。 電子写真とは静電写真、エレクトロラジオグラ
フイーおよびマグネトグラフイーの総称である。
電子写真方法は数多くの特許、たとえば米国特許
第2221776号、同第2297691号および同第2357809
号を包含するChester.F.Carlsonに対し発行され
た特許に記載されている。これらのおよびその他
の特許に教示されているように、この方法は基本
的に光導電性材料を使用する静電潜像の生成およ
びそこからの可視像の転写を包含する。静電潜像
また、たとえば米国第2143214号、同第3773417号
および第3017560号に教示されているように適当
な電荷保有表面上に電荷を形成することによつて
もできる。マグネトグラフイーでは、潜像が磁性
であつて、米国特許第3520811号に開示されてい
るように、適当に磁化したまたは磁化できるトナ
ー粒子により現像される。 潜像の現状は静電または磁性潜像上に現像粒子
を付着させることにより達成でき、最も慣用な技
法は粉末またはカスケード現像を使用する方法で
あるが、湿式トナーも従来技術でまた使用されて
いる。湿式トナーは適当な液体分散剤中にトナー
粒子を分散させたものを包含する。 現像された像を別の表面に転写することは多く
の場合に外部から適用された静電力を用いるか、
トナー粒子を「粘着性」受容シトー上に接触およ
び圧力を用いて接着させるか、または望ましい転
写表面を有する樹脂被覆受容シートを用いること
により達成される。転写された剤の定着は多くの
場合加圧、加熱およびそれに続く室温への冷却に
よつて達成される。 湿式トナーで現像したばかりの像（分散剤が依
然として存在する）の転写および定着は米国特許
第3419411号、同第3247007号および同第2899335
号に記載されているように吸着および（または）
静電転写により実施される。転写時に分散剤が存
在すると、像は横方向のブレに遭遇することにな
る。このような問題は像の良好な解像力を妨害す
ることになる。分散剤の除去が望まれる場合に
は、蒸発、加熱の付加的な問題および蒸気の安全
な除去の問題が発生する。米国特許オフイスデイ
フエンシブ パブリケーシヨンT879009は、液体
現像溶媒が部分的に存在する液体現像ゼオグラフ
イー像を保持する有機光導電体に軟化表面を有す
る受容シートを押付け転写する受容シートを開示
する。前記光導電体の像は熱および圧力により受
容シートに転写される。約10〜95％の液体現像剤
の溶媒が除去されるが、転写のために少なくとも
５％の溶媒が残留する必要がある。受容シートは
溶媒感受性樹脂で被覆される。この樹脂被覆は明
らかに液体分散剤の存在下で「膨張」し、トナー
粒子が該樹脂被覆中に埋め込まれるようなもので
ある。この樹脂被覆の重さは0.2ｇ／ft²（約1.5ミ
クロンの厚さ）であり、本発明の被覆層（約３〜
100ミクロン）に比べ薄いものである。前記本発
明の被覆層はもつと小さい寸法の被覆層のものも
用いられるが、高い透過性光学濃度を達成するた
めにはより厚い被覆層が好ましい。上記パブリケ
ーシヨンに列記されている転写像の最高Ｄ−
maxは1.2である。その著者は、その中で、全て
の分散剤が乾燥により本質的に除去されると、転
写剤の品質が低下し、トナー粒子の約60〜70％が
転写されるにとどまるに過ぎない、と述べてい
る。 米国特許第2930711号は湿式トナーを使用する
静電印刷方法を記載する。分散剤は像の転写前に
「吸取り」除去されるが、その間、20％ものトナ
ー粒子が前記吸取り材料に移行される。液体のな
い粉末像は、加熱や加圧下で熱軟化する物質で含
浸または被覆された紙に転写されるか、あるいは
乾燥可視像を接着剤塗布転写媒体に接触させ転写
するかする。当該技術分野で知られているよう
に、これら２つの転写法では共にトナー粒子の転
写がうまくいくかどうかは受容体被覆層の「粘着
性」に依存する。接着転写技法は像の耐久性に問
題があり、摩耗作用により剥がれてしまう。これ
に対し、本発明は受容体被覆層の粘着性を必要と
するものでなく、該層の限界的レオロジー学的性
質によりトナー粒子を転写するものである。また
前記２つの刊行物は、トラー粒子の相当な損失を
記述しているが（乾式転写が生起する場合）、本
発明では乾燥トナー粒子の少なくとも90％、好ま
しくは少なくとも97％が転写され、優れた光学濃
度を有する像が形成される。 静電潜像を現像する乾式トナーを用いることは
当業者によく知られたことであり、米国特許第
2855324号は乾式トナー像を加圧下で転写する熱
可塑性樹脂被覆受容体を開示している。上記した
ようにこの方式の転写は耐久性の点で問題があ
る。米国特許第3640749号は水中に分散した合成
樹脂で乾式トナーと受容体とを被覆する技術を開
示する。米国特許第4071362号は、熱可塑性樹脂
を被覆した乾式トナーを耐熱性ベースフイルムの
上に融着するためスチレン系樹脂を使用すること
が記載されている（すなわち像の定着のため特殊
トナーを使用することが記載されている）。米国
特許第3629726号で使用するトナーの粒径は0.2〜
30ミクロン、好ましくは5.0〜10.0ミクロンであ
つて、１ミクロンより小さい球径の粒子が50％よ
り多くない顔料現像剤が用いられ、背景の汚れが
減少することが開示されている。 本発明は、前記したように従来技術に多く存在
する転写および定着の問題を解決することによ
り、優れた光学濃度、鮮明度および解像力を有す
る安定なエレクトロラジオグラフイー、マグネト
グラフイーまたは静電写真像を提供するものであ
る。本発明の実施例は、特定の熱可塑性プラスチ
ツクまたはレオロジー学的性質のトナーに限定さ
れないが、限界レオロジー学的性質の受容層の中
にトナー粒子を封入するものである。 一般的に言えば、本発明は、電子写真における
乾燥湿式トナー像の現像、封入転写および定着方
法を提供するものである。特に、安定で、摩耗抵
抗性を有し、連続階調もあり、最大透過光学濃度
を有するエレクトロラジオグラフイー像保持物品
を提供することにある。 好ましい態様において、電子写真またはラジオ
グラフイー像を表す静電電荷パターンは適切な静
電電荷保有媒体により形成される。この電荷保持
層は、光または放射線導電体、あるいは光又は放
射線導電体上に形成した絶縁性オーバーレイで、
それらの上に電荷像が転写または直接散布され
る。湿式トナー現像像は、適切な高抵抗率を有す
る有機溶媒（たとえばEXXON Corp.のIsopar^R
Ｇ、中程度分子量脂肪族炭化水素の混合物）中
に分散した微粒子電荷固体、または極性化顔料で
電荷パターンを現像することによつて形成され
る。該像の形成後、湿式トナー像の液体分散剤は
除去され（例えば、蒸発）、静電電荷像を表す乾
燥したトナー像だけが残る。湿式トナー現像像は
磁気パターンの現像によつても形成されるが、そ
のときは磁性または磁化可能な微粒子顔料を適切
な液体（例えば、水、炭化水素）中に分散したも
のが用いられる。 乾燥した湿式トナー像は透明な基体に圧力をか
けて転写されるが、その透明基体は、転写温度に
おいて、（1.7±0.2）×10³ポイズより小さいニユー
トン動的複素溶融粘度（Newtonian complex
dynamic melt viscosity）（すなわち、動的溶融
粘度と剪断速度とは無関係である）および10より
大きい損失正接を有する透明受容体被覆層を有す
る必要がある。この転写の結果、トナー像は受容
体被覆層の中に深く封入される。封入されたトナ
ー像は、次いで室温に戻るか、および（または）
硬化照射され受容体被覆層の中に定着される。そ
の結果、安定で、摩擦抵抗性を有し、かつ連続階
調および最大透過光学濃度1.2〜4.0の像が形成さ
れる。ここで「封入」とは転写された粒子の少な
くとも75％、好ましくは少なくとも90％が重合性
受容体被覆層の表面から突出していないことを意
味する。 前述したように湿式電子現像剤は当技術分野で
は既に知られている。代表的な顔料粒子は球径が
サブミクロン単位である。先行技術の多くは乾式
トナーを使用しているが、その粒子の径は典型的
には少なくとも５〜20ミクロンである。そのよう
な乾式トナーは取扱いが容易で、湿式トナーのよ
うな溶媒蒸発、像の横ブレ、蒸気の除去の必要性
などに起因する問題に遭遇することがないが、液
体現像剤は高い光感度、機能範囲（dynamic
range）および解像力を可能とする。 電子写真は医療用放射写真の記録するためにも
採用される。（例えば、Scheffertの
Electorophotography、第２版New York、
Wily（1975）pp.191頁、およびO.L.Nelsonおよび
V.Mikelsonsの名前で1978年11月27日付きで出願
された。譲受人の係属中の米国特許出願963897を
参照できる）。湿式現像剤の使用は像形成した物
品に必要な解像力および鋭敏度を得るために重要
である。 診断目的に適合するエレクトロラジオグラフイ
ーでは、少なくとも０〜2.0の、好ましくは０〜
3.0の範囲の連続階調透過光学濃度を示さねばな
らない。 これによつて像のコントラストが与えられる。
このようなエレクトロラジオグラフイーの現像ト
ナー像は、最初の光学濃度範囲と鋭敏度とを保持
するため線形転写でなければならない。 線形転写は転写されたトナーの割合が最初の現
像光学濃度に依存しない場合に起こるが、このこ
とは、線形転写では、最初の像から転写されるト
ナーの量の割合（パーセント）は像上のトナーの
量には無関係であり、いつも同じ割合で転写が起
こるということを意味するのである。たとえば、
もし像が少量のトナーを有し80％が転写されると
すると、別の像が大量のトナーを有している場合
もその80％が転写されるのである。（結局、転写
される光学濃度の割合が、最初の光学濃度に関係
するということである。） しかしながら、分散剤を含んだまま転写された
湿式トナー像は多孔質の基体を要するか、または
横ブレの原因となる。これや他の欠点を克服し、
サブミクロン単位のトナー粒径を用いる利益を保
持するため、本発明は像の転写前に湿式トナー像
の残存分散剤の100％まで除去するものである。 そして、像の転写が完全に行われるために、乾
燥トナー組成物に存在する液体量の上限を決める
必要があり、少なくとも50％の固体分を含まなけ
ればならないのである。 乾式でもまた湿式でもトナー付着物は一連の少
なくとも部分的に順序正しく積層された粒子層で
あると、M.R.V.Sahyun、JPhotogrのSci.26、
177（1978）；T.W.King、O.L.NelsonおよびM.R.
V.SahyunのPhotogr.Sci.Eng.、24、93（1980）に
記述されている。 各層は観察された透過光学濃度に約0.4あるい
は反射濃度に約0.8寄与する。それ故、従来技術
の電子写真用、ドキユメントコピー、写真印刷お
よび校正刷等の典型的に最大反射濃度が約1.5で
よいものについては像を形成するにトナー粒子は
２層より多くなくてよい。 前記したように、レントゲン写真用途では８層
に相当する付着物を必要とする。このような用途
では、高濃度で、透過的に見える付着物はトナー
粒子自体に自己接着性または熱可塑性がなけれ
ば、透明な基体表面に定着することがない。この
要件が鋭敏度や像の良さの両者に重要な損失とな
りトナー材料の選択にあたり制限となる。 本発明は、典型的に電子写真、たとえばエレク
トロラジオグラフイー（しかしこれらに限定され
ない）の潜像からなる電荷パターンを液体現像分
散剤で現像し、乾燥した湿式トナーの付着物を、
透明な被覆分離基体に転写し、それを封入し、定
着し、好ましく放射線照射して、安定な、摩耗抵
抗性がある像を形成することになる。 この方法は、０〜0.4の透明光学濃度を有する
乾燥トナー像を線形的に転写するものである。０
〜4.0、０〜3.0、０〜2.0および０〜1.5の透明光
学濃度範囲を有する物品は複写を必要とする技術
分野に有用である。 本発明はまた高い解像力、たとえば約200lp／
mmを有する物品をも提供する。 第１図は転写セツト（乾燥湿式トナー現像像お
よび受容層を含む積層体）の像転写前の概略図で
ある。 第２図は像の封入直後の転写セツトの概略図で
ある。 第３図は本発明の方法により得られた硬化物品
の概略図である。 第４図は封入された像の改良された摩耗抵抗を
示すグラフである。 第５図は封入による転写が生起した時点での損
失正接のしきい値を示すグラフである。 第６図は封入による転写が生起した時点におけ
るニユートン動的複素溶融粘度のしきい値を示す
グラフである。 第７図は表記載の架橋性化合物を光触媒反応
させて得た種々の受容体層の硬度を示すグラフで
ある。 本発明は、電子写真法において、乾燥湿式トナ
ー像を封入転写および定着する方法であつて、以
下のステツプを特徴とする方法である。 (a) その少なくとも一表面に湿式トナー現像像を
保持する基体を用意するステツプ (b) この湿式トナー像から液体分散剤を100％ま
で除去して、このトナー材料を、少なくとも50
％の固体分を含むサブミクロンサイズの粒子の
乾燥したトナー像の組成物に変えるステツプ (c) この乾燥したトナー像を、透明基体上の10〜
100μｍの範囲の厚みを有し、転写温度におい
て約（1.7±0.2）×10³ポイズより少ないニユー
トン動的複素溶融粘度および10より大きい損失
正接を有する材料を含む軟質の又は軟化しうる
受容体被覆層と接触させ、圧力および場合によ
つては更に熱を適用して、前記の乾燥したトナ
ー像が線形的に転写されて、軟質のまたは結果
として軟化しうる受容体被覆層内に、転写した
粒子の少なくとも75％が受容体被覆層の表面か
ら突出しないように封入するステツプ (d) この受容体被覆層を硬化させ摩耗抵抗性のあ
る像を提供するステツプ ここで第１図を参照すると、受容体１０は透明
支持体１４、例えばポリエステル、ポリメチルメ
タアクリレート、セルローストリアセテート、ポ
リエチレン、ポリスチレン等の重合体系物質から
なるフイルムまたはガラスを包含し、その１面上
にトナー封入用被覆層１２を有している。この厚
さは好ましくは約３〜100ミクロンであるが、そ
の最も好ましい例は10〜50ミクロンである。紙ま
たはアルミニウムのような不透明支持体も使用で
きる。被覆層１２の支持体１４への接着を促進す
るために（およびかくて被覆材料の光受容体表面
への転移を防止する助けにするために）、１層以
上の下塗層を場合により設けることもできる。代
表的な下塗層は米国特許第3036913号に記載され
ている。代表的な支持体への下塗り重合体系被覆
層は米国特許第4011358号に記載されている。場
合により、支持体の反対側上に低接着性の裏付層
を塗布してシートの巻き上げる時または積層時に
被覆層のブロツキングを防止することもできる。
光導電体１８上の乾燥した湿式トナー像付着物１
６は受容体被覆層１２への像付着物の転写直前の
ものである。 第２図は転写時の受容体被覆層中への乾燥した
湿式トナー像付着物の封入を示す。前記したよう
に、転写されたトナー粒子の少なくとも75％、好
ましくは少なくとも90％は重合体系受容体被覆層
の表面から突出していないものである。転写に続
いて、トナー像粒子は、受容体被覆層１２が加熱
された熱可塑性プラスチツク層である場合には冷
却により、または受容体被覆層１２が光重合した
ポリマーである場合には、たとえば紫外線照射を
用いて硬化することにより第３図に示すように定
着される。得られた像保持物は透明な支持体１４
との組合わせで、安定な像保持層２２であり、放
射線用の用途に使用できる少なくとも3.0の最大
透明光学濃度を有する物品20を提供する。本発明
により形成された像は通常、特に平板にまたは濁
つてみえる従来技術の方法の像と比較して光沢が
あるように見える。 この外観に加えて、本発明の封入および定着に
より形成された転写像はその他の実験手段による
と、従来技術の接着転写像と差異を有する。走査
電子顕微鏡（SEM）（1000X〜30000Xの倍率を有
する）は転写構造の限界を定めるのに特に有用で
あることが証明された。これは純粋な封入転写の
場合に、実質的にサブミクロン単位の各トナー粒
子は完全な均一性を有するか、または重大な変形
もしていないことを証明する。この技法は封入転
写法と接着転写法との間の明確な差異を示す。
SEMはトナー材料の受容体被覆層の中に於ける
深さの分布およびその形態の測定をも可能にす
る。接着転写法では、トナーは光学濃度にかかわ
らず、受容体被覆層１２の第一表面の約１〜1.5
ミクロン深さ以内に存在し、平均粒径約0.4ミク
ロンのトナーを用いても、表面に実質的に変形を
受けた粒子が見出だされる。他方、封入転写法で
は、トナー粒子は同一粒径、すなわち約８層の粒
径で３〜４ミクロンの深さに均一に連続層として
見出だされる。走査電子顕微鏡により証明される
ように、どのトナー粒子も被覆層から実質的に突
出していない。試料のSEM検査はまた約10ミク
ロンより大きい受容体被覆層の厚みに対して、平
均粒径0.4ミクロンのトナーは被覆層の厚みに関
係なく封入転写法で付着されることを示す。この
封入転写機構は最終定着像の摩耗抵抗性に直接的
な影響を有する。この特性は標準AATCCクロツ
クメーター（Crockmeter）（Atlas Electric
Device CO製）を用いて、典型的には10サイク
ル試験で測定される。正の応答が多いことはより
多くの物質が除去されることを意味し、摩耗に対
する望ましくない低い抵抗性であることを示す。
熱可塑性樹脂受容体試料から選択された材料を用
いての実験で、接着および封入による転写像のク
ロツクメーター応答（SEMにより確定されてい
る）を評価した。接着転写試料のクロツクメータ
ー応答は、受容体被覆層の使用材料に関係なく、
光学濃度に応じて直線的に増加する。標準統計学
的手法を用いて、14のデータの相関係数の回帰
線、ｒ＝0.876が接着試料について得られた。他
方、封入転写試料のクロツクメーター応答は、光
学濃度に無関係であり、かつ接着転写法における
トナーの単一層の転写で示す値と同じであつた。
これらのデータをグラフ化すると第４図になる。
接着による転写は受容体被覆層の表面特性および
トナーと受容体との相関関係に影響される；この
接着転写法では一般的に「粘着性」が要求され
る。他方、封入法は受容体被覆層をなす材料の機
械的性質に依存する。本発明によればこの材料は
転写条件下で、粘弾性の液体でなければならな
い。［Viscoelastic Properties of Polymers、２
版、Nem York、Wiley（1970）181頁］において
Ferryにより定義されているように、この材料
は、固体または半固体状態とみえる程の高い粘性
を示すが、レオロジー学的にみて、高い損失正接
値、すなわちtanδが１より遥かに大きい値
（Ferry、49頁以下）であることが認識された。 接着法あるいは封入法によるトナー転写の起こ
る受容体材料のレオロジー学的評価は
Rheometorics Inc.製の質量分析計で実施され
た。この装置はIUPAC標準低密度ポリエチレン
試料Ａに対するレオロジー関数として計算する。
この標準値はMeissnerのPure and Applied
Chemistry、42、575〜７頁（1975）に記載され
ている。２ｇの応力が0.3mmの空〓を有する50mm
直径の平行板間のサンドイツチ試料に10ラジア
ン／秒の頻度で付与される。応力頻度はトナー保
持光学受容体が受容体被覆層に積層する間、受容
体層にトナーが１cm／秒の速度で導入される速さ
に対応して選択された。幾つかのサンプルについ
て3.0〜30.0ラジアン／秒の応力頻度で評価し、
ニユートン挙動性能を測定した。このニユートン
挙動とは材料の溶融粘度が応力速度に無関係であ
る挙動を意味する。３〜30ラジアン／秒の応力頻
度での観察結果、封入を許容する材料は、ニユー
トン挙動を示すが、接着転写材料はそのような性
質を示さない。それを表１に示す。大部分の材料
のtanδは温度の上昇に伴い増加するのに対し、動
的複素溶融粘度η＊は減少する傾向にあるため、
転写が繰返実施できる最低温度、Ttransでデー
ターを記録し、しきい値パラメーターを得た。そ
の結果を表１に示す。その表１において、η＊の
信頼性はTtransの±５℃の不確定性に対応する。
しかしながら、試験受容体材料は、各機械的特性
に応じたTtrans値の差で接着性受容体としても
または封入性受容体として挙動することに注意す
べきである。第５図は測定条件下でtanδが10より
大きいと封入転写が起こることを示している。そ
れはまた第６図で表される表１のレオロジー的測
定データからも判る。封入転写が起こる材料は、
その転写温度またはそれ以上の温度で、約（1.7
±0.2）×10³ポイズのη＊値を有する必要がある。 本発明の範囲内にある受容体被覆層は上にみた
ように転写温度で約（1.7±0.2）×10³ポイズ以下
のニユートン動的複素溶融粘度と、10より大きい
損失正接を有する必要がある。 転写速度は封入の達成について臨界的であり、
レオロジー的性質の測定時の応力速度に関係す
る。分子緩和時間はニユートン挙動が重合体系に
見られる応力速度を上限を置く。［Middelman、
The Flow of High Polymers、Nem York、
Wily（1968）147〜149頁］。このように受容体材
料の選択は効果的な速度で転写工程が行い得る点
に上限をおく。しかしながら、この限定は、トナ
ー像保持ドナーを受容体により急速に積層するこ
とによつて克服できる。ただ、前記限定は実質的
にこれら２つの要素を必要な分子緩和が起こるに
十分な時間（たとえば0.5〜30秒）Ttrans温度以
上に保持しなければならない。ここに記載した一
連の事柄は本発明の範囲内にあるものとする。

【表】 本発明の方法によれば転写温度は180℃以下に
限定される。転写処理は130℃までの温度で行う
のが望ましい（それ以上の温度であると、支持基
体、例えばポリエステルフイルムが軟化し変形す
ることになる）；最も好ましい温度は20〜70℃で
ある。この温度範囲であれば、エネルギーの節約
も、また最初に現像された像を有する光受容体に
も過度の温度を適用しなくてすむ。多くの目的に
使用される光伝導体の１つである無定形セレン
は、65℃以上の温度で結晶する。それによりその
光導電性を失うことになる。他の有用な光導電
体、例えばカルコゲナイト、酸化鉛の無機顔料分
散体等もまた先行技術の他のトナー転写に要求さ
れるような高い圧力下に置くと損害を受けること
になる。例えば、接着機構により熱可塑性樹脂受
容体にトナーを転写するには、50〜150Kg／cm²の
圧力を必要とするのが普通である；同じような圧
力が鑑識トナー付着の加圧融着にも必要とする。
他方、本発明の方法では、トナーは１〜５Kg／cm²
の圧力で封入される。 封入用被覆材料は好適な低温で必要とする粘弾
性（即ち、約（1.7±0.2）×10³ポイズでかつ10以
上の損失正接の動的複素溶融粘度）を有し、安定
で硬く、室温において摩耗、即ち、引掻き、指
紋、圧痕等に対し像を十分に保護するものである
ことが好ましい。 本発明の封入被覆層１２（第１図）の好ましい
態様は、放射線硬化性光重合体である。そのよう
な重合体を使用すれば、転写被覆層は放射線エネ
ルギーによる架橋構造の形成が高度になされ流動
性も抑制されることになる。それ故、組成中に複
数の官能基を有するオリゴマーまたはモノマー、
例えばアクリレート類（米国特許第3018262、同
第3060023号参照）、スチレン類、エポキシ類（米
国特許4058401、同第4101513号参照）等のエチレ
ン系不飽和物が好ましい。これらのオリゴマーま
たはモノマーの架橋反応は適当な重合開始剤のも
とで放射線重合させることによつて起こる。均一
な硬化を行うには受容体被覆層が50ミクロン以上
でないのが好ましい。 好適な放射線硬化封入被覆層は、架橋性材料
〜と開始剤ととを組合わせた表の組成物
から形成される。化合物および関連構造体（米
国特許第4026705号参照）は例えば化合物のエ
ポキシグループのようなカチオン活性官能基を有
する化合物と、官能時に架橋反応を開始するのが
有利である。それは下記例および上記特許に掲載
されたとおりである。他方、化合物はフリーラ
ジカル放出物で、エチレン系不飽和プレポリマ
ー、たとえば化合物、、と用いると有利で
ある。 他の有用な開始剤は米国特許第3987037、同第
3445234号号に記載されている。この表の架橋性
組成物に限定するものでない。前述の粘弾性を有
する他の放射線架橋材料も本発明の範囲内であ
る。 表 化合物 架橋性物質 OCP^(K) ３，４−エポキシシクロヘキシメチル−
３，４−エポキシシクロヘキサンカルボ
キシレート、ECHM（ERL4221、Union
Carbaide、Corp.） ヒダントインヘキサアクリレート、
HHA⁽¹⁾ トリエチレングリコールツジアクリレー
ト、TGD（Sartomer272、
SartomerResins、Inc.） ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト、PTA（Sartomer^R295、Sartomer
Resins、Inc.） ジフエニルヨードニウムヘキサフロロフ
オスフエト、DIH ベンジルメチルケタール、BDK
（Irgacure^R651、Ciba−Geigy Corp.） (k) 1978年５月１日付で出願され、現在放棄され
ている譲受人の米国特許出願S.N.901、480お
よび1979年２月27日付で出願された継続米国特
許出願S.N.015、586の第４項並びに譲受人の
英国特許第2020297号に記載のとおりに、ポリ
オールとジイソシアネートとを反応させ、次い
でヒドロキシ含有カルボキシルおよびポリアク
リレート基と反応させることにより形成される
オリゴマー系カルボキシル化ポリアクリレート
化物質。 (1) 構造および製造方法は米国特許第4249011号
に記載されている。 代表的な硬化照射方式は紫外線、可視光および
電子ビームである。これらの中で、紫外線照射が
好適である。この定着方法は大豊的に10〜1000ｍ
Ｊ／cm²を必要とし、熱可塑性プラスチツク系トナ
ーの熱定着に比較してエネルギー効率が良い。 トナー転写、封入および光触媒反応の後に、第
３図に示すような像保持層２２の硬度をドーンベ
ルグ（Dornberg）硬度計で測定した。この試験
は標準サフアイ針が像保持層を完全に貫通するに
要する力を測定する方法である。表の化合物
−のプレポリマー組成物について前記記載の紫
外線照射時間で測定した相対硬度（DHN）を第
７図にグラフで示した。この試験結果は慣用ポリ
エステル上に塗布したアルデヒド硬化ゼラチン−
塩化銀エマルジヨン被膜が示す値と同じ硬度200
を目標値として示した。３分以内の紫外線照射に
暴露しただけで、全ての化合物について十分な照
射硬度が付与されることがわかる。との配合
物（＋）が完全硬化に要する時間は僅か30秒
〜１分であつた。 本発明の目的をよび利点を次の例でさらに説明
するが、これらの例で引用した特定の材料および
その量は本発明を不当に制限するものと見做され
るべきでない。 実施例 １ 酸化鉛顔料、スチレン−ブタジエン樹脂バイン
ダー（Goodyear製のPiolite^RＳ−７）およびトル
エンのスラリーを顔料−バインダー割合10：１で
調製した。このスラリーを25ミクロンの厚さのポ
リエステルフイルム上に塗布した。乾燥した塗膜
の厚みは約50ミクロンであつた。次いで、該塗膜
上にカーボンブラツクとポリビニルブチラール樹
脂とのメタノールスラリーを上塗し、導電性接点
を設けた。カーボンブラツクと樹脂との混合比率
は重量で１：１であつた。ポリエステル表面を露
出し、この積層体構造の上にアルミニウム板を接
合し、カーボン被膜と接触させた。この露出した
アルミニウム板の上に25ミクロンの第２のポリエ
ステルフイルムを積層した。この層間の電気的均
一性を確保するため絶縁性流動体［中分子量の脂
肪族炭化水素、イソパール^R（Isopar^R）Ｇの混合
物、ExxonCorp.製）の薄い層を設けた。 次いで新しいポリエステル表面はイソプロパノ
ールで濡らし、アルミニウム蒸着した25ミクロン
の薄いポリエステルのアルミニウム表面の整合電
極と接合した。均一な接合は整合接合電極の裏面
に均一な薄いイソプロパノールのインターフエー
ス膜をスキージ（sqeegee）して形成した。 暗所でこの装置に1KVの電圧を掛け、整合電
極の上部に負の電極を与えた。同時に像形成のた
めの放射をした。装置と線源との距離が100cmで、
80KV_P源、１秒、25ｍの照射の−線を露光し
た。像形成放射後直ちに電圧をゼロにした。そし
て整合電極の上部を約25cm／secの速度で剥ぎ取
つた。 整合電極の頂上部を除去し、室温でイソプロパ
ノールを蒸発させ、室内燈を点灯し、像関連電荷
パターンを湿式トナー分散剤LDTで現像した。
この湿式トナー分散剤は絶縁性の液体（Isopar^R
Ｇ、Exxon Corp.製）中に平均直径が0.4ミクロ
ンの正に荷電したトナー粒子を分散したものから
なる。 現像した像から分散剤を蒸発させてマツト状に
トナーを付着させた後、像を保持するポリエステ
ルフイルムを装置の支持部から取り去つた。未定
着像の純像透明光学濃度は4.2であつた。 10％のパラフインワツクスで可塑化したポリス
チレン（平均分子量2000、分散度1.13）を固形分
で20％含有するトルエン溶液を100ミクロンの下
塗りポリエステル基体に塗布し、受容体を形成し
た。塗膜層は650℃以上の温度で短期間加熱し15
ミクロンの厚さにまで乾燥した。次いで、塗膜を
像保持基体と面対面で積層ロール間で約0.25cm／
secの速度で通過させた。前記積層ロールの一方
は表面温度130℃に加熱されたシリコンゴムであ
り、他方のロールは研磨された金属表面を有する
ものである。室温に冷却後、ポリエステル基体を
分離したところ、硬く光沢のあるポリスチレン被
覆層にトナー像が完全に封入されていた。封入像
は純透明光学濃度が3.7であつた。 実施例 ２ 厚さ25ミクロンのポリエステル絶縁フイルムを
種々の負の表面電位と接触させその表面に種々の
領域に荷電し電子写真潜像を偽装的に形成した。
この終了時までに、ポリエステルフイルムはイソ
プロパノールの薄膜を有し、電気的に均一性なア
ースされたアルミニウムベースプレートと接触さ
せられた。整合電極は実施例１で記述したように
ポリエステル基体の種々の領域に積層され、約−
60Vの電位をかけられた。電極は機械的に除去さ
れ、イソプロパノールは室温で蒸発され前記ポリ
エステル基体の表面に電荷パターンが形成され
た。次いでこの電荷パターンを湿式トナーLTD
現像した。トナー像を乾燥させ、ポリエステルフ
イルムをアルミニウムベースプレートから除去し
た。トナー付着物は最大透明光学濃度3.0を示し
た。 受容体がヒートセツト性を有し共押出された支
持二軸延伸フイルム上に、Ａ溶液１部とＢ溶液３
部とからなる塗布剤を塗布して製造された。前記
塗布剤は、Ａ溶液が実施例１のポリスチレン
（22.75％）とパラフインワツクス（2.25％）をト
ルエンに溶解して得たものであり、またＢ溶液は
スチレン（55％）、イソオクチルアクリレート
（37％）との共重合体とアクリル酸とを30／70の
イソプロパノール／トルエン混合溶媒に25重量％
濃度で溶解して得たものである。生成物は米国特
許第4011358号に記載したとおりものであり、支
持フイルムは同特許の例７のものに相当する。乾
燥された像受容層は約３ミクロンの厚さを有して
いた。 トナー付着物を保持するポリエステルフイルム
の幅５cmの帯状物を受容体上に面対面で、
Kofler Heizbank^R装置の硬質ゴムローラを用い
て積層した。前記装置の表面は研磨され、加熱さ
れた金属ブロツクを有し、その検定表面温度は長
さ方向に直線的に変化するようになつている。純
透明光学濃度が2.6で、しかも光沢のある表面を
付与するため受容体層へのトナー付着物の封入
は、該層支持体の寸法安定性の限界である表面温
度80〜130℃のHeinzbank製装置により実施し
た。 単位純現像濃度を有する偽装像領域は上記と同
じ温度範囲で転写したところ、転写濃度0.8を生
じた。このことから転写効率と転写温度とは転写
される像の光学的濃度に無関係であることがわか
つた。 実施例 ３ 次の成分からなる受容体被覆剤組成物を得た。 ペンタエリスリトール テトラアクリレート（PTA） 16ｇ CCP（メチルエチルケトン中62.4％） 32ｇ エポキシ末端封鎖ポリエーテル、 エポン^R1004 ８ｇ DIH 0.8ｇ ジエトキシアントラセン 0.4ｇ フルオロケミカル湿潤剤（3Mから人手F.C.430）
0.8ｇ トリクロルエタン 68ｇ 上記混合物を暗所でドクターナイフで厚さ175
ミクロンのポリエステル写真ベースフイルムに塗
布し、乾燥後の全体の厚みを30ミクロンの光硬化
受容体にした。前記ベースフイルムは、下塗り層
を有しかつゼラチン下塗層で裏打されているもの
を使用した。 厚さ25ミクロンのポリエステル写真用フイルム
基体からなる光導電性−絶縁性構造物、厚さ59ミ
クロンの光導電性硫化カドミウム（顔料対バイン
ダー比が10：１のスチレン−ブタジエン共重合体
に分散物）薄層、およびポリブチラール中のカー
ボンブラツク分散体の導電層とを組立て、その上
に実施例１のようにアルミニウムベースプレート
を積層した。この素子に厚さ25ミクロンの第２の
ポリエステルフイルム層を誘電性液体（Isopar^R
Ｇ、Exxon Corp、製）を介在して積層体に仕上
げた。完全構造体は暗所で、実施例１のように−
1KVを適用し帯電させた。前記構造体で使用し
たポリエステルフイルムは、ポリエステル誘電性
フイルム（TeijinTM^Rフイルム、帝人株式会社
製）上に酸化インヂウムの導電薄層を有し、かつ
イソプロパノールが積層されている透明な、整合
電極である。 電荷を適用した素子に透明電極を介して
OmegaB22写真引伸機（白熱電源）により10倍
でパターン映写をし、像を形成した。ｒ／８で１
秒間隔露光した。これは最大で1.6ｍ−キヤンド
ル−秒照射に相当する。露光後、整合電極を除去
し、イソプロパノールを暗所で蒸発させた。前記
完成構造物を完全露光し、−525ボルトのバイアス
電位を与え、ルームライトで湿式トナーLDT現
像を行つた。 像を室温で乾燥し、像保持フイルムを光導電性
の絶縁構造物から取り外した。次いでこのフイル
ムを光硬化性受容体とホツトプレート温度50℃で
積層し、室温に冷却の後、前記組合体に30ワツト
の紫外線螢光源をドナー基体面側から照射した、
ドナー基体を簡単に除去し、トナー像が封入され
た硬く、清明な受容体層を得る。同様の形成され
た像を室温で転写すると、最初に接着転写が行わ
れ、像は照射硬化後も定着しなかつた。 実施例 ４ 蒸着無定形セレンプレートにSchaffertらの米
国特許第2666144号記載のとおりに電荷し、Ｘ線
照射により像を形成した。像は湿式トナーLDT
で現像された。分散剤を蒸発し、乾燥したマツト
状のトナー付着物をセレニウム面に形成した。 受容体は実施例２のように被覆された。その被
覆組成物は以下のとおりである。 PTA ８ｇ OPC（メチルエチルケトン中62.4％） 16ｇ エポキシ末端封鎖ポリエーテル（Epon^R1007、シ
エルケミカル社製） 20ｇ DIH 0.4ｇ ９，10−ジエトキシアントラセン 0.2ｇ フルオロケミカル湿潤剤（3Mから人手のFC−
430） 0.4ｇ ジクロロメタン 58ｇ この乾燥した一片の被覆層を弱光下、ホツトプ
レートの表面温度55〜60℃で予備加熱し、直ちに
約１Kg／cm²のゴムローラーの加圧下で像保持セレ
ニウムプレートと積層した。次いで実施例３のよ
うに受容体基体面側からの紫外線照射をおこない
硬化した。照射後、前記受容体を直ちにセレニウ
ム表面から完全に取り除いた。受容体被覆層は硬
く、光沢があり、トナー像はSEMで封入されて
いることが証明された。 実施例 ５ 最大透明光学濃度4.0のトナー像を選択的に荷
電した厚さ25ミクロンのポリエステル中間層を形
成した。次いで実施例２に従い現像した。現像
後、分散剤を蒸発させトナー付着物をマツト状に
した、厚さ100ミクロンの下塗りポリエステル支
持体にキシレン中４重量％のカルナバワツクス溶
液を55℃でNo.34のMeyer Barを用い厚さ６ミク
ロンに塗布しポリエステルフイルム上の受容体層
を形成した。前記塗布後、空気乾燥、80℃の加熱
乾燥により完全に乾燥し、曇つていた塗布膜を完
全に透明化した。次いで前記塗布膜を硬いゴムロ
ールと約125℃に加熱した研磨金属ブロツクとで
トナー像を保持するポリエステル基体と面対面で
積層した。この積層体を冷却し、基体を剥離し
た。トナー像は完全にワツクス被覆層に転写さ
れ、最大3.4の透明光学濃度を有していた。 最初の像の透明光学濃度と転写像の光学濃度と
は線形関係にあつた。転写像の表面は大変硬く、
摩耗抵抗の高いものであつた。SEMの測定で、
トナー付着物は封入され、表面層から２ミクロン
の深さの被覆層領域に存在することが確認され
た。転写後の被覆層表面にはSEMで何の問題も
なかつた。 実施例 ６ 架橋性シリコン重合体の低接着性裏打ち剤を塗
布した、厚さ50ミクロンのポリエステル試料を
3M Industrial Specialties Divisionから調達し
た。未処理面にスチレン−ブタジエン共重合体
（グツドイヤープリオライト^RＳ−７）の薄層をNo.
10Meyer Barを用いて被覆した。前記共重合体
の濃度はトルエン中10重量％である。この予備被
覆層を乾燥した後、次の光硬化性組成物をNo.
4Meyer Barを用いてオーバーコートした。 中程度の分子量のポリメチルメタクリレート（ジ
クロロメタン中の20重量％DuPont Elvacite^R
2008） 110部 TGD 26部 BDK １部 生成被覆層の厚みは乾燥時で約40ミクロンであ
つた。70℃での乾燥後も、被覆層はまだ柔らかく
変形可能であつた。この構造体のシートを積み重
ね数時間前記積重体の上部から約１Kg／cm²の力を
加えた。その結果、裏打ち層を有するシートは破
壊されることなく容易にその活性表面が分離でき
た。 平均粒径が0.09ミクロン、最大透明光学濃度が
1.8であるMX112トナー（Eastman Kodak Co.
製）の乾燥した付着物の像を実施２の通りに厚さ
25ミクロンポリエステルフイルムの上に形成し
た。像保持基体および放射線硬化構造物を60℃で
面体面で積層した。一体にした後、グラフイツク
アート真空フレーム内に入れ、受容体面側からの
距離30cmの400ワツト水銀アーク灯で２分間照射
した。照射後、ドナーホイルは容易に分離され、
そのトナー像を保持する受容体面には光沢があ
り、硬い被覆層として残つた。転写され、硬化さ
れた像は最大透明光学濃度1.7を示した。 実施例 ７ 受容体被覆層を高分子量のポリメチルメタクリ
レート（Elvacit^R2041、duPont Corp.製）0.39
ｇ、ECHM1.60ｇ、エチルジメトキシアントラセ
ン0.016ｇ、およびDIH0.06ｇの混合物から形成
した。前記混合物のアセトン溶液中の固形分は40
％であつた。湿つた被覆層は青色着色ポリエステ
ルシート上に約100ミクロンの厚みを有していた。
前記シートを室温で乾燥し、像を実施例６のよう
に転写し、再度、封入層は実施例３のように放射
線で硬化した。その結果、トナー像粒子の95％以
上が転写され、受容体被覆層中に封入されたこと
がわかつた。 実施例 ８ 実施例１の酸化鉛写真構造体に前記のように厚
さ25ミクロンのポリエステルフイルムを積層し
た。前記結合体を同じ方法で、−1KVに帯電さ
せ、鉛ホイル分解能力試験ターゲツトを通して
42KVpX−線の30ｍＲ線量に露光し、次いで前
記接合電極を除去した。電荷パターンをLTDで
現像した。トナー付着物が十分に乾燥され、マツ
ト状外観が現れたところで、前記構造物から像を
保持するポリエステルフイルムを除去した。像の
解像力は91p／ｍｎ、その最大透明光学濃度は1.9
であつた。 受容体被覆層は厚さ175ミクロン青色着色ポリ
エステルフイルム上に、下記組成物を被覆した。 樹脂^*（Rohm＆HaasWR−97、イソプロパノー
ル35％） 2.5重量部 HHA 0.9重量部 低分子量のアルキド 0.2重量部 可塑剤（Goodyear Paraplex^RＧ−30Goodyear
Corp.）BDK 0.1重量部 トルエン 1.3重量部 ^*はメチルメタクリレート／ブチルアクリレー
ト／２−ヒドロキシエチレンアクリレート ター
ポリマー 十分に乾燥した後、実施例１の装置を用い、像
保持フイルム上にロール温度85℃で前記被覆層を
積層した。積層体は次いで受容体基体面側から２
分間グラフイツクアート真空フレーム内で照射し
た（400ワツト水銀灯、枠と灯との距離30cm）。 その後ドナーホイルを剥がしたところ、トナー
像が封入された硬い受容体被覆層が形成された。
この像は91p／mmの解像力を示し、ドナーホイル
には何にも残らなかつたが最大ネツト現像透過光
学濃度は1.1に減少した。 実施例 ９ ８ｇの１、１、２−トルクロロエタン中２ｇの
Epon^R1001（表１、註ｃ）の溶液で受容体を形成
した。濡れた被覆層は青色着色ポリエステルフイ
ルム上に約100ミクロンの厚さの層を形成した。
これを乾燥したところ約14ミクロンの厚みであつ
た。偽装像を実施例２の通りに形成した。受容体
被覆層を次いで像保持基体と面体面で130℃のロ
ール温度でかつ0.25cm／secの速度で積層された
（実施例１参照）。測定用微細粒子
（Tempilsiks^R、BigThree Inc.製）をトナーと置
き換え、ドナー−受容体界面の温度を測定したと
ころ、73±５℃であることがわかつた。３工程を
実施した。第一に、湿式トナーで現像した像保持
基体を現像後（湿潤）、直ちに被覆層と接触した。
第二に、受容体表面に実質的に分散剤が無くなる
まで除去するが、マツト状外観が現れる前（部分
乾燥）に乾燥を止めた。第三に、マツト状外観の
トナー付着物（乾燥）が現れるまで分散剤を効果
的に乾燥した。全てのケースにおいて、トナー像
は受容体層に旨く転写され、表で示した正味の
光学濃度を示した。クロツクメーター試験でトナ
ー付着物は全て封入されていることが確認され
た。 第二の受容体を厚さ175ミクロンの青色着色ポ
リエステルフイルム上に熱溶融カルナバワツクス
の、厚さ約３ミクロンの被覆層を形成した。像保
持基体を現像し、上記のように種々のレベルに乾
燥した。転写は実施例１のとおり行つた。トナー
像は効果的に封入され、約1.8の転写光学濃度を
得た。 これらのデータは表に示され、不完全乾燥し
た湿式トナー付着物の封入による転写能力は受容
体被覆層の組成に依存していることがわかる。

【表】 実施例 10 3MPlastiform^R可撓性重合体基体に磁性材料の
領域（6.7／cmの間隔で磁極を順次配列した）に
磁性パターンを形成した厚み25ミクロンのポリエ
チレンフイルムを積層した。リグノサイト
（Lignosite^R第１鉄液、Crown Zellerbach、Inc.
製）を希釈して液体現像液を製造した。この溶液
に80Åの磁性粒子をリグニンスルホン酸を用いて
固形分約１％に分散した。前記分散液にはさらに
非イオン系湿潤剤（Eastman Kodak Photo−
Flo^R200）を数滴を加えた。磁性パターンはポリ
エチレンの表面で現像され、その過剰現像液は空
気流註に除去し、加熱して水分を蒸発させ、像保
持ポリエチレン支持体を磁石配列から除いた。 実施例６の受容体被覆層のサンプルを70℃に加
熱し、磁性像を保持するポリエチレンフイルムに
積層した。得られた積層体は２分間真空フレーム
内で放射線により硬化した。ポリエチレン支持体
は次いで除去したところ、磁性粒子が硬い受容体
被覆層中に像様に封入され残された。 実施例 11 有機光導電性材料（So−102、Eastman
Kodak Co.製）に解像力試験ターゲツト24Xの縮
小像を映写し微細像を形成した。それをサブミク
ロン単位の非熱可塑性のプラスチツク顔料粒子を
中程度の分子量である脂肪族炭化水素に分散した
分散剤からなる湿式トナーで現像した。分散剤を
蒸発させた。表のSIA樹脂（註(d)）を厚さ10ミ
クロンに塗布した厚さ175ミクロンのポリエステ
ル写真フイルム上に実施例１の装置を用いて、乾
燥された像と被覆層とを積層した。加熱ロールの
表面温度は115℃であつた。積層体の形成には５
Kg／cm²の圧力を加えた。また転写速度は0.5cm／
secとした。受容体被覆層は光導電性ドナーから
除去され、実質的に完全な転写像が生じた。そし
て該像は封入されその解像力は1501p／mmであつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は乾燥した湿式トナー現像
像および受容体層を含む転写セツトの像転写前を
および像封入後をそれぞれ示す立面図であり；第
３図は本発明の方法により生成された硬化物品の
立面図であり；第４図は摩耗抵抗を、第５図は損
失正接のしきい値を、第６図は動的複素溶融粘度
のしきい値を、第７図は硬度を示すグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子写真法において、乾燥湿式トナー像を封
   入転写および定着する方法であつて、以下のステ
   ツプを特徴とする方法。 (a) その少なくとも一表面に湿式トナー現像像を
   保持する基体を用意するステツプ (b) この湿式トナー像から液体分散剤を100％ま
   で除去して、このトナー材料を、少なくとも50
   ％の固体分を含むサブミクロンサイズの粒子の
   乾燥したトナー像の組成物に変えるステツプ (c) この乾燥したトナー像を、透明基体上の10〜
   100μｍの範囲の厚みを有し、転写温度におい
   て約（1.7±0.2）×10³ポイズより少ないニユー
   トン動的複素溶融粘度および10より大きい損失
   正接を有する材料を含む軟質の又は軟化しうる
   受容体被覆層と接触させ、圧力を、または圧力
   と熱とを適用して、前記の乾燥したトナー像が
   線形的に転写されて、軟質の又は結果として軟
   化しうる受容体被覆層内に、転写した粒子の少
   なくとも75％が受容体被覆層の表面から突出し
   ないように封入するステツプ (d) この受容体被覆層を硬化させ摩耗抵抗性のあ
   る像を提供するステツプ ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
   て、トナー像が、エレクトログラフイー像及び微
   細像から選ばれる方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
   て、湿式トナー現像像を、静電荷パターンの、微
   細な固体の帯電したまたは電極した顔料材料によ
   る現像により形成するか、または磁性パターン
   の、微細磁性又は磁化できる顔料材料により形成
   すること、及びその顔料材料が適当な高抵抗率を
   有する有機液体中に分散されていることを特徴と
   する方法。