JPH06149001A - シングルパス方式におけるカラー現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像のカブリや尾引きの発生がなく、色重ね
性に優れており、シングルパス方式に適したカラー現像
方法を提供する。 【構成】 絶縁性担体液に着色剤と樹脂とを主成分とす
るトナーを分散させてなる液体現像剤を使用し、シング
ルパス方式で現像するに際し、ブラック現像剤、シアン
現像剤、マゼンタ現像剤及びイエロー現像剤として互い
に電荷量の異なる現像剤を使用し、電荷量の低い現像剤
から高い現像剤へと順次使用して現像するシングルパス
方式におけるカラー現像方法である。 【効果】 本発明方法によれば、トナー・オン・トナー
のシングルパス方式において、画像のカブリや尾引きの
発生がなく、色重ね性に優れたカラー現像を達成するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シングルパス方式に
おけるカラー現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成技術の分野において、従来よ
り、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等の方法が知
られており、これらの方法においては、静電荷により静
電潜像を形成し、これを着色剤と定着樹脂からなるトナ
ーで現像して可視化することが行われている。そして、
カラー画像を形成する方法としては、一般的には、各色
毎に感光体を回転させ、静電潜像を形成する露光工程、
この形成された静電潜像を現像する現像工程及びこの現
像工程で得られたトナー像を紙やフィルム等の被転写体
に転写する転写工程とを繰り返し、その都度被転写体を
通過させてその被転写体上にブラック、シアン、マゼン
タ、イエロー等からなるトナー像を重ね合わせ、これを
定着してカラー画像を形成するマルチパス方式と呼ばれ
る現像方法が行われている。この方式では、目的とする
カラー画像の色の数に合わせて、カラー画像を得るため
に複数回の、通常は４回か３回の露光→現像→転写が繰
り返し行われている。このマルチパス方式においては、
その１色目の現像から２色目の現像に至るまでの間に被
転写体上に形成された１色目のトナー像が十分に乾燥す
る時間があり、この十分に乾燥した１色目のトナー像の
上に２色目の静電潜像が載せられて現像されるので、カ
ラー画像の形成が比較的容易であるという利点がある。
しかしながら、このマルチパス方式においては、各色毎
に露光→現像→転写の工程を繰り返す必要があり、画像
形成速度が遅くなるという欠点がある。

【０００３】そこで、この画像形成速度を上げるため
に、１回の転写工程でカラー画像を達成するシングルパ
ス方式と呼ばれる現像方法があり、この方法において
は、被転写体への転写工程に先駆けて各色のトナー像を
感光体上で重ね合わせるトナー・オン・トナー（Toner
on Toner）方式が採用されている。このため、このシン
グルパス方式においては、１色目のトナー像が十分に乾
燥しないうちに２色目の静電潜像を形成することにな
り、画像形成速度は速くなるものの、色重ね性等の面で
難しい現像方法である。

【０００４】ところで、静電潜像の現像に使用される現
像剤として、熱可塑性樹脂、着色剤、その他の添加剤か
ら構成された液体現像剤が知られており、樹脂粒子及び
着色剤としてサブミクロンサイズのものを使用でき、高
解像度の画像を得ることができるという特長があること
から、その組成について多くの提案がされている。しか
しながら、この液体現像剤については、通常、画像のカ
ブリや尾引き等が発生し易く、特にシングルパス方式の
ようにワンパスでカラー画像を形成する方式では、上述
したように、１色目のトナー像が十分に乾燥しないうち
に２色目の静電潜像を形成することになり、この際にト
ナー像上の帯電量が低下し、特に画像の色重ね性の充分
なものが得られ難いという問題がある。このため、液体
現像剤の特長を生かしてシングルパス方式におけるカラ
ー現像を行うことができる良好な液体現像剤や現像方法
の開発が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、これら従来の問題点を解決すべく鋭意研究の結果、
現像工程での現像剤の電荷の機能に着目し、シングルパ
ス方式におけるカラー現像に必要な液体現像剤の電荷量
に対する考え方とこの現像方法に最適な液体現像剤の構
成を見出し、本発明を完成した。従って、本発明の目的
は、特に画像の色重ね性に優れており、シングルパス方
式に適したカラー現像方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、絶
縁性担体液に着色剤と樹脂とを主成分とするトナーを分
散させてなる液体現像剤を使用し、シングルパス方式で
現像するに際し、ブラック現像剤、シアン現像剤、マゼ
ンタ現像剤及びイエロー現像剤として互いに電荷量の異
なる現像剤を使用し、電荷量の低い現像剤から高い現像
剤へと順次使用して現像するシングルパス方式における
カラー現像方法である。

【０００７】本発明で使用する液体現像剤は、それが絶
縁性担体液に着色剤と樹脂とを主成分とするトナーを分
散させてなるものであり、使用する各色の液体現像剤に
ついて、例えばブラック現像剤、シアン現像剤、マゼン
タ現像剤及びイエロー現像剤において互いにその電荷量
が異なるものであればよく、特に限定されるものではな
いが、好ましくは以下に説明するものが使用される。

【０００８】液体現像剤としてはその現像原理から絶縁
性担体液が用いられるの当然のことである。そして、こ
の絶縁性担体液としては、具体的には、ヘキサン等の炭
化水素、エッソスタンダード石油社製の「アイソパー」
の商品名で知られている溶媒、シリコンオイル、植物
油、鉱油、各種合成油等の電気絶縁性液体が挙げられ、
好ましくは１０⁹ Ω・ｃｍ以上の電気抵抗と、３．０以
下の誘電率とを有しているものがよい。

【０００９】樹脂の役割としては、主に着色剤の被印刷
体への定着作用で有り、その様な機能を有する物であれ
ば、何れでもよい。通常、フラッシング法と呼ばれる着
色剤又は着色剤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混合の後、
樹脂溶液又は樹脂中に着色剤が加熱又は常温で混練分散
されたものを乾燥、溶剤除去し、得る方法、樹脂と着色
剤を溶融混練し、粉砕して作成する方法等が、着色剤と
組合せた液体現像剤用樹脂の製造法に使われている。ま
た、ＩＣＩの研究者により精力的に研究が行われた分散
重合法等多くの公知の方法が液体現像剤用樹脂の製造法
として知られている。特に分散重合法は、微粒子ポリマ
ー生成を絶縁性液体中で合成可能なため液体現像剤用樹
脂製造法にも活用されている（米国特許第３，９００，
４１２号明細書）。なお、分散重合についてはバレット
(Barret)の成書、Dispersion Polymerization in Organ
ic Media (1975) が良く知られている。高解像度の描画
を得るためには、液体現像剤の個々の粒子は細かい方が
良く、サブミクロンの樹脂微粒子の得られる分散重合法
を活用するのがより好ましいといえる。

【００１０】本発明方法で液体現像剤に用いる樹脂とし
ては、好ましくは担体液に不溶性の樹脂を少なくとも一
種以上使用するのがよく、これによって微粒子として担
体液中に存在することにより電荷を安定に保持すること
ができ、着色剤と一体となって現像されるので優れた定
着性を付与することができるという作用効果が得られ
る。この目的で使用される樹脂としては、具体的には例
えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系重合体
若しくは共重合体や、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸
ビニル樹脂等の酢酸ビニル系重合体若しくは共重合体
や、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、スチレンーブ
タジエン樹脂等のスチレン系重合体若しくは共重合体
や、ビニルピロリドン等の含窒素モノマーの共重合体等
が挙げられる。

【００１１】また、本発明方法において、使用される液
体現像剤中の樹脂粒子については、その電荷保持機能と
いう観点から、着色剤との均一化並びに高解像性の付与
という理由でその粒径が小さい方が好ましく、また、均
一な電荷を保持するためにはその形状が球状であること
が好ましい。そして、このように粒径が小さく、かつ、
形状が球状である樹脂粒子を製造する方法としては、例
えば、乳化重合等の方法を採用できるが、担体液中でサ
ブミクロン単位の球状微粒子が得られる分散重合法が好
ましい方法である。

【００１２】そして、この分散重合法で絶縁性担体液に
不溶性の樹脂粒子を製造する場合には、可溶性樹脂が存
在しなければ球状粒子が得られないため、この絶縁性担
体液に可溶性の樹脂を併用使用することが必要である。
この目的で併用使用される絶縁性担体液に可溶性の樹脂
としては、その重合が容易であることから、通常、アク
リル系モノマーの重合体若しくは共重合体が用いられ
る。具体的には、例えば、ラウリルメタクリレート、ラ
ウリルアクリレート、トリデシルメタクリレート、トリ
デシルアクリレート、ステアリルメタクリレート、ステ
アリルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルメタク
リレート、オクチルメタクリレート、オクチルアクリレ
ート、セチルメタクリレート、セチルアクリレート、ビ
ニルラウレート、ビニルステアレート、ノニルメタクリ
レート、ノニルアクリレート、デシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリ
レート等が挙げられる。この絶縁性担体液に可溶性の樹
脂と絶縁性担体液に不溶性の樹脂とを組合せて分散重合
法により樹脂粒子を製造するには、通常、絶縁性担体
液に可溶性の樹脂をこの絶縁性担体液に溶解し、溶媒不
溶性ポリマーとなるモノマーをいわゆるグラフト重合し
たのち、更に溶媒不溶性ポリマーとなるモノマーを重合
して溶媒不溶性の樹脂粒子を形成する方法や、絶縁性
担体液に可溶性の樹脂となるモノマーと絶縁性担体液に
不溶性の樹脂となるモノマーとを同時に重合し、共重合
速度比を利用して一段階で重合する、いわゆるワンスポ
ット(One Spot)重合法があり、何れの方法も前記バレッ
ト(Barret)の成書に紹介されている。

【００１３】本発明において、着色剤は、顔料及び染料
から選ばれた少なくとも一種以上の着色剤を前記絶縁性
担体液に不溶性の樹脂で被覆して形成されたものである
必要がある。ここで用いられる着色剤については、顔料
又は染料の何れも用いることができるが、主としてその
色相の強さから顔料が用いられ、染料は補助的に用いら
れる。しかしながら、染料の昇華性を利用して布等に画
像形成を行うような用途、例えば捺染染色では、この着
色剤として染料のみが用いられ、この場合には、絶縁性
担体液に不溶な分散染料に属する昇華性染料が選択され
る。本発明の液体現像剤を調製する場合、この着色剤
は、通常は０．１〜０．３μｍ程度の微粒子に粉砕処理
して使用される。本発明で用いる着色剤としては、公知
の多くの着色剤が挙げられる。顔料としては、所望の色
相を示すものであれば何でもよいが、例えば、カーボン
ブラックや、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシ
アニン系顔料、イソインドリノン系顔料、キナクリドン
系顔料、ペリノン・ペリレン系顔料等の有機顔料が挙げ
られる。また、この顔料と併用され、あるいは、単独で
使用される染料としては、例えば、塩基性染料や油溶性
染料に分類される染料であって絶縁性担体液に対して可
溶性となるように変性された絶縁性担体液可溶化変性物
が挙げられ、このような絶縁性担体液可溶化変性物は電
荷付与機能も有して好ましいものである。

【００１４】そして、これらの着色剤については、電荷
を付与する上でその極性が極めて大きな影響を及ぼす
が、担体液に不溶な樹脂で被覆処理することにより、着
色剤の極性は弱くなり、所望の電荷を付与し易くなる。
この目的で着色剤を担体液に不溶性の樹脂で被覆する方
法については、従来より一般に知られている各種の方法
を挙げることができ、例えば、界面重合法、insitu 重
合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶
液からの相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、粉床
法、気中懸濁被覆法、静電合体法等があるが、好ましく
は、絶縁性担体液中で処理する方法であり、具体的に
は、絶縁性担体液にこの担体液に不溶性の樹脂を分散
し、着色剤の存在下に粉砕を行い、着色剤の粉砕と同時
に樹脂の被覆を行う方法、フラッシング法により着色剤
を樹脂で被覆する方法、絶縁性担体液に不溶なポリマー
となるモノマーを着色剤の存在下に重合してこの着色剤
を樹脂被覆する方法等を挙げることができる。

【００１５】また、本発明方法で使用する液体現像剤に
ついては、樹脂粒子及び着色剤に正電荷を付与するとい
う目的で２〜４価の金属を含む有機化合物からなる電荷
調整剤を添加するのがよい。この目的で使用される２〜
４価の金属を含む有機化合物としては、化合物中にＭ
ｎ、Ｃａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｂ
ａ、Ｃｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｍｇ等の金属を含
有する有機化合物が該当し、例えば、ナフテン酸金属塩
や、オクチル酸金属塩や、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸金
属塩や、アビエチン酸金属塩や、エチレンジアミン四酢
酸金属錯塩や、アルキルベンゼンスルホン酸金属塩等の
有機金属化合物のほか、チタンカップリング剤、シラン
カップリング剤等を挙げることができる。また、このよ
うな電荷調整剤として、アクリル酸金属塩、メタクリル
酸金属塩、マレイン酸金属塩、イタコン酸金属塩、フマ
ル酸金属塩、スチレンスルホン酸金属塩等の重合性有機
金属化合物を使用し、この重合性有機金属化合物を本発
明で用いる樹脂の共重合成分として用い、電荷調整剤と
しての機能を付与することもできる。更に、電荷を上げ
る目的で、絶縁性担体液に可溶性を有する染料を併用す
ることもできる。

【００１６】本発明方法においては、上述のようにして
各色の現像を行う各液体現像剤、すなわちブラック現像
剤、シアン現像剤、マゼンタ現像剤及びイエロー現像剤
から選ばれた２種以上の液体現像剤について、その電荷
量が互いに異なる電荷量となるように調製し、これらの
現像剤を使用してその電荷量の低い現像剤から高い現像
剤へと順次使用し、トナー・オン・トナー方式により画
像を形成するシングルパス方式により現像を行う。通
常、フルカラープロッタは、ブラック、シアン、マゼン
タ及びイエローの４色を用い、現像の順序は、例えば静
電プロッタ等の多くの場合、ブラック、シアン、マゼン
タ及びイエローの順である。そして、電荷量の範囲につ
いては、測定法やプロッタの現像条件（チャージ電圧
等）等によっても異なるが、通常は１０〜８０μＣ、好
ましくは２０〜６０μＣ程度である。

【００１７】

【作用】本発明方法によれば、トナー・オン・トナー方
式により画像を形成するシングルパス方式において、１
番目のトナー像が充分に乾燥しないうちに次の２番目の
静電潜像を形成するために同じチャージ電圧をかけて
も、その帯電量は１番目のトナー像のない領域へ静電潜
像を形成する場合よりも低下する。従って、各色の現像
を行う各液体現像剤、すなわちブラック現像剤、シアン
現像剤、マゼンタ現像剤及びイエロー現像剤について、
その電荷量が互いに異なる電荷量となるように調製し、
これを使用して電荷量の低い現像剤から高い現像剤へと
順次使用して現像すると、１番目のトナー像の上に２番
目のトナー像を載せる際に、１番目のトナー像の上の帯
電量が低くてもその上に形成された２番目の静電潜像を
現像することができ、これによって画像の色重ね性に優
れたカラー画像を形成することができるものと考えられ
る。

【００１８】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
を具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例に
おいて、電荷量の値は、２０ｍｍ×３４ｍｍの大きさの
２枚のステンレス板を電極とし、これらを液体現像剤中
に電極間距離１０ｍｍの間隔で配置し、これら電極間に
１，０００Ｖの電圧を６０秒間印加し、この時に電極間
で移動した電荷をエレクトロメーターで測定して求めた
ものである。

【００１９】実施例１ 担体液として１４，８５０重量部のアイソパーＧを使用
し、これに、平均粒径０．５μｍの樹脂１００重量部
と、ブラック顔料としてカーボンブラック、シアン顔料
として銅フタロシアニン、マゼンタ顔料としてキナクリ
ドン又はイエロー顔料として不溶性ジスアゾ系顔料の何
れかを５０重量部と、電荷調整剤としてオクチル酸ジル
コニウムをブラック現像液については１重量部を、シア
ン現像液については２重量部を、マゼンタ現像剤につい
ては３重量部を及びイエロー現像液については５重量部
をそれぞれ添加して分散させ、ブラック、シアン、マゼ
ンタ及びイエローの各色の液体現像剤を調製した。得ら
れた各色の液体現像剤の電荷量はブラック３０μＣ、シ
アン４５μＣ、マゼンタ５１μＣ、イエロー６０μＣに
調整されていた。これらの各液体現像剤を使用し、ブラ
ック→シアン→マゼンタ→イエローの順で順次現像を行
って色重ねを行い、カラー画像を形成する新日鐵シング
ルパス方式静電カラープロッター（Ｘー２０１０）で画
像出しを行った。結果は、カブリや尾引きがなく、色重
ね性の良好なカラー画像が得られた。

【００２０】実施例２ 電荷調整剤として有機チタネート化合物を、ブラック現
像液については１重量部を、シアン現像液については１
重量部を、マゼンタ現像剤については２重量部を及びイ
エロー現像液については３重量部をそれぞれ添加して分
散させた以外は、上記実施例１と同様にしてブラック、
シアン、マゼンタ及びイエローの各色の液体現像剤を調
製した。得られた各色の液体現像剤の電荷量はブラック
２２μＣ、シアン３０μＣ、マゼンタ３６μＣ、イエロ
ー４２μＣに調整されていた。実施例１と同じ装置を使
用し、同じ方法で画像出しを行った。結果は、カブリや
尾引きがなく、色重ね性の良好なカラー画像が得られ
た。

【００２１】比較例１ 電荷調整剤としてオクチル酸ジルコニウムを、ブラック
現像液については５重量部を、シアン現像液については
３重量部を、マゼンタ現像剤については４重量部を及び
イエロー現像液については５重量部をそれぞれ添加して
分散させた以外は、上記実施例１と同様にしてブラッ
ク、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の液体現像剤
を調製した。得られた各色の液体現像剤の電荷量はブラ
ック５６μＣ、シアン４７μＣ、マゼンタ４２μＣ、イ
エロー５３μＣに調整されていた。実施例１と同じ装置
を使用し、同じ方法で画像出しを行った。結果は、イエ
ロー及びマゼンタの色彩の弱さに起因するものと思われ
るが、カブリや尾引きが発生し、色重ね性の不十分なカ
ラー画像となり、また、画像ムラも発生した。

【００２２】

【発明の効果】本発明方法によれば、トナー・オン・ト
ナーのシングルパス方式において、画像のカブリや尾引
きの発生がなく、色重ね性に優れたカラー現像を達成す
ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性担体液に着色剤と樹脂とを主成分
   とするトナーを分散させてなる液体現像剤を使用し、シ
   ングルパス方式で現像するに際し、ブラック現像剤、シ
   アン現像剤、マゼンタ現像剤及びイエロー現像剤として
   互いに電荷量の異なる現像剤を使用し、電荷量の低い現
   像剤から高い現像剤へと順次使用して現像することを特
   徴とするシングルパス方式におけるカラー現像方法。
2. 【請求項２】 液体現像剤は、その樹脂が絶縁性担体液
   に不溶性の樹脂から選ばれた少なくとも一種以上の樹脂
   で構成され、その着色剤が絶縁性担体液に不溶性の樹脂
   で被覆された顔料及び染料から選ばれた少なくとも一種
   以上の着色剤で構成され、かつ、電荷調整剤として２〜
   ４価の金属を含む前記絶縁性担体液に可溶性の有機化合
   物を含有する請求項１記載のシングルパス方式における
   カラー現像方法