JPH09160389A

JPH09160389A - 電子写真湿式現像法

Info

Publication number: JPH09160389A
Application number: JP7346022A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsubushi; 一男津布子; Yukio Tabata; 幸夫田端; Takeshi Asami; 剛浅見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】電除去法で初期コピー時の画像品質と多数枚
コピー後の画質品質とが一定に維持される湿式現像法を
提供する。【解決手段】湿式現像剤を用いて静電複写を行なう方
法において、複写枚数が多くなるにつれて、現像開始当
初の現像液に湿式トナー（濃縮現像像）、希釈剤（補充
分散液）を適時に供給して現像に直接寄与する現像液の
粘度を一定に維持せしめるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真湿式現像法
に関するものであり、特に電子写真湿式現像法において
複写枚数の多少にかかわらず一定の画像品質を得るため
の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真湿式現像剤を製造する方
法としては種々の方法がとられているが、一つの方法と
して非極性で高絶縁性キャリア溶剤中に溶解するか重合
することによって不溶となる重合性活性二重結合を持つ
モノマー（例えば酢酸、プロピオン酸等のビニルエステ
ル）と、重合時、該キャリア溶剤に溶解もしくは親和す
る炭素数８以上の脂肪族基を含有するモノマー（例えば
２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリ
レート、ステアリルメタクリレート等）と、荷電制御の
役割を与えるため極性基を持ち且つ重合性活性二重結合
を持つモノマー（例えばアクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、アクリルアミド等）とを非
極性高絶縁性キャリア溶剤中で共重合し、共重合ポリマ
ー粒子として分散させた後にカーボン、有機染料及び顔
料等で着色して得るものである（特開昭６０−２４９１
６０号）。

【０００３】この電子写真湿式現像剤（以降「液体現像
剤」又は「現像液」ということがある）は、原理的には
着色剤、結着剤および荷電制御剤を主たる構成成分とし
て非極性絶縁性キャリア溶剤中に分散してなるものであ
る。但し、着色剤、結着剤および荷電制御剤の区別は厳
密ではなく、１つの実際の化学成分、例えば着色剤と荷
電制御剤のように２つの上記成分の役割の全部あるいは
一部を担っていてもかまわない。そして、液体現像剤を
用いた複写法では、一般に液体トナー（固形分１０〜３
０重量％）を高絶縁性液体（分散媒）に分散した現像液
で感光体上の静電潜像を現像する。複写機には液体トナ
ー容器と分散媒容器がセットされ、コピーをとることに
より逐次消費される液体トナーと分散媒とが自動的に検
知され補給するシステムがとられている。

【０００４】電子写真湿式複写機では、感光体上の静電
潜像を現像液で現像した後、余分な現像液を感光体上か
ら除く。一般にスクイズローラー（感光体とは非接触で
逆回転する）やコロナ放電により余分な現像液を除いた
あと、転写紙にトナーを転写し、定着後コピーを得る。
この場合、現像液の粘度が高くなるとスクイズによって
も感光体上に付着する現像液は多くなる。また現像液の
粘度が低いとスクイズにより感光体上の現像液の付着量
が少なくなりすぎて適正量のトナーが転写紙に転写でき
ず、画像濃度やベタ均一性が低下する。従って、従来の
液体トナー容器と分散媒容器を機械にセットし、トナー
の消費分を補給するシステムではコピー開始時の現像液
粘度１．１ｃｐであるものが、１０，０００枚コピー後
では５．８ｃｐになり、現像液の付着量は４０ｍｇ／Ａ
４が８０ｍｇ／Ａ４となり、階調性は６段が９段とな
り、コピー開始時の現像液粘度が低いため現像液の付着
量が低く、必要量のトナーが転写紙に転写できず階調性
が６段と低いものであった。

【０００５】特開昭４９−０７１９４３号には、電荷制
御剤として高級アルキルアミンまたは四級アンモニウム
塩を用いた現像液で階調再現性をあげることが示されて
いる。しかしこの現像液は経時または液体トナーの保存
を長期間行なうことによって階調性が悪くなる。また、
特開昭５１−０２４２３３号、５８−０５２６５２号に
は、高級アルコールを添加することが記載されている
が、これも同様な傾向を示す。更に、特開昭６０−１７
９７５０号には酸アミド化合物を含むトナーも提案され
ているが、従来の現像方法では高画質を維持出来ないも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の欠点であった初期画像と多数枚コピー後の画像品
質が異なる問題点を解決しようとするものであり、本発
明の他の目的は、現像剤濃度の設定を容易にするもの
で、高品位の画像品質を一定に得ようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き問題点を解決し、安定な画像品質を得るために鋭意研
究したところ、液体現像剤は繰り返し現像することによ
ってトナーの全組成材料が均一に電気泳動して静電潜像
に現像されるのではなく、樹脂や分散剤、着色剤などの
うちで分散媒に溶出する成分が徐々に分散媒中に蓄積す
るので固形分濃度があがり、分散媒の粘度を上昇させて
いることが判った。そのため先に指摘したように、分散
媒の粘度が上昇するとスクイズローラー通過後の分散媒
の感光体上へ付着量が多くなり、一方、分散媒の粘度が
低い場合は分散媒の付着量が少なく転写特性が不良にな
るため、画像濃度やベタ均一性に欠けるようになる。本
発明はこうした知見に基づいてなされたものである。

【０００８】本発明によれば、（１）着色剤、樹脂及び
荷電制御剤を主成分としたトナーを高絶縁性液体に分散
し電子写真湿式現像剤を用いて静電複写を行う方法にお
いて、現像開始当初の現像液における分散媒の粘度が後
に加えられる補充分散媒の粘度より高いことを特徴とす
る電子写真湿式現像方法、（２）着色剤、結着剤及び荷
電制御剤を主成分としたトナーを高絶縁性液体に分散さ
れた電子写真湿式現像剤を用いて静電複写を行う方法に
おいて、現像開始当初の現像液における分散媒の粘度が
後に加えられる湿式トナーの粘度より低く、補充分散媒
の粘度より高いことを特徴とする電子写真湿式現像法、
が提供される。

【０００９】また本発明によれば、（３）前記（１）又
は（２）において、該現像開始当初の現像液における分
散媒として高絶縁性液体に樹脂を溶解または分散させた
ものを用いることを特徴とする電子写真湿式現像法、
（４）前記（１）又は（２）において、該現像開始当初
の現像液における分散媒として高絶縁性液体に０．３〜
２０μｍの不定形トナー及び／又は球形トナーを添加さ
せたものを用いることを特徴とする電子写真湿式現像
法、（５）前記（１）又は（２）において、該現像開始
当初の現像液における分散媒として高絶縁性液体に電荷
制御剤を０．０１〜１０ｗｔ％添加させたものを用いる
ことを特徴とする電子写真湿式現像法、が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳細に説明
するが、文中、「スタート分散媒」又は「コピースター
ト時の分散媒」とあるのは、このスタート分散媒は、現
に静電荷像の現像に直接寄与する現像液のうちの現像開
始当初の現像液における分散媒であり、従って、現像液
を構成する成分のうち本来の溶剤に溶解している樹脂、
荷電制御剤、着色剤なども含め溶解していないものを除
いたものを分散媒ということにする。また「補充分散
媒」とあるのは、現に現像に寄与している現像液に適宜
添加される分散媒であり、従って、補充分散媒は溶剤だ
けのものもあれば、溶剤に樹脂や荷電制御剤などを適宜
溶解させたものである。「湿式トナー」とあるのは現に
現像に寄与している現像液に適宜添加されるいわば濃縮
トナー液というべきものであり、これの分散媒とはスタ
ート分散媒のスタート時を除いたときの分散媒がその利
用できる。

【００１１】本発明の方法の第１は、コピースタート時
の分散媒の粘度が補充分散媒の粘度よりも高くしておく
ことである。具体的な手段としては、コピースタート時
の分散媒には分散媒に特定の樹脂（トナー用樹脂であっ
てもよい）を添加し、増粘した分散媒を用いる。一方、
補充分散媒には樹脂の添加されていない分散媒を用いる
ことが考えられる。また、コピースタート時の分散媒に
は粘度の高い分散媒（例えばエクソン化学社製のアイソ
パーＬ）を用い、補充分散媒には粘度の低い溶剤（例え
ばエクソン化学社製のアイソパーＧなど）を用いる方法
なども採用しうる。

【００１２】電子写真液体トナーの構成は、溶剤中に着
色剤、樹脂（結着剤）、電荷制御剤などを分散させたも
のである。

【００１３】溶剤としては一般にヘキサン、オクタン、
イソオクタン、デカン、イソパラフィン系の溶剤である
エクソン社のアイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパー
Ｌ、アイソパーＭ、アイソパーＶ、アイソパーＨ、シェ
ル社のシェルゾール７１等、その他、シリコーンオイ
ル、脂肪酸エステルの高絶縁性液体が挙げられる。

【００１４】着色剤は顕像化の役割を担うものであり、
多くの無機および／又は有機顔料、染料が挙げられる
が、カーボンブラック、群青、紺青、フタロシアニン系
顔料、アジン系顔料、トリフェニルメタン系染顔料、ア
ゾ系染顔料、縮合系染顔料、等が使用される。

【００１５】結着剤は定着の役割を担う樹脂やポリマー
であり、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等に代表され
るビニルエステルの重合ポリマー、アクリル酸及びメタ
クリル酸エステルの重合ポリマーであり、更にはスチレ
ン−ブタジエン系に代表される合成樹脂ゴム、及び天然
ゴム、及び天然ゴム変性物、ロジン及びロジン変性物、
エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹脂、クマロ
ンインデン樹脂、シクロペンタジエン重合ポリマーに代
表される石油系樹脂等が使用される。

【００１６】電荷制御剤はトナーの極性を安定に保つ役
割を担うもので、無機及び有機顔料、有機染料、分子内
に極性基を持つ脂肪族及び芳香族カルボン酸、アルコー
ル、ケトン、エステル、エーテル、及びアミン等が使用
され、更にこれらを含むポリマーもこの目的に使用され
る。また必要に応じて、各種金属石ケン、例えばナフテ
ン酸コバルト、オクテン酸マンガン等も使用される。

【００１７】先に触れたように、上記４つの成分は明確
に分類されるものではなく、例えば染料、顔料は着色の
役割と同時に荷電制御の役割を担う場合もあり、また、
極性基を持つ樹脂又はポリマーは定着の役割と同時に荷
電制御の役割を担う場合もある。

【００１８】湿式トナーをつくるには一般に、高絶縁性
液体５０〜９５重量部に着色剤５〜２０重量部、樹脂５
〜５０重量部と電荷制御剤を適量加えて、アトライター
やボールミルなどで５〜４０時間分散する。複写機で現
像する場合はこの湿式トナーを溶剤で希釈して現像開始
当初の現像液として用いるのが有利である。

【００１９】本発明のスタート分散媒としては以下のも
の（数値は２５℃における粘度）があげられる。アイソパーＨ１．１３ｃｐアイソパーＫ１．２０ｃｐアイソパーＬ１．３８ｃｐアイソパーＭ２．１７ｃｐアイソパーＶ１１．９０ｃｐ

【００２０】これらの分散媒に溶解または分散させる物
質としては樹脂があげられる。エチレン−酢ビ共重合
体、アクリル酸またはメタクリル酸エステルの共重合
体、スチレン−ブタジエン重合体、天然ゴム、天然ゴム
変性物、ロジン及びロジン変性物、シリコーン樹脂、ク
マロンインデン樹脂、ポリオレフィン又は共重合体、石
油樹脂などがあげられる。この樹脂の分散媒への添加量
は０．０１ｗｔ％〜２０ｗｔ％、好ましくは０．１ｗｔ
％〜１０ｗｔ％である。０．０１ｗｔ％では粘度をあげ
る効果が少なく、２０ｗｔ％以上では分散媒の粘度が高
すぎ、分散媒の感光体への付着量が多くなりすぎてしま
う。０．０１〜２０ｗｔ％で画像濃度や階調性の向上が
みられる。また場合によっては電荷制御剤を適量添加す
ることにより画像濃度をあげることも可能である。

【００２１】また、不定形トナー、又は球形トナーとし
て粒子径が０．３〜２０μ程度のものを少量添加するこ
とによって転写性が向上し、画像濃度や階調性の向上も
みられた。なお、従来技術としては特開昭５４−２５８
３３号、特開昭５９−７３７１号などにあるエチレン−
酢ビ共重合体を用いたトナー、更にエチレン−酢ビ共重
合体をカーボンブラックと無極性液体中に加熱分散し不
定形トナーをつくれる。また特開昭５９−１０２２５３
号、特開昭５９−１３９０５４号、特開昭６１−１８０
２４８号などにも不定形トナーの記述がある。図１〜図
４に不定形トナー及び球形トナーを電子顕微鏡で観察し
た様子（ＴＥＭ）を示す。電荷制御剤は０．０１〜１０
ｗｔ％、不定形トナー及び／又は球形トナーは０．５〜
２０ｗｔ％で効果が得られる。添加量が少ないと画像濃
度の向上が少なく、添加量が多すぎると階調性やベタ均
一性が劣化する。

【００２２】本発明の電子写真湿式現像液は、これらス
タート分散媒の粘度（Ａ）、湿式トナーの粘度（Ｂ）、
補充分散媒の粘度（Ｃ）に一定の規則（Ａ＞Ｃ又はＢ＞
Ａ＞Ｃ）をもたせるようにして、複写の初めから最終に
いたるまで感光体に適正量のトナーを付着させるもので
ある。すなわち、スタート分散媒の粘度が低下してきた
場合には湿式トナーを供給して現像液の粘度を上げ適正
値になるようにし、スタート分散液の粘度が上がってき
た場合には補充分散媒を供給して現像液の粘度を下げ適
正値になるようにし、また、湿式トナー及び補充分散液
をともに供給して現像液の補給を行うこともできる。

【００２３】

【実施例】次に実施例を示し本発明をさらに具体的に説
明する。

【００２４】実施例１カーボンブラック（三菱＃４４）１００重量部スチレン−ブタジエン樹脂８０重量部レシチン３重量部アイソパーＨ５００重量部をアトライターにとり、４０℃で３時間分散して電子写
真用湿式トナーを製造した。この湿式トナー１００ｇを
スタート分散媒（ポリラウリルメタクリレート５ｗｔ
％を含むアイソパーＨで粘度は３．０ｃｐ）１リットル
に分散して調製した現像液（粘度３．２ｃｐ）を用い、
リコー社製湿式複写機（リコピーＤＴ−１２００）で１
０，０００枚コピーした。また、補充分散媒としてはア
イソパーＨ（粘度１．１３ｃｐ）を用いた。結果をまと
めて表１に示す。

【００２５】比較例１比較のために、スタート分散媒としてポリラウリルメタ
クリレートの添加されていないアイソパーＨのみを用い
た以外は実施例１と同様にしてテストを行なった。結果
をまとめて表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例２電子写真用湿式トナーを以下のようにして製造した。カーボンブラック（デグサ社製、ＳＢ−４）５０重量部サンワックス１６５Ｐ８０重量部ラウリルメタクリレート−メタクリル酸共重合体５０重量部レシチン１０重量部アイソパーＨ５００重量部をアトライターにとり、３５℃で４時間分散して、電子
写真湿式トナーを製造した。この湿式トナー１００ｇを
スタート分散媒（ラウリルメタクリレート−メタクリル
酸共重合体３ｗｔ％を含むアイソパーＨで粘度は３．
５ｃｐ）１リットルに分散して調製した現像液（粘度
３．８ｃｐ）を用い、実施例１と同様なテストを行なっ
た。ランニング結果を表２に示す。

【００２８】比較例２比較のために、スタート分散媒としてラアウリルメタク
リレート−メタクリル酸共重合体の添加されていないア
イソパーＨのみを用いた以外は実施例２と同様にしてテ
ストを行なった。結果をまとめて表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例１、２とも比較例１、２に比較しコ
ピースタート時から１０，０００枚迄、画像濃度、階調
性が高いことが分る。その裏付けデーターとして粘度が
一定なため転写紙への付着量が一定になることによると
考えられる。

【００３１】実施例３実施例１のスタート分散媒に更にレシチン０．０１ｇを
加えた以外は実施例１と同様にしてテストを行なった。
結果は表３の通りであり、実施例１よりも画像濃度が若
干高めることが出来た。

【００３２】

【表３】

【００３３】実施例４実施例３のスタート分散媒に更に不定形トナー粒子
（０．５〜６μｍを０．８ｇ加えた以外は実施例３と同
様にしてテストを行なった。結果は表４のとおりであ
り、実施例３よりも更に画像濃度が向上した。

【００３４】

【表４】

【００３５】実施例５実施例２のスタート分散媒に５〜７μｍの樹脂粒子１．
３ｇを加えた以外は実施例２と同様なテストを行なっ
た。結果は表５のとおりであり、実施例２よりも画像濃
度、階調性がｕｐした。樹脂粒子の存在により転写率を
向上させたものと考えられる。

【００３６】

【表５】

【００３７】

【発明の効果】請求項１、２の発明によれば、スタート
分散媒を用いたことにより粘度が安定し、従って、現像
液付着量が一定になるため、転写が良好に行なわれるた
めと考えられる。請求項３、４、５の発明によれば、不
定形トナー、球状トナー、及びレシチン等の電荷制御剤
を加えたものは更に画像濃度、階調性が向上する。これ
は添加物質によりトナーの転写率が向上するためと考え
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】不定形トナーを顕微鏡で観察した様子（倍率３
００００倍）を示す図。

【図２】他の不定形トナーを顕微鏡で観察した様子（倍
率３００００倍）を示す図。

【図３】球状トナーを顕微鏡で観察した様子を示す図
で、（ａ）は倍率３２００のもの、（ｂ）は倍率７２０
００のもの。

【図４】不定形トナーと球状トナーの混在した状態を顕
微鏡で観察した様子を示す図で、（ａ）は倍率３２００
のもの、（ｂ）は倍率７２００のもの。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色剤、樹脂及び荷電制御剤を主成分と
したトナーを高絶縁性液体に分散し電子写真湿式現像剤
を用いて静電複写を行う方法において、現像開始当初の
現像液における分散媒の粘度が後に加えられる補充分散
媒の粘度より高いことを特徴とする電子写真湿式現像方
法。
【請求項２】着色剤、結着剤及び荷電制御剤を主成分
としたトナーを高絶縁性液体に分散した電子写真湿式現
像剤を用いて静電複写を行う方法において、現像開始当
初の現像液における分散媒の粘度が後に加えられる湿式
トナーの粘度より低く、補充分散媒の粘度より高いこと
を特徴とする電子写真湿式現像法。
【請求項３】請求項１又は２において、該現像開始当
初の現像液における分散媒として高絶縁性液体に樹脂を
溶解または分散させたものを用いることを特徴とする電
子写真湿式現像法。
【請求項４】請求項１又は２において、該現像開始当
初の現像液における分散媒として高絶縁性液体に０．３
〜２０μｍの不定形トナー及び／又は球状トナーを添加
させたものを用いることを特徴とする電子写真湿式現像
法。
【請求項５】請求項１又は２において、該現像開始当
初の現像液における分散媒として高絶縁性液体に電荷制
御剤を０．０１〜１０ｗｔ％添加させたものを用いるこ
とを特徴とする電子写真湿式現像法。