JPH11160916A - 湿式現像剤の帯電特性調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の帯電特性の湿式現像剤を得る。 【解決手段】 電気絶縁性溶媒中に着色剤および樹脂を
含有する湿式現像剤の帯電特性の調整方法において、ア
ミン含有樹脂の添加によって帯電量を上昇させ、カルボ
キシル基またはヒドロキシル基含有物質の添加によって
帯電量を低下させることによって帯電特性を調整する湿
式現像剤の帯電特性調整方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像記録媒体上の静電
潜像を現像し、カラー画像を形成する工程において使用
される湿式現像剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】湿式現像剤は、電気絶縁性分散媒中に顔
料、染料等の着色剤を含有した樹脂粒子を分散させたも
のであるが、帯電した光導電層への像露光により形成し
た静電潜像、あるいは誘電体上に形成した静電潜像に接
触することによって、着色剤含有樹脂粒子による像を形
成するために使用されている。これらの静電潜像形成法
では得られる画像は擬似階調であり、中間調の表現に劣
り、特にハイライトの画像特性に問題があった。このた
め、グラビア印刷によって製造されているポリエステル
布地用の捺染紙で得られるような画像を十分に再現する
ことが困難であり、特に意匠性が高く、商業的に好まれ
る写真調の図柄やぼかし表現に劣るという問題点があっ
た。

【０００３】そこで本出願人は、イオン流によって静電
潜像を形成する中間調等の階調表現が可能なイオンプリ
ンターを用いて静電記録紙上に静電潜像を形成し、昇華
捺染能を有する湿式現像剤を用いて現像し、捺染紙を作
製することでこれら画像表現上の問題点が解決されるこ
とを提案している。すなわち、イオンプリンターにおい
ては、潜像を形成するにあたり、イオン流を制御するた
めの電極板間に印加する電圧を制御する電圧制御、ある
いは電極板間に印加する電圧パルスの時間を制御するパ
ルス幅制御により各ドットごとの階調制御を可能として
いる。このため、イオンプリンターにおいては、各ドッ
ト毎にその単位面積当たりの電荷量、およびドットの大
きさが制御され、ハイライト部、中間調、シャドウ部に
対応する全潜像領域において非常に階調特性が良い潜像
の形成が可能となる。

【０００４】そして、このように階調特性に優れた潜像
特性を生かした現像を行うためには、特性の優れた湿式
現像剤が求められていた。湿式現像剤による静電潜像の
現像は、着色剤含有樹脂粒子と電気絶縁性分散媒との界
面での帯電に基づき決定されるが、これには樹脂の特性
とともに顔料粒子自体が有する電荷が影響を与えるの
で、所望の特性の色を表現することができる着色剤の選
択とともに、電荷制御剤を添加し、湿式現像剤中の樹脂
粒子の帯電特性を調整することが行なわれている。

【０００５】ところが、従来の湿式現像剤においては、
帯電特性は、湿式現像剤の調製工程において決めてお
り、帯電特性を後で調整することは行われていなかっ
た。したがって、画像を形成に使用する装置の特性に応
じた湿式現像剤を製造する必要があった。また、保存中
に初期の帯電特性が変化することがあり、そのような湿
式現像剤を用いた場合には、初期の画像とは異なる画像
しか得ることができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気絶縁性
溶媒中に着色剤および合成樹脂粒子を含有した湿式現像
剤において、湿式トナーの製造後に帯電特性を調整する
方法を提供することを課題とするものであり、また使用
中に帯電特性が変化をした湿式トナーの帯電特性を所望
の値に調整することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性溶
媒中に着色剤および樹脂を含有する湿式現像剤の帯電特
性の調整方法において、アミン含有樹脂の添加によって
帯電量を上昇させ、カルボキシル基またはヒドロキシル
基を有する化合物の添加によって帯電量を低下させるこ
とによって帯電特性を調整する湿式現像剤の帯電特性調
整方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明は、樹脂と着色
剤からなる組成物から形成した湿式現像剤中に、帯電量
を上昇あるいは低下させる物質を含有させて、帯電特性
を調整するものである。帯電特性を低下させる場合に
は、カルボキシル基またはヒドロキシル基を有する化合
物を用いることが好ましく、炭素数が１〜２０個の化合
物を用いることが好ましい。なかでもアルコールを用い
ることが好ましく、とくにエタノールを用いることが好
ましい。また、帯電量を上昇させることができる物質に
は、帯電特性を調整するのに有効なモノマーと湿式現像
剤の溶剤への溶解性、分散性を調整するのに有効なモノ
マーからなる共重合樹脂が挙げられ、とくにその樹脂が
塩基性基を有するビニルモノマーを含有するビニルモノ
マー混合物を共重合して得られる樹脂である。

【０００９】帯電特性を調整するのに特に有効な塩基性
基を有するビニルモノマーとしては、（メタ）アクリル
酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチル
アミノエチルのような窒素含有アクリル酸エステル、ア
クリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、メチレン
ビスアクリルアミド、Ｎ−アリルアクリルアミド、Ｎ−
ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリル
アミドのようなアクリルアミド誘導体等のモノマーが挙
げられる。帯電特性を調整する樹脂の好ましい共重合比
は、塩基性基を有するビニルモノマーの含有率が５〜４
０重量％が好ましく、１０〜２０重量％がさらに好まし
い。これより少ない場合には、帯電特性調整用樹脂とし
ての特性は十分には得られず、これより多い場合には湿
式現像剤の凝集、画像濃度の低下が生じる。

【００１０】帯電特性調整用物質として使用される樹脂
において、好ましい分子量はＧＰＣ測定による重量平均
分子量はスチレン換算で数千〜数十万である。帯電特性
の調整に使用する帯電量を低下させる物質および帯電量
を上昇させる物質の両者を混合して、所望の帯電特性を
有する湿式現像剤を調整しても良い。

【００１１】また、本発明の湿式現像剤に用いる樹脂
は、帯電特性を制御するのに有効なモノマーと湿式現像
剤の溶剤への溶解性、分散性を制御するのに有効なモノ
マーからなる共重合樹脂であって、その成分としてメタ
クリル酸エチルを含有するものが好ましい。メタクリル
酸エチルと共重合するモノマーとしては、各種のビニル
モノマーが挙げられる。具体的には、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
（メタ）アクリル酸ブチルなどの短鎖メチレン鎖を有す
る（メタ）アクリル酸エステルなどであり、（メタ）ア
クリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジ
エチルアミノエチルのような窒素含有アクリル酸エステ
ルであり、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミ
ド、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−アリルアクリル
アミド、Ｎ−ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアクリルアミドのようなアクリルアミド誘導体であ
り、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチルエステ
ル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸
シクロヘキシル、スチレン、メチルスチレン、酢酸ビニ
ルのようなモノマーが挙げられる。とくに好ましくは、
（メタ）アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸ヘキシル、メチルスチレン、酢酸ビニル
が挙げられる。

【００１２】とくに、溶剤への溶解性、分散性を調整す
るのに有効なビニルモノマーとしては、（メタ）アクリ
ル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリ
ル、（メタ）アクリル酸ステアリルのような長鎖メチレ
ン鎖を有する（メタ）アクリル酸エステルが挙げられ
る。とくに好ましくは、（メタ）アクリル酸−２−エチ
ルヘキシルである。なお、「（メタ）アクリル」は、ア
クリル、メタクリルの少なくともいずれか一方を意味
し、両者の混合物であっても良い。

【００１３】また、共重合樹脂は、これらの帯電特性を
制御するのに好適なモノマーと、溶剤への溶解性、分散
性を調整するのに有効なモノマーのそれぞれを少なくと
も１種を共重合して得られるが、両者の共重合比は、帯
電特性を調整するモノマーが窒素を含有していない場合
には、５〜７０重量％が好ましく、１０〜５０重量％が
さらに好ましい。また、窒素を含有している場合には、
２〜４０重量％が好ましく、５〜１５重量％がさらに好
ましい。これより少ない場合には、帯電特性が十分に得
られず、これより多い場合には、湿式現像剤の凝集、画
像濃度の低下がおこる。

【００１４】共重合樹脂の好ましい分子量は、ＧＰＣ測
定による重量平均分子量は、ポリスチレン換算で数万〜
数十万程度である。さらに好ましくは、例えばメタクリ
ル酸−２−エチルヘキシル／メタクリル酸エチル共重合
樹脂において１０万〜２０万である。分子量がこれより
大きい場合には地汚れが発生しやすく、分子量がこれよ
り小さい場合には、画像濃度の低下、画像流れが発生し
やすい。

【００１５】本発明の湿式現像剤には、樹脂とともに、
電荷制御剤として金属石けんを使用することが好まし
く、ジアルキルスルホコハク酸金属塩、ナフテン酸マン
ガン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウ
ム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸
鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン
酸亜鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸カルシウ
ム、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸鉄、オクチル
酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸クロム、オクチ
ル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、ドデシル酸マンガ
ン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル酸ジルコニウム、
ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシル酸コバルト、ド
デシル酸ニッケル、ドデシル酸クロム、ドデシル酸亜
鉛、ドデシル酸マグネシウム等を挙げることができる。

【００１６】また、本発明に使用することができる着色
剤には、特に分散染料が好ましく用いられる。これらの
染料は、約１５０〜５５０程度の分子量を有するもので
あり、昇華あるいは溶融温度、色相、耐光性、樹脂、現
像剤中での溶解性などを考慮して選択される。例えばジ
アリールメタン系、トリアリールメタン系、チアゾール
系、メチン系、アゾメチン系、キサンチン系、オキサジ
ン系、アゾおよびアゾ系誘導体、アントラキノン誘導
体、キノフタロン誘導体、スピロジピラン系、イソドリ
ノスピロピラン系、フルオラン系、ローダミンラクタム
系の染料が好適に用いられる。例えばカラーインデック
スで示すＣＩ：ディスパースイエロー５１、３、５４、
７９、６０、２３、７、１４１ ＣＩディスパースブル
ー２４、５６、１４、３０１、３３４、１６５、１９、
７２、８７、２８７、１５４、２６、３５９ ＣＩ：デ
ィスパースレッド１３５、１４６、５９、１、７３、６
０、１６７ ＣＩ：ディスパースバイオレット４、１
３、２６、３６、５６、３１ ＣＩ：ソルベントバイオ
レット１３ ＣＩ：ソルベントブラック３ ＣＩ：ソル
ベントグリーン３ ＣＩ：ソルベントイエロー５６、１
４、１６、２９、１０５ ＣＩ：ソルベントブルー７
０、３５、６３、３６、５０、４９、１１１、１０５、
９７、１１ ＣＩ：ソルベントレッド１３５、８１、１８、２５、１
９、２３、２４、１４３、１４６、１８２などである。

【００１７】具体的には、例えば３、３−ジエチルオキ
サシアニンアイオダイド、アストラゾンピンクＦＧ（バ
イエル社製 ＣＩ：４８０１５）、２，２−カルボシア
ニン（ＣＩ：８０８）、アストラフイロキシンＦＦ（Ｃ
Ｉ：１４８０７０）、アストラゾンイエロー７ＧＬＬ
（ＣＩ：ベーシックイエロー２１）、アイゼンカロチン
イエロー３ＧＬＨ（保土谷化学製、ＣＩ：４８０５
５）、アイゼンカロチンレッド６ＢＨ（ＣＩ：４８０２
０）、等のモノメチン系、ジメチン系またはトリメチン
系等のメチン（シアニン）系塩基性染料、オーラミン
（ＣＩ：６５５）等のごときジフェニルメタン系塩基性
染料、マラカイトグリーン（ＣＩ：４２０００）、ブリ
リアントグレーン（ＣＩ：４２０４０）、マゼンタ（Ｃ
Ｉ：４２５１０）、メチルバイオレット（ＣＩ：４２５
３５）、クリスタルバイオレット（ＣＩ：４２５５
５）、メチルグリーン（ＣＩ：６８４）、ビクトリアル
ブルーＢ（ＣＩ：４４０４５）等のトリフェニルメタン
系塩基性染料、ピロニンＧ（ＣＩ：７３９）、ローダミ
ンＢ（ＣＩ：４５１７０）、ローダミン６Ｇ（ＣＩ：４
５１６０）等のキサンテン系塩基性染料、アクリジンイ
エローＧ（ＣＩ：７８５）、レオニンＡＬ（ＣＩ：４６
０７５）、ベンゾフラビン（ＣＩ：７９１）、アフィン
（ＣＩ：４６０４５）等のアクリジン系塩基性染料、ニ
ュートラルレッド（ＣＩ：５００４０）、アストラゾン
ブルーＢＧＥ／Ｘ１２５％（ＣＩ：５１００５）、メチ
レンブルー（ＣＩ：５２０１５）等のキノンイミン系塩
基性染料、その他第４級アミンをもったアントラキノン
系塩基性染料等の塩基性染料類があげられる。これらの
染料は、そのままの状態で、あるいはこれらの染料をア
ルカリ処理した形態で用いることができ、またこれらの
染料の対イオン交換体あるいはロイコ体も用いることが
できる。常態では無色あるいは淡色であるロイコ染料等
を使用する場合は、画像形成シート側に顕色剤を包含さ
せておけばよい。

【００１８】さらにこれらの分散染料は１成分のみで用
いるのではなく、２種以上を混合した場合でも用いられ
る。とくに混合、溶融された場合、両者がどの様な混合
体を形成するかによっても熱的挙動は大きく異なり、こ
れに伴って蒸気圧も組成比によって特有な変化をするの
で融点温度に低下を起こす場合、活性化エネルギーも小
さくてすみ昇華感度向上をなし得る。

【００１９】電気絶縁性溶剤としては、炭化水素系の高
絶縁性溶剤が使用でき、例えばｎ−パラフィン系炭化水
素、ｉｓｏ−パラフィン系炭化水素、またはその混合
物、ハロゲン化脂肪族炭化水素等が挙げられる。特に好
ましくは分岐鎖脂肪族炭化水素であり、例えばエクソン
社製のアイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＫ、ア
イソパーＬ、アイソパーＭ、アイソパーＶ等を使用する
ことが好ましい。これらの液状の脂肪族炭化水素は、電
気絶縁性液体であって１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の体積抵抗を
有し、湿式トナーにおける電気絶縁性を高めることを目
的として使用されるものであり、また湿式トナー成分に
対する溶解力が比較的小さいことが要求され、これによ
り湿式トナーの劣化が防止される。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。なお、「部」および「％」はそれぞれ、「重
量部」、「重量％」を示す。 実施例１ ２−エチルヘキシルメタクリル酸−エチルアクリル酸共重合樹脂 ４部 （２−エチルヘキシルメタクリル酸／エチルアクリル酸（重量比）＝９５／５ 重量平均分子量 １４００００） ナフテン酸ジルコニウム ６部 （ニッカナフテックスＺｒ、日本化学産業製） 分散染料（ＣＩ：Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１０５） ４部 アイソパーＧ（エクソン社製） ４６部 からなる組成物６０ｇと分散用ガラスビーズ８０ｇを混
合容器に入れ、ペイントシェーカーで３時間振とうを行
いマスタートナーを得た。

【００２１】マスタートナーよりガラスビーズを除去
し、アイソパーＧを加え全量が７２０部となるように希
釈し湿式現像剤Ａを得た。また、得られた湿式現像剤Ａ
にエタノール３部を加えて振とうして、湿式現像剤Ｂを
得た。次に、湿式現像剤の特性を電気泳動性によって評
価するために、間隔１ｃｍ、縦５．０ｃｍ、横４．５ｃ
ｍの真鍮製電極間に、湿式現像剤ＡあるいはＢを満た
し、高電圧発生装置（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製２３７型）
を使用して、両電極間に１０００Ｖの直流電圧を印可
し、初期電流値および６０秒後電流値を測定するととも
に、電極に付着したトナー重量あたりの電荷量Ｑ／ｍ
（μＣ／ｇ）を測定し、その測定結果を表１に示す。

【００２２】実施例２ 実施例１における組成物において、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙ
ｅｌｌｏｗ１０５に代えて、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕ
ｅ３５９を用いるとともに、ナフテン酸ジルコニウム６
部に代えてナフテン酸ジルコニウム１部を使用した点を
除いて湿式現像剤Ａと同様にして、湿式現像剤Ｃを調製
した。また、湿式現像剤Ｃにエタノール３部を加えて湿
式現像剤Ｄを得た。得られた湿式現像剤ＣおよびＤにつ
いて、実施例１と同様にして、電気泳動特性を測定し、
その結果を表１に示す。

【００２３】実施例３ 実施例１で調製した湿式現像剤Ａに、塩基性基を含むモ
ノマーを共重合成分の一つとした２−エチルヘキシルメ
タクリレート−ジメチルアミノエチルメタクリレート共
重合樹脂（２−エチルヘキシルメタクリレート／ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート＝８５：１５（重量
比））の０．４部を加えて振とうして湿式現像剤Ｅを得
た。得られた湿式現像剤Ｅを実施例１と同様にして電気
泳動特性を測定し、その結果を表１に示す。

【００２４】実施例４ 実施例２で調製した湿式現像剤Ｃに、塩基性基を含むモ
ノマーを共重合成分の一つとした２−エチルヘキシルメ
タクリレート−ジメチルアミノエチルメタクリレート共
重合樹脂（２−エチルヘキシルメタクリレート／ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート＝８５：１５（重量
比））の０．４部を加えて振とうして湿式現像剤Ｆを得
た。得られた湿式現像剤Ｆを実施例１と同様にして電気
泳動特性を測定し、その結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】 初期電流値 ６０秒後電流値 Ｑ／Ｍ ｎＡ ｎＡ μＣ／ｇ 実施例１ 湿式現像剤Ａ １３３９ ５５０ ９９６ 湿式現像剤Ｂ １２３０ ６０９ ６６０ 実施例２ 湿式現像剤Ｃ １１０８ ３４２ １２８６ 湿式現像剤Ｄ ８７１ ３５２ ６６１ 実施例３ 湿式現像剤Ｅ １６８６４ ６６３４ １０６９８ 実施例４ 湿式現像剤Ｆ １４７４ ５３５ １４６４

【００２６】

【発明の効果】樹脂および着色剤からなる湿式現像剤に
帯電量を低下させる物質あるいは帯電量を上昇させる物
質を添加することにより、湿式現像剤の帯電特性を所望
の大きさに調整することができ、また製造後に任意の帯
電特性に調整することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性溶媒中に着色剤および樹脂を
   含有する湿式現像剤の帯電特性の調整方法において、ア
   ミン含有樹脂の添加によって帯電量を上昇させ、カルボ
   キシル基またはヒドロキシル基を有する化合物の添加に
   よって帯電量を低下させることによって帯電特性を調整
   することを特徴とする湿式現像剤の帯電特性調整方法。