JPS6266270A - 電子写真用液体現像剤 - 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】 （Ａ）　　産業上の利用分野 本発明は、電子写真用液体現像剤に関するものであり、
特に正電荷安定性と、転写カプリ、像崩れ、尾引きとい
った画像故障の防止性に優れた電子写真用液体現像剤に
関する。

（Ｂ）　　従来技術及びその問題点 静電写真の現像工程で用いられる液体現像剤は一般に高
絶縁性担体液中に顔料又は染料及び樹脂を主成分とする
トナー粒子を分散させたものである。一般にこのような
現像剤のものは荷電特性が充分でなかったり、安定性に
欠けたりするため電荷制御剤として樹脂酸、脂肪酸、ア
ルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸、ナフテン
酸等ノ金属塩、各種ノニオン界面活性剤を添加する試み
がなされてきた。

それにも拘らず、従来の液体現像剤は、荷電特性が不充
分で高電位の潜像でないと充分な画像濃度が得られなか
ったり、特に安定性が不充分で長期の保存中に徐々に荷
電特性が変化して画像濃度が低下したり、カプリを生じ
たりする欠点を有するものであった。

また、酸化亜鉛感光紙のような電子写真オフセット印刷
版（マスター）は、負のＶ！電、画像露光、液体現像、
定理の各プロセスにより製版されており、その際に用い
られる液体現１象剤は、正荷電性のものである◇マスタ
ー感光面上の余剰の液体現像剤は、現像直後に絞りロー
ラ対によって絞りとられる。

マスター感光部は、印刷インキを十分に受容する量のト
ナーが画像部にあり、非画像部にはトナーが全くないこ
とが望ましいことは当然である。

非画像部に付着したトナー、すなわちカプリは、現像時
に生じるのが一般的である。しかし、ある種の製版機で
は、しばしば現ｒ象後にもカプリを生じることがある。

例えば、ローラの材質が上下で異なる絞りローラ対を用
いた製版機においては、冬期のように低温、特に低湿度
条件下で摩擦帯電現象によりローラが帯電し、ローラ間
に電気力線が発生する。この電気力線に誘起されてトナ
ー粒子の泳動が生じ、ローラ上にトナー粒子が付着する
。

具体的には、マスター感光面に金属ローラが接触するよ
うに、金楕ローラとゴムのような弾性体ローラから成る
絞りローラ対の場合、摩擦帯電により両ローラは共に正
に帯電するが、弾性体ローラの方が正帯電がより大きい
ため、正荷電のトナー粒子は金属ローラに付着するもの
と考えられる。

このようにして金属ローラ上に付着したトナー粒子は次
第に堆積することにより、マスター感光面へ転写して地
汚れ（カプリ）の原因となる。

単に荷電安定性と転写カプリを改良するだけならば、荷
電特性の優れた電荷制御剤と転写カプリ防止剤を組み合
わせば良い。しかし、その組み合わせ方によっては、像
崩れ、尾引きといった画像故障が発生する。

（Ｃｌ　　本発明の目的 本発明の目的は、従来の液体現像剤における荷電の不安
定性や、転写カプリ、像崩れ、尾引きといった画像故障
などの欠点を改良した電子写真用液体現像剤を提供する
ことである。

■）発明の構成 本発明の目的は、高絶縁性担体液中に含窒素複素環核に
アミノ基を有する化合物とポリオキシエチレン基を有す
るエーテル化合物を含むことを特徴とする電子写真用液
体現剤によって達成された。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明に用いられる上記複索環化合物は、好ましくは下
記一般式（１）で示されるものである。

一般式（Ｉ） （式中、人は炭素原子または窒素原子、Ｙば２価基、ｎ
はＯ又は１、Ｒ３及びＲ７は水素原子または有機基、Ｚ
は含窒素環核を形成するのに必要な原子群を表わす。） 以下に具体例を示す。

ＮＨ。

本発明に用いるアミノ基を有する含窒素複素環化合物は
、トナー粒子に良好な正荷電を与える電荷制御剤として
働勇、その荷電安定性は極めて優れたものである。正荷
電を与える電荷制御剤とするためには、例えばカルボン
酸のような酸との塩の形で担体液中に存在させる方法が
ある。即ち、ルボン酸塩に制限されるものではない。ま
た、前記一般式（Ｉ）の化合物は、担体液に不溶ないし
難溶性のものであり、担体液に添加するにはメタノール
、エタノール、ジメチルホルムアミド、酢酸ブチノペ　
トルエン、キシレンなどの有機溶媒の溶性として添加す
ることが好ましい。その際、カルボン酸などとの塩にし
て用いるのが好ましい。塩にい０ 例えば、安息香酸、桂皮酸の如き芳香環を有する酸、プ
ロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン
酸、ベヘン酸、セロチン酸、オレイン酸、ソルビン酸、
リノール酸、リルン酸等の各種の飽和又は不飽和脂肪酸
を用いることが出来る。これらの酸は、担体液に若干の
溶解性さえあれば充分に効果を発揮し、トナー粒子の正
荷電を強くする。更に、塩にするだめの酸は、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマール酸などの付加重合性力で示されるようなモ
ノマーを共重合して得られる担体液に可溶性のポリマー
酸を用いることが出来る。更にまた、か＼るポリマー酸
は、予め塩を形成して担体液に添加するのではなく、ト
ナー樹脂粒子に用いておき、前記一般式ＣＩ）の化合物
を担体液に添加して塩の形にしてもよい。前述した本発
明に係る電荷制御剤として用いるアミノ基を有する含窒
素複素環化合物は、担体液体１０００重量部に対し０．
００１乃至０．５重量部を目安にして用いることが好ま
しい◎ 本発明に用いられるポリオキシエチレン基（以下、Ｆｏ
Ｅと略記する）を有するエーテル化合物は、非イオン界
面活性剤あるいはアニオン界面活性剤として知られてい
るものが包含される◎電子写真用液体現像剤の分散性あ
るいは荷電性をコントロールする目的で非イオン界面活
性剤やアニオン界面活性剤を用いることはよく知られて
ｔぼ いる。しかしながら、本発明の液体現像剤数、ＰＯＥを
有するエーテル化合物を含有しない状態でも実用上充分
な正荷電性を有しているものであり、一般にトナー粒子
表面に強固に吸着し、正イオンとなって粒子に正電荷を
与える前記の電荷制御剤が用いられる。

ｐｏｇを有するエーテル化合物が本発明の目的を何故達
成するのか、現時点では明確な理由は判っていない。

本発明に用いられるＰＯＥを有するエーテル化合物の代
表例を示す。０ば、ＰＯＥの数である。

式（ｈ）Ｒ−０−（ＯＨ，ＯＨ，Ｏ）　ｎＨ（几：アル
キル）（Ｒ：オクチル、ノニル等のアルキル）式（Ｄ）
　　Ｒ−０−（ＯＨ，ＯＨ，０）ｎ−８ｏ、Ｍ式（ｐ）
　　　ＭＯ−’ｊ−０（ＯＨ２０ＨｔＯ）ｎＲ０Ｍ （ＦＬ：アルキル） その他にも２０ｇアルキルエーテル酢酸４、ＰＯＥヒマ
シ油およびＰＯＥ硬化ヒマシ油（ＰＯＥとリシルイン酸
のエーテル化合物）などがある。

これらＰＯＥを有するエーテル化合物の使用量は、該エ
ーテル化合物の種類やトナー粒子、前記の正荷電制御剤
の種類、量、その他の条件によって異なるが、担体液体
１０００重量部に対し０．００１乃至５重量部の範囲を
目安にして用いることができる。担体液に添加するには
、メタノール、エタノーノペ酢酸ブチル、トルエン、キ
シレンなどの有機溶媒の溶液として祭加することができ
る。

本発明の液体現像剤を製造するには、種々の公知の方法
によることが出来、例えば着色剤、樹脂及び電荷制御剤
を混合し、石油系脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素又は
ノ１０ゲン化脂肪族炭化水素等の担体液中でアトライタ
ー、ボールミル等の分散機で分散し、得られた濃縮トナ
ーを低誘電率、高絶縁性担体液体で希釈する方法や、着
色剤、樹脂及び電荷制御剤の濃縮物を上記担体液体中に
滴下してトナー粒子を得、る方法や、低誘電率、高絶縁
性担体液体中でモノマーを重合してトナー粒子を得た後
、着色剤及び電荷制御剤を添加する方法等がある。

本発明に用いられる担体液体は、低誘電率で高電気絶縁
性のものであり、例えばノルマルパラフィン系炭化水素
、インパラフィン系炭化水素、脂脂族炭化水素、芳香族
炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素等が挙げられるが
、インパラフィン系炭化水素が好ましく、例えばシェル
シルア１（シェル石油製）、アイソパーＧ及びアイソ／
ニーＨ及びアイソパーＫ及びアイソパーＬ（エッソ石油
製）、アイビーソルベント（出光面油製）等が使用でき
る。

トナー粒子としては、カーボンブラック等の顔料又は染
料を樹脂、例えばアルキド樹脂、アクリルＨＪＬ　ロジ
ン、ゴム、スチレン−アクリル酸エステル共重合体など
で被覆したもの、或いは特開昭５３−５４０２９、同昭
５３−５２５８８、同昭５３−１２３１３８、同昭５７
−４８７３８、同昭５７−１２９４５０、同昭５８−５
５９３９、同昭５９−８３１７４、同昭５９−２１２８
５１等に記載されているような樹脂粒子を例えばオイル
ブラック、オイルレッド等の油溶性アゾ染料、ビスマル
クブラウン、クリソイジン等の塩基性アゾ染料、ウール
ブラック、アミドブラックグリーン、ブルーブラックＨ
Ｆ等の酸性アゾ染料、ダイレクトデーブラックＥ１コン
ゴーレッド等の直接染料、スータンバイオレット、アシ
ッドブルー等のアントラキノン系染料、オーラミン、マ
ラカイトグリーン、クリスタルバイオレット、ビクトリ
アブルー等のカルボニウム染料、ローダミンＢの如くロ
ーダミン染料、サフラニン、ニグロシンメチレンブルー
等のキノンイミン染料等の着色剤で着色したもの等が使
用できる。

特にオフセット印刷版用の場合には、印刷インキの受容
性、定着性などの理由から、後者の樹脂粒子の液体現像
剤が好んで用いられるが、樹脂粒子自体は荷電特性が充
分で々いだめ、電荷制御剤により荷１！をもたせている
。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する０ （Ｅ）　　実施例 実施例１゜ 〔本発明現像剤−１〕 攪拌機、温度計および窒素導入管を備えた１ノフラスコ
中にイソパラフィン系炭化水素より成るアイビーソルベ
ント（出光石油製）５００Ｆ、ラウリルメタアクリレー
ト１００．９．メタアクリル酸５ＩＩを入れ、重合開始
剤としてＢｐｏ（過酸化ベンゾイル）１１１’ｅ加え８
５℃の水浴上で５時間重合を行ない重合体浴ｇ、を得た
。

、　　その後生成物溶液１００１１をとり、これｆｆｉ
［拌機、温度計、滴下ロートおよび窒素導入管を備えた
１！フラスコ内に移し、アイビーソルベント３００ｇを
加え、７０℃の水浴上で滴下ロートより不溶性共重合体
を与えるモノマーとして、酢酸ビニル１００ｇ、Ｎ−ビ
ニルピロリドン１０ｇおよびメチルアクリレート（Ｔｇ
３℃）５ｇならびに重合開始剤入ＢＩＮ（アゾビスイソ
ブチロニトリル）４ｇの混合物を３時間にわたって滴下
した。

その後、窒素雰囲気下でさらに３時間加熱した後、室温
まで冷却した。生成物は極めて分散安定性に優れた複合
樹脂分散の白色エマルジ曹ンであった。

ついで、このエマルジ■ン液に対し、オイルブラックＨ
ＢＢ　　５ｇをキシレン２０ｉｌｖｃ溶解した溶液を攪
拌下滴下した。さらに′電荷制御剤として先くン に合成したラウリルメタクリレートメタクリル酸共重合
体の２０％溶ｆｉ１５ＩＩと例示化合物（６）１９を加
熱溶解したキシレン浴ｆｉ３ＯＮ、転写カフ゛り防止剤
としてＰＯＥ（１０）ラウリルエーテルリン酸ナトリウ
ム５ｇのキシレン溶液３０Ｉを添加した後、アイビーソ
ルベント中に５０倍に希釈してトナー溶液とした。得ら
れたトナーは良好な分散安定性を示す正電荷トナーであ
り、電子顕微鏡写真の観察の結果、０．２ｎｍの均一な
分布の粒子。

であった。

〔比較現像剤入〕

本発明現像剤−１の転写カプリ防止剤を除去する以外は
同様にしてトナー溶液とした。

〔比較現像剤Ｂ〕

本発明現像剤−１の電荷制御剤をステベライトロロジン
のアルミニウム塩ＩＩに代える以外は同様にしてトナー
溶液とした。

〔比較現像剤０〕 比較現像剤Ｂの転写カプリ防止剤を除去する以外同様に
してトナー溶液とした。

〔比較現像剤Ｄ〕

本発明現像剤−１の電荷制御剤をステアリン酸アルミニ
ウム塩１ｇに代える以外は同様にしてトナー溶液とした
。

〔比較現像剤Ｅ〕

本発明現像剤−１の電荷制御剤をラウリルアミノパルチ
ミン酸塩１ｇに代え、転写カプリ防止剤を除去する以外
は同様にしてトナー溶液とした。

これらの現像剤を実開昭５６−１２６６５６に記載され
ているような現像装置ｔ（ｆｆ版機）に準備し、２０℃
相対湿度５０％の条件下で酸化亜鉛電子写真オフセット
マスターを連続的に各５０版ずつ製版した０ 転写カプリ防止剤を使用した現像剤（本発明現像剤−１
、比較現像剤Ｂ、　Ｄ）は、いずれの現像剤も転写カプ
リは発生しなかったｏしかし、転写カプリ防止剤を使用
しなかった現像剤（比較現像ち 剤Ａ、０．ｇ）は、いずれの現像剤ル転写カプリを著し
く発生した◇トナーの荷電安定性を調べるだめに、４０
℃、３日、７日及び１４日日間時保存した現像剤により
得られた最大反射′ａ度を第１表に示している。

第１表 第１表の結果から本発明の電荷制御剤を用いた本発明現
像剤−１と比較現像刺入は経時による最大濃度変化がな
く、極めて荷電安定性に優れたものであるが、比較現像
Ｂ、Ｏ，Ｄ、Ｅは経時による最大濃度変化が著しく、荷
電安定性が非常に悪く、また像崩れとか尾引きといった
画像故障を発生しやすい現像剤であった。

以上の事柄！より、本発明の現像剤は非常に荷電安定性
と転写カプリ防止性に優れ、像崩れ、尾引きといった画
像数１傘の発生しない極めて安定な現像剤である。

実施例２゜ 本発明現像剤−１で電荷制御剤として用いた例示化合物
（６）を例示化合物（１）に代える以外は本発明現像剤
−１と同様にしてトナー溶液とし一試験した。本発明現
像剤−１と同様に極めて荷電安定性と転写カプリ防止性
に優れ、像崩れ、尾引きといった画像故障のない優れた
液体現像剤であった。

実施例３゜ 本発明現像剤−１の転写カプリ防止剤’Ｉｐ。

ｈ；　（２０）　／ニルフェニルエーテルに代えル以外
は同様にしてトナー溶液とし、試験した。本発明現像剤
−１と同様に優れた液体現像剤であった０実施例４゜ 本発明現像剤−１で電荷制御剤として用いた例示化合物
（６）を例示化合物（１１）に、転写カプリ防止剤をｐ
ｏＥ（４）ラウリルエーテル硫酸アンモニウム塩に代え
る以外は同、嵌にしてトナー溶液とし、試験した。

本発明現像剤−１と同様に、優れた液体現像剤であった
。

実施例５゜ ステアリルメタアクリレート１００ｙおよびメＩおよび
ＡＩＲＮｌ、８ｇを攪拌器、温度計および窒素導入管を
備えた１ノフラスコ内に入れ、アイビーソルベント５０
０１を加え７５℃で５時間加熱、攪拌を行なった。次い
で生成物溶Ｑ１００ｇをとり、メチルメタアクリレート
ｓ　ｏ　、ｐ、スチレン３５１１ヒドロキシエチルメタ
アクリレート１０１およびＡＩＲＮｌ、０．９を加え７
５℃で５時間加熱攪拌した。生成物は平均粒子径０．１
５Ａの安定なエマルシヨンであった。次いでオリエント
化学社製オイルブラックＨ）ｌＢ８ｇをキシレン６０ｇ
に溶解し、これを上記生成エマルジヨン液に滴下攪拌後
、本発明現像剤−１の転写カプリ防止剤をジＰＯＦｉ（
４）ノニルフェニルエーテルソン酸に代える以外は不発
明現像剤−１の方法と同様にして調製した電荷制御剤を
加え、アイビーソルベントを加え固型分濃度０，９％ま
で希釈して現像剤とした。本発明現像剤と同様に荷電安
定性と転写カプリ防止性に優れ、像崩れ、尾引きといっ
た画像故障を発生しない、優れた液体現像剤であった。

尚、先に例示したいずれの転写カプリ防止剤を使用した
場合でも転写カプリは発生しないが、特ＶＣＰＯＥアル
キルエーテルリン酸を使用した場合、その転写カプリ防
止効果は非常に優れている。

（Ｆ）発明の効果 本発明の液体現像剤は、良好な正電荷を有し、経時によ
る荷電安定性に極めて優れたものであり、金属ローラー
と弾性体ローラーから成る絞りローラ一対の摩擦帯電に
よって金属ローラ上に正荷電液体現像剤が堆積し、感光
体表面へ転写してカプリを生じることを防止したもので
あり、また画像部に発生する像崩れ、尾引きといった画
像故障を防＋ｈＬだものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高絶縁性担体液中に、含窒素複素環核にアミノ基
   を有する化合物と、ポリオキシエチレン基を有するエー
   テル化合物を含むことを特徴とする電子写真用液体現像
   剤。