JPS649630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高抵抗率及び低導電率の電気絶縁性
キヤリヤ液中に顔料、染料、樹脂結合剤、極性調
節剤及び常用の添加物が、分散されているか又は
溶解されている、静電荷像を現像するための液体
現像剤に関する。更に、それに使用される極性調
節剤も本発明の対象である。

液体現像剤は、静電荷潜像を可視的にするため
に電子写真又はエレクトログラフイ複写法におい
て使用される。原則的には、該現像剤は、キヤリ
ヤ液中に樹脂結合剤及び極性調節剤を含有する溶
液中に着色粒子を分散してなる。着色粒子は、そ
れに付着する極性調節剤及び結合剤とともに、電
荷像の電界中に電気泳動的に沈積させる。

顔料にそれの分散前に樹脂被覆を設けることは
公知である。重合体であつてもよい該樹脂は、物
理的又は化学的方法、例えばグラフト重合によつ
て顔料粒子に結合される（米国特許明細書第
3968044号又は西ドイツ国特許公開公報第2538581
号参照）。この方法で、特に安定な分散液が製造
される。

顔料粒子の表面に設けられた樹脂はある程度極
性調節剤として作用し、その影響は、このような
顔料分散液にさらに極性調節剤が必要でない程度
に強くてもよい。

顔料粒子の表面に設けられた樹脂又は重合体被
覆と一緒に、キヤリヤ液中に溶解した樹脂結合剤
は顔料粒子を電荷像に固定するためもしくは転写
後に複写のための適当な基材、例えば紙に固定す
るのに役立つ。

顔料粒子を光導電性層から平滑な紙に転写すべ
き場合、固定用樹脂の割合は特に高くなければな
らない。脂肪族炭化水素に可溶の樹脂はこのよう
な顔料粒子の製造には余り適当でない。それとい
うのも必要とされる樹脂の量はキヤリヤ液の粘度
を電気泳動的沈積が妨げられる程度に増大させる
からである。他面において、このタイプの現像液
は脂肪族炭化水素中の重合体分散液、例えば所謂
オルガノゾル又はデスパーシマーを使用すること
によつて有利に製造することができる。この方法
で、高い結合剤含量を有し、それ自体容易に電気
泳動的沈積の傾向を有する低粘度現像液が得られ
る。このタイプの液体現像剤は、西ドイツ国特許
公開公報第2532282号、同第2600200号及び同第
2114773号に記載されている。

脂肪族溶剤に可溶の極性調節剤は、普通顔料粒
子によつて溶液から吸収され、その電荷の大きさ
及び極性を決定する。極性調節剤は、屡々分散剤
としても作用する。さもなければ、液体現像剤は
付加的に分散剤を含有する。

多くの公知の極性調節剤は正電荷を顔料粒子に
与え、その結果顔料粒子は負に帯電された静電荷
像に施こすことができる；該調節剤の例は、特に
金属石鹸である。顔料粒子の負電荷は、レシチ
ン、アルキル化ポリビニルピロリドン、もしくは
長鎖アルキルベンゼンスルホン酸又は長鎖ジアル
キルスルホスクシン酸の金属塩のような極性調節
剤によつて惹起される（西ドイツ国特許公開公報
第1930784号及び同第2402953号参照）。

しかし、顔料粒子の負電荷を惹起する公知の極
性調節剤は該要求を完全には満足しないことが判
明した。重合体中に高濃度に存在しかつ光導電層
から受取シートに転写することができる顔料粒子
の場合、電荷は屡々不十分に調節される。多くの
場合、極性調節剤は著しく高い導電率を有する。
調節作用は弱いが、比較的高い導電率を有する極
性調節剤を、必要とされる良好な極性調節が達成
されるような量で加えると、液体現像剤は著しく
高い導電率を得る。この効果は、新たな現像剤濃
縮物を繰り返し補充した場合に特に不利である。
若干の場合には、極性調節剤はむしろ、それが複
写装置中で長時間作用する間に光導電層を攻撃す
るという欠点を有する。

若干の公知の極性調節剤は、上記した欠点の幾
つかを同時に有している。

従つて、本発明の目的は、低い導電率とともに
強い調節作用を有しかつ光導電層を侵蝕しない負
に帯電する極性調節剤を提供することである。

この課題は、極性調節剤がキヤリヤ液に可溶で
あり、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン１〜50重量％
及びメタクリル酸エステル50〜99重量％から成る
共重合体であることを特徴とする上記したタイプ
の液体現像剤によつて達成される。すぐれた実施
態様においては、この共重合体はＮ−ビニル−２
−ピロリドン15〜40重量％及びメタクリル酸エス
テル60〜85重量％を含有する。

こうして、高い陰電荷がキヤリヤ液に含まれる
顔料粒子に与えられる。本発明による極性調節剤
を含有する液体現像剤は、バツクグランドを汚染
することなく、正に帯電された静電荷潜像の鮮明
な現像を可能にする。

アルコール成分が直鎖又は分子鎖に少なくとも
６個の炭素原子を有するメタクリル酸エステルを
含有する共重合体が特に好適である。２−エチル
−ヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレ
ート及びオクタデシルメタクリレートは、メタク
リル酸エステルとして有利に使用される。

こうして、付加的な効果として、本発明による
極性調節剤はキヤリヤ液に易溶であると同時に液
体現像剤に良好な安定性を与えるすぐれた分散剤
を形成する効果が達成される。

本発明による極性調節剤は、有利に低い導電率
を有する。それ故、この調節剤は、不所望の導電
率値を惹起することなく高い濃度で現像液に加え
ることができる。他面において、この調節剤はセ
レンから成るか、又はセレンを含有する光導電層
を攻撃しない。

メタクリル酸エステル成分及びＮ−ビニル−２
−ピロリドン成分の他に僅少量の他の単量体を、
本発明による極性調節剤の製造に加えることもで
きる。適当な単量体は、メタクリル酸、アクリル
酸アミド、又はヒドロキシアルキルメタクリレー
トのような極性の側鎖を有するアクリル系単量体
である。これらの単量体は、５重量％までの量で
共重合される。

この共重合体は、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン
及び該メタクリル酸エステル成分の溶液を窒素雰
囲気下に重合開始剤の存在下で加熱すると同時に
撹拌することによつて製造することができる。例
えば、アゾイソ酪酸ジニトリル（AIBN）を開始
剤として使用することができる。重合温度は、使
用される開始剤のタイプに依存する。AIBNを使
用する場合、温度は有利に約70℃〜90℃の間にあ
る。

重合は溶剤中で行なわれ、該溶剤には有利に後
でキヤリヤ液の主成分を形成する同じ脂肪族炭化
水素が選択される。もちろん、重合成分の１つが
この溶剤に不溶であるべき場合には、重合は他の
溶剤、例えばトルエン中で実施することも可能で
ある。この場合、使用した溶剤は重合後に除去さ
れ、残存する重合体は脂肪族炭化水素に溶解され
る。

濁り溶液を生じる重合体は、最良の調節効果を
有する。この濁りは、高い分子量によるかもしく
は形成された共重合体鎖に対する未消費のＮ−ビ
ニル−２−ピロリドンのグラフト重合開始によつ
て惹起されると思われる。

本発明による極性調節剤は、全てのタイプの液
体現像剤の製造に使用することができる。すなわ
ち、例えば普通のカーボンブツクを重合体溶液に
分散させ、次に可溶性樹脂又は重合体オルガノゾ
ルのような固定剤及び場合によつてはさらに極性
調節剤を分散液に加えることもできる。上記した
普通のカーボンブラツクの代りに、レジネート
−、フラツシユ−又は重合体グラフト−カーボン
ブラツク又は他の顔料を使用することもできる。
全ての場合に、本発明による極性調節剤は明確な
負電荷を顔料粒子に与える。

次の例１〜例８は、本発明による極性調節剤の
製造を記載する。例９及び例10は、これらの極性
調節剤を用いて製造した液体現像剤に関するもの
である。

例 １ 沸点範囲160℃〜180℃の脂肪族炭化水素100ｇ、
２−エチルヘキシルメタクリレート70ｇ、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン10ｇ及びAIBN0.3ｇを、
撹拌機、還流冷却器、温度計及びガス供給管を備
える内容500mlの四首フラスコ中に充填する。撹
拌の間、該混合物を室温で10分間窒素で洗い、次
にこの窒素普囲気をグリセロール浴中で加熱す
る。重合は浴温80℃で６時間実施する。得られる
共重合体溶液は殆んど透明である。

例 ２ 沸点範囲約160℃〜180℃の脂肪族炭化水素600
ｇ、２−エチルヘキシルメタクリレート390ｇ、
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン90ｇ及びAIBN1.8
ｇを例１のように装備された四首フラスコ（但し
２の内容を有する）に充填する。該混合物を窒
素で10分間洗つた後に、80℃で５時間重合させ
る。得られる粘稠な重合体溶液は濁つている。

例 ３ 例１を、次の混合物を使用して繰り返す： 脂肪族炭化水素100ｇ、２−エチルヘキシルメ
タクリレート62.5ｇ、Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン17.5ｇ及びAIBN0.3ｇ。重合は５時間実施す
る。濁つた重合体溶液が得られる。

例 ４ 沸点範囲約160℃〜180℃の脂肪族炭化水素100
ｇ、２−エチルヘキシルメタクリレート65ｇ、Ｎ
−ビニル−２−ピロリドン15ｇ及びAIBN0.3ｇ
を窒素雰囲気下に、例１で使用した四首フラスコ
中で撹拌し、その間温度は上昇する。加熱浴を１
時間それぞれ温度65℃、70℃、75℃、80℃、85℃
及び90℃に維持する。こうして得られる重合液溶
液は、例２によつて得られるものと殆んど同じ性
質を有する。

例 ５ 次の混合物を５時間温度80℃で窒素雰囲気下
に、例１で使用した四首フラスコ中で重合させ
る：脂肪族炭化水素100ｇ、ドデシルメタクリレ
ート65ｇ、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン15ｇ及び
AIBN0.3ｇ。こうして、軽度に濁つた重合体溶
液が得られる。

例 ６ 沸点範囲160℃〜180℃の脂肪族炭化水素100ｇ、
２−エチルヘキシルメタクリレート65ｇ、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン13ｇ、２−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート２ｇ及びAIBN0.3ｇを例１
で使用した四首フラスコ中で80℃で4.5時間重合
させる。得られる重合体溶液はゲル化する傾向が
あるので、なお温い溶液を最初に使用した脂肪族
炭化水素で総量400mlにする。この重合体溶液は
軽度に濁つている。

例 ７ 脂肪族炭化水素100ｇ、２−エチルヘキシルメ
タクリレート65ｇ、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン
14.5ｇ、メタクリル酸0.5ｇ及びAIBN0.3ｇを4.5
時間温度80℃で重合させる。こうして、透明な重
合体溶液が得られる。

例 ８ 脂肪族炭化水素300ｇ、ステアリルメタクリレ
ート68.2ｇ、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン40ｇ及
びAIBN0.3ｇを５時間80℃で重合させる。こう
して得られる重合体溶液は、乳状の濁りを示す。

例 ９ カーボンブラツク36ｇを、例２に記載したよう
にして製造した重合体溶液162ｇ及び沸点範囲175
℃〜190℃の脂肪族炭化水素300ｇと一緒に、撹拌
機を備えるボールミル（MolinexPE5型、西ドイ
ツ国Selb在Messrs.Netzsch社製）を使用して３
時間粉砕する。粉砕工程の終り頃に、上記炭化水
素をさらに450ｇ加える。

こうして得られるカーボンブラツク分散液300
ｇを西ドイツ国特許公開公報第2114773号の例２
によつて製造された有機重合体分散液100ｇ及び
本明細書の例２によつて得られた重合体溶液120
ｇと混合する。該混合物を沸点範囲160℃〜180℃
の脂肪族炭化水素13で稀釈することによつて、
正電荷像を鮮明に現像する液体現像剤が製造され
る。

例 10 (a) グラフトカーボンブラツクの製造 撹拌機を備えかつ還流冷却器、滴下漏斗及び
ガス導入管を備える密封粉砕コンパートメント
を有するボールミル（MolinexPE5）中で、カ
ーボンブラツク36ｇを30分間に、例２による重
合体溶液43.8ｇ及び沸点範囲175℃〜190℃の脂
肪族炭化水素300ｇ中に分散させる。得られる
懸濁液を、ドデシルメタクリレート109.5ｇ、
酢酸ビニル9.6ｇ、スチレン6.3ｇ、メタクリル
酸1.2ｇ及びAIBN0.23ｇと混合する。空気を窒
素で置換した後に、粉砕コンパートメントを80
℃に加熱することによつてグラフト重合を開始
する。80℃で3.5時間加熱した後に、コンパー
トメントを約30℃に徐々に冷却し、重合を停止
させる。最後に、得られるグラフトカーボンブ
ラツク懸濁液を沸点範囲175℃〜190℃の脂肪族
炭化水素をさらに450ｇ加えることによつて稀
釈する。

(b) 液体現像剤の製造 上記のようにして製造したグラフトカーボン
ブラツク懸濁液60ｇを、例１に挙げた有機重合
体分散剤20ｇ及び例２によつて得られた重合体
溶液10ｇと混合する。該混合物を沸点範囲160
℃〜180℃の脂肪族炭化水素2.5で稀釈するこ
とによつて、良好なネガチブ現像液が得られ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気絶縁性キヤリヤ液中に顔料又は染料、樹
   脂結合剤、極性調節剤及び常用の添加物が、分散
   又は溶解されている、静電荷像を現像するための
   液体現像剤において、極性調節剤がキヤリヤ液に
   可溶性でありかつＮ−ビニル−２−ピロリドン１
   〜50重量％及びメタクリル酸エステル50〜99重量
   ％から成る共重合体であることを特徴とする、液
   体現像剤。 ２ 電荷調節剤がＮ−ビニル−２−ピロリドン少
   なくとも15〜40重量％及びメタクリル酸エステル
   60〜85重量％から成る共重合体である、特許請求
   の範囲第１項記載の液体現像剤。 ３ メタクリル酸エステルは炭素原子数少なくと
   も６を有するアルコール成分を有する、特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の液体現像剤。 ４ 共重合体は２−エチルヘキシルメタクリレー
   トを含有する、特許請求の範囲第１項乃至第３項
   のいずれかに記載の液体現像剤。 ５ 共重合体はドデシルメタクリレートを含有す
   る、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   に記載の液体現像剤。 ６ 共重合体はオクタデシルメタクリレートを含
   有する、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
   れかに記載の液体現像剤。 ７ 電荷調節剤は付加的に極性側鎖を有するアク
   リル単量体を含有する共重合体である、特許請求
   の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の液体
   現像剤。 ８ 共重合体は極性側鎖を有するアクリル単量体
   を約５重量％まで含有する、特許請求の範囲第７
   項記載の液体現像剤。 ９ 極性側鎖を有するアクリル単量体は、メタク
   リル酸、アクリル酸アミド及びヒドロキシアルキ
   ルメタクリレートから成る群から選択される、特
   許請求の範囲第７項又は第８項に記載の液体現像
   剤。 １０ 顔料粒子を負に帯電するための電荷調節剤
   がＮ−ビニル−２−ピロリドン１〜50重量％とメ
   タクリル酸エステル50〜99重量％との共重合体よ
   りなる、特許請求の範囲第１項乃至第９項のいず
   れかに記載の液体現像剤。