JP2783846B2 - 静電潜像用液体現像剤 - Google Patents

静電潜像用液体現像剤

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、静電潜像用液体現像剤に関する。
[従来の技術] 静電潜像用液体現像剤は、高絶縁性、低誘電率の担体
液中に、主として着色剤と樹脂とからなるトナーを必要
に応じて極性制御剤と共に分散してなる。
従来、この担体液としては、シクロヘキサン、デカリ
ン、ケロシン、イソパラフィン系溶媒、軽油、ガソリ
ン、塩ふっ素化炭化水素が使用可能であるとされてい
る。
担体液としては、実用的には高電気抵抗(1014Ωcm以
上)を有すること、低誘電率(3以下)であること、溶
解力が小さい(溶解度係数が7程度)こと、臭いがな
く、透明であること、皮膚への刺激等がなく無害である
こと、引火性が低いこと、乾燥が速いこと等の性質が要
求され、このようなことからイソパラフィン系溶媒が実
用化されている[たとえばエクソン社製アイソパー(商
標名Isopar)]。
[発明が解決しようとする課題] ところで、今日湿式複写機もペーパーフリー化が進
み、さらに高画像濃度が要求されているが、これに対し
ては転写紙上にトナーを多量に付着させることにより対
応してきた。ところが、トナー付着量を増加させると、
定着性能を向上させるために定着装置の定着ローラーの
温度を高めたり、あるいは蒸発性の良好な担体液を使用
する必要があるが、これに伴ない室内の担体液蒸気濃度
が高まり。異臭ないし不快臭を感じることがある。この
傾向は多量、連続コピー作業の際とくに著しく、衛生上
好ましくないので室内の換気に配慮を要し、場合によっ
てはコピー速度の制限が必要となる。
本発明は、こうした実情に鑑み、定着速度の高速化に
対応でき、しかも発生する蒸気が何らの異臭も感じさせ
ず、室内環境上問題のない担体液を使用する静電潜像液
像用液体現像剤を提供することを目的とするものであ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前記した課題を解決すべく従来より検
討を重ねてきた結果、特定のシリコーンオイルが絶縁
性、低誘電率、トナー分散性等前記した担体としての基
本的要求性能を満足し、しかも異臭の発生もないことを
知見し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、トナー粒子が絶縁性担体液中に
分散してなる静電潜像用液体現像剤において、前記絶縁
性担体液の少くとも一部が、フェニルメチル系シリコー
ンオイルからなることを特徴とする静電潜像用液体現像
剤である。
次に、本発明の液体現像剤を説明するに先立ち、この
現像剤が適用される湿式電子写真複写機について述べ
る。
第1図は湿式電子写真複写機の一例を示す概略図であ
って、感光体ドラム1上の静電荷像は、この感光体ドラ
ム1と微小間隙をもたせて回転駆動する現像液を保持し
た現像ローラ2,3により顕像化され、現像ローラ2,3はス
クレーパー4,5で清浄されるようになっている。感光体
ドラム1は複写時には図示されていない駆動装置により
一定速度で矢印方向に回転され、メインチャージャー6
で一様に帯電された後、光学系7を通して原稿像が投影
されて静電荷像が形成される。感光体ドラム1上の作像
領域以外のところはイレーサー8により除電される。
静電荷像は、前記のように現像ローラ2,3を有する湿
式現像装置により現像され、次いで、このトナー像は給
紙装置(図示されていない)から破線矢印のごとく搬送
ローラ9,10を通して給送されてきた転写紙11へ転写チャ
ージャー12により転写される。画像をもった転写紙11は
分離ローラ13,14で感光体ドラム1から離され、搬送ベ
ルト15で第2図に示される定着装置へと導かれる。この
定着装置において、トナー207を担持した転写紙11は、
ヒーター202を内蔵した熱ローラ201と押えローラ204と
により定着される。なお、第2図において、203はクリ
ーニングパット、205はクリーニングブラシ、206は外装
である。
感光体ドラム1は転写紙分離後、クリーニングユニッ
ト16で残留現像液が除去され、除電器(除電ランプ17又
は除電チャージャー)で残留電荷が除去されて次の複写
に供される。なお、クリーニングユニット16はクリーニ
ングフォームローラ161、絞りローラ162及びクリーニン
グブレード163等からなり、ここで集められた残留現像
液は排液回収穴164から外部へと抜き出される。上記湿
式現像装置においては、その現像部内に現像ローラ2,3
とともにスクイズローラ18、このスクイズローラに当接
したスクレーパー19が配設されている。現像ローラの数
は1つでも2つ以上であってもよいが、これら現像ロー
ラ2,3と感光体ドラム1との間隙は0.1〜0.2mmくらい離
されておくのが望ましい。同様に、スクイズローラ18と
感光体ドラム1との間隙は0.05〜0.09mmくらいが望まし
い。そして、現像ローラ2,3は駆動装置により感光体ド
ラム1の周速より速い周速で回転され、スクイズローラ
18はさらに速い周速で、対向部においてその表面が感光
体ドラム表面とは逆方向に回転されている。現像部への
現像液の供給、循環は現像液供給パイプ20、現像液供給
ノズル21、現像液回収穴22、現像液回収パイプ23をとお
して行われる。なお図面中、24はポンプモーター、25は
ポンプ、26は現像液濃度検出器、27はフロートスイッチ
(液面検知器)、28は補充用現像液槽、29は補充用担体
液槽、30は現像タンクを表わしている。
次に、本発明の液体現像剤について説明する。
すでに述べたように液体現像剤は、担体液中に主とし
て着色剤と樹脂とからなるトナーを分散してなるもので
ある。
本発明に使用する担体液は、フェニルメチル系シリコ
ーンオイルと呼ばれているシリコーンオイルを少くとも
5vol%以上、好ましくは50vol%以上含むものである。
更に好ましくは95vol%以上である。このフェニルメチ
ル系シリコーンオイルは、化学構造的にはシリコーンオ
イルの一部のメチル基をフェニル基に置換したものであ
る。このシリコーンオイルは、熱安定性が高く、従来の
イソパラフィン系溶剤を使用した場合のように定着時に
高温のロールに接触したとき異臭を発生する酸化物を生
じることがなく、高速、大量複写においても環境を損わ
ず衛生上非常に好ましい。
しかも、これには、同じシリコーンオイルであるにも
かかわらず、ジメチルシリコーン系オイルに見られるよ
うな発泡性がなく、形成される画像に悪影響を及ぼすこ
とがない。
さらには、イソパラフィン系溶剤に比して蒸発による
ロスも極めて少ないという利点を有する。
このようにフェニルメチル系シリコーンオイルは静電
潜像現像用液体現像剤の担体液として優れており、とく
に高速、大量複写によく適合するものである。このよう
なフェニルメチル系シリコーンオイルは、ジメチルポリ
シロキサンオイルの少なくとも1つのメチル基をフェニ
ル基で置換したものであり、たとえば東レシリコーンSH
200、SRX310、PRX404、PRX407、あるいは信越シリコー
ンKF56、KF58等として市販されている。また、このシリ
コーンオイルと混合して使用することができる他の担体
液としては、従来知られているものいずれも使用するこ
とができる。
たとえば、エクソン社製のアイソパーL(沸点188〜2
10℃)、アイソパーM(205〜252℃)、アイソパーG
(158〜177℃)、アイソパーH(174〜190℃)、出光石
油化学社製のIPソルベント2028(210〜265℃)、IPソル
ベント2835(275〜350℃)、IPソルベント1620(166〜2
05℃)、日石化学社製のアイソゾール400(206〜257
℃)、BPケミカル社製のインドデカン(176〜185℃)な
どがあげられ、その他にもイソオクタン、リグロイン
(いずれも沸点120〜190℃)なども挙げることができ
る。
本発明のフェニルメチル系シリコーンオイル担体液に
分散せしめるトナー粒子に関しては、従来公知のものを
用いることができる。
たとえばトナー粒子を構成する着色剤としては、
(1)デグサ社製のプリンテックスG、プリンテックス
V、プリンテックスU、スペシャルブラック15、スペシ
ャルブラック4など、(3)三菱化成社製の#44、#3
0、MR−11、MA−100など、(3)キャボット社製のモー
ガルL、ブラックパール1300、ブラックパール1100、ブ
ラックパール900、リーガル400、リーガル660など、
(4)コロンビア社製のネオスペクトラII、ロビン103
5、ロビン1252などの無機顔料の他、フタロシアニンブ
ルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ローダ
ミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、メチルバイオ
レットレーキ、ピーコックブルーレーキ、ナフトールグ
リーンB、ナフトールグリーンY、ナフトールイエロー
S、ナフトールレッド、リソールファーストイエロー2
G、パーマネントレッド4R、ブリリアントファストスカ
ーレット、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、リソ
ールレッド、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリ
アントカーミン6B、パーネントレッドF5R、ピグメント
スカーレット3B、インジゴ、チオインジゴ、オイルピン
ク、ボルドー10Bなどの有機顔料が使用される。
トナー粒子を構成する結着樹脂としては下記一般式
(1) [但し、R1は水素又はメチル基、R2は−COOCnH
2n+1(nは6〜20の整数)を示す。] で表わされるビニルモノマーAと、下記一般式(II) [但し、R1は水素又はメチル基、R3は−COOCnH
2n+1(nは1〜5の整数)、 −COOCH2CH2OH、−COOCH2CH2N(CH3)2 又は−COOCH2CH2N(C2H5)2を示す。]で表わされるビ
ニルモノマー、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、エ
チレングリコールジメタクリレート、スチレン、ジビニ
ルベンゼンあるいはビニルトルエン(モノマーB)との
共重合体、グラフト共重合体が使用される。これらの他
にも (a)イーストマンケミカル社製のN−10、N−11、N
−12、N−14、N−34、N−45、C−10、C−13、C−
15、C−16、E−10、E−11、E−12、E−14、E−1
5、 三井石油化学社製の110P、220P、220MP、320MP、410M
P、210MP、10MP、405MP、200P、4202E、4053E、 三洋化成社製の131P、151P、161P、171P、E300、E250
P、 サゾール社製のH1、H2、A1、A2、A3、A4、 BASF社製のOA WAX、A WAX、ペトロライト社製のBARECO5
00、BARECO2000、E−730、E−2018、E−2020、E−1
040、ペトロナバC、ペトロナバC−36、ペトロナバC
−400、ペトロナバC−7500、Hoechst社製のPE580、PE1
30、PED121、PED136、PED153、PED521、PED522、PED53
4、 ユニオンカーバイト社製のDYNI、DYNF、DYNH、DYNJ、DY
NK、 モンサイト社製のORIZON805、705、50、デュポン社製の
ALATHON3、10、12、14、16、20、22、23、 アライドケミカル社製のACポリエチレン、6、6A、15、 三井ポリケミカル社製のエパフレックス150、210、22
0、250、260、310、360、410、420、450、460、550、56
0などの合成ポリエチレン、ポリプロピレン又はそれら
の変成品、 (b)カルナバワックス、モンタンワックス、キャンデ
リラワックス、シュガーケーンワックス、オーリキュリ
ーワックス、蜜ろう、木ろう、ヌカろうなどの天然ワッ
クス、 (c)エステルガム、硬化ロジンなどの天然樹脂、 (d)天然樹脂変性マレイン酸樹脂、天然樹脂変性フェ
ノール樹脂、天然樹脂変性ポリエステル樹脂、天然樹脂
変性ペンタエリスリトール樹脂、エポキシ樹脂などの天
然樹脂変性硬化樹脂 などが適宜結着樹脂として使用できる。
本発明現像液はこれら着色剤及び樹脂を前記の担体液
とともにボールミル、キティミル、ディスクミル、ピニ
ミル、振動ミルなどの分散機に投入し、粒径0.1〜4.0μ
mのトナー成分が形成されるように混練分散を行えばよ
い。なお、この現像液調製の際、着色剤を予め合成ポリ
エチレン、天然樹脂、天然樹脂変性硬化樹脂などで処理
しておくのが望ましい。
[実施例] 次に実施例を示す。ここでの部、%はとくに指摘のな
い限りともに重量基準である。
実施例1 メチルメタクリレート/ステアリルメタクリレート/
ヒドロキシエチルメタクリレート/メタクリル酸(10/8
0/10/10)共重合体のアイソパーH分散液(固形分33
%) 600部 カーボンブラック(デグサ社製PrintexU)300部と、
天然樹脂変性マレイン酸(徳島精油社製テスコンMRP)2
00部と、ポリエチレン(三洋化成社製171P)600部とを
三本ロールミルで混練し粉砕した処理顔料 1000部 アイソパーH(エクソン社製) 2400部 をピンミルで混練して濃縮トナーを調製した。
また、この濃縮トナー100部に各種の担体液1000部を
加え分散し、現像液とした。この現像液を使用して湿式
複写機(リコー製CT−5085)により試験を行った。その
結果を表に示す。
[試験条件] (1)定着装置 線速:288mm/sec ヒータ:700W 定着ローラ表面温度:210±10℃ (2)複写条件 画像面積比率7%、35CPM(A−4サイズ、横通
紙)、15分間連続複写 (3)試験室 30m3の無換気室(ステンレス張り) [試験項目および評価法] (1)液体現像剤の層分離(24時間放置後) ○:層分離なし △:若干層分離(上澄液不透明) ×:層分離(上澄液透明) (2)液体現像剤中のトナー粒子の凝集(24時間放置
後) ○:なし(平均粒子径0.5〜0.8μ) △:ややあり(平均粒子径0.7〜2μ) X:あり(平均粒子径2μ以上) (3)シャープネス 5:文字つぶれがなく鮮明 4:文字つぶれが若干あり 3:文字つぶれが認められるも使用上問題なし 2:文字つぶれがあり、やや不鮮明 1:判読困難 −:画像形成不可 (4)15分間連続複写後の臭気 5:無臭 4:わずかに感じる臭気 3:明らかに感じる臭気 2:やや強い臭気 1:強い臭気 (5)画像濃度 マクベス濃度計による。
なお、(3)シャープネス及び(5)画像濃度は、24
時間放置後の現像液を用いて複写したときの1枚目のコ
ピー画質である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の液体現像剤は担体液とし
てフェニルメチル系シリコーンオイルを使用したことに
より、優れた複写画像特性を維持しつつ、しかも定着時
に発生する担体液蒸気に基づく臭気を発生せず、高速、
大量複写に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の現像剤の試験に使用した湿式電子写
真機の概略図、第2図は同定着装置の概略図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 賢次 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 鶴岡 一郎 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 越後 勝博 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 宮尾 真由美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特公 昭36−19060(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トナー粒子が絶縁性担体液中に分散してな
    る静電潜像用液体現像剤において、前記絶縁性担体液の
    少くとも一部が、フェニルメチル系シリコーンオイルか
    らなることを特徴とする静電潜像用液体現像剤。
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