説明

湿式静電写真転写方法

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は液体現像剤を用いる湿式転写法に関し、さらに詳細には転写画質の優れた湿式転写法に関する。
「従来の技術」
従来、感光体上の静電潜像を液体現像剤で現像し、その現像された画像を転写紙などの被転写体に転写する方法としては次の様なものが知られている。一つの方法として、像担持体上の静電潜像を液体現像剤で現像した後、該現像画像と被転写体を担体液が十分残存している間に重ね、コロナ転写又はバイアスローラー転写により転写する方法が挙げられる。この方法では、転写時に被転写体と像担持体間に存在する担体液に流動が生じ、転写画像に流れが発生することがある。また別の方法として、トナー画像担持体と被転写体をローラーにより直接密着させて転写を行なう方法もあるが、密着時に像担持体上の担体液が流動し、像担持体上の画像が乱れたり、転写画像に流れが発生することがある。
この欠点を防止する方法として特公昭46−1799号では転写ローラーを2本設け、1本目のローラーには2本目のローラーとは逆のバイアスを印加する方法を示している。この方法によれば転写画像の乱れはある程度防止出来るが十分ではない。又、特公昭51−44654号では、現像後、コロナ放電により像担持体上の担体液の液厚を5〜30μmに制御した後、転写する方法が示されている。この方法は、湿式転写に必要にして十分な量の担体液を像担持体と被転写体の間に介在させることにより上記方法の欠点を改良し、転写効率向上と被転写体への不必要な液の浸み込みを減少させたものである。
この方法によれば、転写時に存在する過剰な担体液による転写画像の流れは、液厚コントロールにより、ある程度防げるかも知れないが、一方で液厚コントロールの為に行なうコロナ放電により、像担持体上の画像が乱れると云う欠点を有している。特公昭62−49619号では樹脂の溶液を像担持体と転写シートの間に介在させ転写の付着量を均一にコントロールする方法が示されているが、転写時の画像の乱れは十分に改良されない。さらにこの方法で得られた被転写体の印刷版に適用した場合には、溶解している樹脂が印刷版に付着し地汚れを発生しやすくなるなどの問題点がある。
「発明が解決しようとする課題」
本発明の第1の目的は、静電写真用液体現像剤で形成したトナー画像を被転写体に転写する時に発生する画像流れ等のない高画質のトナー転写画像を得る転写方法を提案することにある。
本発明の第2の目的は、トナー画像転写効率の優れた転写方法を提供することにある。
「課題を解決するための手段」
本発明者らは、鋭意検討の結果、少なくともトナー粒子及び担体液を含有する静電写真用液体現像剤によって像担持体上に形成した静電潜像を現像し、該トナー画像を1回または複数回の転写工程によりトナー画像担持体から被転写体に転写する湿式静電写真転写法において、該転写工程が少なくとも■像担持体上のトナー画像を、トナー1mg当たりの担持液あるいはリンス液の重量が、20mg未満となるように乾燥する工程■トナー画像担持体と被転写体の空隙に体積抵抗109Ω・cm以上かつ誘電率3以下の非水液媒体を供給する工程■該トナー画像を被転写体に転写する工程からなる工程を含むことを特徴とする湿式静電写真転写方法により、目的を達することができた。
本発明の作用機構は必ずしも明確ではないが、トナー画像形成後に担体液をあるいはリンス液をトナー1mg当たり、20mg未満となるように乾燥させることにより、トナー粒子同志が結合あるいは凝集を起こし、転写に際してトナー粒子が個々に挙動せず、トナー粒子の凝集体となって転写するためと考えられる。
従来の転写法においては、担体液を一部除去する工程が含まれる場合があるが、実質的に乾燥させていないためトナー粒子が単一で転写し、転写時の外乱により画質が劣化していると考えられる。
又、本発明者らは特願昭63−052937号において、トナー現像後担体液をトター重量1mg当たり2〜20mgにすることにより、転写画像の画質が向上することを開示している。しかしながらこの方法では、担体液の重量を制御するのが困難であり、転写画質も充分とは言えなかった。
本発明の方法においては、像担持体上のトナー画像を、トナー1mg当たりの担体液あるいはリンス液の重量が20mg未満となるように乾燥させることにより、トナー粒子間の相互作用を高め転写画像の画質を一層向上させることが出来たと考えられる。又担体液の蒸発後、適当な量の非水液媒体を像担持体と非転写体の空隙に満たすことにより制御が極めて容易にできるようになった。
以下、本発明について詳細に述べる。
像担持体上にトナー画像を形成する工程としては、従来公知の静電子写真法、電子写真法などによって静電潜像を形成し、静電写真用液体現像剤で現像することにより形成することができる。
トナー画像形成後、液体現像剤中のイオン成分や分散剤などの可溶性成分あるいは余剰なトナー粒子などを除去する目的で必要により109Ω・cm以上の非水液媒体でリンスすることも可能である。このリンスにより液体現像剤中のイオン成分や分散剤などの可溶性成分などを除去することができる。
次に、像担持体上の液体現像剤の担体液あるいはリンス液を実質的に乾燥する。乾燥法としては、一定時間放置する自然乾燥法、冷風あるいは温風を吹きかける方法、赤外線等の輻射エネルギーを利用する方法、ローラ、コロナ放電、プレート等の各種方法を組み合わせて用いることができ、特に限定されるものではない。
本発明における担体液あるいはリンス液を乾燥させる工程は、トナー粒子相互間の作用を高め、転写時のトナー画質の劣化を防止するために、担体液あるいはリンス液を蒸発、濃縮する工程である。この乾燥の程度は、液体現像剤の構成によって、異なり一概に特定することはできない。例えば、トナー粒子の一部が担体液あるいはリンス液に溶解あるいは膨潤する場合には、その残量が比較的多い場合にも粒子間の相互作用が大きく、トナー粒子の一部が担体液あるいはリンス液に膨潤しない場合には、その残量を少なくすることによって実現することができる。即ち、本発明における乾燥工程を経たトナー画像は、その表面に液体がほとんど認められない状態にまで担体液あるいはリンス液を蒸発した状態となる。具体的には、トナー粒子1mg当り担体液あるいはリンス液を20mg未満まで乾燥、濃縮するのが好ましく、10mg以下にするのがより好ましい。特に担体液あるいはリンス液の残量を5mg以下にすることにより更に好ましく使用できる。
次に、像担持体上のトナー画像を被転写体に転写する。転写に際しては、あらかじめ像担持体表面、被転写体表面あるいは両者の表面に転写用非水液媒体を供給する。
供給する非水液媒体の量は、被転写体の材質によっても異なり、一概に特定することは出来ない。例えば被転写体がアルミニウム基板、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの様に、非水溶媒を吸収しない場合には、2〜80g/m2が好適であり、2〜40g/m2が更に好ましく使用出来る。
被転写体として紙などを使用する場合は、普通紙、コート紙、アート紙、防水処理された紙あるいはその厚さなどにより非水液媒体の供給量を特定することは困難であるが普通紙(PPC用転写紙コピーエースA)では2〜80g/m2が好ましく、20〜80g/m2が更に好適であった。
非水液媒体の供給量が上記の値より多い場合は画像流れや画像がくずれて乱れが発生し、少ない場合は転写ムラや転写効率の低下を起こす場合がある。
非水液媒体としては、電気抵抗が1×109Ω・cm以上かつ誘電率が3以下の無極性の溶剤を用いることが出来る。
例えば、直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素などの溶剤を挙げることができるが、揮発性、安全性、公害性、臭気などの点からオクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、ドデカン、イソドデカン、ノナン、イソパラフィン系の石油溶剤であるアイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL(アイソバー「Isopar」はエクソン社の商品名)、ソルベツソ100、シエルゾル71(シエル社製)などが好適である。
その後、像担持体表面と被転写体表面を重ね合せ、あるいは接触させながら転写する。転写方法には、静電転写法のコロナ転写、バイアスローラー転写又は被転写体が導電性の場合は直接電圧を印加する転写方法等が挙げられ、特に限定されるものではない。転写された画像は乾燥後加熱、溶剤蒸気等の公知の方法により定着する。
以上述べた工程に転写効率を向上させるために更に像担持体上のトナー画像を乾燥工程を経た後、トナー画像担持体上にコロナ放電を行ない像担持体上の画像を一様に帯電する工程を含んでも良い。
本発明に用いる液体現像剤としては任意の公知の現像剤を用いることが出来る。例えば特公昭35−5511号、特公昭35−13424号、特公昭50−40017号、特開昭49−98634号、特開昭58−129438号、特開昭61−180248号、電子写真技術の基礎と応用(電子写真学会編、コロナ社(1988))等で開示された現像剤が挙げられる。
これらの液体現像剤は一般的に担体液、トナー粒子を形成する着色剤、着色剤と定着性を付与するための着色剤を被覆あるいは着色剤に吸着性をもつ高分子樹脂、トナー粒子の分散を促進したり、分散の安定化の働きをする分散剤およびトナー粒子の極性と荷電量をコントロールする荷電調節剤から成る。場合によってトナーの着色性が要求されない場合は、上の成分から着色剤を除いたものをトナーとして用いることも出来る。
樹脂としては、公知の種々の樹脂を用いることが出来るが特に特開昭61−180248号、特開昭63−41272号、特開昭63−41273号で開示されたエチレンと(メタ)アクリル酸の共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとエチルアクリレートの共重合体やエチレンと(メタ)アクリル酸エステルの共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸・(メタ)アクリル酸エステルの三元共重合体などのエチレン系共重合体が好ましく使用出来る。
担体液およびリンス液としては、電気抵抗が1×109Ω・cm以上かつ誘電率が3以下の無極性の非水溶剤を用いることが出来る。該非水液媒体としては、直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素などの溶剤を挙げることができるが、揮発性、安全性、公害性、臭気などの点からオクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、ドデカン、イソドデカン、ノナン、イソパラフィン系の石油溶剤であるアイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL(アイソバー「Isopar」はエクソン社の商品名)、ソルベツソ100、シエルゾル71(シエル社製)などが好適である。
現像剤中のトナー粒子濃度は特に制限されないが、現像剤1■当り0.1〜10gである。(すなわちトナー粒子1■当り担体液100〜10000gとなる。)
荷電調節剤としては公知の種々のものを用いることが出来、その濃度は現像剤1■当り0.01〜10g、好ましくは0.01〜1gである。また、分散剤も公知の種々のものを用いることが出来、その濃度は現像剤1■当り0.01〜50g、好ましくは0.1〜10gである。
本発明に用いられる像担持体としては、「ELECTROPHOTOGRAPHY」(R.M.Schafferrt;Focal Press,1980)、「電子写真技術の基礎と応用」(電子写真学会編;コロナ社、1988)等に記載の周知の有機光導電体もしくは無機光導電体が挙げられる。また帯電針によって帯電された誘電体も用いることができる。
本発明に用いる被転写体としては、特に限定されることなく種々のものを用いることが出来る。例えば、普通紙、各種の表面コート紙、ZnO塗工紙、印刷版用アルミニウム基板、さらにポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、トリアセチルセルロースなどのプラスチックフィルム、各種フィルムに金属を蒸着、あるいは各種のポリマーを塗布したフィルムなどが挙げられる。
印刷用アルミニウム基板としては一般のプルセンシタイズイングプレート(PS版)に使用されているアルミ基板はすべて使用可能であるがグレイングと称される砂目立て処理や陽極酸化処理等で表面処理したアルミニウム基板が好ましいものとして挙げることが出来る。
「実施例」
次に実施例について述べるが、本発明の効果はこれによって限定されることはない。
実施例−1 ポリカーボネート(商品名「レキサン121」G.E.社製)10g、下記に示されるジアリールアミン化合物6g、増感剤として下記に示されるスチリル色素60mgをメチレンクロライド80mlに溶解した。
次いで、この溶液を、ワイヤーバーを用いてパラジウム蒸着層を有する厚さ100ミクロンのポリエチレンテレフタレートフィルムにコーティングしたのち、乾燥して、塗布溶剤を除去し、厚さ6ミクロンの光導電層を設け、電子写真感光体を作製した。




一方、液体現像剤を次の様に調整した。
ニーダーに下記の組成の成分を混合し95℃で2時間混練し、混和物を得た。この混和物をニーダー内で冷却した後、同じニーダー内で粉砕した。この粉砕物1重量部とアイソパーH4重量部をペイントシエカーで6時間分散し分散物を得た。この分散物はトナー固形物が1■当り1gとなる様、アイソパーGで希釈し、同時にマイナス荷重性を付与する荷電調節剤として塩基性バリウムペトロネートを1■当り0.1g含む様にして液体現像剤を作製した。
(混練用組成)


先に準備した電子写真感光体の表面を+400Vに帯電し、ポジオリジナル原稿を通して画像露光を与え、静電潜像を生ぜしめ、前記の液体現像剤で現像直後に担体液に用いられている無極性の脂肪族炭化水素であるアイソパーH(エクソン社製)でリンスを行ない、その後室内(25℃−55%)に14分間放置し、乾燥した。担体液の残留量はトナー1mg当たり1mgであった。
次に富士フィルム(株)製PS版FPD−IIIに用いられているアルミニウム基板上に、アイソパーHの量が16g/m2、6g/m2、1g/m2になる様に調整し、前記の現像した像担持体と重ね合せ、電子写真感光体側からマイナスのコロナ放電を行ない転写した。
転写画像性として画像の流れ、転写ムラ、解像性を調べて表−1に示した。なお、表中の記号は下記を意味する。
○:画像流れなし、エッジの切れ良し。
△:画像流れなし、エッジの切れやや悪い。
×:画像流れあり。
転写効果は、濃度が1.5付近の転写前の感材上の画像濃度(Dm)とそれの転写後の感材上の画像濃度(Dr)から下記の式によって求めた。結果を表−1に示した。




表−1からわかる通り、転写画像性及び転写効果共に優れたものであった。
得られた被転写体を130℃、1分間加熱定着後、富士写真フイルム(株)製PS現像液DP−4を水と1:8に調整後40秒浸漬し、水洗後ガム引きを行ない、オリバー52印刷機(桜井製作所製)印刷テストをした。
その結果、良好な画質の印刷物が得られた。
比較例−1,2 実施例−1において、リンス後の乾燥を4分と1分行い、また転写時の非水液媒体を用いない他は実施例−1と同様の操作により画像を転写した。4分及び1分乾燥したときのリンスの残液量は20mg/mgトナー重量及び32mg/mgトナー重量であった。その後、実施例−1と同様にして画像転写性と転写効率を調べた。得られた結果を表−2に示す。


比較例−1は転写画像性がやや悪く、比較例−2は転写画像性及び転写効率が悪かった。
実施例−2 実施例−1において非水溶媒をアイソパーHからアイソパーG、n−オクタン、n−ノナンに代えて、転写時のアルミニウム基板上の液量を16g/m2に調節する他はまったく同様な操作により転写を行った。転写効率、転写画質共に実施例−1と同様に良好なものであった。


実施例−3 実施例−1においてリンス後の自然乾燥を温風乾燥(像担持体上で40℃、5分間)に代えて転写時のアルミニウム基板上の非水溶媒の液量を16g/m2にする他は、まったく同様な操作により転写を行った。転写効率、転写画質を表−4に示すが共に実施例−1と同様に良好なものであった。
実施例−4 実施例−1において、転写時に電子写真感光体側からのマイナスのコロナ放電に代えて、転写時のアルミニウム基板上の液量を16g/m2に調節後、電子写真感光体とアルミニウム基板の間でアルミニウム基板の直流に+200Vを印加して転写を行った。転写効率及び転写画質を表−4に示すが共に実施例−1と同様に良好なものであった。
実施例−5 実施例−4において、アルミニウム基板上で液量を制御するに代えて、感光体画像表面上で液量を制御した他はまったく同様な操作により転写した。転写効率及び転写画質を表−4に示すが共に実施例−4と同様に良好なものであった。
実施例−6 実施例−5において、アルミニウム基板上に転写するのに代えて、アルミニウム基板を金属電極として、その上に紙を密着させ転写材とした。さらに紙上の液量を25g/m2に調節した他は実施例−5とまったく同様な操作により転写した。転写効率及び転写画質を表−4に示すが共に実施例−5と同様に良好なものであった。


実施例−7〜10 実施例−1において、液体現像剤の顔料の被覆剤であるエチレン・メタクリル酸共重合体を表−5に示す他のエチレン系共重合体に変更した以外は全く同様な操作により転写した。その結果は実施例−1と同様良好な転写性を示した。


実施例−11 実施例−1において、液体現像剤の顔料の被覆剤であるエチレン・メタクリル酸共重合体をエチレン・酢酸ビニル共重合体(商品名:エバフレックス460)に代えて現像剤を調製した。
実施例−1の方法において、アイソパーHでリンスした後、1分乾燥して、その後アルミニウム基板上に液を含まない状態で画像を転写して、転写画像を得た(比較A)。
一方、アイソパーHでリンスした後7分乾燥して、その後アルミニウム基板上にアイソパーHを25g/m2を有する状態で画像を転写して、転写画像を得た(本発明B)。
転写画像の線巾が70ミクロンのものを顕微鏡で観察したところ比較Aはエッジが明瞭でなかったが、本発明Bのものはエッジが明瞭で優れたものであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】少なくともトナー粒子及び担体液を含有する静電写真用液体現像剤によって像担持体上に形成した静電潜像を現像し、該トナー画像を1回または複数回の転写工程によりトナー画像担持体から被転写体に転写する湿式静電転写方法において、該転写工程が少なくとも■ 像担持体上のトナー画像を、トナー1mg当たりの担持液あるいはリンス液の重量が、20mg未満となるように乾燥する工程■ トナー画像担持体と被転写体の空隙に体積抵抗109Ω・cm以上かつ誘電率3以下の非水液媒体を供給する工程■ 該トナー画像を被転写体に転写する工程からなる工程を含むことを特徴とする湿式静電写真転写方法。
【請求項2】静電写真用液体現像剤のトナー粒子成分として少なくとも1種のエチレン系共重合体を含有することを特徴とする請求項(1)記載の湿式静電写真転写方法。

【特許番号】第2592954号
【登録日】平成8年(1996)12月19日
【発行日】平成9年(1997)3月19日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平1−70158
【出願日】平成1年(1989)3月22日
【公開番号】特開平2−248960
【公開日】平成2年(1990)10月4日
【出願人】(999999999)富士写真フイルム株式会社
【参考文献】
【文献】特開 昭63−305376(JP,A)
【文献】特開 昭64−62683(JP,A)