JPH10293468A

JPH10293468A - カラー画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JPH10293468A
Application number: JP9104276A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Fujiwara; 利光藤原; Shuji Iino; 修司飯野; Masaharu Kanazawa; 正晴金沢; Seiji Kojima; 誠司小島; Hidetoshi Miyamoto; 英稔宮本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-04
Also published as: US5953566A

Abstract

(57)【要約】【課題】電気的に絶縁性の媒体液中に着色微粒子を分散
させた液体現像剤を収容する液体現像装置を複数用い、
異なる色のトナー像を形成し、これらトナー像を転写媒
体上に順次重ねて静電転写して多重トナー像を得るカラ
ー画像形成方法及び装置であって、転写媒体へのトナー
像の多重転写性が優れるカラー画像形成方法及び装置を
提供する。【解決手段】中間転写体６Ａへ最初に転写されるトナー
像を得るための液体現像装置４ａから中間転写体６Ａに
転写される最後のトナー像を得るための液体現像装置４
ｄへかけて各液体現像装置中の液体現像剤のゼータ電位
ζの絶対値を順次高く設定して画像形成するカラー画像
形成方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に絶縁性の
媒体液中に着色微粒子を分散させた液体現像剤を収容す
る液体現像装置を複数用い、異なる色のトナー像を形成
し、これらトナー像を記録紙等や中間転写体等の転写媒
体に静電的に重ね転写して多重トナー像を得る電子写真
方式のカラー画像形成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成においては、一
般的には、感光体等の静電潜像担持体に原稿画像や画像
データに応じた画像露光をする等して静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像して可視トナー像とし、該トナ
ー像を記録材に転写定着させて目的とする画像を得る。

【０００３】現像方式は、乾式現像法と湿式現像法に分
けられるが、湿式現像において用いる液体現像剤として
現在実用化され主流となっているのは、電気絶縁性の分
散媒（キャリア液）中に、顔料とバインダー樹脂を主要
成分とする着色微粒子（トナー）及び荷電制御剤、分散
補助剤等を分散させたものである。トナーの帯電は荷電
制御剤のイオン吸着によるものと考えられており、帯電
トナーは電気泳動の原理により現像に供される。

【０００４】湿式現像において用いるトナーは、大気中
に逃散する恐れがないため、乾式現像において用いるト
ナーより微細にすることができ、平均粒径がサブミクロ
ンの範囲のものも実用可能である。そして、これによ
り、高解像度を有する画像が得られる、トナー像の定着
が容易である等の利点がある。このような液体現像剤を
用いてカラー画像形成を行う場合、例えば、シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラックのような各色のトナー像が
各色用の静電潜像担持体上にそれぞれ形成され、各色の
トナー像が順次記録材や中間転写体等の転写媒体上に重
ねて静電転写されて各色トナーが重ね合わされたカラー
画像が得られる。中間転写体上にカラー画像を形成した
場合は、該カラー画像はさらに記録材上に熱転写され最
終的にカラー画像が得られる。また、各色のトナー像が
一つの静電潜像担持体上に順次形成され、これらが順次
転写媒体上に重ねて静電転写されてカラー画像を得る場
合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな多重転写を行う場合、トナーの抵抗が高いため、ト
ナーの層を転写媒体上に積み重ねるほど転写電界がかか
り難くなり、転写効率が悪くなる。特に、液体現像剤に
おける小粒径のトナー粒子では、トナーの荷電が高くな
り、静電転写を行う際に高電界が必要で、多重転写を行
わない場合にも転写が困難になることがあるほどで、ま
して多重転写では転写媒体に順次トナー層が重ねられて
付着するため一層電界がかかり難くなり、転写がさらに
困難になる。

【０００６】そこで、本発明は、電気的に絶縁性の媒体
液中に着色微粒子を分散させた液体現像剤を収容する液
体現像装置を複数用い、異なる色のトナー像を形成し、
これらトナー像を転写媒体上に順次重ねて静電転写して
多重トナー像を得る電子写真方式のカラー画像形成方法
及び装置であって、転写媒体へのトナー像の多重転写性
が優れるカラー画像形成方法及び装置を提供することを
課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明者は研究を重ね、以下の知見を見いだした。表
面電荷を有する粒子が液中に分散した系の場合、この系
の外部から電場を与えると、粒子は電場から力を受けて
動き出し、いわゆる電気泳動現象が起こる。液体中を粒
子が移動するときに、粒子から液体の流れを見ると、遠
くの液体ほど早く動いているように見え、粒子表面近傍
では止まっているように見える。この止まっているよう
に見える部分とそれより向こう側の部分との境界面はす
べり面と称されるものであり、あたかも粒子がある量の
液体を従えて同時に移動しているように観察される。ゼ
ータ電位とはこのすべり面における電位をいう。

【０００８】液体現像剤を用いる場合、通常、現像後キ
ャリア液が完全に蒸発しないうちに中間転写体や記録材
等にトナー像転写を行う。この場合、トナー粒子はキャ
リア液中を泳動して中間転写体や記録材等に移動すると
考えられる。液中での粒子の泳動現象は、ゼータ電位に
より説明される場合が多い。その１例として、次のＨｕ
ｃｋｅｌの式（Phys.Z.,vol25,(1924),204）が挙げられ
る。

【０００９】ｖ＝（２／３）・（ε_r・ε₀／η）・ζ ここで、ｖは粒子の泳動速度、ε_r及びε₀はそれぞれ
液体及び真空の誘電率、ηは液体の粘性率、ζはゼータ
電位である。このように、電気泳動を利用する液体現像
における転写速度は、ゼータ電位（ζ）に依存する。従
って、転写後段になるほど現像剤のゼータ電位の絶対値
が高くなるように調整すれば、転写電界が有効に働き、
転写電圧を高くすることなく転写効率の低下を抑制でき
る。

【００１０】前記知見に基づき本発明は、電気的に絶縁
性の媒体液（キャリア液）中に着色微粒子（トナー）を
分散させた液体現像剤を収容する液体現像装置を複数用
い、異なる色のトナー像を形成し、これらトナー像を転
写媒体上に順次重ねて静電転写して多重トナー像を得る
電子写真方式のカラー画像形成方法であって、前記転写
媒体へ最初に転写されるトナー像を得るための液体現像
装置から該転写媒体に転写される最後のトナー像を得る
ための液体現像装置へかけて各液体現像装置中の液体現
像剤のゼータ電位の絶対値を順次高く設定して画像形成
することを特徴とするカラー画像形成方法を提供する。

【００１１】また本発明は、電気的に絶縁性の媒体液
（キャリア液）中に着色微粒子（トナー）を分散させた
液体現像剤を収容する液体現像装置を複数用い、異なる
色のトナー像を形成し、これらトナー像を転写媒体上に
順次重ねて静電転写して多重トナー像を得る電子写真方
式のカラー画像形成装置であって、前記転写媒体へ最初
に転写されるトナー像を得るための液体現像装置から該
転写媒体に転写される最後のトナー像を得るための液体
現像装置へかけて各液体現像装置中の液体現像剤のゼー
タ電位の絶対値を順次高く設定してあることを特徴とす
るカラー画像形成装置を提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態であ
るカラー画像形成方法は、電気的に絶縁性のキャリア液
中にトナーを分散させた液体現像剤を複数用いてそれぞ
れ異なる色のトナー像を形成し、これらトナー像を記録
材や中間転写体のような転写媒体上に順次重ねて静電転
写して多重トナー像を得る電子写真方式のカラー画像形
成方法であり、前記転写媒体へ最初に転写されるトナー
像を得るための液体現像剤から該転写媒体へ最後に転写
されるトナー像を得るための液体現像剤へかけて、各液
体現像剤のゼータ電位の絶対値を順次高く設定して画像
形成する方法である。

【００１３】なお、前記転写媒体が中間転写体である場
合、得られた多重トナー像をさらに記録材上に転写定着
させればよい。また、本発明の好ましい実施の形態であ
るカラー画像形成装置は、前記方法を実施するための装
置であって、互いに異なる液体現像剤を収容する複数の
液体現像装置を用いてそれぞれ異なる色のトナー像を形
成し、これらトナー像を転写媒体上に順次重ねて静電転
写して多重トナー像を得る電子写真方式のカラー画像形
成装置であり、前記転写媒体へ最初に転写されるトナー
像を得るための液体現像装置から該転写媒体へ最後に転
写されるトナー像を得るための液体現像装置へかけて、
各液体現像装置中の液体現像剤のゼータ電位の絶対値を
順次高く設定したものである。

【００１４】この画像形成装置においても、前記転写媒
体が中間転写体であるときは、該中間転写体上に形成さ
れる多重トナー像をさらに転写装置及び定着装置によっ
て記録材上に転写、定着させればよい。液体中を粒子が
移動するとき、ゼータ電位と粒子の単位重量あたりの電
荷量（Ｑ／Ｍ）との間には次のような関係がある。但
し、粒子は球形と考え、比重は１とする。ｒは球形粒子
の半径である。

【００１５】 ζ＝Ｑ／（４π・ε_r・ε₀・ｒ）＝（Ｑ／Ｍ）・ｒ²／（３・ε_r・ε₀）このようにゼータ電位と単位重量あたりの電荷量とは相
関した値となるため、本発明の好ましい実施形態である
カラー画像形成方法及び装置においては、ゼータ電位は
トナー粒子の単位重量あたりの電荷量によって変化させ
ることができる。また、それだけでなく、上記の式から
分かるように、トナー粒径やキャリア液の比誘電率ε_r
等の他のパラメーターによっても、独立に変化させるこ
とができる。具体的には、荷電制御剤の種類、その添加
量、トナーを構成するバインダー樹脂の種類や諸特性
（酸価、極性樹脂のブレンド等）、トナー粒子の形状
（表面積、粒径等）、キャリア液の種類等を適宜変化さ
せて調整できる。

【００１６】本発明の好ましい実施形態のカラー画像形
成方法及び装置によると、複数のトナー像を中間転写体
や記録材に順次重ねて転写する際、転写後段になるほど
ゼータ電位の絶対値が大きい液体現像剤を用いることに
より、転写電界が有効に作用し、転写電界を格別大きく
することなく、トナーの重なり合いによる転写効率の低
下を抑制できる。

【００１７】本発明の好ましい実施形態のカラー画像形
成方法及び装置において用いる各色の液体現像剤は例え
ば次のようにして製造される。トナー粒子は、バインダ
ー樹脂及び必要に応じて顔料、染料等の着色剤、荷電制
御剤、ワックス等の添加剤を材料とし、バインダー樹脂
の種類や所望の粒径等の形状を考慮して、公知の方法に
より製造すればよい。例えば、乳化分散造粒法、懸濁重
合法、乳化重合法、非水分散重合法、シード重合法、メ
ディアミル等を用いた湿式粉砕法、湿式磨砕法等の湿式
製造法、ジェットミル等を用いた乾式粉砕法等の乾式製
造法、噴霧乾燥法等が挙げられる。

【００１８】このようにして得られたトナー粒子を、電
気的に絶縁性のキャリア液中に高剪断力分散装置、ホモ
ジナイザー、超音波分散器等を用いて分散させる。必要
な場合には荷電制御剤、分散助剤、定着補助剤等の添加
剤を加えた状態で前記方法によりトナー粒子を分散させ
る。キャリア液に対するトナーの濃度は、現像速度、画
像カブリ等の点から、０．５〜５０重量％が好ましく、
より好ましくは２〜１０重量％である。なお、この濃度
は現像時における濃度であり、保管時、補給時、輸送時
等はこの限りでない。

【００１９】着色剤としては、カーボンブラック、フタ
ロシアニン等の公知の各色顔料、染料を利用できる。樹
脂に対する着色剤の添加量は、樹脂１００重量部に対し
て５〜２０重量部程度とすることが好ましい。なお、樹
脂そのものが着色しているものであってもよい。トナー
粒子を構成するバインダー樹脂は、それには限定されな
いが、熱可塑性を有し、実質的にキャリア液に溶解しな
い樹脂であればよい。例えば、熱可塑性飽和ポリエステ
ル樹脂、スチレンーアクリル共重合体樹脂、スチレン−
アクリル変性ポリエステル樹脂、ポリオレフィン共重合
体樹脂（特にエチレン系共重合体）、エポキシ樹脂、ロ
ジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂等
を挙げることができ、これらを単独で又は混合して用い
ることができる。また、必要に応じて、パラフィンワッ
クス、ポリオレフィン等の樹脂を離型剤として２０重量
％以下の範囲でブレンドして用いても構わない。

【００２０】特にポリエステル樹脂を用いることが好ま
しいが、これは、広範囲に熱特性等の物性を変化させる
ことができるだけではなく、カラー画像を得る際に透光
性が優れるために美しい色彩が得られ、また延展性や粘
弾性に優れるために定着後の樹脂膜が強靱で、紙等の記
録媒体との接着性が良いからである。具体的には、ポリ
エステル樹脂とは多価アルコールと多価塩基酸（多価カ
ルボン酸）の重縮合により生成する樹脂をいう。

【００２１】多価アルコールとしては、これに限るもの
ではないが、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、１、２−プロピレングリ
コール等のプロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１、４−ブタンジオール等のブタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、１、６−ヘキサンジオール等の
ヘキサンジオール等のアルキレングリコール（脂肪族グ
リコール）及びこれらのアルキレンオキサイド付加物、
ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノール等のビスフ
ェノール類及びこれらのアルキレンオキサイド付加物の
フェノール系グリコール類、単環或いは多環ジオール等
の脂環式及び芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン等のトリオール等が挙げられる。これらを
単独で又は２種以上混合して用いることができる。

【００２２】特に、ネオペンチルグリコール、ビスフェ
ノールＡのアルキレンオキサイド２〜３モル付加物が、
生成物であるポリエステル樹脂の溶解性、安定性の点で
液体現像剤のトナー用バインダー樹脂に適し、また低コ
ストであることからも好ましい。アルキレンオキサイド
としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
等が挙げられる。

【００２３】多価塩基酸（多価カルボン酸）としては、
これに限るものではないが、マロン酸、コハク酸、アジ
ピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、フタル酸及びその変性酸（例えば、
ヘキサヒドロ無水フタル酸）、イソフタル酸、テレフタ
ル酸等の飽和又は不飽和の２価塩基酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸、メチルナディック酸等の３官能以
上の飽和多価塩基酸、及びこれらの酸無水物、低級アル
キルエステル等が挙げられる。これらを単独で又は２種
以上混合して用いることができる。

【００２４】特に、イソフタル酸、テレフタル酸が、生
成物であるポリエステル樹脂の溶解性、安定性の点で液
体現像剤のトナー用バインダー樹脂に適し、また低コス
トであることからも好ましい。重縮合の方法としては、
通常公知の重縮合の方法を用いることができる。原料モ
ノマーの種類によっても異なるが、一般的には次のよう
な方法で行えばよい。

【００２５】多価アルコール及び多価塩基酸を、窒素ガ
ス又は炭酸ガス気流下、約８０〜２００°Ｃの温度下
で、攪拌しながら、パーシャルコンデンサ等で濃縮しつ
つ、３〜４８時間程度反応させる。多価アルコールと多
価塩基酸の混合モル比は、１：１０〜１０：１程度の範
囲から、目的とする酸価等に応じて選べばよい。一般
に、多価アルコールの量が増えるとＯＨ価が高くなり、
多価塩基酸の量が増えると酸価が高くなる。反応を終了
させる際には、１００〜２００ｍｍＨｇ程度に減圧し、
酸価が５０以下になるまで反応を続ける。所定の酸価、
粘度、分子量に達すれば温度を１００°Ｃ程度に下げ、
重合禁止剤を添加する。重合禁止剤としては、ヒドロキ
ノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール等を使用でき、モノマ
ー原料に対して０．０００１〜０．１重量％程度添加す
ればよい。

【００２６】反応促進のためにエステル化触媒を用いて
もよい。エステル化触媒としては、テトラブチルジルコ
ネート、ジルコニウムナフテネート、テトラブチルチタ
ネート、テトラオクチルチタネート、３／１しゅう酸第
１スズ／酢酸ナトリウムのような金属有機化合物等を使
用できるが、生成物であるエステルを着色しないものが
好ましい。また、アルキルホスフェイト、アリルホスフ
ェイト等を触媒又は色相調整剤として使用してもよい。

【００２７】前記キャリア液は、静電潜像を乱さない程
度の抵抗値（１０¹¹〜１０¹⁶Ω・ｃｍ程度）のものを使
用する。現像時に液体状であればよい。また、沸点は定
着後乾燥し易い程度であることが好ましい。さらに、臭
気、毒性が無く、比較的引火点が高い溶媒が好ましい。
例えば、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、ポリシロキサン等を使用で
きる。特に、臭気、無害性、コストの点から、ノルマル
パラフィン系溶媒、イソパラフィン系溶媒が好ましい。
具体的には、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパー
Ｌ、アイソパーＫ（いずれも、エクソン化学（株）
製）、シェルゾール７１（シェル石油化学社製）、ＩＰ
ソルベント１６２０、ＩＰソルベント２０２８（いずれ
も、出光石油化学社製）等が挙げられる。また、常温で
は固体のロウ類、パラフィン類等を使用することもでき
る。これらの常温で固体のロウ類、パラフィン類を使用
した場合、液体現像剤として使用する前に加熱して液状
に戻せば良い。

【００２８】前記荷電制御剤は、実質的にキャリア液に
溶媒和又は溶解されるものであり、キャリア液中におけ
るトナーの荷電性、極性を安定させ、制御する目的で使
用する。トナー及びキャリア液に添加する荷電制御剤と
しては公知の材料を使用できる。これに限るものでない
が、トナーを正極性に荷電させるためには、例えば、ナ
フテン酸、オクテン酸、オレイン酸、ステアリン酸等の
脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩、ア
ルキルスルホン酸の金属塩等の有機酸の金属塩、リン酸
エステルの金属塩、アビエチン酸又は水素添加アビエチ
ン酸の金属塩等の有機酸の金属塩、芳香族カルボン酸又
はスルホン酸の金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸カ
ルシウム、リン酸エステル系界面活性剤、トナー粒子に
吸着する多価アルコールの有機酸エステル（例えば、ア
ルキッド樹脂）、スルホン酸樹脂等の溶解性高分子等を
挙げることができる。

【００２９】また、トナーを負極性に荷電させるために
は、例えば、レシチン等の界面活性剤、トナー粒子に吸
着するポリアミド樹脂等の溶解性高分子、以下の（Ａ）
〜（Ｆ）に示す含窒素化合物、これを構成成分として含
む重合体又は共重合体等を挙げることができる。（Ａ）Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、Ｎ−ベンジル、Ｎ−エチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、Ｎ−オクチル、Ｎ，Ｎ−ジヘ
キシルアミノエチル（メタ）アクリレート等の脂肪族ア
ミノ基を有する（メタ）アクリレート類（Ｂ）Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルインダゾー
ル、Ｎ−ビニルテトラゾール、２−ビニルピリジン、４
−ビニルピリジン、２−ビニルキノリン、４−ビニルキ
ノリン、２−ビニルピラリジン、２−ビニルオキサゾー
ル、２−ビニルベンゾオキサゾール等の含窒素複素環ビ
ニルモノマー類（Ｃ）Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、
Ｎ−ビニルオキサゾリドン等のＮ−ビニル置換環状アミ
ドモノマー類（Ｄ）Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリ
ルアミド、Ｎ−フェニルメチルアクリルアミド、Ｎ−シ
クロヘキシルアクリルアミド、Ｎ−フェニルエチルアク
リルアミド、Ｎ−α−ナフチルアクリルアミド、Ｎ−フ
ェニルアクリルアミド、Ｎ−ｐ−メトキシ−フェニルア
クリルアミド、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、Ｎ−メ
チル、Ｎ−フェニルアクリルアミド、アクリルピペリジ
ン、アクリルモルフォリン等の（メタ）アクリルアミド
類（Ｅ）ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレ
ン、ジエチルアミノメチルスチレン、ジオクチルアミノ
スチレン等の含窒素基を有する芳香族置換エチレン系モ
ノマー類（Ｆ）ビニル−Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノエチル
エーテル、ビニル−Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルアミノエ
チルエーテル、トリエタノールアミンジビニルエーテ
ル、ビニルジフェニルアミノエチルエーテル、ビニルピ
ロリジルアミノエーテル、ビニル−β−モルフォリノエ
チルエーテル、Ｎ−ビニルヒドロキシエチルベンズアミ
ド、ｍ−アミノフェニルビニルエーテル等の含窒素ビニ
ルエーテルモノマーなお、上記（Ａ）〜（Ｆ）に示した含窒素化合物を含む
重合体は、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキ
シル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノ
ニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレー
ト、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）
アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベン
ジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレ
ート、ビニルラウレート、ビニルステアレート、スチレ
ン、ビニルトルエン等の化合物と共重合させることによ
り、キャリア液に溶解し易い状態にしておくことが望ま
しい。

【００３０】前記含窒素化合物を含む重合体又は共重合
体は、荷電制御剤としての機能のみならず、トナーの分
散安定性を保つための分散剤としての機能も有している
ため、特に好ましい。前記の窒素含有化合物の中でも特
に、Ｎ−ビニルピロリドン又はジメチルアミノエチルメ
タアクリレートと炭素数１０〜２０のアルキル基を有す
るメタクリル酸エステルとのランダム又はグラフト共重
合体が好ましい。また、共重合体中に含窒素単量体成分
を０．１〜３０重量％含有するものが好ましく、中でも
０．５〜２０重量％含有するものが特に好ましい。

【００３１】前記荷電制御剤は単独で、又２種以上を混
合して用いることができる。また、荷電制御剤は、その
種類等によっても異なるが、キャリア液に対して０．０
００１〜１０重量％程度添加することが好ましい。より
好ましくは０．０１〜５重量％程度、より好ましくは
０．１〜３重量％程度である。また、トナーの１〜５０
重量％程度添加することが好ましい。より好ましくは、
５〜３０重量％程度である。

【００３２】また、荷電助剤としてこれと同量程度のＳ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ等の金属酸化物
等を添加してもよい。また、キャリア液中のトナーの分
散を安定させるための分散補助剤（分散安定剤）として
は、各種界面活性剤や各種溶解性高分子（実質的にキャ
リア液に溶媒和可能な高分子）を使用できる。溶解性高
分子としては、これに限るものではないが、前記含窒素
化合物を含む重合体又は共重合体の他、ポリオレフィン
系石油樹脂、亜麻仁油、ポリアルキルメタクリレート等
が挙げられる。また、トナーとの親和性を高めるため
に、このような溶解性高分子にメタクリル酸、アクリル
酸、アルキルアミノエチルメタクリレート等の極性基を
有するモノマーを少量共重合したものでもよい。また、
ロジン、ロジン変性樹脂等も使用できる。

【００３３】分散剤は、添加量が少なすぎると分散効果
が小さくトナー粒子の凝集が生じ、多すぎると液体現像
剤の粘度が大きくなりすぎてトナー粒子がキャリア液中
を移動し難くなり現像速度が低下するため、その種類や
分子量、極性基等によって異なるが、その添加量をキャ
リア液に対して０．０１〜２０重量％程度とすることが
好ましい。さらに好ましくは０．１〜１０重量％程度で
ある。なお、長時間放置後にトナー粒子の凝集が生じる
場合であっても、使用時に攪拌等して元の分散状態に戻
れば実用上問題ない。なお、荷電制御剤のみで十分なト
ナー分散効果が得られる場合は、前記分散剤は特に添加
する必要はない。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明はそれらの実施例に限られるものではな
い。なお、以下の実施例中「部」とあるのは特に断らな
いかぎり「重量部」を表し、Ｍｗとあるのは重量平均分
子量を表し、Ｔｇとあるのはガラス転移点を表す。液体現像剤の製造液体現像剤１（シアン）非結晶性ポリエステル樹脂（Ｍｗ：４９００、Ｔｇ：３
８．８℃）１００部とシアン顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｎ
ｏ．：Ｂ−１５−３，ＫＥＴＢｌｕｅ１０４（大日
本インキ化学工業（株）製）１０部とを混合し、２本ロ
ール付混練器を用いて１８０℃で約４時間混練後、冷却
し、カッターミルを用いて粗粉砕し、さらに、ジェット
ミル（日本ニューマチック工業（株）製）を用いて微粉
砕して平均粒径約１０μｍのシアン色のトナー粒子を得
た。得られたトナー粒子３０ｇとＩＰソルベント１６２
０（出光石油化学（株）製）１００ｇとを混合し、さら
に分散剤としてラウリルメタクリレート／メタクリル酸
共重合体（配合比率９５：５，Ｍｗ：１７００００）１
ｇを添加して、直径１ｍｍのガラスビーズをメディアと
するサンドグラインダーミルを用いて２０００ｒｐｍで
１０時間処理することによりさらに湿式粉砕を行い、体
積平均粒径２．８μｍのシアン色トナー粒子が分散した
濃厚液体現像剤を得た。

【００３５】次いで、この濃厚液体現像剤１００部に対
してＩＰソルベント１６２０を９００部加えて希釈し、
さらにゼータ電位を調整するために、荷電制御剤として
ラウリルメタクリレート／Ｎ−ビニル−２−ピロリドン
共重合体（配合比率９５：５，Ｍｗ：２０００００、以
下「ＬＭＡ／ＶＰ」と略す）を３部添加し、超音波分散
器を用いて約２０分間混合分散させることにより液体シ
アン現像剤１を得た。液体現像剤２（マゼンタ）前記液体現像剤１の製造において、前記シアン顔料に代
えてマゼンタ顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｎｏ．：Ｒ−５７
−１，ＫＥＴＲｅｄ３０６（大日本インキ化学工業
（株）製）を使用し、また、ゼータ電位調整のための荷
電制御剤のＬＭＡ／ＶＰの添加量を３部から５部とした
他は、前記液体現像剤１の製造と同様にして液体マゼン
タ現像剤２を得た。液体現像剤３（マゼンタ）前記液体現像剤１の製造において、前記シアン顔料に代
えてマゼンタ顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｎｏ．：Ｒ−５７
−１，ＫＥＴＲｅｄ３０６を使用し、また、ゼータ
電位調整のための荷電制御剤としてＬＭＡ／ＶＰを３部
添加するのに代えて、ラウリルメタクリレート／モルホ
リノエチルメタクリレート（配合比率９５：５，Ｍｗ：
２６００００、以下「ＬＭＡ／ＭＥＭ」と略す）を３部
添加した他は前記液体現像剤１の製造と同様にして液体
マゼンタ現像剤３を得た。液体現像剤４（マゼンタ）前記液体現像剤１の製造において、前記シアン顔料に代
えてマゼンタ顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｎｏ．：Ｒ−５７
−１，ＫＥＴＲｅｄ３０６を使用した他は、前記液
体現像剤１の製造と同様にして液体マゼンタ現像剤４を
得た。液体現像剤５（イエロー）前記液体現像剤１の製造において、前記シアン顔料に代
えて、イエロー顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｎｏ．：Ｙ−１
７，ＫＥＴＹｅｌｌｏｗ４０３（大日本インキ化学
工業（株）製）を使用し、また、ゼータ電位調整のため
の荷電制御剤のＬＭＡ／ＶＰの添加量を３部から８部と
した他は前記液体現像剤１の製造と同様にして液体イエ
ロー現像剤５を得た。液体現像剤６（ブラック）前記液体現像剤１の製造において、前記シアン顔料に代
えてカーボンブラックモーガルＬ（キャボット社製）を
使用し、また、ゼータ電位調整のための荷電制御剤のＬ
ＭＡ／ＶＰの添加量を３部から１０部とした他は前記液
体現像剤１の製造と同様にして液体ブラック現像剤６を
得た。液体現像剤７（ブラック）前記液体現像剤１の製造における濃厚液体現像剤の製造
工程において、前記シアン顔料に代えてカーボンブラッ
クモーガルＬ（キャボット社製）を使用し、また、サ
ンドグラインダーミルを用いた湿式粉砕処理の処理時間
を１０時間から６時間に短縮して、体積平均粒径３．６
μｍのブラック色トナー粒子が分散した濃厚液体現像剤
を得た他は、前記液体現像剤１の製造と同様にして液体
ブラック現像剤７を得た。

【００３６】このようにして得られた液体現像剤１〜７
について、顔料、ゼータ電位調整のために添加した荷電
制御剤の種類と添加量、トナー粒子の体積平均粒径、ゼ
ータ電位及びトナー粒子の単位重量あたりの荷電量（Ｑ
／Ｍ）を次表１にまとめて示す。なお、ゼータ電位は、
前記各液体現像剤をＩＰソルベント１６２０で５００倍
に希釈後、ゼータ電位計測器ＬＡＺＥＲＺＥＥＭ
ＥＴＥＲＭＯＤＥＬ５０１（ＰＥＮ．ＫＥＭ．ＩＮＣ
社製）を用いて電圧印加によりトナー粒子を泳動させ、
レーザ照射によりトナー粒子を観察して測定した粒子ス
ピードから算出した。Ｑ／Ｍは、液体用電極ＬＥ−２１
（河北電興（株）製）を用い、液体現像剤を注入後、３
００Ｖの電圧を１分間印加し、そのとき流れた電流量
（電荷量）と電極に付着したトナーの乾燥重量から算出
した。表１顔料荷電制御剤体積平均粒径ゼータ電位Ｑ／Ｍ（μｍ）（ｍＶ）（μＣ／ｇ）液体現像剤１シアン LMA/VP ３部２．８７８１７．８液体現像剤２マゼンタ LMA/VP ５部２．８９４２３．０液体現像剤３マゼンタ LMA/MEM ３部２．８１１７９．６液体現像剤４マゼンタ LMA/VP ３部２．８７８１７．３液体現像剤５イエロー LMA/VP ８部２．８１０９３３．３液体現像剤６ブラック LMA/VP 10部２．８１２４４９．２液体現像剤７ブラック LMA/VP ３部３．６１０６１４．１次に、このようにした得られたシアン、イエロー、マゼ
ンタ、ブラックの各色の液体現像剤を、図１に内部構造
の概略を示す画像形成実験装置にセットしてカラー画像
形成試験を行った。

【００３７】図１に示す画像形成実験装置は、四つのト
ナー像形成ユニットＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを備えており、各
ユニットＡ〜Ｄは、それぞれ感光体ドラム１ａ〜１ｄを
備えた電子写真方式のものであり、感光体ドラム１ａ〜
１ｄの周囲にはそれぞれ、コロトロン帯電器２ａ〜２
ｄ、レーザービームによる画像露光装置３ａ〜３ｄ、液
体現像装置４ａ〜４ｄ、スクイズ装置５ａ〜５ｄ、各ユ
ニットに共通の中間転写ローラ６Ａ、クリーニング装置
７ａ〜７ｄが順次配設されている。現像装置４ａ〜４ｄ
は、液体現像剤を貯留する現像剤浴槽４０ａ〜４０ｄ
と、感光体ドラム１ａ〜１ｄに微小な間隔をあけて対向
しその下部が液体現像剤に浸漬された現像ローラ４１ａ
〜４１ｄとを備えている。現像剤浴槽４０ａ〜４０ｄは
それぞれシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの液体
現像剤を貯留している。また、中間転写ローラ６Ａは各
感光体ドラム１ａ〜１ｄに共通のものであり、中間転写
ローラ６Ａからみるとその周囲には、感光体ドラム１ａ
〜１ｄ、予備加熱装置８、熱転写ローラ６Ｂ、クリーニ
ング装置９が順次配設されている。中間転写ローラ６Ａ
及び熱転写ローラ６Ｂの近傍には給紙装置１０と熱定着
ローラ対１１とが配設されている。なお、各感光体ドラ
ム１ａ〜１ｄは中間転写ローラ６Ａに対し離間自在に設
定され、転写を行わずに現像量のみを評価できるように
なっている。

【００３８】画像形成を行う際、各感光体ドラム１ａ〜
１ｄは図中の矢印ａ方向に回転し、その表面がコロトロ
ン帯電器２ａ〜２ｄで約−６００Ｖの電位に一様に帯電
される。そして、画像露光装置３ａ〜３ｄから感光体ド
ラム１ａ〜１ｄに向けて画像情報に基づいてレーザービ
ームが照射され感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に静電潜像
が形成される。

【００３９】感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成された静電
潜像は液体現像装置４ａ〜４ｄにより各色の液体現像剤
を用いて顕像化される。なお、各現像ローラ４１ａ〜４
１ｄの周速度は５０ｃｍ／秒とし、感光体ドラム１ａ〜
１ｄの周速度は２０ｃｍ／秒となるように調節した。ま
た、現像ローラ４１ａ〜４１ｄは各感光体ドラムの回転
方向とは逆向き（図中の矢印ｂ方向）に回転させた。

【００４０】この後、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に過剰
に付着した液体現像剤をスクイズ装置５ａ〜５ｄによっ
てしぼりとり、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面にわずかに
液体を含む状態のトナー像を形成する。そして、トナー
像はそのまま中間転写ローラ６Ａと対向する転写位置ま
で回転され、静電転写（電気泳動）により中間転写ロー
ラ６Ａ表面に順次重ねて転写される。中間転写ローラ６
Ａには＋１０００Ｖの電圧が印加されるようにする。ト
ナー像形成ユニットＡ〜Ｄから中間転写ローラ６Ａ上に
転写を行う順序は、ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順であ
り、現像剤を２色又は３色しか使用しない場合は、ユニ
ットＡ、Ｂのみ又はユニットＡ、Ｂ、Ｃのみを運転す
る。また、１次転写電圧は、中間転写ローラ６Ａ上にト
ナーが存在しないとき、すなわち１色目の転写時に略１
００％の効率で転写が行える程度の大きさに設定する。
この後、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に残留した液体現
像剤はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより取り除かれ次
回のトナー像形成に備えられる。

【００４１】中間転写ローラ６Ａ表面に順次転写され重
ね合わされた多重トナー像は中間転写ローラ６Ａととも
に図中の矢印ｃ方向に回転され、予備加熱装置８により
加熱されて半溶融状態になり、中間転写ローラ６Ａと熱
転写ローラ６Ｂとが対向する熱転写位置まで回転され、
給紙装置１０から搬送されてきた紙と接触し、熱圧力転
写により紙に転写される。このとき、熱転写ローラ６Ｂ
は約１５０℃に加熱される。この後中間転写ローラ６Ａ
上の転写残トナーはクリーニング装置９により取り除か
れる。さらに、転写紙は熱定着ローラ対１１まで搬送さ
れ、ここで熱と圧力によって定着が行われ１枚の画像形
成が完成し、図示しない排出トレイに排出される。

【００４２】次に、図１の装置を用い、前記説明したよ
うにしてカラー画像形成を行った実施例、及び、各実施
例における重ね合わせ転写性（各色液体現像剤の転写効
率）の評価について説明する。実施例１現像剤１（シアン）、現像剤２（マゼンタ）、現像剤５
（イエロー）、現像剤６（ブラック）の順で現像、転写
を行った。実施例２現像剤１（シアン）、現像剤７（ブラック）の順で現
像、転写を行った。実施例３現像剤１（シアン）、現像剤３（マゼンタ）の順で現
像、転写を行った。比較例１現像剤１（シアン）、現像剤４（マゼンタ）の順で現
像、転写を行った。比較例２現像剤７（ブラック）、現像剤１（シアン）の順で現
像、転写を行った。重ね合わせ転写性の評価先ず、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄと中間転
写ローラ６Ａとを離間した状態で保持し、感光体ドラム
上にソリッド画像（ベタ画像）を出力し、その単位面積
あたりのトナー付着量を測定して転写前付着量とした。
また、感光体ドラムと中間転写ローラとを接合し、同じ
く感光体ドラム上にソリッド画像（ベタ画像）を出力し
た後に、このトナー像を中間転写ローラ上に転写し、転
写後に感光体ドラム上に残った残存トナーの単位面積あ
たりのトナー付着量を測定して転写後残存付着量とし
た。

【００４３】さらに、転写効率（％）＝（１−（転写後
残存付着量／転写前付着量））×１００とした。なお、
トナー付着量はいずれも完全な乾燥状態で測定したもの
である。結果を次表２に示す。表２転写前付着量転写後付着量転写効率ゼータ電位Ｑ／Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）（ｍｇ／ｃｍ²）（％）（ｍＶ）（μＣ／ｇ）実施例1 1 色目０．５２０１００７８１７．８ 2 色目０．４８０１００９４２３．０ 3 色目０．４５０．０１９７．８１０９３３．３ 4 色目０．４１０．０２９５．１１２４４９．２実施例2 1 色目０．５２０１００７８１７．８ 2 色目０．５４０．０１９８．１１０６１４．１実施例3 1 色目０．５２０１００７８１７．８ 2 色目０．５８０１００１１７９．６比較例1 1 色目０．５２０１００７８１７．８ 2 色目０．５３０．１８６６．０７８１７．３比較例2 1 色目０．５４０１００１０６１４．１ 2 色目０．５２０．３４３４．６７８１７．８表２より、転写後段になるほどゼータ電位が高い液体現
像剤を用いて重ね合わせ転写を行った本発明実施例１〜
３では、転写効率の低下は認められないか、或いは認め
られても低下の度合いが小さかった。一方、１色目と２
色目とでゼータ電位が同じ液体現像剤を用いた比較例１
及び１色目より２色目の方がゼータ電位が低い液体現像
剤を用いた比較例２では、転写後段に転写効率が著しく
低下した。また、転写効率の低下とトナーの単位重量あ
たりの電荷量（Ｑ／Ｍ）との間には明らかな相関関係は
認められず、液体現像剤の場合、重ね合わせ転写に伴う
転写効率の低下を回避するためには、トナーの単位重量
あたりの電荷量を調整するよりもゼータ電位を調整する
方が適切であることが分かる。

【００４４】また、前記実施例１〜３及び比較例１、２
を、図２に示す、各色トナー像を直接記録紙上に重ね転
写するタイプの画像形成実験装置を用いて行った場合
も、図１の装置を用いた場合と同様の効果が得られた。
図２に概略構成を示す画像形成実験装置は、図１に示す
装置において、中間転写ローラ６Ａ、予備加熱装置８、
クリーニング装置９及び熱転写ローラ６Ｂを有さず、こ
れに代えて各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの周
囲のスクイズ装置５ａ〜５ｄからクリーニング装置７ａ
〜７ｄに至る迄の位置にそれぞれ転写ローラ６ａ、６
ｂ、６ｃ、６ｄが配設されたものである。転写ローラ６
ａ〜６ｄは表面を絶縁性のゴム層で覆った半導体材料か
らなるものである。

【００４５】この装置を用いて画像形成を行うにあたっ
ては、図１に示す装置によると同様にして、感光体ドラ
ム１ａ〜１ｄ表面にトナー像が形成され、トナー像はそ
のまま転写ローラ６ａ〜６ｄと対向する位置まで図中ａ
方向に回転され、給紙装置１０から送られてきた記録紙
と接触し、静電転写（電気泳動）により記録紙表面に順
次重ねて転写される。転写ローラには＋１０００Ｖの電
圧が印加されるようにする。トナー像形成ユニットＡ〜
Ｄから記録紙上に転写を行う順序はユニットＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの順である。トナー像が重ね転写された記録紙は
熱定着ローラ対１１まで搬送され、ここで熱と圧力によ
って定着が行われ１枚の画像が完成し、図示しない排出
トレイに排出される。その他の動作及び条件は図１の装
置を用いる場合と同様である。

【００４６】

【発明の効果】本発明によると、電気的に絶縁性の媒体
液中に着色微粒子を分散させた液体現像剤を収容する液
体現像装置を複数用い、異なる色のトナー像を形成し、
これらトナー像を転写媒体上に順次重ねて静電転写して
多重トナー像を得る電子写真方式のカラー画像形成方法
及び装置であって、転写媒体へのトナー像の多重転写性
が優れるカラー画像形成方法及び装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成実験装置の１例の内部構造の概略を示
す図である。

【図２】画像形成実験装置の他の例の内部構造の概略を
示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄコロトロン帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄレーザービームによる画像露
光装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ液体現像装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ現像剤浴槽４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄスクイズ装置６Ａ中間転写ローラ６Ｂ熱転写ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ転写ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、９クリーニング装置８予備加熱装置１０給紙装置１１熱定着ローラ対Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄトナー像形成ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金沢正晴大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者小島誠司大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者宮本英稔大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気的に絶縁性の媒体液中に着色微粒子
を分散させた液体現像剤を収容する液体現像装置を複数
用い、異なる色のトナー像を形成し、これらトナー像を
転写媒体上に順次重ねて転写して多重トナー像を得る電
子写真方式のカラー画像形成方法であって、前記転写媒
体へ最初に転写されるトナー像を得るための液体現像装
置から該転写媒体に転写される最後のトナー像を得るた
めの液体現像装置へかけて各液体現像装置中の液体現像
剤のゼータ電位の絶対値を順次高く設定して画像形成す
ることを特徴とするカラー画像形成方法。
【請求項２】前記転写媒体が中間転写体であり、得ら
れた多重トナー像をさらに記録材上に転写定着させる請
求項１記載のカラー画像形成方法。
【請求項３】電気的に絶縁性の媒体液中に着色微粒子
を分散させた液体現像剤を収容する液体現像装置を複数
用い、異なる色のトナー像を形成し、これらトナー像を
転写媒体上に順次重ねて転写して多重トナー像を得る電
子写真方式のカラー画像形成方法であって、前記転写媒
体へ最初に転写されるトナー像を得るための液体現像装
置から該転写媒体に転写される最後のトナー像を得るた
めの液体現像装置へかけて各液体現像装置中の液体現像
剤のゼータ電位の絶対値を順次高く設定してあることを
特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】前記転写媒体が中間転写体であり、該中
間転写体上に得られる多重トナー像をさらに記録材上に
転写し、定着させる転写装置及び定着装置を備えている
請求項３記載のカラー画像形成装置。