DE102016109775A1

DE102016109775A1 - Flüssigentwickler

Info

Publication number: DE102016109775A1
Application number: DE102016109775.6A
Authority: DE
Inventors: Kei Inoue; Kenji Nishiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2016-12-01
Also published as: US20160349654A1; US9798265B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung kann einen Flüssigentwickler bereitstellen, der schnelleren Verfahrensgeschwindigkeiten von bilderzeugenden Apparaten entgegenkommen kann, in welchen ein Flüssigentwickler ein Tonerteilchen und eine Trägerflüssigkeit enthält, wobei der Flüssigentwickler eine Polymerverbindung mit einer vorbestimmten Struktureinheit in entweder dem Tonerteilchen oder der Trägerflüssigkeit enthält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigentwickler zur Verwendung in bilderzeugenden Apparaten, die ein elektrophotographisches System verwenden, beispielsweise Elektrophotographie, elektrostatisches Aufzeichnen und elektrostatisches Drucken.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein elektrophotographisches System ist ein Verfahren, in welchem ausgedrucktes Material durch gleichmäßiges Laden der Oberfläche eines bildtragenden Elements, wie etwa eines photoempfindlichen Elements (Ladeschritt), Bilden eines elektrostatischen latenten Bildes durch Photobelichtung der Oberfläche des bildtragenden Elements (Photobelichtungsschritt), Entwickeln des dadurch gebildeten elektrostatischen latenten Bildes mit einem Entwickler, der gefärbte Teilchen enthält (Entwicklungsschritt), Transferieren des Entwicklerbildes auf ein Aufzeichnungsmedium, wie etwa Papier oder Plastikfilm (Transferschritt), und Fixieren des transferierten Entwicklerbildes auf dem Aufzeichnungsmedium (Fixierschritt) erhalten wird.
Hierbei werden die Entwickler im Großen und Ganzen in Trockenentwickler und Flüssigentwickler klassifiziert: gefärbte Teilchen, die aus einem Material bestehen, das ein Bindemittelharz und ein Färbemittel, wie etwa ein Pigment, enthält, werden in einem trockenen Zustand in dem Vorherigen verwendet, während die gefärbten Teilchen in einer elektrisch nicht leitenden Flüssigkeit in dem Letzteren dispergiert sind.
Der Bedarf an Farbausgabe und Hochgeschwindigkeitsdrucken von bilderzeugenden Apparaten, die ein elektrophotographisches System verwenden, z. B. Kopierer, Faxmaschinen, Drucker und so weiter, hat in den letzten Jahren zugenommen. Innerhalb des Bereichs des Farbdruckens hat die Nachfrage an hochauflösende, Hochqualitätsbilder zu einer Nachfrage an Entwicklern geführt, die Hochgeschwindigkeitsdrucken bedingen bzw. entgegenkommen können, während des Aufweisens der Fähigkeit hochauflösende, Hochqualitätsbilder zu erzeugen.
Flüssige Entwickler sind bekannt Entwickler zu sein, die hinsichtlich der Farbbildreproduzierbarkeit Vorteile bieten. Mit einem Flüssigentwickler wird das Auftreten von Aggregation durch die gefärbten Teilchen in dem Flüssigentwickler unterdrückt und deswegen kann ein mikrofeines Tonerteilchen verwendet werden. Demzufolge werden einfach exzellente Eigenschaften hinsichtlich der Reproduzierbarkeit von Feinlinienbildern und der Reproduzierbarkeit von Abstufungen mit einem Flüssigentwickler erhalten. Die Entwicklung ist recht aktiv hinsichtlich Hochbildqualitäts-, Hochgeschwindigkeits-Digitaldruckapparaten geworden, die diese exzellenten Eigenschaften durch Verwenden elektrophotographischer Technologien ausnutzen, die Flüssigentwickler verwenden. In Anbetracht dieser Umstände gibt es eine Nachfrage an der Entwicklung von Flüssigentwicklern, die sogar noch bessere Eigenschaften aufweisen.
Untersuchungen wurden an verschiedenen Ladekontrollmitteln zum Laden der Tonerteilchen in Flüssigentwicklern und Durchführen der Entwicklung durch und Transfer des Entwicklers durch Elektrophorese durchgeführt.
Beispielsweise wird in dem japanischen Patent mit Nr. 3,267,716 vorgeschlagen, dass Niedermolekulargewichtsverbindungen wie etwa Lecithin, effektiv als Tonerladekontrollmittel verwendet werden, die negatives Laden durch einen Toner bewirken.
In der japanischen Patentanmeldung mit Offenlegungsnr. H7-319223 wird andererseits vorgeschlagen, dass eine Polymerverbindung, die ein quaternäres Ammoniumsalz enthält, als ein effektives negativladendes Tonerladekontrollmittel wirkt.
Zusätzlich zeigt die japanische Patentanmeldung mit Offenlegungsnr. H7-261467 an, dass eine vergleichbare Polymerverbindung, die ein quaternäres Ammoniumsalz enthält, durch dessen Einverleibung in das Tonerteilchen als ein Ladehilfsmittel zum Verursachen, dass der Toner sich positivem Laden unterzieht, wirkt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch sind die Tonerladekontrollmittel, die bis heute vorgeschlagen wurden, als eine Konsequenz des Anstiegs der Verfahrensgeschwindigkeiten von bilderzeugenden Apparaten in den letzten Jahren ungenügend, und es gibt eine Nachfrage für die Entwicklung eines Tonerladekontrollmittels und eines Ladehilfsmittels, die eine zusätzliche Erhöhung der elektrophoretischen Mobilität der Tonerteilchen bewirken.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung ein Tonerladekontrollmittel und einen Ladehilfsmittel bereit, die zusätzlichen Erhöhungen in der Menge an Ladung auf dem Tonerteilchen und in der elektrophoretischen Mobilität der Tonerteilchen bewirken, und stellt ebenfalls einen Flüssigentwickler bereit, der erhöhten Verfahrensgeschwindigkeiten für bilderzeugende Apparate entgegenkommen kann.
Die vorliegende Erfindung ist ein Flüssigentwickler, der ein Tonerteilchen und eine Trägerflüssigkeit enthält, wobei
der Flüssigentwickler eine Polymerverbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellten strukturellen Einheit in entweder dem Tonerteilchen oder der Trägerflüssigkeit enthält.
[In Formel (1) sind R₁ bis R₄ unabhängig aus einem Wasserstoffatom und einer Alkylgruppe ausgewählt; A ist aus einer Einfachbindung, einer Carbonylgruppe, einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe und -COOR₇- (wobei die Carbonylgruppe in dem -COOR₇- an das Kohlenstoffatom gebunden ist, an welches R₁ gebunden ist, und R₇ stellt eine C_1-4-Alkylengruppe dar) ausgewählt; und B ist aus einer Alkylengruppe und einer Arylengruppe ausgewählt.]
Die vorliegende Erfindung kann einen Flüssigentwickler bereitstellen, der schnelleren Verfahrensgeschwindigkeiten in bilderzeugenden Apparaten entgegenkommen kann.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen offensichtlich werden.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Der Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigentwickler, der ein Tonerteilchen und eine Trägerflüssigkeit enthält, wobei eine Polymerverbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellte Struktureinheit in entweder dem Tonerteilchen oder der Trägerflüssigkeit enthalten ist.
[In Formel (1) stellen R₁ bis R₄ jeweils unabhängig entweder ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe dar; A stellt irgendeines von einer Einfachbindung, einer Carbonylgruppe, einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe, und -COOR₇ (wobei die Carbonylgruppe in dem -COOR₇ an das Kohlenstoffatom gebunden ist, an welches R₁ gebunden ist, und R₇ stellt eine C_1-4-Alkylengruppe dar) dar; und B stellt entweder eine Alkylengruppe oder eine Arylengruppe dar.]
Die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit und die Polymerverbindung mit dieser Struktureinheit werden im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit weist eine exzellente positive Ladeakzeptanzkapazität auf.
Deshalb adsorbiert, beim Lösen oder Dispergieren der Polymerverbindung mit dieser strukturellen Einheit in der Trägerflüssigkeit, die Polymerverbindung mit dieser strukturellen Einheit an das Tonerteilchen und akzeptiert (bzw. nimmt an) positive Ladung von dem Tonerteilchen. Als Ergebnis lädt sich das Tonerteilchen auf negative Polarität auf. Deshalb funktioniert (bzw. wirkt) die Polymerverbindung mit dieser strukurellen Einheit als ein Tonerladekontrollmittel zum Verursachen, dass das Tonerteilchen sich negativem Laden unterzieht.
Wenn andererseits das Tonerteilchen die Polymerverbindung mit der angezeigten Struktureinheit enthält, akzeptiert das Tonerteilchen positive Ladung, und die Polymerverbindung mit der angezeigten strukturellen Einheit wirkt dann als ein Ladehilfsmittel zum Verursachen, dass das Tonerteilchen sich positivem Laden unterzieht.
C_1-4 Alkylgruppen werden für die Alkylgruppe für R₁ in der Formel (1) bevorzugt. Beispiele sind hierbei die Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe und n-Butylgruppe.
Das R₁ in Formeln (1) kann nach Belieben aus dem Wasserstoffatom und oben angezeigten Substituenten ausgwählt werden, aber ist bevorzugt vom Standpunkt der Herstellung (Polymerisierbarkeit) der Polymerverbindung das Wasserstoffatom oder die Methylgruppe.
C_1-18-Alkylgruppen werden für die Alkylgruppe für R₂ bis R₄ in Formel (1) bevorzugt. Beispiele sind hierbei die Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, n-Octylgruppe, n-Ethylhexylgruppe, Dodecylgruppe und Octadecylgruppe. Diese Alkylgruppen können ebenfalls substituiert sein und können miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
Das A in Formel (1) ist eine Verbindungsgruppe, die die Polymerhauptkette zu dem Phosphatestersegment bindet und es stellt irgendeines aus einer Carbonylgruppe, einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe und -COOR₇-(wobei die Carbonylgruppe in dem -COOR₇- an das Kohlenstoffatom gebunden ist, an welches R₁ gebunden ist und R₇ eine C_1-4-Alkylengruppe darstellt) dar. Zusätzlich kann direktes Binden an die Polymerhauptkette durch eine Einfachbindung durchgeführt sein.
Die Alkylengruppe, die durch die Verbindungsgruppe A eingeschlossen wird, kann linearkettig oder verzweigt sein, und C_1-4-Alkylengruppen werden bevorzugt.
Beispiele hierbei sind die Methylengruppe, Ethylengruppe, Propylengruppe und die verschiedenen Butylengruppen.
Die Arylengruppe, die durch die Verbindungsgruppe A eingeschlossen wird, kann durch die 1,2-Phenylengruppe, 1,3-Phenylengruppe, 1,4-Phenylengruppe, Naphthalin-1,4-diylgruppe, Naphthalin-1,5-diylgruppe und Naphthalin-2,6-diylgruppe veranschaulicht werden.
Hinsichtlich dem -COOR₇-, die durch die Verbindungsgruppe A eingeschlossen wird, ist die Carbonylgruppe in diesem -COOR₇- an das Kohlenstoffatom gebunden, an welches R₁ gebunden ist, und R₇ ist C_1-4-Alkylen. Dieses Alkylen kann linearkettig oder verzweigt sein.
Diese Verbindungsgruppen können ebenfalls substituiert sein, und es gibt insbesondere keine Limitierung dieser Substitution, solange die Ladeeigenschaften der Polymerverbindung im Wesentlichen nicht erniedrigt werden.
Während die Verbindungsgruppe A insbesondere unter den Vorangegangenen nicht limitiert ist, wird eine Carbonylgruppe oder -COOR₇- (wobei die Carbonylgruppe in dem -COOR₇- an das Kohlenstoffatom gebunden ist, an welches R₁ gebunden ist, und R₇ eine C_1-4-Alkylengrupppe darstellt) vom Standunkt der Einfachheit des Erwerbs des Ausgangsmaterials und der Einfachheit der Herstellung mehr bevorzugt.
Das B in Formel (1) ist eine Verbindungsgruppe, die das Phosphatestersegment an das quaternäre Ammoniumsegment bindet, und es stellt entweder eine Alkylengruppe oder eine Arylengruppe dar.
Die Alkylengruppe, die durch die Verbindungsgruppe B eingeschlossen wird, kann linearkettig oder verzweigt sein und ist bevorzugt eine C_1-4-Alkylengruppe.
Beispiele hiervon sind die Methylengruppe, Ethylengruppe, Propylengruppe und die verschiedenen Butylengruppen.
Die Arylengruppe, die durch die Verbindungsgruppe B eingeschlossen wird, kann durch die 1,2-Phenylengruppe, 1,3-Phenylengruppe, 1,4-Phenylengruppe, Naphthalin-1,4-diylgruppe, Naphthalin-1,5-diylgruppe und Naphthalin-2,6-diyl-Gruppe veranschaulicht werden.
Diese Verbindungsgruppen können ebenfalls substituiert sein, und es gibt insbesondere keine Einschränkung (bzw. Limitierung) für diese Substitution, solange die Ladeeigenschaften der Polymerverbindung im Wesentlichen nicht erniedrigt werden.
Während die Verbindungsgruppe B insbesondere unter den Vorangegangenen nicht limitiert ist, ist es vom Standpunkt der Einfachheit des Erwerbs des Ausgangsmaterials und der Einfachheit der Herstellung mehr bevorzugt eine einfache Alkylengruppe, wie etwa die Methylengruppe und Ethylengruppe.
Entweder das Tonerteilchen oder die Trägerflüssigkeiten der vorliegenden Erfindung enthalten bevorzugt ein Copolymer mit einer durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit und einer durch die folgende Formel (2) dargestellten Struktureinheit.
[In Formel (2) stellt R₅ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe dar, und R₆ stellt irgendeines aus einer Alkylgruppe, einer Carboxylsäureestergruppe, einer Carboxylsäureamidgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Arylgruppe dar.]
Die Alkylgruppe, die durch R₅ in Formel (2) eingeschlossen wird (bzw. mitumfasst ist), ist bevorzugt eine C_1-4-Alkylgruppe. Beispiele hierbei sind die Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, Isopropylgruppe und n-Butylgruppe.
Das R₅ in Formel (2) kann nach Belieben aus dem Wasserstoffatom und den oben angezeigten Substituenten ausgewählt werden, aber ist bevorzugt vom Standpunkt der Herstellung (Polymerisierbarkeit) des Copolymers das Wasserstoffatom oder die Methylgruppe.
Die Alkylgruppe für das R₆ in Formel (2) ist bevorzugt eine C_1-30-Alkylgruppe. Beispiele hierbei sind die Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, n-Butylgruppe, n-Hexylgruppe, n-Decylgruppe, n-Hexadecylgruppe, Octadecylgruppe, Docosylgruppe und Triacontylgruppe.
Die Arylgruppe für das R₆ in Formel (2) kann durch Arylgruppen. wie etwa die Phenylgruppe, 1-Naphthylgruppe und 2-Naphthylgruppe veranschaulicht werden.
Die Carboxylsäureestergruppen, die durch das R₆ in der Formel (2) eingeschlossen wird, kann durch -COOR₈ (wobei R₈ irgendeines aus C_1-30-Alkylgruppen, der Phenylgruppe und C_1-30-Hydroxyalkylgruppen ist) veranschaulicht werden. Spezifische Beispiele sind Estergruppen, wie etwa die Methylestergruppe, Ethylestergruppe, n-Propylestergruppe, Isopropylestergruppe, n-Butylestergruppe, tert-Butylestergruppe, Octylestergruppe, 2-Ethylhexylestergruppe, Dodecylestergruppe, Octadecylestergruppe, Docosylestergruppe, Triacontylestergruppe, Phenylestergruppe und 2-Hydroxyethylestergruppe.
Die Carboxylsäureamidgruppe, die durch das R₆ in der Formel (2) eingeschlossen wird, kann durch -CO-NR₉R₁₀ (wobei R₉ und R₁₀ jeweils unabhängig irgendeines aus Wasserstof, C_1-30-Alkylgruppen und der Phenylgruppe darstellen) veranschaulicht werden. Spezifische Beispiele sind Amidgruppen, wie etwa die N-Methylamidgruppe, N,N-Dimethylamidgruppe, N,N-Diethylamidgruppe, N-Isoproplyamidgruppe, N-tert-Butylamidgruppe, N-n-Decylamidgruppe, N-n-Hexadecylamidgruppe, N-Octadecylamidgruppe, N-Docosylamidgruppe, N-Triacontylamidgruppe und N-Phenylamidgruppe.
Die Alkoxygruppe für R₆ in Formeln (2) kann durch C_1-30-Alkoxygruppen und C_1-30-Hydroxyalkoxygruppen veranschaulicht werden. Spezifische Beispiele sind Alkoxygruppen, wie etwa die Methoxygruppe, Ethoxygruppe, n-Propoxygruppe, Isopropoxygruppe, n-Butoxygruppe, n-Hexyloxygruppe, Cyclohexyloxygruppe, n-Octyloxygruppe, 2-Ethylhexyloxygruppe, Dodecyloxygruppe, Octadecyloxygruppe, Docosyloxygruppe, Triacontyloxygruppe und 2-Hydroxyethoxygruppe.
Der R₆-Substituent in Formel (2) kann ebenfalls substituiert sein, und insbesondere gibt es keine Einschränkung für diese, solange die Ladeeigenschaften des Copolymers im Wesentlichen nicht erniedrigt werden. Der Substituent, der in diesem Fall eingeführt werden kann, kann durch Alkoxygruppen, wie etwa die Methoxygruppe und Ethoxygruppe, Aminogruppen, wie etwa die N-Methylaminogruppe und N,N-Dimethylaminogruppe, Acylgruppen, wie etwa die Acetylgruppe, und Halogenatome, wie etwa das Fluoratom und Chloratom, veranschaulicht werden.
Das R₅ und R₆ in Formeln (2) kann nach Belieben aus den oben angezeigten Substituenten ausgewählt werden, aber geeignete Substiuenten sollten in Übereinstimmung mit der Anwendung, für welche das Copolymer zu verwenden sein wird, ausgewählt sein.
Beispielsweise werden in dem Fall der Verwendung als ein Tonerladekontrollmittel, das in einer Niederpolaritätsträgerflüssigkeit gelöst oder dispergiert ist, die Substituenten bevorzugt so ausgewählt, um eine langkettige Alkylgruppe aufzuweisen, um die Löslichkeit der Trägerlässigkeit zu verbessern und die Dispersibilität und Kapazität zu verbessern, um eine reverse Mizelle zu bilden.
Andererseits werden in dem Fall des Inkorporierens in das Tonerteilchen als ein Ladehilfsmittel die Substituenten bevorzugt so ausgewählt, um die Löslichkeit in der Trägerflüssigkeit zu erniedrigen und die Affinität zu dem Bindemittelharz zu verbessern.
Das Copolymerisationszusammensetzungsverhältnis für das oben genannte Copolymer ist in der vorliegenden Erfindung insbesondere nicht limitiert, aber das molare Verhältnis der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit zu der durch Formel (2) dargestellten Struktureinheit ist bevorzugt 0,01:99,99 bis 50:50 und ist mehr bevorzugt 1:99 bis 30:70.
Wenn das Copolymerisationszusammensetzungsverhältnis in dem angezeigten Bereich ist, dann wird die Wirkung als ein Ladekontrollmittel oder Ladehilfsmittel gründlich ausgedrückt und zusätzlich wird eine exzellente Löslichkeit oder Dispersierfähigkeit in der Trägerflüssigkeit vorgewiesen und ebenfalls wird eine exzellente Affinität für das Bindemittelharz vorgewiesen.
Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) der zuvor genannten Polymerverbindung oder Copolymers ist insbesondere nicht limitiert, und das Molekulargewicht sollte geeignet in Übereinstimmung mit der verwendeten Anwendung ausgewählt werden.
Beispielsweise ist, im Fall des Verwendens als ein Tonerladekontrollmittel gelöst oder dispergiert in der Trägerflüssigkeit, das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) bevorzugt etwa zumindest 3.000 und nicht mehr als 300.000 und ist mehr bevorzugt zumindest 3.000 und nicht mehr als 150.000.
Wenn das Mw 300.000 übersteigt, nimmt die Löslichkeit oder Dispergierfähigkeit in der Trägerflüssigkeit ab und die Wirkung als ein Tonerladekontrollmittel nimmt einen abnehmenden Trend an.
In dem Fall des Inkorperierens in das Tonerteilchen als ein Ladehilfsmittel ist das Mw bevorzugt zumindest 3.000 und nicht mehr als 300.000 und ist mehr bevorzugt zumindest 3.000 und nicht mehr als 150.000.
Wenn das Mw weniger als 3.000 ist, wird die Elution aus den Tonerteilchen in die Trägerflüssigkeit markant und die Wirkung als ein Ladehilfsmittel nimmt einen abnehmenden Trend an. Wenn andererseits der Mw 300.000 übersteigt, nimmt die Kompatibilität mit und/oder die Dispergierfähigkeit in dem Bindemittelharz einen abnehmenden Trend an.
Hinsichtlich des Gehalts der Polymerverbindung oder des Copolymers für den Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung ist die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit bevorzugt zumindest 10 nmol% und nicht mehr als 0,1 mmol% hinsichtlich der Einheitsmasse des Tonterteilchens.
Das Aufweisen des Gehalts in dem angezeigten Bereich ermöglicht eine wünschenswerte elektrophoretische Mobilität und Ladungsmenge für das Tonerteilchen zu erhalten und vereinfacht ebenfalls das Aufrechterhalten des elektrischen Widerstands des Flüssigentwicklers und verhindert einen Einfluss auf beispielsweise die Entwicklungsleistung und Transferfähigkeit.
Wenn andererseits die Polymerverbindung oder das Copolymer gelöst oder dispergiert in der Trägerflüssigkeit in dem flüssigen Entwickler der vorliegenden Erfindung ist, ist der Gehalt wünschenswerterweise etwa zumindest 0,01 Masseteile und nicht mehr als 10 Masseteile pro 100 Masseteile des Tonerteilchens (Feststofffraktion).
Zusätzlich ist, wenn das Tonerteilchen die Polymerverbindung oder das Copolymer enthält, der Gehalt wünschenswerterweise etwa zumindest 0,01 Massen-% und nicht mehr als 10 Massen-% bezüglich des Tonerteilchens (Feststofffraktion)
Verfahren zum Herstellen der Polymerverbindung und des Copolymers (ebenfalls im Folgenden gemeinsam als die Polymerverbindung bezeichnet) werden im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Es gibt insbesondere keine Einschränkung für das Verfahren des Herstellens der Polymerverbindung, solange eine Polymerverbindung mit der angezeigten Struktur erhalten wird, aber die Herstellung kann beispielsweise durch die folgenden Verfahren durchgeführt werden.
Dementsprechend kann die Herstellung durchgeführt werden durch (i) ein Herstellungsverfahren, in welchem ein Vinylmonomer, das zu Formel (1) korrespondiert, hergestellt wird, gefolgt durch dessen Polymerisation oder (ii) ein Verfahren, in welchem eine Polymerverbindung, die zu der Polymerhauptkette von Formel (1) korrespondiert, synthetisiert wird, gefolgt durch Binden des Zwitterionsegments von Formel (1) durch eine Polymerreaktion.
Die Herstellung durch das Verfahren, die in (i) angegeben ist, wird vom Standpunkt der Einfachheit des Erwerbs des Monomers und der Kontrolle der Menge an funktionellen Gruppen bevorzugt. Das Verfahren, das in (i) angegeben ist, wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
Abhängig von den Substituenten R₁ und der Struktur der Verbindungsgruppe A, kann beispielsweise ein Vinyletherderivat, Acrylatderivat, Methacrylatderivat, α-Olefinderivat, aromatisches Vinylderivat und so weiter als das Vinylmonomer zum Einführen der durch Formeln (1) dargestellten Struktureinheit in die Polymerverbindung verwendet werden, während die Verwendung eines Acrylatderivats oder Methacrylatderivats vom Standpunkt der Einfachheit der Monomerherstellung bevorzugt wird.
Das korrespondierende Acrylatderivat und das Methacrylatderivat kann beispielsweise durch das Verfahren im folgenden Artikel hergestellt werden.
K. Ishihara und zwei andere, „Polymer Journal" (veröffentlicht in Japan), The Society of Polymer Science, Japan, Volume 22, pp. 355–360 (1990).
Das Verfahren des Polymerisierens dieses Vinylmonomers kann durch Radikalpolymerisation oder ionische Polymerisation veranschaulicht werden. Die lebende Polymerisation kann ebenfalls mit dem Ziel des Kontrollierens der Struktur und des Kontrollieren der Molekulargewichtsverteilung verwendet werden. Die Verwendung von Radikalpolymerisation wird industriell bevorzugt.
Die Radikalpolymerisation kann unter Verwendung eines Radikalpolymerisationsinitiators, Verwendung von Belichtung mit Strahlung oder Licht, wie etwa Laserlicht, Verwendung einer Kombination eines Photoinitiators und Belichtung mit Licht, und Verwendung der Anwendung von Wärme durchgeführt werden.
Der Radikalpolymerisationsinitiator sollte in der Lage sein Radikale zu erzeugen, und dadurch die Polymerisationsreaktion zu starten und wird aus Verbindungen ausgewählt, die durch die Wirkung von Wärme, Licht, Strahlung, einer Redoxreaktion und so weiter Radikale erzeugen können.
Beispiele davon sind Azoverbindungen, organische Peroxide, anorganische Peroxide, Organometallverbindungen und Photoinitiatoren.
Noch genauer sind Beispiele davon Azoverbindungen, wie etwa 2,2'-Azobisisobutyronitril (AIBN) und 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril); organische Peroxide, wie etwa Benzoylperoxid (BPO), tert-Butylperoxypivalat, und tert-Butylperoxyisopropylcarbonat; anorganische Peroxide, wie etwa Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat; und Redoxinitiatoren, wie etwa Wasserstoffperoxid-Eisen(II) Salz-System, BPO-Dimethylanilin-System und Cer(IV) Salz-Alkohol-System. Der Photoinitiator kann durch Acetophenon-Typen, Benzoinether-Typen und Ketal-Typen veranschaulicht werden. Zwei oder mehr von diesen Radikalpolymerisationsinitiatoren können in Kombination verwendet werden.
Die Polymerisationstemperatur für dieses Vinylmonomer ist insbesondere nicht limitiert, da der bevorzugte Temperaturbereich mit der Art (bzw. Typ) von verwendeten Polymerisationsinitiator variieren wird, aber die Polymerisation wird allgemein bei einer Temperatur von –30°C bis 150°C durchgeführt, während ein mehr bevorzugter Temperaturbereich 40°C bis 120°C ist.
Die verwendete Menge des Polymerisationsinitiators, die hierbei verwendet wird, ist zumindest 0,1 Masseteile und nicht mehr als 20 Masseteile pro 100 Masseteile des Monomers, und die verwendete Menge wird bevorzugt so eingestellt, um eine Polymerverbindung mit der Zielmolekulargewichtsverteilung zu erhalten.
Hierbei gibt es insbesondere keine Einschränkungen für das Polymerisationsverfahren und beliebige Verfahren, z. B. Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Dispersionspolymerisation, Präzipitationspolymerisation, Bulkpolymerisation und so weiter können verwendet werden.
Die erhaltene Polymerverbindung kann, falls notwendig, einer Reinigungsbehandlung unterworfen werden. Es gibt insbesondere keine Einschränkungen für die Reinigungsbehandlung und Verfahren, wie etwa Repräzipitation, Dialyse, Säulenchromatographie und so weiter können verwendet werden.
Die Struktur der hergestellten Polymerverbindung kann unter Verwendung von verschiedenen instrumentellen Analyseverfahren identifiziert werden. Beispielsweise können Kernmagnetresonanzinstrumente (NMR), Gelpermeationschromatographie (GPC), induktiv gekoppelte plasmaoptische emissionsspektrometrische Instrumente (ICP-OES) und so weiter als die analytischen Instrumente verwendet werden, die hierbei verwendet werden können.
Das Verfahren der Herstellung des zuvor genannten Copolymers ist ebenfalls insbesondere nicht limitiert, solange ein Copolymer mit der zuvor genannten Struktur erhalten wird und ist dasselbe wie oben beschrieben für die Polymerverbindung.
Ein Beispiel hiervon ist ein Verfahren, in welchem ein zu Formel (1) korrespondierendes Vinylmonomer und ein zu Formel (2) korrespondierendes Vinylmonomer hergestellt werden, gefolgt durch Herstellung durch deren Polymerisation.
Zu diesem Zeitpunkt kann die Polymerisation ebenfalls durch die weitere Zugabe eines polymerisierbaren Monomers anders als das zu Formel (1) korrespondierende Vinylmonomer und das zu Formel (2) korrespondierende Vinylmonomer durchgeführt werden.
Jede der konstituierenden Komponenten, die in dem Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wird im Folgenden beschrieben.
Der Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung ist aus zumindest einer Trägerflüssigkeit, einem Tonerteilchen, das in der Trägerflüssigkeit unlöslich ist, und einer Polymerverbindung, die eine durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit enthält, konstituiert.
Das Tonerteilchen enthält ein Bindemittelharz und einen Farbstoff als konstituierende Komponenten.
Die Polymerverbindung ist in der Trägerflüssigkeit gelöst oder dispergiert, wenn die Polymerverbindung als ein Tonerladekontrollmittel verwendet wird. Andererseits ist die Polymerverbindung in den Tonerteilchen enthalten, wenn die Polymerverbindung als ein Ladehilfsmittel verwendet wird.
Das Tonerteilchen ist in der Trägerflüssigkeit in dem Flüssigentwickler dispergiert.
[Die Trägerflüssigkeit]
Die Trägerflüssigkeit sollte eine Flüssigkeit sein, die einen großen spezifische Durchgangswiderstand (bzw. Volumenwiderstand), elektrisch nicht leitende Eigenschaften und eine geringe Viskosität in der Nähe von Raumtemperatur vorweist, aber ist ansonsten insbesondere nicht limitiert.
Spezifische Beispiele davon sind Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie etwa Hexan, Heptan und Octan; flüssige Parafinlösungsmittel, wie etwa Isopar G, Isopar E und Isopar L (Exxon Mobil Corporation) und Moresco White P-40 (Moresco Corporation); und Silikonverbindungen.
Der spezifische Durchgangswiderstand der Trägerflüssigkeit ist bevorzugt zumindest 1 × 10⁹ Ω·cm und nicht mehr als 1 × 10¹⁵ Ω·cm und ist mehr bevorzugt zumindest 1 × 10¹⁰ Ω·cm und nicht mehr als 1 × 10¹⁵ Ω·cm.
Ein spezifische Durchgangswiderstand von weniger als 1 × 10⁹ Ω·cm vereinfacht ein Abfallen im Potential des elektrostatischen latenten Bildes und richtet einen Trend des Aufhaltens der Erzeugung einer hohen optischen Dichte und/oder einen Trend des Vereinfachens des Auftretens von Bildverschleierung ein.
Der spezifische Durchgangswiderstand wird in der vorliegenden Erfindung durch das Impedanzverfahren gemessen.
Insbesondere wird die Messung wie folgt unter Verwendung eines Dielektrizitätsmesssystems (125596 WB, Solartron ISA) durchgeführt.
Eine Messzelle (SC-CIR-C, Toyo Corporation), die mit 1,2 ml der Probe gefüllt ist, wird mit dem Messinstrument verbunden und Einstellung auf 25°C wird durchgeführt. Die Messung wird bei einer angelegten Spannung von 3 V (effektiver Wert) während des Variierens der Frequenz in dem Bereich von 1 MHz bis 0,1 Hz durchgeführt. Die erhaltene Kompleximpendanz wird als ein Nyquist-Plot dargestellt und die Werte der Widerstandskomponente und Kapazitätskomponente der Probe werden durch Fitten mit einem äquivalent RC parallelen Schaltkreis berechnet. Zusätzlich wird der spezifische Durchgangswiderstand aus der Zellkonstante der Messzelle bestimmt.
Die Viskosität der Trägerflüssigkeit bei 25°C ist andererseits bevorzugt zumindest 0,5 mPa·s und weniger als 200 mPa·s und ist mehr bevorzugt zumindest 0,5 mPa·s und weniger als 100 mPa·s. Eine exzessiv hohe Viskosität vereinfacht eine Abnahme in der elektrophoretischen Mobilität des Tonerteilchens und richtet einen abnehmenden Trend für die Druckgeschwindigkeit ein.
Die Viskosität wird in der vorliegenden Erfindung durch die Rotationsrheometertechnik gemessen.
Insbesondere wird die Messung wie folgt unter Verwendung eines viskoelastischen Messinstruments (Physica MCR300, Anton Paar GmbH) durchgeführt.
Etwa 2 ml der Probe werden in das Messinstrument gefüllt, das mit einer Kegel/Platte-Messungsvorrichtung (75 mm Durchmesser, 1°) bestückt ist, und Einstellung auf 25°C wird durchgeführt. Die Viskosität wird gemessen während kontinuierlichem Variieren der Scherungsrate (bzw. Scherrate) von 100 s^–1 bis 10 s^–1, und der Wert bei 10 s^–1 wird als die Viskosität verwendet.
Ein polymerisierbares Monomer kann ebenfalls in der Trägerflüssigkeit verwendet werden, um den Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung in einen ultraviolett-härtbaren Typ zu machen.
Es gibt insbesondere keine Einschränkungen für das polymerisierbare Monomer, das verwendet werden kann, solange die zuvor beschriebenen Eigenschaften der Trägerflüssigkeit erfüllt werden.
Dieses polymerisierbare Monomer kann durch Vinyletherverbindungen, Epoxidverbindungen, Acrylverbindungen und Oxetanverbindungen veranschaulicht werden.
Vinyletherverbindungen werden unter den vorangegangenen von Standpunkten der Sicherheit für den Menschen, des großen Widerstands und der geringer Viskosität bevorzugt.
Eine Vinyletherverbindung betrifft eine Verbindung, die eine Vinyletherstruktur (-CH=CH-O-C-) aufweist.
Diese Vinyletherstruktur wird bevorzugt durch R-CH=CH-O-C- (R ist Wasserstoff oder C_1-3-Alkyl und ist bevorzugt Wasserstoff oder Methyl) angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vinyletherverbindung in der vorliegenden Erfindung ebenfalls eine Verbindung, die kein Heteroatom außerhalb der Vinyletherstruktur enthält.
Hierbei bezeichnet „Heteroatom” ein anderes Atom als das Kohlenstoffatom und Wasserstoffatom.
Wenn ein Heteroatom in der Vinyletherverbindung vorhanden ist, vereinfacht dies das Auftreten einer intermolekularen Polarisierung der Elektronendichte aufgrund des Unterschieds zwischen der Elektronennegativität des Heteroatoms und derjenigen des Kohlenstoffatoms; ebenso können die leeren Elektronenorbitale und/oder freien Elektronenpaare, die durch das Heteroatom vorgewiesen werden, einfach Pfade für Leitungselektronen oder Löcher bilden. Dadurch wird eine Abnahme im Widerstand vereinfacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung enthält die Vinyletherverbindung ebenso keine Kohlenstoff-Kohlenstoffdoppelbindung außerhalb der Vinyletherstruktur in der Vinyletherverbindung. Die Kohlenstoff-Kohlenstoffdoppelbindung weist ein hohes Energieniveau des Occupied Molecular Orbitals (bzw. besetzten Molekülorbitals) und ein niedriges Energieniveau des Unoccupied Molecular Orbitals (bzw. unbesetzten Molekülorbitals) auf und diese bilden einfach einen Pfad für Elektronen und Löcher und führen dann einfach zu einer Abnahme im Widerstand. Wenn eine Kohlenstoff-Kohlenstoffdoppelbindung in der Vinyletherverbindung außerhalb der Vinyletherstruktur vorhanden ist, wird durch diesen Mechanismus eine Abnahme im Widerstand vereinfacht.
Die Vinyletherverbindung wird bevorzugt durch die folgende allgemeine Formel (C) in der vorliegenden Erfindung dargestellt.
[In Formel (C) stellt n die Anzahl an Vinyletherstrukturen in einem Molekül dar und ist eine ganze Zahl von 1 bis 4. R ist eine n-valente Kohlenwasserstoffgruppe.]
n ist bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 3.
R ist bevorzugt eine Gruppe, die aus C_1-20 linearkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen, C_5-20 gesättigte oder ungesättigte alizyklische Kohlenwasserstoffgruppen und C_6-14 aromatische Kohlenwasserstoffgruppen ausgewählt ist, und diese alizyklischen Kohlenwasserstoffgruppen und aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen können eine C_1-4 gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe aufweisen.
R ist mehr bevorzugt eine C_4-18 linearkettige oder verzweigte gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe.
Die Vinyletherverbindung kann durch n-Octylvinylether, 2-Ethylhexylvinylether, Dodecylvinylether, Octadecylvinylether, Benzylvinylether, Dicyclopentadienvinylether, Cyclohexandimethanoldivinylether, Tricyclodecanvinylether, Trimethylolpropoantrivinylether, 2-Ethyl-1,3-hexandioldivinylether, 2,4-Diethyl-1,5-pentadioldivinylether, 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandioldivinylether, Neopentylglycoldivinylether, Pentaerythritoltetravinylether und 1,2-Decandioldivinylether veranschaulicht werden.
Wenn der Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung in einen ultraviolett-härtbaren Typ gemacht wird, kann ebenfalls die Kombination eines Photoinitiators, eines Photopolymerisationssensibilisierers (bzw. -sensibilisierungshilfsmittel) und eines Photopolymerisationssensibilisierungshilfsmittels mit dem polymerisierbaren Monomer verwendet werden. Eine beliebige bekannte Verbindung kann für den Photoinitiator, Photopolymerisationssensibilisator und Photopolymerisationssensibilisierungshilfsstoff verwendet werden, solange dieser keine exzessive Abnahme in dem spezifische Durchgangswiderstand des Flüssigentwicklers verursacht und keine exzessive Steigerung in der Viskosität bewirkt.
[Tonerladekontrollmittel]
Mit dem Ziel des Einstellens der Ladeleistung des Tonerteilchens kann ein zusätzliches Tonerladekontrollmittel in der Trägerflüssigkeit zusammen mit der zuvor genannten Polymerverbindungen vorhanden sein.
Das zusätzliche Tonerladekontrollmittel, das hier zusammen verwendet werden kann, kann ein bekanntes Tonerladekontrollmittel innerhalb eines Bereiches sein, in welchem sich der spezifische Durchgangswiderstand des Flüssigentwicklers keiner exzessiven Abnahme unterzieht und die Viskosität des Flüssigentwicklers keine exzessive Zunahme erfährt.
Beispiele von spezifischen Verbindungen sind wie folgt: Fette und Öle, wie etwa Linsenöl und Sojaöl; Alkydharze; Halogenpolymere; aromatische Polycarbonsäuren; Säuregruppe-enthaltende wasserlösliche Farbstoffe; oxidative Kondensate von aromatischen Polyaminen; Metallseifen, wie etwa Zirkonnaphthenat, Cobaltnaphthenat; Nickelnaphthenat, Eisennaphthenat, Zinknaphthenat, Cobaltoctylat, Nickelocytlat, Zinkoctylat, Cobaltdodecanoat, Nickeldodecanoat, Zinkdodecanoat, Aluminiumstearat und Cobalt-2-ethylhexanoat; Metallsulfonate, wie etwa Petroleum-basierte Metallsulfonate und Metallsalze von Sulfosuccinatestern; Phospholipide, wie etwa Lecithin; Metallkomplexe von beispielsweise Salicylsäure und Benzilsäure; Polyvinylpyrrolidonharze; Polyamidharze; Sulfonsäure-enthaltende Harze; und Hydroxybenzoesäurederivate.
Wenn die zuvor genannte Polymerverbindung in das Tonerteilchen als ein Ladehilfsmittel in der vorliegenden Erfindung inkorporiert wird, wird bevorzugt ein Tonerladekontrollmittel zu der Trägerflüssigkeit gegeben.
Das zugegebene Ladekontrollmittel ist bevorzugt ein Ladekontrollmittel, das das Tonerteilchen auf positives Vorzeichen lädt, und ein Metallsalz oder Metallkomplex einer organischen Säure wird vorteilhafter Weise verwendet.
Spezifische Beispiele sind Metallseifen, wie etwa Zirkonnaphthenat, Cobaltnaphthenat, Nickelnaphthenat, Eisennaphthenat, Zinknaphthenat, Cobaltoctylat, Nickeloctylat, Zinkoctylat, Cobaltdodecanoat, Nickeldodecanoat, Zinkdodecanoat, Aluminiumstearat und Cobalt-2-ethylhexanoat, sowie Metall(beispielsweise Aluminium, Chrom, Zink, Zirkon, und Bor)-Komplexe von beispielsweise Salicylsäure und Benzilsäure.
Die Menge an Zugabe ist in diesem Fall, ausgedrückt pro 100 Massenteile des Tonerteilchens (Feststofffraktion), bevorzugt zumindest 0,01 Massenteile und nicht mehr als 10 Massenteile und mehr bevorzugt zumindest 0,05 Massenteile und nicht mehr als 5 Massenteile.
[Das Tonerteilchen]
Das Tonerteilchen enthält ein Bindemittelharz und einen Farbstoff als konstituierende Komponenten. Zusätzlich enthält das Tonerteilchen die Polymerverbindung, wenn die Polymerverbindung als ein Ladehilfsmittel verwendet wird.
(Bindemittelharz)
Ein bekanntes Bindemittelharz kann verwendet werden – solange dieses unlöslich in der Trägerflüssigkeit ist und eine Fixierungsleistung für die Klebefläche, z. B. Papier oder Plastikfilm, vorweist – als das Bindemittel, das in dem Tonerteilchen vorhanden ist.
Hierbei wird dieses „unlöslich in der Trägerflüssigkeit” als ein Indikator bereitgestellt, das sich nicht mehr als 1 Massenteil des Bindemittelharzes bei einer Temperatur von 25°C in 100 Massenteilen der Trägerflüssigkeit löst.
Spezifische Beispiele dieses Bindemittelharzes sind Harze, wie Epoxiharze, Polyestherharze, (Meth)Acrylharze, Styrol-(Meth)Acrylharze, Alkydharze, Polyethylenharze, Ethylen-(Meth)Acrylharze und Kolophonium-modifizierte Harze. Falls notwendig kann ein einzelnes davon verwendet werden oder zwei oder mehr können in Kombination verwendet werden.
Es gibt insbesondere keine Einschränkungen für das Gehalt des Bindemittelharzes, aber dieser ist bevorzugt 50 bis 1000 Massenteile pro 100 Massenteile des Farbstoffs.
[Farbmittel bzw. Farbstoff]
Es gibt insbesondere keine Einschränkungen für das Farbmittel, das in dem Tonerteilchen inkorporiert ist, und beispielsweise beliebige allgemein kommerziell erhältliche organische Pigmente, organische Farbstoffe, anorganische Pigmente oder Pigmente, die z. B. in einem unlöslichen Harz als ein Dispersionsmedium dispergiert sind, oder Pigmente, die ein Harz aufweisen, das an dessen Oberfläche gepfropft ist, können verwendet werden.
Diese Pigmente können durch die Pigmente veranschaulicht werden, die in beispielsweise „Industrial Organic Pigments", W. Herbst und K. Hunger beschrieben sind.
Die folgenden sind spezifische Beispiele an Pigmenten, die eine gelbe Farbe vorweisen:
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, und 185, und C. I. Vat Yellow 1, 3 und 20.
Pigmente, die eine rote oder magenta Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81:1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 146, 147, 150, 163, 184, 202, 206, 207, 209, 238 und 269; C. I. Pigment Violet 19; und C. I. Vat Red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29 und 35.
Pigmente, die eine blaue oder cyan Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
C. I. Pigment Blue 2, 3, 15:2, 15:3, 15:4, 16, und 17; C. I. Vat Blue 6; C. I. Acid Blue 45; und Kupferphthalocyaninpigmente, in welchen das Phthalocyaningrundgerüst durch 1 bis 5 Phthalimidomethylgruppen substituiert ist.
Pigmente, die eine grüne Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
C. I. Pigment Green 7, 8 und 36.
Pigmente, die eine orange Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
C. I. Pigment Orange 66 und 51.
Pigmente, die eine schwarze Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
Kohlenstoffschwarz, Titanschwarz und Anilinschwarz.
Pigmente, die eine weiße Farbe vorweisen, können durch die Folgenden veranschaulicht werden:
Basisches Bleicarbonat, Zinkoxid, Titanoxid und Strontiumtitanat.
Ein Dispersionsmittel, das an das Tonerteilchenherstellungsverfahren angepasst ist, kann verwendet werden, um das Pigment in dem Tonerteilchen zu dispergieren. Vorrichtungen, die als dieses Dispersionsmittel verwendet werden können, sind beispielsweise eine Kugelmühle, Sandmühle, Attritor, Walzenmühle, Strahlmühle, Homogenisierer, Farbschüttler, Kneter, Agitator, Henschelmischer, Colloidmühle, Ultraschallhomogenisator, Perlmühle, Nassstrahlmühle, und so weiter.
Ein Pigmentdispersionsmittel kann ebenfalls zugegeben werden, wenn Pigmentdispersion durchgeführt wird. Das Pigmentdispersionsmittel kann durch Hydroxylgruppe-tragende Carboxylsäureester, die Salze von langkettigen Polyaminoamiden und Hochmolekulargewichtssäureestern, die Salze von Hochmolekulargewichtspolycarbonsäuren, hochmolekulargewichts ungesättigte Säureester, Hoch molekulargewichtscopolymere, modifizierte Polyacrylate, aliphatische mehrwertige Carbonsäuren, Naphthalinsulfonsäure/Formalinkondensate, Polyoxyethylenalkylphosphatester und Pigmentderivate veranschaulicht werden. Die Verwendung von kommerziell erhältlichen Polymerdispersionsmitteln, wie etwa der Solsperse Serie von The Lubrizol Corporation wird ebenso bevorzugt.
Ein Synergist, der an das spezifische Pigment angepasst ist, kann ebenso als ein Pigmentdispersionshilfsmittel verwendet werden.
Diese Pigmentdispersionsmittel und Pigmentdispersionshilfsmittel werden bevorzugt bei 1 bis 50 Massenteilen pro 100 Massenteile des Pigments zugegeben.
[Ladehilfsmittel]
Mit dem Ziel des Einstellens der Ladeleistung des Tonerteilchens kann ein zusätzliches Ladehilfsmittel in dem Tonerteilchen zusammen mit der zuvor genannten Polymerverbindung inkorporiert werden.
Das zusätzliche Ladehilfsmittel, das hierbei zusammen verwendet werden kann, kann ein bekanntes Ladehilfsmittel innerhalb eines Bereiches sein, in welchem sich die Granulierungseigenschaften für das Tonerteilchen und die Pigmentdispersibilität in dem Tonerteilchen keiner wesentlichen Abnahme unterziehen (bzw. erfahren).
Beispiele von spezifischen Verbindungen sind wie folgt: Metallseifen, wie etwa Zirkonnaphthenat, Cobaltnaphthenat, Nickelnaphthenat, Eisennaphthenat, Zinknaphthenat, Cobaltoctylat, Nickeloctylat, Zinkoctylat, Cobaltdodecanoat, Nickeldodecanoat, Zinkdodecanoat, Aluminiumstearat und Cobalt-2-ethylhexanoat; Metallsulfonate, wie etwa Petroleum-basierte Metallsulfonate und Metallsalze von Sulfosuccinatestern; Phospholipide, wie etwa Lecithin; Metallsalze von Salicylsäure, wie etwa Metall t-Butylsalicylatkomplexe; Polyvinylpyrrolidonharze; Polyamidharze; Sulfonsäure-enthaltende Harze; und Hydroxybenzoesäurederivate.
Es gibt insbesondere keine Einschränkungen – so lange das Ladehilfsmittel in dem Tonerteilchen behalten werden kann – für das Verfahren des Inkorporierens der zuvor genannten Polymerverbindung und des zusammen verwendeten zusätzlichen Ladehilfsmittels in dem Tonerteilchen als Ladehilfsmittel.
Die Folgenden können beispielsweise verwendet werden: ein Verfahren, in welchem Zugabe zusammen mit z. B. dem Bindemittelharz und Farbstoff in dem Tonerteilchengranulierungsschritt durchgeführt wird; ein Verfahren, in welchem, nach Tonerteilchengranulierung, Bindung oder Adsorption an die Tonerteilchenoberfläche durch eine chemische oder physikalische Prozedur induziert wird. Die optimale Prozedur sollte aus diesen Prozeduren in Übereinstimmung mit dem Verfahren des Herstellens des Flüssigentwicklers ausgewählt werden.
Wenn das in das Tonerteilchen zugegebene Ladehilfsmittel von dem Tonerteilchen desorbiert oder sich ablöst und sich löst oder dispergiert in der Trägerflüssigkeit, kann der spezifische Durchgangswiderstand des Flüssigentwicklers reduziert werden und/oder die Wirkungen des Ladekontrollmittels, das in der Trägerflüssigkeit vorhanden ist, kann gehemmt werden. Aufgrund dessen sollte eine Struktur ausgewählt werden, die eine reduzierte Löslichkeit in der Trägerflüssigkeit und eine erhöhte Affinität mit den konstituierenden Materialien des Tonerteilchens bereitstellt.
Zusätzlich kann, wenn die Freisetzung des Ladehilfsmittels in die Trägerflüssigkeit wesentlich ist, ebenfalls ein Verfahren verwendet werden, in welchem das freigesetzte Ladehilfsmittel aus der Trägerflüssigkeit unter Verwendung einer Technik, wie etwa beispielsweise Absorption mit einem Adsorbent, Ersetzung der Trägerflüssigkeit, Dialyse und so weiter, entfernt wird.
[Andere Additive]
Zusätzlich zu den oben Beschriebenen können verschiedene bekannte Additive falls notwendig in dem Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um auf die Zielen des Verbesserns der Kompatibilität mit Aufzeichnungsmedien, Verbesserns der Lagerungsstabilität, Verbesserns der Bildspeicherbarkeit und Verbesserns anderer Eigenschaften zu reagieren. Beispielsweise kann die Folgenden wie zweckmäßig ausgewählt und verwendet werden: Tenside, Schmierstoffe, Füllstoffe, Antischäumungsmittel, Ultraviolettabsorber, Antioxidationsmittel, Antiverblassungsmittel, Fungizide, Antikorrosionsmittel und so weiter.
Das Verfahren des Herstellens des Flüssigentwicklers in der vorliegenden Erfindung ist insbesondere nicht limitiert und kann durch bekannte Verfahren, beispielsweise dem Koazervationsverfahren und dem Nasspulverisierungsverfahren, veranschaulicht werden.
Ein Beispiel eines allgemeinen Herstellungsverfahren ist ein Herstellungsverfahren, in welchem ein Pigment, Bindemittelharz, andere Additive und ein Dispersionsmedium gemischt werden; Pulverisierung unter Verwendung z. B. einer Perlmühle durchgeführt wird, um eine Dispersion an Tonerteilchen zu erhalten; und die erhaltenen Tonerteilchendispersion, ein Ladekontrollmittel, eine Trägerflüssigkeit und so weiter gemischt werden, um den Flüssigentwickler zu erhalten.
Die Einzelheiten des Koazervationsverfahrens werden in beispielsweise der japanischen Patentanmeldung mit Offenlegungsnr. 2003-241439 , WO 2007/000974 und WO 2007/000975 beschrieben.
In dem Koazervationsverfahren werden ein Pigment, Harz, Lösungsmittel, das das Harz löst, und Lösungsmittel, das das Harz nicht löst, gemischt und das Lösungsmittel, das das Harz löst, wird dann aus der Mischung entfernt, um zu verursachen, dass das Harz, das gelöst worden ist, präzipitiert, dadurch Erstellen einer Dispersion an pigmenteingeschlossenen Tonerteilchen in dem Lösungsmittel, das das Harz nicht löst.
Andererseits sind die Einzelheiten des Nasspulverisierungsverfahrens beispielsweise in WO 2006/126566 und WO 2007/108485 beschrieben.
In dem Nasspulverisierungsverfahren werden das Pigment und Bindemittelharz bei oder oberhalb des Schmelzpunkts des Bindemittelharzes geknetet; diesem folgt eine Trockenpulverisierung; und das erhaltene pulverisierte Material wird einer Nasspulverisierung in einem elektrisch nicht leitenden Medium unterworfen, dadurch Erstellen einer Dispersion an Tonerteilchen in dem elektrisch nicht leitenden Medium.
Bekannte Verfahren, wie diese, können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
In Anbetracht der Perspektive des Erhaltens eines hochauflösenden Bildes, ist der volumengemittelte Teilchendurchmesser des Tonerteilchens zumindest 0,05 μm und nicht mehr als 5 μm und ist bevorzugt zumindest 0,05 μm und nicht mehr als 1 μm.
Die Tonerteilchenkonzentration in dem Flüssigentwickler in der vorliegenden Erfindung wird wünschenswerter Weise ungefähr zumindest 1 Masse% und nicht mehr als 70 Masse% gemacht.
[Eigenschaften des Flüssigentwicklers]
Der Flüssigentwickler der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt verwendet, dass dieser so zubereitet ist, um die folgenden Eigenschaftswerte aufzuweisen. Deshalb ist, aus der Perspektive des Erhaltens einer geeigneten elektrophoretischen Mobilität des Tonerteilchens betrachtet, die Viskosität des Flüssigentwicklers bei 25°C für eine Tonerteilchenkonzentration von 2 Masse% bevorzugt zumindest 0,5 mPa·s und nicht mehr als 100 mPa·s.
Zusätzlich ist, von der Perspektive des Nichtverursachens eines Abfallens im Potential des elektrostatischen latenten Bildes betrachtet, der spezifische Durchgangswiderstand des Flüssigentwicklers bevorzugt zumindest 1 × 10⁹ Ω·cm und nicht mehr als 1 × 10¹⁵ Ω·cm.
Die Messverfahren und Evaluierungsverfahren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden im Folgenden angegeben.
(1) Zusammensetzungsanalyse
Die folgenden Prozeduren wurden für die strukturelle Identifizierung der Polymerverbindungen verwendet.
Die ¹H-NMR und ¹³C-NMR Spektren wurden unter Verwendung eines ECA-400 (400 Mhz) von JEOL Ltd. gemessen.
Die Messungen wurden bei 25°C in einem deuterierten Lösungsmittel, das Tetramethylsilan als den internen Standard enthielt, durchgeführt. Die chemischen Verschiebungswerte wurden als die Verschiebungswerte (δ Wert) in ppm angegeben, wobei 0 dem Tetramethylsilan-Internen-Standard zugewiesen wurde.
(2) Messung der Molekulargewichtsverteilung
Die Molekulargewichtsverteilung der Polymerverbindungen wurde durch Gelpermeationschromatographie (GPC) als monodisperses Polymethylmethacrylat bestimmt. Die Messung des Molekulargewichts durch GPC wurde wie folgt durchgeführt.
Eine Lösung wurde durch Zugabe der Probe zu dem Eluenten, der unten angezeigt ist, so zubereitet, um eine Probenkonzentration von 1 Masse% bereitzustellen, und für 24 Stunden bei Raumtemperatur gehalten, um die Auflösung zu bewirken. Diese Lösung wurde über einen Lösungsmittelresistenten Membranfilter, der einen Porendurchmesser von 0,45 μm aufwies, gefiltert, um die Probelösung zu ergeben, welche unter den folgenden Bedingungen gemessen wurde.
Instrument: GPC-104 high-performance GPC (Showa Denko Kabushiki Kaisha)
Säule: GPC HFIP-603 und 604 (Showa Denko Kabushiki Kaisha)
Eluent: Hexafluorisoproponol (HFIP) (enthielt 10 mmol/l Natrumtrifluoracetat)
Flussrate: 0,2 ml/min
Ofentemperatur: 40°C
Probeninjektionsmenge: 20 μl
Eine Molekulargewichtskalibrationskurve, die unter Verwendung von Polymethylmethacrylatharzstandards (EasiVial PM Polymer Standard Kit, Agilent Technologies) konstruiert wurde, wurde für die Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung der Probe verwendet.
(3) Messung des volumengemittelten Teilchendurchmessers
Der volumengemittelte Teilchendurchmesser der Tonerteilchen wurde in der korrespondierenden Trägerflüssigkeit unter Verwendung eines Teilchengrößenverteilungsanalysierers basierend auf dynamischer Lichtstreuung (DLS) (Produktname: Nanotrac 150, Nikkiso Co., Ltd.) gemessen.
(4) Evaluierung der elektrophoretischen Mobilität
Die Messung der elektrophoretischen Mobilität des erhaltenen Flüssigentwicklers wurde wie folgt durchgeführt.
Eine Probe, die durch Verdünnen mit Trägerflüssigkeit so zubereitet wurde, um eine Tonerteilchenkonzentration von 1 Masse% bereitzustellen, wurde durch Kapillarkräfte zwischen parallelen Flachplattenelektroden, die aus Metallelektroden mit einer Dicke von 300 μm und einer Breite von 20 mm bestehen, die sich über einen Spalt von 100 μm gegenüberliegen, gehalten.
Der Status der Elektrophorese, als eine Potentialdifferenz von 100 V (Feldstärke = 1 × 10⁶ V/m) über die parallelen Flachplattenelektroden angelegt wurde, wurde mit einer Hochgeschwindigkeitskamera (FASTCAM SA-1, Photron Limited), die an ein optisches Mikroskop angeschlossen war, fotografiert.
Das erhaltene Bild wurde zu Image J image processing software (Entwickler: Wayne Rasband (NIH)) importiert und die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität der Teilchen wurde durch das Teilchenbild-Velocimetrieverfahren (PIV-Verfahren) berechnet. Die elektrophoretische Polarität der Teilchen wurde in dem Fall der Migration zu der positiven Elektrode als negativ angenommen und in dem Fall der Migration zu der negativen Elektrode als positiv.
Die Evaluierung der elektrophoretischen Mobilität wurde unter den folgenden Kriterien bewertet.

A: die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität war zumindest 1 × 10^–9 m²/V·s
B: die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität war zumindest 7 × 10^–10 m²/V·s und weniger als 1 × 10^–9 m²/V·s
C: die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität war zumindest 3 × 10^–10 m²/V·s und weniger als 7 × 10^–10 m²/V·s
D: die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität war zumindest 1 × 10^–10 m²/V·s und weniger als 3 × 10^–10 m²/V·s
E: die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität war weniger als 1 × 10^–10 m²/V·s

Sobald die durchschnittliche elektrophoretische Mobilität zumindest 7 × 10^–10 m²/V·s (Bewertung A oder B) war, war sowohl die elektrophoretische Mobilität als auch die Ladungsmenge groß und dieses wurde deshalb als exzellent bewertet.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Verwendung von Beispielen genauer beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf oder durch diese Beispiele limitiert. Die „Teile” in den Beispielen betreffen in allen Fällen Massenteile.
(Herstellung der Polymerverbindung a)
17,9 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat, 82,1 Teile an Octadecylmethacrylat, 4,1 Teile an Azobisisobutyronitril und 900 Teile an n-Butanol wurden in einen Reaktor, der mit einem Kondensator, Rührer, Thermometer und Stickstoffeinlassrohr ausgestattet war, eingeführt, und Blasenbildung mit Stickstoff wurde für 30 Minuten durchgeführt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde für 8 Stunden bei 65°C und einer Stickstoffatmosphäre erwärmt, um die Polymerisationsreaktion zu vervollständigen. Die Reaktionslösung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und das Lösungsmittel wurde dann unter reduzierten Druck abdestilliert. Der erhaltene Rest wurde in Chloroform gelöst und eine dialytische Reinigung wurde unter Verwendung einer Dialysemembran (Spectra/Por7 MWCO 1 kDa, Spectrum Laboratories, Inc.) durchgeführt. Das Lösungsmittel wurde dann unter reduziertem Druck abdestilliert, gefolgt durch Trocknung bei 50°C unter reduziertem Druck bei 0,1 kPa oder weniger, um die Polymerverbindung a zu erhalten.
Die Analyse der erhaltenen Polymerverbindung a durch die analytischen Prozeduren, die oben angezeigt sind, bestätigte, dass es ein gewichtgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 11.800 aufwies und 21 mol% der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit in den gesamten Monomereinheiten enthielt.
(Herstellung der Polymerverbindung b)
Eine Polymerverbindung b wurde durch Verfahren wie in der Herstellung von Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 17,1 Teile an 2-(Acryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat verwendet wurde.
(Herstellung der Polymerverbindung c)
Eine Polymerverbindung c wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 20,5 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Triethylammonio)ethylphosphat anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat verwendet wurde.
(Herstellung der Polymerverbindung d)
Eine Polymerverbindung d wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 18,8 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Triethylammonio)ethylphosphat anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat verwendet wurde.
(Herstellung der Polymerverbindung e)
Eine Polymerverbindung e wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 19,6 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyl 1,2-Dimethyl-2-(Trimethylammonio)ethylphosphat anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphat verwendet wurde.
(Herstellung der Polymerverbindung f)
Eine Polymerverbindung f wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 78,7 Teile an Octadecylacrylat anstelle des Octadecylmethacrylats verwendet wurden.
(Herstellung der Polymerverbindung g)
Eine Polymerverbindung g wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer das 48,1 Teile an Octylmethacrylat anstelle des Octadecylmethacrylats verwendet wurden.
(Herstellung der Polymerverbindung h)
Eine Polymerverbindung h wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 34,5 Teile an Butylmethacrylat anstelle des Octadecylmethacrylats verwendet wurden.
(Herstellung der Polymerverbindung i)
Eine Polymerverbindung i wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 136,4 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Dimethyldodecylammonio)ethylphosphat anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphats und Octadecylmethacrylats verwendet wurden.
(Herstellung der Vergleichspolymerverbindung j)
Eine Vergleichspolymerverbindung j wurde durch Verfahren wie bei der Herstellung der Polymerverbindung a hergestellt, außer dass 12,6 Teile an 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid anstelle des 2-(Methacryloyloxy)ethyl 2-(Trimethylammonio)ethylphosphats verwendet wurde.
Das Zusammensetzungsverhältnis und gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) der Polymerverbindungen a bis j, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, sind in Tabelle 1 angegeben. In Tabelle 1 stellt X die Bindungsstelle mit der Polymerhauptkette in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit dar; X' stellt die Bindungsstelle mit dem Phosphatestersegment in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit dar; Y stellt die Bindungsstelle mit dem Phosphatestersegment in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit dar; Y' stellt die Bindungsstelle mit dem quaternären Ammoniumsalzsegment in der durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit dar; und Z stellt die Bindungsstelle mit der Polymerhauptkette in der durch Formel (2) dargestellten Struktureinheit dar. [Tabelle 1]
<Evaluierung der Polymerverbindungen als Tonerladekontrollmittel>
<Beispiel 1>
[Herstellung der Tonerteilchendispersion]
25 Teile an Nucrel N1525 (Ethylen-Methacrylsäureharz, Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) und 75 Teile an Isopar L (Exxon Mobil Corporation) wurden in einen Reaktor, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgestattet war, eingeführt, und die Temperatur wurde über 1 Stunde auf 130°C auf einem Ölbad während Rührens bei 200 U/min erhöht. Nach Beibehalten für 1 Stunde bei 130°C wurde graduelles Kühlen bei einer Herunterfahrrate von 15°C pro 1 Stunde durchgeführt, um eine Bindemittelharzdispersion herzustellen. Die erhaltene Bindemittelharzdispersion war eine weiße Paste.
60 Teile von dieser Bindemittelharzdispersion, 5 Teile an Pigment Blue 15:3, und 35 Teile an Isopar L wurden in eine Planetenperlmühle (Classic Line P-6, Fritsch) zusammen mit Zirconoxidperlen mit einem Durchmesser von 0,5 mm gefüllt, und Pulverisierung wurde bei 200 U/min (rpm) für 4 Stunden bei Raumtemperatur durchgeführt, um eine Tonerteilchendispersion (Feststofffraktion = 20 Masse%) zu erhalten. Die Tonerteilchen, die in der erhaltenen Tonerteilchendispersion vorhanden waren, wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 0,85 μm auf.
[Zubereitung der Tonerladekontrollmitteldispersion]
6,2 Teile der Polymerverbindung a und 68,2 Teile an Tetrahydrofuran (THF) wurden in einen Reaktor, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgestattet war, eingeführt und die Temperatur wurde auf 60°C erhöht und die Polymerverbindung a wurde gelöst. Nach der Einführung von 71,3 Teilen an Isopar L dazu, wurde das THF bei 50°C unter reduziertem Druck bei 4 kPa abdestilliert, um eine Ladekontrollmitteldispersion als eine transparente reverse-Mizelle Flüssigkeit zu erhalten.
[Zubereitung des Flüssigentwicklers]
0,125 Teile der Tonerladekontrollmitteldispersion und 89,98 Teile an Isopar L wurden in 10,0 Teilen der zuvor genannten Tonerteilchendispersion gemischt, um den Flüssigentwickler von Beispiel 1 herzustellen.
<Beispiele 2 bis 9>
Die Flüssigentwickler der Beispiele 2 bis 9 wurden durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass jeweils die Polymerverbindung b bis i anstelle der Polymerverbindung a verwendet wurde.
<Beispiel 10>
[Herstellung des Bindemittelharzes]
1500 Teile eines Eisphenol A/Ethylenoxidaddukts (Sigma-Aldrich) und 700 Teile an Terephthalsäure (Sigma-Aldrich) wurden in einem Reaktor, der mit einem Rückflusskondensator, einem Wasser Alkohol Separator, einer Stickstoffgaseinführungsleitung, einem Thermometer und einem Rührer ausgestattet worden ist, eingeführt, und eine Wasser-Eliminierungs·Alkohol-Eliminierungs-Polykondensationsreaktion wurde bei einer Temperatur von 200°C bis 240°C während Einführens von Stickstoffgas und Rührens durchlaufen. Nach 1 Stunde wurde die Temperatur des Reaktionssystems auf 100°C oder niedriger erniedrigt, um die Polykondensation zu stoppen. Das erhaltene Polyesterharz wies ein Mw von 9.000, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 2.100, eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 68°C und einen Säurewert von 12,0 mg KOH/g auf.
In einem anschließenden Schritt wurde der Flüssigentwickler von Beispiel 10 durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Polyesterharz, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, als das Bindemittelharz anstelle des Nucrel N1525 verwendet wurde.
<Beispiel 11>
Der Flüssigentwickler des Beispiels 11 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Dodecylvinylether (Sigma-Aldrich) als die Trägerflüssigkeit anstelle des Isopar L verwendet wurde.
<Beispiel 12>
[Herstellung der Tonerteilchendispersion]
Eine Tonerteilchendispersion wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Polyesterharz, das in Beispiel 10 hergestellt wurde, anstelle des Nucrel N1525 verwendet wurde und das Dodecylvinylether anstelle des Isopar L verwendet wurde.
[Zubereitung der Tonerladekontrollmitteldispersion]
Eine Tonerladekontrollmitteldispersion wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 zubereitet, außer das Dodecylvinylether anstelle des Isopar L verwendet wurde.
[Zubereitung des Flüssigentwicklers]
0,125 Teile der Tonerladekontrollmitteldispersion, 79,04 Teile an Dodecylvinylether und 9,68 Teile an Cyclohexandimethanoldivinylether wurden in 10,0 Teilen der zuvor genannten Tonerteilchendispersion gemischt; dies wurde durch Mischen und Lösen von 0,29 Teilen an N-Hydroxynaphthalimidononafluorbutansulfonat als ein Photoinitiator, 0,48 Teilen an 2,4-Diethylthioxanthon als ein Photopolymerisationssensibilisator und 0,48 Teilen an 1,4-Diethoxynaphthalin als eine Photopolymerisationssensibilisierungshilfsmittel gefolgt, um einen ultraviolett-härtbaren Flüssigentwickler herzustellen. Die Zusammensetzung der Trägerflüssigkeit in diesem Flüssigentwickler wurde „ultraviolett-härtbare Vinylethermischung 1” bezeichnet.
<Beispiel 13>
[Zubereitung des Flüssigentwicklers]
0,125 Teile der Tonerladekontrollmitteldisperion, die in Beispiel 12 hergestellt wurde, 16,10 Teile an Dodecylvinylether und 72,63 Teile an 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandioldivinylether wurden in 10,0 Teilen der Tonerteilchendispersion, die in Beispiel 12 hergestellt wurde, gemischt; dies wurde durch Mischen und Lösen von 0,29 Teilen an N-Hydroxynaphthalimidononafluorbutansulfonat als ein Photoinitiator, 0,48 Teilen an 2,4-Diethylthioxanthon als ein Photopolymerisationssensibilisator und 0,48 Teilen an 1,4-Diethoxynaphthalin als eine Photopolymerisationssensibilisierungshilfsmittel gefolgt, um einen ultraviolett-härtbaren Flüssigentwickler herzustellen. Die Zusammensetzung der Trägerflüssigkeit in diesem Flüssigentwickler wurde „ultraviolett-härtbare Vinylethermischung 2” bezeichnet.
Das Isopar L wies einen spezifischen Durchgangswiderstand von 8,5 × 10¹³ Ω·cm und eine Viskosität bei 25°C von 1,2 mPa·s auf, und der Dodecylvinylether wies einen spezifischen Durchgangswiderstand von 2,7 × 10¹² Ω·cm und eine Viskosität bei 25°C von 2,8 mPa·s auf. Der Cyclohexandimethanoldivinylether wies einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,3 × 10¹⁰ Ω·cm und eine Viskosität bei 25°C von 4,2 mPa·s auf, und der 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandioldivinylether wies einen spezifischen Durchgangswiderstand von 9,4 × 10¹² Ω·cm und eine Viskosität bei 25°C von 2,7 mPa·s auf.
<Vergleichsbeispiel 1>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 1 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Polymerverbindung a, die als das Ladekontrollmittel verwendet wurde, nicht verwendet wurde.
<Vergleichsbeispiel 2>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 2 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Lecithin (sojaabstammend, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) anstelle der Polymerverbindung a verwendet wurde.
<Vergleichsbeispiel 3>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 3 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Polymerverbindung j anstelle der Polymerverbindung a verwendet wurde.
Tabelle 2 unten gibt die Ergebnisse der Evaluierung der elektrophoretischen Mobilität der Flüssigentwickler, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, an. [Tabelle 2] Ergebnisse der Evaluierung der Polymerverbindung als Tonerladekontrollmittel
Wie in Tabelle 2 gezeigt, demonstriert die Zugabe der Polymerverbindungen a bis i zu der Trägerflüssigkeit als ein Ladekontrollmittel das Bereitstellen eines Flüssigentwicklers, der eine verbesserte Negativladeleistung für die Tonerteilchen und eine große elektrophoretische Mobilität ergibt.
<Evaluierung der Polymerverbindungen als Ladehilfsmittel>
<Beispiel 14>
[Tonerteilchenherstellung]
25 Teile an Nucrel N1525 (Ethyl-Methacrylsäureharz, Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) und 75 Teile an Isopar L (Exxon Mobil Corporation) wurden in einen Reaktor, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgestattet war, eingeführt und die Temperatur wurde über 1 Stunde auf 130°C auf einem Ölbad während Rührens bei 200 U/min erhöht. Nach Beibehalten für 1 Stunde bei 130°C wurde graduelles Kühlen bei einer Herunterfahrrate von 15°C pro 1 Stunde durchgeführt, um eine Bindemittelharzdispersion herzustellen. Die erhaltene Bindemittelharzdispersion war eine weiße Paste.
60 Teile von dieser Bindemittelharzdispersion, 0,2 Teile an Polymerverbindung a als ein Ladehilfsmittel, 5 Teile an Pigment Blue 15:3 und 35,8 Teile an Isopar L wurden in eine Planetenperlmühle (Classic Line P-6, Fritsch) zusammen mit Zirkonoxidperlen mit einem Durchmesser von 0,5 mm gefüllt, und die Pulverisierung wurde bei 200 U/min für 4 Stunden bei Raumtemperatur durchgeführt, um eine Tonerteilchendispersion (Feststofffraktion = 20 Masse%) herzustellen. Die Tonerteilchen, die in der erhaltenen Tonerteilchendispersion vorhanden waren, wiesen einen volumengemittelten Teilchendurchmesser von 0,85 μm auf.
[Zubereitung der Tonerladekontrollmitteldispersion]
6,2 Teile eines Aluminiumsalicylatkomplexes (Bontron E-108, Orient Chemical Industries Co., Ltd.) wurden mit 71,3 Teilen an Isopar L gemischt, und eine Ladekontrollmitteldispersion wurde durch anschließendes Dispergieren für 10 Minuten bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Ultraschallhomogenisierers erhalten.
[Zubereitung des Flüssigentwicklers]
Der Flüssigentwickler von Beispiel 14 wurde durch Mischen von 0,25 Teilen der Tonerladekontrollmitteldispersion und 89,98 Teilen an Isopar L in 10,0 Teilen der zuvor genannten Tonerteilchendispersion zubereitet.
<Beispiel 15>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 15 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass ein Chromsalicylatkomplex (Bontron E-81, Orient Chemical Industries Co., Ltd.) als das Tonerladekontrollmittel anstelle des Aluminiumsalicylatkomplexes verwendet wurde.
<Beispiel 16>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 16 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass ein Zinksalicylatkomplex (Bontron E-84, Orient Chemical Industries Co., Ltd.) als das Tonerladekontrollmittel anstelle des Aluminiumsalicylatkomplex verwendet wurde.
<Beispiel 17>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 17 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass ein Zirconsalicylatkomplex (TN-105, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) als das Tonerladekontrollmittel anstelle des Aluminiumsalicylatkomplex verwendet wurde.
<Beispiel 18>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 18 wurde durch Vorgehend wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass ein Borbenzilatkomplex (LR-147, Japan Carlit Co., Ltd.) als das Tonerladekontrollmittel anstelle des Aluminiumsalicylatkomplex verwendet wurde.
<Beispiel 19>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 19 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass, als die Tonerladekontrollmitteldispersion anstelle der Isopar L Dispersion des Aluminiumsalixylatkomplexes, eine Lösung, die durch Lösen von 6,7 Teilen an Zirconnaphthenat (Kishida Chemical Co., Ltd.) in 24,3 Teilen an Isopar L verwendet wurde.
<Beispiel 20>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 20 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass das Polyesterharz, das in Beispiel 10 hergestellt wurde, als das Bindemittelharz anstelle des Nucrel N1525 verwendet wurde.
<Beispiel 21>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 21 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer das Dodecylvinylether (Sigma-Aldrich) als die Trägerflüssigkeit anstelle des Isopar L verwendet wurde.
<Beispiel 22>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 22 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass der Aluminiumsalicylatkomplex, der als das Tonerladekontrollmittel verwendet wurde, nicht verwendet wurde.
<Beispiel 23>
Der Flüssigentwickler von Beispiel 23 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass die Polymerverbindung i als das Ladehilfsmittel verwendet wurde.
<Beispiel 24>
[Herstellung der Tonerteilchendispersion]
Eine Tonerteilchendispersion wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass das Polyesterharz, das in Beispiel 10 hergestellt wurde, als das Bindemittelharz anstelle des Nucrel N1525 verwendet wurde und das Dodecylvinylether als die Trägerflüssigkeit anstelle des Isopar L verwendet wurde.
[Zubereitung der Tonerladekontrollmitteldispersion]
Eine Tonerladekontrollmitteldispersion wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 zubereitet, außer dass Dodecylvinylether anstelle des Isopar L verwendet wurde.
[Zubereitung des Flüssigentwicklers]
0,125 Teile der Tonerladekontrollmitteldispersion, 79,04 Teile an Dodecylvinylether und 9,68 Teile an Cyclohexandimethanoldivinylether wurden in 10,0 Teilen der zuvor genannten Tonerteilchendispersion gemischt; dies wurde durch Mischen und Lösen von 0,29 Teilen an N-Hydroxynahthalimidononafluorbutansulfonat als ein Photoinitiator, 0,48 Teilen an 3,4-Diethylthioxanthon als ein Photopolymerisationssensibilisator und 0,48 Teilen an 1,4-Diethoxynaphthalin als eine Photopolymerisationssensibilisierungshilfsmittel gefolgt, um einen ultraviolett-härtbaren Flüssigentwickler herzustellen. Die Zusammensetzung der Trägerflüssigkeit in diesem Flüssigentwickler wurde „ultraviolett-härtbare Vinylethermischung 3” bezeichnet.
<Vergleichsbeispiel 4>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 4 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass die Polymerverbindung a nicht verwendet wurde und dass der Aluminiumsalicylatkomplex nicht verwendet wurde.
<Vergleichsbeispiel 5>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 5 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass Lecithin (sojaabstammend, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) anstelle der Polymerverbindung a verwendet wurde.
<Vergleichsbeispiel 6>
Der Flüssigentwickler von Vergleichsbeispiel 6 wurde durch Vorgehen wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass die Polymerverbindung j anstelle der Polymerverbindung a verwendet wurde.
Tabelle 3 unten gibt die Ergebnisse der Evaluierung der elektrophoretischen Mobilität der Flüssigentwickler, die wie zuvor beschrieben hergestellt wurden, an. [Tabelle 3] Ergebnisse der Evaluierung der Polymerverbindungen als Ladehilfsmittel
Wie in Tabelle 3 gezeigt demonstriert die Zugabe der Polymerverbindungen a und i zu dem Tonerteilchen als ein Ladehilfsmittel das Bereitstellen eines Flüssigentwicklers, der eine verbesserte positive Ladeleistung für die Tonerteilchen und eine große elektrophoretische Mobilität ergibt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Tonerladekontrollmittel und ein Ladehilfsmittel bereit, die zusätzliche Erhöhungen in der Lademenge auf dem Tonerteilchen und in der Tonerteilchen elektrophoretischen Mobilität bewirken, und stellt ebenfalls einen Flüssigentwickler bereit, der erhöhte Prozessgeschwindigkeiten für bilderzeugende Apparate entgegenkommen kann.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Der Umfang der folgenden Ansprüche ist so auszulegen, dass die breiteste Interpretation alle solche Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen einschließt.
Die vorliegende Erfindung kann einen Flüssigentwickler bereitstellen, der schnellere Verfahrensgeschwindigkeiten von bilderzeugenden Apparaten entgegenkommen kann, in welchen ein Flüssigentwickler ein Tonerteilchen und eine Trägerflüssigkeit enthält, wobei der Flüssigentwickler eine Polymerverbindung mit einer vorherbestimmten Struktureinheit in entweder dem Tonerteilchen oder der Trägerflüssigkeit enthält.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3267716 [0007]
JP 7-319223 [0008]
JP 7-261467 [0009]
JP 2003-241439 [0147]
WO 2007/000974 [0147]
WO 2007/000975 [0147]
WO 2006/126566 [0149]
WO 2007/108485 [0149]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

K. Ishihara und zwei andere, „Polymer Journal” (veröffentlicht in Japan), The Society of Polymer Science, Japan, Volume 22, pp. 355–360 (1990) [0066]
„Industrial Organic Pigments”, W. Herbst und K. Hunger [0125]

Claims

Flüssigentwickler, der ein Tonerteilchen und eine Trägerflüssigkeit umfasst, wobei der Flüssigentwickler eine Polymerverbindung mit einer durch die folgende Formel (1) dargestellten Struktureinheit in entweder dem Tonerteilchen oder der Trägerflüssigkeit enthält:
wobei R₁ bis R₄ unabhängig aus einem Wasserstoffatom und einer Alkylgruppe ausgewählt sind; A aus einer Einfachbindung, einer Carbonylgruppe, einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe und -COOR₇- (wobei die Carbonylgruppe in dem -COOR₇- an das Kohlenstoffatom gebunden ist, an welches R₁ gebunden ist, und R₇ eine C_1-4 Alkylengruppe darstellt) ausgewählt ist; und B aus einer Alkylengruppe und einer Arylengruppe ausgewählt ist.
Flüssigentwickler nach Anspruch 1, wobei die Trägerflüssigkeit die Polymerverbindung mit einer durch Formel (1) dargestellten Struktureinheit enthält.
Flüssigentwickler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägerflüssigkeit ein Copolymer enthält, das die durch Formel (1) dargestellte Struktureinheit und eine durch die folgende Formel (2) dargestellte Struktureinheit aufweist:
wobei R₅ aus einem Wasserstoffatom und einer Alkylgruppe ausgewählt ist und R₆ aus einer Alkylgruppe, einer Carboxylsäureestergruppe, einer Carboxylsäureamidgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Arylgruppe ausgewählt ist.
Flüssigentwickler nach Anspruch 1, wobei das Tonerteilchen die Polymerverbindung mit einer durch die Formel (1) dargestellten Struktureinheit enthält.
Flüssigentwickler nach Anspruch 4, wobei die Trägerflüssigkeit ein Metallsalz einer organischen Säure oder einen Metallkomplex einer organischen Säure enthält.
Flüssigentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Tonerteilchen ein Polyesterharz enthält.
Flüssigentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trägerflüssigkeit eine Vinyletherverbindung enthält, die einen spezifischer Durchgangswiderstand von zumindest 1 × 10⁹ Ω·cm und nicht mehr als 1 × 10¹⁵ Ω·cm aufweist.