JP2003345071A - 液体現像剤の製造方法及びその方法により得られる液体現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤除去工程がなく、トナー粒径を自由にコ
ントロールでき、且つ分散安定性、現像特性、クリーニ
ング性に優れる液体現像剤を得ることができる液体現像
剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 顔料と、エチレン系共重合体樹脂と、エ
チレン系共重合体樹脂を溶解する炭素数１０以上のアル
コール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステルから選ばれ
る少なくとも１種の溶媒とを含有する顔料分散溶液に、
高速せん断装置で攪拌しながら、電気絶縁性でエチレン
系共重合体樹脂に対して溶解性のない溶媒を添加し、顔
料の表面にエチレン系共重合体樹脂を析出させてトナー
粒子を形成させる液体現像剤の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷機、複写機、プリ
ンター、ファクシミリ等に用いられる電子写真又は静電
記録用の液体現像剤の製造方法、及び、その製造方法に
より製造された液体現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤としては、一般的に、顔料等
の着色剤を内部に包含する着色樹脂微粒子を電気絶縁性
媒体中に分散させたものが使用されている。このような
液体現像剤を製造する方法としては、着色材料の存在
下、モノマー成分を電気絶縁性分散媒中で重合させて着
色樹脂微粒子を形成する重合法、着色材料、樹脂、溶
剤の混合物を分散機で分散する湿式粉砕法、樹脂−溶
剤の溶解性のコントロールによって着色材料表面に樹脂
を析出させる析出法（コアセルベーション法）等の種々
の方法がある。

【０００３】の重合法では、重合後、残存するモノマ
ーを除去するという余分な工程が必要となり、また、
の湿式粉砕法では、得られる着色樹脂微粒子の粒径が不
均一であるため、液体現像剤の分散安定性、現像特性が
不充分であるという問題を有する。更に、の析出法で
も、溶剤を除去するという余分な工程が必要であり、例
えば、特開２０００−１４７８４０号公報では、樹脂を
溶解させた溶媒と電気絶縁性分散媒とを、着色剤の共存
下で混合して、着色剤が樹脂で被覆されたトナー粒子を
析出させた後、更に分散混合液から溶剤を除去する方法
が開示され、そして、溶剤を除去するための具体的な方
法としては、デカンテーション法やエバポレーション法
等が記載されている。

【０００４】更に、この様な方法では、トナー粒子の粒
径をコントロールすることが困難であるばかりか、溶剤
を除去する間でトナー粒子が凝集を起こしてしまい、現
像剤としての現像特性や分散安定性が低下するという問
題を有し、更にクリーニング性も良好なものは得られな
かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、溶剤除去工程がなく、トナー粒径を自由に
コントロールでき、且つ分散安定性、現像特性、クリー
ニング性に優れる液体現像剤を得ることができる液体現
像剤の製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するために液体現像剤について鋭意検討した結
果、エチレン系共重合体樹脂を溶解するために、炭素数
１０以上のアルコール及び炭素数１１以上の脂肪酸エス
テルから選ばれる少なくとも１種の溶媒を使用すること
により、溶媒の留去が不必要になり、上記課題を解決す
ることができることを見出し、本発明を完成させたもの
である。更に本発明に従えば、トナー粒子の粒径調節が
可能となり、従来の技術では得られない小さい粒径のト
ナー粒子を得ることができるものである。

【０００７】すなわち、本発明は、（１）顔料と、エチ
レン系共重合体樹脂と、エチレン系共重合体樹脂を溶解
する炭素数１０以上のアルコール及び炭素数１１以上の
脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも１種の溶媒とを
含有する顔料分散溶液に、高速せん断装置で攪拌しなが
ら、電気絶縁性でエチレン系共重合体樹脂に対して溶解
性のない溶媒を添加し、顔料の表面にエチレン系共重合
体樹脂を析出させてトナー粒子を形成させる液体現像剤
の製造方法に関する。

【０００８】また、本発明は、（２）上記炭素数１０以
上のアルコール及び上記炭素数１１以上の脂肪酸エステ
ルの、液体現像剤中での総含有量が０．１〜４０質量％
である上記（１）項記載の液体現像剤の製造方法に関す
る。また、本発明は、（３）上記（１）項又は（２）項
記載の製造方法により製造されてなる液体現像剤に関す
る。以下に本発明を詳述する。

【０００９】まず、本発明の液体現像剤の製造方法に使
用する構成材料について具体的に説明する。なお、各構
成材料については、それぞれ単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。本発明で利用できる顔料として
は、無機顔料、有機顔料が使用でき、アセチレンブラッ
ク、黒鉛、ベンガラ、黄鉛、群青、カーボンブラック等
の無機顔料や、アゾ顔料、レーキ顔料、フタロシアニン
顔料、イソインドリン顔料、アントラキノン顔料、キナ
クリドン顔料等の有機顔料が好適である。

【００１０】本発明で利用できる樹脂としては、エチレ
ン系共重合体樹脂であり、具体的には、エチレン−（メ
タ）アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物、エ
チレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げ
られる。

【００１１】本発明で利用できる、上記エチレン系共重
合体樹脂を溶解する溶媒としては、デカノール、ラウリ
ルアルコール、オレイルアルコール、２−ヘキシルデカ
ノール、２−オクチルデカノール等の常温で液体である
炭素数１０以上の高絶縁性のアルコール、ヤシ油脂肪酸
メチル、２−エチルヘキサン酸エチル、ミリスチン酸イ
ソプロピル、パルチミン酸イソプロピル、アジピン酸ジ
オクチル、セバチン酸ジオクチル、ステアリン酸イソオ
クチル等の常温で液体である炭素数１１以上の高絶縁性
の脂肪酸エステルが挙げられる。

【００１２】本発明のエチレン系共重合体樹脂を溶解す
る溶媒は、高絶縁性であるので、留去しなくても高い絶
縁性を維持することが可能である。炭素数１０より小さ
いアルコールや炭素数１１より小さい脂肪酸エステル
は、電気絶縁性の低下、臭気の点から好ましくない。本
発明において、上記のエチレン系共重合体樹脂を溶解す
る溶媒の液体現像剤中の含有量は、０．１〜４０質量
％、好ましくは、トナー粒子の分散安定性、乾燥性の点
から１〜３０質量％である。そして、これら溶媒の液体
現像剤中の含有量を０．１〜４０質量％の間で変えるこ
とにより、得られるトナー粒子の粒径を調節することが
できる。例えば、得られる液体現像剤中の炭素数１０以
上のアルコール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステルの
含有量が少ないとトナー粒径が大きい液体現像剤（接触
型の高速現像装置に有効、接触型とはバイアス未印加時
の現像ローラ上の層が感光体に接触している状態のもの
をいう）が得られ、得られる液体現像剤中の炭素数１０
以上のアルコール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステル
の含有量が多いとトナー粒径が小さい液体現像剤（非接
触型の現像装置に有効、非接触型とはバイアス未印加時
の現像ローラ上の層が感光体に接触していない状態のも
のをいう）が得られることとなる。

【００１３】上記エチレン系共重合体樹脂を溶解する溶
媒の液体現像剤中の含有量が０．１質量％未満では、充
分な量のエチレン系共重合体樹脂を溶解させることがで
きず、目的とする液体現像剤が得られなくなるおそれが
あり、一方、エチレン系共重合体樹脂を溶解する溶媒の
液体現像剤中の含有量が４０質量％を越えると、得られ
る印刷物の乾燥性が低下する問題を有するおそれがあ
る。

【００１４】本発明で利用できる電気絶縁性でエチレン
系共重合体樹脂に対して溶解性のない溶媒（以下、電気
絶縁性分散媒という）としては、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
リシロキサン等の静電潜像を乱さない程度の体積抵抗率
（１０¹¹〜１０¹⁶Ω・ｃｍ程度）のものが好適である。
これらの中でも、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である、
アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパ
ーＭ（いずれも商品名、エクソン化学社製）、シェルゾ
ール７１（商品名、シェル石油化学社製）、ＩＰソルベ
ント１６２０、ＩＰソルベント２０８０（いずれも商品
名、出光石油化学社製）等が好ましい。

【００１５】本発明で利用できる荷電制御剤としては、
大別して以下に説明する（１）及び（２）の２つのタイ
プものが使用できる。 （１）トナー粒子の表面をイオン化又はイオンの吸着を
行い得る物質で被覆するタイプである。このタイプとし
て、アマニ油、大豆油等の油脂、アルキッド樹脂、ハロ
ゲン化重合体、芳香族ポリカルボン酸、酸性基含有水溶
性染料、芳香族ポリアミンの酸化縮合物等が好適であ
る。（２）絶縁性有機溶媒に溶解しトナー粒子とイオン
の授受を行い得るような物質を共存させるタイプであ
り、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテ
ン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸ジルコニウム（ジ
ルコニウムオクテート）、オクチル酸コバルト、オクチ
ル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、
ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、２−エチルヘキ
サン酸コバルト等の金属石鹸類；石油系スルホン酸金属
塩、スルホコハク酸エステルの金属塩等のスルホン酸金
属塩類；レシチン、セハリン等の燐脂質；ｔ−ブチルサ
リチル酸金属錯体等のサリチル酸金属塩類；ポリビニル
ピロリドン樹脂；ポリアミド樹脂；スルホン酸含有樹
脂；ヒドロキシ安息香酸誘導体等が好適である。

【００１６】更に、本発明の液体現像剤は、必要に応じ
て液体現像剤中に存在することのできる追加成分を含有
させることもできるが、エチレン系共重合体樹脂と分散
剤の組み合わせにより、液体現像剤の増粘、ゲル化が発
生するので、分散剤は使用しないことが好ましい。

【００１７】次に、以上の材料を用いて液体現像剤を製
造する方法を説明する。以下の方法は、本発明の好まし
い実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されるも
のではない。本発明の液体現像剤は、例えば、、等
の製造方法で得ることができる。

【００１８】エチレン系共重合体樹脂を炭素数１０以
上のアルコール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステルか
ら選択される１種以上の溶剤に加熱溶解させた樹脂溶液
を得る。次いで樹脂溶液に顔料を加え混合した後、加熱
ロールミルで加熱分散し、樹脂顔料分散物を得る。この
顔料分散溶液に、高速せん断装置で攪拌しながら電気絶
縁性分散媒を滴下し顔料の表面にエチレン系共重合が析
出したトナー粒子を形成させる。トナー粒子が分散して
いる溶液に、荷電調整剤を添加して攪拌混合し、液体現
像剤を得る。 顔料、エチレン系共重合体樹脂、上記と同様のアル
コール及び脂肪酸エステルから選択される１種以上の溶
剤を加熱混合し、アトライター、ボールミル、サンドミ
ル等のメディア型分散機、高速ミキサー、高速ホモジナ
イザー等の非メディア型分散機で顔料を湿式分散させた
顔料分散溶液を得る。この顔料分散溶液に、高速せん断
装置で攪拌しながら電気絶縁性分散媒を滴下し顔料の表
面にエチレン系共重合が析出したトナー粒子を形成させ
る。トナー粒子が分散している溶液に、荷電調整剤を添
加して攪拌混合し、液体現像剤を得る。 尚、得られる液体現像剤の固形分が高い場合は、要求さ
れる固形分濃度となるように電気絶縁性分散媒を加え、
本発明の液体現像剤を得る。

【００１９】上記高速せん断攪拌装置としては、撹拌シ
ェアをかけられるもので、ホモジナイザー、ホモミキサ
ー等が利用できる。更に、回転数、型式等、種々のもの
があるが、仕込み容器の容量等の生産様式に応じて適当
なものを用いればよい。なお、ホモジナイザーを使用し
た場合の回転数としては、５００回転（ｒｐｍ）以上が
好ましい。

【００２０】本発明の液体現像剤の製造方法によって、 溶媒の留去が不必要になり、溶剤の除去時に生じるト
ナー粒子の凝集がなく、現像特性や分散安定性が向上し
た液体現像剤、 現像特性やクリーニング特性が向上した液体現像剤 エチレン系共重合体樹脂を溶解する炭素数１０以上の
アルコール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステル溶媒の
液体現像剤中の含有量を変えることにより、得られるト
ナー粒子の粒径コントロールが可能となり、従来よりも
トナー粒子の粒径が小さい液体現像剤、が製造される。
上記製造方法により製造されてなる液体現像剤もまた本
発明の１つである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係わる液体現像剤の製造方法
について、実施例を通じて詳細に説明する。なお、特に
断りのない限り、「部」は、「重量部」を、「％」は、
「質量％」をそれぞれ意味するものとする。

【００２２】（実施例１）エチレン−酢酸ビニル共重合
体の部分ケン化樹脂（商品名：デュミランＣ−２２８
０、武田薬品工業社製）８０部を、２−エチルヘキサン
酸エステル（商品名：エキセパールＨＯ、花王社製）２
００部に加熱時溶解させた後、黄色顔料：ベンズイミダ
ゾロン（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０）２０部と
混合し、８０℃に加熱した熱３本ロールミル（井上製作
所社製）で練肉した。得られた４０℃に加温している顔
料分散溶液３０部に、電気絶縁性分散媒（商品名：アイ
ソパーＨ、エクソン化学社製）７０部をホモジナイザー
にて７０００ｒｐｍで攪拌混合しながら添加し、その後
更にホモジナイザーにて７０００ｒｐｍで３０分間攪拌
混合した。次いで、サリチル酸Ａｌ塩（商品名：ボント
ロンＥ−８８、オリエント化学社製）１部をアイソパー
Ｈ１００部に溶解した溶液をホモジナイザーにて７００
０ｒｐｍで攪拌分散しながら添加し、その後更にホモジ
ナイザーにて７０００ｒｐｍで３０分間攪拌分散を行
い、正帯電性液体現像剤１を得た。

【００２３】（実施例２）エチレン−アクリル酸共重合
体（商品名：プリマコール５９９０、ダウケミカル社
製）８０部を エヌジェコール１６０ＢＲ（商品名、新
日本理化社製）２００部に加熱時溶解させた後、青色顔
料：フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー
１５：３）２０部と混合し、７０℃に加熱した熱３本ロ
ールミル（井上製作所社製）で練肉した。得られた４０
℃に加温している顔料分散溶液３０部に、電気絶縁性分
散媒（商品名：アイソパーＨ、エクソン化学社製）７０
部をホモジナイザーにて７０００ｒｐｍで攪拌混合しな
がら添加し、その後更にホモジナイザーにて７０００ｒ
ｐｍで３０分間攪拌混合した。次いで、ジルコニウムオ
クテート（商品名：オクトープＺｒ、ホープ製薬社製）
１部をアイソパーＨ１００部に溶解した溶液をホモジナ
イザーにて７０００ｒｐｍで攪拌分散しながら添加し、
その後更にホモジナイザーにて７０００ｒｐｍで３０分
間攪拌分散を行い、正帯電性液体現像剤２を得た。

【００２４】（実施例３）エチレン−酢酸ビニル共重合
体の部分ケン化樹脂（商品名：デュミランＣ−２２８
０、武田薬品工業社製）８０部を、２−エチルヘキサン
酸エステル（商品名：エキセパールＨＯ、花王社製）４
００部に加熱時溶解させた後、黄色顔料：ベンズイミダ
ゾロン（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０）２０部と
混合し、８０℃に加熱した熱３本ロールミル（井上製作
所社製）で練肉した。得られた４０℃に加温している顔
料分散溶液５０部に、電気絶縁性分散媒（商品名：アイ
ソパーＨ、エクソン化学社製）５０部をホモジナイザー
にて７０００ｒｐｍで攪拌混合しながら添加し、その後
更にホモジナイザーにて７０００ｒｐｍで３０分間攪拌
混合した。次いで、サリチル酸Ａｌ塩（商品名：ボント
ロンＥ−８８、オリエント化学社製）１部をアイソパー
Ｈ１００部に溶解した溶液をホモジナイザーにて７００
０ｒｐｍで攪拌分散しながら添加し、その後更にホモジ
ナイザーにて７０００ｒｐｍで３０分間攪拌分散を行
い、正帯電性液体現像剤３を得た。

【００２５】（比較例１）エチレン−酢酸ビニル共重合
体の部分ケン化樹脂（商品名：デュミランＣ−２２８
０、武田薬品工業社製）８０部を青色顔料：フタロシア
ニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）２０
部と混合し、１２０℃に加熱した熱３本ロールミル（井
上製作所株製）で練肉した。混練物を粗砕したのち、ジ
ェットミルを用いて１００μｍ以下に粉砕し粉砕物５部
とアイソパーＨ９５部を混合しジルコニウムオクテート
（商品名：オクトープＺｒ、ホープ製薬社製）１部を加
え、ペイントシェーカーにて１２時間分散を行い、正帯
電性液体現像剤４を得た。

【００２６】（比較例２） 黄色顔料：ベンズイミダゾロン（Ｃ．Ｉ．ピグメントイ
エロー１８０）２部とエチレン−酢酸ビニル共重合体の
部分ケン化樹脂（商品名：デュミランＣ−２２８０、武
田薬品工業社製）８部を、ＴＨＦ９０部を混合し、４０
℃加温下で、直径５ｍｍのスチールビーズを用いてペイ
ントシェーカーで１時間混練した。この混練部の５０部
をアイソパーＨ５０部で希釈しながら４０℃で攪拌し、
混合分散物を得た。次いで、ＴＨＦをエバポレーターで
減圧圧力５３．３ｋＰａ、４０℃にて留去した。留去
後、荷電制御剤としてジルコニウムオクテート（商品
名：オクトープＺｒ、ホープ製薬社製）１部をアイソパ
ーＨ４５部に溶解した溶液をホモジナイザーにて７００
０ｒｐｍで攪拌分散しながら添加し、正帯電性液体現像
剤５を得た。

【００２７】［評価］ ＜平均体積粒径Ｄ５０＞遠心沈降式粒度分布計ＣＡＰＡ
−５００（商品名、堀場製作所社製）を用いて測定し
た。 ＜ζ電位＞レーザζ電位計ＬＥＺＡ−６００（商品名、
大塚電子社製）を用いて、電界強度１１４Ｖ／ｃｍで測
定した。

【００２８】＜接触型現像装置による画像評価＞画像評
価は、図１に示した構造を有する画像形成実験装置に、
実施例１の正帯電性液体現像剤１、実施例２の正帯電性
液体現像剤２、比較例１の正帯電性液体現像剤４、比較
例２の正帯電性液体現像剤５をセットし印字試験するこ
とにより行った。

【００２９】本発明では、現像バイアス８００Ｖ、転写
バイアス−１０００Ｖの現像条件にて画像形成を行い、
カラーレーザープリンタ用ＰＰＣ用紙に出力し画像を目
視にて判断した。良好な画像を得られるものを評価２と
し、画像の濃度低下、画像のにじみ、画像のかぶり、画
像のベタ部の抜け等が発生し、良好な画像が得られない
ものを評価１として評価を行った。上記評価試験の結果
を表１に示した。

【００３０】＜接触型現像装置におけるクリーニング性
＞クリーニング性は、図１に示した構造を有する画像形
成実験装置に、実施例１の正帯電性液体現像剤１、実施
例２の正帯電性液体現像剤２、比較例１の正帯電性液体
現像剤４、比較例２の正帯電性液体現像剤５をセットし
印字試験することにより行った。

【００３１】現像バイアス５００Ｖ、転写バイアス−１
０００Ｖの現像条件にて画像形成を行い、カラーレーザ
ープリンタ用ＰＰＣ用紙に出力し非画像部に汚れがある
かどうかを目視にて判断した。現像以外で、現像ロー
ラ、感光体のトナー粒子の付着により非画像部への汚れ
がないものを評価２とし、現像以外で、現像ローラ、感
光体のトナー粒子の付着により非画像部への汚れがある
ものを評価１として評価を行った。上記評価試験の結果
を表１に示した。

【００３２】＜非接触型現像装置による画像評価＞画像
評価は、図２に示した構造を有する画像形成実験装置
に、実施例３の正帯電性液体現像剤３、比較例１の正帯
電性液体現像剤４、比較例２の正帯電性液体現像剤５を
セットし印字試験することにより行った。

【００３３】本発明では、現像バイアス９００Ｖ、転写
バイアス−１０００Ｖの現像条件にて画像形成を行い、
カラーレーザープリンタ用ＰＰＣ用紙に出力し画像を目
視にて判断した。良好な画像を得られるものを評価２と
し、良好な画像が得られないものを評価１として評価を
行った。上記評価試験の結果を表１に示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の液体現像剤の製造方法を利用す
ると、溶媒の留去が不必要になり、溶剤の除去時に生じ
るトナー粒子の凝集がなく、現像特性や分散安定性が向
上する上に、現像特性やクリーニング特性にも優れる液
体現像剤が得られるものである。更に、エチレン系共重
合体樹脂を溶解する高級脂肪酸アルコール及び高級脂肪
酸エステル溶媒の液体現像剤中の含有量を変えることに
より、得られるトナー粒子の粒径コントロールが可能と
なり、従来よりもトナー粒子の粒径が小さい液体現像剤
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例でクリーニング性の評価に用いた画像形
成実験装置の構造を示す概念図である。

【図２】実施例で画像評価に用いた画像形成実験装置の
構造を示す概念図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢井 健二郎 大阪市西区江戸堀１丁目23番37号 サカタ インクス 株式会社内 Ｆターム(参考） 2H069 AA01 BA01 CA02 CA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料と、エチレン系共重合体樹脂と、エ
   チレン系共重合体樹脂を溶解する炭素数１０以上のアル
   コール及び炭素数１１以上の脂肪酸エステルから選ばれ
   る少なくとも１種の溶媒とを含有する顔料分散溶液に、
   高速せん断装置で攪拌しながら、電気絶縁性でエチレン
   系共重合体樹脂に対して溶解性のない溶媒を添加し、顔
   料の表面にエチレン系共重合体樹脂を析出させてトナー
   粒子を形成させることを特徴とする液体現像剤の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記炭素数１０以上のアルコール及び前
   記炭素数１１以上の脂肪酸エステルの、液体現像剤中で
   の総含有量が０．１〜４０質量％であることを特徴とす
   る請求項１記載液体現像剤の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の製造方法により製
   造されてなることを特徴とする液体現像剤。