JP2008242039A - 正帯電性液体現像剤、および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の正帯電性液体現像剤は、少なくともオレイン酸、酸性高分子系分散剤及び亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を含有した不揮発性キャリア中に少なくとも塩基性高分子系分散剤とバインダー樹脂により被覆処理した塩基性処理顔料を分散させたものであり、また、画像形成装置は、前記液体現像剤における不揮発性キャリアに対する接触角が60°〜90°の撥油性表面を有すると共に静電潜像を有する潜像坦持体の表面に液体現像剤を供給し、静電潜像を現像した後、形成された液体トナー像を被転写媒体に転写し、熱的に定着するものである。
【選択図】 図1
Description
で表される末端にフッ素化アルキル基を有する官能基と、2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有し、且つ、1分子中のフッ素原子含有率が25質量%以上で分子量が500〜4000の(メタ)アクリレートである。
水分離管を具備した500ml四つ口フラスコに、トリメチロールプロパン33.5g、3−パーフルオロオクチルプロピオン酸(東ソー・エフテック株式会社製)123.0g、トルエン50g、シクロヘキサン50gを投入し、濃硫酸2.5gを加え、12時間共沸脱水を行った。4.5gの水生成を確認した後、一旦25℃に冷却し、アクリル酸45.0g、ハイドロキノン0.4gを加え、空気を吹き込みながら更に共沸脱水を行った。9.0gの水生成を確認した後、25℃に冷却した。反応液にトルエンを150g加え、25%水酸化ナトリウム水溶液30gで中和洗浄、さらに20%の食塩水40gで3回洗浄を行った。減圧下、トルエン及びシクロヘキサンを留去して微黄色液体170gを得た。このものをトルエン150mlに溶解し、シリカゲルクロマトグラフィーにより精製を行った。次いで減圧下、酸素を吹き込みながらウォータバス温度50℃以下でトルエンを留去することで、構造式
200ml反応フラスコにジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート15.7g(0.03モル)、トリエチルアミン2g、酢酸エチル10gを投入し、撹拌下パーフルオロオクチルエチルメルカプタン28.8g(0.06モル)を徐々に加えた。反応温度は35℃まで上昇した。加え終わった後、さらに50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、酢酸エチル60gを加え均一とした後、1規定塩酸100mlで有機層を洗浄した。更に水100mlで2回洗浄した後、有機層を分取した。50℃以下の条件で反応溶媒を、エバポレーターを用いて減圧留去した後、さらに真空ポンプで乾燥することで、構造式
200ml反応フラスコにトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成株式会社製アロニックスM−315)21.2g(0.05モル)、トリエチルアミン1.0g、酢酸エチル15g溶液に、室温でパーフルオロヘキシルエチルメルカプタン19.0g(0.05モル)を、撹拌しながら滴下した(反応温度は35℃まで上昇した)。投入後、さらに50℃で3時間撹拌し、50℃以下で減圧下、酢酸エチル、トリエチルアミンを留去することで、構造式
合成例3においてトリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート(東亜合成株式会社製アロニックスM−315)21.2g(0.05モル)の代わりにEO変性リン酸トリアクリレート15.1g(0.05モル)を、パーフルオロヘキシルエチルメルカプタン19.0g(0.05モル)の代わりにパーフルオロオクチルエチルメルカプタン24.0g(0.05モル)を用いた以外は合成例3と同様にして、構造式
(正帯電用有機感光体ドラムの作製)
(感光層形成用塗布液の調製) ・ポリカーボネート樹脂(帝人化成(株)製、TS−2020) ・・ 21質量部
・無金属フタロシアニン(大日本インキ化学工業(株)製) ・・ 2質量部
・ヒドラゾン化合物(アナン(株)製) ・・ 10質量部
・3,5−ジメチル−3′,5′−ジ(t)ブチル−4,4′−ジフェノキノン
・・ 5質量部
・トルエン ・・180質量部
からなる組成を、ペイントコンディショナー中で10時間分散混合し、塗布液とした。
得られた感光層形成用塗布液をΦ40mmのアルミ素管にリングコート法で塗工、乾燥して、膜厚20μmの感光層を形成した。
上記で得た感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−1)
・・・ 70質量部
・ ネオペンチルグリコールジアクリレート ・・・ 30質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 0.4質量部
からなる組成物のメチルセルソルブ溶液(固形分濃度9%)を塗布液とし、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、1回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 で20秒間乾燥させ、膜厚0.8μmの表面保護層を形成し、有機感光体(あ)を得た。
正帯電用有機感光体(あ)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−2)
・・・ 60質量部
・ ペンタエリスリトールテトラアクリレート ・・・ 40質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のメチルセルソルブ溶液(固形分濃度を5%)とした塗布液を、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、2回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 で20秒間乾燥させ、膜厚1μmの表面保護層を形成し、有機感光体(い)を得た。
正帯電用有機感光体(あ)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−3)
・・・ 50質量部
・ トリメチロールプロパントリアクリレート ・・・ 50質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のメチルセルソルブ溶液(固形分濃度を5%)とした塗布液を、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、2回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 で20秒間乾燥させ、膜厚1μmの表面保護層を形成し、有機感光体(う)を得た。
正帯電用有機感光体(あ)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−4)
・・・ 50質量部
・ トリメチロールプロパントリアクリレート ・・・ 50質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のメチルセルソルブ溶液(固形分濃度を10%)とした塗布液を、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、1回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 で20秒間乾燥させ、膜厚0.8μmの表面保護層を形成し、有機感光体(え)を得た。
(撥油性表面層を有する正帯電用アモルファスシリコン感光体(か)の作製)
正帯電用アモルファスシリコン感光体{京セラ(株)製(Φ40)}を120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−1)
・・・ 70質量部
・ ネオペンチルグリコールジアクリレート ・・・ 30質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 0.4質量部
からなる組成物のイソプロピルアルコール溶液(固形分濃度5%)を塗布液とし、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、1回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 とし20秒間乾燥させ、膜厚0.1μmの表面保護層を形成し、アモルファスシリコン感光体(か)を得た。
アモルファスシリコン感光体(か)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−2)
・・・ 60質量部
・ ペンタエリスリトールテトラアクリレート ・・・ 40質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のイソプロピルアルコール溶液(固形分濃度5%)を塗布液とし、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、2回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 とし20秒間乾燥させ、膜厚1μmの表面保護層を形成し、アモルファスシリコン感光体(き)を得た。
アモルファスシリコン感光体(か)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−3)
・・・ 50質量部
・ トリメチロールプロパントリアクリレート ・・・ 50質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のイソプロピルアルコール溶液(固形分濃度6%)を塗布液とし、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、2回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 とし20秒間乾燥させ、膜厚1.5μmの表面保護層を形成し、アモルファスシリコン感光体(く)を得た。
アモルファスシリコン感光体(か)と同様に、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、感光層上に、組成
・ フッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレート(A−4)
・・・ 50質量部
・ トリメチロールプロパントリアクリレート ・・・ 50質量部
・ 2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
・・・ 4質量部
からなる組成物のイソプロピルアルコール溶液(固形分濃度8%)を塗布液とし、旭サナック(株)製のスプレー塗布装置を使用して、1回塗布した。塗布後は、円筒チューブ回転乾燥用紫外線照射装置(日本文化精工(株)製「NPT453」)を用い、感光体ドラムを120rpmで回転させながら、照射量160mJ/cm2 とし20秒間乾燥させ、膜厚0.2μmの表面保護層を形成し、アモルファスシリコン感光体(け)を得た。
図中1は撥油性潜像坦持体(感光体)、2は供給ローラ、3はアニロックスローラ、4は現像ローラ、5は現像ローラクリーニングユニット、6は書き込み用LEDヘッド、7はスコロトロン帯電器、8は除電用LED、9は感光体クリーニングユニット、10Yはイエロー液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Cはシアン液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Mはマゼンタ液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Bはブラック液体トナー貯蔵供給制御ユニット、11はクリーニング液体トナー循環パス、12は中間転写ベルト、13は中間転写ベルトクリーニングユニット、14は1次転写ローラ、15は駆動ローラ、16は従動ローラ、17は2次転写ローラ、18は2次転写ローラクリーニングユニット、19は定着ローラ、20は搬送パス、21は両面印字給紙パス、22は給紙ピックアップコロ、23は給紙カセット、24はゲートローラ、25は排紙ローラ対、Pは記録媒体である。
図中1は撥油性潜像坦持体(感光体)、2′は現像ローラ、3はアニロックスローラ、4′は供給ローラ、5は現像ローラクリーニングユニット、6は書き込み用LEDヘッド、7はスコロトロン帯電器、8は除電用LED、9は感光体クリーニングユニット、10Yはイエロー液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Cはシアン液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Mはマゼンタ液体トナー貯蔵供給制御ユニット、10Bはブラック液体トナー貯蔵供給制御ユニット、11はクリーニング液体トナー循環パス、12′は紙搬送ベルト、13′は紙搬送ベルトクリーニングユニット、14′は転写ローラ、15′は定着ローラ対、16′は搬送パス、17′は排紙ローラ対、18′は両面印字切替装置、19′は両面印字給紙パス、20′は給紙ピックアップコロ、21′は給紙カセット、Pは記録媒体である。
(a) シアン液体現像剤(a)の調製
(塩基性処理シアン顔料の調製)
シアン顔料(フタロシニン系顔料、Pigment Blue 15:3)を、ポリエステル樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、プラスディックDL−90、酸価10mgKOH/g)と塩基性高分子分散剤(味の素ファインテクノ(株)製、アジスパーPB−822)との8対2(重量比)の割合の混合物を使用してシアン顔料:混合物(重量比)=25:75の割合の混合物をメチルエチルケトン400重量部中でビーズミル分散混合し、この分散液を水中に高速攪拌のもとに滴下し、析出させた後、30℃で20時間の減圧乾燥を行った。その後、アズワン製のオートセルマスターを用いて微粉砕し、目開き100μmのふるいを通過させることで塩基性処理シアン顔料とした。
・MOヒマワリ油(日清オイリオ社製、トリグリセライドのオレイン酸成分量60.5%) ・・・ 180g
・オレイン酸(関東化学(株)製) ・・・ 75g
・酸性分散剤(味の素ファインテクノ(株)製、アジスパーPA111)
・・・ 0.17g
・上記で調製した塩基性処理顔料 ・・・ 52.5g
の組成と共に、直径3ミリのジルコニアボールを550g投入して、攪拌機(トルネードSM型プロペラ攪拌羽根)を用い、回転数504ppmで24時間分散混合して着色剤分散液であるシアン液体現像剤(a)を作製した。
上記のシアン液体現像剤(a)の調製におけるシアン顔料に代わりに、同様に塩基性処理したPigment Red 57:1を使用した以外は、同様にしてマゼンタ液体現像剤(a)を調製した。
上記のシアン液体現像剤(a)の調製におけるシアン顔料に代わりに、同様に塩基性処理したPigment Yellow 74を使用した以外は、同様にしてイエロー液体現像剤(a)を調製した。
上記のシアン液体現像剤(a)の調製におけるシアン顔料に代わりに、同様に塩基性処理したカーボンブラック(粒子径40nm、窒素吸着比表面積55m2 /g)を用いた以外は、同様にしてブラック液体現像剤(a)を調製した。各液体現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗を下記表3に示す。
上記のシアン液体現像剤(a)の調製において、MOヒマワリ油の代わりにシリコンオイル(信越シリコン社製「KF−96−20」)を使用して、シアン液体現像剤(b)、マゼンタ液体現像剤(b)、イエロー液体現像剤(b)及びブラック液体現像剤(b)の各色の液体現像剤を調製した。各液体現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗を下記表4に示す。
上記のシアン液体現像剤(a)の調製において、MOヒマワリ油の代わりに流動パラフィン(和光純薬社製)を使用して、シアン液体現像剤(c)、マゼンタ液体現像剤(c)、イエロー液体現像剤(c)及びブラック液体現像剤(c)の各色の液体現像剤を調製した。各液体現像剤の作製直後の粘度と電気抵抗を下記表5に示す。
(定着試験用シアン液体トナーの調製)
上記のシアン液体現像剤(a)の作製工程において、その分散混合終了2時間前の分散処理中の液体現像剤中に、亜リン酸有機エステル系酸化防止剤であるトリフェニルホスファイト(酸化防止剤A)、同トリデシルホスファイト(酸化防止剤B)、比較のためのフェーノル系酸化防止剤であるジブチルヒドロキシトルエン(酸化防止剤C)を液体現像剤の全量に対してそれぞれ0.4質量%の割合で添加し分散させ、次いで、目開き2mmのメッシュを通過させ、ジルコニアボールを取り除き、定着試験用であって、本発明および比較例のシアン液体現像剤とした。
図1に示す液体現像方式のタンデムプリンタに、上記で作製したΦ40の撥油性有機感光体ドラム(あ)をイエロー液体現像用の感光体として、また、撥油性有機感光体ドラム(い)をシアン液体現像用の感光体として、また、撥油性有機感光体ドラム(う)をマゼンタ液体現像用の感光体として、また、撥油性有機感光体ドラム(え)をブラック液体現像用の感光体としてそれぞれ装着した。
定着率の評価は、転写紙(三菱製紙社製、EP−L微塗工81.4gsm)上に形成された1.5cm角のベタ部の上に住友スリーエム(株)製のメンディングテープ(18mm幅)を張り付け、1.5kgの荷重で2往復、テープ上を押圧した後、テープを剥離し、転写紙上に残った印字物濃度を剥離前の濃度に対する割合を定着率(%)とした。
実施例1において、図1に示すタンデムプリンタの各液体貯蔵供給制御ユニットに、上記で作製し、下記表8に示す亜リン酸有機エステル系酸化防止剤をそれぞれ添加したイエロー液体現像剤(a)、シアン液体現像剤(a)、マゼンタ液体現像剤(a)、ブラック液体現像剤(a)の各液体現像剤をセットした。そして、各色液体現像剤の現像ローラ上における付着量が0.75mg/cm2 となるようにアニロックスローラと現像ローラの回転数を調節した。印字試験は各色5%の色画像を含む印字パターンを用い、1000枚の連続印字を行った。カラー画像原稿の中には1.5cm角のベタ部も6箇所設けており、ベタ濃度を測定できるようにしている。この時作像時の1次転写電圧は650V、2次転写電圧は1.5kVに設定しており、液体現像用転写紙(三菱製紙社製、EP−L微塗工81.4gsm)を使用し、転写及び定着(定着ローラ温度130℃)を行った。なお今回使用した各色の液体現像剤には、下記表に示す亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を液体現像剤全量に対してそれぞれ0.4質量%ずつ、実施例と同様に添加した。
図1に示す液体現像方式のタンデムプリンタの感光体クリーニングユニットに接続しているクリーニング液体トナー循環パスを取り外して、クリーニング容器内に留まるように設定し、各色5%の色画像を含む印字パターンを用い、実施例1と同様にして1000枚の連続印字を行った。作像条件は同様である。そして、紫外線硬化型フッ素樹脂を表面層に設けた正帯電用有機感光体(あ)〜(え)からクリーニングされた液体現像剤の量を、クリーニングユニットを取り外して求めた。その結果を下記表9に示す。
(液体現像方式のタンデムプリンタによる印字試験)
図1に示す液体現像方式のタンデムプリンタに、上記で作製したΦ40の撥油性のアモルファスシリコン感光体(か)をイエロー液体現像用として、また、アモルファスシリコン感光体(き)をシアン液体現像用として、また、アモルファスシリコン感光体(く)をマゼンタ液体現像用として、また、アモルファスシリコン感光体(け)をブラック液体現像用として装着した。そして、上述したシリコンオイルをキャリア液として作製したイエロー液体現像剤(b)、シアン液体現像剤(b)、マゼンタ液体現像剤(b)、ブラック液体現像剤(b)の各色の液体現像剤に、下記表10に示す亜リン酸有機エステル系酸化防止剤をそれぞれ0.4質量%、同様に添加分散させ、それぞれを各色の液体トナー貯蔵供給ユニットにセットした。
(液体現像方式のタンデムプリンタによる印字試験)
実施例3において、不揮発性キャリアに流動パラフィンを用いた前述のイエロー液体現像剤(c)、シアン液体現像剤(c)、マゼンタ液体現像剤(c)、ブラック液体現像剤(c)の各色の液体現像剤に、下記表12に示す亜リン酸有機エステル系酸化防止剤をそれぞれ0.4質量%、同様に添加分散させ、それぞれを各色の液体トナー貯蔵供給ユニットにセットした。
(液体現像方式のタンデムプリンタによる印字試験)
図3に示す紙搬送方式のタンデム電子写真装置の液体トナー貯蔵供給制御ユニットに、不揮発性キャリアとして前述のMOヒマワリ油を用い、下記表14に示す亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を0.4質量%含有する各色の液体現像剤を同様に作製して、セットした。
Claims (6)
- 少なくともオレイン酸、酸性高分子系分散剤及び亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を含有した不揮発性キャリア中に、少なくとも塩基性高分子系分散剤とバインダー樹脂により被覆処理した塩基性処理顔料を分散させたことを特徴とする正帯電性液体現像剤。
- 不揮発性キャリアが、植物油、シリコンオイル、流動パラフィンから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1記載の正帯電性液体現像剤。
- オレイン酸を液体現像剤中5〜60質量%の割合で含有すると共に、亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を液体現像剤に対して0.1〜5質量%の割合で添加することを特徴とする請求項1記載の正帯電性液体現像剤。
- 撥油性表面を有すると共に静電潜像を有する潜像坦持体の表面に、少なくともオレイン酸、酸性高分子系分散剤及び亜リン酸有機エステル系酸化防止剤を含有した不揮発性キャリア中に少なくとも塩基性高分子系分散剤とバインダー樹脂により被覆処理された塩基性処理顔料を分散させた正帯電性液体現像剤を供給し、前記静電潜像を現像した後、形成された液体トナー像を直接或いは中間転写媒体を経由してシート状の被転写媒体に接触状態で電圧を印加しつつ転写し、該転写された液体トナー像を熱的に定着する画像形成装置であり、前記潜像坦持体表面が、前記液体現像剤における不揮発性キャリアに対する接触角が60°〜90°の撥油性表面とされることを特徴とする画像形成装置。
- 撥油性表面を有する潜像坦持体表面の帯電手段が、非接触式のスコロトロン帯電装置であることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
- 潜像坦持体が有機感光体またはアモルファスシリコン感光体であって、該潜像坦持体表面には表面保護層としてフッ素化アルキル基含有(メタ)アクリレートと光重合開始剤とを含有した含フッ素光硬化性組成物硬化層を設けたものてあることを特徴とする請求項4または請求項5記載の画像形成装置。
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