JP2012058467A - 液体現像剤、現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気絶縁性のキャリア液と、前記キャリア液中に分散された着色粒子とを有し、前記着色粒子が、樹脂と顔料と炭素数が2〜6のジオール化合物とを含有することを特徴とする液体現像剤を用いる。その際、前記樹脂が、水溶性樹脂であることが好ましく、前記着色粒子の導電率が1×10−8〜1×10−1S/cmであることが好ましい。
【選択図】なし
Description
本実施形態に係る液体現像剤は、電気絶縁性のキャリア液と、前記キャリア液中に分散された着色粒子とを有し、前記着色粒子が、樹脂と顔料と炭素数が2〜6のジオール化合物とを含有するものである。そうすることによって、熱エネルギー等のエネルギーを消費することなく、着色粒子を記録媒体へ充分に定着させることができる液体現像剤が得られる。
前記キャリア液は、液体キャリアの役割を果たし、得られる液体現像剤の電気絶縁性を高めることを目的として用いられる。前記キャリア液としては、電気絶縁性を有するものであって、液体現像剤のキャリア液として用いられるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、25℃における体積抵抗率が1010Ω・cm以上、すなわち電気伝導度が100pS/cm以下の有機溶媒等が挙げられる。前記キャリア液としては、特に限定されないが、例えば、流動パラフィン等の、常温で液体の脂肪族炭化水素が好ましく用いられる。脂肪族炭化水素としては、具体的には、例えば、n−パラフィン系炭化水素やiso−パラフィン系炭化水素等のパラフィン系炭化水素、及びハロゲン化脂肪族炭化水素等が挙げられる。パラフィン系炭化水素としては、具体的には、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン等が挙げられる。また、ハロゲン化脂肪族炭化水素としては、具体的には、例えば、パークロロエチレン、トリクロロエタン等が挙げられる。前記キャリア液としては、例示した各キャリア液を構成する有機溶媒を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。前記キャリア液としては、上述したように、流動パラフィン等の、常温で液体の脂肪族炭化水素を含むものが好ましく、分岐鎖を有する脂肪族炭化水素を含むものがより好ましい。
前記着色粒子は、樹脂と顔料と炭素数が2〜6のジオール化合物とを含有した粒子状のものであり、前記キャリア液に溶解されたり、前記キャリア液によって損傷を受けたりすることなく、前記キャリア液中に分散されるものあれば、特に限定されない。具体的には、例えば、前記ジオール化合物を含有する樹脂中に顔料が分散されたトナー粒子であってもよいし、前記ジオール化合物を含有する樹脂を粒子状の顔料に被覆した粒子であってもよい。
前記樹脂としては、特に制限なく用いることができ、例えば、従来からトナー粒子の結着樹脂として用いられるもの等を用いることができる。より具体的には、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等のポリスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂;塩化ビニル系樹脂;ポリエステル系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;ビニルエーテル系樹脂;N−ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、前記樹脂としては、上記各樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記顔料としては、所望の色の画像を形成できるものであれば、特に限定されず、公知の有機顔料や無機顔料を用いることができる。具体的には、例えば、色に応じて、以下のような顔料が挙げられる。黒色顔料としては、例えば、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。黄色顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー180等が挙げられる。橙色顔料としては、例えば、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド238等が挙げられる。紫色顔料としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。青色顔料(シアン顔料)としては、例えば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC、C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニンブルー顔料)等が挙げられる。緑色顔料としては、例えば、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンG等が挙げられる。白色顔料としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等が挙げられる。
前記ジオール化合物としては、炭素数が2〜6のジオール化合物であれば、特に限定されない。具体的には、炭素数が2〜6の有機基と2つの水酸基とを分子内に有する化合物等が挙げられる。また、前記有機基としては、炭素数が2〜6の官能基であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アルキル基等が挙げられる。また、前記ジオール化合物の具体例としては、例えば、1,2−エタンジオール(エチレングリコール)、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオールや2,3−ブタンジオール等のブタンジオール、1,2−ペンタンジオールや1,5−ペンタンジオール等のペンタンジオール、1,2−へキサンジオールや1,6−ヘキサンジオール等のヘキサンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−メチル−2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−2−ブテン−1,4−ジオール、及びジエチレングリコール等が挙げられる。この中でも、優れた定着性を維持し、画像濃度を高める点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びジエチレングリコールが好ましい。
前記着色粒子は、前記樹脂と前記顔料と前記ジオール化合物とを含有していればよいが、本発明の目的を阻害しない範囲で、これら以外の成分を添加してもよい。
前記着色粒子の製造方法としては、前記樹脂と前記顔料と前記ジオール化合物とを含有した粒子状のものを製造できれば、特に限定されない。具体的には、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記液体現像剤としては、前記キャリア液と、前記キャリア液中に分散された前記着色粒子とを含有していればよいが、本発明の目的を阻害しない範囲で、これら以外の成分を添加してもよい。このような液体現像剤に添加する添加剤としては、例えば、分散安定剤等が挙げられる。前記液体現像剤に分散安定剤を含有させることによって、前記着色粒子の分散性が良好となり、前記着色粒子が凝集しにくくなる。
前記液体現像剤の製造方法としては、前記キャリア液と、前記キャリア液中に分散された前記着色粒子とを含有する液体現像剤を製造できれば、特に限定されない。具体的には、例えば、前記キャリア液、前記着色粒子、及び必要に応じて、前記分散安定剤等の添加剤を、分散機等を用いて混合させることによって、前記液体現像剤を製造することができる。
前記液体現像剤を用いる現像装置及び画像形成装置としては、電子写真方式であって、現像剤として液体現像剤を用いることができる現像装置及び画像形成装置であれば、特に限定されない。すなわち、いわゆる液体現像装置及び湿式画像形成装置であれば、特に限定されない。
回収して、液体現像剤循環装置のパイプ81へ液体現像剤を送り出す。液体現像剤は現像クリーニングブレード145の表面に沿って流下するが、液体現像剤の粘度が高いことから、現像剤回収装置146には液体現像剤の送り出しを補助する送り出しローラが備えられている。
顔料として、シアン顔料(大日本精化工業株式会社製のPB15−3)10質量部、樹脂として、BASF社製のジョンクリル683(酸価:160mgKOH/g、重量平均分子量Mw:8000、軟化点:138℃、主成分:スチレンアクリルポリマー)を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたもの10質量部、ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部、イオン交換水70質量部を混合した。次に、得られた混合物を、メディア型分散機(浅田鉄工株式会社製のグレンミル)を用いて混練した。その際、粒子径が0.2〜1mmのジルコニアビーズをメディアとして用いた。また、混練条件としては、実際に得られる着色粒子の粒子径は、組成等に影響されて異なるが、最終的に得られる着色粒子の粒子径が、体積基準の中位径(D50)で、0.2μm程度になるような条件に調整した。その後、減圧蒸留により、上記混練によって得られた分散液から水分を除去した。そうすることによって、着色粒子Aが得られた。
ジオール化合物として、エチレングリコールの代わりに、プロピレングリコールを用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Bの導電率は、5.6×10−4S/cmであった。
ジオール化合物として、エチレングリコールの代わりに、ジエチレングリコールを用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Cの導電率は、1.1×10−4S/cmであった。
ジオール化合物として、エチレングリコールの代わりに、1,2−へキサンジオールを用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Dの導電率は、2.5×10−4S/cmであった。
樹脂として、BASF社製のジョンクリル683を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものの代わりに、BASF社製のジョンクリル611(酸価:53mgKOH/g、重量平均分子量Mw:8100、軟化点:112℃、主成分:スチレンアクリルポリマー)を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものを用い、ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部を含有させる代わりに、エチレングリコール5質量部とプロピレングリコール5質量部とを含有させたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Eの導電率は、2.3×10−4S/cmであった。
樹脂として、BASF社製のジョンクリル683を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものの代わりに、BASF社製のジョンクリル690(酸価:240mgKOH/g、重量平均分子量Mw:16500、軟化点:155℃、主成分:スチレンアクリルポリマー)を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものを用い、ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部を含有させる代わりに、プロピレングリコール5質量部とジエチレングリコール5質量部とを含有させたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Fの導電率は、3.2×10−4S/cmであった。
ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部を含有させる代わりに、エチレングリコール5質量部を含有させ、イオン交換水を、70質量部含有させる代わりに75質量部含有させたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。すなわち、ジオール化合物の含有量を5質量部に変更したものである。得られた着色粒子Gの導電率は、1.0×10−8S/cmであった。
ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部を含有させる代わりに、エチレングリコール5質量部とプロピレングリコール5質量部とジエチレングリコール5質量部とを含有させ、イオン交換水を、70質量部含有させる代わりに65質量部含有させたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。すなわち、ジオール化合物の含有量を15質量部に変更したものである。得られた着色粒子Hの導電率は、9.5×10−3S/cmであった。
ジオール化合物として、エチレングリコール10質量部を含有させる代わりに、エチレングリコール10質量部とジエチレングリコール10質量部とを含有させ、イオン交換水を、70質量部含有させる代わりに60質量部含有させたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。すなわち、ジオール化合物の含有量を20質量部に変更したものである。得られた着色粒子Iの導電率は、9.8×10−2S/cmであった。
樹脂として、BASF社製のジョンクリル683を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものの代わりに、スチレン−アクリル系樹脂(三井化学株式会社製のCPR300)を用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Jの導電率は、3.3×10−4S/cmであった。
ジオール化合物を用いず、イオン交換水を80質量部用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Kの導電率は、9.8×10−9S/cmであった。
樹脂として、BASF社製のジョンクリル683を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものの代わりに、スチレン−アクリル系樹脂(三井化学株式会社製のCPR300)を用い、ジオール化合物(エチレングリコール)の代わりに、乳酸ナトリウムを用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Lの導電率は、4.5×10−4S/cmであった。
樹脂として、BASF社製のジョンクリル683を、水酸化カリウム(KOH)で中和溶解させたものの代わりに、スチレン−アクリル系樹脂(三井化学株式会社製のCPR300)を用い、エチレングリコールの代わりに、1,2−オクタンジオールを用いたこと以外、着色粒子Aと同様の方法で調製した。得られた着色粒子Mの導電率は、5.5×10−4S/cmであった。
上記の方法により得られた着色粒子A20質量部、分散安定剤(ルーブリゾール社製のソルスパース13940)4質量部、キャリア液として、流動パラフィン(コスモ石油株式会社製のコスモホワイトP−60)76質量部を、ボールミル(ヤマト科学株式会社製のUB32)を用いて、12時間混合させた。そうすることによって、液体現像剤が得られた。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Bを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.21μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Cを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.18μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Dを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.23μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Eを用い、分散安定剤として、ソルスパース13940の代わりに、ルーブリゾール社製のソルスパース11200を用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.24μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Fを用い、分散安定剤として、ソルスパース13940の代わりに、ISP社製のAntaron(登録商標)V−220を用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.20μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Gを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.25μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Hを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.17μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Iを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.22μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Jを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.21μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Kを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.20μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Lを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.22μmであった。
着色粒子Aの代わりに、着色粒子Mを用いたこと以外、実施例1と同様の方法で調製した。得られた液体現像剤に含まれている着色粒子の粒子径は、D50で0.25μmであった。
上記の方法により得られた各液体現像剤については、以下の方法で評価した。
シート上に形成されたソリッド画像の画像濃度を、反射濃度計(Gretag Macbeth社製のSpectroEyeLT)を用いて測定した。測定した画像濃度が、1.2を超えるのであれば、「○」と評価し、1.0を超え1.2以下であれば、「△」と評価し、1.0以下であれば、「×」と評価した。なお、「○」及び「△」を合格(許容範囲内)とし、「×」を不合格とした。
ソリッド画像が形成されたシート上に、綿布(さらし)で包んだ、500gの分銅を載置した。その後、前記分銅の自重を前記シートにかけたまま、前記分銅で前記ソリッド画像を左右に横切って画像の外まで移動するように前記分銅で5往復擦った。この操作の前後のソリッド画像の画像濃度を、それぞれ反射濃度計(Gretag Macbeth社製のSpectroEyeLT)を用いて測定した。そして、下記式(I)から濃度残存率を算出し、定着性の評価とした。
そして、濃度残存率が95%以上であれば、「◎」と評価し、濃度残存率が90%以上95%未満であれば、「○」と評価し、濃度残存率が80%を超え90%未満であれば、「△」と評価し、濃度残存率が80%以下であれば、「×」と評価した。なお、「◎」、「○」及び「△」を合格(許容範囲内)とし、「×」を不合格とした。
2 画像形成部
3 シート収容部
4 二次転写部
6 排出部
7 シート搬送部
8 搬送ローラ
10 感光体ドラム
11 帯電装置
12 露光装置
13 除電装置
14 液体現像装置
20 一次転写ローラ
21 中間転写ベルト
22 クリーニング部
26 クリーニング装置
30 キャリア液除去ローラ
41 支持ローラ
42 二次転写ローラ
51 加熱ローラ
52 加圧ローラ
81、82 パイプ
140 現像容器
141 現像ローラ
142 供給ローラ
143 支持ローラ
144 供給ローラブレード
145 現像クリーニングブレード
146 現像剤回収装置
147 現像ローラ帯電装置
261 残留現像剤搬送スクリュー
262 クリーニングブレード
278 供給ノズル
Claims (7)
- 電気絶縁性のキャリア液と、
前記キャリア液中に分散された着色粒子とを有し、
前記着色粒子が、樹脂と顔料と炭素数が2〜6のジオール化合物とを含有することを特徴とする液体現像剤。 - 前記ジオール化合物が、エチレングリコール、プロピオングリコール、及びジエチレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の液体現像剤。
- 前記樹脂が、水溶性樹脂である請求項1又は請求項2に記載の液体現像剤。
- 前記着色粒子の導電率が1×10−8〜1×10−1S/cmである請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体現像剤。
- 前記キャリア液が、脂肪族炭化水素である請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体現像剤。
- 像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、
液体現像剤を表面上に担持しつつ、前記像担持体に前記液体現像剤を供給して、前記液体現像剤中の着色粒子により前記静電潜像を顕像化した着色粒子像を前記像担持体上に形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給部とを備え、
前記液体現像剤として、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体現像剤を用いることを特徴とする現像装置。 - 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像する現像装置とを備え、
前記現像装置が、請求項6に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
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