JP2015212727A - 液体現像剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い画像濃度の画像を形成可能な液体現像剤の製造方法を提供する。【解決手段】液体現像剤の製造方法は、第1溶剤にコア樹脂および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液を準備する工程と、第1絶縁性液体にコア樹脂溶液およびトナー分散剤を含有させ、第1溶剤を除去することにより、第1絶縁性液体中にトナー粒子前駆体が分散された分散液を得る工程と、トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを混合させることにより、トナー粒子前駆体を洗浄する工程と、を含む液体現像剤の製造方法である。【選択図】図1
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる液体現像剤の製造方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置に用いられる液体現像剤(湿式現像剤とも呼ばれる)としては種々のものが知られている。たとえば特開2009−96994号公報(特許文献1)には、液体現像剤として、シェル層とコア粒子とからなるコア/シェル構造のトナー粒子が非水性有機溶媒に分散された非水系樹脂分散液が開示されている。
特許文献1には、良溶媒にコア樹脂を溶解させたコア樹脂溶液、シェル樹脂、および着色剤を、良溶媒とSP値の異なる貧溶媒中に投入してせん断を与えることによって液滴を形成させ、その後、良溶媒を除去してコア/シェル構造のトナー粒子を製造する造粒法が開示されている。この造粒法によれば、せん断の与え方、溶媒の種類等を適宜調製することによって、トナー粒子の粒径、形状の制御が可能となるため、所望のトナー粒子を容易に製造することができる。
しかしながら、上記の造粒法によって製造された液体現像剤を用いて電子写真方式の画像を形成させた際に、記録媒体上に形成された画像の画像濃度が、予定される濃度に対して低い場合があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、高い画像濃度の画像を形成可能な液体現像剤の製造方法を提供することにある。
本発明者らは、液体現像剤の画像濃度が低下する原因について、液体現像剤の記録媒体に対する定着性の低下に原因があると考えた。そして、さらに考察を重ね、この定着性を低下させる原因が、トナー粒子中に取り込まれなかった着色剤や着色剤分散剤等の遊離成分がトナー粒子の表面に吸着するためと推察した。
そして、本発明者らは、この推察に基づいて鋭意検討を重ね、遊離成分に対する吸着性を有する遊離成分除去剤を用いてトナー粒子を洗浄することを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明に係る液体現像剤の製造方法は、第1溶剤にコア樹脂および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液を準備する工程と、第1絶縁性液体にコア樹脂溶液およびトナー分散剤を含有させ、第1溶剤を除去することにより、第1絶縁性液体中にトナー粒子前駆体が分散された分散液を得る工程と、トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを混合させることにより、トナー粒子前駆体を洗浄する工程と、を含む液体現像剤の製造方法である。
上記液体現像剤の製造方法において、トナー分散剤はシェル樹脂であることが好ましく、遊離成分除去剤はシェル樹脂であることが好ましい。また、液体現像剤は、コア樹脂を含むコア粒子の表面の少なくとも一部がシェル樹脂で被覆されたコア/シェル構造のトナー粒子を含むことが好ましい。
本発明に係る液体現像剤の製造方法によれば、高い画像濃度の画像を形成可能な液体現像剤を製造することができる。
以下、図1および図2を用いながら、本発明に係る実施の形態についてさらに詳細に説明する。
≪液体現像剤の製造方法≫
<コア樹脂溶液を準備する工程>
図1を参照し、まず、ステップS1において、第1溶剤にコア樹脂および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液を準備する(コア樹脂溶液準備工程)。
<コア樹脂溶液を準備する工程>
図1を参照し、まず、ステップS1において、第1溶剤にコア樹脂および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液を準備する(コア樹脂溶液準備工程)。
コア樹脂溶液を準備する方法は特に制限されず、たとえば、第1溶剤中にコア樹脂を投入し、続いて着色剤を投入する方法が挙げられる。また、第1溶剤中に着色剤を投入し、続いてコア樹脂を投入してもよく、これらを同時に投入してもよい。コア樹脂および着色剤のそれぞれは、第1溶剤中に一度に全量を投入しても良く、数回に分けて投入してもよい。通常、コア樹脂は第1溶剤に溶解し、着色剤は第1溶剤に分散される。なお、コア樹脂溶液は、コア樹脂、着色剤以外の他の任意の成分を含んでもよい。
コア樹脂溶液におけるコア樹脂の含有量は、好ましくは第1溶剤100質量部に対して5質量部以上60質量部以下であり、より好ましくは10質量部以上40質量部以下である。コア樹脂の含有量が60質量部を超えると、コア樹脂溶液の粘度が高くなりすぎるために、コア樹脂溶液の取り扱いが難しくなる傾向にあり、コア樹脂の含有量が5質量部未満だと、トナー粒子を造粒するために必要なコア樹脂溶液の総量が相対的に多くなるために、やはり、その取扱いが難しくなる傾向にある。
また、コア樹脂溶液における着色剤の含有量は、好ましくは第1溶剤100質量部に対して5質量部以上40質量部以下であり、より好ましくは10質量部以上30質量部以下である。着色剤の含有量が40質量部を超えると、トナー粒子中での分散性が低くなる傾向にあり、着色剤の含有量が5質量部未満だと、必要な画像濃度を達成することが難しくなる傾向にある。
(コア樹脂)
コア樹脂としては液体現像剤のトナー粒子に用いられる公知の樹脂を用いることができ、たとえば、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、および、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。なお、コア樹脂として、列挙された樹脂の2種以上を併用してもよい。
コア樹脂としては液体現像剤のトナー粒子に用いられる公知の樹脂を用いることができ、たとえば、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、および、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。なお、コア樹脂として、列挙された樹脂の2種以上を併用してもよい。
特に、トナー粒子に高いシャープメルト性を付与できるという利点から、コア樹脂としてポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂としては、たとえば、ポリオールと、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸の酸無水物またはポリカルボン酸の低級アルキル(アルキル基の炭素数が1〜4)エステルとの重縮合物などが挙げられる。なかでも、ウレタン変性ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。コア樹脂としてウレタン変性ポリエステル樹脂を用いることにより、樹脂の強靭性が増し、もって、耐オフセット性を向上させることができる。
ここで、「ウレタン変性ポリエステル樹脂」は、ポリエステルの末端をウレタン結合で鎖長した構造を有する樹脂を意味する。すなわち、ウレタン変性ポリエステル樹脂とは、少なくとも2以上のポリエステルがイソシアネート基を有する化合物に由来の構成単位により結合されている樹脂である。このようなウレタン変性ポリエステル樹脂は、まず骨格となるポリエステル樹脂を重合によって得、該ポリエステル樹脂の末端をジ(トリ)イソシアネートにより鎖長させることにより得られる。なお、ジ(トリ)イソシアネートとは、ジイソシアネートおよび/またはトリイソシアネートを意味している。
さらに、コア樹脂として結晶性を有するポリエステル樹脂を用いることにより、液体現像剤のシャープメルト性を向上させることができ、さらには低温定着性を向上させることもできる。たとえば、ポリエステル樹脂を構成するモノマーとして脂肪族モノマーを用いることにより、結晶性のポリエステル樹脂を得ることができる。
ここで、「結晶性」とは、樹脂の軟化点(以下「Tm」と略記する)と樹脂の融解熱の最大ピーク温度(以下「Ta」と略記する)との比(Tm/Ta)が0.8以上1.55以下であることを意味し、また、示差走査熱量測定(DSC:Differential Scanning Calorimetry)法により得られた結果が、階段状の吸熱量変化を示すのではなく明確な吸熱ピークを有することを意味する。一方、「非結晶性」とは、TmとTaとの比(Tm/Ta)が1.55より大きいことを意味する。TmおよびTaは以下の方法で測定することができる。
上記Tmに関し、高化式フローテスター(たとえば(株)島津製作所製の「CFT−500D」)を用いて測定することができる。具体的には、1gの測定試料を昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーにより上記測定試料に1.96MPaの荷重を与え、直径1mmおよび長さ1mmのノズルから上記測定試料を押し出す。そして、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」との関係をグラフに描く。プランジャーの降下量が当該降下量の最大値の1/2であるときの温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分がノズルから押し出されたときの温度)をTmとする。
上記Taに関し、示差走査熱量計(たとえばセイコーインスツルメント(株)製の「DSC210」)を用いて次の方法により測定することができる。まず、Taを測定するために用いる試料に対して前処理を行なう。具体的には、試料を130℃で溶融した後、130℃から70℃まで1.0℃/分の速度で降温させ、その後、70℃から10℃まで0.5℃/分の速度で降温させる。次に、示差走査熱量計を用いて、試料を昇温速度20℃/分で昇温させて当該試料の吸発熱変化を測定し、「吸発熱量」と「温度」との関係をグラフに描く。このとき、20〜100℃で観測される吸熱ピークの温度をTa1とする。吸熱ピークが複数ある場合には最も吸熱量が大きいピークの温度をTa1とする。そして、試料を(Ta1−10)℃で6時間保管した後、さらに(Ta1−15)℃で6時間保管する。次に、上記前処理が施された試料について、DSC法により降温速度10℃/分で0℃まで冷却してから昇温速度20℃/分で昇温させて吸発熱変化を測定し、「吸発熱量」と「温度」との関係をグラフに描く。そして、吸熱量が最大値をとったときの温度を融解熱の最大ピーク温度(Ta)とする。
コア樹脂の数平均分子量(Mn)は、好ましくは10000以上60000以下である。コア樹脂のMnが60000を超えると、コア樹脂の溶融粘度を十分低くすることができず、そのため、液体現像剤の定着性が低下し、これにより画像の光沢性が低下する場合がある。さらに、コア樹脂のMnが60000を超えると、トナー粒子の粒径が大きくなり、これにより画質の低下が引き起こされる場合がある。一方、コア樹脂のMnが10000未満の場合にはコア樹脂の溶融粘度が低くなりすぎる場合がある。この場合、高温域でのコア樹脂の弾性を維持することが難しく、これによりホットオフセットが発生し、結果的に、画像の光沢性の低下、画像濃度の低下を引き起こす。
上記コア樹脂のMnは、GPC(Gel Permeation Chromatography)を用い、テトラヒドロフラン(THF)への可溶分に対し、以下の条件で測定することができる。なお、後述するトナー分散剤のMnも、以下に示す条件で測定可能である。
測定装置:東ソー株式会社製の商品名「HLC−8120」
カラム:東ソー株式会社製の商品名「TSKgelGMHXL」(2本)と東ソー(株)製の商品名「TSKgelMultiporeHXL−M」(1本)
試料溶液:0.25質量%のTHF溶液
カラムへの試料溶液の注入量:100μl
流速:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:東ソー株式会社製の標準ポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1050、2800、5970、9100、18100、37900、96400、190000、355000、1090000、2890000)
また、コア樹脂の融点、ガラス転移点(以下「Tg」と略記する)およびSP値は、液体現像剤の用途に応じて適宜調整されることが好ましい。たとえば液体現像剤を電子写真、静電記録および静電印刷などに使用する場合には、コア樹脂の融点は、好ましくは20〜300℃であり、より好ましくは80〜250℃である。コア樹脂のTgは、好ましくは20〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃である。コア樹脂のSP値は、好ましくは8〜16(cal/cm3)1/2であり、より好ましくは9〜14(cal/cm3)1/2である。なお、本明細書において、「SP値」とは、Fedorsによる方法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]により計算された数値である。
カラム:東ソー株式会社製の商品名「TSKgelGMHXL」(2本)と東ソー(株)製の商品名「TSKgelMultiporeHXL−M」(1本)
試料溶液:0.25質量%のTHF溶液
カラムへの試料溶液の注入量:100μl
流速:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:東ソー株式会社製の標準ポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1050、2800、5970、9100、18100、37900、96400、190000、355000、1090000、2890000)
また、コア樹脂の融点、ガラス転移点(以下「Tg」と略記する)およびSP値は、液体現像剤の用途に応じて適宜調整されることが好ましい。たとえば液体現像剤を電子写真、静電記録および静電印刷などに使用する場合には、コア樹脂の融点は、好ましくは20〜300℃であり、より好ましくは80〜250℃である。コア樹脂のTgは、好ましくは20〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃である。コア樹脂のSP値は、好ましくは8〜16(cal/cm3)1/2であり、より好ましくは9〜14(cal/cm3)1/2である。なお、本明細書において、「SP値」とは、Fedorsによる方法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]により計算された数値である。
上記融点は、示差走査熱量測定装置(セイコーインスツルメントメント(株)製の商品名「DSC20」または商品名「SSC/580」など)を用いてASTM D3418−82に規定の方法に準拠して測定可能である。なお、後述するトナー分散剤の融点についても、同様の方法によって測定することができる。
また、上記Tgに関し、フローテスターを用いて測定する場合には、高化式フローテスター(たとえば、(株)島津製作所製の「CFT500型」など)を用いることが好ましい。この場合のTgの測定条件の一例を以下に示す。
荷重:3MPa
昇温速度:3.0℃/分
ダイ口径:0.50mm
ダイ長さ:10.0mm
(第1溶剤)
第1溶剤は、コア樹脂を溶解可能な溶媒である。第1溶剤は、コア樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、たとえば、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤、ハロゲン系溶剤、エステル系またはエステルエーテル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、スルホキシド系溶剤、複素環式化合物系溶剤などが挙げられる。第1溶剤として、列挙された溶剤の2種以上が混合されたものを用いてもよい。なお、各溶剤の具体的な化合物名を以下に列挙する。
昇温速度:3.0℃/分
ダイ口径:0.50mm
ダイ長さ:10.0mm
(第1溶剤)
第1溶剤は、コア樹脂を溶解可能な溶媒である。第1溶剤は、コア樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、たとえば、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤、ハロゲン系溶剤、エステル系またはエステルエーテル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、スルホキシド系溶剤、複素環式化合物系溶剤などが挙げられる。第1溶剤として、列挙された溶剤の2種以上が混合されたものを用いてもよい。なお、各溶剤の具体的な化合物名を以下に列挙する。
芳香族炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン、エチルベンゼンおよびテトラリン
脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリットおよびシクロヘキサン
ハロゲン系溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレンおよびパークロロエチレン
エステル系またはエステルエーテル系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテートおよびエチルセロソルブアセテート
エーテル系溶剤;ジエチルエーテル、THF、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル
ケトン系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトンおよびシクロヘキサノン
アルコール系溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコールおよびベンジルアルコール
アミド系溶剤;ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミド
スルホキシド系溶剤;ジメチルスルホキシド
複素環式化合物系溶剤;N−メチルピロリドン。
脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリットおよびシクロヘキサン
ハロゲン系溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレンおよびパークロロエチレン
エステル系またはエステルエーテル系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテートおよびエチルセロソルブアセテート
エーテル系溶剤;ジエチルエーテル、THF、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル
ケトン系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトンおよびシクロヘキサノン
アルコール系溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコールおよびベンジルアルコール
アミド系溶剤;ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミド
スルホキシド系溶剤;ジメチルスルホキシド
複素環式化合物系溶剤;N−メチルピロリドン。
特に、第1溶剤は、コア樹脂の良溶媒であることが好ましく、そのSP値は、好ましくは10〜19(cal/cm3)1/2であり、より好ましくは8.5〜20(cal/cm3)1/2である。なお、第1溶剤として混合溶剤を使用する場合、加成性が成立すると仮定して各々の溶剤のSP値から計算したSP値の加重平均値が上記範囲内にあればよい(このSP値の計算方法は、後述する他の溶剤のSP値についても適用される)。第1溶剤のSP値が上記範囲外であれば、コア樹脂の溶解性が不足することがある。また、臭気の低減の観点、および後述する分散液調製工程での除去のし易さという観点から、第1溶剤の沸点は、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは90℃以下である。
(着色剤)
着色剤としては、従来公知の着色剤である染料、顔料などを特に限定することなく使用することができる。ただし、染料を用いると絶縁性液体に色が移ることによって背景部に色が着いたり、形成した画像の耐光性が低い等の問題が生じ得るため、顔料を用いることが好ましい。
着色剤としては、従来公知の着色剤である染料、顔料などを特に限定することなく使用することができる。ただし、染料を用いると絶縁性液体に色が移ることによって背景部に色が着いたり、形成した画像の耐光性が低い等の問題が生じ得るため、顔料を用いることが好ましい。
上記顔料としては、従来公知の顔料を特に限定することなく使用することができる。特に、コスト、耐光性、着色性等の観点から、以下の顔料を使用することが好ましい。なお、色彩構成上、これらの顔料は、通常、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料に分類され、基本的にブラック以外の色彩(カラー画像)はイエロー顔料、マゼンタ顔料、シアン顔料の減法混色により調色される。
上記ブラック顔料としては、たとえば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、バイオマス由来のカーボンブラック等が挙げられる。また、マグネタイト、フェライト等の磁性粉を用いることもできる。また、紫黒色染料であるアジン系化合物であるニグロシンを単独または併用して用いることもできる。ニグロシンとしてはC.I.ソルベントブラック7またはC.I.ソルベントブラック5等が挙げられる。
上記マゼンタ顔料としては、たとえばC.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
上記イエロー顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等が挙げられる。
上記シアン顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
上記着色剤の粒径は0.3μm以下であることが好ましい。着色剤の粒径が0.3μmを超えるとトナー粒子内での分散性が低下し、また、画像の光沢度も低下するため、所望の色目を実現できなくなったり、濃度の確保が難しくなる傾向がある。なお、列挙した各着色剤は必要に応じて単独もしくは2つ以上を選択併用することが可能である。
(任意の成分)
上述のように、本工程において、第1溶剤中に、コア樹脂および着色剤以外の任意の成分を含有させてもよい。任意の成分としては、たとえば、着色剤分散剤、ワックス、荷電制御剤、充填剤、帯電防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤等が挙げられる。
上述のように、本工程において、第1溶剤中に、コア樹脂および着色剤以外の任意の成分を含有させてもよい。任意の成分としては、たとえば、着色剤分散剤、ワックス、荷電制御剤、充填剤、帯電防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤等が挙げられる。
なかでも、着色剤分散剤は、トナー粒子中に着色剤を均一に分散させる作用を有するため、第1溶剤中に含有させることが好ましい。この着色剤分散剤は、塩基性着色剤分散剤であることが好ましい。着色剤分散剤として塩基性着色剤分散剤を用いることにより、着色剤の分散性がより良好となる。
ここで、「塩基性着色剤分散剤」とは、以下に定義されるものをいう。すなわち、着色剤分散剤0.5gと蒸留水20mlとをガラス製スクリュー管に入れ、それをペイントシェーカーを用いて30分間振り混ぜた後、ろ過することにより得られたろ液のpHをpHメータ(商品名:「D−51」、堀場製作所社製)を用いて測定し、そのpHが7より大きい場合を塩基性着色剤分散剤とする。なお、そのpHが7より小さい場合は、酸性着色剤分散剤と呼ぶものとする。
上記塩基性着色剤分散剤としては、たとえば、分子内にアミン基、アミノ基、アミド基、ピロリドン基、イミン基、イミノ基、ウレタン基、四級アンモニウム基、アンモニウム基、ピリジノ基、ピリジウム基、イミダゾリノ基、およびイミダゾリウム基等の官能基を有する化合物が挙げられる。なお、分散剤とは、通常、分子中に親水性の部分と疎水性の部分とを有するいわゆる界面活性剤が該当するが、上記の通り着色剤を分散させる作用を有する限り、種々の化合物を用いることができる。
このような塩基性着色剤分散剤の市販品としては、たとえば味の素ファインテクノ社製の「アジスパーPB−821」(商品名)、「アジスパーPB−822」(商品名)、「アジスパーPB−881」(商品名)や日本ルーブリゾール社製の「ソルスパーズ28000」(商品名)、「ソルスパーズ32000」(商品名)、「ソルスパーズ32500」(商品名)、「ソルスパーズ35100」(商品名)、「ソルスパーズ37500」(商品名)等を挙げることができる。
また、着色剤分散剤は、液体現像剤を構成する絶縁性液体(キャリア液)に溶解しないことが好ましい。その理由から、着色剤分散剤としては、味の素ファインテクノ社製の「アジスパーPB−821」(商品名)、「アジスパーPB−822」(商品名)、「アジスパーPB−881」(商品名)が特に好ましい。詳細なメカニズムは不明ながら、本発明者らは、このような着色剤分散剤を使用すると、所望の形状のトナー粒子を製造し易くなることを知見している。
着色剤分散剤の添加量は、着色剤に対して1〜100質量%添加することが好ましく、1〜40質量%添加することがより好ましい。1質量%未満では着色剤の分散性が不十分となる場合があり、必要な画像濃度が達成できないとともに、定着強度が低下する場合がある。また100質量%を超えると、必要量以上の着色剤分散剤が添加されることになり、余剰の着色剤分散剤が液体現像剤を構成する絶縁性液体中へ溶解してトナー粒子の荷電性や定着強度に悪影響を及ぼす場合がある。なお、着色剤分散剤は、1種単独でもよく、2種以上のものを組み合わせて用いてもよい。
<分散液を得る工程>
次に、図1のステップS2において、第1絶縁性液体にコア樹脂溶液およびトナー分散剤を含有させ、第1溶剤を除去することにより、第1絶縁性液体中にトナー粒子前駆体が分散された分散液を得る(分散液調製工程)。本工程において、「トナー粒子前駆体」とは、第1絶縁性液体中に分散されたトナー粒子を意味する。分散液を調製する具体的な方法として、たとえば、以下[1]〜[3]の方法が挙げられる。
次に、図1のステップS2において、第1絶縁性液体にコア樹脂溶液およびトナー分散剤を含有させ、第1溶剤を除去することにより、第1絶縁性液体中にトナー粒子前駆体が分散された分散液を得る(分散液調製工程)。本工程において、「トナー粒子前駆体」とは、第1絶縁性液体中に分散されたトナー粒子を意味する。分散液を調製する具体的な方法として、たとえば、以下[1]〜[3]の方法が挙げられる。
[1]トナー分散剤を含有する第1絶縁性液体を準備し、これにコア樹脂溶液を投入し、その後、第1溶剤を除去する。
[2]第1絶縁性液体に対し、トナー分散剤およびコア樹脂溶液を同時に投入し、その後、第1溶剤を除去する。
[3]第1絶縁性液体に対し、トナー分散剤およびコア樹脂溶液を交互に複数回ずつ投入し、その後、第1溶剤を除去する。
特に、トナー粒子の造粒容易性の点から、上記[1]の方法が好ましい。以下、トナー粒子前駆体が分散された分散液を調製する方法の一例として、上記[1]の方法を用いる場合について説明する。
まず、トナー分散剤を含有する第1絶縁性液体を準備する。トナー分散剤を含有する第1絶縁性液体は、たとえば、トナー分散剤の構成単位となる単量体を、第1絶縁性液体を含む溶剤中で重合反応させることにより調製することができる。この場合、必要に応じて、第1絶縁性液体以外の溶剤を留去させてもよい。また、あらかじめ調製されたトナー分散剤を第1絶縁性液体中に投入してもよい。
ここで、本明細書において、「重合反応」とは、付加重合、開環重合、重付加、付加縮合および縮合重合などの公知の重合反応を意味し、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、シード重合法、懸濁重合法、または分散重合法のいずれかを用いることによって、単量体を重合反応させることができる。なお、上記では単量体を用いる場合について説明したが、オリゴマーであってもよく、重合反応によってトナー分散剤となり得る所謂「前駆体」であればよい。また、上記方法において、有機溶剤および可塑剤などを分散助剤として用いてもよい。
次に、トナー分散剤を含有する第1絶縁性液体に、コア樹脂溶液を投入し、第1絶縁性液体中にコア樹脂溶液を分散させ、その後、分散液から第1溶剤を除去する。このとき、第1絶縁性液体がコア樹脂の貧溶媒であり、かつコア樹脂溶液にせん断を与えて液滴を形成させることにより、簡易かつ効率的にトナー粒子前駆体を製造することができる。
調製される分散液において、コア樹脂100質量部に対してトナー分散剤は1〜50質量部含まれていることが好ましく、5〜20質量部含まれていることがより好ましい。コア樹脂100質量部に対してトナー分散剤が1質量部未満の場合には、トナー粒子前駆体を均一に造粒することが難しくなり、50質量部を超える場合には、トナー分散剤が過剰に存在することとなり、その除去が困難となる。
また、第1絶縁性液体中にコア樹脂溶液を分散させるにあたって、分散装置を用いることによって、より均一に分散させることができる。分散装置としては、一般に、乳化機または分散機などとして市販されているものを使用することができる。たとえば、バッチ式乳化機、連続式乳化機、膜乳化機および超音波乳化機などを挙げることができ、より具体的には、ホモジナイザー(IKA社製)およびTKオートホモミキサー(特殊機化工業(株)製)、エバラマイルダー((株)荏原製作所製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業(株)製)などを挙げることができる。
また、第1溶剤を除去する方法は特に制限されず、たとえば、分散液を第1溶剤の沸点以上に加熱して、第1溶剤を留去する方法が挙げられる。分散液から第1溶剤が除去されることにより、粒径および円形度の均一なトナー粒子前駆体を得ることができる。
上述のように本工程(トナー粒子分散剤調製工程)を実施することにより、トナー粒子前駆体が分散された分散液を調製することができる。特に、上述の方法は、せん断の与え方、界面張力差または界面張力調整剤としてのトナー分散剤の組成等を適宜調整することにより、トナー粒子前駆体の粒径および形状、ひいてはトナー粒子の粒径および形状を高度に制御することができるため、所望の粒度分布および形状を有するトナー粒子を得る方法としても好適である。
ところで、本工程(トナー分散剤調製工程)において、第1絶縁性液体中にトナー分散剤が溶解されているか、分散されているかによってトナー粒子前駆体の構造を変化させることができる。具体的には、トナー分散剤が第1絶縁性液体中に溶解されている場合には、シェル層を有さない、コア粒子からなるトナー粒子前駆体を調製することができる。一方、トナー分散剤が第1絶縁性液体中に溶解せずに分散されている場合には、コア/シェル構造のトナー粒子前駆体を調製することができる。
ここで、「コア/シェル構造」とは、コア樹脂をコア粒子とし、トナー分散剤としてのシェル樹脂をシェル層とする構造である。すなわち、コア/シェル構造のトナー粒子を製造する場合に用いられるトナー分散剤は、第1絶縁性液体に分散されるシェル樹脂である。コア/シェル構造には、トナー分散剤がコア粒子の表面の少なくとも一部を被覆してなる構造だけでなく、トナー分散剤がコア粒子の表面の少なくとも一部に付着してなる構造も含まれる。
コア/シェル構造を有するトナー粒子は、トナー粒子のメジアン径およびトナー粒子の円形度などの制御が容易である。したがって、本工程において、コア/シェル構造を有するトナー粒子前駆体を調製することが好ましく、その場合にも、トナー粒子前駆体の粒径の制御容易性の観点から、上記[1]の方法を用いることが好ましい。以下、コア/シェル構造のトナー粒子前駆体が分散された分散液を調製する方法の一例として、上記[1]の方法を用いる場合について説明する。
まず、トナー分散剤を含有する第1絶縁性液体として、トナー分散剤であるシェル樹脂が分散された第1絶縁性液体を準備する。特に、コア/シェル構造のトナー粒子の粒径、形状の制御の観点から、シェル樹脂は、第1絶縁性液体中で粒子形状を有することが好ましい。粒子形状のシェル樹脂が分散された第1絶縁性液体は、たとえば、以下の[4]〜[7]のいずれかの方法によって容易に調製することができる。
[4]シェル樹脂の構成単位となる単量体を、第1絶縁性液体を含む溶剤中で重合反応させる。これにより、粒子形状のシェル樹脂が分散されてなる第1絶縁性液体が直接製造される。必要に応じて、第1絶縁性液体以外の溶剤を留去させる。
[5]あらかじめ重合反応により得られたシェル樹脂の固形物(粉末など)を機械回転式またはジェット式などの微粉砕機を用いて粉砕し、その後分級する。これにより、シェル樹脂からなる粒子が得られる。得られた粒子を適当な分散剤(たとえば、公知の界面活性剤および油溶性ポリマーなど)の存在下で第1絶縁性液体に分散させる。
[6]シェル樹脂が溶解された樹脂溶液を霧状に噴霧する。これにより、シェル樹脂からなる粒子が得られる。得られた粒子を適当な分散剤の存在下で第1絶縁性液体に分散させる。
[7]シェル樹脂が溶解された樹脂溶液に貧溶媒である第1絶縁性液体を添加する、または、あらかじめシェル樹脂が加熱溶解されて得られた樹脂溶液を冷却してシェル樹脂からなる粒子を析出させた後、第1絶縁性液体を添加する。必要に応じて、第1絶縁性液体以外の溶剤を留去させる。
粒子状のシェル樹脂を第1絶縁性液体中に分散させる際、その粒子(以下、「シェル粒子」という。)のメジアン径は、好ましくは0.0005〜3μmである。シェル粒子のメジアン径の上限は、より好ましくは2μmであり、さらに好ましくは1μmである。シェル粒子のメジアン径の下限は、より好ましくは0.01μmであり、さらに好ましくは0.02μmであり、最も好ましくは0.04μmである。たとえばメジアン径が1μmのトナー粒子を得たい場合には、シェル粒子のメジアン径は、好ましくは0.0005〜0.3μmであり、より好ましくは0.001〜0.2μmである。たとえばメジアン径が10μmのトナー粒子を得たい場合には、シェル粒子のメジアン径は、好ましくは0.005〜3μmであり、より好ましくは0.05〜2μmである。シェル粒子のメジアン径は、たとえば、第1絶縁性液体(連続相)とシェル樹脂(油相)との混合割合、シェル樹脂のSP値、シェル樹脂を第1絶縁液体に分散させる際の撹拌力を適宜調整することによって制御することができる。また、たとえば、シェル樹脂における、第1絶縁性液体に対して親和性を有する成分とコア樹脂に対して親和性を有する成分との比率、または各成分の組成を適宜調整することにより、制御することができる。
ここで、本明細書において「メジアン径」とはD50を示しており、フロー式粒子画像分析装置(商品名:「FPIA−3000S」、Sysmex社製)等を用いて求めることができる。この装置は、絶縁性の液体をそのまま分散媒体として使用することが可能であるため、水系で測定する系に比し、実際の分散状態における粒子の状態を計測することができるため好ましい。
次に、準備されたシェル樹脂からなるシェル粒子が分散された第1絶縁性液体に、コア樹脂溶液を投入し、第1絶縁性液体中にコア樹脂溶液を分散させ、その後、分散液から第1溶剤を除去する。このとき、第1絶縁性液体がコア樹脂の貧溶媒であり、かつコア樹脂溶液にせん断を与えて液滴を形成させることにより、簡易かつ効率的にトナー粒子前駆体を製造することができる。
調製される分散液において、コア樹脂100質量部に対してシェル樹脂は1〜50質量部含まれていることが好ましく、5〜20質量部含まれていることがより好ましい。コア樹脂100質量部に対してシェル樹脂が1質量部未満の場合には、トナー粒子前駆体を均一に造粒することが難しくなり、50質量部を超える場合には、シェル樹脂が過剰に存在することとなり、その除去が困難となる。
また、第1絶縁性液体中にコア樹脂溶液を分散させるにあたって、分散装置を用いることによって、第1絶縁性液体中にコア樹脂溶液をより均一に分散させることができることは上述の通りである。さらに、第1溶剤を除去する方法についても上述の通りである。
上述のように本工程(分散液調製工程)を実施することにより、コア/シェル構造を有するトナー粒子前駆体が分散された分散液を調製することができる。本工程においてコア/シェル構造を有するトナー粒子前駆体が調製されることにより、後述するトナー粒子前駆体洗浄工程を経て製造されるトナー粒子もまた、コア/シェル構造を有することができる。
(トナー分散剤)
トナー分散剤は、液体現像剤を構成する絶縁性液体中においてトナー粒子を分散可能な分散剤であり、コア粒子を構成するコア樹脂に対して吸着性を有し、かつ絶縁性液体に対して親和性を有する。トナー分散剤は、コア樹脂や絶縁性液体などの種類に応じて適宜選択することができる。
トナー分散剤は、液体現像剤を構成する絶縁性液体中においてトナー粒子を分散可能な分散剤であり、コア粒子を構成するコア樹脂に対して吸着性を有し、かつ絶縁性液体に対して親和性を有する。トナー分散剤は、コア樹脂や絶縁性液体などの種類に応じて適宜選択することができる。
トナー分散剤のMnは、好ましくは100以上5000000以下であり、より好ましくは200〜5000000であり、さらに好ましくは500〜500000である。トナー分散剤のMnが5000000を超えると、取り扱いが困難となる場合がある。さらに、トナー分散剤のMnが100未満であると、トナー粒子が可塑化する場合がある。
また、トナー分散剤の融点は、好ましくは0〜220℃であり、より好ましくは30〜200℃であり、さらに好ましくは40〜80℃である。トナー粒子の粒度分布および形状、ならびに、液体現像剤の粉体流動性、耐熱保管安定性および耐ストレス性などの観点から、トナー分散剤の融点は液体現像剤を製造するときの温度以上であることが好ましい。トナー分散剤の融点が液体現像剤を製造するときの温度よりも低いと、トナー粒子同士が合一することを防止し難くなる傾向があるために、トナー粒子が分裂することを防止し難くなる場合がある。それだけでなく、トナー粒子の粒度分布における分布幅が狭くなり難い、換言すれば、トナー粒子の粒径のバラツキが大きくなるおそれがある。
また、トナー分散剤のSP値は、好ましくは7〜18(cal/cm3)1/2であり、より好ましくは8〜14(cal/cm3)1/2である。特に、トナー分散剤および第1絶縁性液体のSP値の組み合わせを適宜選択することにより、第1絶縁性液体中にトナー分散剤を溶解させたり、分散させたりすることができる。
上記のようなトナー分散剤として、具体的には、長鎖アルキル基(炭素数8以上)を有する金属化合物、塩基性を示す官能基を有する高分子化合物、樹脂等が挙げられる。これらのうち、長鎖アルキル基を有する金属化合物および塩基性を示す官能基を有する高分子化合物は、通常、絶縁性の溶剤である第1絶縁性液体に溶解する。したがって、これらからなるトナー分散剤を用いた場合には、シェル層を有さないトナー粒子を製造することができる。一方、樹脂は、通常、絶縁性の溶剤である第1絶縁性液体に分散する。したがって、樹脂からなるトナー分散剤を用いた場合には、該トナー分散剤はシェル樹脂として機能し、もって、コア/シェル構造のトナー粒子を製造することができる。
上記長鎖アルキル基を有する金属化合物としては、たとえば、ステアリン酸アルミニウム、バリウムスルホネート、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムが挙げられる。
上記塩基性を示す官能基を有する高分子化合物としては、たとえば、分子内にアミン基、アミノ基、アミド基、ピロリドン基、イミン基、イミノ基、ウレタン基、四級アンモニウム基、アンモニウム基、ピリジノ基、ピリジウム基、イミダゾリノ基、およびイミダゾリウム基等の官能基を有する高分子化合物が挙げられる。また、これらの市販品としては、たとえば、BYK Chemie社製の「Disperbyk−109」(アルキロールアミノアマイド)または「Disperbyk−130」(不飽和ポリカルボン酸ポリアミノアマイド)などを用いてもよいし、日本ルーブリゾール株式会社製の「ソルスパース13940」(ポリエステルアミン系)、「ソルスパース17000」、「ソスルパース18000」、「ソルスパース19000」(脂肪酸アミン系)または「ソルスパース11200」(ポリアミド系)、「ソルスパース28000」、「ソルスパース32000」、「ソルスパース35100」、「ソルスパース39000」などを用いてもよいし、ISP社の「V−216」、「V−220」または「W−660」(長鎖アルキル基を持ったポリビニルピロリドン)などを用いてもよい。
上記樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂といった公知の樹脂を用いることができ、具体的には、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、または、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。特に、トナー粒子のメジアン径、円形度などの制御容易性の点から、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましく、なかでも、ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂、特にウレタン変性ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。
ポリエステル樹脂およびウレタン変性ポリエステル樹脂の詳細については、コア樹脂における説明と同様である。なお、トナー分散剤(シェル樹脂)として、列挙された樹脂の2種以上を併用してもよい。また、トナー分散剤として樹脂を用いる場合、コア樹脂と同様に、結晶性を有する樹脂を用いることが好ましい。
(第1絶縁性液体)
第1絶縁性液体としては、トナー分散剤を溶解または分散可能な非水性有機溶剤を用いることができ、トナー分散剤の種類に応じて適宜選択することができる。また、第1絶縁性液体は、液体現像剤を構成する絶縁性液体であることが好ましい。この場合、第1絶縁性液体を除去せずに液体現像剤を作製することができるため、製造工程を少なくすることができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体の組成の管理も容易となる。
第1絶縁性液体としては、トナー分散剤を溶解または分散可能な非水性有機溶剤を用いることができ、トナー分散剤の種類に応じて適宜選択することができる。また、第1絶縁性液体は、液体現像剤を構成する絶縁性液体であることが好ましい。この場合、第1絶縁性液体を除去せずに液体現像剤を作製することができるため、製造工程を少なくすることができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体の組成の管理も容易となる。
第1絶縁性液体は、その抵抗値が静電潜像を乱さない程度(1011〜1016Ω・cm程度)であることが好ましく、臭気および毒性が低い溶媒であることが好ましい。このため、第1絶縁性液体として、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、またはポリシロキサンなどを用いることが好ましい。特に、低臭気、低害性、コストなどの観点から、ノルマルパラフィン系溶媒またはイソパラフィン系溶媒であることが好ましく、松村石油研究所社製の「モレスコホワイト」(商品名)、エクソンモービル社製の「アイソパー」(商品名)、シェル石油化学社製の「シェルゾール」(商品名)、出光興産社製の「IPソルベント1620」、「IPソルベント2028」または「IPソルベント2835」(いずれも商品名)などがより好ましい。なお、これらを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(任意の成分)
本工程において、いずれかの段階で任意の成分を添加してもよい。任意の成分としては、ワックス、荷電制御剤、充填剤、帯電防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤等が挙げられる。
本工程において、いずれかの段階で任意の成分を添加してもよい。任意の成分としては、ワックス、荷電制御剤、充填剤、帯電防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤等が挙げられる。
<トナー粒子前駆体を洗浄する工程>
以上のコア樹脂溶液準備工程および分散液調製工程を経て調製された分散液には、主にトナー粒子前駆体が分散されている。従来、この「トナー粒子前駆体」を「トナー粒子」として液体現像剤に使用していた。したがって、たとえば、第1絶縁性液体として、液体現像剤を構成する絶縁性液体を用いた場合には、調製された分散液中のトナー粒子前駆体(トナー粒子)の固形分濃度等を調整することによって液体現像剤の完成とすることが、従来行われていた。
以上のコア樹脂溶液準備工程および分散液調製工程を経て調製された分散液には、主にトナー粒子前駆体が分散されている。従来、この「トナー粒子前駆体」を「トナー粒子」として液体現像剤に使用していた。したがって、たとえば、第1絶縁性液体として、液体現像剤を構成する絶縁性液体を用いた場合には、調製された分散液中のトナー粒子前駆体(トナー粒子)の固形分濃度等を調整することによって液体現像剤の完成とすることが、従来行われていた。
これに対し、本実施の形態に係る液体現像剤の製造方法では、液体現像剤が形成する画像濃度の向上を図るべく、トナー粒子前駆体を洗浄する本工程が行われる。すなわち、本実施の形態は、図1のステップS3において、トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを混合させることにより、トナー粒子前駆体を洗浄する(トナー粒子前駆体洗浄工程)ことを特徴とする。トナー粒子前駆体を洗浄する、すなわち、トナー粒子前駆体の表面に吸着されている遊離成分と遊離成分除去剤とを接触させ、トナー粒子前駆体の表面から遊離成分を除去する具体的な方法として、たとえば、以下[8]〜[11]の方法が挙げられる。
[8]分散液に遊離成分除去剤を投入して撹拌した後、固液分離によりトナー粒子前駆体を分離する。
[9]分散液に遊離成分除去剤を含む第2絶縁性液体を投入して撹拌した後、固液分離によりトナー粒子前駆体を分離する。
[10]固液分離により分散液からトナー粒子前駆体を分離し、該トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを第2絶縁性液体中に投入して撹拌した後、固液分離によりトナー粒子前駆体を分離する。
[11]固液分離により分散液からトナー粒子前駆体を分離し、該トナー粒子前駆体に、遊離成分除去剤を含有する第2絶縁性液体を添加して撹拌した後、固液分離によりトナー粒子前駆体を分離する。
特に、簡便性、遊離成分除去剤の取り扱い容易性の点から、上記[9]の方法が好ましい。以下、トナー粒子前駆体を洗浄する方法の一例として、上記[9]の方法を用いる場合について説明する。
まず、分散液準備工程により得られた分散液に、遊離成分除去剤を含有する第2絶縁性液体を投入する。遊離成分除去剤の具体的な組成については後述するが、遊離成分除去剤は、溶剤中に溶解されていてもよく、分散されていてもよい。また、第2絶縁性液体は、絶縁性の非水性有機溶剤であって、分散液を構成する第1絶縁性液体との混和性の高い溶剤が好ましく、第1絶縁性液体を用いることがより好ましい。
次に、トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを含有する分散液(以下、「混合分散液」という。)を撹拌する。これにより、混合分散液中において、トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とをより均一に接触させることができる。なお、混合分散液は、遊離成分除去剤を含有する第2絶縁性液体が投入される前から撹拌されていてもよい。
遊離成分除去剤は、上述のように、着色剤、着色剤分散剤に対する吸着性を有する。このため、遊離成分除去剤がトナー粒子前駆体と接触した際に、トナー粒子前駆体に取り込まれずにトナー粒子前駆体の表面に吸着されている遊離成分(着色剤および着色剤分散剤)が遊離成分除去剤に吸着され、これにより、トナー粒子前駆体の表面から遊離成分が除去される。すなわち、「遊離成分」とは、トナー粒子前駆体中に取り込まれずに、トナー粒子前駆体の表面に単に吸着されているに過ぎない成分を意味する。
混合分散液中における遊離成分除去剤の含有量は、好ましくはトナー粒子前駆体100質量部に対して1質量部以上50質量部以下であり、より好ましくは5質量部以上20質量部以下である。遊離成分除去剤の含有量が50質量部を超えると、遊離成分除去剤自体が液体現像剤中に多く残存してしまい、液体現像剤の帯電性を低下させる場合がある。一方、遊離成分除去剤の含有量が1質量部を下回ると、遊離成分を除去する効果が不十分となる恐れがある。
次に、混合分散液を固液分離し、トナー粒子前駆体を分離する。固液分離の方法は特に制限されず、公知の方法、たとえば、遠心分離法、ろ過法などが挙げられる。特に、分離速度の点から、遠心分離法を用いることが好ましい。そして、固液分離後の固形分に絶縁性液体を加えることにより、トナー粒子が絶縁性液体中に分散された液体現像剤が製造される。なお、上記固液分離により得られた固形分を再度、遊離成分除去剤を用いて洗浄した後に、これを絶縁性液体に分散させてもよく、固形分を第2絶縁性液体で洗浄後に、これを絶縁性液体に分散させてもよい。
以上のように、本工程(トナー粒子前駆体洗浄工程)を実施することにより、トナー粒子前駆体の表面に吸着されていた遊離成分が除去される。したがって、結果的に、表面に付着する遊離成分の低減されたトナー粒子が、絶縁性液体中に分散された液体現像剤を製造することができ、もって、高い画像濃度の高い画像を形成することができる。
(遊離成分除去剤)
遊離成分除去剤は、上述のように、トナー粒子前駆体に取り込まれずにトナー粒子前駆体の表面に吸着されている遊離成分を吸着して、トナー粒子前駆体の表面から遊離成分を除去するものであり、着色剤、着色剤分散剤に対する吸着性を有し、絶縁性の溶剤に対する親和性を有する化合物である。ここで、吸着性とは、酸性および塩基性による作用、水素結合力等によってトナー粒子または遊離成分に吸着される(結合する)性質を意味する。遊離成分除去剤としては、上述のトナー分散剤を用いることができる。
遊離成分除去剤は、上述のように、トナー粒子前駆体に取り込まれずにトナー粒子前駆体の表面に吸着されている遊離成分を吸着して、トナー粒子前駆体の表面から遊離成分を除去するものであり、着色剤、着色剤分散剤に対する吸着性を有し、絶縁性の溶剤に対する親和性を有する化合物である。ここで、吸着性とは、酸性および塩基性による作用、水素結合力等によってトナー粒子または遊離成分に吸着される(結合する)性質を意味する。遊離成分除去剤としては、上述のトナー分散剤を用いることができる。
また、遊離成分除去剤として、トナー分散剤のなかでも、塩基性を示す官能基を有する高分子化合物または樹脂(シェル樹脂)であるトナー分散剤を用いることが好ましく、特に、トナー分散剤で好ましい樹脂として列挙した樹脂と同様の樹脂(シェル樹脂)を用いることがより好ましい。本発明者らは、遊離成分除去剤としてシェル樹脂を用いた場合に、トナー粒子前駆体の洗浄効果が特に高いことを知見している。
(第2絶縁性液体および絶縁性液体)
第2絶縁性液体は、遊離成分除去剤を溶解または分散可能な非水性有機溶剤であり、遊離成分除去剤の種類の応じて適宜選択することができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体は、トナー粒子を分散可能な非水性有機溶媒であり、トナー粒子の種類に応じて適宜選択することができる。特に、第2絶縁性液体は、液体現像剤を構成する絶縁性液体であることが好ましい。この場合、第2絶縁性液体を除去せずに液体現像剤を作製することができるため、製造工程を少なくすることができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体の組成の管理も容易となる。
第2絶縁性液体は、遊離成分除去剤を溶解または分散可能な非水性有機溶剤であり、遊離成分除去剤の種類の応じて適宜選択することができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体は、トナー粒子を分散可能な非水性有機溶媒であり、トナー粒子の種類に応じて適宜選択することができる。特に、第2絶縁性液体は、液体現像剤を構成する絶縁性液体であることが好ましい。この場合、第2絶縁性液体を除去せずに液体現像剤を作製することができるため、製造工程を少なくすることができる。また、液体現像剤を構成する絶縁性液体の組成の管理も容易となる。
第2絶縁性液体および絶縁性液体は、その抵抗値が静電潜像を乱さない程度(1011〜1016Ω・cm程度)であることが好ましく、臭気および毒性が低い溶媒であることが好ましい。このため、第2絶縁性液体および絶縁性液体として、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、またはポリシロキサンなどを用いることが好ましい。特に、低臭気、低害性、コストなどの観点から、ノルマルパラフィン系溶媒またはイソパラフィン系溶媒であることが好ましく、松村石油研究所社製の「モレスコホワイト」(商品名)、エクソンモービル社製の「アイソパー」(商品名)、シェル石油化学社製の「シェルゾール」(商品名)、出光興産社製の「IPソルベント1620」、「IPソルベント2028」または「IPソルベント2835」(いずれも商品名)などがより好ましい。なお、これらを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
≪液体現像剤≫
上述した本実施の形態に係る製造方法により製造される液体現像剤は、トナー粒子が絶縁性液体中に分散されてなり、好ましくは10〜50質量%のトナー粒子を含み、50〜90質量%の絶縁性液体を含む。また、トナー粒子のメジアン径は、0.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。かかるメジアン径は、従来の乾式現像剤のトナー粒子の粒径に比べて小さいものとなるが、このメジアン径が0.5μm未満では粒子が小径過ぎて電界での移動性が悪化し現像性が低下する場合があり、5μmを超えると均一性が低下し画質が低下する場合がある。また、より好ましいメジアン径は、0.5μm以上2.0μm以下である。
上述した本実施の形態に係る製造方法により製造される液体現像剤は、トナー粒子が絶縁性液体中に分散されてなり、好ましくは10〜50質量%のトナー粒子を含み、50〜90質量%の絶縁性液体を含む。また、トナー粒子のメジアン径は、0.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。かかるメジアン径は、従来の乾式現像剤のトナー粒子の粒径に比べて小さいものとなるが、このメジアン径が0.5μm未満では粒子が小径過ぎて電界での移動性が悪化し現像性が低下する場合があり、5μmを超えると均一性が低下し画質が低下する場合がある。また、より好ましいメジアン径は、0.5μm以上2.0μm以下である。
本実施の形態で製造される液体現像剤は、トナー粒子および絶縁性液体以外の任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分は、好ましくは荷電制御剤、増粘剤または分散剤などである。製造される液体現像剤は、複写機、プリンタ、デジタル印刷機もしくは簡易印刷機などの電子写真方式の画像形成装置(後述)において用いられる電子写真用液体現像剤、塗料、静電記録用液体現像剤、インクジェットプリンタ用油性インクまたは電子ペーパー用インクとして有用である。
また、トナー粒子がコア/シェル構造を有する場合、トナー粒子のメジアン径およびトナー粒子の円形度などを制御しやすくなる。コア/シェル構造では、シェル樹脂(トナー分散剤)とコア樹脂との質量比は、1:99〜80:20であることが好ましい。トナー粒子に含まれる樹脂におけるシェル樹脂の含有割合が1質量%未満であれば、コア/シェル構造の粒子形成が難しくなることがある。トナー粒子に含まれる樹脂におけるシェル樹脂の含有割合が20質量%を超えると、定着性の低下を招くことがある。
≪画像形成≫
本実施の形態に係る液体現像剤の製造方法により製造された液体現像剤は、画像形成装置を用いて画像を形成することができる。画像形成装置の構成は、特に限定されず、たとえば、単色の液体現像剤が感光体から中間転写体へ一次転写後に記録媒体に二次転写される単色画像形成装置、単色の液体現像剤が感光体から記録媒体に直接転写される画像形成装置、または、複数種の液体現像剤を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置などであることが好ましい。
本実施の形態に係る液体現像剤の製造方法により製造された液体現像剤は、画像形成装置を用いて画像を形成することができる。画像形成装置の構成は、特に限定されず、たとえば、単色の液体現像剤が感光体から中間転写体へ一次転写後に記録媒体に二次転写される単色画像形成装置、単色の液体現像剤が感光体から記録媒体に直接転写される画像形成装置、または、複数種の液体現像剤を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置などであることが好ましい。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<製造例1>[シェル樹脂(a1)が分散されたシェル樹脂分散液(W1)の製造]
ガラス製ビーカーに、メタクリル酸−2−デシルテトラデシル100質量部と、メタクリル酸30質量部と、メタクリル酸ヒドロキシエチルとフェニルイソシアネートとの等モル反応物70質量部と、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.5質量部とを入れ、20℃で撹拌して混合した。これにより、シェル樹脂(a1)のモノマー溶液を得た。
ガラス製ビーカーに、メタクリル酸−2−デシルテトラデシル100質量部と、メタクリル酸30質量部と、メタクリル酸ヒドロキシエチルとフェニルイソシアネートとの等モル反応物70質量部と、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.5質量部とを入れ、20℃で撹拌して混合した。これにより、シェル樹脂(a1)のモノマー溶液を得た。
次に、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、脱溶剤装置および窒素導入管を備えた反応容器を準備した。その反応容器にTHF195質量部を入れ、反応容器が備える滴下ロートに上記モノマー溶液を入れた。反応容器の気相部を窒素で置換した後、密閉下70℃で1時間かけてモノマー溶液を反応溶液内のTHFに滴下した。モノマー溶液の滴下終了から3時間後、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.05質量部とTHF5質量部との混合物を反応容器に添加し、70℃で3時間反応させた後、室温まで冷却した。これにより、シェル樹脂(a1)の共重合体溶液を得た。
上記共重合体溶液400質量部を撹拌下の絶縁性液体(商品名:「IPソルベント2028」、出光興産株式会社製)600質量部に滴下してから、0.039MPaの減圧下で40℃でTHFを留去した。これにより、シェル樹脂(a1)からなるシェル粒子が第1絶縁性液体であるIPソルベント2028に分散された分散液(W1)を得た。レーザー式粒度分布測定装置(製品名:「LA−920」、(株)堀場製作所製)を用いてシェル樹脂分散液(W1)中のシェル粒子の体積平均粒径(メジアン径)を測定すると0.12μmであった。
<製造例2>[シェル樹脂(a2)が分散されたシェル樹脂分散液(W2)の製造]
ガラス製ビーカーに、メタクリル酸−2−デシルテトラデシル60質量部と、メタクリル酸ヘキサデシル50質量部と、メタクリル酸20質量部と、メタクリル酸ヒドロキシエチルとフェニルイソシアネートとの等モル反応物70質量部と、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.5質量部とを入れ、20℃で撹拌して混合した。これにより、シェル樹脂(a2)のモノマー溶液を得た。
ガラス製ビーカーに、メタクリル酸−2−デシルテトラデシル60質量部と、メタクリル酸ヘキサデシル50質量部と、メタクリル酸20質量部と、メタクリル酸ヒドロキシエチルとフェニルイソシアネートとの等モル反応物70質量部と、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.5質量部とを入れ、20℃で撹拌して混合した。これにより、シェル樹脂(a2)のモノマー溶液を得た。
次に、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、脱溶剤装置および窒素導入管を備えた反応容器を準備した。その反応容器にTHF195質量部を入れ、反応容器が備える滴下ロートに上記モノマー溶液を入れた。反応容器の気相部を窒素で置換した後、密閉下70℃で1時間かけてモノマー溶液を反応溶液内のTHFに滴下した。モノマー溶液の滴下終了から3時間後、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.05質量部とTHF5質量部との混合物を反応容器に添加し、70℃で3時間反応させた後、室温まで冷却した。これにより、シェル樹脂(a2)の共重合体溶液を得た。
上記共重合体溶液400質量部を撹拌下の絶縁性液体(商品名:「IPソルベント2028」、出光興産株式会社製)600質量部に滴下してから、0.039MPaの減圧下で40℃でTHFを留去した。これにより、シェル樹脂(a2)からなるシェル粒子が第1絶縁性液体であるIPソルベント2028に分散された分散液(W2)を得た。上記レーザー式粒度分布測定装置を用いてシェル樹脂分散液(W2)中のシェル粒子の体積平均粒径(メジアン径)を測定すると0.18μmであった。
<製造例3>[コア樹脂(b1)を含む溶液(L1)の製造]
テレフタル酸とビスフェノールAプロピレンオキサイド2付加物(モル比1:1)とを重縮合させることにより得られた、非晶性のポリエステル樹脂(Mn:2500)をコア樹脂(b1)として準備した。次に、コア樹脂(b1)40質量部とアセトン60質量部とをビーカーに入れて撹拌し、コア樹脂(b1)を第1溶剤であるアセトンに均一に溶解させた溶液(L1)を得た。
テレフタル酸とビスフェノールAプロピレンオキサイド2付加物(モル比1:1)とを重縮合させることにより得られた、非晶性のポリエステル樹脂(Mn:2500)をコア樹脂(b1)として準備した。次に、コア樹脂(b1)40質量部とアセトン60質量部とをビーカーに入れて撹拌し、コア樹脂(b1)を第1溶剤であるアセトンに均一に溶解させた溶液(L1)を得た。
<製造例4>[コア樹脂(b2)を含む溶液(L2)の製造]
セバシン酸とアジピン酸とエチレングリコール(モル比0.8:0.2:1)とを重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂(Mn:5400)を準備した。次に、撹拌装置、加熱冷却装置および温度計を備えた反応容器に、準備したポリエステル樹脂970質量部とアセトン300質量部とを入れ、撹拌することにより、ポリエステル樹脂がアセトンに均一に溶解された溶液を得た。
セバシン酸とアジピン酸とエチレングリコール(モル比0.8:0.2:1)とを重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂(Mn:5400)を準備した。次に、撹拌装置、加熱冷却装置および温度計を備えた反応容器に、準備したポリエステル樹脂970質量部とアセトン300質量部とを入れ、撹拌することにより、ポリエステル樹脂がアセトンに均一に溶解された溶液を得た。
得られた溶液にイソホロンジイソシアネート(IPDI)を30質量部を入れ、80℃で6時間反応させ、NCO価が0になったところで、テレフタル酸28質量部をさらに追加して180℃で1時間反応させた。これにより、コア樹脂(b2)として、結晶性のウレタン変性ポリエステル樹脂(Mn:23000)を得た。次に、コア樹脂(b2)1000質量部とアセトン1000質量部とをビーカーに入れて攪拌し、コア樹脂(b2)を第1溶剤であるアセトンに均一に溶解させた溶液(L2)を得た。
<製造例5>[着色剤が分散された着色剤分散液(P1)の製造]
ビーカーに、酸性処理銅フタロシアニン(商品名:「FASTGEN Blue FDB−14」、DIC株式会社製)20質量部と着色剤分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインテクノ株式会社製)5質量部とアセトン75質量部とを入れて撹拌し、酸性処理銅フタロシアニンを均一に分散させた。その後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散させた。これにより着色剤分散液(P1)を得た。上記レーザー式粒度分布測定装置を用いて着色剤分散液(P1)中の着色剤(銅フタロシアニン)の体積平均粒径を測定すると0.2μmであった。
ビーカーに、酸性処理銅フタロシアニン(商品名:「FASTGEN Blue FDB−14」、DIC株式会社製)20質量部と着色剤分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインテクノ株式会社製)5質量部とアセトン75質量部とを入れて撹拌し、酸性処理銅フタロシアニンを均一に分散させた。その後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散させた。これにより着色剤分散液(P1)を得た。上記レーザー式粒度分布測定装置を用いて着色剤分散液(P1)中の着色剤(銅フタロシアニン)の体積平均粒径を測定すると0.2μmであった。
<実施例1>[液体現像剤(Z−1)の製造]
(コア樹脂溶液準備工程)
ビーカーに、コア樹脂(b2)を含む溶液(L2)40質量部と着色剤分散液(P1)20質量部とを投入し、25℃で分散機(製品名:「TKオートホモミキサー」、特殊機化工業(株)製)を用いて8000rpmで撹拌し、均一に分散させた。これにより、第1溶剤であるアセトンにコア樹脂(b2)および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液(Y1)を得た。なお、コア樹脂溶液(Y1)において、コア樹脂(b2)は溶解しており、着色剤は分散されていた。
(コア樹脂溶液準備工程)
ビーカーに、コア樹脂(b2)を含む溶液(L2)40質量部と着色剤分散液(P1)20質量部とを投入し、25℃で分散機(製品名:「TKオートホモミキサー」、特殊機化工業(株)製)を用いて8000rpmで撹拌し、均一に分散させた。これにより、第1溶剤であるアセトンにコア樹脂(b2)および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液(Y1)を得た。なお、コア樹脂溶液(Y1)において、コア樹脂(b2)は溶解しており、着色剤は分散されていた。
(分散液調製工程)
別のビーカーに、「IPソルベント2028」67質量部およびシェル樹脂分散液(W1)11質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y1)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X1)を得た。
別のビーカーに、「IPソルベント2028」67質量部およびシェル樹脂分散液(W1)11質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y1)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X1)を得た。
この分散液(X1)は、シェル樹脂(a1)からなるシェル層とコア樹脂(b2)および着色剤からなるコア粒子とから構成されるコア/シェル構造を有するトナー粒子前駆体(C1)が、第1絶縁性液体としての「IPソルベント2028」に含有されてなる分散液に相当する。なお、上記の操作において、アセトンの濃度は、水素炎イオン検出器を備えるガスクロマトグラフィー(製品名:「GC2010」、(株)島津製作所製)で定量した。他の実施例および比較例においても同様である。
(トナー粒子前駆体洗浄工程)
得られた分散液(X1)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤としてシェル樹脂(a1)を含有するシェル樹脂分散液(W1)25質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
得られた分散液(X1)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤としてシェル樹脂(a1)を含有するシェル樹脂分散液(W1)25質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
そして、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を添加して、固形分濃度30質量%の液体現像剤(Z−1)を製造した。この液体現像剤(Z−1)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−1)であり、トナー粒子前駆体洗浄工程において、遊離成分除去剤としてのシェル樹脂(a1)によって洗浄されたものである。
<実施例2>[液体現像剤(Z−2)の製造]
(コア樹脂溶液準備工程)
ビーカーに、コア樹脂(b1)を含む溶液(L2)40質量部と着色剤分散剤(P1)20質量部とを投入し、25℃でTKオートホモミキサーを用いて8000rpmで撹拌し、均一に分散させた。これにより、第1溶剤であるアセトンにコア樹脂(b1)および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液(Y2)を得た。なお、コア樹脂溶液(Y2)において、コア樹脂(b1)は溶解しており、着色剤は分散されていた。
(コア樹脂溶液準備工程)
ビーカーに、コア樹脂(b1)を含む溶液(L2)40質量部と着色剤分散剤(P1)20質量部とを投入し、25℃でTKオートホモミキサーを用いて8000rpmで撹拌し、均一に分散させた。これにより、第1溶剤であるアセトンにコア樹脂(b1)および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液(Y2)を得た。なお、コア樹脂溶液(Y2)において、コア樹脂(b1)は溶解しており、着色剤は分散されていた。
(分散液調製工程)
別のビーカーに、「IPソルベント2028」67質量部およびシェル樹脂分散液(W1)11質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y2)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X2)を得た。
別のビーカーに、「IPソルベント2028」67質量部およびシェル樹脂分散液(W1)11質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y2)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X2)を得た。
この分散液(X2)は、シェル樹脂(a1)からなるシェル層とコア樹脂(b1)および着色剤からなるコア粒子とから構成されるコア/シェル構造を有するトナー粒子前駆体(C2)が、第1絶縁性液体としての「IPソルベント2028」に含有されてなる分散液に相当する。
(トナー粒子前駆体洗浄工程)
得られた分散液(X2)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤としてシェル樹脂(a2)を含有するシェル樹脂分散液(W2)25質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
得られた分散液(X2)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤としてシェル樹脂(a2)を含有するシェル樹脂分散液(W2)25質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
そして、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を添加して、固形分濃度30質量%の液体現像剤(Z−2)を製造した。この液体現像剤(Z−2)は、コア樹脂(b1)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−2)であり、トナー粒子前駆体洗浄工程において、遊離成分除去剤としてのシェル樹脂(a2)によって洗浄されたものである。
<実施例3>[液体現像剤(Z−3)の製造]
本実施例において、コア樹脂溶液準備工程、分散液準備工程は、実施例1と同様とした。以下、トナー粒子前駆体洗浄工程について説明する。
本実施例において、コア樹脂溶液準備工程、分散液準備工程は、実施例1と同様とした。以下、トナー粒子前駆体洗浄工程について説明する。
(トナー粒子前駆体洗浄工程)
まず、長鎖アルキル基を持ったポリビニルピロリドン(商品名:「V−216」、ISP社製)25質量部を「IPソルベント2028」75質量部に添加して、遊離成分除去剤溶剤(M1)を準備した。次に、分散液(X1)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤として「V−216」を含有する遊離成分除去溶剤(M1)20質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
まず、長鎖アルキル基を持ったポリビニルピロリドン(商品名:「V−216」、ISP社製)25質量部を「IPソルベント2028」75質量部に添加して、遊離成分除去剤溶剤(M1)を準備した。次に、分散液(X1)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤として「V−216」を含有する遊離成分除去溶剤(M1)20質量部(固形分濃度25質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
そして、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を添加して、固形分濃度30質量%の液体現像剤(Z−3)を製造した。この液体現像剤(Z−3)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−3)であり、トナー粒子前駆体洗浄工程において、遊離成分除去剤としての「V−216」によって洗浄されたものである。
<実施例4>[液体現像剤(Z−4)の製造]
本実施例において、コア樹脂溶液準備工程は実施例2と同様である。以下、分散液準備工程、トナー粒子前駆体洗浄工程について説明する。
本実施例において、コア樹脂溶液準備工程は実施例2と同様である。以下、分散液準備工程、トナー粒子前駆体洗浄工程について説明する。
(分散液準備工程)
ビーカーに、「IPソルベント2028」70質量部および塩基性の高分子化合物からなるトナー分散剤(商品名:「ソルスパース11200」、日本ルーブリゾール株式会社製)3質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y2)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X4)を得た。
ビーカーに、「IPソルベント2028」70質量部および塩基性の高分子化合物からなるトナー分散剤(商品名:「ソルスパース11200」、日本ルーブリゾール株式会社製)3質量部を投入して均一に分散させた。次いで、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、コア樹脂溶液(Y2)60質量部を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去し、トナー粒子前駆体が分散された分散液(X4)を得た。
この分散液(X4)は、コア樹脂(b1)および着色剤からなるコア粒子から構成されるトナー粒子前駆体(C4)が、第1絶縁性液体としての「IPソルベント2028」に含有されてなる分散液に相当する。このトナー粒子前駆体(C4)は、コア/シェル構造を有さなかった。
(トナー粒子前駆体洗浄工程)
まず、「ソルスパース11200」50質量部を「IPソルベント2028」50質量部に添加して、遊離成分除去剤溶剤(M2)を準備した。次に、分散液(X4)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤として「ソルスパース11200」を含有する遊離成分除去溶剤(M2)20質量部(固形分濃度20質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
まず、「ソルスパース11200」50質量部を「IPソルベント2028」50質量部に添加して、遊離成分除去剤溶剤(M2)を準備した。次に、分散液(X4)100質量部をビーカーに入れ、25℃でTKオートホモミキサーを用いて10000rpmで撹拌しながら、遊離成分除去剤として「ソルスパース11200」を含有する遊離成分除去溶剤(M2)20質量部(固形分濃度20質量%)を投入して2分間撹拌して混合液を得た。そして、この混合液に対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行い、その上澄みを除去した。さらに、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を100質量部添加してスラリー化し、このスラリーに対して遠心分離(5000rpm、5分間)を行った後、その上澄みを除去した。
そして、残った固形分に対して「IPソルベント2028」を添加して、固形分濃度30質量%の液体現像剤(Z−4)を製造した。この液体現像剤(Z−4)は、コア樹脂(b1)および着色剤からなるコア粒子から構成される、コア/シェル構造を有さないトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−4)であり、トナー粒子前駆体洗浄工程において、遊離成分除去剤としての「ソルスパース11200」によって洗浄されたものである。
<比較例1>
実施例1においてトナー粒子前駆体洗浄工程を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法により、液体現像剤(Z−5)を得た。すなわち、この液体現像剤(Z−5)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−5)であり、遊離成分除去剤を用いた洗浄が行われなかったものである。
実施例1においてトナー粒子前駆体洗浄工程を行わなかった以外は、実施例1と同様の方法により、液体現像剤(Z−5)を得た。すなわち、この液体現像剤(Z−5)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−5)であり、遊離成分除去剤を用いた洗浄が行われなかったものである。
<比較例2>
実施例1のトナー粒子前駆体洗浄工程において、シェル樹脂分散液(W1)の代わりに「IPソルベント2028」25質量部を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液体現像剤(Z−6)を得た。すなわち、この液体現像剤(Z−6)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−5)であり、遊離成分除去剤を用いた洗浄の代わりに、絶縁性液体による洗浄が行われたものである。
<トナー粒子のメジアン径(D50)の測定>
フロー式粒子像分析装置(製品名:「FPIA−3000S」、シスメックス株式会社製)を用いて液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)の平均粒径を測定した。フロー溶媒には、「IPソルベント2028」を用いた。まず、分散剤として「S13940」(日本ルーブリゾール株式会社製)を30mg含む「アイソパーL」20gに50mgの液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)のそれぞれを入れて各懸濁液を得た。次に、超音波分散機(製品名:「ウルトラソニッククリーナーモデルVS−150」、ウエルボクリア社製)を用いて、得られた懸濁液に対して約5分間分散処理を行った。上記フロー式粒子像分析装置を用いて、得られたサンプルの粒度分布を体積基準で測定したときのメジアン径を測定した。結果を表1の「粒径」に示す。
実施例1のトナー粒子前駆体洗浄工程において、シェル樹脂分散液(W1)の代わりに「IPソルベント2028」25質量部を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液体現像剤(Z−6)を得た。すなわち、この液体現像剤(Z−6)は、コア樹脂(b2)を含むコア粒子の表面が、トナー分散剤としてのシェル樹脂(a1)で被覆されたコア/シェル型のトナー粒子を含む、液体現像剤(Z−5)であり、遊離成分除去剤を用いた洗浄の代わりに、絶縁性液体による洗浄が行われたものである。
<トナー粒子のメジアン径(D50)の測定>
フロー式粒子像分析装置(製品名:「FPIA−3000S」、シスメックス株式会社製)を用いて液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)の平均粒径を測定した。フロー溶媒には、「IPソルベント2028」を用いた。まず、分散剤として「S13940」(日本ルーブリゾール株式会社製)を30mg含む「アイソパーL」20gに50mgの液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)のそれぞれを入れて各懸濁液を得た。次に、超音波分散機(製品名:「ウルトラソニッククリーナーモデルVS−150」、ウエルボクリア社製)を用いて、得られた懸濁液に対して約5分間分散処理を行った。上記フロー式粒子像分析装置を用いて、得られたサンプルの粒度分布を体積基準で測定したときのメジアン径を測定した。結果を表1の「粒径」に示す。
<定着プロセス>
液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)について、図2に示す画像形成装置を用いて画像を形成した。図2に示す画像形成装置の構成を以下に示す。
液体現像剤(Z−1)〜(Z−6)について、図2に示す画像形成装置を用いて画像を形成した。図2に示す画像形成装置の構成を以下に示す。
図2において、液体現像剤21は、アニロックスローラ23により現像槽22内から汲み上げられる。アニロックスローラ23上の余剰の液体現像剤21は、アニロックス規制ブレード24により掻き取られ、残余の液体現像剤21は、ならしローラ25に送られる。ならしローラ25上では、液体現像剤21は厚さが均一且つ薄くなるように調整される。
ならしローラ25上の液体現像剤21は、現像ローラ26へ送られる。現像ローラ26上の余剰の液体現像剤は現像クリーニングブレード27により掻き取られ、残余の液体現像剤21は現像チャージャー28により帯電されて感光体29上に現像される。詳細には、感光体29の表面は、帯電部30により一様に帯電されており、感光体29の周囲に配置された露光部31は、所定の画像情報に基づく光を感光体29の表面に照射する。これにより、感光体29の表面には、所定の画像情報に基づく静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像されることにより、トナー像が感光体29上に形成される。なお、感光体29上の余剰の液体現像剤はクリーニングブレード32に掻き取られる。
感光体29上に形成されたトナー像は一次転写部37において中間転写体33に一次転写され、中間転写体33に転写された液体現像剤は二次転写部38において記録媒体40に二次転写される。記録媒体40に転写された液体現像剤は定着ローラ36a,36bにより定着される。なお、二次転写されずに中間転写体33に残った液体現像剤は、中間転写体クリーニング部34により掻き取られる。
本定着プロセスでは、感光体29の表面は帯電部30によりプラスに帯電しており、中間転写体33の電位は−400Vであり、二次転写ローラ35の電位は−1200Vであり、定着NIP時間は40m秒であり、定着ローラ36a,36bの温度は120℃であった。記録媒体40としてはOKトップコート(王子製紙株式会社製 128g/m2)を用い、記録媒体40の搬送速度は400mm/sであった。また、記録媒体における画像はソリッドパターン(10cm×10cm)であり、トナー付着量は約2g/m2であった。
<画像濃度の測定>
反射濃度計(エックスライト社製の商品名「X−Rite model 404」)を用いて画像濃度を測定した。結果を表1に示す。表1では、画像濃度が1.4以上であった場合にAAと記し、画像濃度が1.2以上1.4未満であった場合にAと記し、画像濃度が1.2未満であった場合にBと記している。画像濃度が高いほど、その液体現像剤は画像濃度に優れた画像を形成できると言える。
反射濃度計(エックスライト社製の商品名「X−Rite model 404」)を用いて画像濃度を測定した。結果を表1に示す。表1では、画像濃度が1.4以上であった場合にAAと記し、画像濃度が1.2以上1.4未満であった場合にAと記し、画像濃度が1.2未満であった場合にBと記している。画像濃度が高いほど、その液体現像剤は画像濃度に優れた画像を形成できると言える。
表1に示すように、比較例1および2では、画像濃度に優れた画像を形成できなかったのに対し、実施例1〜4では、画像濃度に優れた画像を形成することができた。このことから、遊離成分除去剤を用いてトナー粒子前駆体を洗浄することにより、液体現像剤の画像濃度を向上できることが確認された。また、何ら洗浄工程を行わない場合はもちろん、絶縁性液体で洗浄した場合にも、画像濃度の十分な向上は見られないことも確認された。
また、実施例1〜4を比較し、実施例1および2は、実施例3および4よりも高い画像濃度を示した。このことから、遊離成分除去剤としてトナー分散剤のなかでも特にシェル樹脂を用いることにより、形成される画像濃度を高めることができることが分かった。
以上のように、本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
21 液体現像剤、22 現像槽、23 アニロックスローラ、24 アニロックス規制ブレード、25 ローラ、26 現像ローラ、27 現像クリーニングブレード、28
現像チャージャー、29 感光体、30 帯電部、31 露光部、32 クリーニングブレード、33 中間転写体、34 中間転写体クリーニング部、35 二次転写ローラ、36a,36b 定着ローラ、37 一次転写部、38 二次転写部、40 記録媒体。
現像チャージャー、29 感光体、30 帯電部、31 露光部、32 クリーニングブレード、33 中間転写体、34 中間転写体クリーニング部、35 二次転写ローラ、36a,36b 定着ローラ、37 一次転写部、38 二次転写部、40 記録媒体。
Claims (4)
- 第1溶剤にコア樹脂および着色剤が含有されてなるコア樹脂溶液を準備する工程と、
第1絶縁性液体に前記コア樹脂溶液およびトナー分散剤を含有させ、前記第1溶剤を除去することにより、前記第1絶縁性液体中にトナー粒子前駆体が分散された分散液を得る工程と、
前記トナー粒子前駆体と遊離成分除去剤とを混合させることにより、前記トナー粒子前駆体を洗浄する工程と、を含む液体現像剤の製造方法。 - 前記トナー分散剤は、シェル樹脂である、請求項1に記載の液体現像剤の製造方法。
- 前記遊離成分除去剤は、シェル樹脂である、請求項1または請求項2に記載の液体現像剤の製造方法。
- 前記液体現像剤は、前記コア樹脂を含むコア粒子の表面の少なくとも一部が前記シェル樹脂で被覆されたコア/シェル構造のトナー粒子を含む、請求項2または請求項3に記載の液体現像剤の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014094628A JP2015212727A (ja) | 2014-05-01 | 2014-05-01 | 液体現像剤の製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016126076A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 液体現像剤、湿式画像形成装置、及び湿式画像形成方法 |
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2014
- 2014-05-01 JP JP2014094628A patent/JP2015212727A/ja active Pending
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JP2016126076A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 液体現像剤、湿式画像形成装置、及び湿式画像形成方法 |
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