JP2806950B2 - 静電写真用液体現像剤 - Google Patents

静電写真用液体現像剤

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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷等に用いられ
る静電写真用液体現像剤に関する。
〔従来技術〕
トナー類の定着方式としては、(1)電熱ヒータによ
る加熱雰囲気中を通過させるオーブン定着方式、(2)
少くとも一方が加熱ロールである一対のロール間を通過
させる熱ロール定着方式、あるいは(3)一対の剛性ロ
ール間を常温で通過させる圧力定着方式、等が知られて
いる。
これらの定着方式はそれぞれ一長一短を有している
が、中でも、前記(2)の熱ロール定着方式は、加熱ロ
ールの表面と被定着基体上のトナー像保持面が圧接触す
るため、トナー像を被定着基体(被転写紙など)上に融
着する際の熱効率が高く、迅速に定着することができる
ので、特に高速度複写を目的とする画像形成装置には、
極めて好適である。こうしたことから、液体現像剤を使
用する複写機のほとんどは、従来よりオーブン定着方式
が採用されていたが、近時は、熱ロール定着方式を採用
する例が増えている。
だが、この熱ロール定着方式は、加熱ロール表面にト
ナーが加熱溶融状態で圧接触するため、トナーの一部が
ロール表面に付着して再び被定着基体上に付着し画像を
汚すという現象(いわゆる「オフセット現像」と称され
ている)をおこし易い欠点がある。
〔目的〕
本発明の第1の目的は、熱効率が高く高速定着可能な
熱ロール定着方式を用いたとき、オフセット現象を発生
させない新規な液体現像剤(静電写真用液体現像剤)を
提供するものである。本発明の第2の目的は、定着性に
すぐれた液体現像剤を提供するものである。発明の第3
の目的は、良好な分散安定性を有する液体現像剤を提供
するものである。
〔構成〕
本発明は脂肪族炭化水素担体液体中に着色剤及び樹脂
を主成分とするトナーを分散してなる静電写真用液体現
像剤において、該樹脂として酸価5〜50、200℃での溶
融粘度100〜15000CPのポリオレフィン共重合体又は酸化
ポリオレフィンを用いることを特徴としている。
ちなみに、本発明者らは熱ロール定着方式によってオ
フセット現像を起こすことなく良質の複写物が得られる
ための液体現像剤の研究・検討を鋭意行なった結果、液
体現像剤中に特定性状を有するポリオレフィン共重合体
又は酸化ポリオレフィンを添加させるようにすれば前記
目的が達成し、かつ低温度で良好な定着が可能となるこ
とを確めた。本発明はそれに基づいてなされたものであ
る。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
先に触れたように、従来の液体現像剤(湿式トナー)
を用いて熱定着すると、そのトナーには幾分かの担体液
が存在するため、トナー粒子は担体液に溶解し膨潤して
トナー層の凝集力が低下し“ホットオフセット”が生じ
やすい。また、金属性加熱ローラにはトナー層が融着し
やすい傾向がみられる。この点、乾式現像剤(乾式トナ
ー)ではシリコンオイルを加熱ローラに塗布したり、テ
フロンローラを用いてトナーが定着ローラに融点するの
を防止する手段が採られている。しかし、液体現像剤に
よる複写操作においては担体液が用いられていることか
ら、そうしたシリコンオイルを加熱ローラに塗布した
り、加熱ローラにテフロンローラを用いたりすることは
行なわれていない。
本発明の静電写真用液体現像剤は結着樹脂、着色剤及
び担体液(脂肪族化炭化水素溶媒)を主成分として調製
されており、必要であれば、更に極性制御剤などが添加
して構成されている。
液体現像剤中には、既述のとおり、酸価が5〜50でか
つ200℃における溶融粘度が100〜15000CP(センチポイ
ズ)であるポリオレフィン共重合体又は酸化ポリオレフ
ィンが含有されている。酸価が5より以下であるとトナ
ーの接着性が劣り、被定着基体(転写紙)へのトナー層
の定着性が劣化する。逆に、酸価が50より以上であると
トナーの保存性が悪く、高温保存時に固化したりする。
一方、200℃における溶融粘度が100CPより以下であると
トナー層が加熱により転写紙の裏面まで浸透してしま
い、両面コピーが見にくくなってしまったり、トナー間
の接着力が不足して定着性に劣るようになる。また、20
0℃における溶融粘度15000CPより以上であると定着時に
トナー層が熱融着しにくくなり、従って、特に低温定
着、高速定着などに支障をきたす。
かかる条件を充足した本発明に係わるポリオレフィン
共重合体又は酸化ポリオレフィンの幾つかをあげれば表
−1のとおりである。なお、表中、共重合体の後にカッ
コをもって記載され数値は、それら共重合体組成の重合
割合(重量%)である。
着色剤に使用される無機顔料の例には、カーボンブラ
ックとしてファーネスブラック、アセチレンブラック、
チャンネルブラック、市販品としてプリンテックスG、
プリンテックスV、スペシャルブラック15、スペシャル
ブラック4、スペシャルブラック4−B(デグサ社
製)、三菱#44、#30、MA−11、MA−100(三菱カーボ
ン)、ラーベン30、ラーベン40、コンダクテックスSC
(コロンビアカーボン社製)、リーガル400、660、80
0、ブラックパールL(キャリボット社製)などが挙げ
られる。また、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ケイ素など
の無機白色顔料も例示できる。
有機顔料としてはフタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーン、ローダミンレーキ、マラカイトグリーン
レーキ、メチルバイオレットレーキ、ピーコックブルー
レーキ、ナットールグリーンB、パーマネントレッド4
R、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、チオインジ
ゴレッドなどがあげられる。
本発明では有機顔料単独、無機顔料単独で用いてもよ
いし、これらが混合系で用いてもよい。
顔料を被覆する樹脂(結着樹脂)としては、先にあげ
た200℃における溶融粘度が100〜15000CP(好ましくは5
00〜10000CP)で酸価が5〜50(好ましくは10〜30)の
ポリオレフィン共重合体又は酸化ポリオレフィンが用い
られるが、一般にはその他、ポリオレフィンワックス、
アクリル樹脂、ロジン変性樹脂、スチレンブタジエン樹
脂、天然樹脂、パラフィンワックス、その他の物質を本
発明の目的が阻害されない範囲で混合使用される。
従って、結着樹脂全体に占める前記特定のポリオレフ
ィン又はその共重合体(200℃における溶融粘度が100〜
15000CP、酸価が5〜50のもの)の割合は10〜90重量%
くらいが適当である。この割合は、後記のフラッシング
着色剤を用いた液体現像剤においても同様にいえること
である。
ここで、前記その他の物質のうちの例えばパラフィン
ワックス、ポリオレフィンワックスでは次のようなもの
をあげることができる。
本発明の液体現像剤は、これら着色剤及び特定樹脂を
主成分としたトナーが担体液中に分散された形態を呈し
ているが、ここでの担体液(脂肪族炭化水素溶媒)の代
表例としてはイソドデカン、n−ヘキサンなどであり、
市販品としてシェル石油社製のシェルゾール−71、エク
ソン社製のアイソパーG,H,E,L,Kなどをあげることがで
きる。
液体現像剤の調製は、一般に、着色剤1重量部に対し
結着樹脂0.3〜3重量部を混合し、これを脂肪族炭化水
素キャリア液10〜20重量部の存在下にアトライター、ボ
ールミル、ケディミル等の分散機で充分分散して濃縮ト
ナーとし、必要に応じて、これを同様な溶媒(脂肪族炭
化水素)で5〜10倍に希釈すればよい。
この場合、結着樹脂及び溶媒として前記のような特定
のポリオレフィン共重合体又は酸化ポリオレフィンを少
なくとも含有した分散液(樹脂分散液)をそのまま使用
することができる。また、濃縮トナーの調製時には、必
要に応じて、前記混合物に本発明に係る結着樹脂以外の
他の樹脂や金属石ケン、レシチン、アマニ油、高級脂肪
酸などのような極性制御剤を添加することもできるが、
本発明における特定のポリオレフィン共重合体又は酸化
ポリオレフィンを含有したトナーは強い極性を有し、ま
た分散安定性がよいので、特に極性制御剤を加えなくと
も良好な結果が期待しうる。
着色剤としては、前記のように、通常の無機又は有機
顔料が用いられてもよいが、好ましくは、特に顔料粒子
を一次粒子にまで分散し、階調性、解像力、画像濃度な
どを一層向上せしめるためフラッシング方により製造さ
れる着色剤の使用が有効である。
フラツシング法とは、顔料又は顔料の含水ペーストを
樹脂溶液又は樹脂とともにフラッシャーと呼ばれるニー
ダーに入れよく混合し(この過程で顔料の囲りに存在す
る水が樹脂溶液又は樹脂により置換される)、これをニ
ーダーより取り出し水相を捨て、樹脂溶液中又は樹脂中
に顔料が加熱又は常温で混練分散されたものを乾燥し溶
剤を除去した後、得られた塊状物を粉砕するというもの
である。このものを本発明においては「フラッシング着
色剤」と称することにする。なお、ニーダーで混練しな
がら滅圧により水、溶剤を除去するような手当が採られ
てもかまわない。フラッシング処理にあっては、顔料の
みならず染料も水とともに泥状に練り使用することで顔
料とほぼ同等の結果が得られることから、本発明ではフ
ラッシング処理される染料もトナー成分として採用する
ことが可能である。フラッシングする際の染顔料と樹脂
との割合は樹脂100重量部に対し染顔料10〜60重量部が
適当である。また、フラッシング処理はフミン酸、フミ
ン酸塩(Na塩,NH4塩など)又はフミン酸誘導体の存在下
に行なうのがとくに有利である。これら添加されるフミ
ン酸類の量は染顔料含水液の0.1〜30重量%くらい適当
である。
フラッシングするのに用いられる樹脂としては、従来
から湿式トナー用結着樹脂とされてきたものがいずれも
適用しうるが、特に、本発明における前記特定の樹脂
(200℃での溶融粘度が100〜15000CPで、かつ、酸価が
5〜50であるポリオレフィン共重合体又は酸化ポリオレ
フィン)が好適である。
このフラッシング処理された着色剤の製造例を幾つか
あげれば次のとおりである。
着色剤製造例−1 ガロンニーダに水200g、フミン酸アンモニウム塩20g
をよく溶解した中にカーボン(三菱#44)250gを入れ、
ニーダー中でよく混合分散した。次に、前記表−1中
(1)のエチレン−ビニルピリジン−マレイン酸共重合
体(90/5/5)750gを入れ、約180℃に加温混合し、水を
分離した。
更に、約180℃で4時間混練後、真空乾燥し、冷却、
粉砕してフラッシング着色剤を得た。
着色剤製造例−2 ガロンニーダに水200g、フミン酸ナトリウム塩10gを
溶解した中にカーボン(モーガルA、コロンビアカーボ
ン社製)250gを入れ、ニーダー中でよく混合分散した。
次に、サンワックス151P 300gと前記表−1中(2)の
エチレン−エチルアクリレート−アクリル酸共重合体
(90/5/5)300gとを入れ、約150℃に加温混合した。更
に約150℃で2時間混練後、真空乾燥し、冷却、粉砕し
てフラッシング着色剤を製造した。
前記着色剤製造例−1の手順に従って以下例(着色剤
製造例)3〜10のフラッシング着色剤を下記(表−2)
のように製造した。
次に実施例及び比較例を示す。
実施例1 フラッシング着色剤(着色剤製造例−1のもの)50重量
部 ラウリルメタアクリレート/メチルメタアクリレート/
メタクリル酸/グリシジルメタアクリレート(80/10/5/
5)共重合体のアイソパーH20%溶液 100重量部 アイソパーH(EXSON社製) 200重量部 をボールミルに入れ24時間分散後、さらにアイソパーH
を300重量部加え、1時間分散し、これを濃縮トナーと
した。この濃縮トナー200gをとりアイソパーH1に希釈
して液体現像剤とした。
実施例2 前記表−1中(5)の酸化ポリエチレン 60重量部 ステアリルメタクリレート/メチルメタクリレート/メ
タクリル酸/ヒドロキシメチルメタクリレート(85/7/4
/4)共重量体のアイソパーH10%溶液 200重量部 カーボンブラック(三菱カーボンMH−100) 50重量部 アイソパーH 100重量部 を用い実施例1と同様にして液体現像剤を調製した。
実施例3 着色剤を着色剤製造例−6のものに代えた以外は実施
例1とまったく同様にして液体現像剤を調製した。
実施例4 前記表−1中(9)のエチレンメタクリル酸共重合体
(95/5) 80重量部 リーガル400(キャボット社製カーボン) 30重量部 アイソパーH 200重量部 を用い実施例1と同様にして液体現像剤を調製した。
比較例1 実施例2の表−1中(5)の酸化ポリエチレン60重量
部を零とし、かつ、ステアリルメタクリレート/メチル
メタクリレート/メタクリル酸/ヒドロキシメチルメタ
クリレート(85/7/4/4)共重合体のアイソパーH10%溶
液200重量部を260重量部とした以外は実施例2と同様に
して、比較液体現像剤1を調製した。
比較例2〜5 エチレン−ビニルピリジン−マレイン酸共重合体のモ
ノマー比率(重量%)を次のa,b,c及びdにした共重合
体にそれぞれ置き代えた他は、着色剤製造例−1と同様
にして4種の着色剤を調製した。
これら着色剤を用いた他は実施例と同様にした比較液体
現像剤2〜5を調製した。
これらの液体現像剤をそれぞれ電子写真複写機(リコ
ー社製CT5058)の現像部に収納し、定着ローラー温度を
140℃として連続100枚の両面コピーを施し、トナーの定
着性及び熱ローラの汚れを観察した。その結果は表−2
のとおりであった。
また、本発明における前記特定樹脂を乾式トナー用結
着樹脂として使用した場合にも、上記と同様、良好な結
果が得られた。
〔効果〕
本発明現像液によれば、オフセット現象が生ずること
なく熱ローラ定着が可能となり、高速定着が容易となっ
た。
また、本発明の液体現像剤はフラッシユ定着法によっ
ても、ニジミ等のないシャープネスの高い定着を行ない
得るものである。
フロントページの続き (72)発明者 梅村 和彦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 永井 香代子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭59−97157(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】脂肪族炭化水素担体液中に着色剤及び樹脂
    を主成分とするトナーを分散してなる静電写真用液体現
    像剤において、該樹脂として酸価5〜50、200℃での溶
    融粘度100〜15000CPのポリオレフィン共重合体又は酸化
    ポリオレフィンを用いることを特徴とする静電写真用液
    体現像剤。
  2. 【請求項2】前記着色剤が酸価5〜50、200℃での溶融
    粘度100〜15000CPのポリオレフィン共重合体又は酸化ポ
    リオレフィンを用いフラッシングして製造されたもので
    ある請求項1に記載の静電写真用現像剤。
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