JP3481655B2

JP3481655B2 - 静電荷現像用液体現像剤の製造方法

Info

Publication number: JP3481655B2
Application number: JP24655393A
Authority: JP
Inventors: 康樹松本; 晶有川
Original assignee: HP Indigo BV; Hewlett Packard Indigo BV
Current assignee: HP Indigo BV
Priority date: 1993-10-01
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JPH07104523A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電荷現像用液体現像
剤を効率よく製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法、静電記録法、静電印
刷法などのプロセスにおいて静電潜像担持体上に形成さ
れた静電荷像を現像する方法には、液体現像剤を使う液
体現像法と粉体現像剤を使う乾式現像法が知られてい
る。液体現像法は、現像剤のトナー粒子径が粉体トナー
の約1/10〜1/50ほどと小さいため、画像の高精細性が求
められる用途において、注目されている。

【０００３】液体現像剤は、電気絶縁性の有機溶剤中に
着色剤を分散させたものであり、以下のような種々の方
法により製造されている。すなわち、ボールミルなどの
ビーズミルを使用して着色剤を分散し、可溶性樹脂を着
色剤粒子表面に吸着させることにより分散安定化させる
分散法、モノマーを開始剤と共に溶剤中で加熱、混合
し、重合体を得たのち着色剤などを添加する重合法、熱
可塑性樹脂中に着色剤、その他の材料を混練し、機械式
粉砕機で粉砕した後、溶剤中に分散する分散法などであ
る。このようにして製造された液体現像剤は、一定の粒
子径、電導度、着色性、荷電性、固形分濃度などを有す
るように調製される。

【０００４】以上の各製造方法において、適切な溶剤量
と固形分量の比率は、粉砕、分散を効率的、効果的に行
うための重要な制御因子である。例えば、ビーズミルに
おいては、ビーズの径、比重、材質、攪拌羽根の形状に
より、固形分量の調製が必要となる。一般的には、およ
そ10〜20重量％の範囲で行うことにより、所定の特性を
得ることができる。また、ビーズミルの場合、分散液を
循環して分散効率を向上させようという検討もなされて
いる。さらに、ビーズミルを直列につなぎ、より分散時
間を短縮することもできる。このような場合、分散液の
粘度や溶剤量と固形分量の比率は、適切な液体現像剤の
特性を得るための重要な因子となる。

【０００５】また、液体現像剤を製造する際、分散工
程、それ以外の工程で混入するトナー粒子径以上の大き
さを有する不純物や異物を除去する目的で、濾過の工程
を入れる場合もある。液体現像剤を濾過する場合、濾過
液の性質、すなわち濾過物の粒子径、粘度などの因子に
より、濾過の方法が決まる。一般的には、固形分を10重
量％以下、好ましくは 5重量％以下にすることにより、
トナー粒子が原因で濾布を詰まらせることなく濾過を行
うことができる。

【０００６】以上に説明を行ったように、液体現像剤を
製造する際、各工程おいて適切な固形分が異なる。した
がって、最終製品をユーザが使用する液体現像剤のコン
ク液として仕上げる場合、濃縮、すなわち低固形分の現
像剤の固形分を20重量％程度に上げる必要が生じる場合
がある。ユーザが画像を得るときは、コンク液をもう一
度数重量％の濃度に希釈して使用するが、商品の流通に
おける問題を考えた場合、性能上問題の起こらない範囲
内で高濃度の現像液にした方が良いことは自明である。
濃縮工程を工業的に行うためには、減圧濾過や加圧濾
過、遠心分離などの原理に基づき溶剤分を濾別する方法
などがとられているが、手作業が多く、自動化が困難で
あった。その原因は、固形分が10〜20重量％位の液体現
像剤は粘性を有し、流動性に乏しく濃縮機からの排出性
が悪いためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、液体現像剤の製造工程
において、固形分25重量％以上50重量％以下に濃縮する
ことにより、液体現像剤の取扱いが著しく容易になるこ
とを見出し、本発明に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも樹
脂、着色剤および溶剤を含み、溶剤以外の固形分を25重
量％以上50重量％以下に濃縮する工程と、その後最終製
品の固形分濃度に調整する工程を含む静電荷現像用液体
現像剤の製造方法を提供する。

【０００９】以下、本発明について詳細な説明を行う。
本発明は、静電荷現像用液体現像剤の製造工程におい
て、分散、粉砕、濾過などを最終製品の濃度未満の固形
分濃度で行った後、固形分を25重量％以上50重量％以下
に濃縮する工程、およびその後最終製品の固形分濃度に
調整する工程を含む静電荷現像用液体現像剤の製造方法
に関する。

【００１０】本発明により製造される静電荷現像用液体
現像剤には、従来から使用されている種々の材料を使用
できる。具体的には、電気絶縁性液体としては、誘電率
3.5以下、体積抵抗10⁷オームセンチ以上の炭化水素系
溶剤が用いられる。これらの好ましい例としては、沸点
が 150〜220 ℃の範囲にある脂肪族炭化水素、芳香族炭
化水素およびこれらの混合物が挙げられる。さらに具体
的には、アイソパＧ、Ｈ、Ｌ（エッソ化学社製）、シェ
ルゾールＡ、ＡＢ（シェル社製）、ナフテゾルＬ、Ｍ、
Ｈ（日本石油社製）などが挙げられるが、これらに限定
されない。樹脂、着色剤、荷電制御剤、分散剤、定着剤
などとしても、従来から使用されているものを用いるこ
とができ、特に限定する必要はない。

【００１１】静電荷現像用液体現像剤の濃縮は、種々の
原理により行うことができる。原理別に説明を行うが、
本発明はこれらに限定はされない。遠心分離の原理を利
用する場合、バッチ式のものでも利用できるが、連続的
生産を望む場合、底部排出型の遠心分離機や、横型連続
式遠心分離機を活用した方が良い。バッチ式の場合も連
続式の場合も、固形分25重量％以上50重量％以下に濃縮
することにより、液体現像剤の濃縮物の取り出しが容易
になり、手作業は固形分25重量％未満の場合と比較し
て、はるかに少なくなる。

【００１２】勿論、遠心分離の条件、すなわち回転数、
回転時間は、液体現像剤の状況によって適時選択する必
要がある。しかしながら、濃縮工程後の固形分に関して
は、25重量％を境にして取扱いの容易さが著しく変化す
る。一方、50重量％を越えて固形分を高くすると、一部
のトナーが凝集を起こし、溶剤による希釈を行い最終製
品濃度に調整しても、一個一個バラバラに分散したトナ
ー粒子の状態にはもどらない。

【００１３】また、遠心分離と加熱による溶剤分の揮散
により、より容易に短時間、連続濃縮物を得る、遠心式
薄膜真空蒸発法が知られている。この方法を本発明の液
体現像剤の濃縮工程に利用した場合にも、固形分25重量
％以上にすることにより、液体現像剤の濃縮物の取り出
しが連続的に行える。25重量％未満では、薄膜蒸発面に
液体現像剤の濃縮物が付着し、取り出しが困難であっ
た。また50重量％を越えて濃縮した場合、前述のごとく
トナーの凝集が起こり再分散を行っても元には戻らなか
った。

【００１４】さらに、遠心分離の原理を用いているが、
濃縮工程の連続化を追求した濾布反転式遠心分離機法を
本発明の液体現像剤の濃縮工程に適用した場合、固形分
25重量％以上まで濃縮することにより、濾布に付着して
いる液体現像剤の濃縮物が容易に落とせる。しかし、25
重量％未満の濃縮物を濾布からはがす場合には、主に手
作業が必要となり、作業者に対する負荷は軽減されな
い。

【００１５】減圧濾過の原理を利用して、液体現像剤を
濃縮することも可能である。本原理を用いる場合でも、
固形分25重量％以上まで液体現像剤を濃縮することによ
り、濃縮物の取り出しが容易になり、濾過面を反転させ
るだけで、濾過物を取り出すことができる。固形分25重
量％未満の場合には、濾過面を反転させても濃縮物は落
ちず、人力による手助けが必要となる。なお、本原理の
適用はバッチ式でも連続式でも本質的に効果は変わらな
い。

【００１６】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明する。なお、実施例中の部は重量部を、％は重量
％をそれぞれ表す。

【００１７】〔実施例１〕液体現像剤を、分散、濾過、
濃縮、固形分調整の４工程を経て製造した。以下、各工
程に沿って説明する。分散は、以下の処方に従い、30時
間横型サンドミルにより行った。ポリエチレン樹脂４０部（三井石油化学工業社製「三井ハイワックス 4202E」）カーボンブラック（三菱化成工業社製「三菱カラーカーボン #44」）２部アイソパＧ（エクソン社製）１６０部

【００１８】濾過は、分散中に混入したトナー粒子より
大きな不純物を除去する目的で、分散液をアイソパＧに
より固形分５％に希釈して、50メッシュの金網で行っ
た。濃縮は、減圧濾過器により行い、液体現像剤の固形
分を27％まで高めた。この際、液体現像剤の濃縮物の取
り出しは容易であり、手作業ではあるが軽微な作業であ
った。固形分調整は、固形分27％の液体現像剤の濃縮物
にアイソパＧを入れ、ミキサにより十分攪拌・混合して
行い、固形分20％の最終製品とした。

【００１９】〔比較例１〕減圧濾過器により固形分22％
まで液体現像剤を濃縮した以外は、実施例１と同様にし
て液体現像剤の最終製品を製造した。しかし、減圧濾過
器に液体現像剤の濃縮物が付着し、濃縮物の取り出し作
業に手間取った。明らかに、実施例１と比較して作業者
に対する負担が大きかった。

【００２０】〔比較例２〕減圧濾過器により固形分53％
まで液体現像剤を濃縮した以外は、実施例１と同様にし
て液体現像剤の最終製品を製造した。液体現像剤を53％
まで濃縮するために非常に時間がかかったが、濃縮物の
取り出しは非常に容易であった。しかし、次工程の固形
分調製工程において、液体現像剤の濃縮物を20％まで希
釈した際、トナー粒子の凝集物がほぐれず、「ブツ」と
なって現像剤中に沈澱した。この凝集トナーは、画像上
にノイズとして現れたり、沈澱物としてパイプを詰まら
せる等問題発生の原因となるため、現像剤として適さな
いことが分かった。

【００２１】〔実施例２〕液体現像剤を、分散、粉砕、
濾過、濃縮、固形分調整の５工程を経て製造した。以
下、各工程に沿って説明する。分散は、以下の処方の粉
体を２本ロールで加熱混練し、その後サンプルミルで粗
砕して行い、中間体(1) を得た。ポリエステル樹脂（ユニチカ社製「エリテール UE-3210」）４０部黄色顔料（東洋インキ製造社製「リオノールイエローFG1380」）１．５部

【００２２】粉砕は、上記分散工程を経て得られた中間
体(1) を、アトライタにて平均粒子径が２μｍになるま
で行った。配合処方は、以下の通りである。得られたト
ナー液を中間体(2) とする。中間体(1) ２０部アイソパＬ（エクソン化学社製）８０部濾過は、分散、粉砕工程で混入したトナー粒子以上の大
きさの不純物を除去する目的で、以下の処方に従って固
形分 7.5％の希釈液を作成して、濾布による濾過法によ
り行った。中間体(2) ３０部アイソパＬ（エクソン化学社製）７０部

【００２３】濃縮は、大川原製作所社製「セントリバー
スフィルター」を用いて行い、トナー液の固形分を29％
まで高めた。その結果、ケーキ排出部からの取り出しが
容易で、本工程の自動化をほぼ達成できた。固形分調整
は、濃縮工程終了後のトナー濃縮液にアイソパＬを計算
量添加し、ミキサにより十分攪拌・混合して行い、固形
分19％の最終製品を得た。

【００２４】〔比較例３〕「セントリバースフィルタ
ー」を用いて固形分19％にトナー液を濃縮した以外は、
実施例２と同様にして液体現像剤の最終製品を製造し
た。しかし、「セントリバースフィルタ」への付着がひ
どく、自動化は望めないことが分かった。

【００２５】

【発明の効果】本発明により、液体現像剤の製造工程に
おいて、濃縮工程の作業性を著しく向上させることがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有川晶東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内 (56)参考文献特開平１−255863（ＪＰ，Ａ) 特開平４−118681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも樹脂、着色剤、及び溶剤を含
み、溶剤以外の固形分含量が２０重量％未満である混合
物を提供する工程、前記混合物を、２５重量％以上５０重量％以下の溶剤以
外の固形分を有するように濃縮する工程、及びその後、最終製品の固形分濃度に調整する工程を含む静
電荷現像用液体現像剤の製造方法。
【請求項２】前記樹脂及び着色剤はトナー粒子に含ま
れる請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記濃縮工程は、遠心分離濃縮を含む請
求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】前記濃縮工程は、前記溶剤の一部の蒸発
を含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】前記濃縮工程は、減圧濾過を含む請求項
１又は２に記載の方法。
【請求項６】前記溶剤は、液状炭化水素を含む請求項
１〜５のいずれかに記載の方法。