JP3766020B2

JP3766020B2 - 液体現像剤、その製造方法及び画像形成装置

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Publication number: JP3766020B2
Application number: JP2001397999A
Authority: JP
Inventors: 泰真常; 敦子飯田; 青日大岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2002278170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像を形成する静電荷現像用の液体現像剤及びその製造方法並びに液体現像剤を用いた際の感光体から被転写体への現像画像の転写が熱や圧力により良好に行われる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真において紙等の記録媒体に良好な画像を形成するためには、感光体上の現像色素ドットで構成されるトナー画像を感光体から転写ローラ等の被転写体に効率よく転写する必要がある。この転写方法には電界を用いる方法と熱や圧力を用いる方法とがある。
【０００３】
電界を用いる方法は、感光体表面に被転写体を近接または接触させ、被転写体側がトナーの電荷と反対極性となるように被転写体の背面からコロナ放電を行ってトナー粒子を被転写体に吸引し転写を促進する方法で、広く用いられている。しかしながら、この方法は被転写体の電気抵抗値の影響を受けやすく、温度や湿度の変化にも敏感である。あるいは、感光体と被転写体の間に直流バイアスを印加して転写する方法もあるが、トナーへの電荷注入等により画像乱れや転写効率の低下を招くことが多い。これらの問題は電界を用いる方法が持つ本質的な欠点であり、乾式、湿式を問わず生ずる問題である。
【０００４】
これに対して、熱や圧力を用いて転写する方式は、温度や湿度の影響を受けることなく高画質を維持したまま被転写体に高効率で転写できる点で優れている。しかし、この方式を実現するには感光体表面の剥離性が非常に高い必要があるため、感光体表面を剥離性の高い薄膜で被覆するなどの工夫が必要である。
【０００５】
液状現像剤のトナーは、一般に、自己定着（定着器を用いなくとも室温で定着する）することが前提となるので、そのためには使用する樹脂のＴｇ温度が室温以下のものが用いられるが、このような樹脂の粒子は接着力が強いため、上述した熱及び圧力による転写方式を採用した際に、連続的な使用によって少しでも感光体表面の剥離性が低下すると感光体に接着し、転写不良を招き易い。また、その柔らかさによって、感光体上で多少の力を受けると容易にフィルム状に変形する。フィルム状になったトナーは、感光体からの転写が阻害され易く、特に感光体表面の剥離性が局所的に低下した時に転写阻害が広範囲に広がる。
【０００６】
一方、特公昭６３−３３１４１号公報に見られるように、Ｔｇ温度が室温以上の樹脂を使用してトナーを作製した例もある。同公報では、樹脂が可溶な溶媒（例えば塩素系の溶媒）に樹脂を溶解した状態で着色剤を混合した後、樹脂が不溶なキャリア溶媒にこの混合物をトナー粒子として分散させて、液状現像剤を調製している。このような現像剤のトナー粒子は、Ｔｇ温度が室温以下の樹脂によるトナー粒子に比べれば、通常時における感光体への接着及びフィルム状への変形は起こし難い。しかし、熱や圧力での転写方式を採用した場合には、被転写体への転写時に感光体と強く押し付けられることにより樹脂粒子が塑性変形して互いに接着しフィルム状になり易い。感光体との接着力も強くなる。従って、転写効率の低下が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上述のような問題を解決し、解像度が高く、帯電性が安定していて、特に圧力や熱でトナー画像を被転写体に転写する方式において繰り返し使用された場合も初期の特性を維持し得る静電荷現像用液体現像剤及びその製造方法を提供する。
【０００８】
又、本発明においては、上記の液体現像剤を用いた画像形成に適した画像形成装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る静電荷現像用液体現像剤は、樹脂及び色素粒子を有するトナー粒子と、電気絶縁性の担体液とを備え、前記色素粒子は、顔料からなり、前記樹脂の表面に偏って分布して前記トナー粒子間での前記樹脂同士の接触を防止することを要旨とする。
【００１０】
上記色素粒子の偏った分布は、ミクロ粘弾性分布測定によるトナー粒子画像において、トナー中心部の粘弾性よりも高い粘弾性を持つ厚さ１０nm以上の表面層の存在として検出することができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様によれば、静電荷現像用液体現像剤は、電気絶縁性の担体液と前記担体液に分散されたトナー粒子とを有する静電荷現像用液体現像剤であって、前記トナー粒子は、前記担体液に不溶な樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面を被覆する色素粒子とを有し、前記色素粒子は顔料からなることを特徴とする。
【００１２】
上記樹脂粒子のガラス転移温度が３０℃以上であってよい。また、前記トナー粒子は、更に、電荷制御剤を含有してもよい。
【００１３】
更に、本発明の静電荷現像用液体現像剤の製造方法は、電気絶縁性の担体液に、前記担体液に不溶性の樹脂粒子、及び顔料をそれぞれ独立に加えた後、前記担体液を前記樹脂のガラス転移温度以下の温度において攪拌して前記樹脂粒子表面に前記顔料を付着させることを特徴とする。
【００１５】
上記構成に従って、色素粒子が感光体の表面でスペーサのような働きをし、圧力が加わって樹脂が塑性変形してもトナー粒子の過度な接着を抑制できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
液体現像剤は、着色剤とバインダ樹脂とを主成分とするトナー粒子を液体分散媒に分散担持させたもので、従来のトナーは、着色剤つまり色素粒子とバインダ樹脂との均一混合物を粒子化したものである。従って、トナー粒子の表面には樹脂が曝されている。樹脂は、接触により互いに接着し易いので、表面が樹脂で構成されるトナー粒子同士は、Ｔｇ温度が室温以上であっても、多少の負荷や加熱によって塑性変形及び接着を起こしてフィルム状になる。溶剤に溶解したＴｇ温度が室温以上の樹脂と色素との混合物からトナーを作成する特公昭６３−３３１４１号公報の場合も同様で、トナー粒子の表面には樹脂が曝され、フィルムを形成し易い性質を持っている。
【００１７】
本発明は、液体現像剤のトナー粒子の構造を改良し、トナー粒子同士が圧接しても接着しないように色素粒子の分布をトナー粒子表面に偏らせてトナー粒子表面に樹脂が曝されるのを抑制したもので、樹脂粒子の表面が色素粒子で実質的に被覆された構造を有する。トナー粒子同士の接着を防止することが要点であるので、必ずしも樹脂粒子の表面が完全に色素粒子で被覆される必要はない。色素粒子の間で樹脂が曝されても色素粒子がスペーサーとして作用して樹脂粒子同士の接触は防止される。従って、樹脂粒子表面にある色素粒子がトナー粒子間で樹脂粒子同士の接触を抑制できればよい。
【００１８】
上述のような液体現像剤の製造は、例えば、トナー用樹脂粒子及び色素粒子が液体分散媒に分散した状態で、温度を樹脂のＴｇ温度以下に保持しながら混練して色素粒子を樹脂粒子表面に圧着させることにより達成される。これには、樹脂分散液に色素粒子を加えて混練する形態、色素粒子の分散液に樹脂粒子または樹脂分散液を徐々に加えながら混練する形態などがある。この段階で、温度が樹脂のＴｇ温度を越えると色素粒子が樹脂中に埋没し易くなるので、Ｔｇ温度以下であるのが好ましい。但し、樹脂表層部のみが軟化するように混練初期のみＴｇ温度付近に昇温することは色素粒子の被覆効率を高める上で有効である。樹脂粒子を分散させる分散媒は、樹脂及び色素粒子が溶解しないものであれば特に制限はないが、液体現像剤のトナー担体液である電気絶縁性液媒に樹脂粒子を分散した状態で色素粒子と混練すると、液体現像剤の調製工程中に液媒の置換を必要としないので好ましい。分散媒の容積は、操作中の発熱の抑制及び混練の効率を考慮して、固形分（色素粒子及び樹脂粒子）の重量に対して２〜２５Ｌ／kg程度（総重量に対する固形分含量で概して５〜４９wt％）となるように調整するのが好ましい。樹脂粒子の粒径は、トナー粒子の大きさ及び画像の解像度に影響を及ぼすので、これを考慮して０．１〜５μｍ程度が好ましい。用いる色素の１次粒径は、樹脂粒子の粒径以下、好ましくは樹脂粒径の１／２５０〜１／１０（０．４％〜１０％）程度の大きさのものを採用して添加するのが好ましい。一般的な混練操作で用いられるグラインダ等を用いて、３０分程度以上、好ましくは１２０分以上混練を行うことにより色素粒子が樹脂表層部に圧着あるいは部分的に埋設されて樹脂表面はおおよそ色素粒子で被覆される。上記のような方法に従って一般に入手可能な樹脂及び色素を用いて液体現像剤を調製すると、トナー粒子は、例えば図１〜４にＳＥＭ写真で示すような構造になり、このようなトナー粒子の断面を模式的に示すと、図５（ａ）のようになる。色素粒子Ｃは樹脂粒子Ｒ表面に圧着され、混練時の圧力によっては樹脂粒子に部分的に埋設される。
【００１９】
樹脂粒子表面の色素粒子による被覆率は、近似的に下記のように換算することができる。即ち、樹脂粒子及び色素粒子を図５（ｂ）のように球形と仮定すると、色素粒子Ｂの樹脂粒子Ａへの投影面積は、樹脂粒子Ａの半径ａ及び色素粒子Ｂの半径ｂから近似的に、
投影面積＝π（ａｂ／（ａ＋ｂ））²
とすることができるので、１個の色素粒子Ｂによる樹脂粒子Ａの被覆率は、
π（ａｂ／（ａ＋ｂ））²／４πａ²＝ｂ²／４（ａ＋ｂ）²
となる。従って、樹脂粒子Ａの比重ｎ_a、色素粒子Ｂの比重ｎ_b、及び、付着させた色素粒子Ｂの樹脂粒子Ａに対する重量比Ｋから、色素粒子Ｂによる樹脂粒子Ａ表面の被覆率θを換算すると、
θ＝Ｋｎ_aａ³／［４ｎ_bｂ（ａ＋ｂ）²］
とすることができる。この換算値に基づいた場合、液体現像剤の被覆率θが約３．５％以上において、樹脂どうしの接触を防止する効果が飛躍的に発揮され、本発明の目的が実質的に達成される。実際の粒子の被覆率は、粒子の製造方法や混練中の粒子破砕などによって上記とは異なるが、目安として用いることができ、ＳＥＭ写真等による確認を行いながら現像剤の製造条件を適宜調整すればよい。
【００２０】
樹脂粒子表面に色素粒子を付着させたトナー粒子の内部及び表面の情報を可視化する方法として、トナー粒子をエポキシ樹脂等に包埋してミクロトームによる切片サンプルを作製した上でＳＥＭ又はＴＥＭで観察する方法がある。あるいは、観察すべき粒子が非常に小さい（１μｍ以下）場合は、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope）によるミクロ粘弾性分布測定を行う方法もある。これは、圧電素子によりカンチレバーを１〜１０ｋＨｚで振動させ、これによる試料の変形振動を検出し、粘弾性の違いを明暗のコントラストで表示する方法で、わずかな粘弾性の違いを区別して可視化することができる。トナー粒子の測定においては、樹脂よりも高硬度の色素粒子が高粘弾性であるので、トナー粒子内部と表面とで色素粒子の分布密度が異なるとその違いを粘弾性の相違により観察することができる。従って、粒子構造の観察方法として有効である。前述の製法に従って調製したトナー粒子のミクロ粘弾性分布測定による画像では、色素粒子の分布がトナー粒子表面に偏っていることにより、粒子内部よりも粘弾性が高い高粘弾性層がトナー粒子表面に存在するのが観察される（後述の図８参照）。好適なトナー粒子では、概して、画像中の高弾性層の厚さが約１０nm以上、好ましくは１０nm〜１μｍとなり、このようなトナー粒子により安定して精細な電子写真画像を形成することができる。
【００２１】
樹脂粒子表面に色素粒子を付着させたトナー粒子の分散液は、電荷制御剤、ワックス等の助剤を必要に応じて添加し、適切な分散濃度となるように液媒量を調整することにより液体現像剤が得られる。Ｔｇ温度が常温以下の樹脂を用いても本発明の液体現像剤を得ることができるが、トナー粒子が変形し易く、製造工程の制御も厳しくなるので、Ｔｇ温度が常温以上の樹脂を選択するのが好ましい。
【００２２】
以下に上述において概説した液体現像剤の各成分を具体的に説明する。
【００２３】
本発明に使用する樹脂は、分散媒である電気絶縁性担体液に不溶な樹脂であれば公知慣用のものがいずれも使用でき、必要に応じて複数種の樹脂を混合して用いてもよい。また、必要に応じて、本発明の技術的効果を妨げない範囲の添加量において、その他の樹脂を併用しても良い。Ｔｇ温度が室温以上であるものが望ましく、市販の調製された非水溶媒分散樹脂の中で、使用する溶媒に不溶でＴｇ温度が室温以上のものは、いずれも好適に使用できる。具体的には、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。本発明の条件を満たしていれば新規な構造あるいは合成法を用いて作製した樹脂であっても良い。例えば、特開昭５５−７１７１３号公報、特開昭５５−９０５２１号公報等には、脂肪族炭化水素に可溶性の重合体と該溶剤に不溶性の重合体のグラフト重合体を非水分散樹脂として用いる液体現像剤が提案されているが、このような特殊な樹脂から、樹脂全体のＴｇ温度が室温以上で電気絶縁性担体液に実質的に不溶なものを選択して用いても良い。
【００２４】
本発明において用いられる電気絶縁性担体液としては、例えば１０⁹Ω・cm以上の高い電気抵抗と３以下の低い誘電率を有する有機溶剤を使用する事ができ、例えば、ヘキサン、ペンタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンのほか、エクソン化学（株）からアイソパーＨ，Ｇ，Ｋ，Ｌ，Ｍ等の商品名の下に販売されている有機溶剤のような６８〜２５０℃の温度範囲に沸点を有する各種の脂肪族炭化水素溶剤を使用することができる。これらは単独でも２種以上の併用でもよい。
【００２５】
本発明における着色剤として不溶性の顔料及び／または染料が用いられる。これらについては、特に制限はなく、従来公知の各種染料または顔料を使用することができ、具体例としては、例えば、カーボンブラック：Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１、同３、同７４、同９７、同９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料や、同１８１等のイミダゾロン系モノアゾ黄色：Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、同１３、同１４、同１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料：Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１９、同７７、同７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４等の黄色染料：Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８、同４９：１、同５３：１、同５７、同５７：１、同８１、同１２２、同５、同１４６等の赤色もしくは紅色顔料：Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９、同５２、同５８、同８等の赤色系染料：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、１５：４等の銅フタロシアニン及びその誘導体の青色系染顔料：Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、同３６（フタロシアニン・グリーン）等の緑色顔料等が使用可能である。これらの染料・顔料は単独で用いても２種以上混合して用いても良い。
【００２６】
本発明の液体現像剤のトナーは、必要に応じて、電荷制御剤を配合することができ、静電荷現像用液体現像剤に通常用いられているものをいずれも使用することができる。例えば、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸銅、オレイン酸銅、オレイン酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸コバルト、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、大豆レシチン、アルミニウムオクトエート等が挙げられる。
【００２７】
また、ワックス等の助剤を配合してもよく、通常、静電荷現像用液体現像剤に用いられるものをいずれも使用することができる。例えば、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスポリプロピレンワックス、エチレン共重合体、プロピレン共重合体等が挙げられる。
【００２８】
上述の電荷制御剤やワックス等のような助剤は、色素を付着する前のバインダ樹脂中に配合して用いることができる。
【００２９】
上述に従って調製される液体現像剤は、後述する実施例で示す図１〜４及び７〜８のようなトナー粒子を有し、熱や圧力を用いて感光体から被転写体を介して記録媒体に転写する一般的な電子写真画像形成装置において好適に用いられるが、以下に説明するような図６の画像形成装置に適用すると更に有効である。
【００３０】
図５の画像形成装置は、帯電チャージャ１、剥離性表面層１２を有するアモルファスシリコン感光体１３からなる潜像保持体１０、レーザ光学デバイス２、現像ユニット３０、スクイーズローラ４、溶媒除去ユニット５、中間転写媒体５０及びバックアップローラ８を有する。現像ユニット３０は、潜像保持体１０と所定のギャップをおいて配置される現像ローラ３２を備え、帯電チャージャ１によって均一に帯電された潜像保持体（感光体）１０にレーザ光学デバイス２による露光で形成される潜像は、現像ローラ３２によって供給される液体現像剤によってトナーが凝集した可視像となる。余剰の現像剤及び担体液はスクイーズローラ４によってかき取られ、さらに溶媒除去ユニット５でトナー画像部以外の部分はほぼ完全に乾燥される。潜像保持体１０上のトナー画像は、熱および圧力によって中間転写媒体５０上に転写された後、バックアップローラ８によって記録媒体９上に押圧、転写される。潜像保持体１０表面はクリーニングローラ６によって洗浄される。
【００３１】
上記画像形成装置において、潜像保持体１０は中間転写媒体５０に対して約１５〜２０kg／cm²の圧力がかけられ、中間転写媒体５０とバックアップローラ８との間にも約７．５〜１０kg／cm²の圧力がかけられている。更に、潜像保持体１０の表面速度が中間転写媒体５０の表面速度に対して約２〜３％速くなるように回転速度が設定される。中間転写媒体５０とバックアップローラ８との間には特別速度差を設ける設定にはしておらず、中間転写媒体５０に対して従動させている。このような周速差と圧力とによりトナー画像にずり応力が作用し、転写効率が向上する。このような構成の装置を用いるとき、トナー粒子が圧力に耐性を有する必要があり、又、圧力が負荷された時に必要以上のトナー粒子のフィルム化が防止される必要がある。本発明に従って液体現像剤のトナー粒子を硬い樹脂とこれを被覆する色素粒子で構成することにより、トナー画像は感光体との接着力（粘着力）を小さく維持することができ、上記装置により高い転写効率で画像形成を行うことができる。
【００３２】
本発明の一実施形態として、画像形成及び転写は例えば下記のように行われる。
【００３３】
帯電チャージャ１で潜像保持体１０上が＋７５０Ｖの表面電位に均一に帯電され、６００ｄｐｉ相当のレーザ光学デバイス２で露光され、露光部の電位は＋１００Ｖとなる。現像ユニット３０は、ステンレス製の現像ローラ３２が潜像保持体表面に対して１００μｍのギャップを保つように設定されており、潜像保持体は周速２２０mm／secで回転し、現像ローラ３２の周面と潜像保持体１０の周面とが同方向に走行するように現像ローラ３２は潜像保持体と逆回転方向に３倍速で回転し、これにより現像液３１が供給される。現像液は正極性であり、＋６００Ｖの電位が付与された現像ローラが対抗電極となって露光部にのみ選択的にトナーが泳動し、画像が形成される。さらに、潜像保持体１０表面に対して５０μｍのギャップを保って配置されたステンレス製のスクイーズローラ４が、潜像保持体１０と同じ回転方向に回転して、周速２２０mm／secで走行する潜像保持体１０の周面に対して反対方向に３倍速でスクイーズローラ４の周面が走行することにより、過剰な溶媒が除去される。さらに溶媒除去ユニット５でトナー画像部以外の部分はほぼ完全に乾燥され、トナー画像部は０〜２０wt％程度の溶媒を含んでいる。尚、溶媒除去ユニット５には、通常、溶媒を吸収する多孔質のウレタンローラかまたは吹き付け乾燥するためのエアブロア等が備えられ、両方を使用しても良い。中間転写媒体５０は基軸５１に設けられた加熱源５３によって８０℃に加熱され、潜像保持体１０上のトナー画像は、熱および圧力によって中間転写媒体５０の表面を被覆する厚さ２００μｍのシリコーンゴム層５２上に転写される。中間転写媒体５０は２１３．４mm／secの周速で走行する。更に、加熱源によって８０℃に加熱されたステンレス製バックアップローラ８によって、トナー画像は記録媒体９に転写される。バックアップローラ８は中間転写媒体５０と等速で走行する。
【００３４】
上記構成では、画像形成が単色トナーによって行われるが、もちろんフルカラー画像を形成するように構成してもよい。この場合、各色毎に、帯電チャージャ１、現像ユニット３０及びスクイーズローラ４による画像形成操作を行って色数分だけ画像形成操作を繰り返すように構成すればよい。また、同一潜像保持体上に現像ユニットをならべて配置し、１回転でフルカラー画像を形成する構成にしても良い。
【００３５】
さらに、中間転写媒体５０は、ベルト状のシートで構成してもよく、この場合には、潜像保持体１０及びバックアップローラ８との接触位置に、シートの内表面を支持するローラを２つ備える。
【００３６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３７】
【実施例】
［実施例１］
比重が１．１のポリエステル樹脂（商品名：ＮＥ−３８４、花王社製）１６重量部及び溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）１８０重量部をサンドグラインダに投入し、ベッセルを水冷しながら１分間に１５００回転のスピードで２時間混合撹拌し、固形分８．１６wt％の樹脂分散液を得た。混合中、温度を樹脂のＴｇ温度以下に保つように注意して樹脂が可塑化しないようにした。この時分散した樹脂の平均粒径は約５μｍであった。この溶液にさらに、平均一次粒径が５０nmで比重が２．０のフタロシアニンブルー（商品名：ＫＥＴＢＬＵＥ１１１、ＤＩＣ社製）４重量部を添加し、同様の条件で２時間攪拌混合した。こうして固形分１０wt％の着色樹脂分散液を得た。
【００３８】
この着色樹脂分散液１００重量部に対して、ナフテン酸ジルコニウム（不揮発分４９wt％、大日本インキ化学社製）を２重量部添加し、固形分約１０wt％の液体現像剤濃縮液を得た。さらにこの濃縮液を溶媒（アイソパーＬ、エクソン化学社製）で１０倍に希釈し、最終の液体現像剤（シアン）を得た。この現像剤をゼータ電位測定装置（ＥＳＡ−９８００、メイテックアプライドサイエンス社製）で測定したところ、＋８５ｍＶのゼータ電位を持ち、粒子径測定装置（ＬＡ−９２０、堀場製作所製）により測定した体積平均粒子径は約５μｍであった。
【００３９】
このようにして得られた液体現像剤を室温で乾燥させてトナー粒子のＳＥＭ像を観察したものを図１，図２に示す。図１は１５０００倍の倍率でトナー粒子１粒を撮影したものである。粒子径は大きめで１０μｍ弱あり、不定形状をしているのが分かる。この表面をさらに拡大して６００００倍で観察したものが図２である。図２の表面のやや明るく見える粒子状（２００〜２０nm）のものが顔料である。このように、顔料粒子は樹脂粒子表面に存在して樹脂を被覆していることが分かる。上述したように、トナー粒子作製時の混合撹拌温度を樹脂が可塑化しない温度（Ｔｇ温度以下）に保てば、顔料粒子が樹脂内部に抱埋されることなく表面に圧着される。このトナー粒子の計算上の被覆率は、樹脂粒子径５μｍ、顔料径５０nmとした場合、３３７％となるが、実際は一部顔料が凝集してかなり被覆率は小さいと思われる。
【００４０】
次に、この現像剤を用いて図５に示したような画像形成装置によってテストした。
【００４１】
まず、潜像保持体１１上を帯電チャージャ１により＋７５０Ｖの表面電位に均一に帯電し、レーザ光学デバイス２（６００ｄｐｉ相当）で露光した。露光部の電位は＋１００Ｖとなった。現像ローラ３２は潜像保持体表面に対して１００μｍのギャップを保つように設定し、潜像保持体の周速を２２０mm／secとした。現像ローラ３２は、周面が潜像保持体周面と同方向に３倍速で走行するように回転させた。現像液は正極性であり、＋６００Ｖの電位が付与された現像ローラが対抗電極となって露光部にのみ選択的にトナーが泳動し、トナー画像が形成された。さらに潜像保持体表面に対して５０μｍのギャップを保って配置されたＳＵＳ製のスクイーズローラ４の周面が潜像保持体の周面に対して反対方向に３倍速で走行するように回転することにより、過剰な溶媒を除去した。この後、多孔質のウレタンローラを備える溶媒除去ユニット５により、潜像保持体周面は画像部以外の部分がほぼ完全に乾燥した。画像部は２０wt％程度の溶媒を含み、８０℃に加熱した中間転写媒体５０上に熱および圧力によって、中間転写媒体５０表面の厚さ２００μｍのシリコーンゴム層５２に転写された。さらに、８０℃に加熱したバックアップローラ８と中間転写媒体５０の間を通過する記録紙上に最終画像を転写した。
【００４２】
上述の操作に従って、印字率１０％の画像をＡ４サイズの記録紙１００００枚上に連続出力したところ、潜像保持体上の転写抜け等の問題が発生することなく、終始初期と変わらぬ高画質を得ることができた。また記録紙への溶媒転移も一切見られなかった。
【００４３】
［実施例２］
比重が１．１のスチレンアクリル樹脂（商品名：ＣＰＲ−１００、三井東圧化学社製）１６重量部及び溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）１８０重量部を実施例１と同様の手法で混合撹拌し、固形分８．１６wt％の樹脂分散液を得た。この時分散樹脂の平均粒径は約１．５μｍであった。この溶液に対してさらに平均一次粒径が５０nmで比重が２．０のフタロシアニンブルー（商品名：ＫＲＯ、山陽色素社製）４重量部を添加し、同様の条件で２時間攪拌混合した。このようにして固形分１０wt％の着色分散液を得た。
【００４４】
この着色樹脂分散液１００重量部に対してナフテン酸ジルコニウム（不揮発分４９wt％、大日本インキ化学社製）を２重量部添加し、固形分約１０wt％の液体現像剤濃縮液を得た。このトナー粒子の計算上の被覆率は、樹脂粒子径１．５μｍ、顔料径５０nmとした場合、９７％となる。
【００４５】
さらにこの濃縮液を溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）で１０倍に希釈し、最終の液体現像剤（シアン）を得た。この液体現像剤をゼータ電位測定装置（ＥＳＡ−９８００、メイテックアプライドサイエンス社製）で測定したところ、＋６８ｍＶのゼータ電位を持ち、粒子径測定装置（ＬＡ−９２０、堀場製作所製）により測定した体積平均粒子径は約１．５μｍであった。
【００４６】
このようにして得られた液体現像剤を室温で乾燥させてＳＥＭ像を観察したものを図３，図４に示す。図３は１５０００倍の倍率でトナー粒子１粒を撮影したものである。粒子径はサブミクロンサイズのものも多数見られるが、一部凝集しているものも見受けられる。これらの粒子の一粒の表面をさらに拡大して６００００倍で観察したものが図４である。図４の粒子表面で明るく見える粒子状（２００〜２０nm）のものが顔料である。このように顔料は樹脂粒子表面に存在して樹脂を被覆していることがわかる。
【００４７】
上述の液体現像剤を用いて実施例１と同様に、画像形成装置を用いてＡ４サイズの記録紙１００００枚上に印字率１０％の画像を連続出力したところ、潜像保持体上の転写抜け等の問題が発生することなく、終始初期と変わらぬ高画質を得ることができた。また紙への溶媒転移も一切見られなかった。
【００４８】
［実施例３］
実施例２と同様のスチレン−アクリル樹脂１０重量部に対し、実施例１、２と同様のナフテン酸ジルコニウム０．２重量部を添加し、さらに溶媒（アイソパーＬ）９０重量部を添加してサンドグラインダに投入し、ベッセルを水冷しながら１分間に２０００回転のスピードで５時間混合攪拌し、固形分約１０wt％の樹脂分散液を得た。この時、分散樹脂の平均粒径は０．４μｍであった。この溶液に対してさらに実施例２と同様のフタロシアニン顔料０．４重量部を添加し、引き続き２時間混合攪拌し、固形分約１０wt％の着色樹脂分散液を得た。
【００４９】
この着色樹脂分散液１００重量部に対してナフテン酸ジルコニウムを２重量部添加し、固形分約１０wt％の液体現像剤濃縮液を得た。
【００５０】
このトナー粒子の計算上の被覆率は、樹脂粒子０．４μｍ、顔料粒子径５０nmとした場合、３．５％となる。
【００５１】
さらにこの濃縮液を溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）で１０倍に希釈し、最終の液体現像剤（シアン）を得た。この液体現像剤をゼータ電位測定装置（ＥＳＡ−９８００、メイテックアプライドサイエンス社製）で測定したところ、＋５０ｍＶのゼータ電位を持ち、粒子径測定装置（ＬＡ−９２０、堀場製作所製）により測定した体積平均粒子径は約０．４μｍであった。
【００５２】
［実施例４］
比重が１．１、平均粒子径０．４μｍのスチレン−アクリル樹脂微粒子（商品名：ＭＰ−５０００、綜研化学社製）８重量部に対し、実施例２と同様のフタロシアニン顔料２重量部を添加し、さらに溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）９０重量部を添加してサンドグラインダに投入し、ベッセルを水冷しながら１分間に２０００回転のスピードで２時間混合撹拌し、固形分１０wt％の着色樹脂分散液を得た。
【００５３】
この着色樹脂分散液１００重量部に対してナフテン酸ジルコニウムを２重量部添加し、固形分約１０wt％の液体現像剤濃縮液を得た。樹脂粒子径を０．４μｍ、顔料粒子径を５０nmとすると、このトナー粒子の計算上の被覆率は３．５％となる。
【００５４】
さらにこの濃縮液を溶媒（商品名：アイソパーＬ、エクソン化学社製）で１０倍に希釈し、最終の液体現像剤（シアン）を得た。この液体現像剤をゼータ電位測定装置（ＥＳＡ−９８００、メイテックアプライドサイエンス社製）で測定したところ、＋２４ｍＶのゼータ電位を持ち、粒子径測定装置（ＬＡ−９２０、堀場製作所製）により測定した体積平均粒子径は約０．６μｍであった。
【００５５】
このようにして得られた液体現像剤を室温で乾燥させてＳＥＭ像を観察したものを図７に示す。図７は１０００００倍の倍率でトナー粒子１粒を撮影したものである。トナー粒子径は０．５〜０．６μｍ程度あり、不定形状をしているのが分かる。さらに、トナー粒子をエポキシ樹脂に包埋して切片サンプルを作製し、トナー粒子断面のミクロ粘弾性分布測定によって図８の画像が得られた。
【００５６】
図８において、ほぼ楕円環状に明るく見える層状部分が観察され、その厚さは約２０nmである。この層状部分は、他の部分より粘弾性が高い部分であり、高硬度の色素粒子が多く存在する部分を示している。このように、ミクロ粘弾性分布測定によるトナー粒子画像における粒子表面の高粘弾性層の存在によって、低硬度の樹脂粒子表面に圧着又は埋込まれて分布がトナー粒子表面に偏った高硬度の色素粒子を確認することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、解像度が高く、帯電性が安定しており、圧力や熱で転写する際のトナー像の転写効率が繰り返し使用においても良好に維持され、初期の特性を維持しうる静電荷現像用の液体現像剤が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体現像剤のトナー粒子の一例を示すＳＥＭ写真（１５０００倍）。
【図２】図１の液体現像剤のトナー粒子のＳＥＭ写真（６００００倍）。
【図３】本発明に係る液体現像剤のトナー粒子の他の例を示すＳＥＭ写真（１５０００倍）。
【図４】図３の液体現像剤のトナー粒子のＳＥＭ写真（６００００倍）。
【図５】本発明に係る液体現像剤の構造を説明するための模式図。
【図６】本発明に係る液体現像剤を用いて画像形成する画像形成装置の概略構成図。
【図７】本発明に係る液体現像剤のトナー粒子の他の例を示すＳＥＭ写真（１０００００倍）。
【図８】図７の液体現像剤のトナー粒子のミクロ粘弾性分布測定による画像。
【符号の説明】
Ｒ，Ａ樹脂粒子、Ｃ，Ｂ色素粒子、
１帯電チャージャ、２レーザ光学デバイス、４スクイーズローラ、
５溶媒除去ユニット、６クリーニングローラ、
８バックアップローラ、９転写媒体、１０潜像保持体、
１２剥離性表面層、１３アモルファスシリコン感光体、
３０現像器、３１現像液、３２現像ローラ、
５０中間転写媒体、５１基軸、５２シリコーンゴム層、
５３加熱源

Claims

樹脂及び色素粒子を有するトナー粒子と、電気絶縁性の担体液とを備え、前記色素粒子は、顔料からなり、前記樹脂の表面に偏って分布して前記トナー粒子間での前記樹脂同士の接触を防止することを特徴とする液体現像剤。
前記色素粒子の偏った分布は、ミクロ粘弾性分布測定によるトナー粒子画像において、トナー中心部の粘弾性よりも高い粘弾性を持つ厚さ１０nm以上の表面層の存在として検出される請求項１記載の液体現像剤。
電気絶縁性の担体液と前記担体液に分散されたトナー粒子とを有する静電荷現像用液体現像剤であって、前記トナー粒子は、前記担体液に不溶な樹脂粒子と、前記樹脂粒子の表面を被覆する色素粒子とを有し、前記色素粒子は顔料からなることを特徴とする液体現像剤。
前記樹脂粒子のガラス転移温度が３０℃以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体現像剤。
前記トナー粒子は、更に、電荷制御剤を含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体現像剤。
電気絶縁性の担体液に、前記担体液に不溶性の樹脂粒子、及び顔料をそれぞれ独立に加えた後、前記担体液を前記樹脂のガラス転移温度以下の温度において攪拌して前記樹脂粒子表面に前記顔料を付着させて被覆することを特徴とする液体現像剤の製造方法。