JP5500152B2 - 液体現像剤 - Google Patents
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Description
<液体現像剤>
本実施の形態の液体現像剤は、トナー粒子と絶縁性液体とを少なくとも含み、トナー粒子は絶縁性液体中に分散している。かかる液体現像剤は、これらの成分を含む限り、他の任意の成分を含むことができる。他の成分としては、たとえばトナー分散剤(トナー粒子に含まれる後述の顔料分散剤とは異なり、トナー粒子を分散させるために絶縁性液体中に含まれる分散剤であり、本実施の形態では便宜上「トナー分散剤」という)、荷電制御剤、増粘剤等を挙げることができる。
本実施の形態の液体現像剤に含まれるトナー粒子は、樹脂と顔料と顔料分散剤とを含む。このような本実施の形態のトナー粒子は、樹脂と顔料と顔料分散剤とを含む限り、他の任意の成分を含むことができる。他の成分としては、たとえばワックス、荷電制御剤等を挙げることができる。
<樹脂>
本実施の形態のトナー粒子に含まれる樹脂は、トナー粒子(顔料)を記録材上に定着させる作用を主として有するものであり、このようなトナー粒子を構成する樹脂として用いられる従来公知の樹脂を特に限定することなく用いることができる。特に、熱可塑性のものが好ましく、たとえばポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、スチレン−アクリル変性ポリエステル樹脂、ポリオレフィン共重合体(特にエチレン系共重合体)、エポキシ樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂等を例示することができる。
本実施の形態のトナー粒子に含まれる顔料は、酸性基を有する顔料を含むことを特徴とする。顔料がこのように酸性基を有する顔料を含むことにより、後述の顔料分散剤との相溶性が飛躍的に向上し、これにより顔料と樹脂との相溶性が向上することからトナー粒子中における顔料の分散性が顕著に向上する。このような効果は、顔料として中性の顔料や塩基性の顔料のみを含む場合には決して得ることができない効果である。またさらに、顔料がこのように酸性基を有する顔料を含むと、オイル中に分散した液滴からトナー粒子を形成するような造粒法において、その液滴の粘度を低下させることができるため、このような造粒法によるトナー粒子の製造に極めて有利となる。通常、塩基性の顔料分散剤を使用すると当該液滴の粘度が上昇する傾向を示すが、本実施の形態においては酸性基を有する顔料と塩基性の顔料分散剤とが相互作用を示し、当該液滴の粘度が適正に保たれるため塩基性の顔料分散剤を不都合なく使用することが可能となる。
本実施の形態のトナー粒子に含まれる顔料分散剤は、ε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤であることを特徴とする。顔料分散剤をこのような構造のものとすることにより、当該顔料分散剤が接着成分として作用し、紙等の記録材に対するトナー粒子の定着強度が飛躍的に向上する。塩基性の顔料分散剤は、紙等の記録材に対して良好な接着作用を示すが、とりわけε−カプロラクトン由来の構成単位を含む高分子構造とすることによりこのような接着作用が特に優れたものとなる。しかも、このような高分子構造を有することから、詳細なメカニズムは十分に解明されていないものの上記の酸性基を有する顔料との相互作用が顕著となり、トナー粒子中における顔料の分散性が飛躍的に向上するとともに、上記のような造粒法における液滴の粘度を適度に低下させるという優れた効果が示される。
本実施の形態の液体現像剤に含まれる絶縁性液体は、誘電率が3以下の低誘電率であり、電気的絶縁性が高いものを用いることが好ましい。たとえば、炭化水素系化合物(流動パラフィン)、シリコンオイル、動植物油、鉱物油等から選択することができる。
本実施の形態の液体現像剤は、トナー粒子を絶縁性液体中に安定に分散させるために、絶縁性液体に可溶な分散剤(トナー分散剤)を含むことが好ましい。このようなトナー分散剤は、トナー粒子を安定に分散させるものであれば特に種類は限定されない。トナー粒子に含まれる樹脂として用いられるポリエステル樹脂の酸価が比較的高い場合は、塩基性基を有する高分子分散剤を用いることが好ましい。
本実施の形態の液体現像剤は、たとえば造粒法、粉砕法等の従来公知の方法に基づいて製造することができるが、その製造方法は特に限定されるものではない。しかしながら、造粒法は、粉砕法に比べエネルギー効率に優れ、工程数も少なくなるため最も好適な製造方法の一つである。このような造粒法は、均一な粒径分布の小径のトナー粒子を容易に得ることができるという観点からも好適な製造方法である。
本実施の形態の液体現像剤は、複写機、プリンタ、デジタル印刷機、簡易印刷機などの湿式電子写真方式の湿式画像形成装置において用いられ、画像が形成される。これらの湿式画像形成装置は、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが共通して用いられている。以下、図1を参照して、本実施の形態の液体現像剤を用いた湿式画像形成方法を説明する。
トナー粒子に含まれる樹脂としてポリエステル樹脂を以下のようにして製造した。
トナー粒子に含まれる樹脂としてポリエステル樹脂を以下のようにして製造した。
ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)により下記の条件に従って測定した。
DETECTOR:RI(屈折率)検出器
COLUMN:ShodexKF-404HQ+ShodexKF-402HQ(昭和電工社製)
溶 媒:テトラヒドロフラン
流 速:0.3ml/min
較正曲線:標準ポリスチレン
<酸価の測定>
酸価は、JIS K5400法に準拠した条件で測定した。
ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(商品名:「DSC−6200」、セイコーインスツルメンツ社製)を用い、試料量20mg、昇温速度10℃/minの条件で測定した。
100質量部の銅フタロシアニン(C.I.ピグメントブルー15:3)を常温の98%濃硫酸900質量部に添加した。次いで加熱し、85℃で3時間撹拌した後、冷水中に投入し、析出させた。析出物を濾過し、次いで飽和食塩水で洗浄することにより、酸性基としてスルホン酸基を有する顔料Aを製造した。
100質量部のC.I.ピグメントレッド122を常温の98%濃硫酸900質量部に添加した。次いで加熱し、85℃で3時間撹拌した後、冷水中に投入し、析出させた。析出物を濾過し、次いで飽和食塩水で洗浄することにより、酸性基としてスルホン酸基を有する顔料Bを製造した。
100質量部のC.I.ピグメントイエロー180を常温の98%濃硫酸900質量部に添加した。次いで加熱し、85℃で3時間撹拌した後、冷水中に投入し、析出させた。析出物を濾過し、次いで飽和食塩水で洗浄することにより、酸性基としてスルホン酸基を有する顔料Cを製造した。
100質量部のポリエステル樹脂A、20質量部のC.I.ピグメントブルー15:3、8質量部の酸性基を有する顔料A、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインケミカル社製、吸着基としてアミン基を有し、主鎖にカプロラクトン基を有する化合物)、400質量部のアセトン(第1溶媒)、および100質量部のジルコニアビーズをサンドミルに添加し、4時間混合することにより分散液を作製した。
86質量部のポリエステル樹脂A、14質量部のポリエステル樹脂B、25質量部のC.I.ピグメントレッド122、2質量部の酸性基を有する顔料B、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−822」、味の素ファインケミカル社製、吸着基としてアミン基を有し、主鎖にカプロラクトン基を有する化合物)、400質量部のアセトン(第1溶媒)、および100質量部のジルコニアビーズをサンドミルに添加し、4時間混合することにより分散液を作製した。
40質量部のポリエステル樹脂A、60質量部のポリエステル樹脂B、35質量部のC.I.ピグメントイエロー180、2質量部の酸性基を有する顔料C、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインケミカル社製)、400質量部のアセトン(第1溶媒)、および100質量部のジルコニアビーズをサンドミルに添加し、4時間混合することにより分散液を作製した。
100質量部のポリエステル樹脂A、20質量部の酸性基を有する顔料(商品名:「ファーストゲンブルーGBK−18SD」、DIC社製)、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインケミカル社製)、400質量部のアセトン(第1溶媒)、および100質量部のジルコニアビーズをサンドミルに添加し、4時間混合することにより分散液を作製した。
100質量部のポリエステル樹脂A、20質量部のC.I.ピグメントブルー15:3、2質量部の酸性基を有する顔料(商品名:「ソルスパース12000」、日本ルーブリゾール社製)、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインケミカル社製)、400質量部のアセトン(第1溶媒)、および100質量部のジルコニアビーズをサンドミルに添加し、4時間混合することにより分散液を作製した。
100質量部のポリエステル樹脂A、25質量部のC.I.ピグメントブルー15:3、8質量部の酸性基を有する顔料A、および5質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインケミカル社製)を、ヘンシェルミキサーを用いて十分混合した。
参考例1において、酸性基を有する顔料Aを用いないことを除き、他は全て参考例1と同様にして液体現像剤を得た。この液体現像剤に含まれるトナー粒子の体積平均粒径は11.2μmであった。
参考例1において、7質量部のε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤を14質量部の酸性分散剤(商品名:「ソルスパーズ44000」、日本ルーブリゾール社製、酸性基を有する高分子化合物を含有し有効成分は50%であるという化学構造を有する)に置き換えることを除き、他は全て参考例1と同様にして液体現像剤を得た。この液体現像剤に含まれるトナー粒子の体積平均粒径は3.2μmであった。
参考例6において、ε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤を用いないことを除き、他は全て参考例6と同様にして液体現像剤を得た。この液体現像剤に含まれるトナー粒子の体積平均粒径は3.3μmであった。
上記の実施例および比較例で得られた各液体現像剤について、以下のようにして定着強度、顔料分散性、およびトナー粒子の体積平均粒径を評価した。
各液体現像剤を記録材上に定着させた定着サンプルの定着強度を以下のようなテープ剥離試験により評価した。
参考例1、実施例2〜3、参考例4〜5および比較例1〜2については、分散液中の顔料の体積平均粒径を動的光散乱粒径分布測定装置(商品名:「LB−500」、堀場製作所社製)を用いて測定した。
上記のように、各液体現像剤中のトナー粒子の体積平均粒径を、粒径分布測定機(商品名:「SALD2200」、島津製作所社製)を用いて測定した。評価は、体積平均粒径が5μm以下のものを「A」、5μmを超えるものを「B」とした。体積平均粒径が小さいものほど画質向上の観点から望ましい。結果を表1に示す。
Claims (3)
- トナー粒子と絶縁性液体とを含み、
前記トナー粒子は、樹脂と顔料と顔料分散剤とを含み、
前記樹脂は、ポリエステル樹脂を含み、
前記ポリエステル樹脂は、酸成分に由来する構成単位とアルコール成分に由来する構成単位とを含み、かつ両構成単位に占める脂肪族系モノマーに由来する構成単位の全量が、30〜80モル%となり、
前記顔料は、酸性基を有する顔料を含み、
前記顔料分散剤は、ε−カプロラクトン由来の構成単位を含む塩基性高分子分散剤である、液体現像剤。 - 前記酸性基は、スルホン酸基またはカルボン酸基である、請求項1記載の液体現像剤。
- 前記トナー粒子は、前記樹脂を第1溶媒に溶解してなる樹脂溶液中に前記顔料を分散させた分散液を分散相とし、第2溶媒を連続相とする2相系において、前記分散相から前記第1溶媒を揮発させることにより得られ、
前記分散相は、前記顔料分散剤を含み、
前記第1溶媒は、前記第2溶媒とは異なった溶解度パラメータ値を有する、請求項1または2に記載の液体現像剤。
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