JP5838848B2 - トナー、液体現像剤、現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

トナー、液体現像剤、現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、トナー、液体現像剤、現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法に関する。
電子写真法など静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により像保持体上に潜像(静電潜像)を形成し(潜像形成工程)、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある。)を含む静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある。)で静電潜像を現像し(現像工程)、転写工程、定着工程を経て可視化される。乾式現像方式で用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用いる1成分現像剤とがある。
摩耗に対して耐性を有する画像を形成するトナーに関して、例えば、特許文献1には、トナー樹脂、UV硬化可能な樹脂、光開始剤を含むトナー粒子が記載されている。
また、画像支持体全面にマット質感をムラなく付与することが可能なトナーとして、特許文献2には、アクリレート系重合性単量体とビニル系単量体より形成される重合体を含有する樹脂を含有するクリアトナーが記載されている。
一方、湿式現像方式で用いられる液体現像剤は、絶縁性のキャリア液中にトナー粒子を分散させたものであり、揮発性のキャリア液中に熱可塑性樹脂を含むトナー粒子が分散されたタイプや、難揮発性のキャリア液中に熱可塑性樹脂を含むトナー粒子が分散されたタイプ等が知られている。
例えば、特許文献3には、液体現像剤用の樹脂としてビニル樹脂とメルカプト基を有するジエンとのブロックコポリマを含む液体現像剤が記載されている。
特許文献4には、液体現像剤用の樹脂として一部分にメルカプト基を有するビニル樹脂を含む液体現像剤が記載されている。
特許文献5には、トナー粒子を形成する樹脂が、ヒドロキシル基を有するラジカル重合性マクロモノマーとジカルボン酸無水物を反応させて得られる、カルボキシル基含有マクロモノマーおよびその他のラジカル重合性単量体を共重合させてなるグラフト共重合体である液体現像剤が記載されている。
特許文献6には、窒素を含むまたは含まない芳香族ビニル化合物のブロックとジエンとアルキルメルカプタンとを反応させたジエンのブロックを含むブロック共重合体を含有する液体現像剤が記載されている。
特許文献7には、液体現像剤を用いたカラー画像上にUV硬化性の透明トナーで硬化させることが記載されている。
特開平10−073962号公報 特開2011−095727号公報 特開昭60−220363号公報 特開昭61−208057号公報 特開2000−035697号公報 特開昭62−056972号公報 特開2002−202645号公報
本発明の目的は、耐ブロッキング性に優れる画像を形成するトナー、液体現像剤、現像剤、その液体現像剤または現像剤を用いる現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
請求項1に係る発明は、不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを含むトナーである。
請求項2に係る発明は、さらに、ビニル樹脂を含む、請求項1に記載のトナーである。
請求項3に係る発明は、さらに、ラジカル重合材料を含む、請求項1または2に記載のトナーである。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナーと、キャリア液とを含む液体現像剤である。
請求項5に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナーを含む現像剤である。
請求項6に係る発明は、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤が収容されている現像剤カートリッジである。
請求項7に係る発明は、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤が収容されているプロセスカートリッジである。
請求項8に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤により現像して、トナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させて定着画像を形成する定着手段と、前記定着画像を硬化させる硬化手段と、を備える画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成工程と、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤により現像して、トナー像を形成する現像工程と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させて定着画像を形成する定着工程と、前記定着画像を硬化させる硬化工程と、を含む画像形成方法である。
請求項1に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まない場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成するトナーが提供される。
請求項2に係る発明によると、ビニル樹脂を含まない場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成するトナーが提供される。
請求項3に係る発明によると、ラジカル重合材料を含まない場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成するトナーが提供される。
請求項4に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する液体現像剤が提供される。
請求項5に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する現像剤が提供される。
請求項6に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する液体現像剤または現像剤が収容されている現像剤カートリッジが提供される。
請求項7に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する液体現像剤または現像剤が収容されているプロセスカートリッジが提供される。
請求項8に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する画像形成装置が提供される。
請求項9に係る発明によると、2官能以上のチオール基を含むチオール化合物を含まないトナーを用いる場合と比較して、耐ブロッキング性に優れる画像を形成する画像形成方法が提供される。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
<トナー>
本実施形態に係るトナーは、不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを含むものである。本実施形態では、不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを用いることにより、画像形成後に、不飽和2重結合を有する樹脂の不飽和2重結合と酸素阻害の小さいチオール化合物のチオール基とを熱重合または光重合等により硬化することによって、大気下であっても十分に画像の硬化が進行し、耐ブロッキング性に優れる画像が得られると考えられる。エン/チオール反応を用いることにより、硬化収縮が小さく、大気下で十分に画像が硬化される。
不飽和2重結合を有する樹脂としては、特に制限はないが、例えば、不飽和2重結合を有するスチレン/ブタジエンブロック共重合体、天然ゴム、イソプレンゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が挙げられ、これらのうち、UV反応性等の点から、スチレン/ブタジエンブロック共重合体が好ましい。
不飽和2重結合を有する樹脂の重量平均分子量は、5,000以上300,000以下が好ましい。不飽和2重結合を有する樹脂の重量平均分子量が5,000未満であると、硬化不足で耐ブロッキング性が劣る場合があり、300,000を超えると、定着不良を起こす場合がある。
トナー中の不飽和2重結合を有する樹脂の含有量は、特に制限はないが、例えば、トナー全体の量に対して、5質量%以上50質量%以下の範囲である。トナー中の不飽和2重結合を有する樹脂の含有量が5質量%未満であると、硬化不良の場合があり、50質量%を超えると、定着不良の場合がある。
2官能以上のチオール基を含むチオール化合物としては、特に制限はないが、例えば、昭和電工社製のペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタントリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)等のチオール化合物が挙げられ、これらのうち、臭気の少なさ等の点から、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)が好ましい。チオール化合物の官能数としては、硬化性等の点から、3官能以上が好ましく、4官能以上がより好ましい。
トナー中のチオール化合物の含有量は、特に制限はないが、例えば、トナー全体の量に対して、2質量%以上20質量%以下の範囲である。トナー中のチオール化合物の含有量が2質量%未満であると、硬化不良の場合があり、20質量%を超えると、未反応チオールにより耐ブロッキング性が悪化する場合がある。
重合開始剤としては、特に制限はないが、例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤等が挙げられ、保存性等の点から光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤と熱重合開始剤とを併用してもよい。併用することにより、トナー内部まで硬化できる等の利点がある。光重合開始剤としては、BASF社製のイルガキュア184、イルガキュア819、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア1173等が挙げられ、硬化性等の点からイルガキュア819が好ましい。熱重合開始剤としては、和光純薬工業社製のV−59(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)、V−70、V−65、V−601、VF−096等のアゾ系、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物等が挙げられ、衝撃、熱安定性等の点からV−601が好ましい。
トナー中の重合開始剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、トナー全体の量に対して、1質量%以上10質量%以下の範囲である。トナー中の重合開始剤の含有量が1質量%未満であると、硬化不良の場合があり、10質量%を超えると、硬化不良の場合がある。
本実施形態に係るトナーは、さらに、ビニル樹脂を含むことが好ましい。ビニル樹脂を含むことにより、樹脂のガラス転移温度を高くすることができるため、耐ブロッキング性により優れる画像が得られると考えられる。ビニル樹脂としては、特に制限はないが、例えば、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ゴム等が挙げられ、耐熱性等の点からスチレン−アクリル樹脂が好ましい。
ビニル樹脂の重量平均分子量は、1万以上50万以下が好ましい。ビニル樹脂の重量平均分子量が1万未満であると、ガラス転移温度が低いため耐ブロッキング性が劣る場合があり、50万を超えると定着不良の場合がある。
ビニル樹脂の含有量は、特に制限はないが、例えば、トナー全体の量に対して、20質量%以上80質量%以下の範囲である。トナー中のビニル樹脂の含有量が20質量%未満であると、耐ブロッキング性が劣る場合があり、80質量%を超えると、硬化不良の場合がある。
本実施形態に係るトナーは、さらに、ラジカル重合材料を含むことが好ましい。ラジカル重合材料を含むことにより、硬化反応性が高くなり、耐ブロッキング性により優れる画像が得られると考えられる。ラジカル重合材料としては、特に制限はないが、例えば、東亞合成社製のM211B(ビスフェノールAEO変性ジアクリレート)、M−305(ペンタエリスリトールトリおよびテトラアクリレート)、M−402(ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレート)、M−320(トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート)等が挙げられ、耐ブロッキング性等の点からM211B(ビスフェノールAEO変性ジアクリレート)が好ましい。
ラジカル重合材料の含有量は、特に制限はないが、例えば、トナー全体の量に対して、1質量%以上10質量%以下の範囲である。トナー中のラジカル重合材料の含有量が1質量%未満であると、局所的な硬化にとどまり硬化不良の場合があり、10質量%を超えると、未反応ラジカル重合材料が多くなり耐ブロッキング性が劣る場合がある。
以下、本実施形態に係るトナーのその他の構成成分について、詳細に説明する。
本実施形態に係るトナーは、結着樹脂を含み、必要に応じて、着色剤、離型剤等のその他成分を含んでもよい。
(結着樹脂)
結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体やスチレン−メタクリル酸アルキル共重合体等のスチレン−アクリル樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が挙げられる。結着樹脂は、上記樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上の樹脂を混合して用いてもよい。2種以上の樹脂を混合して用いる形態としては、例えば、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマとの混合物等が挙げられ、さらに具体的には、例えば、スチレン−アクリル樹脂とスチレン系熱可塑性エラストマとの混合物等のスチレン系熱可塑性樹脂とスチレン系熱可塑性エラストマとの混合物等が挙げられる。
スチレン系熱可塑性樹脂とは、スチレン骨格を有する単量体(以下「スチレン系単量体」と称する場合がある)に由来する繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂である。ここで「スチレン系単量体に由来する繰り返し単位」とは、重合体を構成する繰り返し単位のうち、スチレン系単量体が反応した結果生成した繰り返し単位を意味する。他の単量体に由来する繰り返し単位についても同様である。
上記スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等が挙げられる。
また、スチレン系熱可塑性樹脂は、スチレン系単量体と他の単量体との共重合体であってもよい。他の単量体としては、例えば、アクリル酸エステル構造を有する単量体(以下「アクリル酸エステル系単量体」と称する場合がある)、その他のビニル基を有する単量体(以下「ビニル系単量体」と称する場合がある)等が挙げられる。
アクリル酸エステル系単量体の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸のアルキルエステルの他、アクリル酸2−クロルエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、ビスグリシジルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、メタクリロキシエチルホスフェート等が挙げられ、1種のみ用いてもよいし、2種以上の単量体を併用してもよい。なお、上記「(メタ)アクリル」とは、アクリルまたはメタクリルのいずれかまたは両方であることを意味する。
その他のビニル系単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン系単量体、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸等のアクリル酸およびそのα−またはβ−アルキル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸およびそのモノエステル誘導体またはジエステル誘導体;コハク酸モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルエステル、(メタ)アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、例えば15万以上50万以下の範囲が挙げられる。また、熱可塑性樹脂の分子量分布(Mw/Mn)としては、例えば2以上20以下の範囲が挙げられる。なお、熱可塑性樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)で測定される分子量分布において、複数のピークや肩部を有していてもよい。
上記重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。そして上記重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出したものである。重量平均分子量の測定については、以下同様である。また、数平均分子量(Mn)の測定も上記重量平均分子量(Mw)と同様にして行い、それらの値から分子量分布(Mw/Mn)が算出される。
トナー中のスチレン系熱可塑性樹脂の含有率は、粉砕性等の観点から、全結着樹脂に対して、50質量%以上95質量%以下の範囲であることが好ましく、60質量%以上90質量%以下の範囲がより好ましい。
スチレン系熱可塑性エラストマ樹脂は、少なくともスチレン系単量体に由来する繰り返し単位を有する熱可塑性エラストマ樹脂である。熱可塑性エラストマ樹脂としては、例えば、常温(例えば25℃)においてゴムの性質を有し、高温において熱可塑性プラスチックと同様に軟化する性質を有するものが挙げられる。
スチレン系熱可塑性エラストマ樹脂の具体例としては、例えば、上記スチレン系単量体と上記オレフィン系単量体とのブロック共重合体等が挙げられ、さらに具体的には、例えば、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリブタジエン/ブチレン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリエチレン/ブチレン−ポリスチレン、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン、ポリスチレン−水添ポリブタジエン−ポリスチレン、ポリスチレン−水添ポリイソプレン−ポリスチレン、ポリスチレン−水添ポリ(イソプレン/ブタジエン)−ポリスチレン等が挙げられる。
なお、上記具体例において、例えば「ポリスチレン−ポリブタジエン/ブチレン−ポリスチレン」とは、ポリスチレンのブロック、ポリブタジエンのブロック、およびポリスチレンのブロックがこの順に結合したブロック共重合体において、ブタジエンのブロックが部分的に水添された構造であることを示す。すなわち、上記「ポリブタジエン/ブチレン」は、ブタジエン部位と、ブタジエンが水添されたブチレン部位と、が混在したブロックを意味する。また上記具体例において、例えば「水添ポリブタジエン」とは、ポリブタジエンの二重結合に水素を添加したものであることを示す。
また、これらのブロック共重合体において、ポリスチレンに挟まれたソフトセグメント部に極性基を導入したブロック共重合体を使用してもよい。極性基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アシル基等が挙げられる。
スチレン系熱可塑性エラストマ樹脂の重量平均分子量Mwとしては、例えば、3万以上30万以下の範囲が挙げられる。
スチレン系熱可塑性エラストマ樹脂の市販品としては、例えば、旭化成社製のタフテックM1911、タフテックM1943、タフテックMP10、アサプレンT439、タフプレンA、クラレ社製のDYNARON8630P等が挙げられる。
結着樹脂が熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマ樹脂との混合物である場合、熱可塑性樹脂の含有量としては、例えばトナー全体に対して50質量%以上90質量%以下の範囲であり、50質量%以上70質量%以下の範囲であってもよい。また熱可塑性エラストマ樹脂の含有量としては、例えばトナー全体に対して5質量%以上50質量%以下の範囲であり、10質量%以上40質量%以下の範囲であってもよい。
本実施形態に係るトナーは、必要に応じて、着色剤、離型剤、帯電制御剤、シリカ粉末、金属酸化物等の他の添加剤を含有してもよい。これら添加剤は、結着樹脂に混練するなどして内添してもよいし、粒子としてトナー粒子を得たのち混合処理を施すなどして外添してもよい。なお、通常、着色剤を含むが、透明のトナーとする場合は、着色剤を含まなくてもよい。
着色剤としては、特に制限はなく、公知の顔料または染料が用いられる。具体的には、以下に示すイエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各顔料が用いられる。
イエローの顔料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物等に代表される化合物が用いられる。
マゼンタの顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が用いられる。
シアンの顔料としては、銅フタロシアニン化合物およびその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が用いられる。
黒の顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、鉄黒等が用いられる。
離型剤としては、特に制限はなく、例えば、カルナバワックス、木蝋、米糠蝋等の植物性ワックス;蜜ワックス、昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス;モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物性ワックス、エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュワックス(FTワックス)、特殊脂肪酸エステル、多価アルコールエステル等の合成脂肪酸固体エステルワックス;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、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックス、およびシリコーン化合物等の合成ワックス;等が挙げられる。離型剤は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
帯電制御剤としては、特に制限はなく、従来公知の帯電制御剤が使用される。例えば、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、アミン系化合物、アミド系化合物、イミド系化合物、有機金属化合物等の正帯電性帯電制御剤;オキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサリチル酸誘導体等の負帯電性帯電制御剤;等が挙げられる。帯電制御剤は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
金属酸化物としては、特に制限はなく、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム等が挙げられる。金属酸化物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
(トナーの製造方法)
本実施形態で用いるトナーを製造する方法としては、特に制限はなく、例えば、粉砕トナー、液中乳化乾燥トナー等の製造方法が挙げられる。また、例えば、粉砕トナー、液中乳化乾燥トナー等の製造方法で製造したトナーをキャリア液中で粉砕してもよい。
具体的には、例えば結着樹脂と、必要に応じて着色剤、離型剤および帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギにて形状を変化させる方法等の乾式製法や、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、必要に応じて着色剤、離型剤および帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー母粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、必要に応じて着色剤、離型剤、帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と、必要に応じて着色剤、離型剤および帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等の湿式製法が挙げられる。
例えば、結着樹脂、不飽和2重結合を有する樹脂、必要に応じて、着色剤、他の添加剤等をヘンシェルミキサ等の混合装置に投入して混合し、この混合物を二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミル、ニーダー等で溶融混練した後、ドラムフレーカー等で冷却し、ハンマーミル等の粉砕機で粗粉砕し、さらにジェットミル等の粉砕機で粉砕した後、風力分級機等を用いて分級することにより、粉砕トナーが得られる。
また、結着樹脂、不飽和2重結合を有する樹脂、必要に応じて、着色剤、他の添加剤を酢酸エチル等の溶剤に溶解し、炭酸カルシウム等の分散安定剤が添加された水中に乳化、懸濁し、溶剤を除去した後、分散安定剤を除去して得られた粒子を濾過、乾燥することによって液中乳化乾燥トナーが得られる。
なお、トナーを得る際の各材料(結着樹脂、着色剤、その他の添加剤等)の配合割合は、要求される特性、低温定着性、色等を考慮して設定すればよい。得られたトナーは、ボールミル、ビーズミル、高圧湿式微粒化装置等の公知の粉砕装置を用いて、キャリアオイル中で粉砕することにより液体現像剤用のトナー粒子が得られる。
このようにして得られたトナーに、例えば、チオール化合物、重合開始剤、ラジカル重合材料を添加し、メタノール等のアルコール等の溶媒中で分散を行った後、減圧等により溶媒を除去して、硬化性のトナーが得られる。
(トナーの特性)
トナーの体積平均粒径D50vは、0.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。上記範囲内であることで、付着力が高く、現像性の向上が図られる。また、画像の解像性の向上も図られる。トナーの体積平均粒径D50vは、0.8μm以上4.0μm以下の範囲であることがより好ましく、1.0μm以上3.0μm以下の範囲であることがさらに好ましい。
トナーの体積平均粒径D50v、数平均粒度分布指標(GSDp)、体積平均粒度分布指標(GSDv)等は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置、例えば、LA920(堀場製作所社製)を用いて測定される。粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描き、累積16%となる粒子径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒子径を体積D50v、数D50p、累積84%となる粒子径を体積D84v、数D84pと定義する。これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
<液体現像剤>
本実施形態に係る液体現像剤は、上記トナーと、キャリア液とを含む。不揮発性のパラフィンオイル等のキャリア液を用いた液体現像剤では、定着後の画像にキャリア液が残存することにより、キャリア液とトナーの結着樹脂が親和してブロッキングを引き起こしやすくなる。本実施形態では、トナーが不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを含み、不飽和2重結合を有する樹脂の不飽和2重結合と酸素阻害の小さいチオール化合物のチオール基とを熱重合または光重合等により硬化することによって、大気下であっても十分に画像の硬化が進行し、キャリア液の存在下においても耐ブロッキング性に優れる画像が得られると考えられる。エン/チオール反応を用いることにより、硬化収縮が小さく、大気下で十分に画像が硬化される。
[キャリア液]
キャリア液は、トナーを分散させるための絶縁性の液体であり、特に制限はないが、例えば、パラフィンオイル等の脂肪族炭化水素を主成分とする脂肪族系炭化水素溶媒(市販品では、松村石油社製モレスコホワイトMT−30P、モレスコホワイトP40、モレスコホワイトP70、エクソン化学社製アイソパーL、アイソパーM等)、ナフテン系オイル等の炭化水素系溶媒(市販品では、エクソン化学社製エクソールD80、エクソールD110、エクソールD130、日本石油化学社製ナフテゾールL、ナフテゾールM、ナフテゾールH、Newナフテゾール160、Newナフテゾール200、Newナフテゾール220、NewナフテゾールMS−20P等)が挙げられる。これらのうち、トナー中の開始剤やチオール化合物を溶かさない等の点から、脂肪族炭化水素を主成分とする脂肪族系炭化水素溶媒が好ましく、炭素数6以上15以下の直鎖または分岐の脂肪族系炭化水素溶媒がより好ましい。
本実施形態に係る液体現像剤に含まれるキャリア液は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。キャリア液を2種以上の混合系として用いる場合は、例えば、パラフィン系溶剤と植物油との混合系や、シリコーン系溶剤と植物油との混合系等が挙げられる。
キャリア液の体積抵抗率としては、例えば1.0×1010Ω・cm以上1.0×1014Ω・cm以下の範囲が挙げられ、1.0×1010Ω・cm以上1.0×1013Ω・cm以下の範囲であってもよい。
キャリア液は、各種副資材、例えば、分散剤、乳化剤、界面活性剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤、起泡剤、消泡剤、凝固剤、ゲル化剤、沈降防止剤、帯電制御剤、帯電防止剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、付香剤、粘着防止剤、離型剤、ラジカル捕捉剤等を含んでいてもよい。特に、保存安定性等の観点から、ラジカル捕捉剤であるN−PAL、ハイドロキノン等を含むことが好ましい。
[液体現像剤の製造方法]
本実施形態に係る液体現像剤は、上記トナーとキャリア液とを、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ビーズミル等の分散機を用いて混合し、粉砕して、トナーをキャリア液中に分散することにより得られる。なお、トナーのキャリア液中への分散は分散機に限られず、ミキサのごとく、特殊な撹拌羽根を高速で回転させ分散してもよいし、ホモジナイザーとして知られるローター・ステーターの剪断力で分散してもよいし、超音波によって分散してもよい。
キャリア液中のトナーの濃度は、現像剤の粘度を適性に制御し、現像機内の現像液循環を円滑にする等の観点から、0.5質量%以上40質量%以下の範囲とすることが好ましく、1質量%以上30質量%以下の範囲とすることがより好ましい。
その後、得られた分散液を、例えば孔径100μm程度の膜フィルタ等のフィルタ等を用いて濾過し、ゴミおよび粗大粒子等を除去してもよい。
<現像剤>
本実施形態において、乾式の現像剤は、前記本実施形態に係るトナーを含有する以外は特に制限はなく、目的に応じて適宜の成分組成をとればよい。本実施形態における現像剤は、トナーを、単独で用いると一成分系の現像剤となり、また、キャリアと組み合わせて用いると二成分系の現像剤となる。
例えばキャリアを用いる場合のそのキャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載された樹脂被覆キャリア等の公知のキャリアが挙げられる。
キャリアの具体例としては、以下の樹脂被覆キャリアが挙げられる。該キャリアの核体粒子としては、通常の鉄粉、フェライト、マグネタイト造型物などが挙げられ、その体積平均粒径は、30μm以上200μm以下程度の範囲である。
また、上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のα−メチレン脂肪酸モノカルボン酸類;ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含窒素アクリル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等のビニルピリジン類;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロぺニルケトン等のビニルケトン類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン等のビニル系フッ素含有モノマ;などの単独重合体、または2種類以上のモノマからなる共重合体、さらに、メチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン等を含むシリコーン樹脂類、ビスフェノール、グリコール等を含有するポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよいし、あるいは2種以上併用してもよい。被覆樹脂の被覆量としては、前記核体粒子100重量部に対して0.1重量部以上10重量部以下程度の範囲が好ましく、0.5重量部以上3.0重量部以下の範囲がより好ましい。
キャリアの製造には、加熱型ニーダ、加熱型ヘンシェルミキサ、UMミキサなどを使用すればよく、前記被覆樹脂の量によっては、加熱型流動転動床、加熱型キルンなどを使用してもよい。
現像剤における前記本実施形態のトナーとキャリアとの混合比としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。
<現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、像保持体(以下、「感光体」という場合がある)と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、像保持体の表面に潜像(静電潜像)を形成する潜像形成手段と、像保持体の表面に形成された潜像を、現像剤保持体の表面に保持された上記本実施形態に係る液体現像剤により現像して、トナー像を形成する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させて定着画像を形成する定着手段と、定着画像を硬化させる硬化手段とを備える。
上記画像形成装置において、例えば現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。このプロセスカートリッジとしては、上記本実施形態に係る液体現像剤または現像剤が収容されているものであればよく、特に制限はない。プロセスカートリッジは、例えば、上記本実施形態に係る液体現像剤または現像剤を収容し、像保持体上に形成された潜像を液体現像剤または現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるものである。
また、本実施形態に係る現像剤カートリッジは、上記本実施形態に係る液体現像剤または現像剤が収容されているものであればよく、特に制限はない。現像剤カートリッジは、例えば、上記本実施形態に係る液体現像剤または現像剤を収容し、像保持体上に形成された潜像を液体現像剤または現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備える画像形成装置に着脱されるものである。
以下、本実施形態における、液体現像剤を用いた画像形成装置を例として、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置100は、感光体(像保持体)10と、帯電装置(帯電手段)20と、露光装置(潜像形成手段)12と、現像装置(現像手段)14と、中間転写体(転写手段)16と、クリーナ(清掃手段)18と、転写定着ローラ(転写手段、定着手段)28と、硬化装置(硬化手段)32とを含んで構成される。感光体10は円筒形状を有し、感光体10の外周に、帯電装置20、露光装置12、現像装置14、中間転写体16、および、クリーナ18が順次に設けられている。
以下、この画像形成装置100の動作について説明する。
帯電装置20が感光体10の表面を予め定められた電位に帯電させ(帯電工程)、帯電された表面を画像信号に基づき、露光装置12が、例えばレーザ光線等によって露光して潜像(静電潜像)を形成する(潜像形成工程)。
現像装置14は、現像ローラ14aと現像剤収納容器14bとを含んで構成される。現像ローラ14aは、現像剤収納容器14bに収納される液体現像剤24に一部が浸るようにして設けられる。液体現像剤24は、絶縁性のキャリア液と、結着樹脂を含むトナーと、上記帯電制御剤とを含む。
液体現像剤24中では、トナーは分散されているが、例えば液体現像剤24を、さらに現像剤収納容器14b内に設けられる撹拌部材によって撹拌し続けることで、液体現像剤24中のトナーの濃度の位置ばらつきは低減される。これにより図の矢印A方向に回転する現像ローラ14aには、トナーの濃度バラツキが低減された液体現像剤24が供給される。
現像ローラ14aに供給された液体現像剤24は、規制部材によって一定の供給量に制限された状態で感光体10に搬送され、現像ローラ14aと感光体10とが近接(あるいは接触)する位置で静電潜像に供給される。これによって静電潜像は顕像化されてトナー像26となる(現像工程)。
現像されたトナー像26は、図の矢印B方向に回転する感光体10に搬送され、用紙(記録媒体)30に転写されるが、本実施形態では、用紙30に転写する前に、感光体10からのトナー像の剥離効率を含めた記録媒体への転写効率を向上させ、さらに記録媒体への転写と同時に定着を行うため、一旦中間転写体16にトナー像を転写する(中間転写工程)。このとき、感光体10および中間転写体16間に周速差を設けてもよい。
次いで、中間転写体16により矢印C方向に搬送されたトナー像は、転写定着ローラ28との接触位置において用紙30に転写されると共に定着される(転写工程、定着工程)。転写定着ローラ28は、中間転写体16と共に用紙30を挟み、中間転写体16上のトナー像を用紙30に密着させる。これによって用紙30にトナー像を転写し、用紙上にトナー像が定着され、定着画像29となる。トナー像の定着は、転写定着ローラ28に発熱体を設けて加圧および加熱により行うことが好ましい。定着温度は、通常、120℃以上200℃以下の範囲である。
中間転写体16が図1に示すようにローラ形状であれば、転写定着ローラ28とローラ対を構成するため、中間転写体16、転写定着ローラ28が各々定着装置における定着ローラ、押圧ローラに準じた構成となって定着機能を発揮する。すなわち、用紙30が中間転写体16と転写定着ローラ28との間で形成されるニップを通過する際、トナー像が転写されると共に転写定着ローラ28により中間転写体16に対して加熱および押圧される。これにより、トナー像を構成するトナー中の結着樹脂が軟化すると共に、トナー像が用紙30の繊維中に浸潤して、用紙30に定着画像29が形成される。
本実施形態では用紙30への転写と同時に定着を行っているが、転写工程と定着工程とを別々として、転写を行った後に定着を行ってもよい。この場合には、感光体10からトナー像を転写する転写ローラが、中間転写体16に準じた機能を有することとなる。
定着画像はその後、硬化装置32により硬化される(硬化工程)。硬化は、トナーが光重合開始剤を含む場合には、紫外線(UV)、電子線等の電磁波を照射することにより行われ、熱重合開始剤を含む場合には、加熱等により行われる。硬化装置32としては、UV照射装置、電子線照射装置、ロールヒータ、ベルトヒータ、オーブン等が挙げられる。
一方、中間転写体16にトナー像26を転写した感光体10では、転写されずに残留したトナーがクリーナ18との接触位置まで運ばれ、クリーナ18によって回収される。なお、転写効率が100%に近く、残留トナーが問題とならない場合は、クリーナ18は設けなくてもよい。
画像形成装置100は、さらに、転写後かつ次の帯電までに感光体10の表面を除電する除電装置(図示せず)を備えていてもよい。
画像形成装置100に備えられる帯電装置20、露光装置12、現像装置14、中間転写体16、転写定着ローラ28、硬化装置32、および、クリーナ18等は、例えば、すべてが感光体10の回転速度と同期をとって動作されてもよい。
乾式の現像剤を用いる場合には、現像手段は、感光体10上に形成された静電潜像をトナーを含む一成分現像剤あるいは二成分現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、トナー層が感光体10に接触する方式のものでも、接触しない方式のものでもよい。例えば、ローラ、ブラシなどを用いてトナーを感光体10に付着させる機能を有する現像器など、公知の現像器などが挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置は、ブランケット、転写ローラ、転写ベルト等の画像支持体上に本実施形態に係るトナーを透明トナーとして用いて透明画像を形成する透明画像形成手段と、透明画像上に1色以上の着色粒子を含有する着色画像(下地層)を形成する着色画像形成手段と、形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、透明画像を記録媒体上で溶融させる溶融手段と、溶融させた画像を紫外線照射、加熱等により硬化させる硬化手段とを含むものであってもよい。
不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを用いることにより、不飽和2重結合を有する樹脂の不飽和2重結合と酸素阻害の小さいチオール化合物のチオール基とを熱重合または光重合等により硬化することによって、大気下であっても十分に画像の硬化が進行し、耐ブロッキング性に優れる画像が得られると考えられる。エン/チオール反応を用いることにより、硬化収縮が小さく、大気下で十分に画像が硬化される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
<現像剤の作製>
スチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製、商品名:FSR−051、重量平均分子量39万)60質量部に着色剤としてシアン顔料C.I.ピグメントブルー15:3(クラリアント(株)製)40質量部を加え、加圧ニーダーで混練した。この混練物を粗粉砕して、シアン顔料マスターバッチを作製した。
次に以下の組成の混合物を再度加圧ニーダーで混練した。
上記シアン顔料マスターバッチ:25質量部
スチレン系熱可塑性樹脂(ビニル樹脂、藤倉化成(株)製、商品名:FSR−053、重量平均分子量32万):55質量部
スチレン系熱可塑性エラストマ(不飽和2重結合を有する樹脂、旭化成社製、商品名:アサプレンT439、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン:ブタジエン比率(モル)=45:55):20質量部
混練物をジェットミルで粉砕し、体積平均粒径10μmのシアン粒子1を得た。得られたシアン粒子35質量部に、非水溶媒である難揮発性のパラフィンオイル(松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P、炭素数12以上15以下の直鎖および分岐の脂肪族系炭化水素)103質量部と、分散剤(ルーブリゾール社製、商品名:ソルスパース20000)0.7質量部との混合物を添加してボールミルで微粉砕した後、上記パラフィンオイルを180質量部と、液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、4官能、ペンタエリスリトール系)の40質量%メタノール溶液を45質量部と、光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819)の20質量%メタノール溶液を10質量部とを添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、体積平均粒径1.3μmのトナー粒子を含む液体現像剤A1を得た。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
前記定着画像の表面に、メタルハライドランプにより400mJ/cm2で露光処理し、評価画像A1を得た。
[実施例2]
<現像剤の作製>
実施例1で得られた液体現像剤A1における光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819)の代わりに、熱重合開始剤(和光純薬工業(株)製、型番VF−601、10時間半減期温度66℃)5.0質量部を用いた以外は実施例1記載の液体現像剤A1と同様な方法で液体現像剤A2を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:120℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像および評価画像A2を得た。
[実施例3]
<現像剤の作製>
実施例1で得られた液体現像剤A1と同様な方法で液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、4官能、ペンタエリスリトール系)の代わりにチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTNR−1:トリアジン系)を用い、さらにラジカル重合材料(東亞合成(株)製、商品名:アロニックスM−402、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレート化合物、5および6官能)30質量%メタノール溶液を10質量部と光重合開始剤(BASF社製イルガキュア819)の20質量%メタノール溶液を10質量部とを添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、体積平均粒径1.3μmのトナー粒子を含む液体現像剤A3を得た。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像A3を得た。
[実施例4]
<現像剤の作製>
実施例1で得られた液体現像剤A1に、熱重合開始剤(和光純薬工業(株)製、型番VF−601、10時間半減期温度66℃)4.0質量部を加えて液体現像剤A4を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
前記定着画像の表面に、メタルハライドランプにより400mJ/cm2で露光処理し、評価画像A4を得た。
[実施例5]
<現像剤の作製>
実施例1に記載の液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、4官能)の代わりにチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTNR−1、3官能、トリアジン系)を用いた以外は実施例1の液体現像剤A1と同様の方法で作製し、液体現像剤A5−1を作製した。得られた液体現像剤A5−1に、さらにラジカル重合材料(東亞合成(株)製、商品名:アロニックスM−211B、ビスフェノールAジアクリレート化合物、2官能)30質量%メタノール溶液を40質量部添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、体積平均粒径1.3μmのトナー粒子を含む液体現像剤A5−2を得た。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤A5−2に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像A5を得た。
[実施例6]
<現像剤の作製>
ビニル樹脂であるスチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製、商品名:FSR−053、重量平均分子量32万):55質量部をすべて不飽和2重結合を有する樹脂であるスチレン系熱可塑性エラストマ(旭化成社製、アサプレンT439、スチレン・ブタジエンブロック共重合体)とした以外は実施例1と同様の方法で液体現像剤A6を得た。
<評価画像の作製>
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像A6を得た。
[実施例7]
<現像剤の作製>
実施例5に記載のラジカル重合材料を用いなかった以外は液体現像剤A5−2と同様な方法で液体現像剤A7を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤A7に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像A7を得た。
[実施例8]
<現像剤の作製>
実施例1に記載の液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名カレンズMTPE−1、4官能)の代わりにチオール化合物(昭和電工製、商品名:カレンズMTBD−1、2官能)を用いた以外は実施例1の液体現像剤A1と同様の方法で作製し、液体現像剤A8を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤A8に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像A8を得た。
[比較例1]
実施例1に記載のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名カレンズMTPE−1)を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法で液体現像剤B1を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
<評価画像の作製>
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像B1を得た。
[比較例2]
実施例1に記載の不飽和2重結合を有する樹脂であるスチレン系熱可塑性エラストマの代わりに飽和のスチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物(旭化成(株)製、試作品、L605)を用いた以外は実施例1と同様の方法で液体現像剤B2を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像B2を得た。
[比較例3]
実施例2に記載の熱重合開始剤を用いなかった以外は、実施例2と同様の方法で液体現像剤B3を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:120℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像および評価画像B3を得た。
[比較例4]
<現像剤の作製>
実施例1に記載の液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名カレンズMTPE−1、4官能)の代わりにチオール化合物(東京化成工業製、商品名:1−ドデカンチオール、1官能)を用いた以外は実施例1の液体現像剤A1と同様の方法で作製し、液体現像剤B4を作製した。
<評価画像の作製>
得られた液体現像剤B4に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、ディスポセル(ポリスチレン製)に入れた。上記ディスポセルの中に、1mmの間隙で対向させた二枚の透明電極を浸漬し、300Vの電圧を30秒間印加した。電極を引き上げ、プラス電極上に堆積させたトナーをOHP用シート(富士ゼロックス(株)製、型番:V−516)に転写した。得られた転写画像を、外部定着器により、ローラ温度:100℃、接触部の長さ:6mm、定着速度:126mm/secの条件で定着し、定着画像を得た。
実施例1に記載の評価画像A1と同様の方法で評価画像を作製し、評価画像B4を得た。
[評価]
<耐ブロッキング性>
得られた2枚の評価画像の画像面と画像面とを重ね合わせ、温度60℃、湿度50%RHの環境下に荷重500g/cm2をかけた状態で、1週間放置した。重ね合わせた画像をはがし、画像同士の融着、非画像部への転移があるか否かを目視にて観察した。以下の基準で評価した。評価結果を表1に示す。
◎:耐ブロッキング性として画像劣化や剥離音などがないレベル
○:剥離音を伴うが画像劣化がないレベル
△:画像間に軽微な転移がみられるレベル
×:画像に融着あるいは転移が察され実用上許容できないレベル
Figure 0005838848
<下地層液体現像剤の作製>
スチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、重量平均分子量19万)60質量部に黒顔料(三菱カーボン(株)製)40質量部を加え、加圧ニーダーで混練した。この混練物を粗粉砕して、黒顔料マスターバッチを作製した。
次に以下の組成の混合物を再度加圧ニーダーで混練した。
上記黒顔料マスターバッチ:25質量部
スチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製スチレン−アクリル酸ブチル樹脂、重量平均分子量27万):55質量部
熱可塑性エラストマ(旭化成社製品、L605、スチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加品):20質量部
混練物をジェットミルで粉砕し、体積平均粒径10μmの黒粒子を得た。この黒粒子15質量部に、パラフィンオイル(松村石油(株)製、モレスコホワイトP40)85質量部を加え、ボールミルで微粉砕して体積平均粒径2.5μmとした。さらに、帯電制御剤として、特公平6−23865号公報記載の帯電制御剤(化合物製造例1)0.001質量部を加え、下地層液体現像剤を得た。
[実施例9]
<現像剤(乾式)の作製>
スチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、重量平均分子量22万)92質量部、不飽和2重結合を有する樹脂としてアサプレンT439(旭化成(株)製、23質量部)、酢酸エチル230質量部をボールミルに入れ、1日間回転して、分散液A9を得た。一方、ルミナス(丸尾カルシウム(株)製、40質量部)、純水60質量部をボールミルに入れ3日間回転させ、分散安定剤A9を得た。
1Lセパラブルフラスコにイオン交換水200質量部、分散安定剤A9を90質量部、塩化ナトリウム(和光純薬工業(株)製、40質量部)を加え、HIGH−FLEX HOMOGENIZER(IKA社製、ウルトラタラックスT−25)を用い、2,200rpmで1分間撹拌し、次いで、分散液A9を170質量部加え、8,800rpmで1分間撹拌乳化し、懸濁液を得た。
撹伴機、温度計、冷却管および窒素導入管を備えた1Lセパラブルフラスコに、上記懸濁液を入れ、窒素導入管より窒素を導入しながら、60℃で4時間撹拌し、酢酸エチルを除去した。その後、冷却し、反応液に10%塩酸水溶液を加えて炭酸カルシウムを分解した後、吸引ろ過によって固液分離を行った。得られた粒子を1Lのイオン交換水で3回繰り返して洗浄を行い、粒子を得た。この粒子を、イオン交換水2Lを用いて10μmのメッシュにて分級し、遠心分離により粒子を取り出した。この粒子を40℃で真空乾燥して、体積平均粒子径5.5μmの透明トナーA9を得た。
この透明トナーA9へ液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、20質量%メタノール溶液)5質量部と、光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:イルガキュア819)の2質量%メタノール溶液:20質量部を添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、硬化性透明トナーA9を得た。
[実施例10]
実施例9で得られた透明トナーA9へパラフィンオイル(松村石油(株)製、モレスコホワイトMT30P、炭素数12以上15以下の直鎖の脂肪族系炭化水素)を加え、固形分濃度を10質量%とした後、実施例1と同様の方法でチオール化合物と光重合開始剤を添加することで、液体現像剤A10を得た。
[実施例11]
実施例10で得られた液体現像剤A10へ帯電制御剤として、特公平6−23865記載の帯電制御剤(化合物製造例1)0.001質量部を加えた以外は実施例10記載の液体現像剤A10と同様の方法で液体現像剤A11を得た。
[実施例12]
実施例10に記載の不飽和2重結合を有する樹脂であるアサプレンT439の代わりに、タフプレンA(旭化成製、20質量部、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン:ブタジエン比率(モル)=40:60)を用いた以外は実施例10に記載の液体現像剤A10と同様の方法で液体現像剤A12を得た。
[実施例13]
実施例9で得られた透明トナーA9へ液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、20質量%メタノール溶液)5質量部と、光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:イルガキュア819)の2質量%メタノール溶液:20質量部と、ラジカル重合材料(東亞合成(株)製、商品名:アロニックスM−402、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレート化合物、5および6官能)30質量%メタノール溶液10質量部とを添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、硬化性透明トナーA13を得た。
[比較例5]
実施例9で得られた透明トナーA9へ光重合開始剤(BASF(株)製、商品名イルガキュア819)の2質量%メタノール溶液:20質量部を添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、透明トナーB5を得た。
[比較例6]
実施例9で得られた透明トナーA9へパラフィンオイル(松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトP70)を加え、固形分濃度を10質量%とした後、光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:イルガキュア819)の2質量%メタノール溶液:20質量部を添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、液体現像剤B6を得た。
[比較例7]
スチレン系熱可塑性樹脂(藤倉化成(株)製、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、重量平均分子量22万)100質量部、酢酸エチル230質量部をボールミルに入れ、1日間回転して分散液B7を得た。一方、ルミナス(丸尾カルシウム(株)製、40質量部)、純水60質量部をボールミルに入れ3日間回転させ、分散安定剤B7を得た。
1Lセパラブルフラスコにイオン交換水200質量部、分散安定剤B7を90質量部、塩化ナトリウム(和光純薬工業(株)製、40質量部)を加え、HIGH−FLEX HOMOGENIZER(IKA社製、ウルトラタラックスT−25)を用い、2,200rpmで1分撹拌し、次いで、分散液B7を170質量部加え、8,800rpmで1分間撹拌乳化し懸濁液を得た。
冷却管および窒素導入管を備えた1Lセパラブルフラスコに、上記懸濁液を入れ、窒素導入管より窒素を導入しながら、60℃で4時間撹拌し、酢酸エチルを除去した。その後冷却し、反応液に10%塩酸水溶液を加えて炭酸カルシウムを分解した後、吸引ろ過によって固液分離を行った。得られた粒子を1Lのイオン交換水で3回繰り返して洗浄を行い、粒子を得た。この粒子を、イオン交換水2Lを用いて10μmのメッシュにて分級し、遠心分離により粒子を取り出した。この粒子を40℃で真空乾燥して、体積平均粒子径5.3μmの透明トナーB7を得た。
透明トナーB7へパラフィンオイル(松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトP70)を加え、固形分濃度を10質量%とした後、液状のチオール化合物(昭和電工(株)製、商品名:カレンズMTPE−1、20体積%メタノール溶液):5体積部と光重合開始剤(BASF(株)製、商品名:イルガキュア819)の2体積%メタノール溶液:20体積部とを添加し、超音波洗浄機(アズワン(株)社製、型番US−3R)を用いて10分間の分散を行った後、減圧によりメタノールを除去して、液体現像剤B7を得た。
<画像形成>
得られた下地層液体現像剤に、キャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、3.5cm×3.5cmのトナー画像(トナー載り量:各4g/m2)を減圧下、メンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)上へ形成した後、王子製紙(株)製OKTC127+へ圧力転写して下地黒画像を得た。続いて、別にそれぞれ実施例9,10,11,12,13に示す液体現像剤A9,A10,A11,A12,A13にキャリア液(パラフィンオイル、松村石油(株)製、商品名:モレスコホワイトMT30P)を加えて、液体現像剤全体に対するトナー粒子の含有量が2.5質量%になるように希釈し、3.5cm×3.5cmのトナー画像(トナー載り量:各4g/m2)を減圧下、メンブレンフィルタ(日本ミリポア社製)上へ形成した後、これを前記下地黒画像上へ画像同士が重なるように配置した。圧力転写して、メンブレンフィルタをはがし、黒トナー上に透明トナーを積層した。定着はロール温度150℃、ニップ6mm、126mm/sにおいて行い、紫外線照射強度は6.4mW/cm2、紫外線照射時間は30秒(すなわち、紫外線照射エネルギが192mJ/cm2)で行った。
[評価]
<耐ブロッキング性>
得られた2枚の評価画像の画像面と画像面とを重ね合わせ、温度60℃、湿度50%RHの環境下に荷重500g/cm2をかけた状態で、3日間放置した。重ね合わせた画像をはがし、画像同士の融着、非画像部への転移があるか否かを目視にて観察した。以下の基準で評価した。評価結果を表2に示す。
◎:耐ブロッキング性として画像劣化や剥離音などがないレベル
○:剥離音を伴うが画像劣化がないレベル
△:画像間に軽微な転移がみられるレベル
×:画像に融着あるいは転移が察され実用上許容できないレベル
Figure 0005838848
以上のように、実施例では、比較例に比べて、耐ブロッキング性に優れる画像が形成された。
10 感光体(像保持体)、12 露光装置(潜像形成手段)、14 現像装置(現像手段)、14a 現像ローラ(現像剤保持体)、14b 現像剤収納容器、16 中間転写体(転写手段)、18 クリーナ(清掃手段)、20 帯電装置(帯電手段)、24 液体現像剤、26 トナー像、28 転写定着ローラ(転写手段、定着手段)、29 定着画像、30 用紙(記録媒体)、32 硬化装置(硬化手段)、100 画像形成装置。

Claims (9)

  1. 不飽和2重結合を有する樹脂と2官能以上のチオール基を含むチオール化合物と重合開始剤とを含むことを特徴とするトナー。
  2. さらに、ビニル樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載のトナー。
  3. さらに、ラジカル重合材料を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のトナー。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナーと、キャリア液とを含むことを特徴とする液体現像剤。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
  6. 請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤が収容されていることを特徴とする、現像剤カートリッジ。
  7. 請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤が収容されていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
  8. 像保持体と、
    前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記像保持体の表面に形成された前記潜像を、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤により現像して、トナー像を形成する現像手段と、
    前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
    前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させて定着画像を形成する定着手段と、
    前記定着画像を硬化させる硬化手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  9. 像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成工程と、
    前記像保持体の表面に形成された前記潜像を、請求項4に記載の液体現像剤または請求項5に記載の現像剤により現像して、トナー像を形成する現像工程と、
    前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
    前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着させて定着画像を形成する定着工程と、
    前記定着画像を硬化させる硬化工程と、
    を含むことを特徴とする画像形成方法。
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