JPH09218541A - 液体現像剤およびこれを用いた画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明における課題は、静電潛像担持体上の静
電潛像を液体現像剤で現像し、この現像により顕像化さ
れた顕像を中間転写体に接しながら静電的に転写した
後、該中間転写体上の顕像を被転写材上に再転写する画
像形成方法に用いられる液体現像剤において、画像流れ
のような画像の劣化を除去し、トナー粒子の分散性を良
好にすることである。 【解決手段】３３００ＲＰＭ、３０分遠心沈降して得ら
れた沈降成分の粘度が２０℃において１０００ｃｐ以上
５０００００ｃｐ未満であることを特徴とする液体現像
剤により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電潜像担持体上の
静電潜像を液体現像剤で現像し、この現像により顕像化
された顕像を中間転写体に接しながら静電的に転写した
後、該中間転写体上の顕像を被転写材上に再転写する画
像形成方法に用いられる、液体現像剤に関するものであ
り、例えば複写機やレーザービームプリンタに利用され
る画像形成方法に用いられる現像剤に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】感光体などの静電潜像担持体上に形成さ
れた潜像は非極性溶剤中に分散された微小なトナー粒子
を用いて現像することができる。このようなトナー粒子
を分散した溶剤は液体トナーあるいは液体現像剤として
知られている。液体現像剤は乾式現像剤に比べトナー粒
子を細粒化することが可能なので、より高精細な画像を
形成することができる。トナー粒子は通常バインダーと
しての樹脂成分、着色剤としての顔料あるいは染料など
から構成されている。樹脂成分としては、熱可塑性樹脂
がよく用いられる。着色剤としては、耐光性、耐溶剤性
などに優れる顔料がよく用いられている。

【０００３】非極性溶剤としては、一般的に１０⁹ オー
ムセンチメーター以上の高い体積抵抗率、３．０未満の
低い誘電率を有するものが用いられる。

【０００４】このような液体現像剤を用いて、静電潜像
担持体上の静電潜像を現像し、この現像により顕像化さ
れた顕像を中間転写体に接しながら静電的に転写した
後、該中間転写体上の顕像を被転写材上に再転写する画
像形成方法を行った場合に、トナー像がある程度の溶剤
を含むために画像流れのような画像の劣化が生じやす
い。このため、上述のような画像形成方法に用いる画像
流れなどの問題が生じない現像剤が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような画像形成
方法に用いられる液体現像剤に必要な要件としては、次
の項目が挙げられる。

【０００６】（１）顕像を中間転写体に接しながら静電
的に転写した時に、顕像が中間転写体に効率良く転写さ
れ、画像流れのような画像劣化がないこと。

【０００７】（２）トナー粒子の分散性が良好であるこ
と。

【０００８】本発明は上述の欠点に鑑み創案されたもの
であって、その目的とするところは、顕像が中間転写体
に効率良く転写され、画像流れのような画像の劣化がな
いこと、トナー粒子の分散性が良好であることを満たす
液体現像剤を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は静
電潜像担持体上の静電潜像を液体現像剤で現像し、この
現像により顕像化された顕像を中間転写体に接しながら
静電的に転写した後、該中間転写体上の顕像を被転写材
上に再転写する画像形成方法に用いられる、液体現像剤
において３３００ＲＰＭ、３０分遠心沈降して得られた
沈降成分の粘度が２０℃において１０００ｃｐ以上５０
００００ｃｐ未満であることを特徴とする液体現像剤に
より達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１１】本発明の液体現像剤としては、顔料あるい
は染料および樹脂を主成分とするトナー粒子が絶縁性の
非極性溶剤に０．１〜２０重量％分散したものが挙げら
れる。好ましくは、０．５〜５重量％がよい。現像剤濃
度が０．１重量％に満たない場合、十分な印字濃度を出
すのが困難になる。また、現像剤濃度が２０重量％を越
える場合には、現像剤の粘度が高くなり現像剤中でのト
ナー粒子の移動速度が遅くなるため、トナー粒子の現像
性が悪化し印字濃度が低くなる。

【００１２】本発明の画像形成方法では、静電潜像担持
体から中間転写体へのトナー像の転写時に、静電潜像担
持体上のトナー像が静電潜像担持体と中間転写体に接し
ているため、トナー像に圧力がかかる。ここで、トナー
像の構造が圧力に耐えられない場合には、印字方向への
画像流れが生じる。この欠点が発生しにくい条件につい
て鋭意検討をしたところ、トナー像の粘度が高い場合に
は、トナー像の強度が強く画像劣化が発生しにくい傾向
があることが分かった。そこで、静電潜像担持体上のト
ナー像の粘度が高いものは、トナー固形分の粘度も同様
に高いと考え、トナー液を遠心沈降して得られた沈降成
分の粘度と印字品質の関係を詳細に検討したところ、３
３００ＲＰＭ、３０分遠心沈降して得られた沈降成分の
粘度が１０００ｃｐ以上の時良好な印字品質を示すこと
が分かった。ここで、沈降成分の粘度は次のようにして
求めた。すなわち、液体トナーサンプル（固形分１０重
量％）５００ｃｃを遠心分離機（kokusan 社製、H-900
、3300rpm 、30min ）を用いて遠心分離し、その沈降
成分を得た。これを、Ｅ型粘度計（VISCONIC EHD TOYO
KEIKI 社製）を用いて回転数０．５RPM で２０℃におけ
る粘度を求めた。

【００１３】画像品質の面からは固形分の粘度は高いこ
とが好ましいが、この値が５０００００ｃｐをこえる場
合には、固形分の再分散性が著しく悪化するため取り扱
い性に困難が生じる。また、現像器中でのトナー詰まり
も発生しやすくなる。

【００１４】これらのことより、固形分の粘度は１００
０ｃｐ以上５０００００ｃｐ未満であることが好まし
く、より好ましくは、１００００ｃｐ以上１０００００
ｃｐ未満がよく、さらに好ましくは５００００ｃｐ以上
１０００００ｃｐ未満がよい。

【００１５】沈降成分のトナー液の粘度を高くする方法
としては種々のものが考えられ、本発明はこれらに限定
はされないが、現像剤中トナー粒子重量に対して天然ワ
ックスを０．０１重量％から５０重量％添加することが
好ましい。さらに好ましくは、０．１重量％〜１０重量
％が良い。天然ワックス量が０．０１重量％未満の場合
は、固形分の粘度が低く画像劣化が生じやすくなる。ま
た、５０重量％を越える場合には固形分の粘度が高くな
り過ぎて分散性が悪化する。ここで使われるワックスと
しては、例えばモンタンワックス、キャンデリラワック
ス、カルナバワックスなどがあげられる。天然ワックス
を外添することによりトナー液の粘度が増加する理由は
定かではないが、恐らく天然ワックスがトナー粒子同士
を凝集させているためと考えられる。

【００１６】トナー粒子の平均粒径は、ＳＨＩＭＡＤＺ
Ｕ ＳＡ−ＣＰ３遠心分離粒度分布測定装置により測定
した場合、０．１ミクロン以上２０ミクロン以下である
ことが好ましく、より好ましくは０．５ミクロン以上５
ミクロン以下が良い。平均粒径が０．１ミクロン未満の
場合には、電荷の不安定な微小粒子のために白地汚れが
発生しやすくなる。平均粒径が２０ミクロンを越える場
合には、高い解像力が得られない。

【００１７】液体現像剤に使用される絶縁性の非極性溶
剤としては、例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ
−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカ
ン、ｎ−ドデカン、ｎ−トリデカン、ｎ−テトラデカ
ン、ｎ−ペンタデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−ヘプタ
デカン、２−メチルオクタン、２−メチルノナン、２−
メチルデカン、２−メチルウンデカン、２−メチルドデ
カン、、リグロイン及びそれらの混合物等の石油系脂肪
族炭化水素（市販品としてエッソスタンダード石油社製
“アイソパ−”Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｌ，Ｍ“クリスト−ル”５
２，３５２、シェル石油社製シェルゾール７１、ソルベ
ッソ１５０などがある）が使用される。

【００１８】トナー粒子は顔料もしくは染料および樹脂
を主成分とするが、耐光性、耐溶剤性に優れた顔料を樹
脂中に分散させたトナー粒子が好ましい。粒子中の顔料
の割合としては５重量％以上３０重量％以下が好まし
い。さらに好ましくは、１０重量％以上２０重量％以下
が良い。顔料の割合が５重量％未満の場合には、トナー
の着色力が低く印字濃度が低くなる。また、顔料の割合
が３０％を越える場合には、バインダー樹脂の割合が低
いために定着性が悪化し、均一な画像が得られなくな
る。

【００１９】樹脂としては、アルキッド樹脂、スチレン
樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン変性フェノール樹
脂、ロジン変性マレイン酸樹脂などが挙げられるが、顔
料分散性の良好なロジン変性マレイン酸樹脂を使用する
ことが好ましい。

【００２０】顔料、染料としては一般のものが使われる
が、黒色系であれば、カーボンブラック（市販品では例
えば三菱化成社製＃３０、＃４０、＃５０、ＭＡ−１
１、キャボット社製ＭＯＮＡＲＣＨ７００，９００，Ｒ
ＥＧＡＬ３００，４００，６００Ｒなど）の他アルカリ
ブルーなどをカーボンブラックに混ぜることも可能であ
る。

【００２１】黄色系であればファストイエロー、ジアゾ
イエロー、タートラジンイエロー、縮合アゾイエロー、
キノリンエロー、チオフラビンレーキ、フラバントロン
イエロー、イソインドリノンイエロー、キノフタロンイ
エロー、イソインドリンイエロー、ニッケルニトロソイ
エロー、銅アゾメチンイエロー、紅色系であればトルイ
ジンレッド、ピラゾロンレッド、レーキレッド、フロキ
シンレーキ、縮合アゾレッド、ローダミンレーキ、ジア
ントラキノリルレッド、チオインジゴボルドー、ベリノ
ンレッド、ベリレンスカーレット、キナクリドンレッ
ド、イソインドリノンレッド、マダーレーキ、藍色系で
あればジアニシジンブルー、フタロシアニンブルー、ビ
ーコックブルーレーキ、ビクトリアピュアブルー、イン
ダントロンブルー、アルカリブルー、それ以外にフタロ
シアニングリーン、オイルバイオレット、メチルオレン
ジ、メチルバイオレットなどが使われる。

【００２２】また、トナー粒子は顔料、樹脂を主成分と
するが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コールなどを軟化点の調整のために添加しても良い。

【００２３】さらに、粒子中、粒子表面に荷電制御剤、
ワックスなどを荷電制御、分散性向上のために添加して
も良い。

【００２４】本発明の液体現像剤の好ましい組成をまと
めると以下のようになる。

【００２５】トナー粒子 ０．１〜２０重量％ （内訳 樹脂 ５０〜９５重量％、着色剤 ５〜３０重
量％、可塑剤 ０〜２０重量％） 天然ワックス ０．００１〜１０重量％ 荷電制御剤 ０．０００１〜５重量％ 非極性溶剤 ６５〜９９重量％ 本発明の液体現像剤の調製は、樹脂、着色剤を２軸押し
出し機、ニーダーなどで熱を加えることによって溶融混
練し、それを粗粉砕した後、荷電制御剤、ワックスなど
の添加剤とともに絶縁性の非極性溶剤中で、ボールミ
ル、振動ミル、アトライターなどを使用して分散するこ
とにより行うことが好ましい。

【００２６】次に、本発明の画像形成方法について説明
する。

【００２７】本発明の液体現像剤は、静電潜像担持体上
の静電潜像を液体現像剤で現像し、この現像により顕像
化された顕像を中間転写体に静電的に転写した後、該中
間転写体上の顕像を被転写材上に再転写する画像形成方
法に用いられる。この画像形成方法は、例えば、複写機
やレーザービームプリンターに利用されるものである。

【００２８】静電潜像を現像する際には、静電潜像担持
体上の静電潜像に現像ローラーを介して液体現像剤を供
給し現像する画像形成方法が好ましい。

【００２９】中間転写体の顕像を被転写材上に再転写す
る際には、該中間転写体に被転写材を圧力ローラーで密
着させて顕像を被転写体上に再転写する画像形成方法が
好ましい。ここで使われる圧力ローラーとしては、金属
ローラー、もしくは中間転写体との密着性を高めるため
に、金属ローラー表面をシリコーンゴム、フッ素ゴムな
どの耐熱性の高いゴムで覆ったローラーが使われる。

【００３０】さらに、圧力ローラーが熱源を内包するヒ
ートローラーである画像形成方法で用いられることが好
ましい。このようなローラーとしては、円筒構造であっ
て、セラミックヒーター、ハロゲンランプなどの熱源を
内包したものが用いられる。

【００３１】また、画像形成方法がカラー画像形成方法
であって、中間転写体上に多色を重ね合わせてカラー画
像を形成し、一回の転写で該中間転写体上の顕像を被転
写材上に再転写する画像形成方法であることが好まし
い。

【００３２】本発明の中間転写体は、特開平７−１７５
３４５などに記載されているように、フッ素ゴムなどの
耐熱性の高いゴムに接着層を介して表面にシリコーンゴ
ム層を持ったものなどが用いられる。

【００３３】被転写材としては、紙、プラスチックフィ
ルム、金属、布、板など通常印刷が可能なものならば、
種類を問わない。

【００３４】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３５】（実施例１）ロジン変性フマル酸樹脂（ユ
ニレッツ８１１２，酸価１１５，軟化点１３０℃，ユニ
オンキャンプ社製）１４００ｇ，キナクリドンレッド４
００ｇ，ポリエチレングリコ−ル（ＰＥＧ６０００，三
洋化成社製）２００ｇ，をミキサ−で予備混合した後、
二軸押出し機を用いて溶融混練した（フィ−ド量２ｋｇ
／ｈｒ，温度１００℃）。得られた溶融混練物を冷却し
た後、サンプルミルを使用して粒径約５０μｍの粗粉と
した。この粗粉２００ｇと、アクリル系高分子型荷電制
御剤溶液１１０ｇ（固形分１４％）、モンタンワックス
１５ｇ、アイソパーＭ（エクソン社製）１２５０ｇとを
混合し、振動ミルにて７時間粉砕して、平均粒子径１μ
ｍの液体トナーが得られた。この原液を固形分濃度２％
となるようにアイソパーＭで希釈して現像剤とした。ト
ナー原液の遠心沈降成分の２０℃における粘度を測定し
たところ、６５０００ｃｐであった。

【００３６】Ｓｅドラムを感光体として用い、このよう
にして得られた液体現像剤で現像し、ドラム上に貼りつ
けたシリコーンゴムを最表層に持つ中間転写体上に画像
を形成し、その画像をア−ト紙に２０ｋｇの線圧をか
け、かつ圧力ロ−ラ−の温度が２００℃である条件で転
写したところ、画像流れの無い良好な印字物を得ること
ができた。またトナー原液を２５℃で１カ月保存した後
の分散性は良好であった。

【００３７】（実施例２）ロジン変性マレイン酸樹脂
（ユニレッツ７０９，酸価１１０，軟化点１２０℃，ユ
ニオンキャンプ社製）１４００ｇ，キナクリドンレッド
４００ｇ，ポリエチレングリコ−ル（ＰＥＧ６０００，
三洋化成社製）２００ｇ，をミキサ−で予備混合した
後、二軸押出し機を用いて溶融混練した（フィ−ド量２
ｋｇ／ｈｒ，温度１００℃）。得られた溶融混練物を冷
却した後、サンプルミルを使用して粒径約５０μｍの粗
粉とした。この粗粉２００ｇと、アクリル系高分子型荷
電制御剤溶液１１０ｇ（固形分１４％）、モンタンワッ
クス１５ｇ、アイソパーＭ（エクソン社製）１２５０ｇ
とを混合し、振動ミルにて７時間粉砕して、平均粒子径
１μｍの液体トナーが得られた。この原液を固形分濃度
２％となるようにアイソパーＭで希釈して現像剤とし
た。トナー原液の遠心沈降成分の２０℃における粘度を
測定したところ、８００００ｃｐであった。

【００３８】この現像剤を用いて実施例１と同様の評価
を行ったところ、画像流れの無い良好な印字物を得るこ
とができた。またトナー原液を２５℃で１カ月保存した
後の分散性は良好であった。

【００３９】（比較例１）ロジン変性マレイン酸樹脂
（ユニレッツ７０９，酸価１１０，軟化点１２０℃，ユ
ニオンキャンプ社製）１４００ｇ，キナクリドンレッド
４００ｇ，ポリエチレングリコ−ル（ＰＥＧ６０００，
三洋化成社製）２００ｇをミキサ−で予備混合した後、
二軸押出機を用いて溶融混練した（フィ−ド量２ｋｇ／
ｈｒ，温度１００℃）。得られた溶融混練物を冷却した
後、サンプルミルを使用して粒径約５０μｍの粗粉とし
た。この粗粉２００ｇと、アクリル系高分子型荷電制御
剤溶液１１０ｇ（固形分１４％）、モンタンワックス１
５０ｇ、アイソパーＭ（エクソン社製）１２５０ｇとを
混合し、アトライターにて７時間粉砕して、平均粒系約
１μｍの液体トナ−原液を得た。この原液を固形分濃度
２％となるようにアイソパーＭで希釈して現像剤とし
た。トナー原液の遠心沈降成分の２０℃における粘度を
測定したところ、６０００００ｃｐであった。

【００４０】この現像剤を用いて、実施例１と同様の評
価を行ったところ、画像流れのない良好な印字物が得ら
れた。しかし、トナー原液を２５℃で１カ月保存した後
の分散性は不良であった。

【００４１】（比較例２）ロジン変性フマル酸樹脂（ユ
ニレッツ８１１２，酸価１１５，軟化点１３０℃，ユニ
オンキャンプ社製）１４００ｇ，キナクリドンレッド４
００ｇ，ポリエチレングリコ−ル（ＰＥＧ６０００，三
洋化成社製）２００ｇをミキサ−で予備混合した後、二
軸押出機を用いて溶融混練した（フィ−ド量２ｋｇ／ｈ
ｒ，温度１００℃）。得られた溶融混練物を冷却した
後、サンプルミルを使用して粒径約５０μｍの粗粉とし
た。この粗粉２００ｇと、アクリル系高分子型荷電制御
剤溶液１１０ｇ（固形分１４％）、アイソパーＭ（エク
ソン社製）１２５０ｇとを混合し、アトライターにて７
時間粉砕して、平均粒系約１μｍの液体トナ−原液を得
た。この原液を固形分濃度２％となるようにアイソパー
Ｍで希釈して現像剤とした。トナー原液の遠心沈降成分
の２０℃における粘度を測定したところ、９００ｃｐで
あった。

【００４２】この現像剤を用いて、実施例１と同様の評
価を行ったところ、画像流れ、画像の散りが見られた。
トナー原液を２５℃で１カ月保存した後の分散性は極め
て良好であった。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の液体トナ−
を用いることによって画像流れの無い良好な画像を得る
ことができる。また、トナー粒子の分散性も良好とな
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像担持体上の静電潜像を液体現像剤
   で現像し、この現像により顕像化された顕像を中間転写
   体に接しながら静電的に転写した後、該中間転写体上の
   顕像を被転写材上に再転写する画像形成方法に用いられ
   る、液体現像剤において３３００ＲＰＭ、３０分遠心分
   離して得られた沈降成分の粘度が２０℃において１００
   ０ｃｐ以上５０００００ｃｐ未満であることを特徴とす
   る液体現像剤。
2. 【請求項２】現像剤中に天然ワックスを含むことを特徴
   とする請求項１記載の液体現像剤。
3. 【請求項３】静電潜像担持体上の静電潜像を液体現像剤
   で現像し、この現像により顕像化された顕像を中間転写
   体に接しながら静電的に転写した後、該中間転写体上の
   顕像を被転写材上に再転写する画像形成方法において、
   請求項１または２記載の液体現像剤を用いることを特徴
   とする画像形成方法。