JPH09218542A - 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】温度、プロセスに対して安定した現像剤を提供
すること。 【解決手段】すくなくとも樹脂および着色材からなる平
均粒子径が０．１〜２．５μｍである着色粒子が絶縁性
液体に分散されてなる現像剤において、該絶縁性液体が
炭化水素系溶剤を主成分とするものであって、該炭化水
素系溶剤の沸点範囲が２００℃以上２７０℃以下であ
り、かつ動粘度の１０℃での値と５０℃での値の差が３
ｃｓｔ以下であり、かつ２０℃での動粘度が１ｃｓｔ以
上４ｃｓｔ以下であることを特徴とする液体現像剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体現像剤に関する
ものであり、好ましく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トナ−を供給し現像する画像
形成方法に用いられるものであり、さらに好ましくは静
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
トナ−を供給し現像し、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する工程を繰
り返すことにより、該中間転写体上でフルカラー像を形
成し、その該中間転写体上のフルカラー像を被転写材上
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液体現像剤
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液体現像剤では、トナーが分散さ
れる絶縁性液体には比較的低沸点の溶剤、例えばアイソ
パーＨなどを使用してきた。しかし、フルカラープリン
ターにおいては、これらの低沸点の溶剤からなる現像剤
を用いてフルカラー像を形成しようとした場合、色によ
る粘性の違い、および温度条件におけるバラツキなどの
問題が生じた。さらに、中間転写体上でフルカラー像を
形成する画像形成方法においては、現像剤の粘性が静電
潜像担持体から中間転写体への転写性に大きく影響する
ことが分かり、温度、プロセスに対して安定した現像剤
が望まれていた。

【０００３】

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

【０００４】（１）色によって現像性に差が無いこと （２）温度による粘性の違いが小さいこと。

【０００５】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、フルカラープリン
ターにおいて安定した印字物が得られる液体現像剤を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
すくなくとも樹脂および着色材からなる平均粒子径が
０．１〜２．５μｍである着色粒子が絶縁性液体に分散
されてなる現像剤において、該絶縁性液体が炭化水素系
溶剤を主成分とするものであって、該炭化水素系溶剤の
沸点範囲が２００℃以上２７０℃以下であり、かつ動粘
度の１０℃での値と５０℃での値の差が３ｃｓｔ以下で
あり、かつ２０℃での動粘度が１ｃｓｔ以上４ｃｓｔ以
下であることを特徴とする液体現像剤により達成され
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００８】本発明の液体現像剤は、すくなくとも樹脂
および着色材からなる着色粒子が炭化水素系溶剤を主成
分とする絶縁性液体に０．１〜２０ｗｔ％程度分散した
ものである。

【０００９】本発明に使用される絶縁性液体とは体積固
有抵抗が１０¹⁴以上のものを言う。体積固有抵抗が１０
¹⁴未満のものでは、現像剤中のトナーの電気泳動が良好
になされず、潜像の十分な現像が行うことができない。

【００１０】本発明において絶縁性液体は炭化水素系溶
剤を主成分とするものであり、該炭化水素系溶剤の沸点
範囲が２００℃以上２７０℃以下であり、好ましくは２
１５℃以上２６０℃以下である。かつ動粘度の１０℃で
の値と５０℃での値の差が３ｃｓｔ以下であり、好まし
くは２ｃｓｔ以下である。かつ２０℃での動粘度が１ｃ
ｓｔ以上４ｃｓｔ以下であり、好ましくは１．５ｃｓｔ
以上３．５ｃｓｔ以下である。

【００１１】ここで、沸点範囲が２００℃未満の場合に
は、静電潜像担持体上で溶剤が揮発し、中間転写体への
転写時の現像剤の状態が変化し、転写が不安定になる。
２８０℃を超えた場合には、中間転写体から紙への転写
・定着に要するエネルギーが大きくなり、装置構成上好
ましくない。

【００１２】また、動粘度の１０℃での値と５０℃での
値の差が３ｃｓｔを超える場合には、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の場合に
は、現像性が現像剤中のトナー粒子の移動度に依存し、
ひいては溶剤の粘度に依存するため、動粘度の温度依存
性は現像濃度の温度依存性に結び付き温度によって印字
物の印字濃度が変化するといった問題が生じる。

【００１３】また、２０℃での動粘度が１ｃｓｔ未満の
場合には静電潜像担持体上での非画像部の現像剤の除去
が十分に行えず、地汚れが生じる。４ｃｓｔを超える場
合には現像に要する時間が長くなり、プリンターの印字
速度を低下させる。

【００１４】このような炭化水素系溶剤としては、石油
系炭化水素系の絶縁性溶剤が好ましい。

【００１５】本発明において用いられる着色粒子の平均
粒径は０．１〜２．５μｍであり、好ましくは０．５〜
２μｍである。

【００１６】中間転写体を用いた画像形成方法では、静
電潜像担持体から中間転写体へのトナーの転写時に静電
潜像担持体上の潜像が静電潜像担持体と中間転写体が接
しているため、潜像に圧力が生じる。このため、平均粒
径が０．１μｍ未満の場合には、粒子間に存在する溶剤
の量が増え、潜像の強度が転写時の圧力に耐えられず、
印字方向に尾を引くようなドットテーリングが生じる。
また、平均粒径が２．５μｍを超える場合には画素に対
するトナーの粒径が大きくなり、印字物の細線などに画
像の荒れが生じる。

【００１７】着色粒子は顔料もしくは染料からなる着色
材および樹脂を主成分とするが、顔料を樹脂中に分散さ
せた着色粒子が好ましい。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。

【００１８】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、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂を使用することが好ましい。

【００１９】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。

【００２０】黄色系であればベンジジンイエロー、紅色
系であればブリリアントカーミン、ファーストレッド、
キナクリドンレッド、藍色系であればフタロシアニンブ
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。

【００２１】また、着色粒子は着色材および樹脂を主成
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。

【００２２】さらに、粒子中または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。

【００２３】本発明の液体現像剤を作製するには、樹脂
および着色材を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石油系炭化水
素系の絶縁性溶剤中で、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って、所定の粒
子径、粒子分布が得られる分散条件が設定できる。

【００２４】本発明の平均粒子径の測定方法としては、
島津遠心沈降式粒度分布測定機ＳＡ−ＣＰ３を用いて測
定することができる。

【００２５】また、現像剤の粘度の測定方法としては、
Ｂ型粘度計を使用して測定することができる。

【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
に静電潜像を形成し、この潜像を液体トナーで現像して
画像を形成する方法に使われるが、好ましくは静電潜像
担持体上の静電潜像に現像ローラーを介して液体トナ−
を供給し現像する画像形成方法に用いられるものであ
り、さらに好ましく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トナ−を供給し現像し、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
電的に転写する工程を繰り返すことにより、該中間転写
体上でフルカラー像を形成し、その該中間転写体上のフ
ルカラー像を被転写材上に再転写する画像形成方法に用
いられることが好ましい。

【００２８】ここで、中間転写体に接するということ
は、中間転写体と静電潜像担持体がトナーを現像しない
状態で２点以上で接していることを言う。実際にトナー
を現像し、転写する過程では、中間転写体と静電潜像担
持体はトナー像を介して接している状態になると考えら
れる。

【００２９】本発明の中間転写体は、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。

【００３０】なお、本発明で言う被転写材としては、
紙、プラスティクフィルム、金属、布、板など通常印刷
が可能なものであれば、種類を問わない。

【００３１】

【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。

【００３２】（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）１５４０ｇ，カ−ボンブラック（Ｍ
ＯＧＵＬ−Ｌ）４００ｇ，ポリエチレングリコ−ル（Ｐ
ＥＧ６０００，三洋化成社製）６０ｇ，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５
０μｍ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（米国特許３、９０
０、４１２号の実施例ＸＩ中で述べられた方法により製
作、固形分１４％）、カルナバワックス１５ｇ、および
石油炭化水素系溶剤であり、次の特性を持つ溶剤Ａ 体積固有抵抗１０¹⁶以上 ２０℃での動粘度２．５ｃｓｔ 沸点範囲２２５℃から２４２℃ ５０℃と１０℃の動粘度の差１．５７ｃｓｔ １２５０ｇとを混合し、振動ミルにて５時間粉砕して、
平均粒子径１．５μｍ液体トナーが得られた。この原液
を固形分濃度２％となるように溶剤Ａで希釈して現像剤
とした。

【００３３】室温２０℃で、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感光体の線
速度１２０ｍｍ／ｓｅｃで現像ローラーを用いて現像
し、この感光体に形成されたトナー像をドラム上に貼り
つけたシリコーンゴムを最表層に持つ中間転写体上に転
写し、その中間転写体上のトナー像をア−ト紙に２０ｋ
ｇの線圧をかけ、かつ圧力ロ−ラ−の温度が２００℃
で、線速度４０ｍｍ／ｓｅｃの速度で転写したところ、
白地汚れが無い印字濃度１．４の画像が得られた。ま
た、室温を３０℃に上げ、印字を繰り返すことで感光体
の温度が４０℃になった状態で、同様に印字を行ったと
ころ、白地汚れが無い印字濃度１．４８の画像が得られ
た。さらに、これらの印字物を顕微鏡で拡大して調べた
ところ、ドットテーリングが無く、また３０μｍの細線
がスムーズな荒れの無い良好な画像が得られていること
が分かり、温度による印字物の大きな変化が無いことが
分かった。

【００３４】また、続けて２００枚の印字を行ったが印
字濃度の変動も０．１５以内に押さえられ、良好な印字
物が再現性良く得ることができた。

【００３５】（実施例２）カーボンブラックの代わりに
ベンジジンイエロー４００ｇを用い実施例１と同様に液
体トナーを作成したところ、平均粒径１．２μｍのイエ
ロートナーが得られた。

【００３６】カーボンブラックの代わりにブリリアント
カーミン４００ｇを用い実施例１と同様に液体トナーを
作成したところ、平均粒径１．４μｍのマゼンタトナー
が得られた。

【００３７】カーボンブラックの代わりにフタロシアニ
ンブルー４００ｇを用い実施例１と同様に液体トナーを
作成したところ、平均粒径０．９μｍのシアントナーが
得られた。

【００３８】室温２０℃で、Ｓｅドラムを感光体として
用い、このようにして得られた４色の液体現像剤で感光
体の線速度１２０ｍｍ／ｓｅｃで現像ローラーを用いて
順次現像し、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イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックトナーを１色毎に順次転写し、中間転写体
上でフルカラ−画像を形成し、そのフルカラ−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、線速度４０ｍｍ／ｓｅｃの速度で転写
した。この結果、イエローの印字濃度１．４，マゼンタ
の印字濃度１．２，シアンの印字濃度１．４，ブラック
の印字濃度１．４と濃度の高い白地汚れが無い良好な画
像が得られた。さらに、５００枚を連続印字した結果、
印字濃度の変動も０．２以内に押さえられ、さらに重ね
色も良好に再現することが分かった。

【００３９】（比較例１）実施例１と同様にして、溶剤
Ａの代わりにアイソパーＨ（エクソン社製、沸点範囲１
７６℃から１９２℃）を用いて液体トナーを作成したと
ころ、平均粒径２μｍのブラックトナーが得られた。

【００４０】このトナーを用いて実施例１と同様に印字
をしたところ、１枚目の印字物の印字濃度１．６に対し
２００枚目の印字物では１．２と印字濃度の変動が激し
く問題があることが分かった。

【００４１】（比較例２）実施例１と同様にして、溶剤
Ａの代わりにＩＰソルベント２８３５（出光石油社製、
沸点範囲２７５℃から３５０℃）を用いて液体トナーを
作成したところ、平均粒径１μｍのブラックトナーが得
られた。

【００４２】このトナーを用いて実施例１と同様に印字
をしたが圧力ローラーの線速度４０ｍｍ／ｓｅｃでは定
着ができず、十分な定着を行うためには線速度を１０ｍ
ｍ／ｓｅｃとする必要があり、印字速度が低下した。

【００４３】（比較例３）実施例１と同様にして、溶剤
Ａの代わりにクリストール５２（エッソ石油社製５０℃
と１０℃の動粘度の差３．９０ｃｓｔ）を用いて液体ト
ナーを作成したところ、平均粒径１．３μｍのブラック
トナーが得られた。

【００４４】このトナーを用いて、圧力ローラーの線速
度１０ｍｍ／ｓｅｃ以外は実施例１と同様に印字をした
ところ、室温２０℃で、印字濃度０．９の画像が得ら
れ、印字を繰り返すことで感光体の温度が４０℃になっ
た状態で、同様に印字を行ったところ、印字濃度１．３
の画像が得られ、温度による印字濃度の依存性が大きい
ことが分かった。

【００４５】（比較例４）実施例１と同様にして、溶剤
Ａの代わりにライトールホワイト（Ｗｉｔｃｏ社製、２
０℃の動粘度５ｃｓｔ）を用いて液体トナーを作成した
ところ、平均粒径１．１μｍのブラックトナーが得られ
た。

【００４６】このトナーを用いて実施例１と同様に印字
をしたが室温２０℃で、印字濃度が１．０と実施例１に
比べ低く、実施例１と同様な印字濃度にするためには、
感光体の線速度を８０ｍｍ／ｓｅｃまで落とす必要があ
り、印字速度が低下した。

【００４７】（比較例５）実施例１と同様にして、溶剤
Ａの代わりに日石アイソゾール２００（日本石油化学社
製２０℃の動粘度０．７ｃｓｔ）を用いて液体トナーを
作成したところ、平均粒径２．１μｍのブラックトナー
が得られた。

【００４８】このトナーを用いて実施例１と同様に印字
をしたが白地汚れが発生し、良好な印字物を得ることが
できなかった。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の現像剤を用
いることによって印字濃度の高い良好な印字物を温度、
プロセスに対して安定して得ることができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】すくなくとも樹脂および着色材からなる平
   均粒子径が０．１〜２．５μｍである着色粒子が絶縁性
   液体に分散されてなる現像剤において、該絶縁性液体が
   炭化水素系溶剤を主成分とするものであって、該炭化水
   素系溶剤の沸点範囲が２００℃以上２７０℃以下であ
   り、かつ動粘度の１０℃での値と５０℃での値の差が３
   ｃｓｔ以下であり、かつ２０℃での動粘度が１ｃｓｔ以
   上４ｃｓｔ以下であることを特徴とする液体現像剤。
2. 【請求項２】静電潜像担持体上の静電潜像に現像ローラ
   ーを介して液体トナ−を供給し現像する画像形成方法に
   用いられる請求項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に現像ローラ
   ーを介して液体トナ−を供給し現像し、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
   写する工程を繰り返すことにより、該中間転写体上でフ
   ルカラー像を形成し、該中間転写体上のフルカラー像を
   被転写材上に再転写する画像形成方法に用いられる請求
   項２記載の液体現像剤。
4. 【請求項４】静電潜像担持体上の静電潜像に現像ローラ
   ーを介して液体トナ−を供給し現像する画像形成方法に
   おいて、請求項１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。
5. 【請求項５】画像形成方法が、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トナ−を供給し現像
   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する工程を繰り返すことにより、
   該中間転写体上でフルカラー像を形成し、該中間転写体
   上のフルカラー像を被転写材上に再転写する画像形成方
   法であることを特徴とする請求項４記載の画像形成方
   法。