JPH1010794A

JPH1010794A - 液体トナーの製造法

Info

Publication number: JPH1010794A
Application number: JP15961396A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Hisa; 英之久; Yasuharu Suda; 康晴須田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な画像特性等を得ることのできる液体ト
ナー用顔料組成物を得る。【解決手段】顔料と樹脂をキャリア液体中に分散させ
てなり、固形分５％未満の液体トナーより、最大長さが
５μｍ以上の粗大物を分離除去することを特徴とする液
体トナー製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体トナーの製造
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式電子写真印刷方式によれば、印刷速
度は、商業オフセット輪転機に比べて劣るが一般の乾式
複写機よりもはるかに大きく、商業オフセット輪転機と
は異なり版の取替なしに、低減した印刷単価で、しかも
写真なみともいえる高画質（解像度８００ＤＰＩ以上）
の印刷物を得ることができる。この方式の現像には、い
わゆる液体トナーが用いられ、このトナーは電気絶縁性
液体とそれに分散した顔料微粒子とからなる。ここで
は、樹脂が顔料微粒子の分散、定着等のために上記電気
絶縁性液体中に溶解されて使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液体トナーにおいて、
主に顔料の分散工程で発生する不良分散塊やトナー製造
工程で混入する、不純物や異物等が存在すると、解像
力、画質濃度、カブリ等の画像特性の低下のみでなく感
光体の表面を傷つける等の問題も発生するため、これら
粗大物を如何に皆無にさせうるかが、重要な課題の一つ
となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記課題を解決した液体トナーを得るべく種々検討を行な
い本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、顔料
と樹脂をキャリア液体中に分散させてなり、固形分５％
未満の液体トナーより、最大長さが５μｍ以上の粗大物
を分離除去することを特徴とする液体トナーの製造法に
ある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明のトナーにおいて、顔料としては一般にイ
ンキ、トナー等に使用されている顔料を用いることがで
きる。すなわち、黒色顔料としては、各種のカーボンブ
ラックが挙げられるが、具体的にはファーネス法やコン
タクト法、アセチレン法等で製造し、ゴム用、カラー
用、導電性用として市販されている全てのカーボンブラ
ックが挙げられる。

【０００６】さらに具体的には、平成７年４月発行のカ
ーボンブラック便覧（２９０〜２９１頁）の分類による
ＨＣＦ、ＭＣＦ、ＲＣＦ、ＬＣＦ、ＬＦＦ（以上はファ
ーネス法製造品）やＨＣＣ、ＭＣＣ、ＲＣＣ、ＬＣＣ
（以上はチャンネル法製造品）並びに同便覧２９４頁記
載の各種アセチレンブラックなどが挙げられる。

【０００７】これら好ましいカーボンブラックを基本特
性で表わすと平均粒子径１０〜１００ｎｍ、ＤＢＰ給油
量４０〜３００ｍｌ／１００ｇ、比表面積２０〜１００
０ｍ ² ／ｇ、ｐＨ２．０〜１０．０であり、特に好まし
くは平均粒子径２０〜５０ｎｍ、ＤＢＰ給油量５０〜１
５０ｍｌ／１００ｇ、比表面積５０〜１５０ｍ² ／ｇ、
ｐＨ２．０〜６．０のカーボンブラックである。

【０００８】さらに、非黒色顔料として例えば、フタロ
シアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブル
ー、ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、ハ
ンザイエロー、ベンジジンイエロー、ブリリアントカー
ミン６Ｂ等がある。尚、前記顔料を、次に示す染料と併
用することもできる。即ち、オイルブラック、オイルレ
ッド等の油溶性アゾ染料、ビスマルクブラウン等の塩基
性アゾ染料、ブルーブラックＨＦ等の酸性アゾ染料、ニ
グロシン等のキノンイミン染料等。さらには、上記顔料
の表面に樹脂をコーテングしたいわゆる加工顔料と呼ば
れる顔料も同様に使用することができる。

【０００９】本発明の樹脂としては、熱可塑性樹脂が好
適である。たとえば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ス
チレン系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリアセタール樹脂、飽和ポリエステル樹脂など
であるが、特に好適には、カルボキシル基又はエステル
基を有するオレフィン系樹脂であり、例えばエチレン・
酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体の
部分ケン化物、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合
体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン・（メタ）
アクリル酸共重合体、スチレン・（メタ）アクリル酸エ
ステル共重合体等があげられる。これらの中から１種ま
たは２種以上混合して使用することも可能である。

【００１０】さらに、本発明の液体トナー用顔料組成物
には、帯電制御剤及び／又は分散剤を配合しうる。帯電
制御剤としては、従来現像剤の帯電制御に使用されてい
るもの、例えば、ニグロシン系染料、ナフテン酸マンガ
ン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、
ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナ
フテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜
鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸マンガン、オ
クチル酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウム、オクチ
ル酸鉄、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル
酸クロム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、
ドデシル酸マンガン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル
酸ジルコニウム、ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシ
ル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸クロ
ム、ドデシル酸亜鉛、ドデシル酸マグネシウム等の金属
石鹸、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、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
ルホン酸バリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、
レシチン、セハリン等の燐脂質、ｎ−デシルアミン等の
有機アミン類等が挙げられ、単独或は二種以上を併用す
ることができる。

【００１１】帯電制御剤の添加量は、帯電制御効果を示
す最低限の量でよいが、通常、液体トナー固形分中の
０．５〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％とする
のがよい。次に本発明で用いる分散剤としては、親水基
としてエチレンオキサイドを付加した界面活性剤が好適
である。

【００１２】具体的には、アニオン系界面活性剤の中で
リン酸エステル塩に分類される、高級アルコールエチレ
ンオキサイド付加物のリン酸エステル塩などが挙げら
れ、また非イオン系界面活性剤では、高級アルコールエ
チレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレン
オキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、
多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加
物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂
肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレン
オキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレン
オキサイド付加物、その他が挙げられ単独或は二種以上
を併用することができる。

【００１３】これら分散剤の添加量は、通常、液体トナ
ー固形分中の０．５〜８０重量％、好ましくは１〜５０
重量％とするのがよい。本発明において、顔料と樹脂
が、該樹脂を溶解する非水系溶媒中に溶解・分散された
顔料組成物は、たとえば次のようにして調製しうる。（ｉ）顔料と樹脂を混練後、非水系溶媒に溶解・分散す
る。（ii）水に分散させた顔料スラリー中に、樹脂を溶解し
た溶媒を加えて撹拌することにより顔料を溶媒側に移行
させ、ついで水又は水と溶媒を分離し、必要に応じ非水
系溶媒を添加し、顔料と樹脂を非水系溶媒に溶解・分散
させる。（ｉ）の方法による場合、まず上記の顔料と樹脂を混練
する。

【００１４】混練に際しては、樹脂は予め粉砕し、粗大
粒子を除去しておくのが好適である。樹脂と顔料を好適
には、帯電制御剤及び／又は分散剤を配合し、ヘンシェ
ルミキサー、クーラーミキサー、ナウターミキサー、ド
ラムミキサー、タンブラー等を用い混合した後に、バン
バリーミキサー、コニーダー、二本ロールミル、三本ロ
ールミル、一軸押出機、二軸押出機により混練される。
樹脂と顔料の配合比は、樹脂５０〜９９．９重量％、顔
料５０〜０．１重量％がよい。

【００１５】ついで得られた混練物は、好適には冷凍粉
砕される。たとえば、ドライアイスや液体窒素で十分冷
却した後或は、これら冷媒を流した雰囲気のもとでジェ
ットミル・ジェット・オー・マイザー、カウンタージェ
ットミル、スーパー・ハンマーミルを用いて、１０００
μ以下好ましくは５００μ以下に冷凍粉砕される。ま
た、粉砕後、ミクロンセパレーター、ターボクラシファ
イアー、マイクロンクラシファイアー等の分級機で所望
の粒径に分類すると共に粗大粒子を除去することにより
次工程の溶解・分散効率を更に向上しうるので好まし
い。

【００１６】次に、非水系溶媒に溶解・分散させる。非
水系溶媒としては、たとえば直鎖もしくは分岐鎖の脂肪
族炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
素、脂肪族アルコール、エーテル類等が挙げられる。具
体的には、樹脂を溶解しない非水系溶媒としては、エク
ソン社製の「アイソパーＧ」、「アイソパーＨ」、「ア
イソパーＫ」、「アイソパーＬ」、「アイソパーＭ」、
「アイソパーＶ」、シェル石油社製の「シェルゾール７
１」、出光石油化学社製の「ＩＰ１６２０」、「ＩＰ２
０２８」、「ＩＰ２８３５」等が好ましい。また、樹脂
を溶解する非水系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
メチルエチルケトン、酢酸エステル、エチルエーテル、
テトラヒドロフラン等が好ましく、これらは単独或は、
二種以上を組合せて使用することができる。分散時の溶
媒と上記混練・粉砕物との配合比は、混練物を基準に溶
媒を重量比で３〜８倍量、好ましくは４〜７倍量加え分
散するのがよい。

【００１７】分散に当ってはたとえば、樹脂を溶解さ
せ、粘度を低下させるため、６０〜８０℃に加温した溶
媒中に微粉砕した混練物を入れ軽く攪拌することにより
完全に溶解した後、実施するのが好ましい。分散機とし
ては、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンド
グラインダー（縦型、横型）等が使用でき、中でも「ダ
イノミル」、「コブラミル」との商品名で市販されてい
るサンドグラインダーが好適である。

【００１８】分散時の溶液の温度は、樹脂や溶媒の種類
により異なるが、通常６０〜８０℃程度が好ましい。一
方、分散時間は時間毎にグラインドゲージや顕微鏡等で
分散性を追跡していき、５μｍ以上の凝集塊好ましくは
３μｍ以上の凝集塊が実質的に皆無となるまで実施する
のが望ましい。

【００１９】一方、（ii）の方法による場合には、まず
上記の樹脂を溶媒に溶解させ、これを水に分散させた顔
料中に添加する。溶媒は、樹脂を溶解しうるものであれ
ば、水溶性および非水溶性のいずれでもよい。水溶性と
しては、酢酸エステル、アセトン、シクロヘキサノン、
ニトロメタン、エチルメチルケトン、エチルエーテル、
メチルエーテル等、非水溶性としては、トルエン、キシ
レン、ベンゼン、クロロホルム等が挙げられる。

【００２０】水に分散させた顔料スラリーとしては、顔
料を水中に添加し、これを撹拌することにより得られる
均一懸濁液が挙げられ、顔料濃度は０．１〜１０重量％
程度が好適である。顔料と水との均一懸濁液中に、溶媒
に溶解した樹脂を添加し、これを撹拌すると樹脂相と水
相の二相が形成される。

【００２１】この場合、樹脂１００重量部に対して、１
００〜８００重量部、好ましくは２００〜６００重量部
の顔料の割合となるように添加するのが一般的である。
顔料は、初めは主に水相中に存在するが、さらに撹拌を
続けると、水相中の顔料は樹脂相中に移行する。顔料を
樹脂相に移行させた後、混合系から水又は水と溶媒を除
去することにより、顔料と樹脂を含む組成物が得られ
る。

【００２２】本発明においては、上記のようにして得ら
れた顔料と樹脂を含む組成物を非水系溶媒に溶解分散さ
せる。非水系溶媒の量は、固形分濃度が５重量％以上に
なるように用いられる。ついで得られた分散液に樹脂を
溶解しない非水系溶媒（すなわち、キャリア液体）を加
え所望の顔料濃度とした後常法により、顔料樹脂粒子を
析出させ固形分５％未満液体トナーとする。

【００２３】本発明方法においては、この顔料と樹脂を
キャリア液体中に分散させてなり、固形分５％未満の液
体トナーより、最大長さが５μｍ以上、好ましくは２μ
ｍの粗大物を分離除去することが必要である。この分離
除去に際しては、たとえば、「コーロ・フィルター」
（東武製作所社製）、「エアーファイネックス」（不二
パウダル社製）、「超音波濾過機」（三菱化学社製）等
により、２μｍ以上の分散不良塊や未溶解物、その他の
夾雑物である粗大粒子を除去する。

【００２４】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明する。実施例中の部は重量部を、％は重量％をそ
れぞれ表す。〔実施例１〕容量２０リットルのスーパーミキサー（カ
ワタ社製「ＳＭＶ−２０型」）にエチレン・酢酸ビニル
共重体の部分ケン化物「デュミランＣ−２２８０」（武
田薬品社製）２４００ｇとカーボンブラックＭＡ−１１
（三菱化学社製）６００ｇ、さらにニグロシン（オリエ
ント化学社製「ボントロンＮ−０９」）３０ｇ、「ＭＲ
Ｂ−８」（第一工業製薬社製）３００ｇを投入、２００
０ｒｐｍで５分間混合した。次にこの混合物を最大温度
１５０℃に設定した二軸押出機（東芝機械社製「ＴＥＭ
−３５Ｂ」）で混練後ストランドカッターで約１〜２ｍ
ｍ径に切断し、混練ペレットを得た。

【００２５】次に上記ペレットを液体窒素に浸し十分冷
却後、ジェットミル（セイシン企業社製「ＳＴＪ−２０
０」）を用いて粉砕した。粉砕品は、７０℃に設定した
真空乾燥機で１０時間乾燥した。また、粉砕品の平均粒
径は１２０μｍであった。ついで、「アイソパーＧ」
（エッソ石油社製）４８％、トルエン（片山化学社製）
３２％、エタノール（片山化学社製）２０％の混合溶液
２５５０ｇと上記粉砕品４５０ｇとをステンレス製容器
に入れ１００ｒｐｍで攪拌しつつ徐々に温度を上げてい
き、７０℃にキープした状態で３０分間溶解させた。

【００２６】ついで、溶解物を混練部容積１．４リット
ルの「ダイノーミル」（シンマルエンタープライゼス社
販売、ＫＤＬ−パイロット型）に７０℃の溶液を３．５
リットル／ｍｉｎの速度で流入し、３時間分散させた。
次に、攪拌機、温度計、還流冷却器を備えた容器に、上
記分散液２．０部と上記の混合溶媒１５０部、「ＭＲＢ
−８」０．２４部、「デュミランＣ−２２８０」０．４
部を加え７０℃で３０分間攪拌し、「デュミランＣ−２
２８０」を完全に溶解した後、室温で３０℃まで放冷し
て顔料樹脂粒子を析出させた。

【００２７】ついで、超音波式濾過装置を用い、超音波周波数：２０ＫＨｚ超音波チップ径：φ２６ｍｍ超音波発振面積当りの発振パワー：２２．６Ｗａｔｔ／
ｃｍ² 濾過材の円筒径：８０ｍｍ濾過材の目開き：２μｍカーボンブラック・スラリーの供給量：５ｍｌ／分の条件で濾過し、分散不良塊や未溶解物等を除いた。

【００２８】この顔料樹脂粒子分散液の混合溶媒を「ア
イソパーＧ」に置換し、帯電制御剤としてナフテン酸ジ
ルコニウムを加え正帯電液体トナーとした。液体トナー
としての物性及び画質の評価結果を表１に示す。トナー
粒径は（株）堀場製作所のレーザ回折／散乱式粒度分布
計ＬＡ−７００、ゼータ電位は大塚電子（株）のレーザ
・ゼータ電位計「ＬＥＺＡ−６００」を用いて測定し
た。画質は「三菱電子印刷システム」を用いてコート紙
上に印刷し、目視により評価した（◎：優）。画像濃度
はマクベス濃度計を用いて測定した。

【００２９】〔比較例１〕実施例１において、「ダイノ
ーミル」分散液に濾過処理を施さない以外全て実施例１
と同様にして実施した。物性及び画質の評価結果は、表
１に示した通りである（△：可）。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、良好な画像特性等を得
ることのできる液体トナー用顔料組成物を得ることがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料と樹脂をキャリア液体中に分散させ
てなり、固形分５％未満の液体トナーより、最大長さが
５μｍ以上の粗大物を分離除去することを特徴とする液
体トナーの製造法。