JPH10133429A

JPH10133429A - 液体現像剤

Info

Publication number: JPH10133429A
Application number: JP8288119A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Noura; 崇太能浦; Koichi Nagase; 公一長瀬; Tatsuro Tsuchimoto; 達郎土本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の乱れのない良好な印字物を安定して得る
ことができる液体現像剤を提供する。【解決手段】すくなくとも樹脂および着色材からなる着
色粒子が絶縁性液体に分散されてなる現像剤において、
着色粒子の電荷保持率が５０％以上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、好ましくは静電潛像担持体上の静電潛像に
液体現像剤を供給し現像した後、被転写体に転写する画
像形成方法に用いられるものであり、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】感光体などの靜電潜像担持体上に形成さ
れた潜像はキャリア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
子を分散した溶液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。このような液体現像剤として
は、例えば特表平５−５０６９４１に示されたものなど
が知られている。

【０００３】このような液体現像剤を用いて、静電潛像
担持体上の静電潛像に液体現像剤を供給し現像した後、
この現像により顕像化された顕像（トナーにより形成さ
れた像）を被転写体に転写する画像形成方法に用いた場
合に、顕像を被転写体に転写する際に画像が乱れるとい
った問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような転写時の
画像の乱れといった問題は、印字物の画質を著しく低下
させるため、改良が要望されていた。

【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、被転写体への転写
時に画像の乱れが生じない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】上記課題を解決するた
め、本発明の液体現像剤は以下の構成からなる。

【０００７】すくなくとも樹脂および着色材からなる着
色粒子が絶縁性液体に分散されてなる現像剤において、
着色粒子の電荷保持率が５０％以上であることを特徴と
する液体現像剤。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の着色粒子の電荷保持率は
５０％以上であり、好ましくは７０％以上である。電荷
保持率が５０％未満の場合には被転写体への転写時に画
像の乱れが生じる。

【０００９】本発明でいう電荷保持率は、次のようにし
て求める。まず、液体現像剤を平行平板の電極対の間に
導入して、この電極対に直流電界を印加し、前記平行平
板電極の何れかにトナー粒子を堆積させ、その後前記直
流電界とは逆向きの直流電界を印加し、一旦一方の平行
平板電極に堆積したトナー粒子の内前記逆向きの電界に
よりもう一方の平行平板電極に再堆積するトナー粒子の
割合を電荷保持率と定義する。具体的には、１ｍｍの間
隔で隔てられた電極（たとえば、川口電機製ＬＰ−０
５）に固形分濃度３％の液体現像剤を満たし、電極間の
電圧を１０００Ｖ、電圧印加時間を１．５分とした後、
電極を乾燥させ固形分重量（ａ）を測定する。つづい
て、上記と同じ現像剤で同様に直流電圧１０００Ｖを
１．５分間印加し、一方の電極に電着した後電圧を切
り、１０秒後に電圧の向きを逆にして１０秒間１０００
Ｖの電圧を印加して先ほどとは違うもう一方の電極に再
電着させ、これを乾燥させ同様に固形分重量（ｂ）を測
定する。こうして得られた上記２つの固形分重量の比の
百分率（ｂ／ａ×１００）を電荷保持率とする。本発明
で用いる液体現像剤の電荷保持率は５０％以上であり、
好ましくは７０％以上である。

【００１０】なお、上記の電極川口電機製ＬＰ−０５
は、外径２４ｍｍの円筒形中心電極と、その側面および
底面から１ｍｍ外側に内壁を有する内径２６ｍｍの有底
中空円筒形状の周辺電極とから構成されたものであり、
電気的には平行平板電極と等価なものである。本発明に
おいては、このような平行平板電極対と等価な電極によ
って電荷保持率の測定を行なってもよい。

【００１１】さらに、本発明の現像剤は交流導電度が１
０p Ｓ/cm 以上であることが好ましい。導電度が１０p
Ｓ/cm 未満である場合には、画像の乱れが生じる場合が
ある。

【００１２】交流導電度は固形分濃度３％の液体現像剤
をCONDUCTIVITY METER MODEL627(SCIENTIFICA 社製）で
測定した。

【００１３】本発明の液体現像剤は、顔料および樹脂を
主成分とする着色粒子が石油系炭化水素の担体液に０．
１〜２０ｗｔ％分散したものであり、着色粒子の平均粒
径が０．３〜５μｍであり、好ましくは０．５〜３μｍ
である。

【００１４】平均粒径が０．３μｍ未満の場合には、印
字濃度が十分にでず、また印字物の光沢が十分でないと
いう問題が生じる場合がある。また、平均粒径が５μｍ
を超える場合には画素に対する着色粒子の粒径が大きく
なり、印字物の細線などに画像の荒れが生じる場合があ
る。

【００１５】着色粒子の平均粒径は、ＳＨＩＭＡＤＺＵ
ＳＡ−ＣＰ３遠心分離粒度分布測定装置により測定し
た。液体現像剤を分散媒で希釈し、測定機の吸光度測定
範囲に合致するようにする。そして、このサンプルを２
４００ＲＰＭ／分の加速回転モードでの吸光度の変化か
ら粒子分布の測定をした。平均粒径はメディアン径で計
算した。

【００１６】本発明に使用される絶縁性液体とは体積固
有抵抗が１０¹⁴Ω・cm以上のもので、その沸点範囲が２
００℃以上２８０℃以下であり、好ましくは２１０℃以
上２６０℃以下である。かつ動粘度の１０℃での値と５
０℃での値の差が３ｃＳｔ以下であり、好ましくは２ｃ
Ｓｔ以下である。かつ２０℃での動粘度が１ｃＳｔ以上
４ｃＳｔ以下であり、好ましくは１．５ｃＳｔ以上３．
５ｃＳｔ以下であるものを使用することが好ましい。

【００１７】ここで、沸点範囲が２００℃未満の場合に
は、静電潛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場
合がある。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場合がある。

【００１８】また、２０℃での動粘度が１ｃＳｔ未満の
場合には静電潛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、地汚れが生じる場合がある。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場合がある。

【００１９】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場合があ
る。

【００２０】また、体積固有抵抗が１０¹⁴Ω・cm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場合があ
る。

【００２１】このような溶剤としては、石油系炭化水素
系の絶縁性溶剤が好ましく、具体例としては、アイソパ
ーＬ，Ｍ（エクソン化学社製）、ＪＷＳ８９４７（エッ
ソ石油社製）、アイソゾール４００（日本石油化学社
製）、ＮＰ−ＬＣ，ＮＰ−ＨＣＳ，ＮＰ−ＳＨ（三井テ
キサコケミカル社製）、ＮＡＳ−４（日本油脂社製）な
どが好ましく、より好ましくはアイソパーＭ、ＪＷＳ８
９４７、アイソゾール４００、ＮＰ−ＬＣ，ＮＰ−ＨＣ
Ｓ，ＮＰ−ＳＨ、ＮＡＳ−４、さらに好ましくはＪＷＳ
８９４７、ＮＰ−ＨＣＳが挙げられる。

【００２２】着色粒子は顔料もしくは染料および樹脂を
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３
０重量％以下、より好ましくは１０重量％以上２５重量
％以下が好ましい。

【００２３】５重量％未満の場合には着色力が不十分と
なり、３０重量％を超えた場合には定着性が不十分とな
り、印字物の光沢などに問題が生じる場合がある。

【００２４】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、ロジン変性樹脂などが挙げられるが、ロジン変性樹
脂を使用することが好ましい。より好ましくは、該樹脂
の酸価が５０以上２５０以下であり、軟化点が７０℃以
上１５０℃以下であり、ロジン中のガムロジンの割合が
２０％以上であることが好ましい。

【００２５】また、ロジン変性樹脂としては、ロジン変
性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂を使用する
ことが好ましく、具体例としては、荒川化学社製のＦＧ
Ｍ−３１０，ＦＧＭ−３１２、ＵＮＩＯＮＣＡＰ社製
のＵＮＩＲＥＺ７０９，７１０８１１２、８１１５など
が挙げられる。

【００２６】ロジン変性樹脂の酸価が５０未満では帯電
性が不良になり、２５０を超えると絶縁性液体に対する
分散性が不良となる場合がある。

【００２７】ロジン変性樹脂の軟化点が７０℃未満では
保存性が不良となり、１５０℃を超えると定着性が不良
となる場合がある。

【００２８】ロジン変性樹脂のロジン中のガムロジンの
割合が２０％未満の場合には白地汚れ性が不良となる場
合がある。

【００２９】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−７、
１１、１００、２２０キャボット社製ＭＯＮＡＲＣＨ８
００，９００，ＭＯＧＵＬＬＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ
１３０ＲＥＧＡＬ３３０，４００，６６０Ｒコロンビ
アカーボン社製Ｒａｖｅｎ１２５５，１０２０，１００
０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。

【００３０】黄色系であればＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ−１，３，４，５，６，１２，１３，１
４，１５，１６，１７，１８，２４，５５，６５，７
３，７４，８１，８３，８７，９３，９４，９５，９
７，９８，１００，１０１，１０４，１０８，１０９，
１１０，１１３，１１６，１１７，１２０，１２３，１
２８，１２９，１３３，１３８，１３９，１４７，１５
１，１５３，１５４，１５５，１５６，１６８，１６
９，１７０，１７１，１７２，１７３が挙げられ、Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−１２、１３、１
４、１７、８１、９５、１０９、１５４を使用すること
が好ましい。

【００３１】紅色系であればＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｒｅｄ−１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，
１２，１４，１５，１７，１８，２２，２３，３１，３
７，３８，４１，４２，４８：１，４８：２，４８：
３，４８：４，４９：１，４９：２，５０：１，５２：
１，５２：２，５３：１，５４，５７：１，５８：４，
６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，６５，６
６，６７，６８，８１，８３，８８，９０，９０：１，
１１２，１１４，１１５，１２２，１２３，１３３，１
４４，１４６，１４７，１４９，１５０，１５１，１６
６，１６８，１７０，１７１，１７２，１７４，１７
５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８５，１８
７，１８８，１８９，１９０，１９３，１９４，２０
２，２０８，２０９，２１４，２１６，２２０，２２
１，２２４，２４２，２４３，２４３：１，２４５，２
４６，２４７が挙げられＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅ
ｄ−３１，４８：３，５７：１，８１，１２２が好まし
い。

【００３２】藍色系であればＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ−１，２，９，１４，１５，１６，１７：１，
１９，２１，２２，２４，２５，５６，６０，６１，６
３，６４が挙げられＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ
−１５が好ましい。

【００３３】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。

【００３４】また、着色粒子は顔料もしくは染料、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。

【００３５】さらに、粒子中、粒子表面に荷電制御剤を
荷電制御のために添加しても良い。

【００３６】荷電制御剤を適切に選ぶことにより正、負
いずれにも帯電させることができる。

【００３７】荷電制御剤としては特に限定されないが、
例えば、低分子量のレシチン、バリウムペテロネート、
ナトリウムアルキルサクシネート、コバルトナフテー
ト、アルミニウムステアレート、コバルトオクテート、
ジルコニウムナフテート、４級アンモニウム塩、３級ア
ミンなどの他、高分子型荷電制御剤を用いることができ
る。

【００３８】特に、キャリア溶剤、樹脂それぞれに相溶
性の良い部位を合わせ持つグラフト型両親媒性ポリマー
は電荷が安定であるため好ましい。キャリア溶剤に可溶
である部位としては、例えば、高級脂肪酸ビニルエステ
ル、ビニルアルキルエーテル、アクリル酸アルキルエス
テル、メタクリル酸アルキルエステルなどから重合され
るポリマーが挙げられる。また、樹脂に可溶性の部位と
しては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニル、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリロ
ニトリル、ジアルキルアミノアルキルアクリレートなど
から重合されるポリマーが挙げられるがこれらに限定さ
れるものではない。他にも、このような両親媒性ポリマ
ーの例として、特公昭６０−１５０６３に示されたもの
が知られている。現像剤中の荷電制御剤の含量は特に限
定されないが、現像剤中に０．０００１〜２０重量％含
まれることが好ましい。

【００３９】また、ワックスを分散性向上のために添加
してもよい。ワックスとしては、ポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックスなどの合成ワックスやモン
タンワックス、カルナバワックスなどの天然ワックスが
挙げられる。現像剤中のワックスの含量は特に限定され
ないが、０．００１〜１０重量％含まれることが好まし
い。

【００４０】本発明の液体トナーを作るには、樹脂、着
色材を２軸押しだし機、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。

【００４１】次に本発明の画像形成方法について説明す
る。

【００４２】本発明のトナーは、静電潛像担持体上の静
電潛像を現像して顕像化するために用いられるものであ
るが、靜電潜像担持体としては例えば靜電記録紙、セレ
ン系感光体、有機感光体、アモルファスシリコン感光体
などがある。靜電潜像担持体として感光体を用いた場合
には、現像により顕像化された感光体上の顕像を紙など
の被転写体に転写し定着する。また、カラートナーを用
いてフルカラー画像を形成する場合には、例えば靜電潜
像担持体上の靜電潜像を液体トナーで現像し、この現像
により顕像化された顕像を被転写体に靜電転写するプロ
セスを繰り返すことによって被転写体上にフルカラー画
像を形成し、最終的に被転写体上に形成された画像を定
着するという方法がある。

【００４３】なお、本発明で言う被転写体としては、
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。

【００４４】また、静電潜像担持体と被転写体の間に中
間転写体が存在しても構わない。

【００４５】これらの画像形成方法は、例えば、複写機
やレーザービームプリンターなどに利用されるものであ
る。

【００４６】

【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。

【００４７】実施例１ロジン変性マレイン酸樹脂（ＦＧＭ３１０，酸価１０
０，軟化点１２０℃，荒川化学社製）１４２０ｇ，Ｌｉ
ｏｎｏｌｒｅｄ６ＢＦＧ４２１３（東洋インキ社
製）４００ｇ，ポリエチレングリコール（ＰＥＧ６００
０，三洋化成社製）１８０ｇ，をミキサーで予備混合し
た後、二軸押出し機を用いて溶融混練した（フィード量
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５４ｇ（米国特許３、９００、４１２
号、２４欄、第２０行目〜第３６行目の実施例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８ｇ、および石油炭化水素系溶剤であり、次の
特性を持つ溶剤ＪＷＳ８９４７体積固有抵抗１０¹⁴Ωｃｍ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１．５７ｃＳｔ１１７１ｇとを混合し、振動ミルにて５時間粉砕して、
平均粒子径１．２μｍ液体トナーが得られた。この原液
２００ｇおよび前述の荷電制御剤溶液２００ｇおよびＪ
ＷＳ８９４７を１６００ｇ混合して現像剤とした。

【００４８】この着色粒子の電荷保持率は９０％であ
り、交流導電度は２５．８p Ｓ/cmであった。

【００４９】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転写ドラム上に
貼りつけたアート紙上に画像を靜電転写し、その画像に
２０ｋｇの線圧をかけ、かつ圧力ローラーの温度が２０
０℃で定着したところ、白地汚れが無く、画像の乱れの
ない印字濃度１．４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、微小網点の
形状の乱れも無く、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った。

【００５０】実施例２ロジン変性マレイン酸樹脂（ＦＧＭ３１０，酸価１０
０，軟化点１２０℃，荒川化学社製）１４００ｇ，ＫＥ
ＴＹｅｌｌｏｗ４０５（大日本インキ化学社製）４０
０ｇ，ポリエチレングリコール（ＰＥＧ６０００，三洋
化成社製）２００ｇ，をミキサーで予備混合した後、二
軸押出し機を用いて溶融混練した（フィード量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（米国特許３、９００、４１２号、２４
欄、第２０行目〜第３６行目の実施例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ＪＷＳ８９４７を１２５０ｇ混合し、振
動ミルにて７時間粉砕して、平均粒子径０．８μｍ液体
現像剤が得られた。この原液２００ｇおよび前述の荷電
制御剤溶液２００ｇおよびＪＷＳ８９４７を１６００ｇ
混合して現像剤とした。

【００５１】この着色粒子の電荷保持率は８５％であ
り、交流導電度は３１p Ｓ/cm であった。

【００５２】また、実施例１と同様に印字を行ったとこ
ろ白地汚れが無く、画像の乱れのない印字濃度１．３５
の良好な画像が得られた。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、微少網点の形状の乱れも
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った。

【００５３】比較例１実施例１と同様に振動ミルにて粉砕して得られた原液４
００ｇおよびＪＷＳ８９４７を１６００ｇ混合して現像
剤とした。

【００５４】この着色粒子の電荷保持率は５％であり、
交流導電度は９．６p Ｓ/cmであった。

【００５５】また、実施例１と同様に印字を行ったとこ
ろベタ部の後端に尾引きが見られるなど良好な画像を得
ることができなかった。

【００５６】比較例２実施例２と同様に振動ミルにて粉砕して得られた原液４
００ｇおよびレシチン０．３ｇ（固形分１４％）および
ＪＷＳ８９４７を１６００ｇ混合して現像剤とした。

【００５７】この着色粒子の電荷保持率は２０％であ
り、交流導電度は９１p Ｓ/cm であった。

【００５８】また、実施例１と同様に印字を行ったとこ
ろ白地汚れがみられ、さらにベタ部の後端に尾引きが見
られるなど良好な画像を得ることができなかった。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の現像剤を用
いることによって画像の乱れのない良好な印字物を安定
して得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】すくなくとも樹脂および着色材からなる着
色粒子が絶縁性液体に分散されてなる液体現像剤におい
て、着色粒子の電荷保持率が５０％以上であることを特
徴とする液体現像剤。
【請求項２】液体現像剤の交流導電度が１０p Ｓ/cm 以
上であることを特徴とする請求項１記載の液体現像剤。
【請求項３】静電潛像担持体上の静電潛像に液体現像剤
を供給し現像した後、被転写体に転写する画像形成方法
に用いられる請求項１記載の液体現像剤。