JP2009186970A - Liquid developer and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体現像剤および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid developer and an image forming apparatus.
潜像担持体上に形成した静電潜像を現像するために用いられる現像剤として、顔料等の着色剤および結着樹脂を含む材料で構成されるトナーを電気絶縁性の担体液(絶縁性液体)に分散した液体現像剤が知られている。
従来より、このような液体現像剤を構成するトナー粒子には、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体やエポキシ樹脂等の樹脂材料が用いられている。このような樹脂材料は、取り扱いが容易で、得られる画像の発色性が良く、また、高い定着特性が得られるという特徴を有している。
As a developer used to develop the electrostatic latent image formed on the latent image carrier, a toner composed of a material containing a colorant such as a pigment and a binder resin is used as an electrically insulating carrier liquid (insulating property). Liquid developers dispersed in (liquid) are known.
Conventionally, a resin material such as a polyester resin, a styrene-acrylic acid ester copolymer, or an epoxy resin has been used for toner particles constituting such a liquid developer. Such a resin material has characteristics that it is easy to handle, has good color developability of the obtained image, and can obtain high fixing characteristics.
しかしながら、従来の液体現像剤では、トナー粒子を構成する樹脂材料と絶縁性液体との親和性が低く、絶縁性液体中へのトナー粒子の分散性を十分に高いものとするのが困難であった。
このようなトナー粒子の分散性を向上させるために、トナー粒子を構成する樹脂材料として、絶縁性液体との親和性が高いロジン系樹脂を用いる試みが行われている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載の液体現像剤では、トナー粒子の初期の分散性は良好であるが、経時的にトナー粒子同士が凝集してしまい、長期にわたって分散性を維持するのが困難であった。また、従来の液体現像剤では、十分な帯電特性が得られず、特に、正帯電の帯電特性を得るのが困難であった。
However, in conventional liquid developers, the affinity between the resin material constituting the toner particles and the insulating liquid is low, and it is difficult to sufficiently disperse the toner particles in the insulating liquid. It was.
In order to improve the dispersibility of such toner particles, an attempt has been made to use a rosin resin having a high affinity with an insulating liquid as a resin material constituting the toner particles (see, for example, Patent Document 1). .)
However, in the liquid developer described in Patent Document 1, the initial dispersibility of the toner particles is good, but the toner particles aggregate over time, and it is difficult to maintain the dispersibility for a long time. It was. Further, conventional liquid developers cannot obtain sufficient charging characteristics, and in particular, it is difficult to obtain positive charging characteristics.
本発明の目的は、正帯電の帯電特性に優れ、トナー粒子の長期分散安定性に優れた液体現像剤を提供すること、また、このような液体現像剤を用いた画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid developer having excellent positive charge characteristics and excellent long-term dispersion stability of toner particles, and to provide an image forming apparatus using such a liquid developer. It is in.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液体現像剤は、絶縁性液体と、トナー粒子と、分散剤とを含み、
前記トナー粒子は、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものであり、
前記分散剤は、アミン価を有するものであることを特徴とする。
本発明の液体現像剤では、前記分散剤のアミン価は、1〜100mgKOH/gであることが好ましい。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The liquid developer of the present invention includes an insulating liquid, toner particles, and a dispersant.
The toner particles are those in which a rosin resin is present on at least a part of the surface,
The dispersant has an amine value.
In the liquid developer of the present invention, the amine value of the dispersant is preferably 1 to 100 mgKOH / g.
本発明の液体現像剤では、前記分散剤は、その分子内に、第2級アミン構造、第3級アミン構造、アミド結合構造なる群から選択される少なくとも1つの構造を有することが好ましい。
本発明の液体現像剤では、前記分散剤の含有量は、前記トナー粒子100重量部に対して0.2〜10重量部であることが好ましい。
In the liquid developer of the present invention, the dispersant preferably has at least one structure selected from the group consisting of a secondary amine structure, a tertiary amine structure, and an amide bond structure in the molecule.
In the liquid developer of the present invention, the content of the dispersant is preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.
本発明の液体現像剤では、前記トナー粒子は、前記ロジン系樹脂の他に、エステル結合を有する樹脂材料を含むものであることが好ましい。
本発明の液体現像剤では、前記ロジン系樹脂の軟化点は、80〜190℃であることが好ましい。
本発明の液体現像剤では、前記ロジン系樹脂の重量平均分子量は、500〜100000であることが好ましい。
In the liquid developer of the present invention, it is preferable that the toner particles include a resin material having an ester bond in addition to the rosin resin.
In the liquid developer of the present invention, the rosin resin preferably has a softening point of 80 to 190 ° C.
In the liquid developer of the present invention, the rosin resin preferably has a weight average molecular weight of 500 to 100,000.
本発明の液体現像剤では、前記絶縁性液体は、主として植物油で構成されたものであることが好ましい。
本発明の画像形成装置は、色の異なる複数の液体現像剤を用いて、複数の前記液体現像剤に対応した単色像を形成する複数の現像部と、
複数の前記現像部で形成された複数の前記単色像が順次転写され、転写された複数の前記単色像を重ね合わせてなる中間転写像を形成する中間転写部と、
前記中間転写像を前記記録媒体に転写し、前記記録媒体上に未定着カラー画像を形成する2次転写部と、
前記未定着カラー画像を前記記録媒体上に定着する定着部と、を有し、
前記液体現像剤が、絶縁性液体と、トナー粒子と、分散剤とを含み、
前記トナー粒子は、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものであり、
前記分散剤は、アミン価を有するものであることを特徴とする。
In the liquid developer of the present invention, it is preferable that the insulating liquid is mainly composed of vegetable oil.
The image forming apparatus of the present invention includes a plurality of developing units that form a single color image corresponding to the plurality of liquid developers by using a plurality of liquid developers having different colors.
An intermediate transfer unit that sequentially transfers a plurality of the single-color images formed by the plurality of developing units, and forms an intermediate transfer image formed by superimposing the transferred single-color images;
A secondary transfer unit that transfers the intermediate transfer image to the recording medium and forms an unfixed color image on the recording medium;
A fixing unit for fixing the unfixed color image on the recording medium,
The liquid developer includes an insulating liquid, toner particles, and a dispersant.
The toner particles are those in which a rosin resin is present on at least a part of the surface,
The dispersant has an amine value.
このような構成により、正帯電の帯電特性に優れ、トナー粒子の長期分散安定性に優れた液体現像剤を提供することができる。また、このような液体現像剤を用いた画像形成装置を提供することができる。 With such a configuration, it is possible to provide a liquid developer having excellent positive charging characteristics and excellent long-term dispersion stability of toner particles. In addition, an image forming apparatus using such a liquid developer can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について、詳細に説明する。
≪液体現像剤≫
まず、本発明の液体現像剤について説明する。
本発明の液体現像剤は、絶縁性液体と、トナー粒子と、アミン価を有する分散剤とを含むものである。また、本発明では、トナー粒子は、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
≪Liquid developer≫
First, the liquid developer of the present invention will be described.
The liquid developer of the present invention contains an insulating liquid, toner particles, and a dispersant having an amine value. In the present invention, the toner particles have a rosin resin on at least a part of the surface.
ところで、従来より、絶縁性液体へのトナー粒子の分散性を向上させるために、トナー粒子を構成する樹脂材料として、絶縁性液体との親和性が高いロジン系樹脂を用いる試みが行われている。しかしながら、従来の液体現像剤では、トナー粒子の初期の分散性は良好であるが、経時的にトナー粒子同士が凝集してしまい、長期にわたって分散性を維持するのが困難であった。また、従来の液体現像剤では、十分な帯電特性が得られず、特に、正帯電の帯電特性を得るのが困難であった。 By the way, conventionally, in order to improve the dispersibility of the toner particles in the insulating liquid, an attempt has been made to use a rosin resin having a high affinity with the insulating liquid as a resin material constituting the toner particles. . However, in the conventional liquid developer, the initial dispersibility of the toner particles is good, but the toner particles aggregate over time, and it is difficult to maintain the dispersibility over a long period of time. Further, conventional liquid developers cannot obtain sufficient charging characteristics, and in particular, it is difficult to obtain positive charging characteristics.
そこで、本発明者らは、上記問題に鑑み、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明では、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するトナー粒子と、アミン価を有する分散剤とを併用することにより、正帯電の帯電特性に優れるとともに、長期にわたってトナー粒子を安定して分散することが可能な液体現像剤を提供することができる。すなわち、正帯電の帯電特性に優れ、かつ、トナー粒子の長期分散安定性に優れた液体現像剤を提供することができる。また、帯電特性、長期分散安定性に優れることから、液邸現像剤は、現像効率、転写効率等の特性にも優れたものとなる。 In view of the above problems, the present inventors have intensively studied and as a result, completed the present invention. That is, in the present invention, the toner particles having a rosin resin on at least a part of the surface and the dispersant having an amine value are used in combination, so that the positively charged characteristics are excellent and the toner particles are stable over a long period of time. Thus, a liquid developer that can be dispersed can be provided. That is, it is possible to provide a liquid developer having excellent positive charge characteristics and excellent long-term dispersion stability of toner particles. In addition, because of excellent charging characteristics and long-term dispersion stability, the liquid developer is excellent in characteristics such as development efficiency and transfer efficiency.
以下、各成分について詳細に説明する。
<トナー粒子>
[トナー粒子の構成材料]
トナー粒子は、少なくとも、結着樹脂(樹脂材料)と着色剤とを含むものである。
1.樹脂材料(結着樹脂)
トナー粒子は、主成分としての樹脂材料を含む材料で構成されている。
Hereinafter, each component will be described in detail.
<Toner particles>
[Component material of toner particles]
The toner particles include at least a binder resin (resin material) and a colorant.
1. Resin material (binder resin)
The toner particles are made of a material containing a resin material as a main component.
本発明において、トナー粒子は、その表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものである。
ロジン系樹脂は、後述するような絶縁性液体との親和性(相溶性)の高い成分である。したがって、このようなロジン系樹脂が表面の少なくとも一部に存在するトナー粒子は、後述するような絶縁性液体中における分散安定性が特に高いものとなる。また、ロジン系樹脂は、後述するようなアミン価を持った分散剤との親和性が高いため、トナー粒子の表面に後述するような分散剤を強固に付着(吸着)させることができる。また、このようなロジン系樹脂は、絶縁性液体によって可塑化されるため、ロジン系樹脂が露出している部分に後述するような分散剤をさらに強固に付着(吸着)させることができる。その結果、トナー粒子の分散性が長期にわたって優れたものとすることができるとともに、液体現像剤の帯電特性を優れたものとすることができる。
In the present invention, the toner particles are those in which a rosin resin is present on at least a part of the surface thereof.
The rosin resin is a component having a high affinity (compatibility) with an insulating liquid as described later. Therefore, toner particles in which such a rosin resin is present on at least a part of the surface have particularly high dispersion stability in an insulating liquid as described later. Further, since the rosin resin has high affinity with a dispersant having an amine value as described later, the dispersant as described later can be firmly attached (adsorbed) to the surface of the toner particles. Further, since such a rosin resin is plasticized by an insulating liquid, a dispersant as described later can be adhered (adsorbed) more firmly to a portion where the rosin resin is exposed. As a result, the dispersibility of the toner particles can be improved over a long period of time, and the charging characteristics of the liquid developer can be improved.
なお、ロジン系樹脂は、トナー粒子の表面の少なくとも一部に存在するものであればよく、トナー粒子の表面に偏在するものであってもよく、また、トナー粒子表面を覆うように存在するものであってもよい。後者の場合、後述するような分散剤をトナー粒子表面付近により多く存在(吸着)させることができる。その結果、トナー粒子の分散性を長期にわたってより高いものとすることができるとともに、液体現像剤の帯電特性を特に優れたものとすることができる。 The rosin resin may be any resin that exists on at least a part of the surface of the toner particles, may be unevenly distributed on the surface of the toner particles, or may exist so as to cover the surface of the toner particles. It may be. In the latter case, a larger amount of the dispersant as described later can be present (adsorbed) near the toner particle surface. As a result, the dispersibility of the toner particles can be increased over a long period of time, and the charging characteristics of the liquid developer can be particularly improved.
このようなロジン系樹脂としては、例えば、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性マレイン樹脂、ロジン変性ポリエステル樹脂、フマル酸変性ロジン樹脂、エステルガム等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上述したようなロジン系樹脂の軟化点は、80〜190℃であるのが好ましく、80〜160℃であるのがより好ましく、80〜130℃であるのがさらに好ましい。これにより、トナー粒子の長期分散安定性、帯電特性を優れたものとしつつ、トナー粒子の定着特性と耐熱保存性をより高い次元で両立することができる。
Examples of such rosin resins include rosin-modified phenolic resins, rosin-modified maleic resins, rosin-modified polyester resins, fumaric acid-modified rosin resins, ester gums, etc., and one or more of these are combined. Can be used.
The softening point of the rosin resin as described above is preferably 80 to 190 ° C, more preferably 80 to 160 ° C, and further preferably 80 to 130 ° C. As a result, it is possible to achieve a higher level of toner particle fixing characteristics and heat-resistant storage stability while improving the long-term dispersion stability and charging characteristics of the toner particles.
また、ロジン系樹脂の重量平均分子量は、500〜100000であるのが好ましく、1000〜80000であるのがより好ましく、1000〜50000であるのがさらに好ましい。これにより、トナー粒子の長期分散安定性、帯電特性を優れたものとしつつ、トナー粒子の定着特性と耐熱保存性をより高い次元で両立することができる。
また、ロジン系樹脂の酸価は、40mgKOH/g以下であるのが好ましく、30mgKOH/g以下であるのがより好ましく、25mgKOH/g以下であるのがさらに好ましい。これにより、後述するような分散剤をトナー粒子表面付近により多く存在(吸着)させることができる。
The weight average molecular weight of the rosin resin is preferably 500 to 100,000, more preferably 1000 to 80000, and further preferably 1000 to 50000. As a result, it is possible to achieve a higher level of toner particle fixing characteristics and heat-resistant storage stability while improving the long-term dispersion stability and charging characteristics of the toner particles.
The acid value of the rosin resin is preferably 40 mgKOH / g or less, more preferably 30 mgKOH / g or less, and further preferably 25 mgKOH / g or less. As a result, a larger amount of the dispersant as described later can be present (adsorbed) near the surface of the toner particles.
また、トナー粒子を構成する樹脂材料中におけるロジン系樹脂の含有率は、1〜50wt%であるのが好ましく、5〜40wt%であるのがより好ましい。これにより、トナー粒子表面にロジン系樹脂をより確実に存在させることができ、トナー粒子の長期分散安定性をより効果的に向上させることができる。
また、トナー粒子は、上述したようなロジン系樹脂以外の公知の樹脂が含まれていてもよい。
The content of the rosin resin in the resin material constituting the toner particles is preferably 1 to 50 wt%, and more preferably 5 to 40 wt%. As a result, the rosin resin can be more reliably present on the surface of the toner particles, and the long-term dispersion stability of the toner particles can be more effectively improved.
The toner particles may contain a known resin other than the rosin resin as described above.
特に、上述したようなロジン系樹脂と、エステル結合を有する樹脂材料とを併用するのが好ましい。このような結合を有する樹脂材料は、ロジン系樹脂との相溶性が落ちる傾向があり、ロジン系樹脂をトナー粒子の表面により確実に存在させることができる。その結果、トナー粒子表面により多くの上記分散剤を付着あるいは吸着させることができ、トナー粒子の正の帯電特性をより高いものとすることができるとともに、トナー粒子の分散安定性をより高いものとすることができる。また、液体現像剤の高温保存性をより高いものとすることができる。 In particular, it is preferable to use a rosin resin as described above in combination with a resin material having an ester bond. The resin material having such a bond tends to be less compatible with the rosin resin, and the rosin resin can be surely present on the surface of the toner particles. As a result, more dispersant can be attached or adsorbed on the surface of the toner particles, the positive charging characteristics of the toner particles can be made higher, and the dispersion stability of the toner particles can be made higher. can do. Further, the high temperature storage stability of the liquid developer can be made higher.
エステル結合を有する樹脂材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特に、ポリエステル樹脂を用いるのが好ましい。ポリエステル樹脂は、透明性が高く、結着樹脂として用いた場合、得られる画像の発色性を高いものとすることができる。また、ポリエステル樹脂は、ロジン系樹脂との相溶−非相溶バランスをコントロールし易く、トナー粒子中においてロジン系樹脂と相分離構造や傾斜構造をとり易いため、トナー粒子の表面により効果的にロジン系樹脂を存在させることができる。 Examples of the resin material having an ester bond include polyester resins, styrene-acrylic acid ester copolymers, and methacrylic resins. Among these, it is particularly preferable to use a polyester resin. The polyester resin has high transparency, and when used as a binder resin, the color developability of the obtained image can be increased. In addition, the polyester resin can easily control the compatibility / incompatibility balance with the rosin resin, and can easily take a phase separation structure or a gradient structure with the rosin resin in the toner particles. A rosin resin can be present.
また、ポリエステル樹脂としては、重量平均分子量が3000〜12000である低分子量のポリエステル樹脂と、重量平均分子量Mwが20000〜400000である高分子量のポリエステル樹脂とを併用するのが好ましい。これにより、トナー粒子の表面により確実にロジン系樹脂を存在させることができる。また、保存時において、トナー粒子同士が凝集するのを確実に防止することができるとともに、定着時には、トナー粒子を記録媒体に比較的低温で定着させることができる。 Moreover, as a polyester resin, it is preferable to use together the low molecular weight polyester resin whose weight average molecular weight is 3000-12000, and the high molecular weight polyester resin whose weight average molecular weight Mw is 20000-400000. Thereby, the rosin resin can be surely present on the surface of the toner particles. In addition, the toner particles can be reliably prevented from aggregating during storage, and the toner particles can be fixed to the recording medium at a relatively low temperature during fixing.
上記低分子量のポリエステル樹脂は、構成モノマー成分として、エチレングリコール(EG)、および/またはネオペンチルグリコール(NPG)を有するものであるのが好ましい。また、上記低分子量のポリエステル樹脂を合成する際に使用する、全構成モノマー中におけるEGの含有率をW(EG)[wt%]、NPGの含有率をW(NPG)[wt%]としたとき、EGとNPGとの重量比率W(EG)/W(NPG)の値は0〜1.1であるのが好ましく、0.8〜1.0であるのがより好ましい。これにより、トナー粒子の保存性を十分に優れたものとすることができる。また、低温でより安定して記録媒体に定着させることができる。また、このような液体現像剤は、高速での画像形成にもより好適に適用することができる。 The low molecular weight polyester resin preferably has ethylene glycol (EG) and / or neopentyl glycol (NPG) as a constituent monomer component. In addition, the content of EG in all the constituent monomers used when synthesizing the low molecular weight polyester resin is W (EG) [wt%], and the content of NPG is W (NPG) [wt%]. In this case, the value of the weight ratio W (EG) / W (NPG) between EG and NPG is preferably 0 to 1.1, and more preferably 0.8 to 1.0. Thereby, the storage stability of the toner particles can be made sufficiently excellent. Further, it can be more stably fixed on the recording medium at a low temperature. Further, such a liquid developer can be more suitably applied to image formation at high speed.
また、低分子量のポリエステル樹脂のガラス転移点Tgは、30〜55℃であるのが好ましく、35〜50℃であるのがより好ましい。上記条件を満たす低分子量のポリエステル樹脂をトナー粒子の構成材料として用いることにより、保存時において、トナー粒子同士の凝集、融着がより確実に抑制され、液体現像剤の保存性はより優れたものとなる。さらに、トナー粒子を記録媒体に低温でより好適に定着させることができる。 Moreover, it is preferable that it is 30-55 degreeC, and, as for the glass transition point Tg of a low molecular weight polyester resin, it is more preferable that it is 35-50 degreeC. By using a low molecular weight polyester resin that satisfies the above conditions as a constituent material of toner particles, aggregation and fusion of toner particles are more reliably suppressed during storage, and the storage stability of the liquid developer is superior. It becomes. Further, the toner particles can be more suitably fixed on the recording medium at a low temperature.
また、低分子量のポリエステル樹脂の軟化点Tfは、60〜120℃であるのが好ましく、80〜110℃であるのがより好ましい。上記条件を満たすポリエステル樹脂をトナー粒子の構成材料として用いることにより、保存時においては、トナー粒子同士の凝集、融着がより確実に抑制され、液体現像剤の保存性はより優れたものとなる。さらに、定着時においては、トナー粒子をより少ない熱量で溶融させることができる。これにより、トナー粒子を低温で、より安定して定着させることができる。また、このような液体現像剤は、高速での画像形成にも、より好適に適応するものとなる。 The softening point Tf of the low molecular weight polyester resin is preferably 60 to 120 ° C, more preferably 80 to 110 ° C. By using a polyester resin that satisfies the above conditions as a constituent material of the toner particles, during storage, aggregation and fusion of the toner particles are more reliably suppressed, and the storage stability of the liquid developer becomes better. . Further, at the time of fixing, the toner particles can be melted with a smaller amount of heat. Thereby, the toner particles can be fixed more stably at a low temperature. Further, such a liquid developer is more suitably adapted to high-speed image formation.
なお、本明細書で、ガラス転移点Tgとは、示差走査熱量測定機DSC−220C(SII製)における測定条件:サンプル量10mg、昇温速度10℃/min、測定温度範囲10〜150℃で測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度をいう。 In this specification, the glass transition point Tg is a measurement condition in a differential scanning calorimeter DSC-220C (manufactured by SII): a sample amount of 10 mg, a heating rate of 10 ° C./min, and a measuring temperature range of 10 to 150 ° C. When measured, it refers to the temperature at the intersection of an extension of the baseline below the glass transition point and a tangent that indicates the maximum slope from the peak rise to the peak apex.
また、軟化点とは、高化式フローテスター(島津製作所製)における測定条件:昇温速度:5℃/min、ダイ穴径1.0mmで規定される軟化開始温度のことを指す。
また、トナー粒子中にポリエステル樹脂を含む場合、ポリエステル樹脂中における、低分子量のポリエステル樹脂の含有量は、50〜90wt%であるのが好ましく、60〜80wt%であるのがより好ましい。これにより、液体現像剤の保存性、低温定着性は特に優れたものとなる。
The softening point refers to a softening start temperature defined by measurement conditions in a Koka flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation): temperature rising rate: 5 ° C./min and die hole diameter 1.0 mm.
Further, when the polyester resin is included in the toner particles, the content of the low molecular weight polyester resin in the polyester resin is preferably 50 to 90 wt%, and more preferably 60 to 80 wt%. As a result, the storage stability and low-temperature fixability of the liquid developer are particularly excellent.
上述したような高分子量のポリエステル樹脂は、構成モノマー成分として、エチレングリコール(EG)、および/またはネオペンチルグリコール(NPG)を有するものであるのが好ましい。また、このようなポリエステル樹脂を合成する際に使用する、全構成モノマー中におけるEGの含有率をW(EG)[wt%]、NPGの含有率をW(NPG)[wt%]としたとき、EGとNPGとの重量比率W(EG)/W(NPG)の値は1.2〜3.0であるのが好ましく、1.5〜2.0であるのがより好ましい。これにより、液体現像剤の保存性は特に優れたものとなる。また、定着時には、トナー粒子を低温でより好適に定着させることができる。さらに、定着されたトナー粒子は記録媒体との密着性、および耐候性がさらに優れたものとなり、得られるトナー画像は特に優れた耐久性を有するものとなる。 The high molecular weight polyester resin as described above preferably has ethylene glycol (EG) and / or neopentyl glycol (NPG) as a constituent monomer component. In addition, when synthesizing such a polyester resin, the content of EG in all constituent monomers is W (EG) [wt%], and the content of NPG is W (NPG) [wt%]. The value of the weight ratio W (EG) / W (NPG) between EG and NPG is preferably 1.2 to 3.0, more preferably 1.5 to 2.0. As a result, the storage stability of the liquid developer is particularly excellent. Further, at the time of fixing, the toner particles can be more preferably fixed at a low temperature. Further, the fixed toner particles are further improved in adhesion to the recording medium and weather resistance, and the obtained toner image has particularly excellent durability.
また、高分子量のポリエステル樹脂のガラス転移点Tgは、45〜70℃であるのが好ましく、50〜65℃であるのがより好ましい。上記条件を満たす高分子量のポリエステル樹脂をトナー粒子の構成材料として用いることにより、保存時において、トナー粒子同士の凝集、融着がより確実に抑制され、液体現像剤の保存性はより優れたものとなる。特に、液体現像剤を高温で保存する場合においても、トナー粒子同士が凝集するのがより確実に防止され、液体現像剤は、高温保存性に特に優れたものとなる。さらに、トナー粒子を記録媒体に低温でより好適に定着させることができる。 Moreover, it is preferable that it is 45-70 degreeC, and, as for the glass transition point Tg of a high molecular weight polyester resin, it is more preferable that it is 50-65 degreeC. By using a high molecular weight polyester resin that satisfies the above conditions as a constituent material of toner particles, the aggregation and fusion of toner particles are more reliably suppressed during storage, and the storage stability of the liquid developer is superior. It becomes. In particular, even when the liquid developer is stored at a high temperature, the toner particles are more reliably prevented from aggregating with each other, and the liquid developer is particularly excellent in high-temperature storage. Further, the toner particles can be more suitably fixed on the recording medium at a low temperature.
また、高分子量のポリエステル樹脂の軟化点Tfは、60〜220℃であるのが好ましく、80〜190℃であるのがより好ましい。上記条件を満たすポリエステル樹脂をトナー粒子の構成材料として用いることにより、保存時においては、トナー粒子同士の凝集、融着がより確実に抑制され、液体現像剤の保存性はより優れたものとなる。さらに、定着時においては、トナー粒子を記録媒体に低温で、より強固に定着させることができる。 Moreover, it is preferable that it is 60-220 degreeC, and, as for the softening point Tf of a high molecular weight polyester resin, it is more preferable that it is 80-190 degreeC. By using a polyester resin that satisfies the above conditions as a constituent material of the toner particles, during storage, aggregation and fusion of the toner particles are more reliably suppressed, and the storage stability of the liquid developer becomes better. . Further, at the time of fixing, the toner particles can be fixed more firmly on the recording medium at a low temperature.
上述したような低分子量のポリエステル樹脂、および高分子量のポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂のガラス転移点Tgは、35〜60℃であるのが好ましく、40〜50℃であるのがより好ましい。上記条件を満たすポリエステル樹脂をトナー粒子の構成材料として用いることにより、保存時において、トナー粒子同士の凝集、融着がより確実に抑制され、液体現像剤の保存性はより優れたものとなる。また、トナー粒子を記録媒体に低温でより好適に定着させることができる。 The glass transition point Tg of the low molecular weight polyester resin and the polyester resin containing the high molecular weight polyester resin as described above is preferably 35 to 60 ° C, and more preferably 40 to 50 ° C. By using a polyester resin that satisfies the above conditions as a constituent material of the toner particles, aggregation and fusion of the toner particles are more reliably suppressed during storage, and the storage stability of the liquid developer is further improved. Further, the toner particles can be more suitably fixed on the recording medium at a low temperature.
また、トナー粒子中にポリエステル樹脂を含む場合、ポリエステル樹脂中における、上記高分子量のポリエステル樹脂の含有量は、10〜50wt%であるのが好ましく、20〜40wt%であるのがより好ましい。これにより、液体現像剤の保存性、低温定着性は特に優れたものとなる。
トナー粒子中に含まれるロジン系樹脂以外の樹脂材料の酸価は、5〜20mgKOH/gであるのが好ましく、5〜15mgKOH/gであるのがより好ましい。これにより、トナー粒子表面にロジン系樹脂をより確実に存在させることができ、後述するようなアミン価を持った分散剤をより効果的に、トナー粒子表面付近に吸着させることができる。その結果、トナー粒子の長期分散安定性、正帯電の帯電特性をより優れたものとすることができる。
When the toner particles include a polyester resin, the content of the high molecular weight polyester resin in the polyester resin is preferably 10 to 50 wt%, and more preferably 20 to 40 wt%. As a result, the storage stability and low-temperature fixability of the liquid developer are particularly excellent.
The acid value of the resin material other than the rosin resin contained in the toner particles is preferably 5 to 20 mgKOH / g, and more preferably 5 to 15 mgKOH / g. As a result, the rosin resin can be more reliably present on the toner particle surface, and a dispersant having an amine value as described later can be more effectively adsorbed near the toner particle surface. As a result, it is possible to improve the long-term dispersion stability and positive charging characteristics of the toner particles.
トナー粒子中に含まれるロジン系樹脂および上記ポリエステル樹脂以外の樹脂材料の軟化点は、特に限定されないが、50〜130℃であるのが好ましく、50〜120℃であるのがより好ましく、60〜115℃であるのがさらに好ましい。これにより、トナー粒子の定着特性を特に優れたものとすることができる。なお、本明細書で、軟化点とは、高化式フローテスター(島津製作所製)における測定条件:昇温速度:5℃/min、ダイ穴径1.0mmで規定される軟化開始温度のことを指す。 The softening point of the resin material other than the rosin resin and the polyester resin contained in the toner particles is not particularly limited, but is preferably 50 to 130 ° C, more preferably 50 to 120 ° C, and more preferably 60 to More preferably, it is 115 degreeC. Thereby, the fixing property of the toner particles can be made particularly excellent. In the present specification, the softening point is a measurement condition in a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation): a temperature increase rate: 5 ° C./min, and a softening start temperature defined by a die hole diameter of 1.0 mm. Point to.
2.着色剤
また、トナーは、着色剤を含んでいてもよい。着色剤としては、特に限定されず、例えば、公知の顔料、染料等を使用することができる。
3.その他の成分
また、トナーは、上記以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、公知のワックス、磁性粉末等が挙げられる。
また、トナー粒子の構成材料(成分)としては、上記のような材料のほかに、例えば、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム、シリカ、酸化チタン、酸化鉄、脂肪酸、脂肪酸金属塩等を用いてもよい。
2. Colorant The toner may contain a colorant. The colorant is not particularly limited, and for example, known pigments and dyes can be used.
3. Other Components The toner may contain components other than those described above. Examples of such components include known waxes and magnetic powders.
In addition to the above materials, for example, zinc stearate, zinc oxide, cerium oxide, silica, titanium oxide, iron oxide, fatty acid, fatty acid metal salt, etc. are used as the constituent material (component) of the toner particles. May be.
[トナー粒子の形状]
上記のような材料で構成されたトナー粒子の平均粒径は、0.5〜3μmであるのが好ましく、1〜2.5μmであるのがより好ましく、1〜2μmであるのがさらに好ましい。トナー粒子の平均粒径が前記範囲内の値であると、各トナー粒子間での特性のばらつきを小さいものとし、液体現像剤全体としての信頼性を高いものとしつつ、液体現像剤により形成されるトナー画像の解像度を十分に高いものとすることができる。また、トナー粒子の絶縁性液体への分散を良好にし、液体現像剤の保存性を高いものとできる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。
液体現像剤中におけるトナー粒子の含有率は、10〜60wt%であるのが好ましく、20〜50wt%であるのがより好ましい。
[Toner particle shape]
The average particle diameter of the toner particles composed of the above materials is preferably 0.5 to 3 μm, more preferably 1 to 2.5 μm, and further preferably 1 to 2 μm. When the average particle diameter of the toner particles is within the above range, the variation in characteristics among the toner particles is small, and the liquid developer as a whole is made highly reliable while being formed with the liquid developer. The resolution of the toner image can be made sufficiently high. Further, it is possible to improve the dispersion of the toner particles in the insulating liquid and to improve the storage stability of the liquid developer. In the present specification, “average particle diameter” refers to an average particle diameter based on volume.
The content ratio of the toner particles in the liquid developer is preferably 10 to 60 wt%, and more preferably 20 to 50 wt%.
<分散剤>
次に、分散剤について説明する。
本発明の液体現像剤中には、アミン価を有する分散剤が含まれている。
ところで、上述したようなロジン系樹脂やその他の樹脂材料は、一般に、負帯電性のものである。このような負帯電性の樹脂材料を用いた場合、トナー粒子(液体現像剤)を正帯電させるのが困難であった。また、このような負帯電性の樹脂材料を用いたトナー粒子に、帯電制御剤を添加して正帯電させることも考えられるが、十分な帯電量を得るのが困難であった。また、正帯電性の樹脂材料をトナー粒子の構成材料として用いることも考えられるが、正帯電性の樹脂材料は、樹脂そのものの安定性が低く、トナー粒子を構成する材料として適用するのが困難であった。
<Dispersant>
Next, the dispersant will be described.
The liquid developer of the present invention contains a dispersant having an amine value.
By the way, rosin-based resins and other resin materials as described above are generally negatively charged. When such a negatively chargeable resin material is used, it is difficult to positively charge the toner particles (liquid developer). In addition, it is conceivable to add a charge control agent to toner particles using such a negatively chargeable resin material for positive charging, but it is difficult to obtain a sufficient charge amount. Although it is conceivable to use a positively chargeable resin material as a constituent material of toner particles, a positively chargeable resin material has low stability of the resin itself and is difficult to apply as a material constituting toner particles. Met.
これに対して、本発明のように、アミン価を有する分散剤を用いることにより、以下のような効果が得られる。
ロジン系樹脂は、一般に酸価の高い成分である。アミン価を有する分散剤は、このように酸価の高い成分がトナー粒子の表面に存在すると、トナー粒子の表面を覆うように付着または吸着する。また、アミン価を有する分散剤は、上述したロジン系樹脂との相溶性(親和性)が高く、トナー粒子の表面に強固に付着または吸着する。その結果、トナー粒子の長期分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、後述するような画像形成装置において、現像部等で回収された液体現像剤を再利用する際に、回収された液体現像剤内のトナー粒子を容易に再分散させることができ、容易に再利用することができる。
On the other hand, the following effects can be obtained by using a dispersant having an amine value as in the present invention.
The rosin resin is generally a component having a high acid value. When such a component having a high acid value is present on the surface of the toner particles, the dispersant having an amine value adheres or adsorbs so as to cover the surface of the toner particles. Further, the dispersant having an amine value has high compatibility (affinity) with the above-described rosin resin, and is firmly attached or adsorbed on the surface of the toner particles. As a result, the long-term dispersion stability of the toner particles can be made particularly excellent. Further, in the image forming apparatus described later, when the liquid developer collected in the developing unit or the like is reused, the toner particles in the collected liquid developer can be easily redispersed, and easily Can be reused.
また、アミン価を有する分散剤は、その分子内に、アミン構造またはアミド構造由来の窒素原子を有している。この窒素原子が、樹脂材料の酸性基等から遊離したプロトン(H+)を引きつけるため、トナー粒子を正帯電させることができる。
また、アミン価を有する分散剤は、後述するような絶縁性液体との相溶性も高く、トナー粒子の表面に付着(吸着)することにより、トナー粒子の分散安定性を特に高いものとすることができる。
In addition, the dispersant having an amine value has a nitrogen atom derived from an amine structure or an amide structure in the molecule. This nitrogen atom attracts protons (H + ) liberated from the acidic group of the resin material, so that the toner particles can be positively charged.
Further, the dispersant having an amine value has high compatibility with an insulating liquid as described later, and makes the dispersion stability of the toner particles particularly high by adhering (adsorbing) to the surface of the toner particles. Can do.
このように本発明では、ロジン系樹脂を用いたトナー粒子と、アミン価を有する分散剤とを併用することにより、得られる液体現像剤は、トナー粒子の長期分散安定性に優れるとともに、正帯電の帯電特性に優れたものとなる。また、現像効率、転写効率等の特性にも優れたものとなる。
アミン価を有する分散剤は、その分子内に、第2級アミン構造、第3級アミン構造、アミド結合構造なる群から選択される少なくとも1つの構造を有しているのが好ましい。これにより、トナー粒子の表面に分散剤をより強固に吸着させることができ、トナー粒子の長期分散安定性、正帯電の帯電特性をより優れたものとすることができる。
As described above, in the present invention, by using the toner particles using the rosin resin together with the dispersant having an amine value, the obtained liquid developer has excellent long-term dispersion stability of the toner particles and is positively charged. The charging characteristics are excellent. In addition, the characteristics such as development efficiency and transfer efficiency are excellent.
The dispersant having an amine value preferably has at least one structure selected from the group consisting of a secondary amine structure, a tertiary amine structure, and an amide bond structure in the molecule. As a result, the dispersant can be more firmly adsorbed on the surface of the toner particles, and the long-term dispersion stability and positive charging characteristics of the toner particles can be further improved.
本発明で用いる分散剤は、アミン価を有するものであるが、そのアミン価が1〜100mgKOH/gであるものが好ましく、10〜80mgKOH/gであるものがより好ましい。これにより、トナー粒子をより確実に正に帯電させることができるとともに、トナー粒子の分散安定性をより高いものとすることができる。これに対して、前記分散剤のアミン価が前記下限値未満であると、十分な正帯電の帯電特性が得られない場合がある。また、前記分散剤のアミン価が前記上限値を超えると、分散剤同士が凝集してしまい、十分な分散安定性が得られない場合がある。 The dispersant used in the present invention has an amine value, and the amine value is preferably 1 to 100 mgKOH / g, more preferably 10 to 80 mgKOH / g. Thereby, the toner particles can be positively charged more reliably and the dispersion stability of the toner particles can be further increased. On the other hand, if the amine value of the dispersant is less than the lower limit, sufficient positive charging characteristics may not be obtained. Moreover, when the amine value of the said dispersing agent exceeds the said upper limit, dispersing agents will aggregate, and sufficient dispersion stability may not be obtained.
アミン価を有する分散剤としては、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のEFKA−5044、EFKA−5244、EFKA−6220、EFKA−6225、EFKA−7564、EFKA−4080等、ビックケミー社製のAnti−Terra−U、Disperbyk−101、Disperbyk−106、Disperbyk−108、Disperbyk−109、Disperbyk−116、Disperbyk−140(「Disperbyk」は、ビックケミー社の登録商標)等、ニューセンチュリーコーティングス社製のAgrisperse FA、Agrisperse 712等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the dispersant having an amine value include EFKA-5044, EFKA-5244, EFKA-6220, EFKA-6225, EFKA-7564, and EFKA-4080 manufactured by Ciba Specialty Chemicals. Tera-U, Disperbyk-101, Disperbyk-106, Disperbyk-108, Disperbyk-109, Disperbyk-116, Disperbyk-140 (“Disperbyk” is a registered trademark of BYK Chemie), New Century FA , Agrisperse 712 and the like, and one or more of them can be used in combination.
液体現像剤中におけるアミン価を有する分散剤の含有率は、トナー粒子100重量部に対して、0.2〜10重量部であるのが好ましく、1〜8重量部であるのがより好ましく、3〜6重量部であるのがさらに好ましい。分散剤の含有量が上記範囲であると、トナー粒子の長期分散安定性を効果的に向上させることができるとともに、正帯電の帯電特性をより優れたものとすることができる。 The content of the dispersant having an amine value in the liquid developer is preferably 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles. More preferably, it is 3 to 6 parts by weight. When the content of the dispersing agent is in the above range, the long-term dispersion stability of the toner particles can be effectively improved, and the positive charging characteristics can be further improved.
<絶縁性液体>
次に、絶縁性液体について説明する。
絶縁性液体は、十分に絶縁性の高い液体であればよいが、具体的には、室温(20℃)での電気抵抗が1×109Ωcm以上であるのが好ましく、1×1011Ωcm以上であるのがより好ましく、1×1013Ωcm以上であるのがさらに好ましい。
<Insulating liquid>
Next, the insulating liquid will be described.
The insulating liquid may be a liquid having a sufficiently high insulating property. Specifically, the electric resistance at room temperature (20 ° C.) is preferably 1 × 10 9 Ωcm or more, and preferably 1 × 10 11 Ωcm. More preferably, it is more preferably 1 × 10 13 Ωcm or more.
また、絶縁性液体の比誘電率は、3.5以下であるのが好ましい。
このような条件を満足する絶縁性液体としては、例えば、アイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL(アイソパー;エクソン化学社の商品名)、シエルゾール70、シエルゾール71(シエルゾール;シエルオイル社の商品名)、アムスコOMS、アムスコ460溶剤(アムスコ;スピリッツ社の商品名)、低粘度・高粘度流動パラフィン(和光純薬工業)等の鉱物油(炭化水素系液体)、脂肪酸グリセリド、脂肪酸モノエステル、中鎖脂肪酸エステル等の脂肪酸エステルまたはそれらを含む植物油、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。上述した中でも、特に、植物油は、上記ロジン系樹脂やアミン価を有する分散剤との親和性(相溶性)が特に高いため、トナー粒子の分散安定性をさらに向上させることができる。
また、液体現像剤(絶縁性液体)中には、上述した成分以外に、公知の酸化防止剤、帯電制御剤等を含んでいてもよい。
The dielectric constant of the insulating liquid is preferably 3.5 or less.
Examples of the insulating liquid that satisfies such conditions include Isopar E, Isopar G, Isopar H, Isopar L (Isopar; trade name of Exxon Chemical), Cielsol 70, Cielsol 71 (Cielsol; Commodity of Ciel Oil) Name), Amsco OMS, Amsco 460 solvent (Amsco; trade name of Spirits), mineral oil (hydrocarbon liquid) such as low viscosity / high viscosity liquid paraffin (Wako Pure Chemical Industries), fatty acid glyceride, fatty acid monoester, Fatty acid esters such as medium chain fatty acid esters or vegetable oils containing them, octane, isooctane, decane, isodecane, decalin, nonane, dodecane, isododecane, cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, etc. 1 out of Or they may be used in combination of two or more. Among the above-mentioned, since the vegetable oil has particularly high affinity (compatibility) with the rosin resin and the dispersant having an amine value, the dispersion stability of the toner particles can be further improved.
Further, the liquid developer (insulating liquid) may contain a known antioxidant, a charge control agent and the like in addition to the components described above.
絶縁性液体の粘度は、特に限定されないが、5〜1000mPa・sであるのが好ましく、50〜800mPa・sであるのがより好ましく、50〜500mPa・sであるのがさらに好ましい。絶縁性液体の粘度が前記範囲内の値であると、液体現像剤が現像剤容器から塗布ローラにくみ出された場合において、適量の絶縁性液体がトナー粒子に付着し、トナー画像の現像性、転写性を特に優れたものにできる。また、トナー粒子の分散性をより高いものとすることができるとともに、後述するような画像形成装置において、塗布ローラに液体現像剤をより均一に供給することができ、また、塗布ローラ等からの液体現像剤の液だれ等をより効果的に防止することができる。加えて、トナー粒子の凝集、沈降をより効果的に防止でき、絶縁性液体中におけるトナー粒子の分散性をより高いものとすることができる。これに対し、絶縁性液体の粘度が前記下限値未満であると、後述するような画像形成装置において、塗布ローラ等からの液体現像剤の液だれ等の問題が起こる可能性がある。一方、絶縁性液体の粘度が前記上限値を超えると、トナー粒子の分散性を十分高くできず、後述するような画像形成装置において、塗布ローラに液体現像剤をより均一に供給することができない場合がある。ただし、本明細書における粘度とは25℃において測定した値を指すものとする。 The viscosity of the insulating liquid is not particularly limited, but is preferably 5 to 1000 mPa · s, more preferably 50 to 800 mPa · s, and still more preferably 50 to 500 mPa · s. When the viscosity of the insulating liquid is within the above range, when the liquid developer is squeezed out from the developer container onto the application roller, an appropriate amount of the insulating liquid adheres to the toner particles, and the developability of the toner image. , Transferability can be made particularly excellent. Further, the toner particles can be made more highly dispersible, and in an image forming apparatus as described later, the liquid developer can be supplied more uniformly to the application roller. It is possible to more effectively prevent the liquid developer from dripping. In addition, aggregation and sedimentation of the toner particles can be more effectively prevented, and the dispersibility of the toner particles in the insulating liquid can be made higher. On the other hand, when the viscosity of the insulating liquid is less than the lower limit value, there is a possibility that problems such as dripping of the liquid developer from the application roller or the like may occur in the image forming apparatus described later. On the other hand, if the viscosity of the insulating liquid exceeds the upper limit, the dispersibility of the toner particles cannot be sufficiently increased, and the liquid developer cannot be more uniformly supplied to the application roller in an image forming apparatus as described later. There is a case. However, the viscosity in this specification refers to a value measured at 25 ° C.
≪液体現像剤の製造方法≫
次に、本発明の液体現像剤の製造方法の好適な実施形態について説明する。
本実施形態の液体現像剤の製造方法は、上述したような樹脂材料、着色剤が水系分散媒に分散した分散液を調製する分散液調製工程と、複数個の分散質を合一させ、合一粒子を得る合一工程と、合一粒子に含まれる有機溶剤を除去し、樹脂材料と着色剤とを含むトナー粒子を得る脱溶剤工程と、トナー粒子および上述したような分散剤を絶縁性液体に分散させる分散工程とを有する。
≪Liquid developer manufacturing method≫
Next, a preferred embodiment of the method for producing a liquid developer of the present invention will be described.
The liquid developer manufacturing method according to the present embodiment includes a dispersion preparation step of preparing a dispersion in which a resin material and a colorant as described above are dispersed in an aqueous dispersion medium, and a plurality of dispersoids. Insulating the toner particles and the dispersing agent as described above, a coalescing step for obtaining one particle, a desolvating step for removing the organic solvent contained in the coalesced particle to obtain toner particles containing a resin material and a colorant A dispersion step of dispersing in a liquid.
以下、液体現像剤の製造方法を構成する各工程について詳細に説明する。
[分散液調製工程(水系分散液調製工程)]
まず、分散液(水系分散液)を調製する。
水系分散液は、いかなる方法で調製されるものであってもよいが、例えば、樹脂材料(ロジン系樹脂およびその他の樹脂材料)、着色剤等のトナー粒子の構成材料(トナー材料)を有機溶剤中に溶解、分散させて樹脂液を得(樹脂液調製処理)、水系液体で構成された水系分散媒を樹脂液に添加することにより、トナー材料を含む分散質(液状の分散質)を水系液体中に形成し、分散質が分散した分散液(水系分散液)を得る(分散質形成処理)。
Hereafter, each process which comprises the manufacturing method of a liquid developer is demonstrated in detail.
[Dispersion Preparation Step (Aqueous Dispersion Preparation Step)]
First, a dispersion (aqueous dispersion) is prepared.
The aqueous dispersion may be prepared by any method. For example, a resin material (rosin resin and other resin materials), a toner particle constituent material (toner material) such as a colorant, and the like are used as an organic solvent. A resin liquid is obtained by dissolving and dispersing in the resin (resin liquid preparation treatment), and an aqueous dispersion medium composed of an aqueous liquid is added to the resin liquid, whereby the dispersoid containing the toner material (liquid dispersoid) is aqueous. A dispersion (aqueous dispersion) in which the dispersoid is dispersed is formed in the liquid (dispersoid formation treatment).
(樹脂液調製処理)
まず、樹脂材料(ロジン系樹脂およびその他の樹脂材料)、加水分解抑制剤を有機溶剤に溶解または分散させた樹脂液を調製する。
調製された樹脂液は、前述したようなトナー粒子の構成材料、および、次に述べるような有機溶剤を含むものである。
(Resin liquid preparation process)
First, a resin solution in which a resin material (rosin resin and other resin materials) and a hydrolysis inhibitor are dissolved or dispersed in an organic solvent is prepared.
The prepared resin liquid contains the constituent material of the toner particles as described above and the organic solvent as described below.
有機溶剤としては、樹脂材料の少なくとも一部を溶解するものであればいかなるものであってもよいが、後述する水系液体よりも沸点が低いものを用いるのが好ましい。これにより、有機溶剤を容易に除去することができる。
また、有機溶剤は、後述する水系分散媒(水系液体)との相溶性が低いもの(例えば、25℃における水系分散媒100gに対する溶解度が30g以下のもの)であるのが好ましい。これにより、水系乳化液中において、トナー材料を安定した状態で微分散させることができる。
The organic solvent may be any as long as it dissolves at least a part of the resin material, but it is preferable to use an organic solvent having a boiling point lower than that of the aqueous liquid described later. Thereby, the organic solvent can be easily removed.
The organic solvent is preferably one having low compatibility with an aqueous dispersion medium (aqueous liquid) described later (for example, one having a solubility in 100 g of the aqueous dispersion medium at 25 ° C. of 30 g or less). Thereby, the toner material can be finely dispersed in a stable state in the aqueous emulsion.
また、有機溶剤の組成は、例えば、前述したような樹脂材料、着色剤の組成や、水系分散媒の組成等に応じて適宜選択することができる。
このような有機溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、MEK等のケトン系溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。
樹脂液は、例えば、樹脂材料、着色剤、有機溶剤等を、攪拌機等により混合することにより得ることができる。樹脂液の調製に用いることのできる攪拌機としては、例えば、DESPA(浅田鉄工社製)、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼(プライミクス社製)等の高速攪拌機が挙げられる。
また、攪拌時における材料温度は、20〜60℃であるのが好ましく、30〜50℃であるのがより好ましい。
Further, the composition of the organic solvent can be appropriately selected according to, for example, the resin material, the composition of the colorant, the composition of the aqueous dispersion medium, and the like as described above.
Such an organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include ketone solvents such as MEK and aromatic hydrocarbon solvents such as toluene.
The resin liquid can be obtained, for example, by mixing a resin material, a colorant, an organic solvent, etc. with a stirrer or the like. Examples of the stirrer that can be used for preparing the resin liquid include DESPA (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), T.C. K. Robotics / T. K. Examples thereof include a high-speed stirrer such as a homodisper 2.5-type blade (manufactured by Primex).
Moreover, it is preferable that the material temperature at the time of stirring is 20-60 degreeC, and it is more preferable that it is 30-50 degreeC.
樹脂液中における固形分の含有率は、特に限定されないが、40〜75wt%であるのが好ましく、50〜73wt%であるのがより好ましく、50〜70wt%であるのがさらに好ましい。固形分の含有率が前記範囲内の値であると、後述する分散液(乳化懸濁液)を構成する分散質を、より球形度の高いもの(真球に近い形状もの)とすることができ、最終的に得られるトナー粒子の形状を、より確実に好適なものとすることができる。
また、樹脂液の調製においては、調製すべき樹脂液の構成成分をすべて同時に混合してもよいし、予め、調製すべき樹脂液の構成成分のうち一部を混合して混合物(マスター)を得、その後、当該混合物(マスター)を、他の成分と混合してもよい。
Although the content rate of solid content in a resin liquid is not specifically limited, It is preferable that it is 40-75 wt%, it is more preferable that it is 50-73 wt%, and it is further more preferable that it is 50-70 wt%. When the solid content is within the above range, the dispersoid constituting the dispersion (emulsion suspension) described later may have a higher sphericity (a shape close to a true sphere). The shape of the toner particles finally obtained can be made more surely suitable.
In the preparation of the resin liquid, all the components of the resin liquid to be prepared may be mixed at the same time, or a part of the components of the resin liquid to be prepared may be mixed in advance to prepare a mixture (master). After that, the mixture (master) may be mixed with other components.
(分散質形成処理)
次に、水系分散液(分散液)を調製する。
水系液体で構成された水系分散媒を樹脂液に添加することにより、トナー材料を含む分散質(液状の分散質)を水系液体中に形成し、分散質が分散した分散液(水系分散液)を得る。
(Dispersoid formation processing)
Next, an aqueous dispersion (dispersion) is prepared.
By adding an aqueous dispersion medium composed of an aqueous liquid to the resin liquid, a dispersoid containing the toner material (liquid dispersoid) is formed in the aqueous liquid, and the dispersion in which the dispersoid is dispersed (aqueous dispersion) Get.
水系分散媒は、水系液体で構成されたものである。
水系液体としては、主として水で構成されたものを用いることができる。
水系液体中には、例えば、水との相溶性に優れる溶媒(例えば、25℃での100重量部の水に対する溶解度が、50重量部以上である溶媒)を含むものであってもよい。
また、水系分散媒には、必要に応じて乳化分散剤を添加してもよい。乳化分散剤を添加することにより、より容易に水系乳化液を調製することができる。
The aqueous dispersion medium is composed of an aqueous liquid.
As the aqueous liquid, a liquid mainly composed of water can be used.
The aqueous liquid may contain, for example, a solvent having excellent compatibility with water (for example, a solvent having a solubility in 100 parts by weight of water at 25 ° C. of 50 parts by weight or more).
Further, an emulsifying dispersant may be added to the aqueous dispersion medium as necessary. By adding an emulsifying dispersant, an aqueous emulsion can be prepared more easily.
乳化分散剤としては、特に限定されず、例えば、公知の乳化分散剤を用いることができる。
また、水系分散液の調製に際して、例えば、中和剤を用いてもよい。これにより、例えば、樹脂材料が有する官能基(例えば、カルボキシル基等)を中和することができ、調製される水系分散液中における分散質の形状、大きさの均一性、分散質の分散性を特に優れたものとすることができ。このため、得られるトナー粒子は、粒度分布が特に狭いものとなる。
The emulsifying dispersant is not particularly limited, and for example, a known emulsifying dispersant can be used.
In preparing the aqueous dispersion, for example, a neutralizing agent may be used. Thereby, for example, the functional group (for example, carboxyl group) of the resin material can be neutralized, and the shape, size uniformity, and dispersibility of the dispersoid in the prepared aqueous dispersion liquid. Can be particularly excellent. For this reason, the obtained toner particles have a particularly narrow particle size distribution.
中和剤は、例えば、樹脂液に添加されるものであってもよいし、水系液体に添加されるものであってもよい。
また、中和剤は、水系分散液の調製において、複数回に分けて添加されるものであってもよい。
中和剤としては、塩基性化合物を用いることができ、より具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン等の有機塩基等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、中和剤は、上記のような化合物を含む水溶液であってもよい。
For example, the neutralizing agent may be added to the resin liquid or may be added to the aqueous liquid.
Further, the neutralizing agent may be added in a plurality of times in the preparation of the aqueous dispersion.
As the neutralizing agent, a basic compound can be used. More specifically, for example, inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia, and organic bases such as diethylamine, triethylamine, and isopropylamine are used. 1 type selected from these, or 2 or more types can be used in combination. The neutralizing agent may be an aqueous solution containing the above compound.
また、塩基性化合物の使用量は、樹脂材料が有する全カルボキシル基を中和するために必要な量の1〜3倍に相当する量(1〜3当量)が好ましく、1〜2倍に相当する量(1〜2当量)がより好ましい。これにより、異形の分散質が形成されるのを効果的に防止することができ、また、後に詳述する合一工程において得られる粒子の粒度分布を、よりシャープなものとすることができる。 Moreover, the usage-amount of a basic compound has the preferable amount (1-3 equivalent) equivalent to 1-3 times the amount required in order to neutralize all the carboxyl groups which a resin material has, and is equivalent to 1-2 times The amount (1 to 2 equivalents) is more preferred. Thereby, it is possible to effectively prevent the formation of irregular dispersoids, and it is possible to make the particle size distribution of the particles obtained in the coalescence step described in detail later sharper.
樹脂液への水系液体の添加は、いかなる方法で行うものであってもよいが、樹脂液を撹拌しつつ、樹脂液に水を含む水系液体を添加することが好ましい。すなわち、攪拌機等により樹脂液に剪断を加えつつ、樹脂液中に水系液体を徐々に添加(滴下)することにより行い、W/O型の乳化液からO/W型の乳化液に転相させて、最終的に、水系液体中に、樹脂液由来の分散質が分散した水系分散液を得るのが好ましい。 The aqueous liquid may be added to the resin liquid by any method, but it is preferable to add the aqueous liquid containing water to the resin liquid while stirring the resin liquid. That is, it is performed by gradually adding (dropping) an aqueous liquid into the resin liquid while applying shear to the resin liquid with a stirrer or the like, and phase-inverting from a W / O type emulsion to an O / W type emulsion. Finally, it is preferable to obtain an aqueous dispersion in which the dispersoid derived from the resin liquid is dispersed in the aqueous liquid.
水系分散液の調製に用いることのできる攪拌機としては、例えば、DESPA(浅田鉄工社製)、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼(プライミクス社製)、スラッシャ(三井鉱山社製)、キャビトロン(ユーロテック社製)等の高速攪拌機、あるいは高速分散機等が挙げられる。
また、樹脂液への水系液体の添加時には、翼先端速度が10〜20m/秒となるように撹拌を行うことが好ましく、12〜18m/秒となるように撹拌を行うことがより好ましい。翼先端速度が前記範囲内の値であると、水系分散液を効率良く得ることができるとともに、水系分散液中における分散質の形状、大きさのばらつきを特に小さいものとすることができ、過剰に微細な分散質、粗大粒子の発生を防止しつつ、分散質の均一分散性を特に優れたものとすることができる。
Examples of the stirrer that can be used for the preparation of the aqueous dispersion include DESPA (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), T.C. K. Robotics / T. K. Examples thereof include a high-speed stirrer such as a homodisper 2.5-type blade (manufactured by Primics), a slasher (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), a Cavitron (manufactured by Eurotech), or a high-speed disperser.
Further, at the time of adding the aqueous liquid to the resin liquid, stirring is preferably performed so that the blade tip speed is 10 to 20 m / sec, and more preferably 12 to 18 m / sec. When the blade tip speed is a value within the above range, an aqueous dispersion can be obtained efficiently, and the dispersion of the shape and size of the dispersoid in the aqueous dispersion can be made particularly small. In particular, the uniform dispersibility of the dispersoid can be made excellent while preventing the generation of fine dispersoids and coarse particles.
水系分散液中における固形分の含有率は、特に限定されないが、5〜55wt%であるのが好ましく、10〜50wt%であるのがより好ましい。これにより、水系分散液中における分散質同士の不本意な凝集をより確実に防止しつつ、トナー粒子の生産性を特に優れたものとすることができる。
また、本処理における材料温度は、20〜60℃であるのが好ましく、20〜50℃であるのがより好ましい。
The solid content in the aqueous dispersion is not particularly limited, but is preferably 5 to 55 wt%, and more preferably 10 to 50 wt%. Thereby, the productivity of toner particles can be made particularly excellent while preventing unintentional aggregation of the dispersoids in the aqueous dispersion more reliably.
Moreover, it is preferable that the material temperature in this process is 20-60 degreeC, and it is more preferable that it is 20-50 degreeC.
[合一工程]
次に、複数個の分散質を合一させ、合一粒子を得る(合一工程)。分散質の合一は、通常、有機溶剤を含む分散質が衝突することにより、これらが一体化して進行する。このように合一する過程において、ロジン系樹脂とその他の樹脂材料とは相溶性が落ちる傾向があり、相分離を起こし、最終的に得られるトナー粒子の表面に確実にロジン系樹脂を存在(偏在)させることができる。
[Joint process]
Next, a plurality of dispersoids are coalesced to obtain coalesced particles (a coalescence step). The coalescence of dispersoids usually proceeds as a result of collision of dispersoids containing an organic solvent so that they are integrated. In the process of coalescence, the compatibility between the rosin resin and the other resin materials tends to decrease, phase separation occurs, and the rosin resin is surely present on the surface of the finally obtained toner particles ( Uneven distribution).
複数個の分散質の合一は、分散液を撹拌しながら、分散液に電解質を添加することにより行う。これにより、容易かつ確実に合一粒子を得ることができる。また、電解質の添加量を調節することにより、容易かつ確実に、合一粒子の粒径、粒度分布を制御することができる。
電解質としては、特に限定されず、公知の有機、無機の水溶性の塩等を1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
The coalescence of a plurality of dispersoids is performed by adding an electrolyte to the dispersion while stirring the dispersion. Thereby, coalesced particles can be obtained easily and reliably. Moreover, the particle diameter and particle size distribution of the coalesced particles can be controlled easily and reliably by adjusting the amount of electrolyte added.
It does not specifically limit as electrolyte, Well-known organic and inorganic water-soluble salt etc. can be used 1 type or in combination of 2 or more types.
また、電解質は、1価のカチオンの塩であることが好ましい。これにより、得られる合一粒子の粒度分布を狭いものとできる。また、1価のカチオンの塩を用いることで、本工程において、粗大粒子が発生することを確実に防止することができる。
また、上述した中でも、電解質は、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム)または炭酸塩であることが好ましく、硫酸塩であることが特に好ましい。これにより、特に容易に合一粒子の粒径を制御できる。
The electrolyte is preferably a monovalent cation salt. Thereby, the particle size distribution of the obtained coalesced particles can be narrowed. In addition, by using a monovalent cation salt, it is possible to reliably prevent generation of coarse particles in this step.
Moreover, among the above-mentioned, it is preferable that electrolyte is a sulfate (for example, sodium sulfate, ammonium sulfate) or carbonate, and it is especially preferable that it is a sulfate. Thereby, the particle diameter of the coalesced particles can be controlled particularly easily.
本工程で添加される電解質の量は、電解質が添加される分散液に含まれる固形分:100重量部に対し、0.5〜3重量部であるのが好ましく、1〜2重量部であるのがより好ましい。これにより、特に容易かつ確実に合一粒子の粒径を制御できるとともに、粗大粒子の発生を確実に防止することができる。
また、電解質は、水溶液の状態で添加されるのが好ましい。これにより、速やかに分散液全体に、電解質を拡散させることができるとともに、電解質の添加量を容易かつ確実に制御することができる。この結果、所望の粒径で、粒度分布の特に狭い合一粒子を得ることができる。
The amount of the electrolyte added in this step is preferably 0.5 to 3 parts by weight, preferably 1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content in the dispersion to which the electrolyte is added. Is more preferable. As a result, the particle diameter of the coalesced particles can be controlled particularly easily and reliably, and the generation of coarse particles can be reliably prevented.
The electrolyte is preferably added in the form of an aqueous solution. As a result, the electrolyte can be quickly diffused throughout the dispersion, and the amount of electrolyte added can be easily and reliably controlled. As a result, coalesced particles having a desired particle size and a particularly narrow particle size distribution can be obtained.
また、電解質を水溶液の状態で添加する場合、水溶液中における電解質の濃度は、2〜10wt%であることが好ましく、2.5〜6wt%であることがより好ましい。これにより、特に速やかに分散液全体に、電解質を拡散させることができ、電解質の添加量を容易かつ確実に制御することができる。また、このような水溶液を加えることにより、電解質を加え終えた際における分散液中の水の含有量が、好適なものとなる。このため、電解質添加後における合一粒子の成長速度を、生産性が落ちない程度に、適度に遅いものとすることができる。結果として、粒径をより確実に制御できる。また、不本意な合一粒子の合一を確実に防止することができる。 Moreover, when adding electrolyte in the state of aqueous solution, it is preferable that the density | concentration of the electrolyte in aqueous solution is 2-10 wt%, and it is more preferable that it is 2.5-6 wt%. As a result, the electrolyte can be diffused through the entire dispersion particularly quickly, and the amount of electrolyte added can be easily and reliably controlled. Further, by adding such an aqueous solution, the content of water in the dispersion when the addition of the electrolyte is completed becomes suitable. For this reason, the growth rate of the coalesced particles after the addition of the electrolyte can be made moderately slow to the extent that productivity does not decrease. As a result, the particle size can be controlled more reliably. In addition, unintentional coalescence of coalesced particles can be reliably prevented.
また、電解質を水溶液で添加する場合、電解質水溶液の添加の速度は、電解質水溶液が添加される分散液に含まれる固形分:100重量部に対し、0.5〜10重量部/分であるのが好ましく、1.5〜5重量部/分であるのがより好ましい。これにより、分散液中で、電解質の濃度のむらが発生することを防止することができ、粗大粒子が発生することを確実に防ぐことができる。また、合一粒子の粒度分布は特に狭いものとなる。さらに、このような速度で電解質を添加することで、合一の速度を特に容易に制御でき、合一粒子の平均粒径を制御することが特に容易になるとともに、トナーの生産性を特に優れたものとすることができる。 When the electrolyte is added as an aqueous solution, the rate of addition of the aqueous electrolyte solution is 0.5 to 10 parts by weight / minute with respect to 100 parts by weight of the solid content in the dispersion to which the aqueous electrolyte solution is added. Is preferable, and it is more preferable that it is 1.5-5 weight part / min. As a result, it is possible to prevent the uneven concentration of the electrolyte from occurring in the dispersion, and reliably prevent the generation of coarse particles. Further, the particle size distribution of the coalesced particles is particularly narrow. Furthermore, by adding the electrolyte at such a rate, the coalescing rate can be controlled particularly easily, the average particle size of the coalesced particles can be controlled particularly easily, and the toner productivity is particularly excellent. Can be.
電解質の添加は、複数回に分けて行ってもよい。これにより、容易かつ確実に、所望の大きさの合一粒子を得ることができるとともに、得られる合一粒子の円形度を確実に、十分に大きいものとすることができる。
また、本工程は、分散液を攪拌した状態で行う。これにより、粒子間での形状、大きさのばらつきが特に小さい合一粒子を得ることができる。
The addition of the electrolyte may be performed in a plurality of times. As a result, coalescent particles having a desired size can be obtained easily and reliably, and the circularity of the obtained coalescent particles can be surely made sufficiently large.
Moreover, this process is performed in the state which stirred the dispersion liquid. Thereby, coalesced particles with particularly small variations in shape and size among the particles can be obtained.
分散液の撹拌には、例えば、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼、半月翼等の攪拌翼を用いることができるが、中でも、マックスブレンド翼、フルゾーン翼が好ましい。これにより、添加した電解質をすばやく均一に分散、溶解させて、電解質の濃度むらが発生することを確実に防止することができる。また、分散質を効率良く合一させつつ、一旦形成された合一粒子が崩壊するのをより確実に防止することができる。その結果、粒子間での形状、粒径のばらつきの小さい合一粒子を効率良く得ることができる。 For stirring the dispersion, for example, an agitation blade such as an anchor blade, a turbine blade, a fiddler blade, a full zone blade, a max blend blade, or a half moon blade may be used, and among these, a max blend blade or a full zone blade is preferable. As a result, the added electrolyte can be quickly and uniformly dispersed and dissolved to reliably prevent the uneven concentration of the electrolyte from occurring. In addition, it is possible to more reliably prevent the coalesced particles once formed from collapsing while efficiently coalescing the dispersoid. As a result, coalesced particles with small variations in shape and particle size among the particles can be obtained efficiently.
攪拌翼の翼先端速度は、0.1〜10m/秒であるのが好ましく、0.2〜8m/秒であるのがより好ましく、0.2〜6m/秒であるのがさらに好ましい。翼先端速度が前記範囲内の値であると、添加した電解質を均一に分散、溶解させて、電解質の濃度むらが発生することを確実に防止することができる。また、分散質をより効率良く合一させつつ、一旦形成された合一粒子が崩壊するのをさらに確実に防止することができる。
得られる合一粒子の平均粒径は、0.5〜5μmであるのが好ましく、1.5〜3μmであるのがより好ましい。これにより、最終的に得られるトナー粒子の粒径を適度なものとすることができる。
The blade tip speed of the stirring blade is preferably from 0.1 to 10 m / second, more preferably from 0.2 to 8 m / second, and even more preferably from 0.2 to 6 m / second. When the blade tip speed is a value within the above range, the added electrolyte can be uniformly dispersed and dissolved, and the occurrence of uneven concentration of the electrolyte can be reliably prevented. In addition, it is possible to more reliably prevent the coalesced particles once formed from collapsing while more efficiently coalescing the dispersoid.
The average particle diameter of the obtained coalesced particles is preferably 0.5 to 5 μm, and more preferably 1.5 to 3 μm. Thereby, the particle diameter of the toner particles finally obtained can be made moderate.
[脱溶剤(脱溶媒)工程]
その後、分散液中に含まれる有機溶剤を除去する。これにより、分散液中に分散した樹脂微粒子(トナー粒子)が得られる。このようにして得られたトナー粒子は、その表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものとなる。
有機溶剤の除去は、いかなる方法で行ってもよいが、例えば、減圧により行うことができる。これにより、樹脂材料等の構成材料の変性等を十分に防止しつつ、効率良く有機溶剤を除去することができる。
[Desolvation (desolvation) step]
Thereafter, the organic solvent contained in the dispersion is removed. Thereby, resin fine particles (toner particles) dispersed in the dispersion are obtained. The toner particles thus obtained have rosin resin on at least a part of the surface thereof.
The removal of the organic solvent may be performed by any method, but can be performed, for example, under reduced pressure. Thereby, the organic solvent can be efficiently removed while sufficiently preventing the modification of the constituent material such as the resin material.
また、本工程での処理温度は、合一粒子を構成する樹脂材料のガラス転移点(Tg)よりも低い温度であるのが好ましい。
また、本工程は、分散液に、消泡剤を添加した状態で行ってもよい。これにより、効率良く有機溶剤を除去することができる。
消泡剤としては、例えば、鉱物油系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、シリコーン系消泡剤のほか、低級アルコール類、高級アルコール類、油脂類、脂肪酸類、脂肪酸エステル類、リン酸エステル類等を用いることができる。
消泡剤の使用量は、特に限定されないが、分散液中に含まれる固形分に対して、重量比で、20〜300ppmであるのが好ましく、30〜100ppmであるのがより好ましい。
Moreover, it is preferable that the process temperature in this process is temperature lower than the glass transition point (Tg) of the resin material which comprises coalesced particle.
Moreover, you may perform this process in the state which added the antifoamer to the dispersion liquid. Thereby, an organic solvent can be removed efficiently.
Antifoaming agents include, for example, mineral oil-based antifoaming agents, polyether-based antifoaming agents, silicone-based antifoaming agents, lower alcohols, higher alcohols, fats and oils, fatty acids, fatty acid esters, phosphoric acid Esters can be used.
Although the usage-amount of an antifoamer is not specifically limited, It is preferable that it is 20-300 ppm by weight ratio with respect to the solid content contained in a dispersion liquid, and it is more preferable that it is 30-100 ppm.
また、本工程においては、有機溶剤とともに、少なくとも一部の水系液体が除去されてもよい。
なお、本工程においては、必ずしも全ての有機溶剤(分散液中に含まれる有機溶剤の全量)が除去されなくてもよい。このような場合であっても、後述する他の工程において、残存する有機溶剤を十分に除去することができる。
In this step, at least a part of the aqueous liquid may be removed together with the organic solvent.
In this step, it is not always necessary to remove all of the organic solvent (the total amount of the organic solvent contained in the dispersion). Even in such a case, the remaining organic solvent can be sufficiently removed in other steps described later.
[洗浄工程]
次に、上記のようにして得られた樹脂微粒子(トナー粒子)の洗浄を行う(洗浄工程)。
本工程を行うことにより、不純物として、有機溶剤等が含まれる場合であっても、これらを効率良く除去することができる。その結果、最終的に得られる樹脂微粒子における、揮発性有機化合物(TVOC)量を特に少ないものとすることができる。
本工程は、例えば、固液分離(水系液体からの分離)により樹脂微粒子を分離し、さらにその後、固形分(樹脂微粒子)の水中への再分散および固液分離(水系液体からの樹脂微粒子の分離)をすることにより行うことができる。固形分の水中への再分散および固液分離は、複数回、繰り返し行ってもよい。
[Washing process]
Next, the resin fine particles (toner particles) obtained as described above are cleaned (cleaning step).
By performing this step, even if an organic solvent or the like is contained as an impurity, these can be efficiently removed. As a result, the amount of volatile organic compound (TVOC) in the resin fine particles finally obtained can be made particularly small.
In this step, for example, resin fine particles are separated by solid-liquid separation (separation from an aqueous liquid), and then solid dispersion (resin fine particles) is redispersed in water and solid-liquid separation (resin fine particles from an aqueous liquid is separated). Separation). The redispersion of solids in water and solid-liquid separation may be repeated a plurality of times.
[乾燥工程]
その後、乾燥処理を施すことにより、トナー粒子を得ることができる(乾燥工程)。
乾燥工程は、例えば、真空乾燥機(例えば、リボコーン(大川原製作所社製)、ナウター(ホソカワミクロン社製)等)、流動層乾燥機(大川原製作所社製)等を用いて行うことができる。
[Drying process]
Thereafter, toner particles can be obtained by performing a drying process (drying step).
The drying step can be performed using, for example, a vacuum dryer (for example, ribocorn (manufactured by Okawara Seisakusho), nauter (manufactured by Hosokawa Micron) etc.), fluidized bed dryer (manufactured by Okawara Seisakusho), etc.
[分散工程]
次に、上記のようにして得られたトナー粒子と上述したような分散剤とを、絶縁性液体中に分散する。これにより、液体現像剤を得る。
トナー粒子および前記分散剤の絶縁性液体への分散は、いかなる方法を用いてもよく、例えば、絶縁性液体とトナー粒子と前記分散剤とをビーズミル、ボールミル等で混合することにより行うことができる。このような方法で混合することにより、分散剤をトナー粒子の表面により確実に付着または吸着させることができる。
[Dispersion process]
Next, the toner particles obtained as described above and the dispersant as described above are dispersed in an insulating liquid. Thereby, a liquid developer is obtained.
Any method may be used for dispersing the toner particles and the dispersant in the insulating liquid. For example, the insulating liquid, the toner particles, and the dispersant can be mixed by a bead mill, a ball mill, or the like. . By mixing by such a method, the dispersant can be reliably attached or adsorbed on the surface of the toner particles.
また、この分散時において、絶縁性液体、トナー粒子および前記分散剤以外の成分を混合するものであってもよい。
また、トナー粒子および前記分散剤の絶縁性液体への分散は、最終的に得られる液体現像剤を構成する絶縁性液体の全量を用いて行うものであってもよく、絶縁性液体の一部を用いて行うものであってもよい。
Further, at the time of dispersion, components other than the insulating liquid, toner particles, and the dispersant may be mixed.
Further, the dispersion of the toner particles and the dispersant in the insulating liquid may be performed using the entire amount of the insulating liquid constituting the finally obtained liquid developer. It may be performed using
また、絶縁性液体の一部を用いてトナー粒子および前記分散剤を分散する場合、分散した後に、分散に用いた液体と同じ液体を絶縁性液体として添加するものであってもよいし、また、分散した後に、分散に用いた液体とは異なる液体を絶縁性液体として添加するものであってもよい。後者の場合、最終的に得られる液体現像剤の粘度等の特性を容易に調整することができる。 Further, when the toner particles and the dispersant are dispersed using a part of the insulating liquid, the same liquid as the liquid used for dispersion may be added as the insulating liquid after the dispersion. After dispersion, a liquid different from the liquid used for dispersion may be added as an insulating liquid. In the latter case, characteristics such as the viscosity of the finally obtained liquid developer can be easily adjusted.
以上説明したような方法により液体現像剤を製造した場合、含まれるトナー粒子は、その表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものとなるとともに、トナー粒子間での形状のばらつきが小さいものとなる。それにより、粒子表面の表面積が粒子間によって異なることがなくなり、前述したような分散剤をトナー粒子の表面により均一に付着または吸着させることができる。その結果、トナー粒子の長期分散安定性を優れたものとしつつ、トナー粒子間での帯電特性のばらつきを効果的に抑制することができるとともに、現像、転写プロセスにおいても構成が容易となる。 When the liquid developer is produced by the method as described above, the toner particles contained include rosin-based resin on at least a part of the surface, and the variation in shape among the toner particles is small. It becomes. Thereby, the surface area of the particle surface does not vary between the particles, and the dispersing agent as described above can be uniformly adhered or adsorbed on the surface of the toner particle. As a result, while making the long-term dispersion stability of the toner particles excellent, variations in charging characteristics among the toner particles can be effectively suppressed, and the configuration is facilitated in the development and transfer processes.
≪画像形成装置≫
次に、本発明の画像形成装置の好適な実施形態について説明する。本発明の画像形成装置は、上述したような本発明の液体現像剤を用いて記録媒体上にカラー画像を形成するものである。
図1は、本発明の液体現像剤が適用される画像形成装置の一例を示す模式図、図2は、図1に示す画像形成装置の一部を拡大した拡大図である。
≪Image forming device≫
Next, a preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described. The image forming apparatus of the present invention forms a color image on a recording medium using the liquid developer of the present invention as described above.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus to which the liquid developer of the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of a part of the image forming apparatus shown in FIG.
画像形成装置1000は、図1、図2に示すように、4つの現像部30Y、30M、30C、30Kと、中間転写部40と、2次転写ユニット(2次転写部)60と、定着部(定着装置)F40と、4つの液体現像剤補給部80Y、80M、80C、80Kとを有している。
現像部30Y、30M、30Cは、それぞれ、イエロー系液体現像剤(Y)、マゼンダ系液体現像剤(M)、シアン系の液体現像剤(C)で、潜像を現像し、各色に対応したカラーの単色像を形成する機能を有している。また、現像部30Kは、ブラック系液体現像剤(K)で、潜像を現像し、ブラック(黒)の単色像を形成する機能を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The developing
現像部30Y、30M、30C、30Kの構成は同様であるので、以下、現像部30Yについて説明する。
現像部30Yは、図2に示すように、像担持体の一例としての感光体10Yと、感光体10Yの回転方向に沿って、帯電ローラ11Yと、露光ユニット12Yと、現像ユニット100Yと、感光体スクイーズ装置101Yと、1次転写バックアップローラ51Yと、除電ユニット16Yと、感光体クリーニングブレード17Yと、現像剤回収部18Yとを有している。
Since the developing
As shown in FIG. 2, the developing
感光体10Yは、円筒状の基材とその外周面に形成され、例えばアモルファスシリコン等の材料で構成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図2中の矢印で示すように時計回りに回転する。
感光体10Yは、後述する現像ユニット100Yにより液体現像剤が供給され、表面に液体現像剤の層が形成されるものである。
The
The
帯電ローラ11Yは、感光体10Yを帯電するための装置であり、露光ユニット12Yは、レーザを照射することによって帯電された感光体10Y上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット12Yは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体10Y上に照射する。
The charging
現像ユニット100Yは、感光体10Y上に形成された潜像を、本発明の液体現像剤を用いて現像するための装置である。なお、現像ユニット100Yの詳細については後述する。
感光体スクイーズ装置101Yは、現像ユニット100Yより回転方向下流側に、感光体10Yに対向して配置されており、感光体スクイーズローラ13Yと、該感光体スクイーズローラ13Yに押圧摺接して表面に付着した液体現像剤を除去するクリーニングブレード14Yと、除去された液体現像剤を回収する現像剤回収部15Yとで構成される。この感光体スクイーズ装置101Yは、感光体10Yに現像された現像剤から余剰なキャリア(絶縁性液体)および本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。
The developing
The
1次転写バックアップローラ51Yは、感光体10Yに形成された単色像を、後述する中間転写部40に転写するための装置である。
除電ユニット16Yは、1次転写バックアップローラ51Yによって中間転写部40上に中間転写像が転写された後に、感光体10Y上の残留電荷を除去する装置である。
感光体クリーニングブレード17Yは、感光体10Yの表面に当接されたゴム製の部材で、1次転写バックアップローラ51Yによって中間転写部40上に像が転写された後に、感光体10Y上に残存する液体現像剤を掻き落として除去する機能を有している。
The primary
The
The
現像剤回収部18Yは、感光体クリーニングブレード17Yにより除去された液体現像剤を回収する機能を有している。
中間転写部40は、エンドレスの弾性ベルト部材であり、図示しないモータの駆動力が伝達されるベルト駆動ローラ41および一対の従動ローラ42、43に張架されている。また、中間転写部40は、1次転写バックアップローラ51Y、51M、51C、51Kで感光体10Y、10M、10C、10Kと当接しながらベルト駆動ローラ41により反時計回りに回転駆動される。
The
The
さらに、中間転写部40は、テンションローラ44によって所定のテンションが付与されて、たるみが除去されるようになっている。このテンションローラ44は、一方の従動ローラ42より中間転写部40の回転(移動)方向下流側でかつ他方の従動ローラ43より中間転写部40の回転(移動)方向上流側に配設されている。
この中間転写部40に、1次転写バックアップローラ51Y、51M、51C、51Kにより、現像部30Y、30M、30C、30Kで形成された各色に対応した単色像が順次転写され、各色に対応した単色像が重ね合わされる。これにより、中間転写部40にフルカラー現像剤像(中間転写像)が形成される。
Further, the
A single color image corresponding to each color formed by the developing
中間転写部40には、このように複数の感光体10Y、10M、10C、10Kに形成した単色像を順次2次転写して重ね合わせて担持し、後述する2次転写ユニット60において一括して紙、フィルム、布等の記録媒体F5に2次転写する。そのため、2次転写行程において記録媒体F5にトナー像を転写するに当たって、記録媒体F5表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って2次転写特性を向上させる手段として、弾性ベルト部材を採用している。
In the
また、中間転写部40には、中間転写部クリーニングブレード46、現像剤回収部47、非接触式バイアス印加部材48からなるクリーニング装置が配置されている。
中間転写部クリーニングブレード46および現像剤回収部47は、従動ローラ43側に配されている。
中間転写部クリーニングブレード46は、2次転写ユニット(2次転写部)60によって記録媒体F5上に像が転写された後に、中間転写部40上に付着した液体現像剤を掻き落として除去する機能を有している。
The
The intermediate transfer
The intermediate transfer
現像剤回収部47は、中間転写部クリーニングブレード46により除去された液体現像剤を回収する機能を有している。
非接触式バイアス印加部材48はテンションローラ44に対向する位置に中間転写部40から離間して配設されている。この非接触式バイアス印加部材48は、二次転写後に中間転写部40上に残留する液体現像剤のトナー(固形分)に、このトナーと逆極性のバイアス電圧を印加するものである。これにより、トナーが除電されて中間転写部40へのトナーの静電付着力が低減されるようにしている。この例では、非接触式バイアス印加部材48として、コロナ帯電器が用いられている。
The developer recovery unit 47 has a function of recovering the liquid developer removed by the intermediate transfer
The non-contact type
なお、非接触式バイアス印加部材48は、必ずしもテンションローラ44に対向する位置に配設する必要はなく、例えば従動ローラ42とテンションローラ44との間の位置等、従動ローラ42より中間転写部の移動方向下流側で、かつ、従動ローラ43より中間転写部の移動方向上流側の任意の位置に配設することができる。また、非接触式バイアス印加部材48はコロナ帯電器以外の公知の非接触式帯電器を用いることもできる。
The non-contact type
また、1次転写バックアップローラ51Yより中間転写部40の移動方向下流側に、中間転写部スクイーズ装置52Yが配されている。
この中間転写部スクイーズ装置52Yは、中間転写部40上に転写された液体現像剤が望ましい分散状態に至っていない場合に、転写された液体現像剤から余剰の絶縁性液体を除去する手段として設けられている。
An intermediate transfer
The intermediate transfer
中間転写部スクイーズ装置52Yは、中間転写部スクイーズローラ53Yと、中間転写部スクイーズローラ53Yに押圧摺接して表面をクリーニングする中間転写部スクイーズクリーニングブレード55Yと、中間転写部スクイーズクリーニングブレード55Yで除去された液体現像剤を回収する現像剤回収部56Yとから構成される。
中間転写部スクイーズ装置52Yは、中間転写部40に1次転写された現像剤から余剰な絶縁性液体を回収し、像内のトナー粒子比率を上げると共に、本来不要なカブリトナーを回収する機能を有する。
The intermediate transfer
The intermediate transfer
2次転写ユニット60は、互いに転写材移動方向に沿って所定間隔離間して配置された一対の2次転写ローラを備えている。これらの一対の2次転写ローラのうち、中間転写部40の移動方向の上流側に配置される2次転写ローラが上流側2次転写ローラ61である。この上流側2次転写ローラ61は、ベルト駆動ローラ41に中間転写部40を介して圧接可能となっている。
The
また、一対の2次転写ローラのうち、転写材の移動方向の下流側に配置される2次転写ローラが下流側2次転写ローラ62である。この下流側2次転写ローラ62は、従動ローラ42に中間転写部40を介して圧接可能となっている。
すなわち、上流側2次転写ローラ61、下流側2次転写ローラ62は、それぞれ、ベルト駆動ローラ41および従動ローラ42に掛けられた中間転写部40に記録媒体F5を当接させて、中間転写部40上に色重ねして形成された中間転写像を記録媒体F5に2次転写する。
Of the pair of secondary transfer rollers, the secondary transfer roller disposed downstream of the transfer material in the moving direction is the downstream
That is, the upstream side
この場合、ベルト駆動ローラ41および従動ローラ42は、それぞれ上流側2次転写ローラ61、下流側2次転写ローラ62のバックアップローラとしても機能する。すなわち、ベルト駆動ローラ41は、2次転写ユニット60において従動ローラ42より記録媒体F5の移動方向上流側に配置される上流側バックアップローラとして兼用される。また、従動ローラ42は、2次転写ユニット60においてベルト駆動ローラ41より記録媒体F5の移動方向下流側に配置される下流側バックアップローラとして兼用される。
In this case, the
したがって、2次転写ユニット60に搬送されてきた記録媒体F5は、上流側2次転写ローラ61とベルト駆動ローラ41との圧接開始位置(ニップ開始位置)から下流側2次転写ローラ62と従動ローラ42との圧接終了位置(ニップ終了位置)までの転写材の所定の移動領域で中間転写部40に密着される。これにより、中間転写部40上のフルカラーの中間転写像が、中間転写部40に密着した状態の記録媒体F5に所定時間にわたって2次転写されるので、良好な2次転写が行われる。
Therefore, the recording medium F5 conveyed to the
また、2次転写ユニット60は、上流側2次転写ローラ61に対して、2次転写ローラクリーニングブレード63と、現像剤回収部64とを備えている。また、2次転写ユニット60は、下流側2次転写ローラ62に対して、2次転写ローラクリーニングブレード65と、現像剤回収部66とを備えている。各2次転写ローラクリーニングブレード63、65は、それぞれ2次転写ローラ61、62に当接されて2次転写後に各2次転写ローラ61、62の表面に残留する液体現像剤を掻き落として除去する。また、各現像剤回収部64、66は、それぞれ各2次転写ローラクリーニングブレード63、65によって各2次転写ローラ61、62から掻き落とされた液体現像剤を回収して貯留する。
2次転写ユニット60により記録媒体F5上に転写されたトナー画像(転写像)F5aは、後述する定着部(定着装置)F40に送られ、定着が行われる。
Further, the
The toner image (transfer image) F5a transferred onto the recording medium F5 by the
次に、現像ユニット100Y、100M、100C、100Kについて、詳細に説明する。なお、以下の説明では、代表的に、現像ユニット100Yについて説明する。
現像ユニット100Yは、図2に示すように、液体現像剤貯留部31Yと、塗布ローラ32Yと、規制ブレード33Yと、現像剤攪拌ローラ34Yと、現像ローラ20Yと、現像ローラクリーニングブレード21Yと、コロナ放電器(圧縮手段)23Yとを有している。
Next, the developing
As shown in FIG. 2, the developing
液体現像剤貯留部31Yは、感光体10Yに形成された潜像を現像するための液体現像剤を貯留する機能を備えたものである。
塗布ローラ32Yは、液体現像剤を現像ローラ20Yへ供給する機能を備えたものである。
この塗布ローラ32Yは、鉄等金属性のローラの表面に溝が均一かつ螺旋状に形成されニッケルメッキが施された、いわゆるアニロクスローラを呼称されるものであり、その直径は約25mmである。本実施形態では、塗布ローラ32Yの回転方向に対して斜めに複数の溝が、いわゆる切削加工や転造加工等によって形成されている。この塗布ローラ32Yは、反時計回りに回転しながら液体現像剤に接触することによって、溝に、液体現像剤貯留部31Y内の液体現像剤を担持して、該担持した液体現像剤を現像ローラ20Yへ搬送する。
The liquid
The
The
規制ブレード33Yは、塗布ローラ32Yの表面に当接して、塗布ローラ32Y上の液体現像剤の量を規制する。すなわち、当該規制ブレード33Yは、塗布ローラ32Y上の余剰液体現像剤を掻き取って、現像ローラ20Yに供給する塗布ローラ32Y上の液体現像剤を計量する役割を果たす。この規制ブレード33Yは、弾性体としてのウレタンゴムからなり、鉄等金属製の規制ブレード支持部材より支持されている。また、規制ブレード33Yは、塗布ローラ32Yが回転して液体現像剤から進出する側(すなわち、図2中右側)に設けられている。なお、規制ブレード33Yのゴム硬度は、JIS−Aで約77度であり、規制ブレード33Yの、塗布ローラ32Y表面への当接部の硬度(約77度)は、後述する現像ローラ20Yの弾性体の層の塗布ローラ32Y表面への圧接部の硬度(約85度)よりも低くなっている。また、掻き取られた余剰の液体現像剤は、液体現像剤貯留部31Yに回収され、再利用される。
The
現像剤攪拌ローラ34Yは、液体現像剤を一様分散状態に攪拌する機能を備えたものである。これにより、複数個のトナー粒子1が凝集した場合であっても、トナー粒子1同士を好適に分散させることができる。特に、本発明の液体現像剤は、トナー粒子の分散性が高いため、より好適に分散することができる。また、再利用した液体現像剤であっても、容易に分散させることができる。
The
液体現像剤貯留部31Y内において、液体現像剤の中のトナー粒子1はプラスの電荷を有し、液体現像剤は、現像剤撹拌ローラ34Yにより撹拌されて一様分散状態になり、塗布ローラ32Yが回転することによって、液体現像剤貯留部31Yから汲み上げられ、規制ブレード33Yによって液体現像剤量が規制されて現像ローラ20Yに供給される。
現像ローラ20Yは、感光体10Yに担持された潜像を液体現像剤により現像するために、液体現像剤を担持して感光体10Yと対向する現像位置に搬送する。
In the liquid
The developing
現像ローラ20Yは、その表面に、前述した塗布ローラ32Yから液体現像剤を供給することにより、液体現像剤層201Yを形成するものである。
この現像ローラ20Yは、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性体の層を備えたものであり、その直径は約20mmである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がJIS−A約30度で、厚み約5mmのウレタンゴムが、その表層(外層)として、ゴム硬度がJIS−A約85度で、厚み約30μmのウレタンゴムが備えられている。そして、現像ローラ20Yは、前記表層が圧接部となって、弾性変形された状態で塗布ローラ32Yおよび感光体10Yのそれぞれに圧接している。
The developing
The developing
また、現像ローラ20Yは、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、感光体10Yの回転中心軸よりも下方にある。また、現像ローラ20Yは、感光体10Yの回転方向(図2において時計方向)と逆の方向(図2において反時計方向)に回転する。なお、感光体10Y上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ20Yと感光体10Yとの間に電界が形成される。
Further, the developing
コロナ放電器(圧縮手段)23Yは、現像ローラ20Yに担持された液体現像剤のトナーを圧縮状態にする機能を備えた装置である。言い換えると、コロナ放電器23Yは、前述した液体現像剤層201Yに対してトナー粒子1と同極性の電界を印加することにより、図3に示すように、液体現像剤層201Y中において、現像ローラ20Yの表面近傍にトナー粒子1を偏在させる機能を備えた装置である。このようにトナー粒子を偏在させることにより、現像濃度(現像効率)を向上させることができ、その結果、品質の高い鮮明な画像を得ることができる。特に、本発明の液体現像剤は、帯電特性に優れているため、トナー粒子1の帯電量は高いものとなっている。したがって、コロナ放電器23Yから印加される電界を比較的弱くした場合であっても、液体現像剤中のトナー粒子1を確実に圧縮状態にすることができる。すなわち、コロナ放電器23Yにかける電圧を低くすることができ、省電力化を図ることができる。
The corona discharger (compression unit) 23Y is a device having a function of compressing the toner of the liquid developer carried on the developing
なお、現像ユニット100Yにおいて、塗布ローラ32Yと現像ローラ20Yとは、異なる動力源(図示せず)によって、別駆動している。そして、塗布ローラ32Yと現像ローラ20Yと回転速度(線速度)比を変えることで、現像ローラ20Y上に供給される液体現像剤の量を調整することができる。
また、現像ユニット100Yは、現像ローラ20Yの表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード21Yと、現像剤回収部22Yとを有している。この現像ローラクリーニングブレード21Yは、前記現像位置で現像が行われた後に、現像ローラ20Y上に残存する液体現像剤を掻き落として除去するための装置である。現像ローラクリーニングブレード21Yにより除去された液体現像剤は、現像剤回収部22Y内に回収される。
In the developing
The developing
また、図1、図2に示すように、画像形成装置1000は、液体現像剤を現像部30Y、30M、30C、30Kに補給する液体現像剤補給部80Y、80M、80C、80Kを備えている。これらの液体現像剤補給部80Y、80M、80C、80Kは、それぞれ、液体現像剤タンク81Y、81M、81C、81Kと、絶縁性液体タンク82Y、82M、82C、82Kと、撹拌装置83Y、83M、83C、83Kとを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各液体現像剤タンク81Y、81M、81C、81Kには、それぞれ各色に対応した高濃度の液体現像剤が収納されている。また、各絶縁性液体タンク82Y、82M、82C、82Kには、それぞれ絶縁性液体が収納されている。さらに、各撹拌装置83Y、83M、83C、83Kには、各液体現像剤タンク81Y、81M、81C、81Kからの所定量の各高濃度液体現像剤と、各絶縁性液体タンク82Y、82M、82C、82Kからの所定量の各絶縁性液体とが供給されるようになっている。
Each of the
そして、各撹拌装置83Y、83M、83C、83Kは、それぞれ、供給された各高濃度液体現像剤および各絶縁性液体をそれぞれ混合撹拌して、各液体現像剤貯留部31Y、31M、31C、31Kで使用する各色に対応した液体現像剤を作製する。各撹拌装置83Y、83M、83C、83Kでそれぞれ作製された各液体現像剤は、それぞれ各液体現像剤貯留部31Y、31M、31C、31Kに供給されるようになっている。
The
また、図1、図2に示すように、液体現像剤補給部80Y、80M、80C、80Kには、それぞれ、現像剤回収部15Y、15M、15C、15Kで回収された各液体現像剤、各現像剤回収部22Y、22M、22C、22Kで回収された各液体現像剤が回収され、再利用される。特に、本発明の液体現像剤は、トナー粒子の表面に前述したような分散剤が強固に付着(吸着)しているので、再分散性が高く、容易に再利用することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the liquid
次に、定着部について説明する。
定着部F40は、前述した現像部、転写部等において形成された未定着のトナー画像F5aを、記録媒体F5上に定着させるものである。
定着部F40は、図4に示すように、熱定着ローラF1と、加圧ローラF2と、耐熱ベルトF3と、ベルト張架部材F4と、クリーニング部材F6と、フレームF7と、スプリングF9とを有している。
Next, the fixing unit will be described.
The fixing unit F40 fixes the unfixed toner image F5a formed in the above-described developing unit, transfer unit, and the like on the recording medium F5.
As shown in FIG. 4, the fixing unit F40 includes a heat fixing roller F1, a pressure roller F2, a heat-resistant belt F3, a belt stretching member F4, a cleaning member F6, a frame F7, and a spring F9. is doing.
熱定着ローラ(定着ローラ)F1は、パイプ材で構成されたローラ基材F1bと、その外周を被覆する弾性体F1cと、ローラ基材F1bの内部に、加熱源としての柱状ハロゲンランプF1aとを有しており、図に矢印で示す反時計方向に回転可能になっている。
熱定着ローラF1の内部には、加熱源を構成する2本の柱状ハロゲンランプF1a、F1aが内蔵されており、これらの柱状ハロゲンランプF1a、F1aの発熱エレメントは、それぞれ異なった位置に配置されている。そして、各柱状ハロゲンランプF1a、F1aが選択的に点灯されることにより、後述する耐熱ベルトF3が熱定着ローラF1に巻き付いた定着ニップ部位と、後述するベルト張架部材F4が熱定着ローラF1に摺接する部位との異なる条件下や、幅の広い記録媒体と幅の狭い記録媒体との異なる条件下等での温度コントローラが容易に行われるようになっている。
The heat fixing roller (fixing roller) F1 includes a roller base material F1b made of a pipe material, an elastic body F1c covering the outer periphery thereof, and a columnar halogen lamp F1a as a heating source inside the roller base material F1b. It can be rotated counterclockwise as indicated by an arrow in the figure.
Inside the heat fixing roller F1, two columnar halogen lamps F1a and F1a constituting a heating source are incorporated, and the heating elements of these columnar halogen lamps F1a and F1a are arranged at different positions. Yes. Then, by selectively lighting each columnar halogen lamp F1a, F1a, a fixing nip portion where a heat-resistant belt F3, which will be described later, is wound around the heat-fixing roller F1, and a belt stretching member F4, which will be described later, are attached to the heat-fixing roller F1. The temperature controller is easily performed under different conditions from the sliding contact portion, different conditions between the wide recording medium and the narrow recording medium, or the like.
加圧ローラF2は、熱定着ローラF1と対向するように配されており、後述する耐熱ベルトF3を介して、未定着のトナー画像F5aが形成された記録媒体F5に対して圧力を加えるよう構成されている。
また、加圧ローラF2は、パイプ材で構成されたローラ基材F2bと、その外周を被覆する弾性体F2cとを有し、図に矢印で示す時計方向に回転可能になっている。
The pressure roller F2 is arranged to face the heat fixing roller F1, and is configured to apply pressure to the recording medium F5 on which the unfixed toner image F5a is formed via a heat-resistant belt F3 described later. Has been.
The pressure roller F2 includes a roller base material F2b made of a pipe material and an elastic body F2c covering the outer periphery thereof, and is rotatable in the clockwise direction indicated by an arrow in the drawing.
また、熱定着ローラF1の弾性体F1cの表層にはPFA層が設けられている。これにより、各弾性体F1c、2cの厚みは異なるが、両弾性体F1c、2cは略均一な弾性変形をして、いわゆる水平ニップが形成され、また、熱定着ローラF1の周速に対して、後述する耐熱ベルトF3または記録媒体F5の搬送速度に差異が生じることもないので、極めて安定した画像定着が可能となる。 A PFA layer is provided on the surface layer of the elastic body F1c of the heat fixing roller F1. As a result, the elastic bodies F1c and 2c have different thicknesses, but the elastic bodies F1c and 2c are substantially uniformly elastically deformed to form a so-called horizontal nip, and with respect to the peripheral speed of the heat fixing roller F1. Since there is no difference in the conveyance speed of the heat-resistant belt F3 or the recording medium F5, which will be described later, extremely stable image fixing is possible.
耐熱ベルトF3は、加圧ローラF2とベルト張架部材F4の外周に張架されて移動可能とされ、熱定着ローラF1と加圧ローラF2との間に挟圧されるエンドレスの環状のベルトである。
この耐熱ベルトF3は、0.03mm以上の厚みを有し、その表面(記録媒体F5が接触する側の面)をPFAで形成し、裏面(加圧ローラF2およびベルト張架部材F4と接触する側の面)をポリイミドで形成した2層構成のシームレスチューブで形成されている。なお、耐熱ベルトF3は、これに限定されず、ステンレス管やニッケル電鋳管等の金属管、シリコーン等の耐熱樹脂管等の他の材料で形成することもできる。
The heat-resistant belt F3 is an endless annular belt that is stretched around the outer periphery of the pressure roller F2 and the belt stretching member F4 and is movable, and is sandwiched between the heat fixing roller F1 and the pressure roller F2. is there.
The heat-resistant belt F3 has a thickness of 0.03 mm or more, and its front surface (the surface on which the recording medium F5 comes into contact) is formed of PFA, and the rear surface (the pressure roller F2 and the belt stretching member F4 is in contact). The side surface is formed of a seamless tube having a two-layer structure formed of polyimide. The heat-resistant belt F3 is not limited to this, and can be formed of other materials such as a metal tube such as a stainless steel tube or a nickel electroformed tube, or a heat-resistant resin tube such as silicone.
ベルト張架部材F4は、熱定着ローラF1と加圧ローラF2との定着ニップ部よりも記録媒体F5搬送方向上流側に配設されるとともに、加圧ローラF2の回転軸F2aを中心として矢印P方向に揺動可能に配設されている。
ベルト張架部材F4は、記録媒体F5が定着ニップ部を通過しない状態において、耐熱ベルトF3を熱定着ローラF1の接線方向に張架するように構成されている。記録媒体F5が定着ニップ部に進入する初期位置で定着圧力が大きいと進入がスムーズに行われなくて、記録媒体F5の先端が折れた状態で定着される場合があるが、このように耐熱ベルトF3を熱定着ローラF1の接線方向に張架する構成にすることで、記録媒体F5の進入がスムーズに行われる記録媒体F5の導入口部が形成でき、安定した記録媒体F5の定着ニップ部への進入が可能となる。
The belt stretching member F4 is disposed upstream of the fixing nip portion between the heat fixing roller F1 and the pressure roller F2 in the conveyance direction of the recording medium F5, and has an arrow P around the rotation axis F2a of the pressure roller F2. It is arranged so that it can swing in the direction.
The belt stretching member F4 is configured to stretch the heat-resistant belt F3 in the tangential direction of the heat fixing roller F1 in a state where the recording medium F5 does not pass through the fixing nip portion. If the fixing pressure is large at the initial position where the recording medium F5 enters the fixing nip portion, the entry may not be smoothly performed and the recording medium F5 may be fixed in a state where the tip of the recording medium F5 is broken. By adopting a configuration in which F3 is stretched in the tangential direction of the heat fixing roller F1, an inlet port of the recording medium F5 through which the recording medium F5 enters smoothly can be formed, and the stable fixing nip portion of the recording medium F5 can be formed. Can enter.
ベルト張架部材F4は、耐熱ベルトF3の内周に嵌挿されて加圧ローラF2と協働して耐熱ベルトF3に張力fを付与する略半月状のベルト摺動部材(耐熱ベルトF3はベルト張架部材F4上を摺動する)である。このベルト張架部材F4は、耐熱ベルトF3が熱定着ローラF1と加圧ローラF2との押圧部接線Lより熱定着ローラF1側に巻き付けてニップを形成する位置に配置される。突壁F4aはベルト張架部材F4の軸方向一端または両端に突設されており、この突壁F4aは、耐熱ベルトF3が軸方向端の一方に寄った場合に、この耐熱ベルトF3がこの突壁F4aに当接することで耐熱ベルトF3の端への寄りを規制するものである。突壁F4aの熱定着ローラF1と反対側の端部とフレームとの間にスプリングF9が縮設されていて、ベルト張架部材F4の突壁F4aが熱定着ローラF1に軽く押圧され、ベルト張架部材F4が熱定着ローラF1に摺接して位置決めされる。 The belt stretching member F4 is fitted into the inner periphery of the heat-resistant belt F3 and cooperates with the pressure roller F2 to apply a tension f to the heat-resistant belt F3 (a heat-resistant belt F3 is a belt). Sliding on the tension member F4). This belt stretching member F4 is disposed at a position where the heat-resistant belt F3 is wound around the heat fixing roller F1 side from the pressing portion tangent L between the heat fixing roller F1 and the pressure roller F2 to form a nip. The protruding wall F4a protrudes from one end or both ends of the belt stretching member F4 in the axial direction. The protruding wall F4a is formed by the heat-resistant belt F3 when the heat-resistant belt F3 approaches one of the axial ends. The contact to the end of the heat-resistant belt F3 is regulated by contacting the wall F4a. A spring F9 is contracted between the end of the protruding wall F4a opposite to the heat fixing roller F1 and the frame, and the protruding wall F4a of the belt stretching member F4 is lightly pressed by the heat fixing roller F1, so that the belt tension is increased. The frame member F4 is positioned in sliding contact with the heat fixing roller F1.
ベルト張架部材F4が熱定着ローラF1に軽く押圧される位置がニップ初期位置とされ、また、熱定着ローラF1に加圧ローラF2が押圧する位置がニップ終了位置とされる。
定着部F40において、未定着のトナー画像F5aが形成された記録媒体F5は、上記ニップ初期位置から定着ニップ部に進入して耐熱ベルトF3と熱定着ローラF1との間を通過し、ニップ終了位置から抜け出ることで、記録媒体F5上に形成された未定着のトナー画像F5aが定着され、その後、熱定着ローラF1への加圧ローラF2の押圧部の接線方向Lに排出される。
The position where the belt stretching member F4 is lightly pressed against the heat fixing roller F1 is the nip initial position, and the position where the pressure roller F2 is pressed against the heat fixing roller F1 is the nip end position.
In the fixing portion F40, the recording medium F5 on which the unfixed toner image F5a is formed enters the fixing nip portion from the nip initial position and passes between the heat-resistant belt F3 and the heat fixing roller F1, and the nip end position. As a result, the unfixed toner image F5a formed on the recording medium F5 is fixed, and then discharged in the tangential direction L of the pressing portion of the pressure roller F2 to the heat fixing roller F1.
クリーニング部材F6は、加圧ローラF2とベルト張架部材F4との間に配置されている。
このクリーニング部材F6は耐熱ベルトF3の内周面に摺接して耐熱ベルトF3の内周面の異物や摩耗粉等をクリーニングするものである。このように異物や摩耗粉等をクリーニングすることで、耐熱ベルトF3をリフレッシュし、後述するような摩擦係数の不安定要因を除去している。また、ベルト張架部材F4に凹部F4fが設けられており、耐熱ベルトF3から除去した異物や摩耗粉等を収納するよう構成されている。
The cleaning member F6 is disposed between the pressure roller F2 and the belt stretching member F4.
The cleaning member F6 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the heat-resistant belt F3 to clean foreign matter, abrasion powder, and the like on the inner peripheral surface of the heat-resistant belt F3. By cleaning the foreign matter, wear powder, and the like in this way, the heat-resistant belt F3 is refreshed, and the unstable factor of the friction coefficient as described later is removed. Further, the belt stretching member F4 is provided with a recess F4f, and is configured to store foreign matter, abrasion powder, and the like removed from the heat-resistant belt F3.
また、定着部F40は、記録媒体F5にトナー画像F5aを定着させた後に、熱定着ローラF1の表面に付着(残存)した絶縁性液体を除去する除去ブレード(除去手段)F12を有している。なお、この除去ブレードF12は、絶縁性液体を除去するとともに、定着の際に熱定着ローラF1上に移行したトナー等も同時に除去することができる。
なお、耐熱ベルトF3を加圧ローラF2とベルト張架部材F4とにより張架して加圧ローラF2で安定して駆動するには、加圧ローラF2と耐熱ベルトF3との摩擦係数をベルト張架部材F4と耐熱ベルトF3との摩擦係数より大きく設定するとよい。しかし、摩擦係数は、耐熱ベルトF3と加圧ローラF2との間あるいは耐熱ベルトF3とベルト張架部材F4との間への異物の侵入や、耐熱ベルトF3と加圧ローラF2およびベルト張架部材F4との接触部の摩耗などによって不安定になる場合がある。
The fixing unit F40 has a removing blade (removing means) F12 that removes the insulating liquid adhering (remaining) to the surface of the heat fixing roller F1 after fixing the toner image F5a on the recording medium F5. . The removing blade F12 can remove the insulating liquid and simultaneously remove the toner and the like that have moved onto the heat fixing roller F1 during fixing.
In order to stably drive the heat-resistant belt F3 by the pressure roller F2 and the belt stretching member F4 and stably drive the pressure roller F2, the friction coefficient between the pressure roller F2 and the heat-resistant belt F3 is determined by the belt tension. It is good to set larger than the friction coefficient of the frame member F4 and the heat-resistant belt F3. However, the friction coefficient is such that foreign matter enters between the heat-resistant belt F3 and the pressure roller F2 or between the heat-resistant belt F3 and the belt stretching member F4, or the heat-resistant belt F3, the pressure roller F2, and the belt stretching member. It may become unstable due to wear of the contact portion with F4.
そこで、加圧ローラF2と耐熱ベルトF3の巻き付け角よりベルト張架部材F4と耐熱ベルトF3の巻き付け角が小さくなるように、また、加圧ローラF2の径よりベルト張架部材F4の径が小さくなるように設定する。これにより、耐熱ベルトF3がベルト張架部材F4を摺動する長さが短くなり、経時変化や外乱などに対する不安定要因から回避でき、耐熱ベルトF3を加圧ローラF2で安定して駆動することができるようになる。
熱定着ローラF1により加える熱(定着温度)は、具体的には、80〜160℃であるのが好ましく、100〜150℃であるのがより好ましく、100〜140℃であることがさらに好ましい。
Therefore, the belt tension member F4 and the heat-resistant belt F3 have a winding angle smaller than the winding angle of the pressure roller F2 and the heat-resistant belt F3, and the diameter of the belt stretching member F4 is smaller than the diameter of the pressure roller F2. Set as follows. As a result, the length that the heat-resistant belt F3 slides on the belt stretching member F4 is shortened, which can be avoided from instability factors such as changes with time and disturbances, and the heat-resistant belt F3 is driven stably by the pressure roller F2. Will be able to.
Specifically, the heat (fixing temperature) applied by the heat fixing roller F1 is preferably 80 to 160 ° C, more preferably 100 to 150 ° C, and further preferably 100 to 140 ° C.
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の液体現像剤は、前述したような画像形成装置に適用されるものに限定されない。
また、本発明の液体現像剤は、前述したような製造方法により製造されたものに限定されない。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to these.
For example, the liquid developer of the present invention is not limited to that applied to the image forming apparatus as described above.
Further, the liquid developer of the present invention is not limited to those produced by the production method as described above.
また、前述した実施形態では、水系乳化液を得、該水系乳化液に電解質を添加することにより合一粒子を得るものとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、合一粒子は、水系液体に、着色剤とモノマーと界面活性剤と重合開始剤とを分散させ、乳化重合により、水系乳化液を調製し、該水系乳化液に電解質を添加して会合させる乳化重合会合法を用いて調製されたものであってもよいし、得られた水系乳化液を噴霧乾燥することにより合一粒子を得るものであってもよい。
また、前述した実施形態では、画像形成装置として、コロナ放電器を有する構成について説明したが、コロナ放電器は無くてもよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated as what obtains the coalesced particle by obtaining aqueous emulsion and adding electrolyte to this aqueous emulsion, this invention is not limited to this. For example, the coalesced particles are prepared by dispersing a colorant, a monomer, a surfactant, and a polymerization initiator in an aqueous liquid, preparing an aqueous emulsion by emulsion polymerization, and adding an electrolyte to the aqueous emulsion to associate. The emulsion may be prepared using an emulsion polymerization association method, or may be obtained by spray-drying the obtained aqueous emulsion to obtain coalesced particles.
In the above-described embodiment, the configuration having the corona discharger as the image forming apparatus has been described. However, the corona discharger may be omitted.
[1]液体現像剤の製造
以下のようにして、液体現像剤を製造した。
(実施例1)
まず、トナー粒子の製造を行った。なお、温度が記載されていない工程については、室温(25℃)で行った。
[1] Production of Liquid Developer A liquid developer was produced as follows.
Example 1
First, toner particles were manufactured. In addition, about the process in which temperature is not described, it performed at room temperature (25 degreeC).
<分散液調整工程>
(着色剤マスター溶液の調製)
まず、樹脂材料として、ポリエステル樹脂(酸価:10mgKOH/g、ガラス転移点(Tg):55℃、軟化点:107℃):60重量部を用意した。
次に、上記樹脂材料と、着色剤としてのシアン系顔料(大日精化社製、ピグメントブルー15:3)との混合物(質量比50:50)を用意した。これらの各成分を20L型のヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナー製造用の原料を得た。
次に、この原料(混合物)を2軸混練押出機を用いて混練した。2軸混練押出機の押出口から押し出された混練物を冷却した。
上記のようにして冷却された混練物を粗粉砕し、平均粒径:1.0mm以下の着色剤マスターバッチとした。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用いた。
<Dispersion adjustment process>
(Preparation of colorant master solution)
First, as a resin material, a polyester resin (acid value: 10 mgKOH / g, glass transition point (Tg): 55 ° C., softening point: 107 ° C.): 60 parts by weight was prepared.
Next, a mixture (mass ratio 50:50) of the resin material and a cyan pigment as a colorant (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., Pigment Blue 15: 3) was prepared. These components were mixed using a 20 L type Henschel mixer to obtain a raw material for toner production.
Next, this raw material (mixture) was kneaded using a twin-screw kneading extruder. The kneaded product extruded from the extrusion port of the biaxial kneading extruder was cooled.
The kneaded material cooled as described above was coarsely pulverized to obtain a colorant master batch having an average particle size of 1.0 mm or less. A hammer mill was used for coarse pulverization of the kneaded product.
(樹脂液調製処理)
上記着色剤マスターバッチ:97.5重量部にメチルエチルケトン:175重量部、前記ポリエステル樹脂:172.3重量部、ロジン変性フェノール樹脂(荒川化学工業社製、商品名「タマノル135」、酸価:18mgKOH/g以下、軟化点:130〜140、重量平均分子量:15000):55.3重量部を高速分散機(プライミクス社製、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼)で混合し、乳化剤としてのネオゲンSC−F(第一工業製薬社製):1.38重量部を加えて樹脂液を作製した。なお、この溶液中において、顔料は均一に微分散していた。
(Resin liquid preparation process)
The above colorant master batch: 97.5 parts by weight, methyl ethyl ketone: 175 parts by weight, polyester resin: 172.3 parts by weight, rosin modified phenolic resin (Arakawa Chemical Industries, trade name “Tamanol 135”, acid value: 18 mg KOH) / G or less, softening point: 130 to 140, weight average molecular weight: 15000): 55.3 parts by weight of a high-speed disperser (Primics Co., Ltd., TK Robotics / TK homodisper 2.5 type blade) And 1.38 parts by weight of Neogen SC-F (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as an emulsifier was added to prepare a resin liquid. In this solution, the pigment was uniformly finely dispersed.
(分散質形成処理)
次いで容器内の樹脂液に1規定アンモニア水:72.8重量部を加えて、高速分散機(プライミクス社製、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼)により、攪拌翼の翼先端速度を7.5m/sとして十分に攪拌し、フラスコ内の溶液の温度を25℃に調整し、その後攪拌翼の翼先端速度を14.7m/sとして攪拌を行いつつ、400重量部の脱イオン水を滴下して転相乳化を起こした。攪拌を継続しながら、上記樹脂液に対して、さらに脱イオン水:100重量部を加えた。これにより、樹脂材料を含む分散質が分散した水系分散液を得た。
(Dispersoid formation processing)
Next, 72.8 parts by weight of 1N ammonia water was added to the resin liquid in the container, and the mixture was stirred with a high-speed disperser (Primics Co., Ltd., TK Robotics / TK Homo Disperser 2.5 type blade). The blade tip speed of the wing was sufficiently stirred at 7.5 m / s, the temperature of the solution in the flask was adjusted to 25 ° C., and the stirring blade blade speed was then 14.7 m / s while stirring. Part by weight of deionized water was added dropwise to cause phase inversion emulsification. While continuing the stirring, 100 parts by weight of deionized water was further added to the resin liquid. As a result, an aqueous dispersion in which the dispersoid containing the resin material was dispersed was obtained.
<合一工程>
次に、水系分散液をマックスブレンド翼を有した攪拌容器に移し、攪拌翼の翼先端速度を1.0m/sとして攪拌を行いながら水系分散液の温度を25℃とした。
次に、同様の温度、攪拌条件を保ちつつ、5.0%の硫酸ナトリウム水溶液:200重量部を滴下し、分散質の合一を行い、合一粒子の形成を行った。滴下後、合一粒子のトナー粒子についての50%体積粒径Dv(50)[μm]が2.5μmに成長するまで攪拌を続けた。合一粒子のDv(50)が2.5μmになったら、脱イオン水:200重量部を添加し、合一を終了した。
<Joint process>
Next, the aqueous dispersion was transferred to a stirring vessel having a Max Blend blade, and the temperature of the aqueous dispersion was adjusted to 25 ° C. while stirring at a blade tip speed of 1.0 m / s.
Next, while maintaining the same temperature and stirring conditions, 200 parts by weight of a 5.0% aqueous sodium sulfate solution was added dropwise to coalesce the dispersoids to form coalesced particles. After the dropping, stirring was continued until the 50% volume particle diameter Dv (50) [μm] of the coalesced toner particles grew to 2.5 μm. When the Dv (50) of the coalesced particles reached 2.5 μm, 200 parts by weight of deionized water was added to complete the coalescence.
<脱溶剤工程>
得られた合一粒子分散液に対して、減圧下で、固形分含有量が23wt%となるまで有機溶剤を留去を行い、樹脂微粒子のスラリーを得た。
<洗浄工程>
次に、スラリーに対し、固液分離を行い、さらに水中への再分散(リスラリー)、固液分離を繰り返し行うことによる洗浄処理を施した。その後、吸引ろ過法により、着色樹脂微粒子のウェットケーキ(樹脂微粒子ケーキ)を得た。なお、ウェットケーキの含水率は35wt%であった。
<Desolvation process>
The organic solvent was distilled off under reduced pressure until the solid content was 23 wt%, to obtain a slurry of resin fine particles.
<Washing process>
Next, the slurry was subjected to solid-liquid separation, and further subjected to washing treatment by redispersion in water (reslurry) and repeated solid-liquid separation. Thereafter, a wet cake (resin fine particle cake) of colored resin fine particles was obtained by suction filtration. The moisture content of the wet cake was 35 wt%.
<乾燥工程>
その後、真空乾燥機を用いて、得られたウェットケーキを乾燥することにより、トナー粒子を得た。
<分散工程>
上記の方法で得られたトナー粒子:37.5重量部、分散剤としてのDisperbyk−116(ビックケミー社製、アミン価:65mgKOH/g):1.88重量部、絶縁性液体として菜種油(日清オイリオ社製、商品名「ハイオレイック菜種油」):150重量部、帯電制御剤としてのステアリン酸アルミニウム(日本油脂製):0.5重量部をセラミック製ポット(内容積600ml)に入れ、さらにジルコニアボール(ボール直径:1mm)を体積充填率85%になるようにセラミック製ポットに入れ、卓上ポットミルにて回転速度230rpmで24時間分散を行った。これにより、液体現像剤が得られた。
<Drying process>
Thereafter, the obtained wet cake was dried using a vacuum dryer to obtain toner particles.
<Dispersing process>
Toner particles obtained by the above method: 37.5 parts by weight, Disperbyk-116 as a dispersant (manufactured by Big Chemie, amine value: 65 mgKOH / g): 1.88 parts by weight, rapeseed oil (Nisshin) as an insulating liquid 150ml by weight, aluminum stearate as a charge control agent (manufactured by Nippon Oil & Fats): 0.5 part by weight in a ceramic pot (internal volume 600ml), zirconia balls (Ball diameter: 1 mm) was placed in a ceramic pot so that the volume filling rate was 85%, and dispersed in a desktop pot mill at a rotational speed of 230 rpm for 24 hours. As a result, a liquid developer was obtained.
得られた液体現像剤中における、トナー粒子のDv(50)は、1.85μmであった。なお、得られたトナー粒子の50%体積粒径Dv(50)[μm]は、Mastersizer 2000粒子解析装置(Malvern Instruments Ltd.製)にて測定を行った。また、以下に説明する各実施例、各比較例で得られた粒子についても同様にして、粒径を求めた。 The Dv (50) of the toner particles in the obtained liquid developer was 1.85 μm. The 50% volume particle diameter Dv (50) [μm] of the obtained toner particles was measured with a Mastersizer 2000 particle analyzer (manufactured by Malvern Instruments Ltd.). Moreover, the particle diameter was similarly calculated | required about the particle | grains obtained by each Example and each comparative example demonstrated below.
また、得られた液体現像剤の25℃における粘度は、55mPa・sであった。
また、シアン系顔料の代わりに、マゼンダ系顔料:ピグメントレッド238(山陽色素社製)、イエロー系顔料:ピグメントイエロー180(クラリアント社製)、ブラック系顔料:カーボンブラック(デグサ社製、Printex L)に、それぞれ変更した以外は、上記と同様にして、マゼンダ系液体現像剤、イエロー系液体現像剤、ブラック系液体現像剤を製造した。
Further, the viscosity of the obtained liquid developer at 25 ° C. was 55 mPa · s.
Further, instead of cyan pigment, magenta pigment: Pigment Red 238 (manufactured by Sanyo Dye), yellow pigment: Pigment Yellow 180 (manufactured by Clariant), black pigment: carbon black (printex L, manufactured by Degussa) In addition, a magenta liquid developer, a yellow liquid developer, and a black liquid developer were produced in the same manner as described above except that the respective changes were made.
(実施例2)
ロジン系樹脂として、ロジン変性マレイン樹脂(荒川化学工業社製、商品名「マルキードNo.1」、酸価:25mgKOH/g以下、軟化点:120〜130、重量平均分子量:3100)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Example 2)
As rosin resin, rosin-modified maleic resin (Arakawa Chemical Industries, trade name “Marquide No. 1”, acid value: 25 mgKOH / g or less, softening point: 120 to 130, weight average molecular weight: 3100) was used. Produced liquid developers corresponding to the respective colors in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
ロジン系樹脂として、ロジン変性フェノール樹脂(荒川化学工業社製、商品名「KG2212」、酸価:22mgKOH/g以下、軟化点:172〜182、重量平均分子量:100000)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Example 3)
Except for using rosin-modified phenolic resin (trade name “KG2212” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., acid value: 22 mgKOH / g or less, softening point: 172 to 182 and weight average molecular weight: 100,000) as the rosin resin. In the same manner as in Example 1, liquid developers corresponding to the respective colors were produced.
(実施例4)
ロジン系樹脂として、ロジン変性フェノール樹脂(荒川化学工業社製、商品名「タマノル145」、酸価:18mgKOH/g以下、軟化点:140〜155、重量平均分子量:20000)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
Example 4
As the rosin resin, except that rosin-modified phenol resin (Arakawa Chemical Industries, trade name “Tamanol 145”, acid value: 18 mgKOH / g or less, softening point: 140 to 155, weight average molecular weight: 20000) was used. In the same manner as in Example 1, liquid developers corresponding to the respective colors were produced.
(実施例5)
アミン価を有する分散剤として、EFKA−4080(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、アミン価:4mgKOH/g)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(実施例6)
アミン価を有する分散剤として、Agrisperse 712(ニューセンチュリーコーティングス社製、アミン価:100mgKOH/g)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Example 5)
A liquid developer corresponding to each color is produced in the same manner as in Example 1 except that EFKA-4080 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, amine value: 4 mgKOH / g) is used as a dispersant having an amine value. did.
(Example 6)
A liquid developer corresponding to each color was produced in the same manner as in Example 1 except that Agrisperse 712 (manufactured by New Century Coatings, amine value: 100 mgKOH / g) was used as the dispersant having an amine value.
(実施例7)
ポリエステル樹脂の代わりに、スチレンとアクリル酸ブチルエステルとを4:1の割合で共重合させたスチレン−アクリル酸エステル共重合体(酸価:6mgKOH/g、ガラス転移点:61.6℃、軟化点:116℃)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Example 7)
Styrene-acrylic acid ester copolymer obtained by copolymerizing styrene and butyl acrylate in a ratio of 4: 1 instead of polyester resin (acid value: 6 mgKOH / g, glass transition point: 61.6 ° C., softening) A liquid developer corresponding to each color was produced in the same manner as in Example 1 except that the point was 116 ° C.).
(実施例8、9)
ポリエステル樹脂とロジン系樹脂との配合比を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(実施例10、11)
アミン価を有する分散剤の含有量を、表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Examples 8 and 9)
A liquid developer corresponding to each color was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of the polyester resin and the rosin resin was changed as shown in Table 1.
(Examples 10 and 11)
Liquid developers corresponding to the respective colors were produced in the same manner as in Example 1 except that the content of the dispersant having an amine value was changed as shown in Table 1.
(比較例1)
ロジン系樹脂を用いなかった以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(比較例2)
アミン価を有する分散剤を添加しなかった以外は、前記実施例1と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Comparative Example 1)
A liquid developer corresponding to each color was produced in the same manner as in Example 1 except that the rosin resin was not used.
(Comparative Example 2)
A liquid developer corresponding to each color was produced in the same manner as in Example 1 except that no dispersant having an amine value was added.
以上の各実施例および比較例について、液体現像剤の組成、物性、分散剤の物性、含有量等を表1に示した。なお、表中、ポリエステル樹脂をPESと、スチレン−アクリル酸エステル共重合体をST−ACと、ロジン変性フェノールをRPと、ロジン変性マレイン樹脂をRMと示した。また、表中、Disperbyk−116をD116と、EFKA−4080をE4080と、Agrisperse 712をA712と示した。 Table 1 shows the composition of the liquid developer, the physical properties, the physical properties of the dispersant, the content, and the like for each of the above Examples and Comparative Examples. In the table, the polyester resin is PES, the styrene-acrylate copolymer is ST-AC, the rosin-modified phenol is RP, and the rosin-modified male resin is RM. In the table, Disperbyk-116 is indicated as D116, EFKA-4080 is indicated as E4080, and Agrisperse 712 is indicated as A712.
[2]評価
上記のようにして得られた各液体現像剤について、以下のような評価を行った。
[2.1]現像効率
図1、図2に示すような画像形成装置を用いて、画像形成装置の現像ローラ上に前記各実施例および各比較例で得られた液体現像剤による液体現像剤層を形成した。次に、現像ローラの表面電位を300Vとし、感光体の表面電位を500Vで均一に帯電させ、感光体に露光を行い、感光体表面の帯電を減衰させ、表面電位を50Vとした。液体現像剤層が感光体と現像ローラとの間を通過した後の、現像ローラ上のトナー粒子と、感光体上のトナー粒子とをテープで採取した。採取に用いた各テープを記録紙上に貼り付け、それぞれのトナー粒子の濃度を測定した。測定後、感光体上で採取されたトナー粒子の濃度を、感光体上で採取されたトナー粒子の濃度と現像ローラ上で採取されたトナー粒子の濃度との総和で除した数値に100を掛けた値を現像効率として求め、以下の4段階の基準に従い評価した。
A :現像効率が95%以上であり、現像効率に特に優れる。
B :現像効率が90%以上、95%未満であり、現像効率に優れる。
C :現像効率が80%以上、90%未満であり、実用上問題のない。
D :現像効率が80%よりも小さく、現像効率に劣る。
[2] Evaluation Each liquid developer obtained as described above was evaluated as follows.
[2.1] Developing efficiency Using the image forming apparatus as shown in FIGS. 1 and 2, the liquid developer by the liquid developer obtained in each of the embodiments and comparative examples on the developing roller of the image forming apparatus. A layer was formed. Next, the surface potential of the developing roller was set to 300V, the surface potential of the photoconductor was uniformly charged at 500V, the photoconductor was exposed, the charge on the surface of the photoconductor was attenuated, and the surface potential was set to 50V. The toner particles on the developing roller and the toner particles on the photosensitive member after the liquid developer layer passed between the photosensitive member and the developing roller were collected with a tape. Each tape used for sampling was affixed on a recording paper, and the concentration of each toner particle was measured. After the measurement, the value obtained by dividing the concentration of toner particles collected on the photoreceptor by the sum of the concentration of toner particles collected on the photoreceptor and the concentration of toner particles collected on the developing roller is multiplied by 100. Was determined as development efficiency, and evaluated according to the following four-stage criteria.
A: The development efficiency is 95% or more, and the development efficiency is particularly excellent.
B: The development efficiency is 90% or more and less than 95%, and the development efficiency is excellent.
C: The development efficiency is 80% or more and less than 90%, and there is no practical problem.
D: The development efficiency is less than 80% and the development efficiency is inferior.
[2.2]転写効率
図1、図2に示すような画像形成装置を用いて、画像形成装置の感光体上に前記各実施例および各比較例で得られた液体現像剤による液体現像剤層を形成した。次に、液体現像剤層が感光体と中間転写部との間を通過した後の、感光体上のトナー粒子と、中間転写部上のトナー粒子とをテープで採取した。採取に用いた各テープを記録紙上に貼り付け、それぞれのトナー粒子の濃度を測定した。測定後、中間転写部上で採取されたトナー粒子の濃度を、感光体上で採取されたトナー粒子の濃度と中間転写部上で採取されたトナー粒子の濃度との総和で除した数値に100を掛けた値を転写効率として求め、以下の4段階の基準に従い評価した。
A :転写効率が95%以上であり、転写効率に特に優れる。
B :転写効率が90%以上、95%未満であり、転写効率に優れる。
C :転写効率が80%以上、90%未満であり、実用上問題のない。
D :転写効率が80%よりも小さく、転写効率に劣る。
[2.2] Transfer efficiency Using the image forming apparatus as shown in FIGS. 1 and 2, a liquid developer using the liquid developer obtained in each of the above examples and comparative examples on the photoreceptor of the image forming apparatus. A layer was formed. Next, the toner particles on the photoconductor and the toner particles on the intermediate transfer portion after the liquid developer layer passed between the photoconductor and the intermediate transfer portion were collected with a tape. Each tape used for sampling was affixed on a recording paper, and the concentration of each toner particle was measured. After the measurement, a value obtained by dividing the concentration of the toner particles collected on the intermediate transfer portion by the sum of the concentration of the toner particles collected on the photoconductor and the concentration of the toner particles collected on the intermediate transfer portion is 100. A value obtained by multiplying by is obtained as transfer efficiency, and evaluated according to the following four criteria.
A: The transfer efficiency is 95% or more, and the transfer efficiency is particularly excellent.
B: The transfer efficiency is 90% or more and less than 95%, and the transfer efficiency is excellent.
C: The transfer efficiency is 80% or more and less than 90%, and there is no practical problem.
D: Transfer efficiency is less than 80% and inferior to transfer efficiency.
[2.3]正帯電の帯電特性
各実施例および各比較例で得られた液体現像剤について、マイクロチック・ニチオン社製の「顕微鏡式レーザーゼータ電位計」ZC−2000を用いて電位差を測定し、以下の5段階の基準に従い評価した。
測定は、液体現像剤を希釈溶媒で希釈して、□10mmの透明セルに入れ、電極間9mmで300Vの電圧をかけると同時に顕微鏡でセル内の粒子の移動速度を観察することで、移動速度を算出して、その値からゼータ電位を求めることにより行った。
[2.3] Charging characteristics of positive charging For the liquid developers obtained in each of the examples and comparative examples, the potential difference was measured using a “microscopic laser zeta electrometer” ZC-2000 manufactured by Microtic Nichion. The evaluation was made according to the following five criteria.
Measurement is performed by diluting the liquid developer with a diluting solvent, placing it in a 10 mm transparent cell, applying a voltage of 300 V at 9 mm between the electrodes, and simultaneously observing the moving speed of the particles in the cell with a microscope. Was obtained by calculating the zeta potential from the calculated value.
A :電位差が+100mV以上(非常に良い)。
B :電位差が+85mV以上、+100mV未満(良い)。
C :電位差が+70mV以上、+85mV未満(普通)。
D :電位差が+50mV以上、+70mV未満(やや悪い)。
E :電位差が+50mV未満(非常に悪い)。
A: The potential difference is +100 mV or more (very good).
B: Potential difference is +85 mV or more and less than +100 mV (good).
C: The potential difference is +70 mV or more and less than +85 mV (normal).
D: The potential difference is +50 mV or more and less than +70 mV (somewhat bad).
E: Potential difference is less than +50 mV (very bad).
[2.4]分散安定性試験−1
各実施例および各比較例で得られた液体現像剤10mLを試験管(口径12mm、長さ120mm)に入れ、1週間静置後の沈降した深さを測定し、以下の4段階の基準に従って評価した。
A :沈降した深さが0mm。
B :沈降した深さが0mmよりも大きく、2mm以下。
C :沈降した深さが2mmよりも大きく、5mm以下。
D :沈降した深さが5mmよりも大きい。
[2.4] Dispersion stability test-1
10 mL of the liquid developer obtained in each example and each comparative example was placed in a test tube (12 mm in diameter, 120 mm in length), and the sedimentation depth after standing for 1 week was measured. According to the following four-stage criteria evaluated.
A: Settling depth is 0 mm.
B: The settled depth is greater than 0 mm and 2 mm or less.
C: The settled depth is larger than 2 mm and 5 mm or less.
D: The settled depth is larger than 5 mm.
[2.5]分散安定性試験−2
各実施例および各比較例で得られた液体現像剤45.5mLを遠沈管に入れ、回転半径5cm、回転数500、1000、2000、4000、5000rpm、3分間の条件で遠心分離機(コクサン社製)にかけた後、各回転数における沈降した深さを測定した。
遠心加速度rω2(rω2=1118×回転半径(cm)×1分当たりの回転数(rpm)2×10−8×g(重力加速度))を横軸にとり、沈降した深さを縦軸にとって、上記測定結果に基づいてプロットした。各プロットに基づいて、1次近似により傾きkを求め、下記基準に従い評価した。なお、kの値が低いほど、分散安定性が高いと言える。
A:0≦k<0.004
B:0.004≦k<0.008
C:0.008≦k<0.012
D:k≧0.012
[2.5] Dispersion stability test-2
45.5 mL of the liquid developer obtained in each example and each comparative example was put into a centrifuge tube, and a centrifuge (Kokusan Co., Ltd.) was used under the conditions of a rotation radius of 5 cm, a rotation speed of 500, 1000, 2000, 4000, and 5000 rpm for 3 minutes. The depth of sedimentation at each rotational speed was measured.
Centrifugal acceleration rω 2 (rω 2 = 1118 × rotation radius (cm) × number of revolutions per minute (rpm) 2 × 10 −8 × g (gravity acceleration)) is taken on the horizontal axis, and the sedimentation depth is taken on the vertical axis. Plotted based on the measurement results. Based on each plot, the slope k was determined by first-order approximation and evaluated according to the following criteria. It can be said that the lower the value of k, the higher the dispersion stability.
A: 0 ≦ k <0.004
B: 0.004 ≦ k <0.008
C: 0.008 ≦ k <0.012
D: k ≧ 0.012
[2.6]定着強度
図1、図2に示すような画像形成装置を用いて、前記各実施例および前記各比較例で得られた液体現像剤による所定パターンの画像を記録紙(セイコーエプソン社製、上質紙 LPCPPA4)上に形成した。その後、図4に示すような定着装置を用いて、熱定着ローラの設定温度を100℃として、熱定着を行った。
[2.6] Fixing Strength Using an image forming apparatus as shown in FIG. 1 and FIG. 2, an image of a predetermined pattern by the liquid developer obtained in each of the examples and the comparative examples is recorded on a recording paper (Seiko Epson). It was formed on a high-quality paper LPCPPA4) manufactured by the company. Thereafter, heat fixing was performed using a fixing device as shown in FIG.
その後、非オフセット領域を確認した後、記録紙上の定着像を消しゴム(ライオン事務機社製、砂字消し「LION 261−11」)を押圧荷重1.2kgfで2回擦り、画像濃度の残存率をX−Rite Inc社製「X−Rite model 404」により測定し、以下の5段階の基準に従い評価した。 Thereafter, after confirming the non-offset area, the fixed image on the recording paper is erased twice (rubber eraser “LION 261-11” manufactured by Lion Business Machine Co., Ltd.) twice with a pressing load of 1.2 kgf, and the remaining ratio of image density Was measured by “X-Rite model 404” manufactured by X-Rite Inc, and evaluated according to the following five-step criteria.
A :画像濃度残存率が95%以上(非常に良い)。
B :画像濃度残存率が90%以上95%未満(良い)。
C :画像濃度残存率が80%以上90%未満(普通)。
D :画像濃度残存率が70%以上80%未満(やや悪い)。
E :画像濃度残存率が70%未満(非常に悪い)。
これらの結果を表2に示す。
A: Image density residual ratio is 95% or more (very good).
B: Image density remaining rate is 90% or more and less than 95% (good).
C: Image density remaining rate is 80% or more and less than 90% (normal).
D: Image density residual ratio is 70% or more and less than 80% (slightly bad).
E: Image density residual ratio is less than 70% (very bad).
These results are shown in Table 2.
表2から明らかなように、本発明の液体現像剤は、帯電特性(正帯電の帯電特性)および、トナー粒子の長期分散安定性に優れていた。また、本発明の液体現像剤は、現像効率、転写効率、定着強度にも優れていた。これに対し、比較例の液体現像剤では、満足な結果が得られなかった。 As is apparent from Table 2, the liquid developer of the present invention was excellent in charging characteristics (positive charging characteristics) and long-term dispersion stability of toner particles. The liquid developer of the present invention was also excellent in development efficiency, transfer efficiency, and fixing strength. On the other hand, satisfactory results were not obtained with the liquid developer of the comparative example.
[3]液体現像剤の製造
以下のようにして、液体現像剤を製造した。
(実施例12)
まず、トナー粒子の製造を行った。なお、温度が記載されていない工程については、室温(25℃)で行った。
<分散液調整工程>
(着色剤マスター溶液の調製)
まず、ポリエステル樹脂として、低分子量のポリエステル樹脂L1(酸価:8.5mgKOH/g、重量平均分子量Mw:5,200、ガラス転移点Tg:46℃、軟化点Tf:95℃):48重量部と、高分子量のポリエステル樹脂H1(酸価:16.0mgKOH/g、重量平均分子量Mw:237,000、ガラス転移点Tg:63℃、軟化点Tf:182℃):12重量部との混合物を用意した。
[3] Production of Liquid Developer A liquid developer was produced as follows.
Example 12
First, toner particles were manufactured. In addition, about the process in which temperature is not described, it performed at room temperature (25 degreeC).
<Dispersion adjustment process>
(Preparation of colorant master solution)
First, as a polyester resin, low molecular weight polyester resin L1 (acid value: 8.5 mgKOH / g, weight average molecular weight Mw: 5,200, glass transition point Tg: 46 ° C., softening point Tf: 95 ° C.): 48 parts by weight And a high molecular weight polyester resin H1 (acid value: 16.0 mg KOH / g, weight average molecular weight Mw: 237,000, glass transition point Tg: 63 ° C., softening point Tf: 182 ° C.): 12 parts by weight Prepared.
次に、上記ポリエステル樹脂の混合物と、着色剤としてのシアン系顔料(大日精化社製、ピグメントブルー15:3)との混合物(質量比50:50)を用意した。これらの各成分を20L型のヘンシェルミキサーを用いて混合し、トナー製造用の原料を得た。
次に、この原料(混合物)を2軸混練押出機を用いて混練した。2軸混練押出機の押出口から押し出された混練物を冷却した。
上記のようにして冷却された混練物を粗粉砕し、平均粒径:1.0mm以下の着色剤マスターバッチとした。混練物の粗粉砕にはハンマーミルを用いた。
Next, a mixture (mass ratio 50:50) of the polyester resin mixture and a cyan pigment (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., Pigment Blue 15: 3) as a colorant was prepared. These components were mixed using a 20 L type Henschel mixer to obtain a raw material for toner production.
Next, this raw material (mixture) was kneaded using a twin-screw kneading extruder. The kneaded product extruded from the extrusion port of the biaxial kneading extruder was cooled.
The kneaded material cooled as described above was coarsely pulverized to obtain a colorant master batch having an average particle size of 1.0 mm or less. A hammer mill was used for coarse pulverization of the kneaded product.
(樹脂液調製処理)
上記着色剤マスターバッチ:97.5重量部にメチルエチルケトン:175重量部、前記ポリエステル樹脂の混合物:172.3重量部、ロジン変性フェノール樹脂(荒川化学工業社製、商品名「タマノル135」、酸価:18mgKOH/g以下、軟化点:130〜140、重量平均分子量:15000):55.3重量部を高速分散機(プライミクス社製、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼)で混合し、乳化剤としてのネオゲンSC−F(第一工業製薬社製):1.38重量部を加えて樹脂液を作製した。なお、この溶液中において、顔料は均一に微分散していた。
(Resin liquid preparation process)
Colorant masterbatch: 97.5 parts by weight methyl ethyl ketone: 175 parts by weight, polyester resin mixture: 172.3 parts by weight, rosin modified phenolic resin (Arakawa Chemical Industries, trade name “Tamanol 135”, acid value) : 18 mg KOH / g or less, softening point: 130 to 140, weight average molecular weight: 15000): 55.3 parts by weight of a high-speed disperser (manufactured by Primics, TK Robotics / TK Homo Disper 2.5 type) The resin solution was prepared by adding 1.38 parts by weight of Neogen SC-F (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as an emulsifier. In this solution, the pigment was uniformly finely dispersed.
(分散質形成処理)
次いで容器内の樹脂液に1規定アンモニア水:72.8重量部を加えて、高速分散機(プライミクス社製、T.K.ロボミクス/T.K.ホモディスパー2.5型翼)により、攪拌翼の翼先端速度を7.5m/sとして十分に攪拌し、フラスコ内の溶液の温度を25℃に調整し、その後攪拌翼の翼先端速度を14.7m/sとして攪拌を行いつつ、400重量部の脱イオン水を滴下して転相乳化を起こした。攪拌を継続しながら、上記樹脂液に対して、さらに脱イオン水:100重量部を加えた。これにより、樹脂材料を含む分散質が分散した水系分散液を得た。
(Dispersoid formation processing)
Next, 72.8 parts by weight of 1N ammonia water was added to the resin liquid in the container, and the mixture was stirred with a high-speed disperser (Primics Co., Ltd., TK Robotics / TK Homo Disperser 2.5 type blade). The blade tip speed of the wing was sufficiently stirred at 7.5 m / s, the temperature of the solution in the flask was adjusted to 25 ° C., and the stirring blade blade speed was then 14.7 m / s while stirring. Part by weight of deionized water was added dropwise to cause phase inversion emulsification. While continuing the stirring, 100 parts by weight of deionized water was further added to the resin liquid. As a result, an aqueous dispersion in which the dispersoid containing the resin material was dispersed was obtained.
<合一工程>
次に、水系分散液をマックスブレンド翼を有した攪拌容器に移し、攪拌翼の翼先端速度を1.0m/sとして攪拌を行いながら水系分散液の温度を25℃とした。
次に、同様の温度、攪拌条件を保ちつつ、5.0%の硫酸ナトリウム水溶液:200重量部を滴下し、分散質の合一を行い、合一粒子の形成を行った。滴下後、合一粒子のトナー粒子についての50%体積粒径Dv(50)[μm]が2.5μmに成長するまで攪拌を続けた。合一粒子のDv(50)が2.5μmになったら、脱イオン水:200重量部を添加し、合一を終了した。
<Joint process>
Next, the aqueous dispersion was transferred to a stirring vessel having a Max Blend blade, and the temperature of the aqueous dispersion was adjusted to 25 ° C. while stirring at a blade tip speed of 1.0 m / s.
Next, while maintaining the same temperature and stirring conditions, 200 parts by weight of a 5.0% aqueous sodium sulfate solution was added dropwise to coalesce the dispersoids to form coalesced particles. After the dropping, stirring was continued until the 50% volume particle diameter Dv (50) [μm] of the coalesced toner particles grew to 2.5 μm. When the Dv (50) of the coalesced particles reached 2.5 μm, 200 parts by weight of deionized water was added to complete the coalescence.
<脱溶剤工程>
得られた合一粒子分散液に対して、減圧下で、固形分含有量が23wt%となるまで有機溶剤を留去を行い、樹脂微粒子のスラリーを得た。
<洗浄工程>
次に、スラリーに対し、固液分離を行い、さらに水中への再分散(リスラリー)、固液分離を繰り返し行うことによる洗浄処理を施した。その後、吸引ろ過法により、着色樹脂微粒子のウェットケーキ(樹脂微粒子ケーキ)を得た。なお、ウェットケーキの含水率は35wt%であった。
<Desolvation process>
The organic solvent was distilled off under reduced pressure until the solid content was 23 wt%, to obtain a slurry of resin fine particles.
<Washing process>
Next, the slurry was subjected to solid-liquid separation, and further subjected to washing treatment by redispersion in water (reslurry) and repeated solid-liquid separation. Thereafter, a wet cake (resin fine particle cake) of colored resin fine particles was obtained by suction filtration. The moisture content of the wet cake was 35 wt%.
<乾燥工程>
その後、真空乾燥機を用いて、得られたウェットケーキを乾燥することにより、トナー粒子を得た。
<分散工程>
上記の方法で得られたトナー粒子:37.5重量部、分散剤としてのDisperbyk−116(ビックケミー社製、アミン価:65mgKOH/g):1.88重量部、絶縁性液体として菜種油(日清オイリオ社製、商品名「ハイオレイック菜種油」):150重量部、帯電制御剤としてのステアリン酸アルミニウム(日本油脂製):0.5重量部をセラミック製ポット(内容積600ml)に入れ、さらにジルコニアボール(ボール直径:1mm)を体積充填率85%になるようにセラミック製ポットに入れ、卓上ポットミルにて回転速度230rpmで24時間分散を行った。これにより、液体現像剤が得られた。
<Drying process>
Thereafter, the obtained wet cake was dried using a vacuum dryer to obtain toner particles.
<Dispersing process>
Toner particles obtained by the above method: 37.5 parts by weight, Disperbyk-116 as a dispersant (manufactured by Big Chemie, amine value: 65 mgKOH / g): 1.88 parts by weight, rapeseed oil (Nisshin) as an insulating liquid Product name: “High Oleic Rapeseed Oil” manufactured by Oilio Co., Ltd.): 150 parts by weight, aluminum stearate as a charge control agent (manufactured by Nippon Oil & Fats): 0.5 part by weight is placed in a ceramic pot (internal volume 600 ml), and zirconia balls (Ball diameter: 1 mm) was placed in a ceramic pot so that the volume filling rate was 85%, and dispersed in a desktop pot mill at a rotational speed of 230 rpm for 24 hours. As a result, a liquid developer was obtained.
得られた液体現像剤中における、トナー粒子のDv(50)は、1.86μmであった。なお、得られたトナー粒子の50%体積粒径Dv(50)[μm]は、Mastersizer 2000粒子解析装置(Malvern Instruments Ltd.製)にて測定を行った。また、以下に説明する各実施例、各比較例で得られた粒子についても同様にして、粒径を求めた。 The Dv (50) of the toner particles in the obtained liquid developer was 1.86 μm. The 50% volume particle diameter Dv (50) [μm] of the obtained toner particles was measured with a Mastersizer 2000 particle analyzer (manufactured by Malvern Instruments Ltd.). Moreover, the particle diameter was similarly calculated | required about the particle | grains obtained by each Example and each comparative example demonstrated below.
また、得られた液体現像剤の25℃における粘度は、55mPa・sであった。
また、シアン系顔料の代わりに、マゼンダ系顔料:ピグメントレッド238(山陽色素社製)、イエロー系顔料:ピグメントイエロー180(クラリアント社製)、ブラック系顔料:カーボンブラック(デグサ社製、Printex L)に、それぞれ変更した以外は、上記と同様にして、マゼンダ系液体現像剤、イエロー系液体現像剤、ブラック系液体現像剤を製造した。
Further, the viscosity of the obtained liquid developer at 25 ° C. was 55 mPa · s.
Further, instead of cyan pigment, magenta pigment: Pigment Red 238 (manufactured by Sanyo Dye), yellow pigment: Pigment Yellow 180 (manufactured by Clariant), black pigment: carbon black (printex L, manufactured by Degussa) In addition, a magenta liquid developer, a yellow liquid developer, and a black liquid developer were produced in the same manner as described above except that the respective changes were made.
(実施例13)
ポリエステル樹脂L1の代わりに、表3に示す低分子量のポリエステル樹脂L2、ポリエステル樹脂H1の代わりに、高分子量のポリエステル樹脂H2を用いた以外は、前記実施例12と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(実施例14)
ポリエステル樹脂L1の代わりに、表3に示す低分子量のポリエステル樹脂L3、ポリエステル樹脂H1の代わりに、高分子量のポリエステル樹脂H3を用い、その配合量を表4に示すようにした以外は、前記実施例12と同様にして各色に対応する液体現像剤を製造した。
(Example 13)
Liquid corresponding to each color in the same manner as in Example 12 except that the low molecular weight polyester resin L2 and the high molecular weight polyester resin H2 shown in Table 3 were used instead of the polyester resin L1. A developer was produced.
(Example 14)
The above implementation except that the low molecular weight polyester resin L3 shown in Table 3 and the high molecular weight polyester resin H3 instead of the polyester resin H1 are used instead of the polyester resin L1, and the blending amounts thereof are shown in Table 4. In the same manner as in Example 12, liquid developers corresponding to the respective colors were produced.
以上の実施例12〜14で用いた各ポリエステル樹脂を合成する際に使用した全モノマー成分中における、テレフタル酸(TPA)とイソフタル酸(IPA)との比率、エチレングリコール(EG)とネオペンチルグリコール(NPG)との比率、および各樹脂の物性値などを表3に示した。また、各実施例12〜14において、使用した低分子量のポリエステル樹脂および高分子量のポリエステル樹脂の重量平均分子量Mw、ガラス転移点Tg、軟化点Tfを表3に示した。 The ratio of terephthalic acid (TPA) to isophthalic acid (IPA), ethylene glycol (EG) and neopentyl glycol in all the monomer components used when synthesizing each polyester resin used in Examples 12-14 above. Table 3 shows the ratio to (NPG) and the physical properties of each resin. In Examples 12 to 14, Table 3 shows the weight average molecular weight Mw, glass transition point Tg, and softening point Tf of the low molecular weight polyester resin and the high molecular weight polyester resin used.
また、表3中におけるポリエステル樹脂のガラス転移点Tgの評価は、測定装置としてDSC(SII社製 DSC−220C)を用いて、樹脂材料をアルミパンに約10mgとり、昇温速度:10℃/min、測定温度範囲:30〜150℃の条件で測定した。なお、測定は、1回目昇降温(10℃〜150℃〜10℃)し、2回目に同条件で測定したデータを用いた。 Moreover, evaluation of the glass transition point Tg of the polyester resin in Table 3 was carried out using DSC (DSC-220C, manufactured by SII) as a measuring device, taking about 10 mg of the resin material in an aluminum pan, and the heating rate: 10 ° C. / min, measurement temperature range: measured at 30 to 150 ° C. In addition, the measurement used the data measured on the same conditions for the 2nd time, raising / lowering temperature (10 degreeC-150 degreeC-10 degreeC).
また、表3中におけるポリエステル樹脂の軟化点Tfは、測定装置として高化式フローテスター(島津製作所製)を用いて、昇温速度:5℃/min、ダイ穴径1.0mmの条件で測定した。
また、実施例12〜14について、液体現像剤の組成、物性、分散剤の物性、含有量等を表4に示した。なお、表中、ポリエステル樹脂L1、L2、L3をそれぞれL1、L2、L3と、ポリエステル樹脂H1、H2、H3をそれぞれH1、H2、H3と、ロジン変性フェノールをRPと示した。また、表中、Disperbyk−116をD116と示した。
Moreover, the softening point Tf of the polyester resin in Table 3 was measured under the conditions of a temperature elevation rate of 5 ° C./min and a die hole diameter of 1.0 mm using a Koka type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) as a measuring device. did.
In addition, with respect to Examples 12 to 14, Table 4 shows the composition, physical properties, physical properties, content, and the like of the liquid developer. In the table, polyester resins L1, L2, and L3 are respectively indicated as L1, L2, and L3, polyester resins H1, H2, and H3 are respectively indicated as H1, H2, and H3, and rosin-modified phenol is indicated as RP. Moreover, Disperbyk-116 was shown as D116 in the table.
また、上記実施例12〜14で得られた各液体現像剤について、上記[2]と同様な評価を行い、これらの結果を表5に示した。 Further, the same evaluation as in [2] above was performed for each liquid developer obtained in Examples 12 to 14, and Table 5 shows the results.
表5から明らかなように、本発明の液体現像剤は、帯電特性(正帯電の帯電特性)および、トナー粒子の長期分散安定性に優れていた。また、本発明の液体現像剤は、現像効率、転写効率、定着強度にも優れていた。 As is apparent from Table 5, the liquid developer of the present invention was excellent in charging characteristics (positive charging characteristics) and long-term dispersion stability of toner particles. The liquid developer of the present invention was also excellent in development efficiency, transfer efficiency, and fixing strength.
1…トナー粒子 1000…画像形成装置 10Y、10M、10C、10K…感光体 11Y…帯電ローラ 12Y…露光ユニット 13M、13Y…感光体スクイーズローラ 14M、14Y…クリーニングブレード 15M、15Y…現像剤回収部 16Y…除電ユニット 17Y…感光体クリーニングブレード 18Y…現像剤回収部 20Y、20M、20C、20K…現像ローラ 201Y…液体現像剤層 21Y…現像ローラクリーニングブレード 22Y…現像剤回収部 23Y…コロナ放電器(圧縮手段) 30Y、30M、30C、30K…現像部 31Y…液体現像剤貯留部 32Y…塗布ローラ 33Y…規制ブレード 34Y…現像剤撹拌ローラ 40…中間転写部 41…ベルト駆動ローラ 42、43…従動ローラ 44…テンションローラ 46…中間転写部クリーニングブレード 47…現像剤回収部 48…非接触式バイアス印加部材 51Y、51M、51C、51K…1次転写バックアップローラ 52Y、52M、52C、52K…中間転写部スクイーズ装置 53Y…中間転写部スクイーズローラ 55Y…中間転写部スクイーズクリーニングブレード 56Y…現像剤回収部 60…2次転写ユニット 61…上流側2次転写ローラ 62…下流側2次転写ローラ 63、65…2次転写ローラクリーニングブレード 64、66…現像剤回収部 80Y、80M、80C、80K…液体現像剤補給部 81Y、81M、81C、81K…液体現像剤タンク 82Y、82M、82C、82K…絶縁性液体タンク 83Y、83M、83C、83K…撹拌装置 100Y…現像ユニット 101Y…感光体スクイーズ装置 F40…定着部(定着装置) F1…熱定着ローラ(加熱ローラ) F1a…柱状ハロゲンランプ F1b…ローラ基材 F1c…弾性体 F12…除去ブレード F2…加圧ローラ F2a…回転軸 F2b…ローラ基材 F2c…弾性体 F3…耐熱ベルト F4…ベルト張架部材 F4a…突壁 F4f…凹部 F5…記録媒体 F5a…トナー画像 F6…クリーニング部材 F7…フレーム F9…スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (9)
前記トナー粒子は、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものであり、
前記分散剤は、アミン価を有するものであることを特徴とする液体現像剤。 Including an insulating liquid, toner particles, and a dispersant;
The toner particles are those in which a rosin resin is present on at least a part of the surface,
The liquid developer is characterized in that the dispersant has an amine value.
複数の前記現像部で形成された複数の前記単色像が順次転写され、転写された複数の前記単色像を重ね合わせてなる中間転写像を形成する中間転写部と、
前記中間転写像を記録媒体に転写し、前記記録媒体上に未定着カラー画像を形成する2次転写部と、
前記未定着カラー画像を前記記録媒体上に定着する定着部と、を有し、
前記液体現像剤が、絶縁性液体と、トナー粒子と、分散剤とを含み、
前記トナー粒子は、表面の少なくとも一部にロジン系樹脂が存在するものであり、
前記分散剤は、アミン価を有するものであることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of developing units that form a single color image corresponding to the plurality of liquid developers using a plurality of liquid developers having different colors;
An intermediate transfer unit that sequentially transfers a plurality of the single-color images formed by the plurality of developing units, and forms an intermediate transfer image formed by superimposing the transferred single-color images;
A secondary transfer unit that transfers the intermediate transfer image to a recording medium and forms an unfixed color image on the recording medium;
A fixing unit for fixing the unfixed color image on the recording medium,
The liquid developer includes an insulating liquid, toner particles, and a dispersant.
The toner particles are those in which a rosin resin is present on at least a part of the surface,
The image forming apparatus, wherein the dispersant has an amine value.
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