JP6446983B2 - 液体現像剤 - Google Patents
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Description
〔1〕トナー粒子が絶縁性液体中に分散されてなる液体現像剤である。トナー粒子は、トナー樹脂と着色剤とを含む。トナー樹脂は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂とを含む。トナー樹脂においてウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂との合計のうち、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の占める割合は、5質量%以上40質量%以下である。さらにトナー樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である。
本実施形態に係る液体現像剤は、電子写真方式の画像形成装置(たとえば複写機、プリンタ、デジタル印刷機あるいは簡易印刷機等)に用いられる現像剤として有用である。こうした液体現像剤は、たとえば電子写真用液体現像剤、塗料、静電記録用液体現像剤、インクジェットプリンタ用油性インク、電子ペーパー用インク等と呼称されることもある。
トナー粒子は、トナー樹脂と着色剤(顔料)とを含む。トナー粒子は、これら以外にも、たとえば顔料分散剤、ワックス、荷電制御剤等を含むこともあり得る。着色剤は、トナー樹脂中に分散した状態で存在している。トナー樹脂と着色剤との配合割合は、トナー粒子を所定の付着量で使用したとき、発現する濃度が所望の濃度となるように決定するとよい。
トナー樹脂は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と、芳香族ポリエステル樹脂とを含む。ここで「脂肪族ポリエステル樹脂」は、全構成単位の90%以上を脂肪族系モノマーに由来する構成単位が占めているポリエステル樹脂を示し、「芳香族ポリエステル樹脂」は、全構成単位の90%以上を芳香族系モノマーに由来する構成単位が占めているポリエステル樹脂を示している。また「ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂」は、脂肪族ポリエステルの主鎖もしくは末端をウレタン結合で鎖長した構造を有する樹脂を示している。
脂肪族ポリエステル樹脂は、原則的に多価カルボン酸(酸成分)と多価アルコール(アルコール成分)との重縮合反応により合成されるものである。そのため脂肪族ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸に由来する酸成分構成単位と、多価アルコールに由来するアルコール成分構成単位とが交互に繰り返されて構成される。脂肪族ポリエステル樹脂では、全構成単位のうち90%以上が、脂肪族系モノマーに由来する酸成分構成単位と脂肪族系モノマーに由来するアルコール成分構成単位とから構成される。
ウレンタン変性脂肪族ポリエステル樹脂は、2以上の脂肪族ポリエステルがイソシアネート基を有する化合物に由来する構成単位により結合されてなる樹脂である。ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂は、その中に含まれる脂肪族ポリエステルの結晶性を反映して、結晶性を示すことができる。
イソシアネートには、分子内に複数のイソシアネート基を有する化合物が好適である。そうした化合物としては、鎖状脂肪族多価イソシアネートおよび環状脂肪族多価イソシアネート等を挙げることができる。
ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂のウレタン基濃度(質量%)は、好ましくは0.5%以上5%以下であり、より好ましくは1%以上3%以下である。ウレタン基濃度が0.5%未満になると高温での弾性が維持できなくなる場合があり、5%を超えるとドキュメントオフセット性に問題を生じる場合もあるからである。ここで「ウレタン基濃度」は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂に含まれるウレタン基の質量を、該樹脂の全質量で除した値を百分率で表した値を意味している。ウレタン基濃度は、熱分解−GCMS(Gas Chromatograph Mass Spectrometer)により求めることができる。本明細書におけるウレタン基濃度の測定には、次の条件が採用されている。
熱分解装置:フロンティア・ラボ社製の「PY−2020iD」
測定の質量:0.1mg
加熱温度:550℃
加熱時間:0.5分。
測定装置:島津製作所製の「QP2010」
カラム:フロンティア・ラボ社製の「UltraALLOY−5」(内径0.25mm、長さ30m、厚さ0.25μm)
昇温範囲:100℃〜320℃(320℃で保持)
昇温速度:20℃/分。
ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の数平均分子量(以下「Mn」と記す)は、10000以上50000以下が好ましい。Mnが10000未満であると樹脂が過度に柔らかくなって、定着の際オフセットが発生しやすい傾向にあり、Mnが50000を超えると樹脂が溶融し難くなって、定着強度が低下しやすい傾向にある。ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂のMnは、より好ましくは10000以上30000以下である。
カラム:東ソー社製の「TSKgelGMHXL」(2本)と東ソー社製の「TSKgelMultiporeHXL−M」(1本)
試料溶液:0.25質量%のTHF溶液
カラムへの試料溶液の注入量:100μl
流速:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:東ソー社製の標準ポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1050、2800、5970、9100、18100、37900、96400、190000、355000、1090000、2890000)。
カラム:東ソー社製の「TSK guardcolumn α」(1本)と東ソー社製の「TSKgel α−M」(1本)
試料溶液:0.125質量%のジメチルホルムアミド溶液
カラムへのジメチルホルムアミド溶液の注入量:100μl
流速:1ml/分
測定温度:40℃
検出装置:屈折率検出器
基準物質:東ソー社製の標準ポリスチレン(TSK standard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1050、2800、5970、9100、18100、37900、96400、190000、355000、1090000、2890000)。
芳香族ポリエステル樹脂では、全構成単位のうち90%以上が、芳香族系モノマーに由来する酸成分構成単位と芳香族系モノマーに由来するアルコール成分構成単位とから構成される。
前述のようにウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂は結晶性樹脂であり、芳香族ポリエステル樹脂は非晶性樹脂であることが望ましい。本明細書では樹脂のDSCの融解熱(H)が次の数式(1)および(2)を満たす場合、結晶性樹脂と定義する
5≦H1≦100 ・・・数式(1)
0.2≦H2/H1≦1.0・・・数式(2)
上記数式(1)〜(2)において、H1は、DSCによる初回昇温時の融解熱(J/g)を表し、H2はDSCによる2回目昇温時の融解熱(J/g)を表す。
トナー粒子は、たとえば造粒法、粉砕法等の従来公知の技法に基づいて製造することができる。ここで粉砕法は、予め樹脂と顔料等の着色剤とを溶融混練し、粉砕する方法である。かかる粉砕は乾式状態、あるいは湿式状態(絶縁性液体中)で行うことができる。
トナー粒子は、前述したトナー樹脂を含有するコア粒子の表面に、シェル粒子が付着または被覆されてなるコア/シェル構造を有するものであってもよい。コア粒子の表面をシェル粒子で覆うことにより、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の加水分解の抑制をいっそう確実なものとすることができる。
シェル粒子は、コア粒子の表面に付着し、その分散性を高める作用を有する、いわば高分子分散剤である。シェル粒子はシェル樹脂から構成される。シェル樹脂は熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。シェル樹脂となり得る樹脂として、たとえばビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、およびポリカーボネート樹脂等を例示することができる。
ビニル樹脂は、重合性二重結合を有するモノマーが単独重合されて得られた単独重合体(ビニルモノマーに由来する結合ユニットを含む単独重合体)であってもよいし、重合性二重結合を有する二種以上のモノマーが共重合されて得られた共重合体(ビニルモノマーに由来する結合ユニットを含む共重合体)であってもよい。重合性二重結合を有するモノマーとしては、たとえば下記(1)〜(9)が挙げられる。
重合性二重結合を有する炭化水素は、たとえば下記(1−1)で示す重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素、または下記(1−2)で示す重合性二重結合を有する芳香族炭化水素等が好ましい。
重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素は、たとえば下記(1−1−1)で示す重合性二重結合を有する鎖状炭化水素、または下記(1−1−2)で示す重合性二重結合を有する環状炭化水素等であることが好ましい。
重合性二重結合を有する鎖状炭化水素としては、たとえば炭素数が2〜30のアルケン(たとえば、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセンまたはオクタデセン等);炭素数が4〜30のアルカジエン(たとえば、ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエンまたは1,7−オクタジエン等)等が挙げられる。
重合性二重結合を有する環状炭化水素としては、たとえば炭素数が6〜30のモノまたはジシクロアルケン(たとえば、シクロヘキセン、ビニルシクロヘキセンまたはエチリデンビシクロヘプテン等);炭素数が5〜30のモノまたはジシクロアルカジエン(たとえば、モノシクロペンタジエンまたはジシクロペンタジエン等)等が挙げられる。
重合性二重結合を有する芳香族炭化水素としては、たとえばスチレン;スチレンのハイドロカルビル(たとえば、炭素数が1〜30のアルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル)置換体(たとえば、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレンまたはトリビニルベンゼン等);ビニルナフタレン等が挙げられる。
カルボキシル基と重合性二重結合を有するモノマーとしては、たとえば炭素数が3〜15の不飽和モノカルボン酸[たとえば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸または桂皮酸等];炭素数が3〜30の不飽和ジカルボン酸(無水物)[たとえば、(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(無水)シトラコン酸またはメサコン酸等];炭素数が3〜10の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数が1〜10)エステル(たとえば、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノデシルエステル、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノブチルエステルまたはシトラコン酸モノデシルエステル等)等が挙げられる。ここで本明細書において「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの少なくともいずれか一方を意味するものとする。
(4)ホスホノ基と重合性二重結合を有するモノマーおよびその塩
(5)ヒドロキシル基と重合性二重結合を有するモノマー
上記(3)〜(5)については具体例を列挙しないが、その他と同様にビニル樹脂のモノマーとして使用することができる。
重合性二重結合を有する含窒素モノマーとしては、たとえば下記(6−1)〜(6−4)で示すモノマーが挙げられる。
アミノ基と重合性二重結合を有するモノマーとしては、たとえば、アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メチル−α−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾールおよびアミノメルカプトチアゾール等が挙げられる。
アミド基と重合性二重結合を有するモノマーとしては、たとえば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレン−ビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミドおよびN−ビニルピロリドン等が挙げられる。
ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数が3〜10のモノマーとしては、たとえば、(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレンおよびシアノアクリレート等が挙げられる。
ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数が8〜12のモノマーとしては、たとえば、ニトロスチレン等が挙げられる。
(8)ハロゲン元素と重合性二重結合を有する炭素数が2〜16のモノマー
上記(7)および(8)については具体例を列挙しないが、その他と同様にビニル樹脂のモノマーとして使用することができる。
重合性二重結合を有する炭素数が4〜16のエステルとしては、たとえば、酢酸ビニル;プロピオン酸ビニル;酪酸ビニル;ジアリルフタレート;ジアリルアジペート;イソプロペニルアセテート;ビニルメタクリレート;メチル−4−ビニルベンゾエート;シクロヘキシルメタクリレート;ベンジルメタクリレート;フェニル(メタ)アクリレート;ビニルメトキシアセテート;ビニルベンゾエート;エチル−α−エトキシアクリレート;炭素数が1〜11のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート[たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートまたは2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等];ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数が2〜8の直鎖アルキル基、分枝アルキル基または脂環式のアルキル基である);ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数が2〜8の直鎖アルキル基、分枝アルキル基または脂環式のアルキル基である);ポリ(メタ)アリロキシアルカン類(たとえば、ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタンまたはテトラメタアリロキシエタン等);ポリアルキレングリコール鎖と重合性二重結合を有するモノマー[たとえば、ポリエチレングリコール(Mn=300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn=500)モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(以下「エチレンオキサイド」を「EO」と略記する)10モル付加物(メタ)アクリレートまたはラウリルアルコールEO30モル付加物(メタ)アクリレート等];ポリ(メタ)アクリレート類{たとえば、多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート[たとえば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートまたはポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]}等が挙げられる。ここで本明細書において「(メタ)アリロ」は、アリロおよびメタリロの少なくともいずれか一方を意味するものとする。
シェル樹脂の融点は、好ましくは0〜220℃であり、より好ましくは30〜200℃であり、さらに好ましくは40〜80℃である。トナー粒子の粒度分布および形状、ならびに液体現像剤の粉体流動性、耐熱保管安定性および耐ストレス性等を考慮すると、シェル樹脂の融点は、液体現像剤を製造するときの温度以上であることが好ましい。シェル樹脂の融点が液体現像剤を製造するときの温度よりも低いと、製造時にトナー粒子同士の合一あるいは分裂を制御し難くなり、そればかりかトナー粒子の粒度分布における分布幅が狭くなり難く、トナー粒子の粒径のバラツキが大きくなるおそれもあるからである。
シェル樹脂のMn(前述したGPCで測定された値)は、好ましくは100〜5000000であり、より好ましくは200〜5000000であり、特に好ましくは500〜500000である。
シェル樹脂のSP値は、好ましくは7〜18(cal/cm3)1/2程度であり、より好ましくは8〜14(cal/cm3)1/2程度である。
シェル粒子の製造方法は特に制限されず、従来公知のいかなる方法で製造してもよい。たとえば、次の[1]〜[7]のような方法でシェル粒子を製造することができる
[1]ジェットミル等の公知の乾式粉砕機を用いてシェル樹脂を乾式で粉砕させる
[2]シェル樹脂の粉末を有機溶剤中に分散させ、ビーズミルまたはロールミル等の公知の湿式分散機を用いて湿式で粉砕させる
[3]スプレードライヤー等を用いてシェル樹脂の溶液を噴霧し、乾燥させる
[4]シェル樹脂の溶液に対して貧溶媒の添加または冷却を行なって、シェル樹脂を過飽和させて析出させる
[5]シェル樹脂の溶液を水または有機溶剤中に分散させる
[6]シェル樹脂の前駆体を水中で乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、シード重合法、または懸濁重合法等により重合させる
[7]シェル樹脂の前駆体を有機溶剤中で分散重合等により重合させる
シェル粒子の製造のしやすさを考慮すると、上記のうち[4]、[6]および[7]の方法が好ましく、[6]および[7]の方法がより好ましい。
シェル粒子の体積平均粒径(メジアン径)は、トナー粒子の粒径が所望の範囲となるように適宜調整すればよい。シェル粒子のメジアン径は、好ましくは0.0005〜3μmである。シェル粒子のメジアン径の上限は、より好ましくは2μmであり、さらに好ましくは1μmである。シェル粒子のメジアン径の下限は、より好ましくは0.01μmであり、さらに好ましくは0.02μmであり、最も好ましくは0.04μmである。たとえばメジアン径が1μmのトナー粒子を得たい場合には、シェル粒子のメジアン径は、好ましくは0.0005〜0.3μmであり、より好ましくは0.001〜0.2μmである。たとえばメジアン径が10μmのトナー粒子を得たい場合には、シェル粒子のメジアン径は、好ましくは0.005〜3μmであり、より好ましくは0.05〜2μmである。
着色剤は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂および芳香族ポリエステル樹脂の少なくともいずれか一方の中に分散されている。またトナー粒子がコア/シェル構造を有する場合には、着色剤はコア粒子およびシェル粒子の少なくともいずれか一方の中に分散されている。着色剤の粒径は0.3μm以下であることが好ましい。着色剤の粒径が0.3μmを超えると分散性が悪くなり、光沢度が低下して所望の色目を実現できなくなる場合もある。
顔料分散剤は、トナー粒子中に着色剤を均一に分散させる作用を有するものであり、塩基性分散剤を使用することが好ましい。ここで「塩基性分散剤」とは、以下に定義されるものをいう。すなわち顔料分散剤(0.5g)と蒸留水(20ml)とをガラス製スクリュー管に入れ、さらにペイントシェーカーを用いて30分間振り混ぜた後、ろ過することにより得られたろ液のpHを、pHメータ(商品名「D−51」、堀場製作所製)を用いて測定し、そのpHが7より大きい場合を塩基性分散剤とする(そのpHが7より小さい場合は、酸性分散剤と呼ぶものとする)。
液体現像剤に含まれる絶縁性液体は、静電潜像を乱さない程度の抵抗値(1011〜1016Ω・cm程度)のものであれば良い。さらに臭気、毒性が低い溶媒が好ましい。一般的に、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ポリシロキサン等が挙げられる。特に臭気、無害性、コストの点から、ノルマルパラフィン系溶媒、イソパラフィン系溶媒が好ましい。具体的には、モレスコホワイト(商品名、松村石油研究所社製)、アイソパー(商品名、エクソンモービル社製)、シェルゾール(商品名、シェル石油化学社製)、IPソルベント1620、IPソルベント2028、IPソルベント2835(いずれも商品名、出光興産社製)等を挙げることができる。
以下のようにして各種液体現像剤を製造して、HH保管性、定着強度および温度変化に伴う光沢の変化を評価した。以下において樹脂の「Mn」、「Mw」および「酸価」は前述の方法に従って測定した。
攪拌および温度調整機能を備えたオートクレープに、ビスフェノールA(228質量部)と、水酸化カリウム(2質量部)とを入れ、135℃まで昇温した後、0.1〜0.4MPaの圧力条件下でプロピレンオキサイド(139質量部)を導入し、その後3時間に亘って反応させた。こうして得られた反応生成物に吸着剤(製品名「キョーワード600」、協和化学工業社製)(16質量部)を投入し、90℃に保持しながら30分に亘って攪拌し熟成させた。その後ろ過を行い、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物を得た。このプロピレンオキサイド付加物は、上記化学式(I)中のmとnとの和(m+n)が2であるものと3であるものとの混合物であった。
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサ、窒素ガス導入管および温度計を備えた四つ口フラスコ中に、アルコール成分構成単位となるべき脂肪族系モノマー(1,6−ヘキサンジオール)と、酸成分構成単位となるべき脂肪族系モノマー(アジピン酸)とをモル比で1:1の割合として投入し、さらに所定量のアセトンを加えた。混合物を攪拌しながらフラスコ中に窒素ガスを導入し、約170℃に保持しながらで5時間に亘って重縮合を行った。
樹脂溶液D(1000質量部)にIPDI(63質量部)を投入し、80℃で6時間に亘って反応させた。そうしてNCO価が0(ゼロ)になった時点で、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂である樹脂Aが得られた。次いで樹脂A(800質量部)とアセトン(1200質量部)とをビーカーに入れて攪拌することにより、樹脂Aをアセトンに均一に溶解させた。こうして樹脂溶液Aを得た。樹脂AのMnは25000であり、Mwは45000、酸価は0mgKOH/gであった。
樹脂溶液Aに所定量の無水フタル酸を投入し、180℃で1時間に亘って反応させた。これによりウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂である樹脂Bが得られた。次いで樹脂B(800質量部)とアセトン(1200質量部)とをビーカーに入れて攪拌することにより、樹脂Bをアセトンに均一に溶解させた。こうして樹脂溶液Bを得た。樹脂BのMnは25000であり、Mwは45000、酸価は2mgKOH/gであった。
樹脂溶液Aに所定量の無水フタル酸を投入し、180℃で1時間に亘って反応させた。これによりウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂である樹脂Cが得られた。次いで樹脂C(800質量部)とアセトン(1200質量部)とをビーカーに入れて攪拌することにより、樹脂Cをアセトンに均一に溶解させた。こうして樹脂溶液Cを得た。樹脂CのMnは20000であり、Mwは40000、酸価は4mgKOH/gであった。
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサ、窒素ガス導入管および温度計を備えた四つ口フラスコ中に、アルコール成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(製造例1で得たビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物)と、酸成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(イソフタル酸)とをモル比で1:1の割合として投入し、さらに所定量のアセトンを加えた。混合物を攪拌しながらフラスコ中に窒素ガスを導入し、約170℃に保持しながらで5時間に亘って重縮合を行った。こうして芳香族ポリエステル樹脂である樹脂aの溶液(樹脂溶液a)を得た。樹脂aのMnは3500、酸価は4mgKOH/gであった。
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサ、窒素ガス導入管および温度計を備えた四つ口フラスコ中に、アルコール成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(製造例1で得たビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物)と、酸成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(イソフタル酸)とをモル比で1:1の割合として投入し、さらに所定量のアセトンを加えた。混合物を攪拌しながらフラスコ中に窒素ガスを導入し、約170℃に保持しながらで5時間に亘って重縮合を行った。こうして芳香族ポリエステル樹脂である樹脂bの溶液(樹脂溶液b)を得た。樹脂bのMnは3000、酸価は7mgKOH/gであった。
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサ、窒素ガス導入管および温度計を備えた四つ口フラスコ中に、アルコール成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(製造例1で得たビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物)と、酸成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(イソフタル酸およびトリメリット酸)とを、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物:イソフタル酸:トリメリット酸=1:0.95:0.05(モル比)として投入し、さらに所定量のアセトンを加えた。混合物を攪拌しながらフラスコ中に窒素ガスを導入し、約170℃に保持しながらで5時間に亘って重縮合を行った。こうして芳香族ポリエステル樹脂である樹脂cの溶液(樹脂溶液c)を得た。樹脂cのMnは2700、酸価は25mgKOH/gであった。
かきまぜ棒、パーシャルコンデンサ、窒素ガス導入管および温度計を備えた四つ口フラスコ中に、アルコール成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(製造例1で得たビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物)と、酸成分構成単位となるべき芳香族系モノマー(イソフタル酸およびトリメリット酸)とを、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物:イソフタル酸:トリメリット酸=1:0.95:0.05(モル比)として投入し、さらに所定量のアセトンを加えた。混合物を攪拌しながらフラスコ中に窒素ガスを導入し、約170℃に保持しながらで5時間に亘って重縮合を行った。こうして芳香族ポリエステル樹脂である樹脂dの溶液(樹脂溶液d)を得た。樹脂dのMnは2400、酸価は40mgKOH/gであった。以上で得られた各樹脂の構成を表1に示す。
ビーカーに、銅フタロシアニン(商品名「FASTOGEN Blue FDB−14」、DIC社製)(20質量部)と、着色剤分散剤(商品名「アジスパーPB−821」、味の素ファインテクノ社製)(5質量部)と、アセトン(75質量部)とを投入し、攪拌して均一に分散させた。さらにビーズミルを用いて銅フタロシアニンを微分散させることにより、着色剤分散液を得た。この着色剤分散液において着色剤(銅フタロシアニン)の体積平均粒径は0.2μmであった。
攪拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管および窒素導入管を備えた反応容器に、ドデカンジカルボン酸(286質量部)と、1,6−ヘキサンジオール(190質量部)と、縮合触媒であるチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)(1質量部)とを入れ、生成する水を留去しながら、180℃の窒素気流下で8時間に亘って反応させた。続いて220℃まで徐々に昇温しながら、生成する水を留去しつつ窒素気流下で4時間に亘って反応させた。その後さらに0.007〜0.026MPaの減圧下で1時間に亘って反応させることにより、ポリエステル樹脂を得た。このポリエステル樹脂の融点を「ASTM D3418−82」の規定に準拠して測定したところ、その融点は68℃であった。またこのポリエステル樹脂のMnは4900であり、Mwは10000であった。
樹脂溶液A(5質量部)と、樹脂溶液d(95質量部)とを混合してコア樹脂溶液を得た。ビーカーに、コア樹脂溶液(40質量部)と着色剤分散液(20質量部)とを投入し、25℃でTKオートホモミクサー(プライミクス社製)を用いて8000rpmで攪拌し、均一に分散させた。
表2に示すように、各種樹脂の組み合わせを変更することを除いては実施例1と同様にして各種液体現像剤を得た。
以下のようにして液体現像剤を評価した。
液体現像剤に含まれるトナー粒子のメジアン径をFPIA−3000S(シスメックス社製)を用いて測定した。結果を表2に示す。測定サンプルの前処理は次の手順で行った。測定にあたりフロー溶媒には、キャリア液と同じIPソルベント2028を用いた。先ずサンプル(50mg)を採取し、分散剤としてS13940(日本ルーブリゾール社製)(30mg)を加えたIPソルベント2028(20g)中に投入した。さらにその懸濁液を超音波分散器「ウルトラソニッククリーナモデルVS−150」(ウエルボクリア社製)で約5分間に亘って分散処理して測定サンプルとした。
各液体現像剤(50ml)をスクリュー瓶に入れ、蓋を開けた状態で50℃、湿度85%のHH環境で1週間保管した。保管前後でMnを測定し、保管前のMn(Mnaとする)と保管後のMn(Mnbとする)とからMnb/Mnaの値を算出し、次の3水準で評価した。結果を表2に記す
A:0.95≦Mnb/Mna≦1.00
B:0.90≦Mnb/Mna<0.95
C:Mnb/Mna<0.9
ここでは「Mnb/Mna」の値が大きいほど、HH保管性に優れていることを示している。
実際に液体現像剤から画像を形成し、定着強度ならびに温度変化に伴う光沢の変化を評価した。ここでは先ず評価に使用した画像形成装置の構成ならびにその動作について説明する。図1は、画像形成装置100の構成の一例を示す概略概念図である。図1を参照して、現像槽5に液体現像剤6が入れられる。液体現像剤6はアニロックスローラ22によって汲み上げられ、ならしローラ21へと送られる。アニロックスローラ22の表面において余分な液体現像剤6は、ならしローラ21に達する前にアニロックス規制ブレード23によってかき取られ、ならしローラ21の表面では液体現像剤が均等な層厚を持つように調整される。その後液体現像剤は、ならしローラ21から現像剤担持体24へと転移する。
上記の画像形成装置を用いて、各液体現像剤からトナー付着量が3mg/m2である未定着画像(10cm×10cmのソリッドパターン)を作成し、さらに熱ローラ定着装置(熱ローラ温度100℃、NIP時間30msec)によって定着画像を作成した。このときNIP時の紙温度は約80℃であった。
A:画像濃度(ID)0.1未満
B:画像濃度(ID)0.1以上0.15未満
C:画像濃度(ID)0.15以上
ここでは剥離されてきた画像の画像濃度(数値)が小さいほど、定着強度が高いことを示している。
上記と同様にして未定着画像を作成し、さらに熱ローラ温度を90℃として定着させた定着画像と、熱ローラ温度を110℃として定着させた定着画像とを作成した。次に各定着画像の光沢度を75度光沢度計(商品名「VG−2000」、日本電色工業社製)で測定し、熱ローラ温度が90℃のときの光沢度をG90、熱ローラ温度が110℃のときの光沢度をG110として|G110−G90|を算出し、次の3水準で評価した。結果を表2に示す
A:|G110−G90|≦10
B:10<|G110−G90|≦15
C:15<|G110−G90|
ここでは|G110−G90|の値が小さいほど、温度変化に伴う光沢変化が小さいことを示している。
表1および表2より、トナー樹脂がウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂とを含み、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂との合計のうち、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の占める割合が5質量%以上40質量%以下であり、かつトナー樹脂の酸価(表2中「全酸価」)が5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である実施例に係る液体現像剤は、かかる条件を満たさない比較例に係る液体現像剤に比し、いずれの評価項目においても優れた特性を示すことが分かる。
Claims (5)
- トナー粒子が絶縁性液体中に分散されてなる液体現像剤であって、
前記トナー粒子は、トナー樹脂と着色剤とを含み、
前記トナー樹脂は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂とを含み、
前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と前記芳香族ポリエステル樹脂との合計のうち、前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の占める割合は、5質量%以上40質量%以下であり、
前記トナー樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であり、
前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂は、2以上の脂肪族ポリエステルがイソシアネート基を有する化合物に由来する構成単位により結合されてなる樹脂であり、
イソシアネート基を有する前記化合物は、分子内に複数のイソシアネート基を有し、
前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の少なくとも一部が前記芳香族ポリエステル樹脂によって覆われており、
前記トナー粒子は、前記トナー樹脂を含有するコア粒子と、シェル粒子とを含み、
前記コア粒子の表面に、前記シェル粒子が付着または被覆されてなるコア/シェル構造を有する、液体現像剤。 - トナー粒子が絶縁性液体中に分散されてなる液体現像剤であって、
前記トナー粒子は、トナー樹脂と着色剤とを含み、
前記トナー樹脂は、ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と芳香族ポリエステル樹脂とを含み、
前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂と前記芳香族ポリエステル樹脂との合計のうち、前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の占める割合は、5質量%以上40質量%以下であり、
前記トナー樹脂の酸価は、5mgKOH/g以上100mgKOH/g以下であり、
前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂は、2以上の脂肪族ポリエステルがイソシアネート基を有する化合物に由来する構成単位により結合されてなる樹脂であり、
イソシアネート基を有する前記化合物は、分子内に複数のイソシアネート基を有し、
前記芳香族ポリエステル樹脂からなる海の中に、前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂が島の如く散在した海島構造が形成されている、液体現像剤。 - 前記トナー粒子は、前記トナー樹脂を含有するコア粒子と、シェル粒子とを含み、
前記コア粒子の表面に、前記シェル粒子が付着または被覆されてなるコア/シェル構造を有する、請求項2に記載の液体現像剤。 - 前記トナー樹脂の酸価は、20mgKOH/g以上100mgKOH/g以下である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の液体現像剤。
- 前記ウレタン変性脂肪族ポリエステル樹脂の酸価は、2mgKOH/g以下である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の液体現像剤。
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