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JP6451415B2 - 液体現像剤 - Google Patents

液体現像剤 Download PDF

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JP6451415B2 JP2015044680A JP2015044680A JP6451415B2 JP 6451415 B2 JP6451415 B2 JP 6451415B2 JP 2015044680 A JP2015044680 A JP 2015044680A JP 2015044680 A JP2015044680 A JP 2015044680A JP 6451415 B2 JP6451415 B2 JP 6451415B2
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Description

本発明は、液体現像剤に関する。
感光体(感光ドラム)に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、複写機、MFP(Multi Function Printer:多機能型プリンタ)、FAX、プリンタなどに広く使用されている。それらの画像形成装置で一般に用いられている現像方式は、粉体トナーを用いる乾式現像方式である。しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が6〜10μmと大きいことから解像度が悪いという画質上の問題点もある。
そこで、大量プリント用のオフィスプリンタ、オンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、流動パラフィンのような非極性有機溶剤中にトナー粒子を分散させた、液体現像剤を用いる湿式現像方式が用いられるようになっている。液体現像剤は、トナー粒子が1〜3μm程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。このような液体現像剤には、帯電性、定着性、耐熱保管性および再分散性など様々な性能が要求されている。
液体現像剤に関し、たとえば特開2009−96994号公報(特許文献1)には、第1の樹脂を含む被膜状の1層以上のシェル層と第2の樹脂を含む1層のコア層とで構成されるコアシェル型構造を有する樹脂粒子を含む液体現像剤が開示されている。特許文献1には、このような液体現像剤について、シェル層とコア層との質量比率を1:99〜70:30とすることにより樹脂粒子の粒径および形状が均一になるとともにトナー粒子の耐熱保存安定性が向上することが記載されている。
特開2009−96994号公報
液体現像剤中に分散しているトナー粒子は、沈降しやすいという傾向がある。トナー粒子が沈降するとトナー粒子同士が付着しやすくなり、そこで無用な凝集が生じたりする。つまり、液体現像剤を室温もしくは比較的高めの温度環境で長期間静置するとトナー粒子は沈降し、液体現像剤を手で振るなどの攪拌作業を行なってもトナー粒子の沈降状態が維持される(再分散性が悪い)場合がある。液体現像剤の再分散性が悪いと、現像、転写、定着の各プロセスに悪影響を及ぼす。またそのため、画像濃度ムラなど画質面でも品質の低下が生じてくる。
上述した特許文献1には、シェル層を形成する樹脂の組成を広く開示しているものの、トナー粒子の再分散性の問題については特に言及されておらず、特許文献1に実施例として記載された組成では、トナー粒子の再分散性に課題が残る。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トナー粒子の再分散性に優れる液体現像剤を提供することである。
本発明の液体現像剤は、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散されたトナー粒子とを備える。トナー粒子は、コア/シェル構造を有する。コア/シェル構造は、コア樹脂を含むコア粒子と、コア粒子の表面の少なくとも一部に設けられ且つコア樹脂とは異なる樹脂であるシェル樹脂とを有する。シェル樹脂は、側鎖に正帯電性の極性基を10質量%以上20質量%以下含有する。
ここで、シェル樹脂の「側鎖に正帯電性の極性基を有する」とは、モノマーが重合してなるポリマーにおいて、モノマーの1種としてアミドモノマー(アミド基を含むモノマー)が含まれることを意味する。アミドモノマーは、重合反応後において、その重合体(シェル樹脂)の構成単位となる。
本発明の液体現像剤において、前記正帯電性の極性基を有するシェル樹脂を形成するためのモノマーが、(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、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、モルホリンアクリルアミド、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−2−ピロリドンからなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。
本発明の液体現像剤において、前記シェル樹脂が、ポリスチレン構造およびポリメチルメタクリレート構造からなる群から選択される少なくとも一つに由来する構成単位を含む側鎖を含有することが好ましい。
本発明によれば、トナー粒子の再分散性に優れる。
電子写真方式の画像形成装置の概略概念図である。
以下、本発明の実施の形態(以下では「本実施形態」と記す)について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
[液体現像剤の構成]
本実施形態の液体現像剤は、複写機、MFP、プリンタ、デジタル印刷機、簡易印刷機などの電子写真方式の画像形成装置(後述)において用いられる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、または、電子ペーパー用インクとして有用である。本実施形態の液体現像剤は、絶縁性液体と、当該絶縁性液体に分散されたトナー粒子とを備え、好ましくは10〜50質量%のトナー粒子と50〜90質量%の絶縁性液体とを備える。本実施形態の液体現像剤は、絶縁性液体およびトナー粒子とは異なる任意の成分を含んでいてもよい。かかる任意の成分としては、たとえばトナー分散剤、荷電制御剤、増粘剤などが挙げられる。
<トナー粒子>
本実施形態におけるトナー粒子は、コア樹脂とシェル樹脂と着色剤とを含む。トナー粒子は、好ましくは、50〜90質量%の樹脂成分(コア樹脂およびシェル樹脂の総計)と、10〜50質量%の着色剤を含んでいることが好ましい。樹脂成分が50質量%未満である、または、着色剤が50質量%を超える場合には、トナー粒子が製造できないという傾向にあり、また、樹脂成分が90質量%を超える、または、着色剤が10質量%未満である場合には、画像濃度が低くなるという傾向にあるためである。なお、本実施形態のトナー粒子は、樹脂(すなわち、コア樹脂およびシェル樹脂)および着色剤とは異なる任意の成分を含んでいても勿論良い。かかる任意の成分としては、たとえば顔料分散剤、ワックス、荷電制御剤などが挙げられる。
好ましくは、トナー粒子の粒度分布を体積基準で測定したときのメジアン径D50(以下では「トナー粒子のメジアン径D50」と記す)は0.5μm以上5.0μm以下である。このメジアン径D50は、従来の乾式現像剤に含まれるトナー粒子の粒径よりも小さいことが好ましい。トナー粒子のメジアン径D50が0.5μm以上であれば、トナー粒子の粒径を確保できるので、電界でのトナー粒子の移動性が改善され、よって、現像性を高めることができる。トナー粒子のメジアン径D50が5.0μm以下であれば、トナー粒子の分散性を確保できるので、画質を高めることができる。より好ましくは、トナー粒子のメジアン径D50は1.0μm以上3.0μm以下である。
またトナー粒子は、その粒度分布の変動係数(CV:coefficient of variation)が10以上50以下であることが好ましい。トナー粒子の粒度分布の変動係数が50以下であれば、トナー粒子の粒径が均一であると考えられ、よって、画質に優れた画像が得られる。トナー粒子の粒度分布の変動係数が小さい方がトナー粒子の粒径は均一となるが、通常、粒度分布の変動係数が10未満であるトナー粒子を製造することは困難である。好ましくは、トナー粒子の粒度分布の変動係数は10以上40以下である。
上述のトナー粒子のメジアン径D50および粒度分布の変動係数(CV)は、たとえばフロー式粒子像分析装置(シスメックス株式会社製の「FPIA−3000S」(品番))などを用いて計測可能である。この分析装置では、溶剤をそのまま分散媒体として使用することが可能である。よって、この分析装置を用いれば、水系で測定するよりも実際の分散状態に近い状態におけるトナー粒子の状態を計測できる。
(コア/シェル構造)
本実施形態におけるトナー粒子は、コア/シェル構造を有する。コア/シェル構造は、コア樹脂を含むコア粒子と、コア粒子の表面の少なくとも一部に設けられ且つコア樹脂とは異なる樹脂であるシェル樹脂とを有する。コア/シェル構造には、シェル樹脂がコア粒子の表面の少なくとも一部を被覆してなる構造だけでなく、シェル樹脂がコア粒子の表面の少なくとも一部に付着してなる構造も含まれる。トナー粒子がコア/シェル構造を有することで、トナー粒子の体積平均粒径、トナー粒子の粒度分布の変動係数、または、トナー粒子の形状などを制御し易くなるという利点がある。
コア/シェル構造において、コア粒子は80質量%以上99質量%以下含まれていることが好ましく、シェル樹脂は1質量%以上20質量%以下含まれていることが好ましい。シェル樹脂が1質量%以上含まれていれば、コア/シェル構造を有する粒子を形成し易くなる。シェル樹脂が20質量%以下含まれていれば、定着性の低下が防止される。
(コア樹脂)
コア樹脂は従来公知の樹脂であればいかなる樹脂であっても良いが、トナーの熱特性から、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレンアクリル樹脂または変性ポリエステル樹脂などが好ましい例として挙げられる。その中でもシャープメルト性の高いポリエステル樹脂が特に好ましい。コア樹脂に使用されるポリエステル樹脂としては、主に脂肪族モノマーからなる脂肪族ポリエステル、主に芳香族モノマーからなる芳香族ポリエステル、その両者の混合ポリエステル樹脂がその好適な例として挙げられる。
ポリエステル樹脂は、カルボン酸(酸成分に由来する構成単位)とアルコール(アルコール成分に由来する構成単位)との重縮合反応により合成されるものである。そのため、カルボン酸に由来する部分が酸成分に由来する構成単位となり、アルコールに由来する部分がアルコール成分に由来する構成単位となり、これらの構成単位が繰り返されることによってポリエステル樹脂が構成される。
ポリエステル樹脂において、酸成分に由来する構成単位となる脂肪族系モノマーとしては、たとえばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸などが挙げられる。これらの低級アルキルエステルを用いても良いし、これらの酸無水物を用いても良い。ポリエステル樹脂の結晶性が促進されるという観点では、アジピン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸を用いることがより好ましい。このような脂肪族系モノマーとしては、上述のいずれかを単独で用いても良いし、上述のいずれかの2種以上を組み合わせて用いても良い。
ポリエステル樹脂において、酸成分に由来する構成単位となる芳香族系モノマーとしては、芳香族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸の低級アルキルエステル、芳香族多価カルボン酸の酸無水物などを挙げることができる。具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸(官能基数が3個)などを挙げることができる。入手容易性の観点では、テレフタル酸、イソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸を用いることが好ましい。
ポリエステル樹脂において、アルコール成分に由来する構成単位となる脂肪族系モノマーとしては、たとえばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオールなどが挙げられる。ポリエステル樹脂の結晶性が促進されるという観点では、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールを用いることが好ましい。このような脂肪族系モノマーとしては、上述のいずれかを単独で用いても良いし、上述のいずれかの2種以上を組み合わせて用いても良い。
ポリエステル樹脂において、アルコール成分に由来する構成単位となる芳香族系モノマーとしては、芳香族多価アルコールなどを挙げることができる。具体的には、下記式(I)で表わされるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。
Figure 0006451415
上記式(I)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数2または3のアルキレン基を示す。また上記式(I)中、mおよびnは、それぞれ独立して、0または正の整数を示し、mとnとの和は、1以上16以下である。
脂肪族ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は1000以上25000以下であることが好ましく、脂肪族ポリエステル樹脂の質量平均分子量(Mw)は2000以上200000以下であることが好ましい。芳香族ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は1000以上25000以下であることが好ましく、芳香族ポリエステル樹脂の質量平均分子量(Mw)は2000以上200000以下であることが好ましい。なお、数平均分子量及び質量平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography:ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定できる。
コア粒子に含まれる樹脂は、ポリエステル樹脂以外の他の樹脂を10質量%未満含んでも良い。他の樹脂としては、たとえばスチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。ポリエステル樹脂以外の他の樹脂の含有率が10質量%以上となると、ポリエステル樹脂の分子鎖を規則的に配列し難くなることがある。
(シェル樹脂)
シェル樹脂は、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。本実施形態の液体現像剤は、このシェル樹脂が、側鎖に正帯電性の極性基を10質量%以上20質量%以下含有することをその大きな特徴とする。このような含有率の正帯電性の極性基を側鎖に有するシェル樹脂を用いることで、トナー粒子の再分散性に優れる、すなわち、液体現像剤を長期間静置したことによりトナー粒子が沈降した場合であっても、液体現像剤を手で振るなどの攪拌作業を行なうことにより液体現像剤におけるトナー粒子の状態が保管前の状態(分散状態)に戻る、液体現像剤が提供される。
これは、シェル樹脂の側鎖に正帯電性の極性基が10質量%以上含まれることで、トナー粒子間に静電反発力が発生し、トナー粒子の凝集が抑制されることに起因するものであると考えられる。また、シェル樹脂の側鎖に正帯電性の極性基が10質量%以上含まれることによる付随効果として、トナー粒子の造粒性も改善され、これは、非水分散系での静電相互作用のためであると考えられる。上述した効果がより顕著に得られる観点からは、シェル樹脂の側鎖における正帯電性の極性基の含有率は12質量%以上18質量%以下であることが好ましく、12質量%以上16質量%以下であることがより好ましい。
シェル樹脂の側鎖において正帯電性の極性基の含有率が10質量%未満である場合には、上述したトナー粒子の再分散性が悪くなってしまう。これは、トナー粒子間に静電反発力が発生しない、もしくは発生していても非常に弱いためトナー粒子の凝集を抑制しきれず再分散性が悪いためであるものと考えられる。一方、シェル樹脂の側鎖において、正帯電性の極性基の含有率が20質量%を超える場合には、再分散性は良いものの、定着強度が悪化してしまう。これは、正帯電性の極性基を多く含むとシェルの熱溶融温度が高くなり、それによってトナー粒子が溶けにくくなり定着強度が悪化するものと考えられる。
本実施形態におけるシェル樹脂は、1種以上のアミドモノマーとアミドモノマー以外のモノマー(1種以上)とが重合してなるポリマーであることが好ましい。上述のようにシェル樹脂の側鎖における正帯電性の極性基の含有率を10質量%以上20質量%以下とするためには、アミドモノマーの配合量(1種以上のアミドモノマーを用いる場合にはその総量)を適宜調整すればよい。シェル樹脂は、アミドモノマーに由来する構成単位を12質量%以上18質量%以下含むことが好ましく、12質量%以上16質量%以下含むことがより好ましい。シェル樹脂におけるアミドモノマーに由来する構成単位の含有率は、赤外線吸収スペクトルを測定し当該スペクトルから算出されても良いし、核磁気共鳴により得られたスペクトルから算出されてもよいし、GCMS(Gas Chromatograph Mass Spectrometer:ガスクロマトグラフ質量分析計)を用いて測定されてもよい。測定されたアミドモノマーに由来する第1構成単位の含有率から、上述した正帯電性の極性基の含有率を算出することができる。
アミドモノマーは、アミド基と重合性二重結合とを有するモノマーであることが好ましい。アミド基と重合性二重結合とを有するモノマーを重合させると、重合性二重結合において重合反応が起こる。これにより、シェル樹脂は、ビニル樹脂骨格を有し、アミド基、または、アミド基を含む官能基を側鎖として有する。よって、分子量分布の幅が狭く、且つ、小粒径なトナー粒子を安定して得ることができる。
アミド基と重合性二重結合とを有するモノマーとしては、(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、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、モルホリンアクリルアミド、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、または、N−ビニル−2−ピロリドンであることが好ましい。正帯電性という観点から、これらのアミド基と重合性二重結合とを有するモノマーの中でも、(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、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、モルホリンアクリルアミド、メタクリルホルムアミドが特に好ましい。なお、「(メタ)アクリル」とは、アクリルまたはメタクリルを意味する。
本実施形態のシェル樹脂は、上述した正帯電性の極性基に加え、ポリスチレン構造およびポリメチルメタクリレート構造からなる群から選択される少なくとも一つ(マクロモノマー)に由来する構成単位を含む側鎖を含有することが好ましい。ここで、「マクロモノマー」とは、重合反応可能な官能基を有し且つ分子量が大きなモノマーを意味する。このような高いガラス転移温度(Tg)を有する、ポリスチレン構造およびポリメチルメタクリレート構造からなる群から選択されるマクロモノマーに由来する構成単位を含む側鎖を有することで、トナー粒子の再分散性がより向上する。これは、上記側鎖を含有することで、造粒時保管時にシェルが固体で保たれトナー粒子表面に凹凸が形成される事で、トナー粒子同士の接触面積が減少し、トナー粒子の再分散性が向上したためであると考えられる。このようなマクロモノマーに由来する構成単位は、(2種以上のマクロモノマーに由来する構成単位を含有する場合にはその総量が)シェル樹脂において10質量%以上50質量%以下の範囲内で含有されていることが好ましく、10質量%以上45質量%以下の範囲内で含有されていることがより好ましい。シェル樹脂に含有されるマクロモノマーに由来する構成単位が10質量%未満である場合には、トナー粒子の製造安定性が悪いという傾向にあり、また、シェル樹脂に含有されるマクロモノマーに由来する構成単位が50質量%を超える場合には、トナー粒子の製造安定性が悪いという傾向にある。なお、シェル樹脂におけるマクロモノマーに由来する構成単位の含有率は、たとえばシェル樹脂のH−NMR(Nuclear Magnetic Resonance:核磁気共鳴)を測定することで算出することができる。
上述のマクロモノマーとしては、具体的には、片末端に(メタ)アクリロイル基またはスチリル基を持つポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸n−ブチル、ポリ(メタ)アクリル酸i−ブチルなどのポリ(メタ)アクリル酸アルキル(アルキル基の炭素数1〜4)の分子の片末端に(メタ)アクリロイル基が結合したマクロモノマーを挙げることができる。
マクロモノマーの数平均分子量は、耐熱保管性の観点から、通常2000以上30000以下であり、耐熱保管性の観点から好ましくは2500以上、さらに好ましくは4000以上であり、また、低温定着性の観点から好ましくは20000以下、さらに好ましくは15000以下である。
市場で入手できるこのようなマクロモノマーとしては、片末端メタクリロイル化ポリスチレン(Mn=6000、商品名AS−6、東亞合成化学工業(株)製)、片末端メタクリロイル酸メチル(Mn=6000、商品名AA−6、統合性化学(株)製)、及び片末端メタクリロイル化ポリアクリル酸n−ブチル(Mn=6000、商品名AB−6、東亜合成化学(株)製)を挙げることができる。
このうち、耐熱保管性の観点から、片末端メタクリロイル化ポリスチレン、片末端メタクリロイル酸メチルをマクロモノマーとして用いることが好ましい。
本実施形態において、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などを例示することができる。
製造時にトナー粒子の形状を制御しやすいなどの事情を考慮すると、これらのうちビニル樹脂を用いることが最も好ましい。シェル樹脂は、これらの樹脂のうち1種の樹脂から構成されていてもよいし、2種以上の樹脂から構成されていてもよい。以下、シェル樹脂の好適例であるビニル樹脂について詳しく説明する。
(ビニル樹脂)
シェル樹脂がビニル樹脂である場合、ビニル樹脂は、アミドモノマーに由来する構成単位を含む、重合性二重結合を有するモノマー(後述)の単独重合体または共重合体であっても良いが、当該重合性二重結合を有するモノマーと、長鎖アルキル基と重合性二重結合とを有するモノマー(親オイル成分)とが重合されたものであることが好ましい。
シェル樹脂がビニル樹脂である場合、長鎖アルキル基は、例えば、炭素数が12以上27以下の直鎖状の炭化水素鎖、炭素数が12以上27以下の分岐状の炭化水素鎖、または炭素数が4以上20以下のフルオロアルキル鎖およびポリジメチルシロキサン鎖などであることが好ましい。長鎖アルキル基と重合性二重結合とを有するモノマーのSP値と絶縁性液体のSP値との差が2以下であることが好ましい。本明細書では、「SP値」は、Fedorsによる方法[Polym.Eng.Sci.14(2)152,(1974)]により計算された値を示す。
長鎖アルキル基と重合性二重結合とを有するモノマーは、たとえば以下に示す第1〜第3モノマーであることが好ましい。長鎖アルキル基と重合性二重結合とを有するモノマーとしては、第1〜第3モノマーのいずれかであっても良いし、第1〜第3モノマーのうちの2種以上を併用したものであっても良い。
第1モノマーは、炭素数が12以上27以下(好ましくは炭素数が16以上25以下)の直鎖状炭化水素鎖(長鎖アルキル基)と重合性二重結合とを有するモノマーであり、たとえば不飽和モノカルボン酸のモノ直鎖状アルキル(アルキルの炭素数が12以上27以下)エステルまたは不飽和ジカルボン酸のモノ直鎖状アルキル(アルキルの炭素数が12以上27以下)エステルなどである。不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボン酸は、カルボキシル基を含み炭素数が3以上24以下のビニルモノマーであることが好ましく、たとえば(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸またはシトラコン酸などであることが好ましい。第1モノマーの具体例としては、たとえば(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシルまたは(メタ)アクリル酸エイコシルなどが挙げられる。
第2モノマーは、炭素数が12以上27以下(好ましくは炭素数が16以上25以下)の分岐状炭化水素鎖(長鎖アルキル基)と重合性二重結合とを有するモノマーであり、たとえば不飽和モノカルボン酸のモノ分岐状アルキル(アルキルの炭素数が12以上27以下)エステルまたは不飽和ジカルボン酸のモノ分岐状アルキル(アルキルの炭素数が12以上27以下)エステルなどである。不飽和モノカルボン酸および不飽和ジカルボン酸については第1モノマーで記載したとおりである。第2モノマーの具体例としては、たとえば(メタ)アクリル酸2−デシルテトラデシルなどが挙げられる。
第3モノマーは、炭素数が4以上20以下のフルオロアルキル鎖(長鎖アルキル基)と重合性二重結合とを有するモノマーである。第3モノマーの具体例としては、たとえば第1モノマーの具体例または第2モノマーの具体例において炭化水素鎖をフルオロアルキル鎖に置換したものなどが挙げられる。
また、シェル樹脂がビニル樹脂である場合における、上述したアミドモノマー以外の重合性二重結合を有するモノマーの好適な例としては、たとえば以下の(1)〜(3)が挙げられる。
(1)カルボキシル基と重合性二重結合を有するモノマーおよびそれらの塩
カルボキシル基と重合性二重結合とを有するモノマーは、たとえば炭素数が3以上15以下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など]、炭素数が3以上30以下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など]、炭素数が3以上10以下の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数が1以上10以下)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など)などであることが好ましい。本明細書では、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルのうちの少なくとも1つを意味する。
上記モノマーの塩は、たとえばアルカリ金属塩(たとえばナトリウム塩またはカリウム塩など)、アルカリ土類金属塩(たとえばカルシウム塩またはマグネシウム塩など)などであることが好ましい。
(2)重合性二重結合を有する含窒素モノマー
上述したアミドモノマー(好ましくはアミド基と重合性二重結合とを有するモノマー)以外の、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(2−1)〜(2−3)で示すモノマーが挙げられる。
(2−1)アミノ基と重合性二重結合とを有するモノマー
アミノ基と重合性二重結合とを有するモノマーは、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、アミノメルカプトチアゾールなどが挙げられる。
ここで、アミノ基と重合性二重結合とを有するモノマーは、上記列挙したモノマーの塩であってもよい。上記列挙したモノマーの塩としては、例えば上記「(1)カルボキシル基と重合性二重結合とを有するモノマーおよびそれらの塩」において「上記モノマーの塩」として列挙した塩が挙げられる。
(2−2)ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数が3以上10以下のモノマー
ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数が3以上10以下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などが挙げられる。
(2−3)ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数が8以上12以下のモノマー
ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数が8以上12以下のモノマーとしては、たとえば、ニトロスチレンなどが挙げられる。
(3)エステル
(3−1)重合性二重結合を有する炭素数が4以上16以下のエステル
重合性二重結合を有する炭素数が4以上16以下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以上11以下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)アクリレートなど];ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数が2以上8以下の直鎖アルキル基、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以上8以下の直鎖アルキル基、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など);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)アクリレートなど];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)アクリレートなど]}などが挙げられる。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。
(3−2)側鎖に高分子成分を持つエステル
側鎖高分子がポリエステルとして、下記一般式のポリエステル樹脂を側鎖に持つモノマーが挙げられる。
Figure 0006451415
上記一般式において、Rは水素もしくはメチル基、Rは1以上5以下のアルキレン基、Rは1500以上7000以下のMnを持つポリエステル基を示す。ここで、「ポリエステル基」とは、主鎖としてポリエステル構造を有する基を意味し、このようなポリエステル基としては、セバシン酸と1,6−ヘキサンジオールの重縮合からなるポリエステル、セバシン酸と1,4−ブタンジオールの重縮合からなるポリエステル、セバシン酸とエチレングリコールの重縮合からなるポリエステル、ドデカ二酸と1,6−ヘキサンジオールの重縮合からなるポリエステル、ドデカ二酸と1,4−ブタンジオールからなるポリエステル、ドデカ二酸とエチレングリコールからなるポリエステルなどを挙げることができる。耐熱保管性の観点から、上記ポリエステル基は、セバシン酸と1,4−ブタンジオールの重縮合からなるポリエステル、ドデカ二酸と1,6−ヘキサンジオールの重縮合からなるポリエステルであることが好ましい。ポリエステル基のMnが1500以上であることにより、シェル樹脂のコア粒子への吸着力を付与することができ、7000以下であることにより、容易に製造が可能となる。当該ポリエステル基のMnは、好ましくは4000以上5000以下である。
また、上記一般式において、R1は好ましくはメチル基である。この場合、容易に製造が可能となる。また、R2としては、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、n−ブチレン基、n−ヘキシレン基などを挙げることができる。R2は、好ましくはエチレン基であり、この場合、容易に製造が可能となる。
(シェル樹脂の数平均分子量(Mn))
本実施形態において、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以上5000000以下であり、より好ましくは200以上5000000以下であり、特に好ましくは500以上500000以下である。
(シェル樹脂のSP値)
シェル樹脂のSP値は、好ましくは7以上18以下(cal/cm31/2であり、より好ましくは8以上14以下(cal/cm31/2である。
シェル樹脂は、コア粒子の表面において、粒子状に形成されていても良いし、膜状に形成されていても良い。シェル粒子(シェル樹脂を含む粒子)またはシェル膜(シェル樹脂を含む膜)は、着色剤または任意の成分(例えば、顔料分散剤、ワックスまたは荷電制御剤等)を更に含んでも良い。
シェル樹脂がコア粒子の表面において粒子状に形成されている場合、トナー粒子のメジアン径D50が上述した好ましい範囲内となるように、シェル分散液に含まれるシェル粒子の粒度分布を体積基準で測定したときのメジアン径D50(以下では「シェル粒子のメジアン径D50」と記す)を適宜、調整することが好ましい。シェル粒子のメジアン径D50は、好ましくは0.0005μm以上3μm以下である。シェル粒子のメジアン径D50の上限は、より好ましくは2μmであり、更に好ましくは1μmである。シェル粒子のメジアン径D50の下限は、より好ましくは0.01μmであり、更に好ましくは0.02μmであり、より一層好ましくは0.04μmである。例えば、メジアン径D50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D50は、好ましくは0.0005μm以上0.3μm以下であり、より好ましくは0.001μm以上0.2μm以下である。また、メジアン径D50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D50は、好ましくは0.005μm以上3μm以下であり、より好ましくは0.05μm以上2μm以下である。
シェル粒子のメジアン径D50は、レーザ回折式粒度分布測定装置(たとえば、株式会社堀場製作所製の品番「LA−920」またはベックマン・コールター社製の品番「マルチサイザーIII」)、または、光学系としてレーザードップラー法を用いる粒度分布測定装置(大塚電子株式会社製の品番「ELS−800」)などを用いて測定可能である。異なる測定測定を用いてシェル粒子のメジアン径D50を測定したときにその測定値に差が生じた場合には、粒度分布測定装置(大塚電子株式会社製の品番「ELS−800」)での測定値を採用する。
(着色剤)
着色剤は、コア樹脂、シェル樹脂の一方に含まれていてもよいし、コア樹脂およびシェル樹脂の両方に含まれていてもよい。着色剤は、樹脂中に分散されており、0.3μm以下の粒径を有することが好ましい。着色剤の粒径が0.3μm以下であることで、着色剤の分散性をより一層高めることができ、これにより画像の光沢度をより一層高めることができ、よって、所望の色目の実現が容易となる。
着色剤としては、従来公知の顔料などを特に限定されることなく使用できるが、コスト、耐光性および着色性などの観点から以下の顔料を使用することが好ましい。なお、色彩構成上、これらの顔料は、通常、ブラック顔料とイエロー顔料とマゼンタ顔料とシアン顔料とに分類される。基本的には、ブラック以外の色彩(カラー画像)は、イエロー顔料、マゼンタ顔料またはシアン顔料の減法混色により調色される。以下に示す顔料を単独で用いても良いし、必要に応じて以下に示す顔料の2種以上を併用して用いても良い。
ブラック着色剤に含まれる顔料(ブラック顔料)としては、たとえばファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックを用いても良いし、バイオマス由来のカーボンブラックなどを用いても良いし、マグネタイトまたはフェライトなどの磁性粉を用いても良い。紫黒色染料であるニグロシン(アジン系化合物)を単独または併用して用いても良い。ニグロシンとしては、C.I.ソルベントブラック7、C.I.ソルベントブラック5などを用いることができる。
マゼンタ着色剤に含まれる顔料(マゼンタ顔料)としては、たとえばC.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222などが挙げられる。
イエロー着色剤に含まれる顔料(イエロー顔料)としては、たとえばC.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185などが挙げられる。
シアン着色剤に含まれる顔料(シアン顔料)としては、たとえばC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7などが挙げられる。
(顔料分散剤)
トナー粒子における任意の成分の一例として、顔料分散剤が挙げられる。顔料分散剤は、トナー粒子において着色剤(顔料)を均一に分散させる作用を有するものであり、塩基性分散剤であることが好ましい。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、そのガラス製スクリュー管をペイントシェーカーを用いて30分間振り混ぜた後、ろ過した。このようにして得られたろ液のpHをpHメータ(商品名:「D−51」、堀場製作所社製)
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。なお、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。
このような塩基性分散剤の種類は特に限定されない。塩基性分散剤は、たとえばアミン基、アミノ基、アミド基、ピロリドン基、イミン基、イミノ基、ウレタン基、四級アンモニウム基、アンモニウム基、ピリジノ基、ピリジウム基、イミダゾリノ基、イミダゾリウム基などの官能基を分子内に有する化合物であることが好ましい。なお、分散剤としては、通常、分子中に親水性部分と疎水性部分とを有するいわゆる界面活性剤が該当する。しかし、トナー粒子において着色剤(顔料)を均一に分散させる作用を有するのであれば、界面活性剤に限定されず、種々の化合物を用いることができる。
このような塩基性分散剤の市販品としては、たとえば味の素ファインテクノ株式会社製の「アジスパーPB−821」(商品名)、「アジスパーPB−822」(商品名)、「アジスパーPB−881」(商品名)などを用いても良いし、日本ルーブリゾール株式会社製の「ソルスパーズ28000」(商品名)、「ソルスパーズ32000」(商品名)、「ソルスパーズ32500」(商品名)、「ソルスパーズ35100」(商品名)、「ソルスパーズ37500」(商品名)などを用いても良い。
顔料分散剤としては、絶縁性液体(キャリア液)に溶解しないものを選択することがより好ましい。この点を考慮すれば、上述した中でも、味の素ファインテクノ株式会社製の「アジスパーPB−821」(商品名)、「アジスパーPB−822」(商品名)、「アジスパーPB−881」(商品名)などを用いることがより好ましい。詳細なメカニズムは不明であるが、このような顔料分散剤を使用すると、所望の形状を有するトナー粒子が得られ易くなる。
このような顔料分散剤は、着色剤(顔料)に対して、好ましくは1質量%以上100質量%以下の範囲内となるように添加され、より好ましくは1質量%以上40質量%以下の範囲内となるように添加されている。顔料分散剤の添加量が1質量%以上であれば、着色剤(顔料)の分散性を確保できるので、必要なID(Image Density:画像濃度)を達成でき、また、記録媒体へのトナー粒子の定着強度を確保できる。顔料分散剤の添加量が100質量%以下であれば、顔料分散剤の添加量が過剰となることを防止できるので、顔料分散剤の余剰分が絶縁性液体へ溶解することを防止でき、よって、トナー粒子の荷電性又はトナー粒子の定着強度等を良好な状態に維持できる。上記顔料分散剤を単独で用いても良いし、必要に応じて上記顔料分散剤の2種以上を併用しても良い。
(絶縁性液体)
絶縁性液体は、その抵抗値が静電潜像を乱さない程度(好ましくは1011Ω・cm以上1016Ω・cm以下)であることが好ましく、臭気および毒性が低い溶媒であることが好ましい。絶縁性液体としては、一般的には、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、ポリシロキサンなどが挙げられる。特に、低臭気、低害性、低コストなどの観点から、絶縁性液体としては、ノルマルパラフィン系溶媒またはイソパラフィン系溶媒を用いることが好ましい。より好ましくは、モレスコホワイト(商品名、松村石油株式会社製)、アイソパー(商品名、エクソンモービル製)、シェルゾール(商品名、シェルケミカルズジャパン株式会社製)などを用いることであり、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、出光興産株式会社製)などを用いることである。
<液体現像剤の製造>
本実施形態の液体現像剤の製造方法としては、特に限定されず、たとえば造粒法、粉砕法などの従来公知の技法が挙げられる。小径でシャープな粒度分布を有するトナー粒子を得るためには、粉砕法よりも造粒法を採用することが好ましい。溶融性の高い樹脂または結晶性の高い樹脂は、常温でも柔らかく、粉砕され難い。そのため、粉砕法では、トナー粒子の粒径を所望の粒径に制御できないことがある。しかし、造粒法では、所望の粒径を有するトナー粒子を得ることができる。
造粒法には、トナー粒子の形成機構の違いから、懸濁重合法、乳化重合法、微粒子凝集法、樹脂溶液に貧溶媒を添加してトナー粒子を析出させる方法、スプレードライ法などが含まれる。
より好ましくは、樹脂溶液に貧溶媒を添加してトナー粒子を析出させる方法を採用する。この方法では、まず、コア樹脂を良溶媒に溶解させてコア樹脂形成用溶液(分散相)を得る。コア樹脂形成用溶液を界面張力調整剤(たとえばシェル樹脂(連続相))とともに貧溶媒(SP値が良溶媒とは異なる)に混合した後、せん断を与えて液滴を形成する。その後、良溶媒を揮発させると、トナー粒子を含む液体現像剤が得られる。この方法では、せん断の与え方、界面張力差、または、界面張力調整剤(たとえばシェル樹脂)を適宜調整することにより、トナー粒子の粒度またはトナー粒子の形状を高度に制御できる。よって、この方法は、所望の粒度分布および所望の形状を有するトナー粒子を得る方法として好適である。
コア樹脂形成用溶液をシェル樹脂とともに貧溶媒に混合する場合、シェル樹脂を含むシェル粒子が貧溶媒に分散されてなる分散液(シェル用分散液)にコア樹脂形成用溶液を混合することが好ましい。例えば次の[1]〜[7]のうちのいずれかの方法でシェル粒子を製造することが好ましい。シェル粒子の製造し易さという観点では、[4]、[6]または[7]の方法でシェル粒子を製造することが好ましく、[6]または[7]の方法でシェル粒子を製造することがより好ましい。
[1] ジェットミルなど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など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など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などにより重合させる
[7] シェル樹脂の前駆体を有機溶剤中で分散重合などにより重合させる。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に限定されない。
(コア樹脂製造)
<製造例1>[ポリエステル樹脂(1)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置および温度計を備えた反応容器に、ヘキサンジオール432質量部、セバシン酸568質量部を投入し、縮合触媒として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)2質量部を投入し、180℃で、窒素気流下、生成する水を留去しながら8時間反応させた。
次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに0.007〜0.026MPaの減圧下で1時間反応させた。次いで無水トリメリット酸66質量部を投入し、180℃で1時間反応させて、ポリエステル樹脂(1)を得た。ポリエステル樹脂(1)のMn、酸価を前述の方法で測定したところ、Mnは2100、酸価は36であった。
<製造例2>[ポリエステル樹脂(2)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置および温度計を備えた反応容器に、ビスフェノールAのEO2モル付加物728質量部、イソフタル酸136質量部、テレフタル酸136質量部を投入し、縮合触媒として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)2質量部を投入し、180℃で、窒素気流下、生成する水を留去しながら8時間反応させた。
次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下、生成する水を留去しながら4時間反応させ、さらに0.007〜0.026MPaの減圧下で1時間反応させた。次いで無水トリメリット酸40質量部を投入し、180℃で1時間反応させて、ポリエステル樹脂(2)を得た。芳香族系ポリエステル樹脂(2)のMn、酸価を前述の方法で測定したところ、Mnは4300、酸価は40であった。
<製造例3>[コア樹脂形成用溶液(1)の製造]
ポリエステル樹脂(1)192質量部とポリエステル樹脂(2)208質量部とアセトン600質量部とをビーカーに入れて攪拌し、アセトンに均一に溶解させた。これにより、コア樹脂形成用溶液(1)を得た。得られたコア樹脂形成用溶液(1)の固形分濃度を測定すると、40質量%であった。
(シェル樹脂製造)
<製造例4>[シェル用分散液(1)の製造]
ガラス製ビーカーに、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部、アクリルアミド10質量部、片末端メタクリロイル酸メチル(Mn=6000、商品名AA−6、東亞合成化学工業製)(マクロモノマー1)25質量部、およびアゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.1質量部の混合液を投入し、20℃で撹拌により混合した。これにより、単量体溶液を得た。
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、滴下ロート、脱溶剤装置および窒素導入管の付いた反応容器を準備した。この反応容器内にTHF100質量部を入れ、さらに滴下ロートの部分に上記単量体溶液を入れた。反応容器の気相部を窒素で置換した後、密閉下70℃で1時間かけて単量体溶液をTHFに滴下した。単量体溶液の滴下終了から3時間後、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル0.05質量部とTHF5質量部との混合物を単量体溶液に添加し、70℃で3時間反応させた後、室温まで冷却した。これにより、共重合体溶液を得た。
得られた共重合体溶液200質量部を撹拌下の絶縁性液体(商品名:「IPソルベント2028」、出光興産社製)300質量部に滴下し、0.039MPaの減圧下、40℃でTHFを留去して、シェル用分散液(1)を得た。このシェル用分散液(1)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例5>[シェル用分散液(2)の製造]
製造例4のアクリルアミド10質量部を20質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を55質量部に変えた以外は、製造例4と同様にして、シェル用分散液(2)を得た。このシェル用分散液(2)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例6>[シェル用分散液(3)の製造]
製造例4のアクリルアミドをジアセトンアクリルアミドに変えた以外は、製造例4と同様にして、シェル用分散液(3)を得た。このシェル用分散液(3)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例7>[シェル用分散液(4)の製造]
製造例6のジアセトンアクリルアミド10質量部を20質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を55質量部に変えた以外は、製造例6と同様にして、シェル用分散液(4)を得た。このシェル用分散液(4)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例8>[シェル用分散液(5)の製造]
製造例6のジアセトンアクリルアミド10質量部を15質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を60質量部に変えた以外は、製造例6と同様にして、シェル用分散液(5)を得た。このシェル用分散液(5)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例9>[シェル用分散液(6)の製造]
製造例8の片末端メタクリロイル酸メチル(Mn=6000、商品名AA−6、東亞合成化学工業製)を片末端メタクリロイル化ポリスチレン(Mn=6,000、商品名AS−6、東亞合成化学工業(株)製)(マクロモノマー2)に変えた以外は、製造例8と同様にして、シェル用分散液(6)を得た。このシェル用分散液(6)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例10>[ポリエステル樹脂(3)の製造]
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(3)を得た。またこのポリエステル樹脂(3)のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは4900であった。
<製造例11>[シェル用分散液(7)の製造]
製造例9の片末端メタクリロイル酸メチル(Mn=6000、商品名AA−6、東亞合成化学工業製)を製造例10で製造したポリエステル樹脂(3)に変えた以外は、製造例8と同様にして、シェル用分散液(7)を得た。このシェル用分散液(7)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは39000であった。
<製造例12>[シェル用分散液(8)の製造]
製造例1のアクリルアミド10質量部をN−ブチルメタクリルアミド15質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を60質量部に変えた以外は、製造例1と同様にして、シェル用分散液(8)を得た。このシェル用分散液(8)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例13>[シェル用分散液(9)の製造]
製造例12のN−ブチルメタクリルアミドをN−ブチルアクリルアミド15質量部に変えた以外は、製造例12と同様にして、シェル用分散液(9)を得た。このシェル用分散液(9)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例14>[シェル用分散液(10)の製造]
製造例6のジアセトンアクリルアミド10質量部を5質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を70質量部に変えた以外は、製造例3と同様にして、シェル用分散液(10)を得た。このシェル用分散液(10)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
<製造例15>[シェル用分散液(11)の製造]
製造例3のジアセトンアクリルアミド10質量部を25質量部、メタクリル酸2−デシルテトラデシル65質量部を50質量部に変えた以外は、製造例3と同様にして、シェル用分散液(11)を得た。このシェル用分散液(11)に含まれるシェル樹脂のMnを前述の方法に従って測定したところ、Mnは40000であった。
製造例4〜9、11〜15で製造したシェル用分散液(1)〜(11)の組成を表1に示す。
Figure 0006451415
(顔料分散剤製造)
<製造例16>[着色剤分散液(1)の製造]
ビーカーに、着色剤(顔料)としての銅フタロシアニン(商品名:「Fastogen Blue FDB−14」、DIC社製)25質量部、顔料分散剤(商品名:「アジスパーPB−821」、味の素ファインテクノ(株)製)4質量部およびアセトン75質量部を投入し、撹拌して均一分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、着色剤分散液(1)を得た。着色剤分散液(1)中の銅フタロシアニンの体積基準のメジアン径は0.2μmであった。
(液体現像剤の製造)
<実施例1>[液体現像剤(1)の製造]
ビーカーに、コア樹脂形成用溶液(1)410質量部および着色剤分散液(1)190質量部を投入し、25℃でTKオートホモミキサー(プライミクス(株)製)を用いて16000rpmで撹拌し、均一に分散させて樹脂溶液(1)を得た。
別のビーカーに、絶縁性液体(商品名:「IPソルベント2028」、出光興産社製)670質量部およびシェル用分散液(1)60質量部を投入して均一に分散した。次いで、25℃でクレアミックス(エム・テクニック(株)製)を用いて20000rpmで撹拌しながら、コア樹脂形成溶液(1)600質量部を投入し2分撹拌した。次いでこの混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、温度計および脱溶剤装置を備えた反応容器に投入し、35℃に昇温後、同温度で0.039MPaの減圧下、アセトン濃度が0.5質量%以下になるまでアセトンを留去した。これにより、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(1)を得た。
<実施例2>[液体現像剤(2)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例5で製造したシェル用分散液(2)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(2)を得た。
<実施例3>[液体現像剤(3)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例6で製造したシェル用分散液(3)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(3)を得た。
<実施例4>[液体現像剤(4)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例7で製造したシェル用分散液(4)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(4)を得た。
<実施例5>[液体現像剤(5)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例8で製造したシェル用分散液(5)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(5)を得た。
<実施例6>[液体現像剤(6)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例9で製造したシェル用分散液(6)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(6)を得た。
<実施例7>[液体現像剤(7)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例11で製造したシェル用分散液(7)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(7)を得た。
<実施例8>[液体現像剤(8)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例12で製造したシェル用分散液(8)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(8)を得た。
<実施例9>[液体現像剤(9)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例13で製造したシェル用分散液(9)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(9)を得た。
<比較例1>[液体現像剤(10)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例14で製造したシェル用分散液(10)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(10)を得た。
<比較例2>[液体現像剤(11)の製造]
製造例17のシェル用分散液(1)を製造例15で製造したシェル用分散液(11)に変えた以外は製造例17と同様にして、トナー粒子中の着色剤(顔料)含有量が20質量%、液体現像剤中のトナー粒子含有量が24質量%の液体現像剤(11)を得た。
〔評価試験〕
<再分散性の評価>
各液体現像剤20ccをスクリュー管に入れ、40℃の恒温槽で1週間保管した。保管後の液体現像剤を観察すると、いずれにおいてもトナー粒子が沈降していた。固液分離した湿式現像剤が入ったスクリュー管を手で20回振った後と、その後30回振って合計50回振った後の、液体現像剤におけるトナー粒子の状態を観察した。
液体現像剤におけるトナー粒子の状態が保管前の状態に戻っている場合、つまり液体現像剤において沈降しているトナー粒子が全く確認されない状態が20回振って達成された場合を◎、50回振って達成された場合を○、50回振っても沈降しているトナー粒子が確認された場合を×と評価した。
<造粒性の評価>
フロー式粒子像分析装置(シスメックス株式会社製の「FPIA−3000S」(品番))を用いて、トナー粒子のメジアン径D50を計測した。液体現像剤に用いた絶縁性液体をそのまま分散媒体として使用した。
○:トナー粒径が0.5μm以上3μm未満 且つ、粒度分布の変動係数が10以上50以下、
×:トナー粒径が上記条件に当てはまらない もしくは/及び トナー粒径分布が上記条件に当てはまらない。
<定着強度の評価>
図1の画像形成装置を用いて、上記で得られた実施例および比較例の各液体現像剤のべたパターン画像を記録材であるコート紙(OKトップコートプラス、128g/m2、王子製紙株式会社製)上に形成した。その後、ヒートローラで定着した(設定温度:150℃、ニップ時間:50msec、このときの定着器通過直後の紙温度:110℃)。
定着画像を室温で1時間放置後、画像が定着された記録媒体における測定対象部位にテープ(商品名「スコッチメンディングテープ」、住友スリーエム株式会社製)を貼り付けた後、そのテープを剥離し、基準の用紙CFペーパー(コニカミノルタ製)に貼り付けた。次に、反射濃度計(商品名:「SpectroEye」、X−Rite社製)を用いて、テープを貼りつけた部分の画像濃度(ID)を測定した。その際、事前に基準濃度としてCFペーパーにテープを貼りつけただけの部位を測定しておき、基準濃度と測定濃度の測定値の差をΔIDとして評価した。剥離されてきた画像の画像濃度の数値が小さいほど、定着強度が高いことを示す。
◎:画像濃度(ID)0.1未満、
○:画像濃度(ID)0.1以上0.15未満、
×:画像濃度(ID)0.15以上。
<画像の形成>
まず、評価に使用した画像形成装置について説明する。図1は電子写真方式の画像形成装置100の概略概念図である。この装置のプロセス条件およびプロセス概略は以下の通りである。
まず、画像形成装置100の現像槽22には、液体現像剤21が入れられている。液体現像剤21はアニロックスローラ23でくみ上げられ、ならしローラ25に送られる。アニロックスローラ23表面の余分な液体現像剤は、ならしローラ25に達する前にアニロックス規制ブレード24でかきとられ、ならしローラ25では液体現像剤が均等の層厚を持つ薄層となるように調整される。次いで液体現像剤は、ならしローラ25から現像剤担持体26に転移する。
感光体29は帯電部30で帯電され、露光部31で潜像が形成される。現像チャージャー28は、液体現像剤に含まれるトナー粒子を帯電させる。そして液体現像剤21は潜像に対応して感光体29に現像される。感光体29に転移しなかった液体現像剤21は、現像部下流にあるクリーニングブレード27でかきとられ回収される。なお図示していないが、この装置は、液体現像剤が帯電させられてから0.1秒後と1秒後に液体現像剤からなる薄層の表面電位を測定できる計測器を備えている。
感光体29に現像された液体現像剤は、一次転写部37で中間転写体33に静電一次転写される。中間転写体33に担持された液体現像剤(トナー粒子)は、二次転写部38にて記録材40に静電二次転写される。記録材40に転写された液体現像剤(トナー粒子)は、加熱ローラと加圧ローラと備える定着装置に送られ、当該定着装置で定着されプリントアウトされた画像が完成する。
転写しきれず感光体29に残留する液体現像剤は、像担持体クリーニング部のクリーニングブレード32によりかきとられ、感光体29は再び帯電、露光、現像の工程を繰り返し、プリント動作を行う。同様に転写しきれず中間転写体33に残留する液体現像剤は、クリーニングブレード34によりかきとられる。
各液体現像剤の評価において、トナー粒子は現像チャージャー28でプラス極性に帯電させた。また中間転写体33の電位は−400V、転写ローラ35の電位は−1200V、搬送速度は400mm/sとした。記録材としてはコート紙(商品名:「OKトップコート(登録商標)」(128g/m2)、王子製紙社製)を用いた。
実施例1〜9、比較例1、2についての評価結果を表2に示す。
Figure 0006451415
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
21 液体現像剤、22 現像槽、23 アニロックスローラ、24 アニロックス規制ブレード、25 ならしローラ、26 現像剤担持体、27 クリーニングブレード、28 現像チャージャー、29 感光体、30 帯電部、31 露光部、32 クリーニングブレード、33 中間転写体、34 クリーニングブレード、35 転写ローラ、37 一次転写部、38 二次転写部、40 記録材、100 画像形成装置。

Claims (2)

  1. 絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散されたトナー粒子とを備える液体現像剤であって、
    前記トナー粒子は、コア/シェル構造を有し、
    前記コア/シェル構造は、コア樹脂を含むコア粒子と、前記コア粒子の表面の少なくとも一部に設けられ且つ前記コア樹脂とは異なる樹脂であるシェル樹脂とを有し、
    前記シェル樹脂が、側鎖に正帯電性の極性基であるアミド基を有するアミドモノマーを10質量%以上20質量%以下含有し、かつ、ポリスチレン構造およびポリメチルメタクリレート構造からなる群から選択される少なくとも一つに由来する構成単位を含む側鎖を含有する、液体現像剤。
  2. 前記正帯電性の極性基であるアミド基を有するシェル樹脂を形成するためのアミドモノマーが、(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、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、モルホリンアクリルアミド、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−2−ピロリドンからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項1に記載の液体現像剤。
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