JP2011158568A - 液体現像剤、液体現像装置及び湿式画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ドラム10の表面を帯電させる帯電装置11と、帯電された感光体ドラム10の表面に静電潜像を形成させる露光装置12と、電気絶縁性のキャリア液とキャリア液中に分散されたトナー粒子とを有する液体現像剤を用いて感光体ドラム10の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する液体現像装置14と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する一次転写ローラ20及び二次転写部4とを備える湿式画像形成装置1Aにおいて、前記液体現像剤として、トナー粒子の体積基準の中位径(D50)が0.05〜1μmであり、遊離金属濃度が100ppm以下である液体現像剤を用いる。
【選択図】図1
Description
まず、図面を参照して、本実施形態に係る液体現像装置及び湿式画像形成装置を説明する。なお、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を表す用語は、単に説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いられる「シート」との用語は、例えば、コピー用紙、トレーシングペーパ、厚紙、OHPシート、画像を形成することが可能なその他の記録媒体を意味する。
本実施形態に係る液体現像剤は、基本的構成として、電気絶縁性のキャリア液中にトナー粒子が分散された構成である。
電気絶縁性のキャリア液は液体キャリアの役割を果たし、得られる液体現像剤の電気絶縁性を高めることを目的として用いられる。電気絶縁性のキャリア液としては、電気絶縁性を有するものであって、例えば、25℃における体積抵抗が1011Ω・cm以上(換言すれば電気伝導度が10pS/cm以下)の有機溶媒が好ましい。このような電気絶縁性の有機溶媒としては常温で液体の脂肪族炭化水素が挙げられ、例えば液状のn−パラフィン系炭化水素、iso−パラフィン系炭化水素、またはその混合物、ハロゲン化脂肪族炭化水素等が好ましい。具体的には、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、パークロロエチレン、トリクロロエタン等が挙げられる。また、分岐鎖を有する脂肪族炭化水素が特に好ましい。分岐鎖を有する脂肪族炭化水素としては市販のものを用いてもよく、例えばエクソンモービル社製のアイソパーG、アイソパーH、アイソパーK、アイソパーL、アイソパーM、アイソパーV等が好適である。また、松村石油研究所社製の流動パラフィン「モレスコホワイトP−70」、「モレスコホワイトP−200」等も好ましく用いられ得る。
トナーは、結着樹脂と着色剤とを主要成分(トナー原料)とする。
結着樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等。)、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等。)、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂;等が挙げられる。なお、結着樹脂は、帯電制御樹脂を含んでもよい。
着色剤としては、公知の顔料や染料を用いることができる。例えば黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物などが挙げられる。黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキなどが挙げられる。橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKなどが挙げられる。赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bなどが挙げられる。紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。青色顔料としては、C.I.Pigment Blue 15:3、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCなどが挙げられる。緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキなどが挙げられる。着色剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対して、1〜100質量部が好ましく、3〜10質量部がより好ましい。
本発明の液体現像剤は、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、分散安定剤等が挙げられる。
本実施形態に係る液体現像剤の製造方法は、トナー原料を混練してトナー粒子を作製する工程(混練工程)と、得られたトナー粒子を電気絶縁性のキャリア液中に分散する工程(分散工程)とを有する。
(液体現像剤1)
通常の混練粉砕法により、100質量部の結着樹脂(藤倉化成社製のスチレン−アクリル樹脂「FCA207P」)に対して、100質量部の青色顔料(C.I.Pigment Blue 15:3)を含有するトナー粒子を作成した。作成したトナー粒子は正帯電性であり、トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は7μmであった。このトナー粒子40質量部を、電気絶縁性のキャリア液としての流動パラフィン「モレスコホワイトP−200」(松村石油研究所社製)344質量部に加え、さらに分散安定剤としての「ソルスパース13940」(ルーブリゾール社製)を32質量部加えて、ボールミルを用い、48時間、湿式分散・湿式粉砕することにより、シアン(C)の液体現像剤1を調整した(キャリヤ液:82.6質量%、トナー粒子の含有量:9.6質量%、分散安定剤の含有量:7.7質量%)。調整した液体現像剤1のトナー粒子について、粒度分布を測定し、体積基準の中位径(D50)を算出したところ、0.8μmであった。
湿式分散・湿式粉砕の時間を液体現像剤1の場合の半分の24時間とした他は、液体現像剤1と同様にして、シアンの液体現像剤2を調整した。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、1.1μmであった。
湿式分散・湿式粉砕の時間を液体現像剤1の場合の2倍の96時間とした他は、液体現像剤1と同様にして、シアンの液体現像剤3を調整した。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.05μmであった。
液体現像剤3を、冷却式遠心分離機を用いて、14000rpm/4時間/20℃の条件で遠心分離し、上澄み層を採取して液体現像剤4とした。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.04μmであった。
液体現像剤1を、冷却式遠心分離機を用いて、14000rpm/24時間/20℃の条件で遠心分離し、上澄み層を除去し、除去した量と同じ量の新しい「モレスコホワイトP−200」を加えて液体現像剤5とした。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.8μmであった。
液体現像剤1を、分液ロートを用いて、同量のイオン交換水と混合・攪拌し、静置して水層と油層とに分離した。油層を60℃、10−2Paで24時間減圧乾燥して液体現像剤6とした。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.8μmであった。
液体現像剤3を、冷却式遠心分離機を用いて、14000rpm/24時間/20℃の条件で遠心分離し、上澄み層を除去し、除去した量と同じ量の新しい「モレスコホワイトP−200」を加えて液体現像剤7とした。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.05μmであった。
液体現像剤3を、分液ロートを用いて、同量のイオン交換水と混合・攪拌し、静置して水層と油層とに分離した。油層を60℃、10−2Paで24時間減圧乾燥して液体現像剤8とした。トナー粒子の体積基準の中位径(D50)は、0.05μmであった。
図1に示された湿式画像形成装置(カラープリンタ)1Aを用い、シアン(C)の画像形成ユニットFCにシアン(C)の液体現像剤1〜8を仕込んで、上質普通紙(王子製紙社製のC2紙:90g/m2)上に、顔料濃度で0.026g/cm2相当のベタ画像(均一塗つぶし画像:3cm×3cm)を形成した。画像データに基いたトナー像を感光体ドラム10の表面に形成するときに現像ローラ141に印加する現像電界は400Vとした。
調整した液体現像剤を所定量サンプリングし、液体現像剤に用いられているキャリア液と同じキャリア液(モレスコホワイトP−200)で100倍(体積)に希釈し、マルバーン(MALVERN)社製のレーザー回折式粒度分布測定装置「マスターサイザー(MASTERSIZER)2000」を用いて、フロー方式により測定した。
調整した液体現像液を、冷却式遠心分離機を用いて、14000rpm/36時間/40℃の条件で遠心分離し、上澄み層を採取した。採取した上澄み層について、走査型蛍光X線分析装置(株式会社リガク製の「ZSX Primus」)を用いて、遊離金属濃度を測定した。得られた遊離金属濃度に上澄み層の液量を乗じ、処理した液の全量で除した値を遊離金属濃度とした。
ベタ画像部分の光学濃度(画像濃度)と、その周囲の部分の光学濃度(カブリ濃度)とを、マクベススペクトロアイ分光濃度計を用いて測定した。なお、一例として、例えば、画像濃度については、1.3以上が「良」(合格)、1.3未満が「不良」(不合格)と評価することができる。同様に、カブリ濃度については、0.05以下が「良」(合格)、0.05超が「不良」(不合格)と評価することができる。
600dpiで、日本画像学会発行のテストチャートNo.1Rを用いて、解像度の官能評価を行った。良好なものを「○」、不良なものを「×」とした。
トナー粒子の体積基準の中位径(D50)が0.05〜1μmであり、遊離金属濃度が100ppm以下であった液体現像剤5〜8は、画像濃度に優れ、解像度が高いうえ、カブリが少なく、画質が総合的に良好であった。
2 画像形成部
4 二次転写部(転写装置)
10 感光体ドラム
11 帯電装置
12 露光装置
14 液体現像装置
20 一次転写ローラ(転写装置)
21 中間転写ベルト
141 現像ローラ
142 供給ローラ(アニロックスローラ)
147 現像ローラ帯電装置
Claims (3)
- 電気絶縁性のキャリア液とキャリア液中に分散されたトナー粒子とを有する液体現像剤であって、
トナー粒子の体積基準の中位径(D50)が0.05〜1μmであり、遊離金属濃度が100ppm以下である液体現像剤。 - 電気絶縁性のキャリア液とキャリア液中に分散されたトナー粒子とを有する液体現像剤を用いて感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する液体現像装置であって、
前記液体現像剤として、トナー粒子の体積基準の中位径(D50)が0.05〜1μmであり、遊離金属濃度が100ppm以下である液体現像剤を用いる液体現像装置。 - 感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、帯電された感光体ドラムの表面に静電潜像を形成させる露光装置と、電気絶縁性のキャリア液とキャリア液中に分散されたトナー粒子とを有する液体現像剤を用いて感光体ドラムの表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する液体現像装置と、現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを備える湿式画像形成装置であって、
前記液体現像剤として、トナー粒子の体積基準の中位径(D50)が0.05〜1μmであり、遊離金属濃度が100ppm以下である液体現像剤を用いる湿式画像形成装置。
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