JP3068837B2 - 静電写真用液体現像剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等に用いら
れる熱ロール定着用の液体現像剤に関する。

［従来の技術］ 従来、熱ロール定着ロール用の液体現像剤として、特
開昭63−301966、301967、301978、301969、特開平64−
50062、50063、50064、50065、50066、50067、52167、1
42560、142561などがある。これらは脂肪族炭化水素が
主成分の担体液のため、その脂肪族炭化水素のガスが複
写機外へ排出される結果、狭い室内での作業時あるいは
連続複写時に不快臭を発生する等環境への悪影響があっ
た。

他方、画像品質、省エネルギーの面から湿式トナーの
定着には熱圧ロールの使用が有効であるが、従来の湿式
トナーは、低粘度、低弾性率の材料を使用してきたた
め、凝集力が弱く、熱ロール上にいわゆるオフセット現
象を生じやすく、実際の複写機のロール温度が不安定で
あるため、画像品質も不安定なものであった。

又、トナー層と定着ロールとの離型性を上げるためシ
リコンオイルの塗布が必要であったが、そのために複写
機本体が複雑な構成になったり、消耗品点数が増すなど
といった問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、こうした実情に鑑み、連続複写を行っても
不快臭あるいはオフセット現象の発生がなく、又、定着
ロールへのオイル塗布を省略することができる液体現像
剤を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは前記した課題を解決すべく鋭意検討した
結果、フッ素系溶剤を含む液体現像剤中のトナーの特定
の物性値を制御することが有効であることを知見し、本
発明に至った。

すなわち、本発明は、少なくともフッ素系溶剤を含
み、脂肪族炭化水素溶剤及び／又はシリコーン系溶剤を
含む高抵抗誘電体の担体液中にトナー粒子を分散してな
る静電写真用液体現象剤において、（１）固形分濃度が
10.0wt％のときに、100℃における粘度が１〜50cpであ
ること、（２）担体液をすべて蒸発させた後の乾燥固形
物の弾性率が120℃において10⁴〜10⁷dyne/cm²を示すこ
と、（３）前記乾燥固形物の臨界表面張力が18〜36dyne
/cmであることを特徴とする静電写真用液体現像剤であ
る。

本発明の液体現像剤は、担体液として少なくともフッ
素系溶剤を含み、脂肪族炭化水素溶剤及び／又はシリコ
ーン系溶剤を含むものである。

本発明に使用される前記フッ素系の溶剤としては、フ
ロリナートFC−77、FC−40、FC−43、FC−70（住友3
M）、アフルードＥ−８、Ｅ−10、Ｅ−16、Ｅ−18（旭
硝子）等が挙げられる。又、同時に使用されるシリコー
ン系の溶剤としては、KF96（信越シリコン）、SH 200、
SH 344（東レシリコン）、TSF451（東芝シリコン）など
が挙げられ、その他デカメチルテトラシロキサン、オク
タメチルトリシロキサン等を使用してもよい。又、脂肪
族炭化水素溶剤としてシクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、
ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、イソオクタ
ン、イソドデカン、リグロイン及びそれらの混合物など
の石油系炭化水素（市販品としてエクソンケミカル社製
アイソパーＥ、Ｇ、Ｈ、Ｌ、Ｋ、Ｖやシェル石油社製シ
ェルゾール71、ソルベッソ150等がある）が挙げられ、
これらを適宜混合して使用する。転写溶剤を低減するた
めに、担体液は10cst以下、好ましくは3cst以下がよ
い。

上記担体液中に分散されて本発明の液体現像剤に使用
されるトナーは、その熱ローラによる定着時間の凝集力
を確保するため、特定の物性値がある範囲内に保持され
ていなければならない。

すなわち、（１）トナー濃度10wt％のときに100℃に
おける粘度が１〜50cp、好ましくは５〜25cpであること
が必要である。粘度が1cp未満であると画像が破壊され
やすく、又、粘度が50cpを越えると、熱ローラにオフセ
ットを発生しやすくなる。（２）非水溶媒を除去した後
の乾燥固体の弾性率が120℃において、10⁴〜10⁷dyne/cm
²、好ましくは10⁵〜10⁶dyne/cm²であることが必要であ
る。前記弾性率が10⁴dyne/cm²未満、又前記弾性率が10⁷
dyne/cm²を越えると、トナー粒子の弾性変形が不足し定
着不良となる。及び（３）前記乾燥固形物が臨界表面張
力が18〜36dyne/cm、好ましくは25〜33dyne/cmであるこ
とが必要である。臨界表面張力が18dyne/cm未満、又臨
界張力が36dyne/cmを越えると、紙との接着性が不足
し、オフセット現象を生じやすい。

本発明において、上記の各物性値は以下のようにして
測定したものである。

粘度は、Reometric社製のReomat30によって測定され
た塑性粘度の値を示す。

弾性率の測定は、Reometric社製DRS−1000型を用いて
行った。又、臨界表面張力は、協和科学（株）製の接触
角計CA−Ｄ型を用い、表面張力−接触角の回帰直線を外
そうとして得られた値を用いた。測定は20℃前後で行わ
れた。

本発明に使用されるるトナー粒子組成用樹脂としては
次のようなものが挙げられる。

カルボキシル基又は酸無水基と反応しうるグリシジル
基、水酸基、アミン基の如き官能基を有する化合物であ
り、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、グリセリン
ジグリシジルエーテル、パラオキシ安息香酸ジグリシジ
ルエステルエーテル等のような多価エポキシ化合物；エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブチレング
リコール、ヘキサングリコール、グリセリン、ペンタエ
リスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロール
プロパン等のような多価アルコール；ジアミノジフェニ
ルメタン等の多価アミン類、或いは１分子中に平均して
２個以上の水酸基、エポキシ基、アミノ基を１個以上含
有するポリエポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、
ポリウレタン、ビニル系重合体等が使用できる。これら
の化合物の使用量は変性されたポリオレフィン樹脂のカ
ルボキシル基、酸無水基に対して0.05〜10当量、好まし
くは0.1〜2.0当量が適当である。

本発明に使用できる着色材としては、プリンテックス
Ｖ、プリンテックスＵ、プリンテックスＧ、スペシャル
ブラック15、スペシャルブラック４、スペシャルブラッ
ク４−Ｂ（以上デグサ社製）、三菱＃44、＃30、MR−1
1、MA−100（以上三菱化成社製）、ラーベン1035、ラー
ベン1252、ニュースペクトラII（以上コロンビアカーボ
ン社製）、リーガル400,660、ブラックパール900,1100,
1300、モガールＬ（以上キャボット社製）などの無機顔
料及びフタロシアニンブルー、フタロシアニングリー
ン、スカイブルー、ローダミンレーキ、マラカイトグリ
ーンレーキ、メチルバイオレットレーキ、ピーコックブ
ルーレーキ、ナフトールグリーンＢ、ナフトールグリー
ンＹ、ナフトールイエローＳ、パーマネントレッド4R、
ブリリンアントファストスカーレント、ハンザイエロ
ー、ベンジジンイエロー、リソールレッド、レーキレッ
ドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン6B、パー
マネントレッドF5R、ピグメントスカーレット3Bインジ
ゴ、チオインジゴオイルピンク及びボルドー10Bなどの
有機顔料があげられる。

以上の顔料を前記樹脂と、二本ロール、ニーダフラッ
シャーなどで混練、粉砕し、顔料を処理することができ
る。又、前記樹脂とともに下記の樹脂を使用しても良
い。

イーストマンケミカル（Eastman Chemical）社 Ｎ−10,N−11,N−12,N−14,N−34,N−45,C−10,C−1
3,C−15,C−16,E−10,E−11,E−12,E−14,E−15 三井石油化学社 110P,220P,220MP,820MP,410MP,210MP,310MP,405MP,20
0P,4202E,4053E 三洋化成社 131P,151P,161P,171P,E300,E250P サゾール社 H1,H2,A1,A2,A3,A4 バスフ（BASF）社 OA WAX,A WAX ペトロライト（Petrolite）社 バレコ（BARECO）500、バレコ（BARECO）2000,E−73
0,E−2018,E−2020,E−1040、ペトロナバ（Petronaba）
Ｃ、ペトロナバ（Petronaba）Ｃ−36、ペトロナバ（Pet
ronaba）Ｃ−400,ペトロナバ（Petronaba）Ｃ−7500 ヘキスト（Hoechst）社 PE580,PE130,PED121,PED136,PED153 PED521,PED522,PED534 ユニオンカーバイド社 DYNI,DYNF,DYNH,DYNJ,DYNK モンサント社 オルゾン（ORUZON）805,705,50 デュポン社 アラトン（ALATHON）3,10,12,13,16,20,22,23 アライドケミカル社 ACポリエチレン6,6A,615 三井ポリケミカル社 エバフレクッス150,210,220,250,260,310,360,410,42
0,450,460,550,560 などの合成ポリエチレン、ポリプロピレン及びその変成
したもの、カルナバワックス、モンタンワックス、キャ
ンデリラワックス、シュガーケーンワックス、オーリキ
ュリーワックス、密蝋、木蝋、ヌカ蝋などの天然ワック
ス、エステルガム、硬化ロジンなどの天然樹脂、天然樹
脂変成マレイン酸樹脂、天然樹脂変成フェノール樹脂、
天然樹脂変成ポリエステル樹脂、天然樹脂変成ペンタエ
リスリトール樹脂、エポキシ樹脂などの天然樹脂変成硬
化樹脂。

本発明に使用するトナーのため分散用樹脂としては、 （R₄＝−H,−CH₃ R₂＝COOC_nH_2n+1 ｎ＝６〜20） であらわされるビニルモノマーＡと で表わされるビニルモノマー及びビニルピリジン、ビニ
ルピロリドン、エチレングリコールジメタクリレート、
スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエンより選ば
れるモノマーＢの各一種づつもしくは、数種の共重合
体、グラフト共重合体が挙げられる。

又、シリコン溶剤への分散性を上げるためにアクロイ
ル基を有するシリコン材料、信越シリコンのLS4080など
を共重合させても良いし、同様に東亜合成化学のAK−
５、チッソのTM0701,FM0711,FM0721,FM0725を使用して
も良い。

これらの着色材、樹脂、担体液をボールミル、キティ
ーミル、ディスクミル、ピンミルなどの分散機に投入、
分散、混練を行う。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例１ ポリウレタン樹脂 50重量部 ラウリルメタクリレート／メチルメタアクリレート／
メタクリル酸／グリシジルメタアクリレート（80/10/5/
5）共重合体アイソパーH20％溶液 100重量部 アイソパーＨ（EXXSON社） 200重量部 をボールミルに入れ24時間分散後、更にアイソパーＨを
300重量部加え、１時間分散し、これを濃縮トナーとし
た。これを200gとりフロリナートFC−７（住友3M製）50
％、96（信越シリコン製，粘度3cst）50％の混合液100g
に稀釈し、現像剤とした。

実施例２ 酢酸ビニル／塩化ビニル（2/1）共重合体 57重量部 250p（三洋化成ポリエチレン） ８重量部 MA60（三菱化成カーボンブラック） 35重量部 をフラッシャーで混練後粉砕した。

前記粉砕物 60重量部 ステアリルメタクリレート／メチルメタクリレート／
メタクリル酸／ヒドロキシメチルメタクリレート（85/7
/4/4）共重合体アイソパーH10％溶液 200重量部 アイソパーＨ 100重量部 以下実施例１と同様に実施して現像剤とした。

実施例３ ポリスチレン 10重量部 ポリエステル樹脂 60重量部 AC 400A（アライドケミカル社） 10重量部 リーガル400（キャボット社） 30重量部 をフラッシャーで混練後粉砕した。

以下実施例１と同様に実施して、現像剤とした。

以下に各実施例で得られたトナーの物性値を示す。

比較例 実施例１〜３においてトナー粒子の樹脂の組成比を変
えることにより下表の特性を得た。

リコー製CT5085の定着部を熱ロール定着に改良した試
験機でオイルレスで釘着試験を行った結果を以下に示
す。

以上の結果より、本発明によりオフセット現象を示さ
ない熱ローラ定着可能な広範囲の温度幅が得られ、熱ロ
ーラ定着が可能であることがわかる。

又、試験機を用い密閉された室内で連続コピーを行い
溶剤ガス濃度を測定したところ、比較例では、300〜600
ppmに対し実施例で80〜150ppmと半減し、不快臭もなか
った。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の液体現像剤を使用する
ときは、熱ロールへのオイルの塗布，供給を要せず、そ
のための装置を省略することができるので複写機をそれ
だけ簡略化することができる。

又、ホットオフセットを防止すると共に不快臭を発す
る溶剤の排出量も低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植松 ひでみ 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−196248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともフッ素系溶剤を含み、脂肪族炭
   化水素溶剤及び／又はシリコーン系溶剤を含む高抵抗誘
   電体の担体液中にトナー粒子を分散してなる静電写真用
   液体現像剤において、 （１）固形分濃度が10.0wt％のときに100℃における粘
   度が１〜50cpであること、 （２）担体液を蒸発させた後の乾燥固形物の弾性率が12
   0℃において10⁴〜10⁷dyne/cm²を示すこと、 （３）前記乾燥固形物の臨界表面張力が18〜36dyne/cm
   であること、 を特徴とする静電写真用液体現像剤。