特許第6592865号(P6592865)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6592865液体現像剤用高分子分散剤、液体現像剤、及び印刷物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6592865
(24)【登録日】2019年10月4日
(45)【発行日】2019年10月23日
(54)【発明の名称】液体現像剤用高分子分散剤、液体現像剤、及び印刷物
(51)【国際特許分類】
   G03G 9/135 20060101AFI20191010BHJP
   G03G 9/13 20060101ALI20191010BHJP
【FI】
   G03G9/135
   G03G9/13
【請求項の数】7
【全頁数】36
(21)【出願番号】特願2018-102601(P2018-102601)
(22)【出願日】2018年5月29日
【審査請求日】2019年2月21日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】711004436
【氏名又は名称】東洋インキ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】曽根田 裕士
【審査官】 福田 由紀
(56)【参考文献】
【文献】 特開2017−054044(JP,A)
【文献】 特開昭59−228665(JP,A)
【文献】 特開2018−180118(JP,A)
【文献】 特開2018−018016(JP,A)
【文献】 特開2017−151393(JP,A)
【文献】 特開2006−317652(JP,A)
【文献】 特開平08−030040(JP,A)
【文献】 特開平03−139666(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 9/12−9/135
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)1種と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)1種と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)1種とを共重合した液体現像剤用高分子分散剤であって、
Hansen法による計算SP値において、前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のSP値が17〜18であり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)のSP値が19〜27であり、前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のSP値が16以下であり、
前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)の配合量が、単量体全量に対して5〜40質量%であり、
前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)の配合量が、単量体全量に対して5〜40質量%であり、
前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)の配合量が、単量体全量に対して20〜80質量%であることを特徴とする液体現像剤用高分子分散剤。
【請求項2】
重量平均分子量Mwが500〜40000であり、かつ、アミン価が5〜150mgKOH/gであることを特徴とする請求項1に記載の液体現像剤用高分子分散剤。
【請求項3】
前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)が(メタ)アクリル酸エステルであり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)が(メタ)アクリルアミド誘導体であることを特徴とする請求項1または2に記載の液体現像剤用高分子分散剤。
【請求項4】
前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)が、アミド基及びアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体を含むことを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の液体現像剤用高分子分散剤。
【請求項5】
少なくとも、結着樹脂(A)、着色剤(B)、高分子分散剤(C)、及びキャリア液(D)からなる液体現像剤であって、高分子分散剤(C)が、請求項1〜4いずれかに記載の液体現像剤用高分子分散剤であることを特徴とする液体現像剤。
【請求項6】
前記結着樹脂(A)の酸価が5〜40mgKOH/gであり、かつ、ガラス転移温度(Tg)が50〜65℃であることを特徴とする請求項5に記載の液体現像剤。
【請求項7】
印刷基材に、請求項5または6に記載の液体現像剤を印刷したことを特徴とする印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体現像剤用高分子分散剤、液体現像剤、及び印刷物に関する。
【背景技術】
【0002】
液体現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置では、キャリア液中に微細化されたトナー粒子を分散した現像剤が用いられている。感光体上に露光によって形成された静電潜像は、キャリア液中のトナー粒子を用いて現像される。現像後には、得られた静電潜像を紙などの記録媒体上に転写、乾燥、及び定着させて画像形成がなされる。
【0003】
液体現像剤では、湿式下でトナー粒子の微粉砕及び分散を行うことから、乾式の粉体トナーと比べてトナー粒子の微細化が可能である。また、液体現像剤は、キャリアとして絶縁性液体のキャリア液を用いることからトナー粒子の画像形成装置内での飛散による問題等が生じることがない。そのため、液体現像剤を用いた画像形成装置は、高精細な画像の形成が可能であるという特徴を有している。
【0004】
液体現像剤は、上記のとおり電気絶縁性のキャリア液中にトナー粒子を分散させたものであり、トナー粒子には着色性、定着性、帯電性、及び分散安定性が求められている。トナー粒子は着色剤、結着樹脂、及び分散剤などの添加剤で構成されており、優れた画像を得るためにはトナー粒子が安定して分散していることと、安定して帯電していることが望まれる(例えば特許文献1、2等参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平5−333607号公報
【特許文献2】特表2007−505953号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このように、液体現像剤は、十分な画像濃度、網点再現性、転写性を得て、画像の高画質化に優れながら、保存安定性に優れたものとすることにおいて改善の余地があった。即ち、網点再現性、転写性に優れ、かつ、長期にわたって優れた保存安定性を有する、出力画像の良好な液体現像剤が求められていた。
【0007】
そこで本発明は、優れた画像濃度、網点再現性、転写性を得ることができ、長期にわたって保存安定性に優れた液体現像剤用の高分子分散剤を提供することを目的とする。また本発明は、優れた画像濃度、網点再現性、転写性を得ることができ、長期にわたって保存安定性に優れた液体現像剤、及びこれを用いて得られた印刷物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下に示す実施形態により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
本発明は、少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)1種と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)1種と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)1種とを共重合した液体現像剤用高分子分散剤であって、
Hansen法による計算SP値において、前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のSP値が17〜18であり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)のSP値が19〜27であり、前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のSP値が16以下であり、
前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)の配合量が、単量体全量に対して5〜40質量%であり、
前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)の配合量が、単量体全量に対して5〜40質量%であり、
前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)の配合量が、単量体全量に対して20〜80質量%であることを特徴とする液体現像剤用高分子分散剤に関する。

【0010】
また、本発明は、重量平均分子量Mwが500〜40000であり、かつ、アミン価が5〜150mgKOH/gであることを特徴とする上記の液体現像剤用高分子分散剤に関する。
【0011】
また、本発明は、前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)が(メタ)アクリル酸エステルであり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)が(メタ)アクリルアミド誘導体であることを特徴とする上記の液体現像剤用高分子分散剤に関する。
【0012】
また、本発明は、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)が、アミド基及びアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体を含むことを特徴とする上記の液体現像剤用高分子分散剤に関する。
【0013】
また、本発明は、少なくとも、結着樹脂(A)、着色剤(B)、高分子分散剤(C)、及びキャリア液(D)からなる液体現像剤であって、高分子分散剤(C)が上記の液体現像剤用高分子分散剤であることを特徴とする液体現像剤に関する。
【0014】
また、本発明は、前記結着樹脂(A)の酸価が、5〜40mgKOH/gであり、かつガラス転移温度(Tg)が、50〜65℃であることを特徴とする上記の液体現像剤に関する。
【0015】
また、本発明は、印刷基材に、上記の液体現像剤を印刷したことを特徴とする印刷物に関する。
【発明の効果】
【0016】
本発明の実施形態によれば、優れた画像濃度、網点再現性、転写性を得ることができ、長期にわたって保存安定性に優れた液体現像剤用高分子分散剤を提供することができる。また、本発明の他の実施形態によれば、優れた画像濃度、網点再現性、転写性を得ることができ、長期にわたって保存安定性に優れた液体現像剤、及びこれを用いて得られた印刷物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の実施形態である高分子分散剤は、少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)1種と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)1種と、炭素数9〜24のアルキル基を含有するエチレン性不飽和単量体(c−3)1種とを共重合してなり、Hansen法による計算SP値において、前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のSP値が17〜18であり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)のSP値が19〜27であり、前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のSP値が16以下であることが大きな特徴である。また、本発明の他の実施形態である液体現像剤は、少なくとも、結着樹脂(A)、着色剤(B)、高分子分散剤(C)、及びキャリア液(D)を含有し、高分子分散剤(C)が前記高分子分散剤であることを特徴とする。液体現像剤においては、結着樹脂(A)及び着色剤(B)は、トナー粒子として存在する。
【0018】
本発明の高分子分散剤(C)は、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)を重合成分として用いていることによって、好ましくは特定のアミン価を有することで、トナー粒子へ高分子分散剤(C)が吸着することで、トナー粒子の粉砕性が向上し、トナー粒子の平均粒径が小さく、粘度の低い液体現像剤が効率よく得られ、画像濃度が高く、発色性に優れた画像を得ることができる。また、高分子分散剤(C)がトナー粒子へ吸着していることから、優れた分散安定性を有する液体現像剤が得られ、長期にわたって安定した画像(複写機による印刷画像、プリンターによる印刷画像等)と優れた保存安定性を有する液体現像剤が得られる。
また、高分子分散剤(C)が、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)を重合成分として用いていることによって、トナー粒子との親和性から、吸着率が更に増加する。吸着率が増加することにより、共重合しているアミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のアミンの電子供与性から、トナー粒子表面の正帯電性を強くする。また、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率が増加するということは、すなわちキャリア液(D)中に遊離して存在する、高分子分散剤(C)の量が減少することを意味する。高分子分散剤(C)が遊離した状態で存在すると、液体現像剤の電気抵抗率を低下させてしまうが、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)を含有することで、トナー粒子への吸着率を高めることにより、液体現像剤の電気抵抗率を高く保つことができ、その結果、トナー粒子の帯電保持性が向上する。これにより、網点再現性、転写性に良い影響を与えることができる。
更に、高分子分散剤(C)が、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)を重合成分として用いていることによって、キャリア液(D)への溶解性が向上し、トナー粒子の優れた粉砕性及び分散安定性が得られる。ここで、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)は疎水性が強く、比較的親水性の強いアミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)との相溶性が低いために共重合性が悪いが、アミド基とアミノ基の両方を有するエチレン性不飽和単量体を含むことで、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)との相溶性が増加し、共重合性が向上する。共重合性が向上すると、吸着部位と立体反発部位の両方を均等に有するポリマーが生成され、結果として、分散安定化効果が良化する。また、分散安定化効果により、優れた保存安定性、転写性を得ることが出来る。さらにはキャリア液(D)におけるトナー粒子の安定した帯電性が得られ、画像濃度が高く、発色性に優れた液体現像剤を得ることができる。
【0019】
以下、本発明の実施形態である高分子分散剤(C)、並びに、本発明の実施形態である液体現像剤に含まれる結着樹脂(A)、着色剤(B)、及びキャリア液(D)などについて詳細に説明する。
【0020】
(トナー粒子)
液体現像剤に用いられるトナー粒子は、少なくとも結着樹脂(A)と着色剤(B)とを含み、加えて顔料分散剤、荷電制御剤、離型剤などの添加剤を用いることも好ましい。また、高分子分散剤(C)については、キャリア液(D)中にトナー粒子を湿式分散させる際に添加することが好ましいが、トナー粒子作製時にトナー粒子中に添加して用いることもできる。
【0021】
(結着樹脂(A))
一般的に、結着樹脂には顔料、染料などの着色剤をその樹脂中に均一分散させる機能と、紙などの基材へ定着する際のバインダーとしての機能がある。使用することのできる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルアルキルエーテル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系共重合体また架橋されたスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。
【0022】
液体現像剤に用いられる結着樹脂(A)としては、顔料分散性、粉砕性、及び定着性の観点から、少なくともポリエステル樹脂(a−1)を含むことが好ましい。さらには、結着樹脂(A)は、各色の色材の色相を阻害しないために、無色、透明、白色、又は淡色を呈するものが好ましい。
【0023】
ポリエステル樹脂(a−1)は熱可塑性ポリエステルであることが好ましく、2価又は3価以上のアルコール成分とカルボン酸などの酸成分との重縮合により得られるものであることが好ましい。
【0024】
アルコール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、下記一般式(1)で示されるビスフェノール誘導体等の2価のアルコール類;グリセロール、ジグリセロール、ソルビット、ブタントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール等の3価以上のアルコール類;等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上の組み合わせで使用される。
【0025】
一般式(1)
【化1】
【0026】
(一般式(1)中、Rはエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値は2〜10である。)
【0027】
酸成分としては、二価のカルボン酸として、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸類又はその無水物;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数16〜18のアルキル基で置換されたコハク酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸又はその無水物;シクロヘキサンジカルボン酸;ナフタレンジカルボン酸;ジフェノキシエタン−2,6−ジカルボン酸又はこれらの無水物;等が挙げられる。架橋成分として働く三価以上のカルボン酸としては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ブタントリカルボン酸、ヘキサントリカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、又はこれらの無水物等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上の組み合わせで使用される。
【0028】
好ましいアルコール成分は、ビスフェノールAにアルキレンオキサイド(好ましくは2〜3モル)を付加させたもの、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール等である。好ましい酸成分は、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物;コハク酸、n−ドデセニルコハク酸又はその無水物;フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のジカルボン酸類;トリメリット酸又はその無水物等のトリカルボン酸類である。
【0029】
またポリエステル樹脂(a−1)の重縮合では、アンチモン、チタン、スズ、亜鉛及びマンガンより選ばれる少なくとも1種の金属化合物など公知慣用の反応触媒を用い、反応が促進されてもよい。反応触媒としては、具体的には、酸化ジ−n−ブチル錫、シュウ酸第一錫、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら反応触媒の添加量は得られるポリエステル樹脂(a−1)中の酸成分に対し、通常0.001〜0.5モル%程度の量が好ましい。
【0030】
重縮合の方法としては、公知の塊状重合法を用いることができ、ポリエステル樹脂の分子量、ガラス転移温度等を制御するには反応させるアルコール成分とカルボン酸の種類、モル比、さらには反応温度、反応時間、反応圧力、触媒等を調整すればよい。さらに、ポリエステル樹脂として市販品を用いることも可能である。例えば、ダイヤクロンER−502、ダイヤクロンER−508(いずれも三菱ケミカル社製)などがある。
【0031】
本発明では、粉砕性を向上させ分散安定性を得る、また、低い比誘電率を有し、帯電性を向上させ、良好な発色性・画像濃度を得るために、結着樹脂(A)として、前記ポリエステル樹脂(a−1)に加えて、スチレン樹脂、アクリル樹脂、及びスチレン−アクリル共重合樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(a−2)(以下、単に樹脂(a−2)ともいう。)を含むことが特に好適である。
【0032】
スチレン−アクリル共重合樹脂は、スチレン系モノマーのうちの少なくとも1種類と、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル類のうちの少なくとも1種類とを重合させて得られる。樹脂(a−2)に用いられるスチレン系モノマーとしては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチクスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレンなどがある。
【0033】
樹脂(a−2)に用いられる(メタ)アクリル酸エステル類としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルなどがある。好ましいスチレン系モノマーはスチレンである。また、好ましい(メタ)アクリル酸エステル類は(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等である。
【0034】
また、樹脂(a−2)の分子量をより大きくするために多官能性単量体を架橋剤として使用することができる。具体的には、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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)アクリレートなどがある。
【0035】
上記樹脂(a−2)は、懸濁重合法、溶液重合法、乳化重合法など公知の重合方法により得られる。例えば、スチレン−アクリル共重合樹脂の分子量、ガラス転移温度を制御するには上記スチレン系モノマーと、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル類の種類、モル比、さらには反応温度、反応時間、反応圧力、重合開始剤、架橋剤等を調整すればよい。さらにスチレン−アクリル共重合樹脂として市販品を用いることも可能である。例えば、アルマテックスCPR100、CPR200、CPR300、CPR600B(三井化学社製)などがある。
【0036】
ポリエステル樹脂(a−1)及び樹脂(a−2)を混合して、より均一に分散された結着樹脂(A)を得るには、ポリエステル樹脂(a−1)と樹脂(a−2)とを個別に用意したのち混合する方法;ポリエステル樹脂(a−1)と樹脂(a−2)のどちらか一方の樹脂の存在下において、もう一方の樹脂用のモノマーを加えて重合する方法などがある。より均一に分散された結着樹脂を得るには後者が望ましく、通常は塊状重合でポリエステル樹脂(a−1)を重縮合した後、得られたポリエステル樹脂(a−1)を溶剤に溶解させた系において、必要に応じて加熱しながら樹脂(a−2)を溶液重合にて合成し、脱溶媒する方法が好ましい。さらに、特許第3531980号公報及び特開2006−178296号公報に記載の、公知の方法により合成することも好ましい。
【0037】
また、ポリエステル樹脂(a−1)と樹脂(a−2)とを個別に作製する場合、又は、市販のポリエステル樹脂と樹脂(a−2)とを用いる場合は、ポリエステル樹脂(a−1)と樹脂(a−2)を混合することにより結着樹脂(A)を得ることができる。このとき両者を溶剤中に溶解させて混合及び脱溶剤を行うか、溶融混練を行うか、いずれの方法であってもよい。
【0038】
(酸価)
結着樹脂(A)の酸価は5〜40mgKOH/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは10〜40mgKOH/gである。酸価は、京都電子工業株式会社製「電位差自動滴定装置AT−610」を用いて測定した値である。
【0039】
結着樹脂(A)の酸価が5mgKOH/g以上であると、高分子分散剤(C)のアミンと塩形成することによる吸着が十分であり、湿式粉砕での粉砕性が向上する。さらには、トナー粒子の分散安定性が向上するため、長期にわたる保管の際に、トナー粒子の凝集が防がれ、優れた保存安定性が得られる。さらに、酸価が40mgKOH/g以下であると、高分子分散剤(C)が吸着したトナー粒子の帯電性が高くなり、トナー粒子の基材への転写が良好で、十分な画像濃度を得ることができる。
【0040】
(ガラス転移温度(Tg))
結着樹脂(A)のガラス転移温度は50〜65℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは50〜60℃である。ガラス転移温度は、株式会社島津製作所製「示差走査熱量計DSC−60 PLUS」を用いて、開始温度25℃、終了温度150℃、昇温速度10.0℃/minの条件にて、試料10mgを用いて測定したものである。
【0041】
結着樹脂(A)のガラス転移温度が50℃以上であると、結着樹脂(A)の熱安定性が良好で、高分子分散剤(C)のトナー粒子からの脱離が少なく、保存時のトナー分散安定性が向上し、初期のトナー状態を維持することが出来る。さらに、ガラス転移温度が65℃以下であると、高分子分散剤(C)が吸着したトナー粒子の溶融、合一するための熱量が少なく、定着性及び耐コールドオフセット性が良好な液体現像剤を得ることができる。
【0042】
(軟化温度(T4))
結着樹脂(A)の軟化温度は80〜140℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは90℃〜130℃の範囲である。軟化温度は、株式会社島津製作所製「フローテスターCFT−500D」を用いて、開始温度40℃、昇温速度6.0℃/min、試験荷重20kgf、予熱時間300秒、ダイ穴径0.5mm、ダイ長さ1.0mmの条件にて、試料1.0gの4mmが流出したときの温度を軟化温度(T4)として測定したものである。
【0043】
結着樹脂(A)の軟化温度が80℃以上であると混練時に軟化し過ぎることがないために、着色剤(B)の分散性が向上し、液体現像剤としての十分な画像濃度を得ることができる。さらには、画像出力時の定着プロセスにおいて、トナー粒子が溶融状態で熱圧着ローラーの表面と接触するため、トナー粒子の凝集力が、トナー粒子と熱圧着ローラーとの間の接着力より大きくなり、一部が完全に固着せず、熱圧着ローラー表面にトナー粒子が付着し、次の紙に転移するというホットオフセット現象が発生しにくくなる。さらに、軟化温度が140℃以下であると良好な定着性が得られ、また、粉砕性が向上し、発色性が高くなる。
【0044】
(平均分子量)
結着樹脂(A)は、耐オフセット性、定着性、及び画質特性の点から、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定される分子量において、重量平均分子量(Mw)が2,000〜100,000のものが好ましく、5,000〜50,000のものがより好ましい。結着樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が2,000以上であると、耐ホットオフセット性、色再現性、及び分散安定性が向上し、100,000以下であると定着性及び耐コールドオフセット性が向上する。また、結着樹脂(A)は、特定の低分子量の縮重合体成分と特定の高分子量の縮重合体成分とからなる2山の分子量分布曲線を有するタイプ、又は1山の単分子量分布曲線を有するタイプのいずれのものであってもよい。
【0045】
なお、上記GPCによる分子量及び分子量分布は、東ソー社製ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(HLC−8220)を用い、次の条件で測定した値である。40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分0.6mLの流速で流し、THFに溶解した試料溶液を10μL注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。
【0046】
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、東ソー社製の分子量が102〜107程度のポリスチレンを10点用いる。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なお、カラムにはTSKgel SuperHM−M(東ソー社製)3本を用いる。
【0047】
また測定用サンプルは以下のようにして作成する。試料をTHF中に入れ、数時間放置した後、充分に振とうし、試料の合一体がなくなるまでTHFと良く混合し、さらに12時間以上静置する。この時、THF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、得られた溶液をサンプル処理フィルタを通過させ、GPC測定用の試料溶液とする。また、試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mLとなるように調整する。
【0048】
トナー粒子中に含まれる結着樹脂(A)の含有量は、トナー粒子100質量部に対して好ましくは60〜95質量部、より好ましくは70〜90質量部である。60質量部以上であると、定着性、耐オフセット性が向上し、95質量部以下であると着色剤(B)に対しての結着樹脂(A)の比率が小さくなり、トナー粒子としての着色力が向上し、画像濃度が高くなる。
【0049】
(着色剤(B))
着色剤(B)としては、以下に示すイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の各有機顔料;有機染料、及びその造塩化合物;カーボンブラック;磁性体などが好適に用いられる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、着色剤(B)はキャリア液(D)に対して不溶であることが好ましい。
【0050】
イエローの着色剤としては、イエローの有機顔料、又はイエローの染料の造塩化合物を用いることが好ましい。イエローの有機顔料としては、ベンズイミダゾロン化合物、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、キノフタロン化合物、アゾ金属錯化合物、メチン化合物、アリルアミド化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、138、139、147、150、155、168、174、176、180、181、191、213等が好適に用いられる。中でもキノフタロン化合物、縮合アゾ化合物、又はベンズイミダゾロン化合物を用いることが好ましい。またイエローの染料の造塩化合物としては、酸性染料の造塩化合物、又は塩基性染料の造塩化合物が用いられる。
【0051】
マゼンタの着色剤としては、マゼンタの有機顔料又はマゼンタの染料の造塩化合物を用いることが好ましい。マゼンタの有機顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、ローダミンレーキ等の塩基性染料のレーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、144、146、147、150、166、169、177、184、185、202、206、209、220、221、254、255、268、269等、C.I.ピグメントバイオレット1、19等が好適に用いられる。中でもキナクリドン化合物、ナフトール系顔料等を用いることが好ましい。具体的には、ナフトールAS(C.I.ピグメントレッド269等)、キナクリドン(C.I.ピグメントレッド122等)カーミン6B(C.I.ピグメントレッド57:1)が好ましい材料である。またキナクリドン顔料とモノアゾ顔料であるカーミン6Bとを併用したものは良好なマゼンタ色又は赤色を呈し好ましいものである。またマゼンタの染料の造塩化合物としては、ローダミン系酸性染料の造塩化合物又はローダミン系塩基性染料の造塩化合物が好ましく用いられる。
【0052】
シアンの着色剤としては、シアン、青色の有機顔料、シアン、青色染料の造塩化合物、シアン、青色染料の油溶性染料等を用いることが好ましい。シアンの有機顔料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、60、62、66等が好適に用いられる。中でもC.I.ピグメントブルー15:3等の銅フタロシアニン化合物を用いることが好ましい。また前記有機顔料と併用する形態で、トリアリールメタン系の染料由来の化合物を用いることも好ましい。さらに色相調整の目的で前記シアン又は青色の有機顔料に加えて、緑色顔料を補色として使用することができる。緑色顔料としては、具体的にはC.I.ピグメントグリーン7、36等のハロゲン化フタロシアニン化合物が好ましい。
【0053】
黒の着色剤としては、コスト及び取り扱いの点からもカーボンブラック、ペリレンブラック等の有機黒色顔料、並びに、ニグロシン染料、アゾ金属錯体染料等の有機黒色染料を用いることが好ましい。カーボンブラックとしては、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、バイオマス由来のカーボンブラックなどの各種いずれも使用できる。ファーネスブラックカーボン、バイオマスカーボンが、画像特性においてかぶり(白地部の地汚れ)が低減される効果があり好ましい。ニグロシン染料としては、ニグロシンベースを湿式粉砕等により微細化し、体積平均粒径を0.5〜2μmとしたものを用いることが好ましい。この微細化されたニグロシン染料は光沢を有するため、光沢のある黒色を得ることができる。また、黒色着色剤であるカーボンブラックを用いず、イエロー、マゼンタ、シアン、さらにはグリーン、バイオレットなどのブラックを除いたカラー顔料を複数用いて黒色を得ることもできる。
【0054】
さらに画像濃度が良好で、コントラストのある黒色を得るためには、黒の着色剤として黒色着色剤100質量部に対して、青色着色剤を1〜10質量部添加した着色剤を用いることが好ましい。青色着色剤としては、ハロゲンを含まない金属フタロシアニンブルー化合物、トリアリールメタン化合物、ジオキサジンバイオレット顔料等を用いることが好ましい。またフタロシアニンブルー化合物及びトリアリールメタン化合物は安定した正帯電性を有していることも良好な黒トナー粒子を得る上で有効である。具体的には、C.I.ピグメントブルー15:3、ビクトリアピュアブルーレーキ顔料(C.I.ピグメントブルー1)、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット19が挙げられる。これらは、単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。
【0055】
また、着色剤(B)として、各種有機顔料に加えて、顔料誘導体を使用することが、発色性・色再現性の観点から好ましい。顔料誘導体としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、ペリレン系などの顔料を骨格とし、その骨格に酸性基、塩基性基を1または2以上導入した化合物が挙げられる。例えば、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。
【0056】
トナー粒子中に含まれる着色剤(B)の含有量は、使用する結着樹脂(A)の種類により異なるが、通常、トナー粒子100質量部に対して5〜40質量部、好ましくは10〜30質量部である。
【0057】
液体現像剤を用いたフルカラー画像を得る場合は、Y、M、C、及びBkの基本プロセス4色を用いることで、定着性及び発色性を活かした好ましい画像が得られる。それに加えて、バイオレット、グリーンなどの中間色を用いることができる。
【0058】
(高分子分散剤(C))
一般的に、分散剤はトナー粒子が存在するキャリア液中に添加して、トナー粒子を均一に分散させ、現像特性を向上させる効果を有するものであるが、本発明の高分子分散剤(C)はキャリア液中に添加しても、トナー製造における混練の際にトナー粒子中に添加してもよい。キャリア液中に添加して、トナー粒子を分散させた場合、高分子分散剤(C)は、トナー粒子表面の結着樹脂部、特に優れた分散安定性の効果を発揮するポリエステル樹脂部に吸着していると推察される。このように、高分子分散剤(C)は、トナー粒子表面に吸着、あるいはトナー粒子内部に分散している状態で存在していることが好ましい。
【0059】
高分子分散剤(C)は、少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)1種と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)1種と、炭素数9〜24のアルキル基を含有するエチレン性不飽和単量体(c−3)1種との共重合体であり、好適な高分子分散剤(C)の重合方法は、通常のアクリル樹脂の溶液重合である。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)の比率(仕込み量の質量比)として、単量体全量に対して、好ましくは1〜50質量%であり、より好ましくは5〜40質量%であり、最も好ましくは10〜30質量%である。アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)の比率として、単量体全量に対して、好ましくは1〜50質量%であり、より好ましくは3〜40質量%であり、最も好ましくは5〜20質量%である。炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)の比率として、単量体全量に対して、好ましくは5〜90質量%であり、より好ましくは20〜80質量%であり、最も好ましくは40〜75%質量である。
【0060】
目的とする高分子分散剤(C)の分子量にあわせて、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)と、任意に重合開始剤、連鎖移動剤等とを混合して加熱することで高分子分散剤(C)を得ることができる。反応温度は、40〜150℃、好ましくは50〜110℃である。
【0061】
ここで、SP値が19〜27の、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)は親水性が強いのに対し、SP値が16以下の、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)は疎水性が強く、これらの単量体どうしは相溶性が悪いために共重合性が悪く、組成の均一な共重合体を得ることが難しい。ところが、ここにSP値が17〜18の、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)が共存すると、相溶性の改善が見られ、良好な共重合性となり、組成の均一な共重合体が得られることがわかった。
【0062】
すなわち、高分子分散剤(C)を構成する単量体は、SP値が17〜18の、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)と、SP値が19〜27の、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)と、SP値が16以下の、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)とを含む。
【0063】
SP値(HILDEBRAND溶解度パラメータ:δ)とは凝集エネルギー密度の平方根で定義される物性値であり、溶媒の溶解挙動を示す数値であり、本発明ではHansen法による計算SP値を用いた。
本発明におけるSP値は、チャールズハンセンらによって開発されたソフトフェア(ソフト名:Hansen Solubility Parameter in Practice(HSPiP)Version 4.1.07)により計算された値である。
【0064】
(アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1))
SP値が17〜18の、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)を含有すると、トナー粒子への高分子分散剤(C)の吸着性を有し、長期にわたって安定した画像と優れた保存安定性に寄与する。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)におけるアミノ基は特に限定されないが、2級アミノ基又は3級アミノ基であることが好ましく、3級アミノ基であることがより好ましい。なお、ここでのアミノ基には、アミド結合を構成するアミノ基は含まれないものとする。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のうち、3級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のN,N−ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン;等が挙げられる。
【0065】
2級アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0066】
これらのうち、分散性の観点から、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等が好ましい。アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)は、2種類以上を併用しても良い。
【0067】
(アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2))
SP値が19〜27の、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)を含有すると、トナー粒子との親和性が増し、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率が一層良好となる。吸着率の増加により、キャリア液(D)中に遊離した状態で存在する高分子分散剤(C)の量が減少し、液体現像剤の電気抵抗率を高く保つことができ、その結果、トナー粒子の帯電保持性が良好になる。
【0068】
アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)としては、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド〔N−ヒドロキシエチルアクリルアミドとN−ヒドロキシエチルメタクリルアミドとを併せて「N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド」と表記する。以下同様。〕、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有の(メタ)アクリルアミド類;N−(2−オキソブタノイルエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−オキソブタノイルプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−オキソブタノイルブチル)(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド等のカルボニル基を有する(メタ)アクリルアミド類;
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−(4−カルバモイルフェニル)(メタ)アクリルアミド、β−(2−フリル)(メタ)アクリルアミド、2,3−ビス(2−フリル)アクリルアミド、N−(9H−フルオレン−2−イル)(メタ)アクリルアミド、N−(5,5−ジメチルヘキシル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル−(メタ)アクリルアミド、N−(ジブチルアミノメチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル−(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミド、イタコンアミド、3−フェニル−2−プロペンアミドなどの脂肪族系、あるいは芳香族系の(メタ)アクリルアミド類;
N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシオクチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシデシル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシドデシル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシオクタデシル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシオクチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシオクチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシオクチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシオクチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(メトキシメチル)メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(エトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、等のN−アルコキシ基含有の(メタ)アクリルアミド類;
4−アクリロイルモルホリンなどの環状アミド基含有(メタ)アクリルアミド類;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、オクチルマレイミド、フェニルマレイミドなどのマレイミド誘導体類;
N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタムなどの環状アミド基含有(メタ)アクリルアミド類;
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリルアミド類;
N-ビニルコハク酸イミド、N−ビニルアセトアミドなどが挙げられる。
また、これらは2種類以上を併用しても良い。
【0069】
これらのうち、分散性の観点から、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル−(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、4−アクロイルモルホリン等が好ましい。アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)は、2種類以上を併用しても良い。
【0070】
アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)が、さらにアミノ基を有する場合、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率の向上に加えて、トナー粒子の正帯電性が良好になるため、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)は、アミド基とアミノ基を両方持つ単量体を含むことが更に好ましい。アミド基とアミノ基を両方持つエチレン性不飽和単量体としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0071】
なお、炭素数9〜24のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリルアミド類や、芳香環と炭素数9〜24のアルキル基を有する(メタ)アクリルアミド類のSP値は19未満となるため、本発明の(c−2)には該当しない。
【0072】
(炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3))
SP値が16以下の、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)は、炭素数9〜24のアルキル基がキャリア液(D)への溶解性を高め、湿式粉砕におけるトナー粒子の粉砕性を向上させ、さらには、長期にわたる保管の際には、トナー粒子の凝集及び液体現像剤の粘度上昇を抑制し、優れた保存安定性の効果を発揮する。アルキル基の炭素数が9以上であると、キャリア液(D)への溶解性が高く、トナー粒子の分散安定性及び保存安定性が高くなる。アルキル基の炭素数が24以下であると、液体現像剤が基材へ定着する際に、アルキル基がトナー粒子の接触及び合一を阻害することなく、定着性の低下が起こらない。さらには、トナー粒子の帯電性が高くなり、トナー粒子が基材へ転写されやすく、十分な画像濃度を得ることが可能である。
【0073】
なお、SP値が低すぎる場合は、アルキル基の炭素数が25を超える場合と同様に、液体現像剤の定着性が低下する傾向があるため、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のSP値は、15〜16であることがより好ましい。
【0074】
また、炭素数9〜24のアルキル基は置換基を有しても良く、置換基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。
【0075】
炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン不飽和単量体(c−3)としては、例えば、ノニル(メタ)アクリレート、8−メチルノニル(メタ)アクリレート、2−メチルノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、2−メチルデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、2−メチルウンデシル(メタ)アクリレート、9−メチルウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−メチルドデシル(メタ)アクリレート、11−メチルドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、2−メチルトリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、2−メチルテトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、2−メチルペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、2−メチルヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、2−メチルヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、2−メチルオクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、2−メチルノナデシル(メタ)アクリレート、イコシル(メタ)アクリレート、ヘンイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート、ターシャリブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の炭素数9〜24のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;
N−ノニル(メタ)アクリルアミド、N−デシル(メタ)アクリルアミド、N−ウンデシル(メタ)アクリルアミド、N−(1−メチルウンデシル)(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジドデシル(メタ)アクリルアミド、N−トリデシル(メタ)アクリルアミド、N−テトラデシル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキサデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジヘキサデシル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジオクタデシル(メタ)アクリルアミド、N−イコシル(メタ)アクリルアミド、N−ヘンイコシル(メタ)アクリルアミド、N−ドコデシル(メタ)アクリルアミド等の炭素数9〜24のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリルアミド類;
4−ノニルフェニル(メタ)アクリレート、4’−デシル−4−ビフェニリル(メタ)アクリレート、3−ペンタデシルフェニル(メタ)アクリレート、N−(10−フェニルデシル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−ドデシルフェニル)(メタ)アクリルアミド、N−[2−(1−ナフチル)エチル]−N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−[4−(1−ピレニル)ブチル]−N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−オクタデシル−N−[2−(1−ナフチル)エチル](メタ)アクリルアミド等の芳香環と炭素数9〜24のアルキル基を有する(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミド類;
1−ウンデセン、1−ドデセン、2−ドデセン、1−トリデセン、2−トリデセン、1−テトラデセン、2−テトラデセン、4−テトラデセン、1−ペンタデセン、2−ペンタデセン、4−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、2−ヘキサデセン、4−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、2−ヘプタデセン、4−ヘプタデセン、1−オクタデセン、2−オクタデセン、4−オクタデセン、1−ドコセン、2−ドコセン、4−ドコセン等の炭素数9〜24のアルキル基を有するα−オレフィン類;等が例示できる。
【0076】
これらのうち、分散性の観点から、炭素数9〜24のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類が好ましい。炭素数9〜24のアルキル基としては、直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、及び環状アルキル基が挙げられ、好ましくは、直鎖状アルキル基又は分岐状アルキル基である。炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体は、2種類以上を併用しても良い。
【0077】
(その他の共重合可能な重合性単量体)
その他、重合性単量体として含んでいても良い不飽和化合物としては、例えば、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;
1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、4−エチル−2−ヘキセン、1−ヘプテン、2−ヘプテン、1−オクテン、2−オクテン、1−ノネン、2−ノネン、1−デセン、2−デセン等の炭素数1〜8のアルキル基を有するα−オレフィン類;等が例示できる。
【0078】
その他、重合性単量体として含んでいても良い不飽和化合物としては、アルキレンオキサイド鎖を有する化合物が挙げられ、具体的には、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノオクチルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノベンジルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノフェニルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノドデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノヘキサデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートモノオクタデシルエーテル、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレートオクチルエーテル、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレートオクタデシルエーテル、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレートノニルフェニルエーテル等が挙げられる。また、これらは2種類以上を併用しても良い。
【0079】
さらに、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の環状アルキル(メタ)アクリレート類;ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリレート類;スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸ビニル、又は(メタ)アクリル酸アリル等のビニル類が例示できる。上記以外の不飽和化合物も、物性に影響しない範囲で使用可能である。
【0080】
高分子分散剤(C)のアミン価は5〜150mgKOH/gであることが好ましい。より好ましくは30〜100mgKOH/gである。アミン価が5mgKOH/g以上である場合、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率が高く、湿式粉砕での粉砕性が向上する。さらには、長期にわたる保管の際に、トナー粒子の凝集が防がれ、優れた保存安定性を有する液体現像剤が得られる。アミン価が150mgKOH/g以下である場合、高分子分散剤(C)が吸着したトナー粒子の帯電性が高くなり、トナー粒子の基材への転写が良好で、十分な画像濃度を得ることができる。さらには、キャリア液(D)への溶解性も高くなり、粉砕性が向上する。高分子分散剤(C)のアミン価はASTM D2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)である。
【0081】
本発明の高分子分散剤(C)の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)で測定される分子量において、500〜40,000であることが好ましく、2,000〜30,000であることがより好ましい。重量平均分子量(Mw)が500以上である場合、トナー粒子の粉砕性及び分散安定性が向上し、保存安定性に優れた液体現像剤が得られる。40,000以下である場合、良好な定着性が得られる。また、トナー粒子の帯電性が高く、十分な画像濃度、優れた発色性を有する液体現像剤が得られる。重量平均分子量(Mw)は前述の方法により測定した値である。
【0082】
また、高分子分散剤(C)は、液体現像剤100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部添加することができる。より好ましくは0.5〜5質量部の範囲である。0.1質量部以上であるとトナー粒子の分散性及び粉砕性が向上し、保存安定性が高くなる。添加量が10質量部以下である場合、トナー粒子の帯電性が上がることにより、十分な画像濃度が得られ、定着性も向上する。なお、トナー粒子中に高分子分散剤(C)を含有する場合、上記範囲は、トナー粒子中に含有された高分子分散剤(C)の量も含めた範囲であるとする。
【0083】
(その他の分散剤)
分散剤として、本発明に用いる高分子分散剤(C)に加えて、従来から液体現像剤に使用されている分散剤を用いてもよい。具体的には、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム等の脂肪酸金属塩、レシチン、チタンキレート等の有機チタネート類のチタネートカップリング剤、アルコキシチタンポリマー、ポリヒドロキシチタンカルボキシレート化合物、チタンアルコキシド、コハク酸イミド化合物、ポリイミン化合物、フッ素含有シラン化合物、ピロリドン系化合物などが挙げられる。中でもチタンアルコキシド、コハク酸イミド化合物、フッ素含有シラン化合物、ピロリドン系化合物等を液体現像剤100質量部に対して、5質量部以下の範囲において適量混合して用いても構わない。
【0084】
(重合開始剤)
高分子分散剤(C)の重合で使用する重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アゾ系化合物及び有機過酸化物を用いることができる。重合の際、全単量体100質量部に対して、任意に0.001〜5質量部の重合開始剤を使用することができる。
【0085】
アゾ系化合物の例としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。
【0086】
有機過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等が挙げられる。
【0087】
これらの重合開始剤は、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
【0088】
(連鎖移動剤)
連鎖移動剤としては、メルカプタン系、チオグリコール系、β−メルカプトプロピオン酸系などのチオール系化合物;アリル水素を有するロジン系化合物又はテルペン系化合物などを用いることができる。連鎖移動剤を用いる場合、添加量は全単量体100質量部に対して0.01〜10.0質量部、好ましくは0.1〜5質量部である。
【0089】
(重合溶剤)
高分子分散剤(C)の合成時には、公知の溶剤が好適に使用される。しかしながら、高分子分散剤(C)を液体現像剤に使用する場合、高分子分散剤(C)は、液体現像剤で使用するキャリア液(D)の溶剤に溶解した状態で取り出せるか、又は、固体として取り出せることが好ましい。キャリア液(D)中にトナー粒子を湿式分散させる際に高分子分散剤(C)を添加する場合、高分子分散剤(C)はキャリア液(D)に溶解していることが好ましく、高分子分散剤(C)をトナー粒子作製時にトナー粒子中に添加して用いる場合は、高分子分散剤(C)は固体であることが好ましい。キャリア液(D)に溶解した高分子分散剤(C)を得るには以下の3つの方法がある。一つ目の方法としては、液体現像剤で使用するキャリア液(D)を合成溶剤として重合する。二つ目の方法としては、キャリア液(D)に置換できる溶剤中で重合し、その後、キャリア液(D)を加えて、重合に使用した溶剤だけを留去する。三つ目の方法としては、キャリア液(D)に置換できる溶剤とキャリア液(D)の混合溶液中で重合し、その後、キャリア液(D)以外の溶剤だけを留去する。そのため、重合溶剤としては、高分子分散剤(C)まで合成した後に液体現像剤に用いるキャリア液(D)に置換できる溶剤、又は溶剤留去できる溶剤を用いることが好ましい。
【0090】
キャリア液(D)に溶剤置換できる溶剤としては、キャリア液(D)の沸点よりも低い溶剤が好ましい。例えば、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン、エタノール、プロパノール、ブタノール等が用いられる。これらの重合溶剤は、2種類以上混合して用いてもよい。その中でも重合温度、溶剤留去の簡便さ、溶剤の極性等の観点から、酢酸n−プロピル又はトルエンが特に好ましい。固体として取り出すには、高分子分散剤(C)の重合後に溶剤を留去する。留去できる溶剤としては、特に限定されるものは無いが、上記のような溶剤留去が容易な溶剤が好ましい。
【0091】
(キャリア液(D))
液体現像剤に用いるキャリア液(D)としては、脂肪族炭化水素であることが好ましい。脂肪族炭化水素としては、直鎖状パラフィン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素、ナフテン系炭化水素等が挙げられる。これらの中でも、残留する芳香族炭化水素が極めて少ないパラフィン系炭化水素が好ましい。また親油性を有し、化学的に安定して絶縁性を有するものが好ましい。また、キャリア液は、画像形成装置中で使用される物質又は装置、特に感光体等の現像プロセス用の部材及びその周辺部の部材に対して化学的に不活性であることが好ましい。
【0092】
キャリア液(D)の蒸留範囲における乾点は、230〜360℃の範囲であることが好ましい。特に好ましくは、240〜320℃の範囲である。230℃以上であると、液体現像剤が常温で乾燥することなく、高分子分散剤(C)との相溶性が高く、良好な保存安定性を維持することができる。また、固形物が析出しないため、現像ローラーや感光体周りの規制ブレードに固着物が生じることなく、画像汚染が起こらない。また360℃以下であると、キャリア液(D)の除去が容易であるため高分子分散剤(C)を含むトナー粒子の溶融、合一を阻害することなく、優れた定着性が得られる。ここで蒸留範囲における乾点は、JIS K2254によって規定される方法によるものである。
【0093】
また、キャリア液(D)は、アニリン点(JIS K2256)が75〜100℃であることが好ましい。さらに好ましくは80〜95℃の範囲である。アニリン点が75℃以上であると、溶媒としての溶解能力が低く、キャリア液(D)が結着樹脂(A)を溶解することがないため、トナー粒子が安定して存在し、分散安定性が良好である。また、キャリア液(D)が着色して紙などの基材を汚してしまうなど、画像汚染の発生を防ぐことができる。アニリン点が105℃以下であると、高分子分散剤(C)との相溶性が高く、トナー粒子の粉砕性及び分散安定性が向上し、保存安定性に優れた液体現像剤が得られる
【0094】
さらに、キャリア液(D)としては、カウリブタノール数値(KB値:ASTM D1133)が40以下であるものを使用することが好ましい。より好ましくは20〜30の範囲である。カウリブタノール数値が40以下であると、溶媒としての溶解能力が低く、キャリア液(D)がトナー粒子を溶解することがないため、トナー粒子の保存安定性が高くなる。
【0095】
キャリア液(D)の絶縁性を具体的に記すと、誘電定数が10以下、好ましくは1〜5であり、より好ましくは2〜3である。また同時にキャリア液体(D)の電気抵抗率は、好ましくは109Ω・cm以上、より好ましくは1010Ω・cm以上、特に好ましくは、1011〜1016Ω・cmの範囲である。ここで電気抵抗率は、川口電機製作所社製ユニバーサルエレクトロメーターMMA−II−17Dと液体用電極LP−05とを組み合わせて測定した値である。電気抵抗率が109Ω・cm以上の場合、トナー粒子の帯電性が高くなり、十分な画像濃度が得られ、色再現性及び発色性が向上する。
【0096】
さらに、キャリア液(D)は、動粘度(ASTM D445)が1〜25mm2/sの範囲であることが好ましい。特に好ましくは3〜15mm2/sの範囲である。この範囲は、現像時に帯電粒子を移動させることができ、画像が形成された媒体から定着工程で容易にキャリア液を除去させることができる点で好ましい。動粘度が1mm2/s以上であると、液体現像剤の粘度が高くなるために現像ローラーへの転移性が高く、十分な画像濃度を得ることができる。また、動粘度が25mm2/s以下であると、トナー粒子の流動性が向上し電気泳動が生じやすくなるため、十分な画像濃度を得ることができる。
【0097】
本発明においてキャリア液(D)として脂肪族炭化水素を使用する場合、前記脂肪族炭化水素の第1級〜第3級の炭素総数に対して、第1級炭素の割合が55%以上であり、第2級炭素の割合が30%以下であるものも好ましい。第1級炭素の割合が55%以上であり、第2級炭素が30%以下である脂肪族炭化水素は、帯電装置により発生するオゾンに対する酸化耐性に優れ、画像品質や連続印刷安定性の低下が起こらない液体現像剤を得ることができる。
【0098】
具体的に好ましいキャリア液(D)を例示すると、商品名“シェルゾールTM”(Shell Chemicals社製)、“IPソルベント2028”(出光興産社製)、“アイソパーM”、“アイソパーL”(エクソンモービルコーポレーション社製)のような分枝状パラフィン溶媒混合物、“エクソールD40”、“エクソールD110”、“エクソールD130”(ExxsolTM)(エクソンモービルコーポレーション社製)のようなナフテン系炭化水素を挙げることができ、特に“シェルゾールTM”、“IPソルベント2028”、“アイソパーM”等のイソパラフィン系炭化水素が好ましく用いられる。
【0099】
(その他の添加剤)
(顔料分散剤)
トナー粒子に内添する顔料分散剤としては、ポリアミン系の樹脂型分散剤であるソルスパース24000SC、ソルスパース32000(ルーブリゾール社製)、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ社製);アクリル共重合物の樹脂型分散剤BYK−116(ビックケミー社製)などを用いることができる。特に顔料濃度が高い着色マスターバッチを経て製造する場合は、マスターバッチ製造時に添加することが好ましい。顔料分散剤の添加量は、トナー粒子の分散性向上の点から、着色剤(B)100質量部に対して、好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上が良い。また、トナー粒子の粉砕性及び生産性向上の点から、着色剤(B)100質量部に対して、好ましくは40質量部以下、更に好ましくは30質量部以下が良い。
【0100】
(荷電制御剤)
液体現像剤中のトナー粒子には、必要に応じて色相に支障を来たさない範囲で無色あるいは淡色の荷電制御剤が含有されてもよい。荷電制御剤は、現像されるべき静電潜像担持体上の静電荷像の極性に応じて、正荷電制御剤又は負荷電制御剤が用いられる。液体現像液中においては、トナー粒子は正帯電を呈することが好ましく、正荷電制御剤を通常用いるものである。
【0101】
正荷電制御剤としては、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩)、4級アンモニウム塩有機錫オキサイド(例えば、ジオクチルスズオキサイド)、ジオルガノスズボレート(例えば、ジブチルスズボレート)、アミノ基を有するポリマー等の電子供与性物質等を単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。また、トリアリールメタン系色素も同様に正荷電制御剤として用いることができる。さらに、上記荷電制御剤を用いる代わりに、樹脂系荷電制御剤を用いることもできる。樹脂系荷電制御剤としては、アクリロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンスルホン酸と、スチレンやアクリル酸エステル等のビニル系モノマーとの共重合体が挙げられる。また、樹脂系荷電制御剤は通常、結着樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1.0〜20質量部、より好ましくは2.0〜8質量部添加する。
【0102】
(製造方法)
液体現像剤の製造方法について説明する。液体現像剤は、例えば、以下の5つのプロセスを経て得られることが好ましい。
【0103】
(1)トナー粒子用の着色マスターバッチの作製
結着樹脂(A)と着色剤(B)とを、マスターバッチ中の着色剤(B)の濃度が10〜60質量部となる割合で、熱ロール等を用いて混練を行い、冷却後粗砕を行い、着色マスターバッチを得る。また結着樹脂(A)及び着色剤(B)に加えて、顔料分散剤、色素誘導体等を添加することもできる。
【0104】
(2)トナー粒子用チップの作製(着色マスターバッチの希釈)
(1)で得た着色マスターバッチと結着樹脂(A)とを、スーパーミキサー等のミキサーで混合し、予備分散し、次いで溶融混練を行うことで、着色マスターバッチを結着樹脂(A)中に希釈、展開し、トナー粒子用のチップを得る。ここでの予備分散及び溶融混練を行う時点で、顔料分散剤、高分子分散剤(C)、荷電制御剤、離型剤などを添加してもよい。さらにトナー粒子用のチップはハンマーミル、サンプルミル等の粗砕により10mm以下の粒径としておくことが好ましい。また、(1)及び(2)の工程は、統合することも可能であり、その場合は(1)の着色マスターバッチの工程を経ることなく、(2)の工程において、予備分散時に全ての材料を仕込み、トナー粒子用チップを作製すればよい。溶融混練としては、加圧ニーダー、1軸、2軸のエクストルーダー等の公知の混練機を用いることができる。
【0105】
(3)トナー粒子の乾式粉砕
(2)で得られたトナー粒子用チップを微粉砕し、トナー粒子とする。微粉砕は通常、ジェットミル等のジェット気流式粉砕機、ターボミル等の機械式粉砕機を用いることが好ましい。
【0106】
(4)トナー粒子の湿式粉砕
(3)で得た乾式粉砕されたトナー粒子を、キャリア液(D)と同一組成の溶媒に展開し、湿式粉砕機(分散機)を用いて、平均粒径で0.5〜4μm、好ましくは1〜3μmの範囲になるように粉砕を行う。またこの時にトナー粒子に吸着させる機能を有する高分子分散剤(C)を添加することが有効である。湿式粉砕及び分散工程を経て、高分子分散剤(C)はトナー粒子中に吸着し、帯電的にも安定化する。湿式粉砕(分散)を行う際は、粉砕時の温度が50℃を超えないように冷却することが望ましい。温度が50℃以下であると、トナー粒子が融着を起こすことなく、粒度分布の制御ができる。
【0107】
トナー粒子の湿式粉砕を行うために使用することのできる湿式粉砕機としては、粉砕媒体を使用するものであり、容器駆動媒体ミル、媒体撹拌式ミル等が挙げられる。容器駆動媒体ミルとしては、転動ボールミル、遊星ボールミル等があり、また、媒体撹拌式ミルとしては、撹拌槽式ミル、流通槽式ミル(横型、縦型)等が挙げられる。上記いずれも、湿式粉砕機として有用であるが、媒体撹拌式ミルを用いることが粉砕能力、粒度分布の制御等の点から好ましい。更には、密閉型かつ水平型であり、マイクロビーズを充填しメディア(媒体)として用いる、横型の流通槽式ミルに分類される湿式粉砕機を用いることが、精密な湿式粉砕、分散を行う上で好ましい。具体的には、シンマルエンタープライゼス社製のダイノーミル等が挙げられる。水平型の湿式粉砕機は分散メディアが重力の影響をほとんど受けないため、粉砕機内で理想に近い均一な分布を得ることができる。
【0108】
湿式粉砕機においては、粉砕性を決定づける大きな要因としては、粉砕メディアの種類、粉砕メディアの粒径、粉砕機内の分散メディアの充填率、アジテーターディスクの種類、粉砕される試料の溶液濃度、溶媒の種類等が挙げられる。中でも粉砕メディアの種類及びメディアの粒径が粉砕性に大きく寄与するものである。
【0109】
粉砕メディアの種類としては、トナー粒子の粘度、比重、粉砕及び分散の要求粒度等に応じて、ガラスビーズ(SiO2 70〜80%、NaO 12〜16%等)、ジルコンビーズ(ZrO2 69%、SiO2 31%)、ジルコニアビーズ(ZrO2 95%以上)、アルミナ(Al23 90%以上)、チタニア(TiO2 77.7%、Al23 17.4%)等が使用可能であるが、中でも良好な粉砕性を得るためには、ジルコニアビーズ又はジルコンビーズを用いることが好ましい。また、粉砕メディアの粒子径(直径)は0.1mm〜3.0mmの範囲において使用可能であるが、中でも0.3〜1.4mmの範囲であることが好ましい。0.1mm以上であると、粉砕機内の負荷が小さくなり、発熱によるトナー粒子の溶融を防ぎ、良好な粉砕性が得られる。3.0mm以下であると、十分な粉砕を行うことが可能である。分散メディアの充填率は、40〜85体積%であることが好ましい。
【0110】
(5)液体現像剤の精製
(4)で得られた湿式粉砕を経たトナー粒子(少なくとも結着樹脂(A)及び着色剤(B)を含有する)、キャリア液(D)、及び分散剤を含んだ材料に、キャリア液(D)、必要に応じてさらに分散剤を加え、混合して、トナー粒子の濃度をコントロールした上で液体現像剤を精製する。高分子分散剤(C)は、(1)〜(5)のいずれの工程で加えてもよいが、(4)工程で得られた材料に、調製用のキャリア液(D)と共に添加することでトナー粒子が安定した状態で分散している液体現像剤を得ることができる。
【0111】
(液体現像剤物性)
トナー粒子としては、平均粒径(D50)が0.5〜4μmであることが好ましく、1〜3μmがより好ましい。本発明において、粒径は、日機装社製レーザー回折散乱式粒度分析計マイクロトラックHRAを用いて測定したものであり、平均粒径(D50)は累積50パーセント径の値である。
【0112】
また全トナー粒子に対して2μm以下の粒径を有するトナー粒子が50体積%以下含有され、5μm以上の粒径を有するトナー粒子が35体積%以下であることが、発色性を得るための現像特性の点からより好ましい。2μm以下の粒径を有するトナー粒子が50体積%以下であると、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着が高くなり、優れた保存安定性が得られる。さらにはトナー粒子の湿式粉砕において粉砕性が高くなり、液体現像剤の粘度制御が容易になる。5μm以上の粒径を有するトナー粒子が35体積%以下であると、十分な画像濃度が得られる、発色性及び色再現性が向上するといった効果がある。
【0113】
液体現像剤中のトナー粒子の濃度は液体現像剤100質量%に対して、10〜30質量%であることが好ましい。より好ましくは12〜25質量%である。10質量%以上であるとキャリア液(D)の除去が容易であり、トナー粒子の定着性が向上する。30質量%以下であると液体現像剤の粘度が低くなり、トナー粒子の移動性が向上し、十分な画像濃度が得られる。さらには、トナー粒子の凝集が弱くなり、保存安定性が高くなる。
【0114】
液体現像剤における、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率は、吸着率=(トナー粒子に吸着した分散剤の量)/(液体現像剤中の分散剤含有量)で定義され、次のようにして測定できる。液体現像剤10gを秤量し、日立工機社製遠心機CR22Hにより19,000rpmにて20分間遠心分離を行う。分離した上澄み溶液を1g秤量し、180℃オーブンにて1時間かけてキャリア液(D)を揮発さる。残留した高分子分散剤(C)を秤量し、得られた値からトナー粒子への吸着率を算出する。吸着率は70質量%以上が好ましい。より好ましくは80質量%以上である。70質量%を上回ると、トナー粒子の分散安定性が高くなり、長期の保管においても、液体現像剤の平均粒径及び粘度の上昇が起こらず、安定した発色性及び色再現性を得ることができる。高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率が70質量%以上とするには、高分子分散剤(C)のアミン価、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のアルキル基の炭素数、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)の種類、さらには、それぞれの質量比率を制御すればよい。
【0115】
また実施形態の液体現像剤の粘度(η)は5〜180mPa・sであることが好ましく、また、液体現像剤の電気抵抗率は1010〜1015Ω・cmであることが好ましい。液体現像剤の粘度(η)は、東機産業社製のE型粘度計TV−22を用いて測定した値である。粘度(η)が5mPa・s以上であると現像後の画像の精細性が向上し、180mPa・s以下であると現像時のトナー粒子の移動性が高くなり高速現像が可能となる、十分な画像濃度が得られるといった効果がある。電気抵抗率は前記述べたキャリア液の測定法と同様に測定できる。1010Ω・cm以上であると感光体上の静電潜像の保持が容易になる。
【0116】
(液体現像剤の現像物)
液体現像剤の現像物である印刷物にするに際し、好ましく用いることのできる現像プロセスは、導電ゴムからなる現像ローラーに液体現像剤を供給し、LED露光されたアモルファスシリコン感光体を用いて転写前除電し、中間転写体を介して現像を行うことが好ましい。また感光体は表面電位+450〜550V、残留電位+50V以下、現像ローラーにかかるバイアスは+250〜450Vの範囲であることが好ましい。
【0117】
液体現像剤で印刷する印刷基材は、特に限定はないが、一般的に用いられている、上質紙、塗工紙、PETシート、PPシート、などが挙げられる。塗工紙としては、従来各種の用途で使用されている広汎な塗工紙が全て対象となり、具体的には、例えば、微塗工紙、コート紙、アート紙、マットコート紙、キャストコート紙等が挙げられ、これらの厚みや形状は何ら限定されない。これらは印刷基材の表面が滑らかであっても、凹凸のついたものであっても良いし、透明、半透明、又は不透明のいずれであっても良い。また、これらの印刷基材の2種以上を互いに張り合わせたものでも良い。更に印字面の反対側に剥離粘着層等を設けても良く、また、印字後、印字面に粘着層等を設けても良い。
【0118】
液体現像剤で印刷された印刷物は、特に限定はないが、一般的商業用、紙器パッケージ、包装フィルム、シール、ラベル用途などに用いられる。例えば、一般商業用では、上質紙、塗工紙等を用いたカタログ、雑誌などの書籍類又は帳票類、紙器パッケージでは、コート紙、ボール紙等を用いた包装容器又は外箱、包装フィルムでは、PETシート、PPシート等を用いた軟包装容器などが挙げられる。
【実施例】
【0119】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の態様はこれらの実施例に限定されるものではない。なお以下については、「部」は特に断りのない限り全て「質量部」を表す。
【0120】
また実施例においては以下に記載する材料を用いて行った。
【0121】
(結着樹脂1の合成例)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計、及び撹拌機を備え付けたフラスコに、表1に示す多価アルコール、多塩基酸、及び、触媒としてジブチル錫オキサイド2部を投入し、撹拌しながら窒素ガスを導入し、200℃まで加温し、反応系の温度を維持しながら4時間反応させた。さらに、減圧下で1時間反応させた。常圧に戻し、反応系の温度を100℃以下に下げ、重縮合を停止させ、ポリエステル樹脂である結着樹脂1を得た。
【0122】
【表1】
【0123】
表1に記載された組成のうち、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物は、化学式(1)において、R=プロピレン基であり、x=y=2である化合物を表す。またビスフェノールAエチレンオキサイド付加物は、化学式(1)において、R=エチレン基であり、x=y=2である化合物を表す。
【0124】
(結着樹脂2の合成例)
得られた結着樹脂1を等量のトルエンに入れて、加熱し溶解させた。撹拌しながら窒素ガスを導入し、トルエンの沸点までさらに加温し、表2に示すスチレン系モノマー、アクリル酸エステル類、更には重合開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイドを含む混合溶液を2時間かけて滴下しながら溶液重合を行った。滴下終了後、さらにトルエンの沸点温度で2時間反応させ、ジ−t−ブチルパーオキサイドを1部添加して重合を停止させた。次に180℃まで加温しトルエンを除去し、ポリエステル樹脂とスチレン−アクリル共重合樹脂を含む結着樹脂2を得た。
【0125】
(結着樹脂3の合成例)
還流冷却器、窒素ガス導入管、温度計、及び撹拌機を備え付けたフラスコに、トルエン800部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内をトルエンの沸点まで加温し、表2に記載した原料の混合溶液を2時間かけて滴下しながら溶液重合を行った。滴下終了後、さらにトルエンの沸点温度で2時間反応させ、ジ−t−ブチルパーオキサイドを1部添加して重合を停止させた。次に180℃まで加温しトルエンを除去し、スチレン−アクリル共重合樹脂である結着樹脂3を得た。
【0126】
【表2】
【0127】
(結着樹脂4、5の合成例)
表1に記載した原料、仕込み量、反応条件を用いた以外は結着樹脂1の合成例と同様にして合成を行い、結着樹脂4、5を得た。
【0128】
得られた結着樹脂1〜5の物性値を表3に示す。
【0129】
【表3】
【0130】
(高分子分散剤1の合成例)
窒素ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び撹拌機を備え付けた反応容器に、エクソールD110(ナフテン系炭化水素溶剤、エクソンモービル製)90.1部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加温して、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート10部、ステアリルメタクリレート60部、2−エチルヘキシルアクリレート20部、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド10部、さらに重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル(V−601(和光純薬製))9.0部を含む混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.9部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、高分子分散剤1の溶液を得た。これを1gサンプリングして、180℃で20分間加熱乾燥して不揮発分を測定した。高分子分散剤1の溶液に、高分子分散剤溶液の不揮発分が50質量%になるようにエクソールD110を加えた。これより、高分子分散剤1の不揮発分50質量%溶液を得た。
【0131】
(高分子分散剤2〜12の合成例)
表4、5に記載した原料と仕込み量を用いた以外は高分子分散剤1の合成例と同様にして合成を行い、高分子分散剤2〜12の溶液を得た。各高分子分散剤の物性値は表7に記載の通りであった。
【0132】
(比較高分子分散剤1〜8の合成例)
表4、6に記載した原料と仕込み量を用いた以外は高分子分散剤1の合成例と同様にして合成を行い、比較高分子分散剤1〜8の溶液を得た。各比較高分子分散剤の物性値は表7に記載の通りであった。
【0133】
【表4】
【0134】
【表5】
【0135】
【表6】
【0136】
得られた高分子分散剤の、重量平均分子量を含む物性値を表7に示す。
【0137】
【表7】
【0138】
実施例で用いる着色剤と顔料分散剤を下記に示す。
(着色剤)
シアン着色剤
C.I.ピグメントブルー15:3(銅フタロシアニンブルー)
Lionol Blue FG7919(トーヨーカラー社製)
マゼンタ着色剤
C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ)
Hostaperm Pink E(クラリアント社製)
C.I.ピグメントレッド57:1(カーミン6B)
Permanent Rubine L6B(クラリアント社製)
イエロー着色剤
C.I.ピグメントイエロー180(ベンズイミダゾロンイエロー)
Novoperm Yellow P−HG(クラリアント社製)
ブラック着色剤
カーボンブラック
NIPEX150(デグサ社製)
青色成分として上記C.I.ピグメントブルー15:3を添加
【0139】
(顔料分散剤)
塩基性樹脂型分散剤(ポリアミン系樹脂)
ソルスパース24000SC (ルーブリゾール社製、酸価:25mgKOH/g、アミン価:42mgKOH/g)
【0140】
実施例1
C.I.ピグメントブルー15:3
(Lionol Blue FG7919) 18質量部
結着樹脂1 80質量部
ソルスパース24000SC 2質量部
上記材料(合計5kg)を20Lの容積を有するヘンシェルミキサーで混合(3,000rpm、3分)した後、二軸混練押出機(PCM30)で供給量6kg/hr、吐出温度145℃にて溶融混練を行い、更にロール温度140℃の3本ロールにて混練を行った。冷却固化した後ハンマーミルで粗粉砕し、次いでI式ジェットミル(IDS−2型)で微粉砕し平均粒径5.0μmのシアン粉砕品1を得た。
【0141】
さらに、
シアン粉砕品1 25質量部
エクソールD130 72質量部
高分子分散剤1 (不揮発分50質量%溶液) 3質量部
を秤量し、十分に撹拌、混合し、エクソールD130溶液中にシアン粉砕品1を分散させた(スラリー濃度は25質量%)。このシアン粉砕品1を分散させたスラリーを、媒体撹拌式ミルである湿式粉砕機、ダイノーミルマルチラボ(シンマルエンタープライゼス社製、容量1.4L)を用いて循環運転を60分行い、湿式粉砕を行った。このときの湿式粉砕の条件は以下の通りであった。アジテーターディスク(材質:ジルコニア)周速10m/s、シリンダーZTA、メディア(材質:ジルコニア)直径1.25mm、充填率70体積%、溶液流量45kg/h、冷却水5L/min、圧力0.1Kg/cm2。60分間湿式粉砕を行った後、スラリーを取り出し、目開き33μm(SUS304製)のメッシュを通過させ、液体現像剤1C(シアントナー粒子1を含む)を得た。シアントナー粒子1の粒度分布の確認を行ったところ、平均粒径(D50)が2.3μmであった。液体現像剤1Cの粘度(η)は47mPa・sであった。
【0142】
実施例2−19、比較例1−8
表8及び表9に示す原料を実施例1と同様の方法を用いて、それぞれトナー粉砕品、及び液体現像剤を作製した。粒径は、日機装社製レーザー回折散乱式粒度分析計マイクロトラックHRAを用いて、溶剤にはエクソールD80(ExxsolTM)(エクソンモービルコーポレーション)を用いて、また、23℃50%RHの環境条件下で測定したものである。液体現像剤の粘度(η)は、東機産業社製のE型粘度計TV−22を用いて測定した。液体現像剤中の固形分を25%に調整し、25℃に十分馴染ませた後、TV−22形粘度形に1°34’コーンをセットし、20rpmで1分経過後の粘度を測定して求めた。
【0143】
【表8】
【0144】
【表9】
【0145】
実写試験は、市販の液体現像複写機(Savin870:セイビン社製)を改造したものを用いて、23℃/50%RHの環境条件下で、アモルファスシリコン感光体を用い、感光体表面電位を+450〜500V、残留電位+50V以下、現像ローラーのバイアスを+250〜450Vに設定し、初期から1000枚の画像試験を行った。画像濃度及び定着率の評価には、1000枚目の画像を用い、耐コールドオフセット性の評価には、951枚目以降の画像を用いた。このとき画像作製は各色単色で出力を行い、紙は王子製紙製OKトップコート、熱圧着は速度30m/min、160℃の条件にて行った。
【0146】
(吸着率)
液体現像剤における、高分子分散剤(C)のトナー粒子への吸着率は次のようにして評価した。得られた液体現像剤10gを秤量し、日立工機社製遠心機CR22Hにより19,000rpmにて20分間遠心分離を行い、分離した上澄み溶液を1g秤量し、180℃オーブンにて1時間かけてキャリア液(D)を揮発さる。その後、残留した高分子分散剤(C)を秤量し、得られた値からトナー粒子への吸着率を算出した。吸着率は70質量%以上であると、トナー粒子の分散安定性が高くなり、実用上好ましく、より好ましくは80質量%以上である。
【0147】
(画像濃度)
まず、画像濃度はベタ画像部をX−Rite504にて測定した。ここで、各色の濃度値は、イエローが1.2以上、マゼンタ及びシアンが1.4以上、ブラックが1.6以上の濃度値であれば、実用上好ましい。より好ましくは、イエローが1.3以上、マゼンタ及びシアンが1.5以上、ブラックが1.7以上である。
【0148】
(ドットゲイン)
以下の基準で評価を行い、B以上が実用上好ましい。
A:印字率50%のドットゲインが5%未満
B:印字率50%のドットゲインが5%以上10%未満
C:印字率50%のドットゲインが10%以上15%未満
D:印字率50%のドットゲインが15%以上
【0149】
(転写率)
以下の基準で評価を行い、B以上が実用上好ましい。
A:印字率100%部の転写効率が95%以上
B:印字率100%部の転写効率が85%以上95%未満
C:印字率100%部の転写効率が75%以上85%未満
D:印字率100%部の転写効率が75%未満
【0150】
(保存安定性)
液体現像剤の保存安定性は次のようにして評価した。得られた液体現像剤を25℃50%の恒温恒湿雰囲気下に3ヶ月静置した。静置3ヶ月後の液体現像剤の平均粒径(D50)及び粘度(η)を、それぞれ上記記載の方法により測定し、試験開始前の値から上昇した割合にて評価した。
【0151】
(平均粒径(D50))
A:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.1未満
B:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.1以上1.2未満
C:試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.2以上
ここでは試験後の平均粒径(D50)/試験前の平均粒径(D50)が1.2未満であれば、実用上好ましく、1.1未満であればより好ましいものである。
【0152】
(粘度(η))
A:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.1未満
B:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.1以上1.4未満
C:試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.4以上
ここでは試験後の粘度(η)/試験前の粘度(η)が1.4未満であれば、実用上好ましく、1.1未満であればより好ましいものである。
【0153】
詳細な液体現像剤の物性値及び試験結果を表10に示す。
【0154】
【表10】
【0155】
比較例の高分子分散剤を用いた液体現像剤では、十分な吸着率が得られず、すべての評価項目で満足な結果が得られなかった。これに対して、本発明の高分子分散剤(C)を用いた液体現像剤は、画像濃度、ドットゲイン、転写率、及び保存安定性が実用可能領域であった。また、同じシアン粉砕品を用いた液体現像剤の中では、特に、アミド基とアミノ基を両方有する不飽和単量体を高分子分散剤(C)に含む、実施例1、7〜12が画像濃度とドットゲイン、転写率、保存安定性の点で優れていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0156】
本発明の実施形態である液体現像剤用の高分子分散剤は、発色性、保存安定性、定着性、耐コールドオフセット性に優れ、電子写真法、静電記録法等を利用して画像の形成がなされる電子複写機、プリンター、オンデマンド印刷機等における静電潜像を現像するために用いられる高分子分散剤として好ましく用いられる。
【要約】
【課題】
本発明は、網点再現性、転写性に優れ、優れた画像濃度、高精細な画像を得ることができ、長期にわたって保存安定性に優れた液体現像剤用の高分子分散剤を提供することを目的とする。
【解決手段】
少なくとも、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)1種と、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)1種と、炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)1種とを共重合した液体現像剤用高分子分散剤であって、
Hansen法による計算SP値において、前記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(c−1)のSP値が17〜18であり、前記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(c−2)のSP値が19〜27であり、前記炭素数9〜24のアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(c−3)のSP値が16以下である液体現像剤用高分子分散剤。
【選択図】 なし