液体显影剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种液体显影剂，包含绝缘性液体和多个调色剂粒子，该多个调色剂粒子作为整体具有1μm～3μm的中值粒径，该多个调色剂粒子的平均圆度为0.90～0.96且圆度的标准偏差为0.02～0.10。
【专利说明】液体显影剂
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及液体显影剂。
【背景技术】
[0002]作为电子照相方式的图像形成装置中使用的液体显影剂(也称为湿式显影剂)，已知有多种。例如日本特开2012-113167号公报公开了一种液体显影剂，包含平均粒径为
1.1 μ m、变异系数为20%、平均圆度为0.98的使用了核.壳型的树脂的调色剂粒子。
【发明内容】
[0003]上述那样的液体显影剂由于调色剂粒子以分散状态存在于绝缘性液体中，所以与现有的干式显影剂相比能够使调色剂粒子的粒径为I?3 μ m左右的小径，图像的均匀性变闻而能够实现闻画质。
[0004]但是，另一方面，通过像上述那样使调色剂粒子为小径，从而有在电场中的移动性降低、转印性变差的问题。另外，小径的调色剂粒子像刮刀清洁那样利用物理力的清洁是困难的，即还具有清洁性差的问题。
[0005]在此，作为影响液体显影剂的转印性和清洁性的因素，已知有调色剂粒子的形状，特别是调色剂粒子的平均圆度，但仅通过控制平均圆度无法兼得转印性和清洁性。例如如果平均圆度变高，则转印性提高，但清洁性反而降低。另外，如果平均圆度变低，则清洁性提高，但转印性反而降低。即，控制平均圆度时，转印性和清洁性处于制衡的关系，无法同时提高两者。并且，迄今为止尚未开发出使调色剂粒子的粒径为I?3 μ m左右的小径，并且兼得转印性和清洁性的液体显影剂。
[0006]本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种使调色剂粒子为小径、同时兼具优异的转印性和清洁性的液体显影剂。
[0007]液体显影剂包含绝缘性液体和多个调色剂粒子，该多个调色剂粒子作为整体具有I μ m?3 μ m的中值粒径，该多个调色剂粒子的平均圆度为0.90?0.96且圆度的标准偏差为 0.02 ?0.10。
[0008]本发明的上述和其它目的、特征、方面以及优点可从联系附图来理解的本发明涉及的以下详细的说明中明确。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是电子照相方式的图像形成装置的简要示意图。
【具体实施方式】
[0010]首先，对本发明涉及的实施方式(以下也记为“本实施方式”)的概要进行说明。
[0011]本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果得到如下见解，即，在具有小径的调色剂粒子的液体显影剂中，为了兼得转印性和清洁性，控制调色剂粒子的平均圆度、并且控制圆度的分布是有效的，基于该见解，通过进一步反复研究，从而完成了本发明。即，本实施方式的液体显影剂具备以下构成。
[0012](I) 一种液体显影剂，包含绝缘性液体和多个调色剂粒子，该多个调色剂粒子作为整体具有I μ m?3 μ m的中值粒径，该多个调色剂粒子的平均圆度为0.90?0.96且圆度的标准偏差为0.02?0.10。
[0013](2)上述圆度的标准偏差优选为0.05?0.10。
[0014](3)圆度的最小值优选为上述平均圆度的0.85倍?0.95倍。
[0015]以下，对本实施方式进一步进行详细说明，但本实施方式不限于这些。
[0016]<液体显影剂>
[0017]本实施方式的液体显影剂至少包含绝缘性液体和多个调色剂粒子，该调色剂粒子分散在绝缘性液体中。上述液体显影剂只要包含这些成分就可以包含其它任意成分。作为其它成分，例如可举出调色剂分散剂(与调色剂粒子中含有的后述的颜料分散剂不同，是为了使调色剂粒子分散而包含于绝缘性液体中的分散剂，在本实施方式中为了方便称为“调色剂分散剂”)、电荷控制剂、增粘剂等。
[0018]液体显影剂的配合比例例如可以使调色剂粒子为10?50质量％，剩余部分为绝缘性液体等。如果调色剂粒子的配合量小于10质量％，则显示容易产生调色剂粒子的沉降、长期保存时的经时稳定性降低的趋势，并且，为了得到必要的图像浓度，需要供给大量的液体显影剂，附着在纸等记录材料上的绝缘性液体的量增加，定影时需要使其干燥，并且有可能因伴随干燥产生的蒸气而产生环境上的问题。另一方面，如果调色剂粒子的配合量超过50质量％，则显示液体显影剂的粘度变得过高，在制造上和处理上变得困难的趋势。
[0019]这样的液体显影剂作为电子照相方式的图像形成装置用的显影剂有用。更具体而言，可以作为复印机、打印机、数字印刷机、简易印刷机等电子照相方式的图像形成装置中使用的电子照相用液体显影剂、涂料、静电记录用液体显影剂、喷墨打印机用油性油墨或电子纸用油墨等使用。
[0020]<调色剂粒子>
[0021]本实施方式的液体显影剂中含有的调色剂粒子包含树脂和分散在该树脂中的着色剂。上述调色剂粒子只要包含这些成分就可以包含其它任意成分。作为其它成分，例如可举出颜料分散剂、蜡、电荷控制剂等。在此，树脂与着色剂的配合比例以以所希望的附着量应用调色剂粒子时体现的浓度成为所希望的浓度的方式决定即可。例如可以使树脂为50?95质量％，更优选为60?80质量％。树脂的配合比例小于50质量％时，有时调色剂粒子彼此的结合力弱、定影强度变差。树脂的配合比例超过95质量％时，有时在成为像印刷样图像的低附着量时，着色剂浓度变得过低而难以实现所希望的色调。
[0022]在此，本实施方式的液体显影剂中含有的这样的多个调色剂粒子作为整体具有I μ m?3 μ m的中值粒径。此处所说的中值粒径是对多个粒子测定粒子的面积当量圆直径(与投影于二维平面的粒子面积相等的面积的圆的直径)，以体积基准表征累积分布(体积分布)时，是累积体积为50%的粒径。中值粒径通常也被称为D50，在本实施方式中，是对粒子进行光学检测并通过运算而求出的值。
[0023]另外，“作为整体”是指以液体显影剂中含有的全部调色剂粒子为对象的中值粒径。[0024]本实施方式的液体显影剂像这样通过含有与现有的干式显影剂中使用的调色剂粒子相比为小径的调色剂粒子，从而图像的均匀性变高而能够实现高画质。如果中值粒径小于I μ m,则有时粒子过小而在电场的移动性变差，显影性降低，如果超过3 μ m,则有时均匀性降低，画质降低。更优选的中值粒径为1.2μπι?2.5μπι。
[0025]并且，在本实施方式的液体显影剂中，多个调色剂粒子的平均圆度(圆度的平均值)为0.90?0.96且圆度的标准偏差为0.02?0.10。
[0026]通过调色剂粒子满足这样的条件，从而即使调色剂粒子的中值粒径为Iym?3 μ m的小径，也显示转印性和清洁性双方均优异的效果。并且如上所述由于调色剂粒子是小径，所以也能够同时实现高画质。
[0027]如果平均圆度小于0.90，则有转印性变差的趋势，如果超过0.96，则有清洁性降低的趋势，因此不优选。在此，平均圆度的更优选的范围为0.91?0.95。
[0028]另外，如果圆度的标准偏差小于0.02，则清洁性变差。认为其原因是由于调色剂粒子中含有的无定形粒子在调色剂粒子被刮刀刮去时承担作为粒子与刮刀接触的起点的作用。即，如果是圆度的标准偏差小于0.02的调色剂粒子，则无定形粒子极少，因此刮刀清洁变得困难。
[0029]另一方面，圆度的标准偏差超过0.10时，稳定的显影、转印变得困难。认为其原因是由于调色剂粒子中含有的无定形粒子变得过多。如果无定形粒子的比例多(即，粒子形状的偏差大)，则发生显影中圆度高的调色剂优先被消耗而圆度低的调色剂残留的所谓分选现象。因此每当显影和转印时调色剂粒子的整体圆度变化，显影性和转印性不稳定而发生浓度变化。
[0030]在此，圆度的标准偏差优选为0.05?0.10。圆度的标准偏差占据该范围时，能够进一步提高转印性和清洁性，因此优选。
[0031]另外，更优选圆度的最小值为平均圆度的0.85倍?0.95倍。如果圆度的最小值小于平均圆度的0.85倍，则因含有与平均的粒子相比形状极端不同的粒子而有时转印性变差，因此不优选。另一方面，如果圆度的最小值超过平均圆度的0.95倍，则有时能够成为被刮刀刮抹的起点的粒子的比例不足，清洁性变差，因此不优选。在此，圆度的最小值更优选为平均圆度的0.87倍?0.93倍。
[0032]应予说明，上述的圆度表示用粒子周长去除与投影于二维平面的粒子面积相等的面积的圆的周长而得的数值，是对粒子进行光学检测并通过运算而求出的值。“平均圆度”、“圆度的标准偏差”以及“圆度的最小值”分别表示对多个粒子测量圆度并由得到的圆度集合求得的“平均值(算术平均值)”、“标准偏差”以及“最小值”。在此，从测量的可靠性的观点考虑，优选以100个以上的调色剂粒子的测量结果算出平均值和标准偏差。
[0033]另外，在本实施方式中，上述“平均圆度”、“圆度的标准偏差”以及“圆度的最小值”是在调色剂粒子分散于作为载液的绝缘性液体的状态下测量的值。以往，调色剂粒子的圆度等一直采用将液体显影剂一次干燥，使其再次分散于水等而测量的值。在本实施方式的液体显影剂中，通过像这样采用在接近于实际使用液体显影剂时的分散状态的状态下测量的值，从而发现迄今为止尚未确认的圆度等与转印性和清洁性的关系性中的新方面。
[0034]S卩，即使在绝缘性液体中测量的值与在水系分散介质中测量的值是相同的值，也应该认为它们实质上不同。[0035]应予说明，作为测量时使用的流动溶剂的绝缘性液体，优选与构成液体显影剂的绝缘性液体相同。另外，测量时可以直接使用液体显影剂，也可以在将液体显影剂用绝缘性液体稀释等适当调整浓度之后进行。
[0036]这样的在绝缘性液体中的测量可以使用流式粒子图像分析装置(商品名:“FPIA-3000S”，Sysmex株式会社制)等进行。该装置可以将绝缘性液体直接作为分散介质使用，因此优选。另外，上述中值粒径也可以用本装置测量，对于平均圆度、圆度的标准偏差以及最小值也可以利用本装置具备的运算功能算出。
[0037]<调色剂粒子的制造方法>
[0038]本实施方式的调色剂粒子例如可以基于造粒法、粉碎法等以往公知的技术，通过控制其条件进行制造。
[0039]在此，粉碎法是预先将树脂和颜料等着色剂熔融混炼，进行粉碎的方法。上述粉碎可以在干式状态、或绝缘性液体中的湿式状态下进行。
[0040]另外，造粒法由于调色剂粒子的形成机制不同而包括悬浮聚合法、乳液聚合法、微粒凝聚法、在树脂溶液添加不良溶剂进行析出的方法、喷雾干燥法等。其中，为了实现本实施方式的调色剂粒子的形状、粒度，优选使用通过2种不同的树脂使调色剂粒子的树脂的构成成为核?壳结构那样的制造方法。另外，在制成调色剂粒子后，为了调整树脂分子的排列，也可以根据需要实施 退火等加热工序。
[0041]只要能够像这样实现本实施方式的调色剂粒子的形状和粒度，其制造方法就没有特别限定，与粉碎法相比优选采用造粒法，其中，特别优选像上述那样使树脂的构成成为核?壳结构的方法。这是由于根据粉碎法，例如如果是湿式粉碎法，则粒子形状容易因剪切而成为扁平的形状，难以制造圆度高的粒子，另外，如果是干式粉碎法，则难以制造小径的粒子，采用干式/湿式中的任一方法均难以形成所希望的形状和粒度的粒子。
[0042]与此相对，造粒法通过控制各种条件，从而能够稳定地形成具有所希望的形状和粒度的调色剂粒子，其中，将树脂溶于良溶剂而制成核树脂溶液，在后述的SP值与该良溶剂不同的、沸点比良溶剂高的不良溶剂中将上述核树脂溶液与表面张力调节剂一起混合，施加剪切而形成液滴后，使良溶剂挥发而形成核树脂微粒，接着使用壳树脂微粒作为表面张力调节剂，通过该壳树脂微粒将核树脂微粒的表面被膜化，由此能够极其稳定地制造圆度被控制在特定分布的调色剂粒子。在该方法中，也可以使用表面活性剂、分散剂等作为表面张力调节剂。
[0043]另外，根据该方法，通过适当调整剪切的施加方法、表面张力差或表面张力调节剂(壳树脂微粒)，从而能够高度控制调色剂粒子的粒度和形状，因此优选。例如如果使用壳树脂微粒作为表面张力调节剂，则该控制被进一步提高，因此优选。推断这是由于壳树脂微粒发生被膜化，使良溶剂挥发时容易成为本实施方式的特定的粒度和形状。
[0044]此外，在这样的方法中，根据溶于良溶剂的树脂的种类而粒度和形状发生变化。例如如果使用结晶性高的树脂，则与结晶性低的树脂相比能够容易地得到本实施方式的特定的粒度和形状，因此优选。
[0045]另外，详细理由目前尚不明确，但使用碱性分散剂作为颜料分散剂时，有特别容易获得中值粒径为I μ m~3 μ m、平均圆度为0.90~0.96且圆度的标准偏差为0.02~0.10的调色剂粒子的趋势。因此使用碱性分散剂作为颜料分散剂的方法是特别优选的方法。[0046]应予说明，本实施方式的液体显影剂可以通过使像上述那样制造的调色剂粒子分散在绝缘性液体中进行制造。在绝缘性液体中制造调色剂粒子时也可以将其直接作为液体显影剂。
[0047]〈树脂〉
[0048]本实施方式的调色剂粒子中含有的树脂可以没有特别限定地使用这种用途中使用的以往公知的树脂。例如可举出包含壳树脂(a)的壳粒子(A)附着或被覆于包含核树脂(b)的核粒子(B)的表面而成的具有核.壳结构的树脂。以下，对该核.壳树脂进行说明。
[0049]〈壳树脂(a)>
[0050]本实施方式中的壳树脂(a)可以是热塑性树脂，也可以是热固性树脂。作为壳树脂(a)，例如可举出乙烯基树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树月旨、硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、苯胺树脂、离聚物树脂以及聚碳酸酯树脂等。应予说明，作为壳树脂(a)，可以将上述列举的树脂中的2种以上并用。
[0051]从容易获 得本实施方式涉及的形状的调色剂粒子的观点考虑，作为壳树脂(a)，优选使用乙烯基树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂以及环氧树脂中的至少I种，更优选使用聚酯树脂和聚氨酯树脂中的至少I种。
[0052]〈乙烯基树脂〉
[0053]乙烯基树脂可以是具有聚合性双键的单体均聚而得到的均聚物(包含来自于乙烯基单体的键合单元的均聚物)，也可以是具有聚合性双键的二种以上的单体共聚而得到的共聚物(包含来自于乙烯基单体的键合单元的共聚物)。作为具有聚合性双键的单体，例如可举出下述(I)~(9)。
[0054]( I)具有聚合性双键的烃
[0055]具有聚合性双键的烃例如优选是由下述(1-1)表示的具有聚合性双键的脂肪族烃或由下述(1-2)表示的具有聚合性双键的芳香族烃等。
[0056]( 1-1)具有聚合性双键的脂肪族烃
[0057]具有聚合性双键的脂肪族烃例如优选是由下述(1-1-1)表示的具有聚合性双键的链状烃或由下述(1-1-2)表示的具有聚合性双键的环状烃等。
[0058]( 1-1-1)具有聚合性双键的链状烃
[0059]作为具有聚合性双键的链状烃，例如可举出碳原子数为2~30的链烯(例如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、庚烯、二异丁烯、辛烯、十二烯或十八烯等);碳原子数为4~30的链二烯(例如丁二烯、异戊二烯、1，4-戊二烯、1，5-己二烯或1，7-辛二烯等)等。
[0060]( 1-1-2)具有聚合性双键的环状烃
[0061]作为具有聚合性双键的环状烃，例如可举出碳原子数为6~30的单环烯烃或二环烯烃(例如环己烯、乙烯基环己烯或亚乙基双环庚烯等)；碳原子数为5~30的单环二烯或二环二烯(例如单环戊二烯或二环戊二烯等)等。
[0062]( 1-2)具有聚合性双键的芳香族烃
[0063]作为具有聚合性双键的芳香族烃，例如可举出苯乙烯；苯乙烯的烃基(例如碳原子数为I~30的烷基、环烷基、芳烷基和/或链烯基)取代物(例如ct -甲基苯乙稀、乙烯基甲苯、2，4- 二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、苯基苯乙烯、环己基苯乙稀、苄基本乙稀、巴?基本、二乙烯基本、二乙烯基甲本、二乙烯基二甲本或二乙烯基本等)；乙烯基蔡等。
[0064](2)具有羧基和聚合性双键的单体及其盐
[0065]作为具有羧基和聚合性双键的单体，例如可举出碳原子数为3~15的不饱和单羧酸[例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸或肉桂酸等];碳原子数为3~30的不饱和二羧酸(酐)[例如马来酸(酐)、富马酸、衣康酸、柠康酸(酐)或中康酸等];碳原子数为3~10的不饱和二羧酸的单烷基(碳原子数为I~10)酯(例如马来酸单甲酯、马来酸单癸酯、富马酸单乙酯、衣康酸单丁酯或柠康酸单癸酯等)等。在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。
[0066]作为上述单体的盐，例如可举出碱金属盐(例如钠盐或钾盐等)、碱土金属盐(例如钙盐或镁盐等)、铵盐、胺盐以及季铵盐等。
[0067]作为胺盐，只要是胺化合物的盐就没有特别限定，例如可举出伯胺盐(例如乙胺盐、丁胺盐或辛胺盐等)；仲胺盐(例如二乙胺盐或二丁胺盐等)；叔胺盐(例如三乙胺盐或三丁胺盐等)等。
[0068]作为季铵盐，例如可举出四乙基铵盐、三乙基月桂基铵盐、四丁基铵盐以及三丁基月桂基铵盐等。 [0069]作为具有羧基和聚合性双键的单体的盐，例如可举出丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、马来酸单钠、马来酸二钠、丙烯酸钾、甲基丙烯酸钾、马来酸单钾、丙烯酸锂、丙烯酸铯、丙烯酸铵、丙烯酸钙以及丙烯酸铝等。
[0070](3)具有磺基和聚合性双键的单体及其盐
[0071]作为具有磺基和聚合性双键的单体，例如可举出碳原子数为2~14的烯烃磺酸[例如乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸或甲基乙烯基磺酸等];苯乙烯磺酸以及苯乙烯磺酸的烷基(碳原子数为2~24)衍生物(例如α -甲基苯乙烯磺酸等)；碳原子数为5~18的(甲基)丙烯酸磺基(羟基)烷基酯[例如(甲基)丙烯酸磺酸丙酯、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙烷磺酸或3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙烷磺酸等];碳原子数为5~18的磺基(羟基)烷基(甲基)丙烯酰胺[例如2-(甲基)丙烯酰氨基-2，2-二甲基乙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或3-(甲基)丙烯酰胺-2-羟基丙烷磺酸等];烷基(碳原子数为3~18)烯丙基磺基琥珀酸(例如丙基烯丙基磺基琥珀酸、丁基烯丙基磺基琥珀酸或2-乙基己基-烯丙基磺基琥珀酸等?’聚[η (“η”表示聚合度。以下相同)=2~30]氧化烯(例如氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯等。聚氧化烯可以是氧化烯的均聚物，也可以是氧化烯的共聚物。聚氧化烯是氧化烯的共聚物时，可以是无规聚合物，也可以是嵌段聚合物);单(甲基)丙烯酸酯的硫酸酯[例如聚(η=5~15)氧化乙烯单甲基丙烯酸酯硫酸酯或聚(η=5~15)氧化丙烯单甲基丙烯酸酯硫酸酯等];由下述化学式(I)~(3)表示的化合物等。应予说明，在本说明书中，“(甲基)烯丙基”是指“烯丙基和/或甲基烯丙基”，“(甲基)丙烯酰”是指“丙烯酰和/或甲基丙烯酰”，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”。
[0072]
【权利要求】
1.一种液体显影剂，包含绝缘性液体和多个调色剂粒子， 所述多个调色剂粒子作为整体具有1 μ m?3 μ m的中值粒径， 所述多个调色剂粒子的平均圆度为0.90?0.96且圆度的标准偏差为0.02?0.10。
2.根据权利要求1所述的液体显影剂，其中，所述圆度的所述标准偏差为0.05?.0.10。
3.根据权利要求1或2所述的液体显影剂，其中，所述圆度的最小值为所述平均圆度的.0.85倍?0.95倍。
【文档编号】G03G9/12GK104007628SQ201410060064
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2013年2月21日
【发明者】吉江直树, 安野政裕, 桃谷桂子, 堀田美雪, 松本聪, 金翔, 宇野由纪子 申请人:柯尼卡美能达株式会社