JPH0113095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規な乾式トナーに関する。本発明は
またトナーアプリケーターでの乾式トナーを使用
するカラー現像方法に関する。 光硬化性層を有するベース支持体を原画を通し
て像様露光させて非粘着性および粘着性像部分を
生成させる複写方法は既知である。この像は粘着
性像部分にのみ付着する適当なトナーで調色する
ことにより可視化（現像）される。過剰のトナー
を非粘着性像部分から除去して例えば原画のプル
ーフであるかまたは他の表面への像転写に使用で
きる画像を生成させる。 種々のトナーおよびトナー適用のためのアプリ
ケーターが開発されている。典型的な従来技術ト
ナーは米国特許第3620726号明細書に記載されて
おり、そしてこれらトナーを使用する混合物は米
国特許第3909282号明細書に記載されている。こ
れらのトナーを粘着性表面に適用するためのアプ
リケーターとしては、トナー中に浸漬されたパツ
ド、回転および／または振動ブラシその他があげ
られる。これらアプリケーターにおいては粘着性
表面に付着するトナーの量は散布速度および表面
上での分布方式に応じて変化する傾向がある。適
用を簡単にするために、米国特許第4019821号明
細書の主題である手動式トナーアプリケーター装
置が開発された。しかしながら、従来技術のトナ
ーが前記米国特許のトナー装置中で粘着性部分の
調色に使用される場合には、種々の問題が生ずる
ことが見出されており、例えば縞および斑紋のあ
る像が得られる。斑紋のある画像とは外見が不均
一な像である。更に既知のトナーはケーキ化しそ
してこれはトナー装置中では自由流動性ではな
い。 本発明の目的は粘着性表面に適用した場合に縞
不含の斑紋なしの像を生成する新規な乾燥トナー
を与えることである。 本発明によれば、トナー収容用のハウジング、
そのハウジング内のトナー撹拌のための少くとも
１個の運動成分、ハウジングからトナーを放出さ
せる手段および装置に載置した少くとも１個のパ
ツドを包含するトナーアプリケーター装置によつ
て表面上に乾燥トナー粒子を沈着分散させ、それ
によつて分散されたトナー粒子が粘着性像部分に
像様付着させることによつて、像様粘着性像部分
および非粘着性像部分を有する表面をカラー現像
させる方法において、トナー粒子が (A) ５〜60μｍの範囲のサイズ分布を有しそして
その重合体粒子の15％以下が10μｍより小であ
りそしてその重合体粒子の15％以下が相当球直
径50μｍより大であるような、実質的に無色で
不活性非検電性（nonelectroscopic）球形重合
体粒子25〜75重量％と、 (B) 0.2〜30μｍ範囲の粒子サイズ分布を有しそし
てその50％以下が1μｍより小さい粒子サイズ
であるような色料粒子75〜25重量％ との緊密な混合物より本質的に構成されている
ことからなる改善が提供される。 本発明の別の態様によれば、 (A) ５〜60μｍの範囲のサイズ分布を有しそして
その重合体粒子の15％以下が10μｍより小であ
り且つその重合体粒子の15％以下が相当球直径
50μｍより大であるような、実質的に無色で不
活性非検電性且つ球形の、ポリメチルメタクリ
レート、ポリエチルメタクリレート、ポリエチ
レン、ポリビニルクロリド、および式Ｒ−CH
＝CH₂（式中Ｒは水素、１〜８個の炭素原子を
含有するアルキルよりなる群から選ばれる）を
有するα−オレフインと３〜８個の炭素原子を
含有するα，β−エチレン性カルボン酸とのイ
オン性共重合体（これはカルボン酸基の10〜90
％を共重合体全体にわたつて均一に分布された
金属イオンでの中和によつてイオン化せしめら
れている）よりなる群から選ばれたものである
重合体粒子25〜75重量％および (B) 0.2〜30μｍ範囲の粒子サイズ分布を有しそし
てその50％以下が1μｍより小さい粒子サイズ
であるような色料粒子75〜25重量％ の緊密な混合物より本質的に構成されているトナ
ー粒子が提供される。 本発明の実施にあたつては、米国特許第
3649268号明細書に開示されたタイプの像複写方
法に有用な光硬化性エレメントを使用することが
できる。陽画的に調色した画像はこれら光硬化性
エレメントの使用により得られる。当業者に既知
のその他の系もまたそれによつて粘着性および非
粘着性部分が形成されるならば使用することがで
きる。これらの系においては、粘着性および非粘
着性像部分は例えば活性線照射への露光によるか
または溶液、熱または粘着性部分を得るためのそ
の他の手段での処理によつて生成させることによ
つて直接生成せしめることができる。本発明にお
いてはまた陰画調色画像、すなわち露光像部分が
粘着性であるベルギー特許第873081号明細書およ
び米国特許出願第915063号明細書記載のエレメン
トから製造されたものもまた有用である。 粘着性像部分の形成後、このエレメントを処理
トレー、または平らなテーブル上またはその他の
便利な表面上に置く。次いでこの粘着性像部分を
パツド例えば布パイルによつて改善されたトナー
粒子で処理する。好ましくはこのトナーは米国特
許第4019821号明細書に記載のトナーアプリケー
ター装置から散布する。基本的にはこのトナーア
プリケーター装置はトナー収容用のハウジング
（直立壁）、ハウジング内のトナー撹拌用の少くと
も１個の自由に運動する錘り、ハウジングからト
ナーを放出する手段およびハウジングに載置され
そしてハウジングの下部にある少くとも２個のヒ
ンジどめしたパツドを包含する。このパツドはハ
ウジングの底部壁を形成するアプリケーターパツ
ド部材である。ハウジングを開閉して現像すべき
粘着性像部分上にトナーを放出するための移行手
段が設けられている。軟らかい布のパイルまたは
静電気的にフロツクさせたフオームラバー表面を
有しうるパイル部材はハウジング上にヒンジ的に
載置されていて、粘着性表面上での装置の機能的
移動による放出されたトナーの像部分への適用を
容易ならしめる。好ましくはこのトナーは、マウ
ンドの形で適用されそして装置の少くとも１個の
パツド部材に相対的な運動によつて粘着性表面上
に分散される手動的に操作可能なバーをハウジン
グの一方側に存在させて相互にパツドを離して移
動させそれによつてトナーが粘着性表面上で流れ
可能ならしめることができる。粘着性表面上での
トナー分散のための好ましい方法は、米国特許第
4087279号明細書に記載されている。ブラシ、ラ
ムウールパツド、アクリル、デイープパイル布パ
ツドまたは布によつて表面から余分のトナーをぬ
ぐい去ることにより表面から過剰のトナーを除去
する。真空もまた使用しうる。 改善された結果を与えるトナーは、本質的に、
(A)５〜60μｍの範囲のサイズ分布を有しそしてそ
の重合体粒子の15％以下が10μｍより小でありそ
してその重合体粒子の15％以下が相当球直径50μ
ｍを越えるものであるような、実質的に無色の、
不活性で球形の重合体粒子と、(B)0.2〜30μｍ範囲
の粒子サイズ分布を有しそしてその50％以下が
1μｍより小さい粒子サイズであるような色料粒
子の緊密な混合物より構成されている。球形重合
体粒子は25〜75重量％の量で存在しそして色料粒
子は75〜25重量％の量で存在する。好ましいトナ
ーは50重量％の色料粒子および50重量％の重合体
粒子を含有する。 色料粒子に関して本明細書中で使用されている
場合の「粒子サイズ」なる語は、像形成性層の露
光部分および未露光部分の間の区別を与える最小
の独立して働く単位のサイズ分布を包含する。そ
のような粒子が好ましい粒子サイズ分布を有して
いるかどうかを決定する目的のためには、これら
粒子を例えば「クルターカウンター（Coulter
Counter）」（クルター・エレクトロニクス・イン
コーポレイテツド製品）により測定することがで
きる。 前記のサイズ分布範囲内の粒子が実質的に無色
であり且つ不活性である限りにおいて、多くのタ
イプの球形重合体粒子がトナー混合物中において
有用である。好ましくはこうした粒子は非検電性
であり、すなわちこれは粒子の近傍に置かれた荷
電した棒に反撥もされずまた吸引もされない。具
体的粒子の例としては、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリエチルメタクリレート、ポリエチレン、
セルロースアセテート、ポリビニルクロリド、そ
して式Ｒ−CH＝CH₂（式中Ｒは水素、１〜８個の
炭素原子を含有するアルキルよりなる群から選ば
れた基である）を有するα−オレフインと３〜８
個の炭素原子を含有するα，β−エチレン性カル
ボン酸のイオン性共重合体（これは共重合体全体
にわたつて均一に分布された金属イオンでの中和
によつてカルボン酸基の10〜90％をイオン化せし
められている）があげられる。好ましいイオン性
共重合体は米国特許第3264272号明細書に記載さ
れている。イオン性共重合体粒子に対して好まし
い平均粒子サイズは約23μｍでありその粒子の約
10％以下が10μｍ未満であり、そしてその粒子の
約１％以下が50μｍより大である。本明細書の例
6aおよび例6bに示されているように、これらの
粒子はそのサイズ分布範囲内で実質的に球形のも
のでなくてはならない。このサイズ分布範囲内の
種々のその他の形状の粒子はこのトナーアプリケ
ーター装置中では機能的ではない。 トナー混合物の別の成分は色料粒子である。必
要なサイズ分布範囲を有する色料粒子は米国特許
第3620726号明細書に記載されている。有用な色
料粒子としては、(1)マトリツクス粒子中の固体溶
液状態の染料（適当な有効粒子サイズを得るため
には粒子を乾式粉砕しなくてはならないかもしれ
ない）（例えばルミグラフイツク・レツドＸ−
2489、ルミグラフイツク・グリーンＸ−2523その
他）および(2)適当な有効粒子サイズに粉砕した樹
脂マトリツクス中の微細分散された顔料結晶質
（クリスタライト）があげられる。樹脂マトリツ
クスとしては例えばポリビニルクロリド、セルロ
ースアセテート、セルロースアセテートブチレー
ト、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートそ
の他があげられる。こうした有色粒子はポリシロ
キサン化合物例えばジメチルポリシロキサンで表
面処理されるのが好ましい。一般にこれは特定の
色料粒子をブレンダー中でポリシロキサンとブレ
ンドすることにより達成される。次いで球形重合
体粒子は表面処理色料粒子とブレンドされる。色
料粒子の好ましいサイズ分布範囲は0.5〜5μｍで
ある。 最良の様式は例１に記載されており、そこでは
トナー粒子混合物はポリシロキサン処理された色
料粒子を等量のイオン性炭化水素重合体粒子とブ
レンドすることにより製造される。粘着性および
非粘着性像部分を包含する光重合性表面を米国特
許第4019821号明細書に開示されたトナーアプリ
ケーター装置を使用して、このトナー混合物で調
色する。 本発明のトナーは粘着性像部分上、好ましくは
米国特許第3649268号明細書記載の光硬化性エレ
メントの像様露光から得られた粘着性像部分上で
使用して調色画像を生成させる場合に、米国特許
第4019821号明細書のトナーアプリケーター装置
中で極めて有用である。カラープルーフは実質的
に縞および斑紋（まだら）を除外するトナーアプ
リケーター装置を使用して達成される。本発明の
トナーはまた、粘着性表面上への直接適用に対し
ても使用できる。 次の実施例は本発明を説明するものである。 例 １ 次の成分を使用してシアントナーを製造する。 成 分 モナストラル ブルーＧ（銅フタロシアニン、
ピグメントブルー15，C.I.＃74160） 1064.0 モナストラル グリーンＧ（ピグメントグリー
ン７，C.I.＃74260） 943.0 セルロースアセテート 7981.0 アセトン 27669.6 水 22680.0 ジメチルポリシロキサン〔トナー10Kg当り
574.9ｇ（「200Fluid−100cs、ダウコーニング製
品）〕 水およびアセトンを充分に混合し、そしてタイ
プ30−Ｓアトリトール（Attritor）撹拌ボールミ
ル（ユニオン・プロセス社製品）に仕込む。この
ミルは150rpmで撹拌されている1/8インチ
（0.049cm）径のタイプ440ステンレススチールボ
ールを含有している。混合操作の間、窒素雰囲気
をミル中に保持する。次いでセルロースアセテー
トの重量の約2/3を３〜５分間に加え、そしてこ
れを約２分間液体中で撹拌する。次いで顔料を２
分間にわたつて加え次いで残余のセレロースアセ
テートを加える。次いでこの混合物を約150rpm
でミル中で約６時間撹拌する。ミルを流出させそ
して水洗する。合した流出物を過して湿つたト
ナーを集める。湿つたトナーを水洗しそして115
〜125℃のオーブン中で乾燥させ、そしてハンマ
ーミルのスクリーンを通しての粉末化したトナー
の流れを保持するために、ドライアイスと共にこ
の乾燥トナーをハンマーミル中で粉末化する。こ
の時点におけるトナーの粒子サイズ分布は0.2〜
30μｍであり、その粒子の50％以下が1μより小さ
い相当球直径のものである。次いで「パターソ
ン・ケリー・トウイン・シエル （Ptterson−
Kelley Twin−shell）」ブレンダー中でジメチル
ポリシロキサンと共にブレンドすることによつて
この得られたトナーを表面処理する。これが以下
に記載の対照トナーである。 前記のようにして調製されたトナー試料を通常
の卓上型ブレンダー（例えばオステライザー ま
たはワーリング ブレンダー）中で23μｍの平均
粒子サイズを有するイー・アイ・デユポン・ド・
ネモアス・アンド・コンパニー製の「サーリン
（Surlyn）5000」イオン性炭化水素共重合体ビー
ズの等重量とブレンドした緊密な混合物を得る。 0.0005インチ（〜0.0013cm）のポリエチレンテ
レフタレートフイルム支持体上にコーテイングし
た0.0003インチ（〜0.00076cm）光重合体層を有
しそして適当な0.00075インチ（〜0.0019cm）ポ
リプロピレンカバーシートでおおつた米国特許第
3649268号明細書例１のものと同様の光重合性エ
レメントを製造する。米国特許第3649268号明細
書の例１に記載のようにしてこのカバーシートを
除去しそしてその光重合性層を「クロームコート
（Kromekote）」ペーパーに積層（コーテイン
グした側上に流延）させる。適当な実線テストパ
ターン像をこの光重合体上で露光させ、それによ
つて露光部分を硬化させそして未露光部分を粘着
性のままとする。次いでポリエチレンテレフタレ
ートフイルムを除去しそして米国特許第4019821
号明細書に記載のトーニングアプリケーターを使
用して調色することによつて像を現像させる。本
発明のトナーが使用される場合、その像は認めう
る斑紋または縞を有していない。一方、対照トナ
ーは縞および斑紋のある像を残す。 例 ２ より高水準のイオン性重合体ビーズ（１：３の
トナー／重合体比）そしてより低い水準のイオン
性重合体ビーズ（３：１のトナー／重合体比）を
使用して例１をくりかえして満足すべき結果を得
る。 例 ３〜８ トナー／ビーズの比が１：１である不活性重合
体ビーズを使用して例１をくりかえす。ある場合
には、ビーズ粒子サイズは大きすぎて本発明によ
る満足すべき結果を生じない。これら大なるビー
ズを含有するトナーは米国特許第4087279号明細
書に記載の自動調色装置中では適正に流れる。し
かしながら、これらのより大形のビーズは像表面
に残存しそして以後に多色画像達成のために光重
合体層をその上に適用した場合に視認しうる。
「テント」を生成させる傾向がある。この「テン
ト」は、光重合体層を像形成性層上に積層させた
場合に忍容できない変形を生ずる。この欠陥を生
成させるビーズは次いで適当なふるいを通過され
て正しい粒子サイズを実現し、そしてこのふるい
がけしたものは試験されて次に示す結果を得る。
これらの例において、「劣悪」として示された結
果は縞または斑紋のある画像または以後において
像形成性層を適用した場合の「テント」の多発性
を意味している。「良好」または「優秀」の結果
は認めうる縞または斑紋がなくそして「テント」
の存在しない良好または優れた画像品質を示して
いる。

【表】

【表】 例 ９ 次の成分を使用して黄色トナーを製造する。

【表】 ミル処理時間が４時間である以外は例１の記載
と同様にしてトナーを製造する。 トナーを乾燥させ粉末化しそしてジメチルポリ
シロキサンで表面処理した後それを等量の例１に
記載のイオン性共重合体ビーズ物質と混合し、そ
してそれを米国特許第4087279号明細書の自動調
色装置を使用して調色することにより、光重合体
画像を現像する。対照トナー（重合体ビーズを含
有せず）をもまた使用して同一調色装置中で同様
の光重合体像を調色する。本発明のトナーは縞の
ないそして斑紋を有しない良好な品質の像を生成
させる。対照トナーは縞がありそして斑紋のある
画像を生成する。 例 10 次の成分を使用して黒色トナーを製造した。

【表】

【表】 例１の記載と同様にしてトナーを製造する。 トナーを乾燥させ、粉末にし、そしてジメチル
ポリシロキサンで表面処理した後、それを例１に
記載のイオン性共重合体ビーズ物質の等量と混合
する。比較目的のためにビーズ物質なしのトナー
を製造する。両方のトナーを使用して例１に記載
の調色装置を使用して調色することによつて光重
合体像を現像する。本発明のトナーは良好な品質
の像を生成し、一方対照トナーは縞のあるまだら
の像を生成する。 例 11 次の成分を使用してマゼンタトナーを製造す
る。

【表】 このトナーは例１の記載と同様にして製造され
る。トナーを乾燥させ、粉末化しそしてジメチル
ポリシロキサンで表面処理した後、それを例１に
記載のイオン性共重合体ビーズ物質の等量と混合
し、そしてこれで例１に記載の調色装置を使用し
て光重合体画像を現像する。また重合体ビーズを
含有しない対照トナーを使用して同様の方法で同
様の像を調色する。本発明のトナーは良好な品質
の縞およびまだらのない画像を生成するが、一方
対照トナーを使用して製造された画像は縞があり
且つまだらを有している。 例 12 例１の記載と同様のシアントナーを製造する。
トナーを乾燥させ、粉末化しそして例１に記載の
ようにしてジメチルポリシロキサンで表面処理し
た後、それを６試料に分割する。これらの試料の
うちの５個を種々のサイズ（ふるいにより決定）
のポリメチルメタアクリレートビーズの等量と混
合する。対照はポリメチルメタクリレートビーズ
を含有していない。すべてのトナーを使用して例
１に記載のようにして光重合体像を現像して次の
結果を得る。

【表】

【表】 例 13 例10に記載のものと同様の黒色トナーを製造す
る。トナーを例10に記載のようにして乾燥、粉末
化および表面処理しそして次いでこれを２試料に
分割する。試料１（対照）はそれ以上の処理なし
に使用される。試料２は例１に記載のイオン性共
重合体ビーズ物質の等量と更に混合される。次い
で両トナー試料を使用して像表面にトナーを適用
するためにアクリルパツドを使用して光重合体画
像を現像する。全面積がおおわれるまでパツドを
水平に像表面に沿つて移動させそして次いで全面
積がおおわれるまで像を横切つて垂直に移動させ
る。手による圧力は使用しない。１サイクルは完
了した水平被覆および完了した垂直被覆よりな
る。20サイクルが像部分の完全な「調色」を確実
ならしめる。両画像試料の縞およびまだらを検査
する。重合体ビーズを有するトナーは、均一な縞
およびまだらのない画像を生成させ、一方対照ト
ナーで調色した画像はかなりのまだらおよび縞を
有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A) ５〜60μｍの範囲のサイズ分布を有しそ
   してその重合体粒子の15％以下が10μｍより小
   でありそしてその重合体粒子の15％以下が相当
   球直径50μｍより大である実質的に無色で不活
   性な非検電性球形重合体粒子25〜75重量％と、 (B) 0.2〜30μｍの範囲内のサイズ分布を有しそし
   てその50％以下が1μｍより小さい粒子サイズ
   である色料粒子75〜25重量％の緊密な混合物よ
   り本質的になる、像様粘着性および非粘着性部
   分を有する感光性要素のカラー現像に使用する
   ための乾燥トナー粒子。 ２ 球形重合体粒子がポリメチルメタクリレー
   ト、ポリエチルメタクリレート、ポリエチレン、
   ポリビニルクロリド、および式Ｒ−CH＝CH₂（式
   中Ｒは水素、１〜８個の炭素原子を有するアルキ
   ルよりなる群から選ばれる）を有するα−オレフ
   インと３〜８個の炭素原子を有するα，β−エチ
   レン性カルボン酸とのイオン性共重合体（これは
   カルボン酸基の10〜90％を共重合体全体にわたつ
   て均一に分散された金属イオンでの中和によつて
   イオン化せしめられている）よりなる群から選ば
   れる、前記特許請求の範囲第１項記載のトナー粒
   子。 ３ 球形粒子がイオン性共重合体である前記特許
   請求の範囲第２項記載のトナー粒子。 ４ 色料粒子がポリシロキサン化合物で処理され
   ている前記特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
   一つに記載のトナー粒子。 ５ ポリシロキサン化合物がジメチルポリシロキ
   サンである、前記特許請求の範囲第４項記載のト
   ナー粒子。 ６ 球形粒子が平均粒子サイズ約23μｍを有し、
   そしてその粒子の約10％以下が10μｍより小であ
   りそしてその粒子の約１％以下が50μｍより大で
   あるようなイオン性共重合体である、前記特許請
   求の範囲第３項記載のトナー粒子。