JPH04226478A - 高い光沢の静電液体現像液を作るための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はトナー粒子を作るための方法に関
する。さらに詳細に、本発明は基体に融着した際に高い
光沢の画像を生ずる、静電液体現像液用のトナー粒子を
作るための方法に関するものである。

【０００２】

【背景技術】絶縁性の非極性液体中に分散したトナー粒
子によって静電的潜像を現像することは周知である。こ
のような分散材料は液体トナーまたは液体現像液として
知られている。静電的潜像は、一様な静電的電荷をもつ
光伝導性層を用意し、ついで放射線エネルギーの変調し
たビームにこれをさらすことにより静電的電荷を放電し
て作られる。静電的潜像を作るための別の方法も知られ
ている。例えば、１つの方法は誘電的表面をもつキャリ
アを用意し、予め形成した静電的電荷をこの表面に移動
するのである。

【０００３】有用な液体現像液は熱可塑性樹脂と非極性
液体とから構成されている。一般には色素またはピグメ
ントのような適当な着色材が存在している。この着色し
たトナー粒子は非極性の液体中に分散されており、この
液体は一般に１０９オームｃｍを超す高い体積抵抗率、
３．０以下の低い誘電率および高い蒸気圧などを有して
いる。トナー粒子の平均サイズは、例えば以下で説明す
るマルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計により測定して＜
３０μｍである。静電的潜像が形成された後、この像は
非極性液体中に分散された着色トナー粒子で現像され、
そしてこの画像はついでキャリアシートに対し転写され
る。

【０００４】液体現像液を作る多くの方法がある。この
ような調製法の１つにおいて、トナー粒子は非極性分散
剤中に１つまたはいくつかのポリマーを、ピグメント粒
子例えばカーボンブラックとともに、高められた温度で
溶解することにより作られる。この液を撹拌しながらゆ
っくりと冷却し、これにより粒子の沈殿が生じる。上記
の方法をくり返すことにより、ある種の材料ではサイズ
が１ｍｍより大きなものが認められることが知られてい
る。非極性液体に対する固体の比率を高めることにより
、トナー粒子を所望のサイズ範囲内にコントロールする
ことができるが、生成される画像濃度が比較的低いこと
もあり、またキャリアシートに対し画像の転写が行われ
るとき、これに転写される画像の量が比較的低いことが
認められている。この方法での粒子は沈殿メカニズムに
より形成され、粉砕媒体の存在下で磨砕をされておらず
、これが性能の劣った液体現像液の生成に寄与している
のである。

【０００５】トナー粒子を作るいま１つの方法において
、熱可塑性樹脂とピグメントの非極性液体との可塑化物
はゲルまたは固体の塊りを形成させ、これは細片に砕か
れ非極性液体がさらに加えられ、この細片は粒子状にウ
エット磨砕をされ、そして磨砕が続けられて粒子から伸
長するせんいを形成するように引き出すものと考えられ
る。この方法は改善されたトナーを作るのに有用なもの
であるが、長い時間と余分な取り扱い材料、つまりいく
つかの装置などを必要とする。

【０００６】Ｌａｒｓｏｎ氏の米国特許第４，７６０，
００９号中で述べられている方法により、静電液体現像
液は１つの装置中で作られている。この方法は、マルベ
ルン３６００Ｅ粒子サイズ計で測って１０μｍまたはこ
れ以下の粒子サイズをもつトナーを得ることができるが
、この所要の粒子サイズを達成するためには比較的長い
磨砕時間が必要である。

【０００７】静電液体現像液用のトナー粒子を作るため
のさらに別の既知方法は： Ａ．装置中で熱可塑性樹脂、任意的に着色材、および１
２０より小さいカウリ−ブタノール値をもつ炭化水素液
体とを、分散物が少なくとも２２重量％の全固形％を含
むように可動粉砕媒体により高められた温度において分
散させ、ここで可動の粉砕媒体は剪断力および／または
衝撃力を発生するものとし、その間に装置内の温度を、
樹脂が可塑化しかつ液状化するのに充分で、かつ炭化水
素液体が沸騰しまた着色材が存在するときはこれが分解
する点以下の温度に維持し、 Ｂ．少なくとも２２重量％の全固体％を含む分散物を、
分散物の樹脂を沈殿させるため装置中で冷却し、粉砕媒
体は冷却中および冷却後も継続的な動きを維持させ、こ
れにより１０μｍまたはこれより小さな平均粒子サイズ
をもつトナー粒子を形成させ、そして Ｃ．トナー粒子の分散物を粉砕媒体から分離することか
ら構成されている。この方法は同様の装置を使用する従
来既知の方法よりはるかに速やかに液体現像液を作るこ
とができるが、この静電液体現像液の使用に際してある
種のピグメントは、紙のような基体に対する融着で低い
光沢をもつトナー粒子を生ずることが知られている。

【０００８】前記の不都合さは克服することができ、そ
してトナー粒子は高められた温度でトナー各成分の余分
な処理を必要としないで作れることが認められ、これに
よりマルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計で測って１０μ
ｍまたはこれ以下の平均粒子サイズをもつトナー粒子が
分散され、かつ同一装置中で短い磨砕時間によって作ら
れる。キャリアシートに対するこのようにして作ったト
ナー粒子画像の転写は、適当な濃度のコピーまたは複製
を与える実質量の画像転写を生じる。融着した画像は改
善された光沢性、良好な色調強度、増大したプロセス寛
容度、すなわち、ピグメントが良く分散されかつ安定で
あることにより色調のずれがない、背景よごれの減少、
改良されたドット解像性と転写のラチチュード、および
所定濃度に達するためにさらに少ない現像量の必要性、
などをもつことが認められた。

【０００９】

【発明の要点】本発明によれば、 （Ａ）　　少なくとも１つの熱可塑性樹脂、少なくとも
１つのピグメント、および１２０より小さいカウリ−ブ
タノール値をもつ炭化水素液体を分散物が少なくとも１
０重量％の全固体％を含むように粉砕媒体により分散さ
せ、ここで可動の粉砕媒体は剪断力および／または衝撃
力を発生するものとし、その間に装置内の温度を樹脂が
炭化水素液体により可塑化しまたは液状化する点の少な
くとも１５℃上で、かつ炭化水素液体が沸騰しまた樹脂
および／またはピグメントが分解する点以下の温度に５
〜１８０分間維持し、 （Ｂ）　　工程（Ａ）のように樹脂、ピグメント、およ
び炭化水素液体の分散を継続させ、この間装置内の温度
は樹脂が炭化水素液体によりもはや可塑化または液状化
されない点の、少なくとも５℃低い点から少なくとも１
０℃上までの範囲内に５〜１８０分間維持し、（Ｃ）　
　少なくとも１０重量％の全固体％を含む分散物を、分
散物の樹脂を沈殿させるため装置中で冷却し、粉砕媒体
は冷却中および冷却後も継続的な動きを維持させ、これ
により１０μｍまたはこれより小さな平均粒子サイズを
もつトナー粒子を形成させ、そして（Ｄ）　　トナー粒
子の分散物を粉砕媒体から分離する工程からなる用紙に
融着した際に紙の光沢より≧１０単位大きい光沢をもつ
、静電液体現像液用のトナー粒子を作るための方法が提
供される。

【００１０】

【発明の具体的説明】本発明の方法は一般に非極性液体
の炭化水素液体中で電気泳動的の動きをするトナー粒子
に関する。このトナー粒子は、少なくとも１つの熱可塑
性ポリマーまたは樹脂、適当なピグメント、および以下
でさらに詳述する炭化水素分散剤液体から作られる。追
加的な成分、例えば、電荷制御剤、補助剤、ポリエチレ
ン、シリカのような微細粒子サイズの酸化物などを添加
することができる。

【００１１】分散剤炭化水素液体は、好ましく非極性の
分岐鎖脂肪族炭化水素であり、さらに詳しくはアイソパ
ールＲ−Ｇ、アイソパールＲ−Ｈ、アイソパールＲ−Ｋ
、アイソパールＲ−Ｌ、アイソパールＲ−Ｍおよびアイ
ソパールＲ−Ｖである。これらの炭化水素液体は極めて
高い純度レベルをもつ、イソパラフィン系炭化水素のせ
まい留分範囲のものである。例えば、アイソパールＲ−
Ｇの沸点の範囲は１５７°〜１７６℃、アイソパールＲ
−Ｈは１７６°〜１９１℃、アイソパールＲ−Ｋは１７
７°〜１９７℃、アイソパールＲ−Ｌは１８８°〜２０
６℃、アイソパールＲ−Ｍは２０７°〜２５４℃そして
アイソパールＲ−Ｖは２５４．４°〜３２９．４℃など
である。アイソパールＲ−Ｌは約１９４℃の中間沸点を
有している。アイソパールＲ−Ｍは８０℃の引火点と３
３８℃の発火点とをもっている。厳格な製造規格がイオ
ウ、酸、カルボキシルおよび塩化物のようなものを数ｐ
ｐｍに制限している。これらは実質的に無臭で、ごく僅
かなパラフィン臭を与えるだけである。これらは極めて
高い安定性をもち、すべてエクソン社により製造されて
いる。

【００１２】エクソン社製の高純度ノルマルパラフィン
液体のノルパールＲ１２、ノルパールＲ１３およびノル
パールＲ１５を使用することもできる。これらの炭化水
素液体は以下の発火点と引火点温度を有してする：　　
　　　　液　　　　体　　　　　　　　引火点（℃）　
　　　　　発火点（℃）　　ノルパールＲ１２　　　　
　　　　６９　　　　　　　　　　　　　　２０４　　
ノルパールＲ１３　　　　　　　　９３　　　　　　　
　　　　　　　２１０　　ノルパールＲ１５　　　　　
　１１８　　　　　　　　　　　　　　２１０

【００１
３】この他の有用な炭化水素液体はエクソン社製のアロ
マチックＲ１００、アロマチックＲ１５０およびアロマ
チックＲ２００である。これらの液体炭化水素は以下の
カウリ−ブタノール値（ＡＳＴＭ　Ｄ１１３３）、引火
点、ＴＴＣ、℃（ＡＳＴＭ　Ｄ５６）、および蒸気圧、
３８℃でのｐＫａ（ＡＳＴＭ　Ｄ２８７９）を有してい
る。

【００１４】 　　　　　　液　　　　　　体　　　　　　　　カウリ
−ブタノール値　　　　引火点　　　　　蒸気圧　　ア
ロマチックＲ１００　　　　　　　　　　９１　　　　
　　　　　　　　　　４３℃　　　　１．７　　アロマ
チックＲ１５０　　　　　　　　　　９５　　　　　　
　　　　　　　　６６℃　　　　０．５　　アロマチッ
クＲ２００　　　　　　　　　　９５　　　　　　　　
　　　　１０３℃　　　　０．１７

【００１５】分散剤
炭化水素液体はすべて１０９オームｃｍを超す電気体積
抵抗率と３．０以下の誘電率とを有している。２５℃で
の蒸気圧は１０トルよりも小さい。アイソパールＲ−Ｇ
はタグ密閉カップ法で測って４０℃の引火点をもち、ア
イソパールＲ−ＨはＡＳＴＭ５６で測って５３℃の引火
点をもっている。アイソパールＲ−ＬとアイソパールＲ
−Ｍとは、同じ方法で測ってそれぞれ６１℃と８０℃の
引火点を有している。これらは好ましい分散剤非極性液
体であるが、すべての好適な分散剤炭化水素液体の主要
な特性は電気体積抵抗率と誘電率とである。これに加え
て、分散剤非極性液体の１つの特徴は３０より小さなカ
ウリ−ブタノール値で、ＡＳＴＭ　Ｄ１１３３で測って
好ましく２７または２８付近のものである。

【００１６】分散剤炭化水素液体に対する樹脂の比率は
、両者の組み合わせが作業温度において可塑化されまた
は液状化される程度のものである。炭化水素により樹脂
が可塑化されまたは液状化される温度は当業者により容
易に測定される。前記の方法および希釈をする前におい
て、炭化水素液体は液体現像液の全重量を基準に５〜９
０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の分量に存在す
る。液体現像液中の固体の全重量は１０〜９５重量％、
好ましくは２０〜７０重量％である。液体現像液中の固
体の全重量は、もっぱらその中に分散している各成分、
例えば、ピグメント、補助剤、などを含めた樹脂の量に
基づくものである。

【００１７】有用な熱可塑性樹脂またはポリマーには以
下のものが含まれる：エチレンビニルアセテート（ＥＶ
Ａ）のコポリマー類（エルバックスＲ樹脂、デュポン社
）、アクリル酸およびメタアクリル酸よりなる群から選
ばれたα，β−エチレン性不飽和酸とエチレンとのコポ
リマー類、エチレン（８０〜９９．９％）／アクリルま
たはメタアクリル酸（２０〜０％）／メタアクリルまた
はアクリル酸のＣ１〜５アルキルエステル（０〜２０％
）、パーセントは重量による、のコポリマー；ポリエチ
レン、ポリスチレン、アイソタクティックポリプロピレ
ン（結晶性）、ユニオンカーバイド社によりベークライ
トＲＤＰＤ６１６９、ＤＰＤＡ６１８２ナチュラルおよ
びＤＴＤＡ９１６９ナチュラルの商品名の下に販売され
ているエチレンエチルアクリレート系のもの；ユニオン
カーバイド社により販売されているエチレンビニルアセ
テート樹脂、例えばＤＱＤＡ６４７９ナチュラルとＤＱ
ＤＡ６８３２ナチュラル７；デュポン社のスルリンＲア
イオノマー樹脂またはこれらのブレンドなどである。

【００１８】好ましいコポリマーはアクリル酸またはメ
タアクリル酸のいずれかであるα，β−エチレン性不飽
和酸とエチレンとのコポリマーである。このタイプのコ
ポリマーの合成はＲｅｅｓ氏の米国特許第３，２６４，
２７２号中で述べられており、この開示を参考に挙げて
おく。 Ｒｅｅｓ氏の特許中に述べられている、イオン化しうる
金属化合物をもつ酸を含むコポリマーの反応は、好まし
いコポリマーを作るという目的のためには除外される。

【００１９】エチレン成分はコポリマーの約８０〜９９
．９重量％、また酸成分はコポリマーの約２０〜０．１
重量％に存在している。コポリマーの酸価は１〜１２０
、好ましく５４〜９０の範囲である。酸価はポリマー１
ｇを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数である
。ＡＳＴＭ　Ｄ１２３８、方法Ａにより１０〜５００の
メルトインデックス値（ｇ／１０分）が測定される。 このタイプの特に好ましいコポリマーは、それぞれ酸価
６６と５４、１９０℃で測定したメルトインデックス値
１００と５００、とを有している。

【００２０】その上、樹脂は以下の好ましい諸特性を有
している： １．補助剤、例えば金属石けん、ピグメントなどを分散
することができる、 ２．４０℃以下の温度で分散剤液体中に実質的に不溶性
であり、そのため樹脂は保存中溶解または溶媒和をしな
い、 ３．５０℃を超す温度で溶媒和しうる、４．例えばホリ
バ計器社製のホリバＣＡＰＡ−５００遠心自動粒子解析
計で測定して、直径０．１〜３．６μｍ（好ましいサイ
ズ）の間；またマルベルン社製のマルベルン３６００Ｅ
粒子サイズ計で測定して１〜１０μｍの間の粒子を作る
よう粉砕することができる、５．例えばホリバ計器社製
のホリバＣＡＰＡ−５００遠心自動粒子解析計で、溶剤
粘度１．２４ｃｐ、溶剤密度０．７６ｇ／ｃｃ、１，０
００ｒｐｍの遠心回転を用いた試料密度１．３２、粒子
サイズ範囲０．０１μｍから３．６μｍ以下、そして粒
子サイズカット１．０μｍにより測定して３．６μｍま
たはこれ以下の粒子（面積による平均）、および前記の
マルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計で測定した平均粒子
サイズ１０μｍの粒子を作ることができる、 ６．７０℃を超す温度で溶融される、上記３．の溶媒和
により、トナー粒子を形成する樹脂は膨潤しあるいはゼ
ラチン状となる。

【００２１】当業者に知られているような電荷制御剤の
１種または数種を、必要なれば電荷を付与するため添加
することができる。炭化水素液体に可溶性の適当なイオ
ン性または両イオン性の電荷制御剤化合物は、現像液の
固体１ｇ当たり０．２５〜１，５００ｍｇ、好ましくは
２．５〜４００ｍｇの分量で一般に使用され、これらに
は以下のものが含まれる：レシチン、ウイトコ社により
製造されている油溶性のペトロレウムスルホネートであ
る、塩基性カルシウムペトロネートＲ、塩基性バリウム
ペトロネートＲ、中性バリウムペトロネート；アルキル
サクシンイミド（シェブロン化学社製）など；ジオクチ
ルスルホサクシネートナトリウム（アメリカンシアナミ
ド社製）、ジルコニウムオクトエート、オレイン酸銅、
ナフテン酸鉄、などのイオン性電荷制御剤；非イオン性
電荷制御剤、例えば、ポリエチレングリコールソルビタ
ンステアレート、ニグロシン、トリフェニルメタン系の
色素、およびウイトコ社により販売されているエンホス
ＲＤ７０−３０ＣとエンホスＲＦ−２７−８５で、これ
らはそれぞれ飽和および不飽和の酸置換基をもつリン酸
化されたモノ−およびジグリセライドのナトリウム塩で
ある、などである。

【００２２】前に述べたように、ピグメントが樹脂中に
分散されて潜像を可視的のものとしている。ピグメント
は現像液固体の全重量を基準にして約６０重量％まで存
在させることができ、好ましくは０．０１〜３０重量％
の分量である。ピグメントの分量は現像液の用途により
変更される。ピグメントの例には以下のものが含まれる
。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】実際はどのピグメントも本発明による静電
液体現像液の作成に際し使用できるのであるが、すべて
のピグメントが光沢を実質的に増加するのではないこと
が認められた。光沢は紙パルプ工業技術協会（ＴＡＰＰ
Ｉ）規格法７４８０で、７５°の角度で測定した入射光
（正）反射率を意味している。改善された光沢を示す好
ましいピグメントには、前記のピグメントリスト中に示
した、キンドＲレッドＲ６７００、キンドＲレッドＲ６
７１３、Ｌ７４−１３５７イエロー、シコファストＲイ
エローＤ１１５５およびイルガライトＲレッドＣ２Ｂな
どが含まれる。

【００２６】静電液体現像液に対して加えることのでき
るこの他の成分、微細粒子サイズの酸化物、例えば、シ
リカ、アルミナ、チタニアなどの好ましく０．５μｍま
たはこれより小さなものを液状化した樹脂中に分散させ
ることができる。これらの任意的な酸化物はピグメント
として用いることができ、あるいはピグメントと組み合
わせて用いることもできる。金属粒子も使用することが
できる。

【００２７】静電液体現像液のいま１つの追加的な成分
は補助剤で、これは少なくとも２個のヒドロキシ基を含
むポリヒドロキシ化合物、アミノアルコール、ポリブチ
レンサクシンイミド、金属石けん、および３０より大き
いカウリ−ブタノール値をもつ芳香族炭化水素よりなる
群から選ぶことができる。この補助剤は一般に現像液の
固体１ｇ当たり１〜１，０００ｍｇ、好ましくは１〜２
００ｍｇの分量で使用される。上記の各種補助剤の例は
：

【００２８】〔ポリヒドロキシ化合物〕　　エチレン
グリコール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシ
ン−４，７−ジオール、ポリ（プロピレングリコール）
、ペンタエチレングリコール、トリプロピレングリコー
ル、トリエチレングリコール、グリセロール、ペンタエ
リスリトール、グリセロール−トリ−１２ヒドロキシス
テアレート、エチレングリコールモノヒドロキシステア
レート、プロピレングリセロールモノヒドロキシステア
レート、などでＭｉｔｃｈｅｌｌ氏の米国特許第４，７
３４，３５２号中で述べられている；

【００２９】〔アミノアルコール化合物〕　　トリイソ
プロパノールアミン、トリエタノールアミン、エタノー
ルアミン、３−アミノ−１−プロパノール、ｏ−アミノ
フェノール、５−アミノ−１−ペンタノール、テトラ（
２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミンなどでＬａｒ
ｓｏｎ氏の米国特許第４，７０２，９８５号中で述べら
れている；

【００３０】〔ポリブチレンサクシンイミド
〕　　シェブロン社により販売されているＯＬＯＡＲ−
１２００、この分析情報はＫｏｓｅｌ氏の米国特許第３
，９００，４１２号の第２０欄、第５〜１３行に発表さ
れており、これを参考に挙げておく；約６００の数平均
分子量（蒸気圧浸透法）をもつアモコ５７５で、無水マ
レイン酸をポリブテンと反応させてアルケニルコハク酸
無水物とし、ついでこれをポリアミンと反応させること
により作られる。アモコ５７５は界面活性剤４０〜４５
％、芳香族炭化水素３６％、そして残部は油分、その他
でＥｌ−ＳａｙｅｄとＴａｇｇｉ両氏の米国特許第４，
７０２，９８４号中に述べられている；

【００３１】〔金属石けん〕　　アルミニウムトリステ
アレート；アルミニウムジステアレート；バリウム、カ
ルシウム、鉛および亜鉛のステアレート；コバルト、マ
ンガン、鉛および亜鉛のリノレート；アルミニウム、カ
ルシウムおよびコバルトのオクトエート；カルシウムと
コバルトのオレエート；亜鉛パルミテート；カルシウム
、コバルト、マンガン、鉛および亜鉛のナフテネート；
カルシウム、コバルト、マンガン、鉛および亜鉛のレジ
ネートなど。金属石けんはＴｒｏｕｔ氏の米国特許第４
，７０７，４２９号中で述べられているようにして熱可
塑性樹脂中に分散される；そして

【００３２】〔芳香族炭化水素〕　　ベンゼン、トルエ
ン、ナフタレン、置換されているベンゼンおよびナフタ
レン化合物、例えば、トリメチルベンゼン、キシレン、
ジメチルエチルベンゼン、エチルメチルベンゼン、プロ
ピルベンゼン、アロマチックＲ１００エクソン社製のＣ
９とＣ１０アルキルで置換されたベンゼンの混合物、な
どでＭｉｔｃｈｅｌｌ氏の米国特許第４，６６３，２６
４号中で述べられている。前述の各米国特許の記述をこ
こに参考に挙げておく。

【００３３】静電液体現像液中の粒子は好ましく１０μ
ｍまたはこれより小さい平均粒子サイズを有している。 マルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計により測られる平均
粒子サイズは、液体現像液の用途に応じて変えることが
できる。現像液の樹脂粒子はそれから一体的に伸長する
複数のせんいを持って形成されることもそうでないこと
もあるが、トナー粒子から伸長するせんいの形成は好ま
しいものである。ここで用いた“せんい”の語はせんい
状、巻きひげ状、触毛状、小絲状、毛根状、ひも状、毛
髪状、さか毛状、その他のようなものを伴って形成され
ている着色トナー粒子のことを意味している。

【００３４】本発明の方法を行うのに際して、適当な混
合または配合装置、例えば、磨砕機、加熱ボールミル、
スベコ社により製造されたスベコミルのような加熱振動
ミルに粉砕媒体を備えたものなどが、分散と磨砕その他
のために用いられる。一般的には、樹脂、ピグメント、
および分散剤炭化水素液体が、１０〜９５％好ましくは
２０〜７０重量％の固体分％で、分散工程を始めるのに
先立って装置中に入れられる。任意的に、ピグメントは
樹脂と分散剤炭化水素液体とが均質化した後で加えるこ
ともできる。Ｍｉｔｃｈｅｌｌ氏の米国特許第４，６３
１，２４４号中で述べられたもののような極性の添加物
を、例えば、極性添加物と分散剤炭化水素液体の重量を
基準に１００％まで装置中に存在させることもできる。

【００３５】分散は一般に２つの異なるレベルの高めら
れた温度において２段階に行われ、その第１段階は樹脂
が炭化水素液体により可塑化しまたは液状化する点の少
なくとも１５℃上で、しかも炭化水素液体または極性の
添加物が存在するときは、沸騰しまた樹脂が分解するよ
うな点以下の温度であり、そして第２段階は樹脂が炭化
水素液体によりもはや可塑化または液状化されない点の
、少なくとも５℃低い点から少なくとも１０℃上までの
温度である。第１段の分散は５〜１８０分、好ましくは
１５〜３０分間行われ、第２段の分散は５〜１８０分、
好ましくは１５〜４５分間行われる。好ましい温度の範
囲は工程ＡとＢについて、それぞれ９０〜１０５℃と６
５〜８０℃である。しかしながら使用した特定の成分に
よっては、この範囲外の別の温度もそれが前記の数値的
の要件に合致するならば適当である。

【００３６】装置中で不規則な動きをする粉砕媒体の存
在がトナー粒子分散物を作るために必要である。各成分
の撹拌はたとえ高速度であっても、適切なサイズ、配列
および形態に分散されたトナー粒子を作るには充分でな
いことが認められた。有用な粉砕媒体はステンレス鋼、
炭素鋼、アルミナ、セラミック、ジルコニア、シリカ、
およびシリマナイトよりなる群から選ばれた粒状の、例
えば球、円筒などの形のものである。黒以外の着色材が
使用されるときは炭素鋼の粉砕媒体が特に有用である。 粉砕媒体の代表的な直径は０．０４〜０．５インチ（１
．０〜約１３ｍｍ）の範囲である。

【００３７】極性添加剤の存在または存在なしの装置中
の各成分の所望の分散が達成されるまで、液状である混
合物により両分散工程で代表的に０．５〜１．５時間分
散した後、分散物は分散剤の樹脂を沈殿させるために冷
却する。冷却は磨砕機のような同一装置中で行われ、こ
の間ゲルまたは固体の塊りの生成を阻止するため粉砕媒
体により冷却と同時に磨砕をする。冷却は当業者に知ら
れている方法により行われ、分散装置に隣接する外部冷
却ジャケットを通じて冷水または冷媒を循環させたり、
あるいは周囲温度に冷えるまで分散物を放置するなどに
限定するものではない。樹脂はこの冷却中に分散物から
沈殿する。代表的に冷却温度は１５℃から５０℃の範囲
である。

【００３８】マルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計で測っ
て１０μｍまたはこれ以下、前記のホリバ遠心粒子解析
器または他の同等の装置を用いて測って３．６μｍまた
はこれ以下の平均粒子サイズのトナー粒子が、以前の方
法と比べたとき比較的短時間の磨砕により形成される。 所望の粒子サイズのものが通常の作業時間内、例えば、
８時間またはこれ以下、好ましくは４時間またはこれ以
下で達成されることが好ましい。

【００３９】マルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計は、平
均粒子サイズを測るために撹拌している試料のレーザー
回折光の散乱を利用している。ホリバとマルベルンの両
計器は、平均粒子サイズを測るために異なる方法を用い
ているからその値も相違する。両計器についてトナー粒
子平均サイズのマイクロメター（μｍ）での関係は以下
のとおりである：

【表３】

【００４０】この関係は、両計器について得られた６７
種の静電液体現像液の試料（本発明のものではない）の
、平均粒子サイズ値の統計的解析により得られたもので
ある。ホリバの値の予想範囲は９５％の信頼限界での直
線回帰を用いて得られた。本明細書の請求項中の粒子サ
イズの値はマルベルンの計器を使用して測定したものと
してある。

【００４１】冷却しそして当業者に知られた手段により
粉砕媒体からトナー粒子分散物を分離した後、分散物中
のトナー粒子濃度を減少させ、トナー粒子に所定極性の
静電的電荷を付与し、あるいはこれらの変形の組み合わ
せたものを行うことができる。分散物中のトナー粒子濃
度は、すでに前述したように追加の分散剤炭化水素液体
の添加により減少される。この希釈は通常トナー粒子濃
度を、分散剤炭化水素液体について０．１〜１０重量％
、好ましくは０．３〜４．０そしてさらに好ましくは０
．５〜２重量％とするように行われる。

【００４２】前に示したタイプの炭化水素液体に可溶な
イオン性または両イオン性電荷制御剤化合物の１種また
は数種を、所望のポジチブまたはネガチブの電荷を付与
するために加えることができる。この添加は工程中のい
つでも行うことができ；好ましくは工程の末期、例えば
、粉砕媒体が除かれトナー粒子の希釈が行われるときで
ある。もし希釈用の分散剤炭化水素液体が添加されるな
らば、イオン性または両イオン性の化合物はこの前に、
同時に、またはその後で添加することができる。前述の
タイプの補助剤化合物が現像液の調製中にすでに加えら
れていないならば、これは現像液に電荷が付与される前
またはその後で添加することができる。補助剤化合物は
好ましく分散工程後に添加される。

【００４３】

【産業上の利用性】本発明の改良された方法は、トナー
粒子から伸長する複数のせんいをもつ静電液体現像液を
生成する。この液体現像液は制御された粒子サイズ範囲
をもつトナー粒子を含み、これは静電液体現像液を作る
ため同じ装置を使用する従来知られた方法よりはるかに
迅速に作ることができ、そして融着に際し高い光沢をも
つ画像を生ずる。この現像液は液体タイプのものであり
、特にコピー、例えば、黒白と同じく各種色調のオフィ
スコピーの作成；またはカラープルーフ、例えば、イエ
ロー、シアンおよびマゼンタと必要に応じ黒の標準色を
使用する画像の複製、などに有用なものである。コピー
とプルーフに際しトナー粒子は静電潜像に対して適用さ
れる。この改良されたトナー粒子に対し期待されるこの
他の用途は、例えば、微細粒子状の磁性材料または金属
粉末を含むトナー粒子を用いるコピーまたは画像の作成
；導体を含むトナーを用いる導線、抵抗器、キャパシタ
ーおよびその他の電子部品；リソグラフ印刷板などがあ
る。

【００４４】

【実施例】以下の各実施例において、部とパーセントと
は重量により示すが発明を限定するものではない。各実
施例中で、メルトインデックスはＡＳＴＭ　Ｄ１２３８
の方法Ａで測定し、面積による平均粒子サイズは前述の
マルベルン社製のマルベルン３６００Ｅ粒子サイズ計で
測定し、導電率は５ｖの低電圧、５Ｈｚにおいてピコム
オー（ｐｍｈｏｓ）／ｃｍで測定し、そして濃度はマク
ベス濃度計ＲＤ９１８型を用いて測定した。鏡面光沢は
、パシフィックサイエンティフィック社製のグロスガー
ドＩＩＲ光沢度計を４９．１の光沢値をもつ白いタイル
と１００の光沢値をもつ黒タイルで補正したものを用い
、７５°の角度において測定した。

【００４５】実施例　　１ 各トナー試料を以下の方法を用いて作った：イエロート
ナー（試料１、対照例）は直径０．１８５７インチ（４
．７６ｍｍ）の炭素鋼球を備えたユニオンプロセス社製
のユニオンプロセス１Ｓ磨砕機に、エチレン（９１％）
とメタアクリル酸（９％）のコポリマー、１９０℃での
メルトインデックス５００、酸価６０のもの３７０ｇ、
バズフ社製のイエローピグメント、シコファストＲイエ
ローＤ１１５５の５１ｇ、アルミニウムステアレート４
．３ｇ、およびアイソパールＲ−Ｌ　１０２０ｇとを入
れた。混合物は９０℃で１時間磨砕し、２０℃に冷却し
、追加のアイソパールＲ−Ｌの６００ｇを加え、そして
さらに２時間磨砕した。測定した平均粒子サイズは１０
．４μｍであった。

【００４６】第２のイエロートナー（試料２、対照例）
は、９０℃で１時間の磨砕を７５℃で１時間の磨砕に変
更して、試料１で述べた方法により作った。混合物を約
２０℃に冷却し、追加のアイソパールＲ−Ｌの６００ｇ
を加えた。さらに２時間磨砕をした後測定した平均粒子
サイズは８．９μｍであった。

【００４７】第３のイエロートナー（試料３、対照例３
）は、９０℃で１時間の磨砕を７５℃で３時間の磨砕に
変更して、試料１で述べた方法により作った。混合物を
約２０℃に冷却し、追加のアイソパールＲ−Ｌの６００
ｇを加えた。さらに２時間磨砕をした後測定した平均粒
子サイズは１０．１μｍであった。

【００４８】第４のイエロートナー（試料４）は９０℃
で１時間の磨砕を、９０℃で３０分間磨砕しついで７５
℃で追加の３０分間磨砕に変更して、試料１で述べた方
法により作った。混合物を約２０℃に冷却し、追加のア
イソパールＲ−Ｌの５３０ｇを加えた。さらに２時間磨
砕後測定した平均粒子サイズは６．６μｍであった。

【００４９】試料１〜４は以下の方法を用いて評価をし
た：トナー濃度をほぼ１０％に調整し、パウルエヌガー
ドナー社製のラボラトリードローダウン装置を使用して
、チャンピオン製紙社製のテキストウエブ紙上にドロー
ダウン（ｄｒａｗｄｏｗｎ）を行った。像の濃度は、コ
ンスラーサイエンティフィックデザイン社の一連の計量
ロッド＃５〜＃２５を用いるか、または追加のアイソパ
ールＲ−Ｌによりトナーを固体分５％もしくは７％のい
ずれかに希釈するかにより、１．０〜１．６の間に変え
た。像はフィッシャーイソテンプ炉、２８１型で１２０
℃、１分間融着した。濃度と光沢とを測定した。光沢対
濃度データの直線回帰を用い、絶対濃度１．４における
光沢を算出した。

【００５０】酸性のポリエチレン樹脂によって作られた
イエロートナーについて、９０℃と７５℃での２段階熱
磨砕法は、７５℃または９０℃のいずれかで同一時間１
段階の熱磨砕をしたもの、もしくは７５℃でさらに長時
間熱磨砕したものより高い光沢性を示している。

【００５１】結果は以下の表４中に示してある。

【００５２】

【表４】

【００５３】実施例　　２ イエロートナー（試料５、対照例）は、９０℃で１時間
の磨砕工程を６０℃で１時間の磨砕に変更して、試料１
について述べた方法により作った。混合物をほぼ２０℃
に冷却し、追加のアイソパールＲ−Ｌの６００ｇを加え
た。さらに２時間磨砕後平均粒子サイズの測定はしなか
った。直径ほぼ０．５ｃｍの未溶融樹脂ビーズが大量に
存在していた。

【００５４】別のイエロートナー（試料６、対照例）は
、９０℃で１時間の磨砕工程を１００℃で１時間の磨砕
に変更して、試料１について述べた方法により作った。 混合物をほぼ２０℃に冷却し、追加のアイソパールＲ−
Ｌの５３０ｇを加えた。さらに２時間磨砕後測定した平
均粒子サイズは６．５μｍであった。

【００５５】別のイエロートナー（試料７、対照例）は
、９０℃で１時間の磨砕工程を１００℃で３時間に変更
して、試料１について述べた方法により作った。混合物
をほぼ２０℃に冷却し、追加のアイソパールＲ−Ｌの６
００ｇを加えた。さらに２時間の磨砕後測定した平均粒
子サイズは６．５μｍであった。

【００５６】別のイエロートナー（試料８）は、９０℃
で１時間の磨砕工程を１００℃で１５分の磨砕とつづい
て追加的の６０℃で４５分間の磨砕とに変更して、試料
１について述べた方法で作った。混合物をほぼ２０℃に
冷却し、追加のアイソパールＲ−Ｌの６００ｇを加えた
。さらに２時間の磨砕後測定した平均粒子サイズは６．
４μｍであった。

【００５７】試料５〜８は、ドローダウンをショイフェ
レン社のフェノグランドＲ紙上で行った点を変更して、
実施例１で述べたようにして評価をした。像はフィッシ
ャーイソテンプ炉２８１型で１４０℃で２分間融着した
。酸性のポリエチレン樹脂によって作られたイエロート
ナーについて、１００℃と６０℃での２段階熱磨砕法は
、１００℃で同一時間または１００℃で延長した時間の
磨砕のいずれかの１段階熱磨砕のものよりも高い光沢を
示した。６０℃ではトナーを作ることができなかった。

【００５８】結果は以下の表５中に示してある。

【００５９】

【表５】

【００６０】実施例　　３ イエローピグメントの代わりにモーベイ社製のキンドＲ
レッドＲ６７００を用いた点を変更して、試料１につい
て述べた方法によりマゼンタトナー（試料９、対照例）
を作った。このほか、９０℃で１時間の磨砕工程を１０
０℃で１時間の磨砕に変えた。平均粒子サイズは８．９
μｍであった。

【００６１】別のマゼンタトナー（試料１０、対照例）
は１００℃で１時間の磨砕工程を７５℃で１時間の磨砕
に変更して試料９で述べた方法により作った。平均粒子
サイズは７．４μｍであった。

【００６２】別のマゼンタトナー（試料１１）は１００
℃で１時間の磨砕工程の代わりに、１００℃で１５分間
磨砕をしつづいて７５℃で４５分間追加の磨砕をするよ
うに変更して、試料９で述べた方法により作った。平均
粒子サイズは８．３μｍであった。

【００６３】試料９〜１１は融着温度を１３０℃とした
ことの他は実施例１で述べたようにして評価をした。光
沢は絶対濃度１．３５の点で測定した。酸性のポリエチ
レン樹脂によって作ったマゼンタトナーについても、１
００℃と７５℃とで２段階熱磨砕法によったものは、同
じ時間１００℃または７５℃のいずれかで１段階熱磨砕
をしたものより高い光沢を示した。

【００６４】結果は以下の表６中に示してある。

【００６５】

【表６】

【００６６】実施例　　４ イエロートナー（試料１２、対照例）は、樹脂にビニル
アセテート（１８％）とエチレン（８２％）のコポリマ
ーでメルトインデックス１５０のものを用い、そしてア
イソパールＲ−Ｌの５２４ｇを２０℃で加えた点に変更
して、試料１について述べた方法により作った。平均粒
子サイズは７．９μｍであった。

【００６７】別のイエロートナー（試料１３、対照例）
は、樹脂にビニルアセテート（１８％）とエチレン（８
２％）のコポリマーでメルトインデックス１５０のもの
を用い、そしてアイソパールＲ−Ｌの５２４ｇを２０℃
で加えた点に変更して、試料２について述べた方法によ
り作った。平均粒子サイズは８．６μｍであった。

【００６８】別のイエロートナー（試料１４）は、樹脂
にビニルアセテート（１８％）とエチレン（８２％）の
コポリマーでメルトインデックス１５０のものを用い、
そしてアイソパールＲ−Ｌの５２４ｇを２０℃で加えた
点に変更して、試料４について述べた方法により作った
。平均粒子サイズは７．６μｍであった。

【００６９】試料１２〜１４は実施例１で述べたように
して評価した。光沢は絶対濃度１．３５において測定を
した。ビニルアセテート／エチレンコポリマーによって
作ったイエロートナーの１００℃と７５℃の２段階熱磨
砕法によったものは、同じ時間１００℃または７５℃の
いずれかで１段階熱磨砕をしたものより高い光沢を示し
た。

【００７０】結果は以下の表７中に示してある。

【００７１】

【表７】

【００７２】実施例　　５ イエロートナー（試料１５）は、９０℃で１時間の磨砕
工程を９０℃で３０分間磨砕しつづいてさらに７５℃で
３０分間磨砕し、そしてこの段階でアイソパールＲ−Ｌ
は１８２ｇを用いるように変更して、試料１について述
べた方法により作った。混合物をほぼ２０℃に冷却し、
追加のアイソパールＲ−Ｌの１５６１ｇを加えた。さら
に２時間の磨砕後測定した平均粒子サイズは６．６μｍ
であった。

【００７３】試料４と１５とを、現像液は固体分１２％
としまた融着温度を１４０℃とした点を変更し実施例１
中で述べたようにして評価した。光沢は絶対濃度１．２
３で測定した。固体分７０％で２段階熱磨砕をしたもの
は、固体分２９．４％で２段階熱磨砕したものよりも高
い光沢を示した。

【００７４】結果は以下の表８中に示してある。

【００７５】

【表８】

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（Ａ）　　少なくとも１つの熱可塑性
   樹脂、少なくとも１つのピグメント、および１２０より
   小さいカウリ−ブタノール値をもつ炭化水素液体を分散
   物が少なくとも１０重量％の全固体％を含むように粉砕
   媒体により分散させ、ここで可動の粉砕媒体は剪断力お
   よび／または衝撃力を発生するものとし、その間に装置
   内の温度を、樹脂が炭化水素液体により可塑化しまたは
   液状化する点の少なくとも１５℃上で、かつ炭化水素液
   体が沸騰しまた樹脂および／またはピグメントが分解す
   る点以下の温度に５〜１８０分間維持し、（Ｂ）　　工
   程（Ａ）のように樹脂、ピグメント、および炭化水素液
   体の分散を継続させ、この間装置内の温度は樹脂が炭化
   水素液体によりもはや可塑化または液状化されない点の
   、少なくとも５℃低い点から少なくとも１０℃上までの
   範囲内に５〜１８０分間維持し、（Ｃ）　　少なくとも
   １０重量％の全固体％を含む分散物を、分散物の樹脂を
   沈殿させるため装置中で冷却し、粉砕媒体は冷却中およ
   び冷却後も継続的な動きを維持させ、これにより１０μ
   ｍまたはこれより小さな平均粒子サイズをもつトナー粒
   子を形成させ、そして（Ｄ）　　トナー粒子の分散物を
   粉砕媒体から分離する工程からなる用紙に融着した際に
   紙の光沢より≧１０単位大きい光沢をもつ、静電液体現
   像液用のトナー粒子を作るための方法。
2. 【請求項２】　　工程（Ａ）の温度が９０°〜１０５℃
   の範囲であり、また工程（Ｂ）の温度が６５°〜８０°
   の範囲のものである、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　工程（Ａ）は１５〜３０分行われるも
   のである、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】　　工程（Ｂ）は１５〜４５分行われるも
   のである、請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】　　工程（Ａ）で分散物が１０〜９５％の
   固体％をもつものである、請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】　　工程（Ａ）で分散物が２０〜７０％の
   固体％をもつものである、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】　　粉砕媒体がステンレス鋼、炭素鋼、セ
   ラミック、アルミナ、ジルコニア、シリカおよびシリマ
   ナイトよりなる群から選ばれるものである、請求項１に
   記載の方法。
8. 【請求項８】　　粉砕媒体が０．０４〜０．５インチ（
   １．０〜１２．７ｍｍ）の平均直径をもつ球である、請
   求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】　　熱可塑性樹脂がエチレン（８０〜９９
   ．９％）／アクリル酸またはメタアクリル酸（０〜２０
   ％）／メタアクリルまたはアクリル酸のＣ１〜５アルキ
   ルエステル（０〜２０％）のコポリマーであり、パーセ
   ントは重量によるものである、請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】　　熱可塑性樹脂がエチレン（８９％）
    とメタアクリル酸（１１％）とのコポリマーで１９０℃
    において１００のメルトインデックス値をもつものであ
    る、請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】　　ピグメントがカーボンブラックであ
    る、請求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】　　ピグメントが着色したピグメントで
    ある、請求項１に記載の方法。
13. 【請求項１３】　　微細な粒子サイズの酸化物が存在す
    るものである、請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】　　酸化物がシリカである、請求項１３
    に記載の方法。
15. 【請求項１５】　　ピグメントの組み合わせが存在する
    ものである、請求項１に記載の方法。
16. 【請求項１６】　　工程（Ｃ）の後でトナー粒子に所定
    極性の静電的電荷を付与するため、分散物に電荷制御剤
    が加えられるものである、請求項１に記載の方法。
17. 【請求項１７】　　熱可塑性樹脂がエチレン（８９％）
    とメタアクリル酸（１１％）とのコポリマーで１９０℃
    において１００のメルトインデックス値をもつものであ
    る、請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】　　複数の熱可塑性樹脂が可塑化工程（
    Ａ）で使用されるものである、請求項１に記載の方法。
19. 【請求項１９】　　工程（Ｃ）につづいて分散物は追加
    の炭化水素液体により希釈されるものである、請求項１
    に記載の方法。
20. 【請求項２０】　　熱可塑性樹脂がエチレン（８９％）
    とメタアクリル酸（１１％）とのコポリマーで１９０℃
    において１００のメルトインデックス値をもつものであ
    る、請求項１９に記載の方法。
21. 【請求項２１】　　希釈は炭化水素液体についてトナー
    粒子濃度が０．１〜４．０重量％の間に減少するように
    行われるものである、請求項１９に記載の方法。
22. 【請求項２２】　　粒子が５μｍまたはこれ以下の平均
    粒子サイズをもつものである、請求項１に記載の方法。
23. 【請求項２３】　　粒子から伸長する複数のせんいをも
    つトナー粒子が工程（Ｂ）において生成されるものであ
    る、請求項１に記載の方法。
24. 【請求項２４】　　補助剤がポリヒドロキシ化合物、ア
    ミノアルコール、ポリブチレンサクシンイミド、金属石
    けんおよび３０以上のカウリ−ブタノール値をもつ芳香
    族炭化水素、からなる群より選ばれたものであり、ただ
    し金属石けんは熱可塑性樹脂中に分散されるものである
    、請求項１６に記載の方法。
25. 【請求項２５】　　補助剤化合物は分散工程（Ａ）の後
    で加えられるものである、請求項２４に記載の方法。
26. 【請求項２６】　　炭化水素液体が３０以下のカウリ−
    ブタノール値をもつものである、請求項１に記載の方法
    。
27. 【請求項２７】　　熱可塑性樹脂がエチレンとメタアク
    リル酸とのコポリマーである、請求項２６に記載の方法
    。
28. 【請求項２８】　　少なくとも１つのピグメントが存在
    するものである、請求項２６に記載の方法。
29. 【請求項２９】　　工程（Ｃ）の後で電荷制御剤が分散
    物に加えられるものである、請求項２８に記載の方法。
30. 【請求項３０】　　熱可塑性樹脂がエチレンとメタアク
    リル酸とのコポリマーである、請求項２９に記載の方法
    。
31. 【請求項３１】　　工程（Ｃ）につづいて分散物は追加
    の炭化水素液体によって希釈されるものである、請求項
    ３０に記載の方法。
32. 【請求項３２】　　粒子から伸長する複数のせんいをも
    つトナー粒子が工程（Ｂ）において生成されるものであ
    る、請求項３１に記載の方法。