JPH11179179A

JPH11179179A - メディアを用いた分散機

Info

Publication number: JPH11179179A
Application number: JP10128256A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Asami; 剛浅見; Aiko Ishikawa; 愛子石川; Kazuo Tsubushi; 一男津布子; Akihiko Goto; 明彦後藤; Takeshi Yuyama; 武湯山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】例え高粘度の分散液であっても短い時間で調
整することのできる、メディアを用いた分散機を提供す
る。【解決手段】ボールミル分散機１は、モータ６で駆動
されるミル３を有する。このミル３の内壁には、直径方
向に対向して配置された２枚の突起板１１が設けられ、
この突起板１１は、軸線方向に延び、また、ミル室７の
軸線方向長さとほぼ同一の長さ寸法を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、メディアを用い
た分散機に関し、より詳しくは、電子写真に用いられる
液体現像剤、感熱液、ＯＰＣ、感熱リボン、インクジェ
ット、インク、塗料などの顔料、染料及び樹脂を主成分
とする分散液の調整に用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子写真に用いられるトナーの
うち湿式トナーは、特開昭６２−１３５８４２号公報に
見られるように、粒状のメディアを用いた回転式分散機
で製造される。この種の回転式分散機において、従来、
５００ｍＰａ・Ｓ以上の高粘度分散調整液を効率良く短
時間に分散させるには、直径の大きなメディアを大量に
投入したうえで分散時間を延長することで対処しなけれ
ばならない状況にあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した高粘度の分散
調整液に関連し、従来にあっては、直径の大きなメディ
アを大量に投入して長期間、例えば３日間にわたって分
散すれば、比較的粘度の高い分散調整液であったとして
も２〜３μｍの粒径まで分散させることができるが、こ
のような手法によれば、得られる分散液の粒径を、例え
ば液体現像液（湿式トナー）として使用可能な特性を得
るのに必要な１μｍ以下の粒径まで分散させるには、１
週間以上の期間にわたって分散させなければならず、こ
のことから理解できるように生産性が非常に悪いという
問題があった。

【０００４】また、近年のカラープリンタの急激な普及
に対応して、様々な顧客の要望に応えたカラー塗工液を
調整することが必要となっているが、この要望に応じる
ために各色毎に専用の分散機を用意することは、例えば
非常に需要の少ない色に対して専用の分散機を設置する
ことは実際問題として困難であり、このため、要請のあ
った色の塗工液を調整するには、その量の大小にかかわ
らず、分散機の内部を徹底的に洗浄して混色を防止する
ことが必要となっていた。

【０００５】勿論、特定の色の塗工液を調整している最
中は、別の色の塗工液を調整することができず、複数の
色の異なる液を同時に調整することは不可能であり、こ
のことは、同一色であっても、分散液の材料の異なるも
のを少量づつ調合したい場合、一つの材料についての分
散液を分散中は、別の材料についての分散液を分散する
ことができないという不都合があった。

【０００６】本件発明者は、このような従来のメディア
を用いた分散機の問題点を鑑みて鋭意研究した結果、分
散機の分散室を形成する容器の内壁に突起を設けること
で、常温で５００ｐａ・Ｓ以上の高い粘度の分散液を短
時間に１μｍ以下の粒径まで調整することができること
を発見した。また、この突起の配置によって、比較的粘
度の低い分散液においても比較的短い時間で調整できる
ことを発見した。

【０００７】そこで、本発明の主なる目的は、比較的短
い時間で分散液を調整することのできる、メディアを用
いた分散機を提供することにある。本発明の更なる目的
は、比較的短い時間で高い粘度の分散液を調整すること
のできる、メディアを用いた分散機を提供することにあ
る。本発明の更なる目的は、比較的短い時間で高い粘度
の分散液を１μｍ以下の粒径まで調整することのでき
る、メディアを用いた分散機を提供することにある。本
発明の第２の目的は、種々の分散条件の分散液を同時に
調整することのできる、メディアを用いた分散機を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した本発明の主なる
目的及び更なる目的は、分散室を形成する容器の内壁に
突起を設けたことを特徴とする、メディアを用いた分散
機を提供することによって達成される。これは、高い粘
度の分散液であったとしても分散室において突起により
メディアがかき上げられて正常なメディアの流れを生成
することによると考えられる。また、本発明の第２の目
的は、上記の分散機において、更に、上記容器が隔壁に
よって軸線方向に複数の分散室に区画されていることを
特徴とする、メディアを用いた分散機を提供することに
よって達成される。この第２の発明のように複数の分散
室に分割することにより、一度の分散工程で異なる種類
の分散液を同時に分散させることができる。ここに、異
なる種類の分散液とは、色が異なる場合の他に、同じ色
であったとしても、その材料や濃度の異なる場合を含
む。分割室の数としては、３ないし５程度が現実的であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の分散機は、具体的には、
２種類の分散機を含む。その一つは、容器が回転する例
えばボールミル分散機を含む回転式分散機であり、他の
一つは、定置した容器内のディスクが回転するサンドミ
ル分散機である。突起は、板状、半球状、半楕球状、立
方体、円錐状、円柱状などの形状であってもよく、ま
た、異なる形状の突起を適当に組み合わせて使用しても
よい。例えば、回転式分散機の回転容器に複数の板状の
突起を用いた場合、これら突起は、回転容器の回転方向
に離置して複数枚設けるのが好ましく、より好ましくは
２枚ないし４枚である。これ以上の数の突起を設けたと
しても分散時間の短縮効果が少ないと考えられる。突起
は、分散室の軸線方向全域でその作用を発揮するために
も、分散室の軸線方向の長さとほぼ等しい長さ寸法を有
するのが好ましい。

【００１０】突起の突出量つまり分散室の内壁面から内
方への突出量は、メディアの直径の０．１ないし１０
０．０倍であるのが好ましく、より好ましくは、１．０
ないし２．０倍である。突起の突出量がこれによりも小
さいと突起を設けたことによる分散時間の短縮効果が限
られたものとなり、他方、これよりも大きいと、メディ
アの回転の妨げとなって分散時間の短縮効果が少なくな
る傾向になると考えられる。突起の配置として、例えば
回転式分散機に２枚の突起板を設ける場合には、分散室
の直径方向に対向した位置に夫々配置してもよく、分散
室の縦断面においてその一方側に偏倚させて配置させて
もよい。対向した方が粒径分布はシャープになる。あえ
て粒径分布を広くしたい場合には、一方側に配置させる
こともある。

【００１１】突起の材質は、メディアと同じ材質であっ
てもよく、特に撥水性の特性を備えていることが、分散
液に含まれる樹脂などの付着が少なくなるため、分散を
円滑に進行させる上で好ましいものとなる。突起の大き
さ又は板状の突起であればその板厚は、特に限定される
ものではなく、突起の材質によって左右されるが、一般
的には、メディアの直径の１．５ないし４倍程度である
のが好ましい。板状の突起がこれよりも薄いと、メディ
アとの衝突または接触による衝撃によって破損し易くな
り、他方、これによりも厚いと、メディアが引っかかり
難くなって適切な分散を促進することが難しくなる傾向
になる。

【００１２】本発明にいう単一及び複数の分散室は、本
発明の効果を有効に発揮させるために、その内径と軸線
方向の長さ寸法との比つまり内径／長さが０．５ないし
１．５であるのが好ましい。内径／長さが０．５よりも
小さい場合つまり分散室の軸線方向の長さ寸法が内径に
比べて大きすぎると、分散過程でメディアが軸線方向に
広がりすぎて粒子の粉砕効果が希薄化する虞がある。逆
に、内径／長さが１．５よりも大きい場合つまり分散室
の内径が軸線方向の長さ寸法に比べて大きすぎると、分
散過程でメディアが径方向に集合しすぎて粒子の粉砕が
適切に行われなくなる虞がある。

【００１３】回転容器の回転数又は容器の中に配置した
回転ディスクの回転数は、時間の経過に依存させること
なく一定であってもよいが、分散時間の経過に応じて回
転数を変更するようにしてもよい。このように回転数を
分散の進行度合いに応じて変更することにより、分散効
率を一層向上させることができる。例えば、分散液の特
性として、一般的には、分散の開始直後と、分散の中間
段階と、最終段階とでは、分散液の粘度が異なったもの
になる。この粘度の差異に応じて、例えば分散開始の当
初の粘度が高いときには回転数を高めに設定し、粘度が
低くなったら、この粘度の低下に応じて回転数を低めに
設定すれば、分散液の粘度に応じた最適な分散状態が得
られ、常に一定回転数で分散させる場合と比較したとき
に、短時間で一定の粒径まで粉砕することが可能にな
る。回転数を変更する変速の際の変速ショックを抑える
には、無段変速機構を採用して無段階に変速するのが好
ましい。

【００１４】前記容器に、作業者が前記分散室の中の分
散液のメディアの流れ状況を確認することのできる窓を
設けるのが好ましい。これにより、作業者が分散液中の
メディアの流れが正常であるか否かを確認することがで
きる。また、分散室の中の温度を制御するための分散室
温度制御手段を設けることで、季節の変化による外気の
温度変化の影響を受けることなく、年間を通じて管理さ
れた所定の温度で分散させることができる。

【００１５】本発明の分散機の容器の材料としては、メ
ディアとの長時間の接触による摩耗を回避し、更に、分
散に用いられるアイソバー、トルエン、メチルエチルケ
トンなどの有機溶剤に対して抵抗力を有するものであれ
ば任意の材料を選択すればよい。このような材料として
は、例えばナイロン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂がある。

【００１６】本発明の分散機と一緒に使用することので
きるメディアの条件としては、分散に用いられる溶剤に
よって汚染されず且つ分散室の内壁つまり回転容器の内
壁との接触により摩耗しないものであれば任意のものを
選択することができる。これに反して、摩耗し易いメデ
ィア、分散溶剤に溶解し易いメディアを採用したときに
は、摩耗材料、溶剤に溶解した材料が分散液の中に混入
して分散液自体の変色、分散液の特性に影響を及ぼすこ
とになる。本発明の分散機と一緒に使用することのでき
るメディアとしては、例えば、ジルコニア、アルミナ、
非酸化物、シリカ、ガラス又はスレンレスからなるメデ
ィアがある。代表的なメディアの特性を次の表１に列挙
する。

【００１７】表１（各種メディアの特性）メディアの種類ジルコニアアルミナスチールシリカかなずり摩擦率(ppm/h) １以下 200〜500 1,000 100硬度(kgf/mm²) 1,400 1,200 500 700 密度(g/cm³） 6.1 3.5 7.8 2.2 ここに、「かなずり摩擦率(ｐｐｍ／ｈ)」とは、ＨＤ
Ａ−５ポット分散機（容量２リットル）に直径１０ｍｍ
ボール仕込量１リットル、水仕込量０．８リットルにて
回転数１００ｒｐｍで４８時間運転したときの単位時間
あたりの平均摩耗率をいう。

【００１８】この表１から、耐摩耗性に優れたジルコニ
アが本発明に適したものであることが分かる。メディア
は、その純度が９０％以上のものは特に化学的安定性が
高く、分散溶液との反応やメディア同士の接触による反
応が少ないために好ましいものである。９５％以上の純
度のメディアは特に優れたメディアといえる。

【００１９】上述した耐摩耗性など特性以外に、分散球
として分散粒径、分散時間などの分散効率に寄与するた
めにメディアに要求される要件として、（１）大きさ
（直径）と、（２）密度とを挙げることができる。本発
明の分散機と一緒に用いることのできるメディアとして
は、メディアの直径が１ｍｍないし１０ｍｍ程度である
のが好ましい。１ｍｍより小さい直径のメディアを採用
したときには、短時間に分散が細かく行われるが塗工液
として使用可能な分散液の収量が減ってしまうと考えら
れる。逆に１０ｍｍよりも大きな直径のメディアでは、
１μｍ以下の微細分散が困難となり粒径分布が大きくな
り易いと考えられる。

【００２０】メディアの密度としては、４．０〜７．０
ｇ／ｃｍ³であるのが好ましい。密度が４．０ｇ／ｃｍ³
よりも小さいメディアを採用すると、分散室の内壁への
衝撃が少なくこれに伴う壁面の摩耗が少なくなるが、軽
すぎて分散液を粉砕する力が弱くなる傾向となる。逆
に、密度が７．０ｇ／ｃｍ³よりも大きいメディアを採
用すると、分散効率が高いものの分散室の内壁の摩耗及
び衝撃が大きくなるため壁面の損傷が激しくなるだけで
なく、駆動源及び駆動機構を構成するモータ、動力伝達
ベルトなどの力学的な負荷が大きくなるために、これら
の寿命が短くなる傾向になると考えられる。図１１の
（ａ）は突起板を付けないで、高粘度の分散液を分散し
ている時の不適正な分散状態を表したものであり、ボー
ルミル横方向から見た図である。また、図１１の（ｂ）
は突起板を付けた場合の適正な分散を表したものであ
り、メディア（ボール）、分散液が適正な高さまで引き
上げられ、なだれ状態で分散できるため効率よく分散が
行われる。

【００２１】分散を最適に行うには、分散室の大きさ、
溶剤の投入量、樹脂などの材料、分散室の大きさに対す
るメディアの投入量の影響が大きい。メディアの投入量
としては、分散室の大きさ全体の３５％〜５５％程度が
好ましい。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の好ましい実施例を添付の図
面に基づいて説明する。図１及び図２は、本発明に従う
第１実施例のボールミル分散機を示す。このボールミル
分散機１は、垂直支柱２に支持されたミル３を有する。
ミル３は横置きにした有底円筒状の形状を有し、ミル３
の水平回転軸４は、歯車列５を介して、無段変速機を具
備したモータ６に連結されている。ミル３は、その側壁
の長手方向中央部分に配置された、ミル室７に通じる運
転蓋８と、運転蓋８と直径方向に対向した位置に配置さ
れたバランスウエイト９及びエアーベント１０とを具備
している。ミル３は、その軸線方向に延びる２つの板状
の突起１１を有し、これら各突起１１は互いに直径方向
に対向した位置に配設されている。任意ではあるが、ミ
ル３の側壁に、作業者が前記分散室の中の分散液のメデ
ィアの流れ状況を確認することのできる窓を設けてもよ
い。

【００２３】図３及び図４は、本発明に従う第２実施例
のボールミル分散機を示す。この第２実施例の分散機２
０は、上述した第１実施例の分散機１の変形例に相当す
るものであることから、共通の要素には同一の参照符号
を付してその説明を省略し、以下に、第２実施例の分散
機２０の特徴部分について説明する。分散機２０のミル
３は、軸線方向に並置された第１ないし第３の３つのミ
ル室２１を有し、これらミル室２１は、軸線方向に離間
して配置された２つの隔壁２２によって区画されてい
る。また、ミル３は、上述した第１実施例と同様に軸線
方向に延びる２つの板状の突起１１を有し、これら各突
起１１は、バランスウエイト９の側に偏倚して配置され
ている。

【００２４】次ぎに、上記の第１実施例の分散機１又は
第２実施例の分散機２０を用いた試験結果を説明する。試験例１（１）試料：下記の組成からなる電子写真用液体現像剤
を試料にした。（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）着色剤２０重量部（ｃ）アイソパーＨ１００重量部（２）メディア：クロムからなる比重７．８の球体を使
用した。メディアの直径は１０ｍｍであった。（３）分散機：第１実施例の分散機１を使用した。分散
機１の内容量は５０リットルであった。板状の突起１１
はＳ３１４から作られ、その板幅は０．８ｍｍであり
（板幅／メディア径：０．０８）、板厚は５ｍｍであっ
た。ミル室７の内壁の材料はＳＵＳ３１４であった。分
散機１は４０ｒｐｍのミル回転数で運転した。以上の条件で、２４時間、４８時間、７２時間の分散を
行った。その結果を以下の表１に示す。比較例として、
従来の分散機（突起板：無し）を用いて上記の条件と同
一条件で同じ試料を調整した。この比較試験において、
試料の分散時の液粘度は約７００ｍＰａ・Ｓであった。

【００２５】表２分散時間２４時間４８時間７２時間粗大粒子平均粗大粒子平均粗大粒子平均比較例２０％ 1.9μｍ１５％ 1.6μｍ１３％ 1.3μｍ試験例１８％ 0.9μｍ５％ 0.8μｍ３％ 0.7μｍここに、「粗大粒子」とは２．０μｍ以上の粒子をい
う。また、「平均」とは平均粒径をいう。粒径分布の測
定は、島津製作所のＳＡ−ＣＰ３を使用して行った。上
記の表２から分かるように、本発明に従う分散機１は、
従来の分散機に比べて分散性が良好であり、同じ粒径ま
で分散させるのに要する時間を大幅に短縮することがで
きる。また、本発明に従う分散機１によれば、２４時間
分散で１μｍ以下の粒径の液体現像剤を得ることができ
た。

【００２６】試験例２（１）試料：上記の試験例１と同じ組成からなる電子写
真用液体現像剤を試料にした。（２）メディア：上記の試験例１と同じクロムからなる
比重７．８の球体（直径１０ｍｍ）を使用した。（３）分散機：上記の試験例１と同様に第１実施例の分
散機１を使用したが、突起板１１の板幅を１５ｍｍに変
更した（板幅／メディア径：１．５）。分散機１は、試
験例１と同様に４０ｒｐｍのミル回転数で運転した。以上の条件で、２４時間、４８時間、７２時間の分散を
行った。その結果を以下の表３に示す。

【００２７】表３分散時間２４時間４８時間７２時間粗大粒子平均粗大粒子平均粗大粒子平均試験例２５％ 0.7μｍ３％ 0.6μｍ２％ 0.6μｍ前述した試験例１の表２と対比すると、この表３から、
突起板１１の板幅を「０．８ｍｍ」から「１５ｍｍ」に
拡大することで、更に良好な分散性が得られることが分
かる。

【００２８】試験例３（１）試料：下記の組成からなる第１ないし第３の電子
写真用固形分液体現像剤を試料にした。第１試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）イエロー着色剤２０重量部（ｃ）アイソパーＨ１００重量部第２試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）アゼンタ着色剤２５重量部（ｃ）アイソパーＬ１００重量部第３試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）シアン着色剤２５重量部（ｃ）アイソパーＬ１００重量部

【００２９】（２）メディア：直径１０ｍｍのジルコニ
アからなる球体を使用した。（３）分散機：第２実施例の分散機２０を使用した。第
１ないし第３の各ミル室２１の内容量は１５リットルで
あり、ミル室２１の内壁の材料はナイロン系樹脂であっ
た。板状の突起１１はナイロンから作られ、その板幅は
８ｍｍであり（板幅／メディア径：０．８）、板厚は２
０ｍｍであった。分散機２０は３５ｒｐｍのミル回転数
で運転した。以上の条件で、２４時間、４８時間、７２時間、９６時
間の分散を行った。その結果を以下の表４に示す。比較
例として、第２実施例の分散機２０から突起１１を取り
除いた機械を用いて上記の条件と同一条件で同じ試料を
調整した。この比較試験において、試料の分散時の液粘
度は、約９００ｍＰａ・Ｓであった。

【００３０】表４（平均粒径）分散時間２４時間４８時間７２時間９６時間（イエロー）比較例 2.8μｍ 2.3μｍ 2.0μｍ 1.9μｍ試験例３ 1.5μｍ 0.8μｍ 0.5μｍ 0.5μｍ（マゼンタ）比較例 3.1μｍ 2.5μｍ 2.1μｍ 1.9μｍ試験例３ 1.8μｍ 1.1μｍ 0.8μｍ 0.7μｍ（シアン）比較例 3.0μｍ 2.6μｍ 2.3μｍ 2.2μｍ試験例３ 1.9μｍ 1.3μｍ 1.0μｍ 0.8μｍ

【００３１】表４から分かるように、従来の変形例とし
て本発明に従う分散機２０から突起１１を取り除いた機
械では、極めて長時間の分散である９６時間分散を行っ
ても、１μｍ以下の粒径を作ることができなかった。こ
れに対して、本発明に従う分散機２０によれば、各色と
も７２時間分散（イエローでは４８時間分散）で１μｍ
以下の粒径を作ることができた。

【００３２】試験例４この試験例は、ミル室の内径と長さとの比が分散性に及
ぼす影響を考察するために、第１実施例のボールミル分
散機１において、ミル室７の内径／長さの比を変えた３
種類の分散機を用意して、試験例１と同一の条件で４８
時間の分散試験を行った。その結果を下記の表５に示
す。

【００３３】表５内径／長さ平均粒径粗大粒子粒径分布 0.4 0.6μｍ１２％ 0.1〜2.8 1.2 0.8μｍ８％ 0.4〜1.8 2.0 1.5μｍ３０％ 1.0〜3.1 ここに、「粗大粒子」とは、２．０μｍ以上の粒子をい
う。上記表５から、内径／長さの比「１．２」のもの
は、「０．４」及び「２．０」のものと比較して、粒径
分布の点で優れた結果を得られことが分かった。また、
分散性については、内径／長さの比が小さいほど優れた
結果を得ることが分かった。

【００３４】試験例５この試験例は、図５に示すように、第２実施例のボール
ミル分散機２０（板状の突起板１１の板幅は８ｍｍであ
り、また、ミル室２１の内壁の材料はナイロン系樹脂で
あった）にタイマ３０およびリングコーン変速機３１を
付設したシステム３２を用いて、ミル回転数を段階的に
変更した場合の分散性への影響を試験したものである。
変速パターンは、０〜１２Ｈの当初の１２時間は３５ｒ
ｐｍの回転速度に設定し、１２〜２４Ｈの中間段階の１
２時間は４０ｒｐｍに設定し、分散開始から２４Ｈ経過
後は４５ｒｐｍに設定した。メディアは、直径１０ｍｍ
のジルコニアからなる球体を使用して、粒径が０．８μ
ｍになるのに要する分散時間を測定した。測定に供した
試料は、試験例３の第１、第２、第３試料と同じ固形分
液体現像剤を用いた。比較例として、試験例３のもの
（３５ｒｐｍの定速回転）を採用した。その結果を次の
表６に示す。

【００３５】表６粒径0.8μｍになるまでの分散時間試験例５第１試料（イエロー）３５時間第２試料（マゼンタ）５０時間第３試料（シアン）６１時間比較例第１試料（イエロー）４８時間第２試料（マゼンタ）７２時間第３試料（シアン）９６時間上記の表６から、ミル回転数を段階的に変更すること
で、約２／３の分散時間で１μｍ以下の粒径まで分散す
ることができることが分かった。

【００３６】試験例６上述した試験例１の条件に温度一定（４０℃）の条件を
付加して、シアン、マゼンタの液体現像剤を作成した。
使用したシステムを図７に示す。このシステム４０は、
ボールミル分散機１に熱交換器４１及び温水タンク４２
を付加した構成を有する。その結果、温度制御を行わな
い場合に比べて、１μｍ以下の粒径になるまでに要した
分散時間は、約５／６の時間であった。具体的には、温
度制御を行わない場合には２４時間要したのに対して、
この試験例６では２０時間の分散時間で１μｍ以下の粒
径を得ることができた。

【００３７】図７ないし図９は、本発明に従う第３実施
例のサンドミル分散機を示す。このサンドミル分散機３
０は、基台３１に対して固定具３２を介して固定されて
分散室３３を形成する円筒状の容器３４を有する。容器
３４の上方には変速機３５が配置され、この変速機３５
から垂下するスピンドル３６が容器３４の中に侵入して
いる。変速機３５はモータ３７に機械的に連係され、こ
のモータ３７によりスピンドル３６が回転駆動される。
スピンドル３６の回転速度は変速レバー３８を操作する
ことによって調整することができる。スピンドル３６に
は、その下端部分に複数のディスク３９が互いに軸線方
向に所定の間隔を隔てて取付けされている。このディス
ク３９の配置に関連して、容器３４の内壁には複数の突
起４０が取り付けられている。この複数の突起４０は、
ここでは容器３４の円周方向に延びる板状の突起で構成
され、これら突起４０は２枚のディスク３９、３９で挟
まれた間隙を臨む位置に配置されている（図９参照）。
なお、図８では、線図の錯綜を避けるために突起４０の
図示を省略してある。

【００３８】容器３４は、図１０に示すように、その内
部に隔壁４１を設けて、スピンドル３６の軸線方向に複
数の分散室３３を形成してもよい。図１０に示す参照符
号４２は各分散室３３に連通する分散物入口ポートであ
り、参照符号４３は分散物取出ポートである。突起４０
は、板状、半球状、半楕球状、立方体、円錐状、円柱状
などの形状であってもよく、また、異なる形状の突起４
０を適当に組み合わせて使用してもよい。また、ディス
ク３９と突起４０との間の距離、突起４０の配置などは
特に限定されるものではなく、その最適な距離、配置な
どは実験によって決定するのが望ましい。容器３４に
は、作業者が前記分散室３３の中の分散液のメディアの
流れ状況を確認することのできる窓を設けてもよい。

【００３９】次ぎに、上記のサンドミル分散機３０を用
いた試験結果を説明する。試験例７（１）試料：下記の組成からなる電子写真用液体現像剤
を試料にした。（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）着色剤２０重量部（ｃ）アイソパーＨ１００重量部（２）メディア：クロムからなる比重７．８の球体を使
用した。メディアの直径は２．０ｍｍであった。（３）分散機：第３実施例の分散機３０を使用した。分
散機３０の容器３４の容量は５０リットルであった。突
起４０はＳ３１４から作られた板状の形状を有し、その
板幅は０．８ｍｍであり（板幅／メディア径：０．
４）、板厚は５ｍｍであった。容器３４の材料はＳＵＳ
３１４であった。分散機３０のディスク３９の回転数は
１００ｒｐｍであった。以上の条件で、２．０時間、４．０時間、７．０時間の
分散を行った。その結果を以下の表７に示す。比較例と
して、従来の分散機（突起板：無し）を用いて上記の条
件と同一条件で同じ試料を調整した。この比較試験にお
いて、試料の分散時の液粘度は、約７００ｍＰａ・Ｓで
あった。

【００４０】表７分散時間２．０時間４．０時間７．０時間粗大粒子平均粗大粒子平均粗大粒子平均比較例２１％ 2.4μｍ１８％ 1.6μｍ１４％ 1.3μｍ試験例７８％ 0.8μｍ５％ 0.6μｍ３％ 0.5μｍ上記の表７から分かるように、本発明に従う分散機３０
は、従来の分散機に比べて分散性が良好であり、同じ粒
径まで分散させるのに要する時間を大幅に短縮すること
ができる。また、本発明に従う分散機３０によれば、２
時間分散で１μｍ以下の粒径の流体現像剤を得ることが
できた。

【００４１】試験例８（１）試料：上記の試験例７と同じ組成からなる電子写
真用液体現像剤を試料にした。（２）メディア：上記の試験例７と同じクロムからなる
比重７．８の球体（直径２．０ｍｍ）を使用した。（３）分散機：上記の試験例７と同様に第３実施例の分
散機３０を使用したが、板状の突起４０の板幅を１５ｍ
ｍに変更した（板幅／メディア径：１５）。分散機３０
は、試験例７と同様に１００ｒｐｍのミル回転数で運転
した。以上の条件で、２時間、４時間、７時間の分散を行っ
た。その結果を以下の表８に示す。

【００４２】表８分散時間２時間４時間７時間粗大粒子平均粗大粒子平均粗大粒子平均試験例８ 1.0％ 0.4μｍ 0.3％ 0.21μｍ 0.2％ 0.18μｍ前述した試験例７の表７と対比すると、この表３から、
突起４０の板幅を「０．８ｍｍ」から「１５ｍｍ」に拡
大することで、更に良好な分散性が得られることが分か
る。

【００４３】試験例９（１）試料：下記の組成からなる第１ないし第３の電子
写真用固形分液体現像剤を試料にした。第１試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）イエロー着色剤２０重量部（ｃ）アイソパーＨ１００重量部第２試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）アゼンタ着色剤２５重量部（ｃ）アイソパーＬ１００重量部第３試料（ａ）樹脂５０重量部（ｂ）シアン着色剤２５重量部（ｃ）アイソパーＬ１００重量部

【００４４】（２）メディア：直径１０ｍｍのジルコニ
アからなる球体を使用した。（３）分散機：第３実施例の複数の分散室３３を備えた
分散機３０を使用した。第１ないし第３の各ミル室３３
の容量は１５リットルであり、容器３４の壁の材料はナ
イロン系樹脂であった。突起４０はナイロンから作ら
れ、その板幅は８ｍｍであり（板幅／メディア径：０．
８）、板厚は２０ｍｍであった。ディスク４０の回転数
は８０ｒｐｍであった。以上の条件で、２時間、４時間、７時間、９時間の分散
を行った。その結果を以下の表９に示す。比較例とし
て、第３実施例の分散機３０から突起４０を取り除いた
機械を用いて上記の条件と同一条件で同じ試料を調整し
た。この比較試験において、試料の分散時の液粘度は、
約９００ｍＰａ・Ｓであった。

【００４５】表９（平均粒径）分散時間２時間４時間７時間９時間（イエロー）比較例 2.8μｍ 2.3μｍ 2.0μｍ 1.9μｍ試験例９ 1.5μｍ 0.8μｍ 0.5μｍ 0.5μｍ（マゼンタ）比較例 3.1μｍ 2.5μｍ 2.1μｍ 1.9μｍ試験例９ 1.8μｍ 1.1μｍ 0.8μｍ 0.7μｍ（シアン）比較例 3.0μｍ 2.6μｍ 2.3μｍ 2.2μｍ試験例９ 1.9μｍ 1.3μｍ 1.0μｍ 0.8μｍ

【００４６】表９から分かるように、従来の変形例とし
て本発明に従う分散機３０から突起４０を取り除いた機
械では、極めて長時間の分散である９時間分散を行って
も、１μｍ以下の粒径を作ることができなかった。これ
に対して、本発明に従う分散機３０によれば、各色とも
７時間分散（イエローでは４８時間分散）で１μｍ以下
の粒径を作ることができた。

【００４７】試験例１０この試験例は、分散室３３の内径と長さとの比が分散性
に及ぼす影響を考察するために、第３実施例の分散機３
０において、分散室３３の内径／長さの比を変えた３種
類の分散機を用意して、試験例７と同一の条件で４時間
の分散試験を行った。その結果を下記の表１０に示す。

【００４８】表１０内径／長さ平均粒径粗大粒子粒径分布 0.4 0.6μｍ１２％ 0.1〜2.8 1.2 0.8μｍ８％ 0.4〜1.8 2.0 1.5μｍ３０％ 1.0〜3.1 ここに、「粗大粒子」とは、２．０μｍ以上の粒子をい
う。上記表１０から、内径／長さの比「１．２」のもの
は、「０．４」及び「２．０」のものと比較して、粒径
分布の点で優れた結果を得られことが分かった。また、
分散性については、内径／長さの比が小さいほど優れた
結果を得ることが分かった。

【００４９】試験例１１分散機３０の突起４０の板幅は８ｍｍであり、また、容
器３４の内壁の材料はナイロン系樹脂であった。また、
使用した分散機３０は、第２実施例と同じようにタイマ
を付設して変速機３５によってディスク４０の回転数を
段階的に変更した場合の分散性への影響を試験したもの
である。変速パターンは、０〜１Ｈの当初の１時間は６
０ｒｐｍの回転速度に設定し、２〜４Ｈの中間段階の３
時間は１００ｒｐｍに設定し、分散開始から４Ｈ経過後
は５００ｒｐｍに設定した。メディアは、直径１．０ｍ
ｍのジルコニアからなる球体を使用して、粒径が０．８
μｍになるのに要する分散時間を測定した。測定に供し
た試料は、試験例９の第１、第２、第３試料と同じ固形
分液体現像剤を用いた。比較例として、試験例９のもの
（８０ｒｐｍの定速回転）を採用した。その結果を次の
表１１に示す。

【００５０】表１１粒径0.8μｍになるまでの分散時間試験例１１第１試料（イエロー）２時間第２試料（マゼンタ）２時間第３試料（シアン）３時間比較例第１試料（イエロー）５時間第２試料（マゼンタ）５時間第３試料（シアン）６時間上記の表１１から、ミル回転数を段階的に変更すること
で、約１／２の分散時間で１μｍ以下の粒径まで分散す
ることができることが分かった。

【００５１】試験例１２上述した試験例７の条件に温度一定（４０℃）の条件を
付加して、シアン、マゼンタの液体現像剤を作成した。
使用したシステムは、分散機３０に熱交換器及び温水タ
ンクを付加した構成を有する。その結果、温度制御を行
わない場合に比べて、１μｍ以下の粒径になるまでに要
した分散時間は、約１／２の時間であった。具体的に
は、温度制御を行わない場合には２時間要したのに対し
て、この試験例６では１時間の分散時間で１μｍ以下の
粒径を得ることができた。

【００５２】以上、本発明を様々な具体例で説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
試験例では、電子写真に用いられる液体現像材を例に説
明したが、感熱液、ＯＰＣ、感熱リボン、インクジェッ
ト、インク、塗料など他の材料の分散にも適用可能であ
り、また、実施例ではボールミル分散機を例示したが、
メディアを用いる分散機であれば本発明を適用可能であ
ることは、当業者であれば理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う第１実施例の回転式分散機の側面
図である。

【図２】図１のII−II線に沿って切断した断面図であ
る。

【図３】本発明に従う第２実施例の回転式分散機の側面
図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿って切断した断面図であ
る。

【図５】第２実施例の分散機にタイマ、変速機を付加し
たシステムの全体構成の概略側面図である。

【図６】第１実施例の分散機に温度制御機構を付加した
システムの全体系統図である。

【図７】本発明に従う第３実施例のサンドミル分散機の
正面図である。

【図８】図７に示す第３実施例の分散機の側面図であ
る。

【図９】第３実施例の分散機の容器の内部を示すための
断面図である。

【図１０】第３実施例の分散機の変形例を示す要部断面
図である。

【図１１】不適正な分散状態と適正な分散状態を示す図
である。

【符号の説明】

１ボールミル分散機３ミル６モータ７ミル室１１突起板２０ボールミル分散機３０サンドミル分散機３３分散室３４分散室を形成する容器３９回転ディスク４０突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤明彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者湯山武東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分散室を形成する容器の内壁に軸線方向
に延び且つ分散室の内方に向けて突出する突起板を設け
たことを特徴とするメディアを用いた分散機。
【請求項２】前記容器が隔壁によって軸線方向に複数
の分散室に区画されていることを特徴とする請求項１に
記載のメディアを用いた分散機。
【請求項３】前記容器に、作業者が前記分散室の中の
分散液のメディアの流れ状況を確認することのできる窓
が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の回転式分散機。
【請求項４】前記突起が撥水性材料から作られている
ことを特徴とす請求項１〜３のいずれか一項に記載のメ
ディアを用いた分散機。
【請求項５】前記分散機は、前記容器が回転する回転
式分散機である請求項１〜４のいずれか一項に記載のメ
ディアを用いた分散機。
【請求項６】前記分散機は、前記容器が定置されて該
容器の内部に配置されたディスクが回転するサンドミル
分散機である請求項１〜４のいずれか一項に記載のメデ
ィアを用いた分散機。
【請求項７】前記分散室の内方に突出する前記突起の
高さが、メディアの直径の０．１ないし１００倍の寸法
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項
に記載のメディアを用いた分散機。
【請求項８】前記突起が板状の形状を有し、該板状の
突起の板幅が、メディアの直径の１．０ないし２．０倍
の寸法を有することを特徴とする請求項５に記載の回転
式分散機。
【請求項９】前記分散室の内径と長さとの内径／長さ
の比が、０．５ないし１．５であることを特徴とする請
求項１〜８のいずれか一項に記載の回転式分散機。
【請求項１０】前記回転する容器の回転数又は前記デ
ィスクの回転数を時間の経過に伴って変更することので
きる回転数制御手段を有することを特徴とする請求項５
又は６に記載の回転式分散機。
【請求項１１】前記分散室の中の温度を制御するため
の分散室温度制御手段を有することを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか一項に記載の回転式分散機。