KR0135905B1 - 정전하상 현상용 토너 (Toner for Developing Electrostatic Image) - Google Patents

Abstract

본 발명은 결착 수지 및 착색제로 구성되는 정전하상용 토너에 관한 것이다. 토너는 하기식 (1)로서 산출되는 변화율 γ_G'가 50% 이하이고, 하기식 (2)로서 산출되는 변화율 γ_G가 50% 이하이며, 150℃에서 1-50%의 범위의 변형시의 저장탄성률 G'이 3×10³-7×10⁴dyne/cm²이다.

γ_G'= (1- G'_50%/ G'_1%) × 100 (1)

γ_G= (1- G_50%/ G_1%) × 100 (2)

상기 식 중, γ_G'은 저장 탄성률의 변화율을 나타내고, G'_50%은 150℃에서의 50%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내고, G'_1%는 150℃에서 1%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내며, γ_G은 손실 탄성률의 변화율을 나타내고, G_50%은 50%의 변형시의 손실 탄성률을 나타내고, G_1%은 1%의 변형시의 손실 탄성률을 나타낸다. 본 발명에 따른 토너는 다양한 화상 형성 장치, 특히 현저히 다른 정착 속도를 갖는 화상 형성 장치에 이용될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

정전하상 현상용 토너

제1도는 속슬레 추출기의 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

14 : 테트라히드로푸란(THF) 15 : 용기

16 : 실린더 여과지 17 : 중간 파이프

18 : 냉각기 19 : 냉각수

20 : 저장기 21 : 파이프

22 : 가열기

본 발명은 전자 사진법, 정전 기록법 및 정전 프린트법과 같은 화상 형성 방법에서 사용되는 정전하상 현상용 토너, 특히 고온 롤러 정착에 적합한 토너에 관한 것이다.

지금까지, 미합중국 특허 제2,297,691호, 제3,666,363호, 제4,071,361호 등에 개시된 것을 포함하여, 다수의 전자 사진법이 공지되었다. 이들 방법들에서는 정전 잠상이 다양한 수단에 의해 광전도성 재료로 이루어지는 감광 부재상에 형성되고, 이어서 잠상은 토너에 의해 현상되며, 그 결과 형성된 토너상은 종이 등과 같은 전사 재료에 전사된 후, 필요에 따라, 가열, 가압, 또는 가열 및 가압등에 의해 또는 용매 증기에 의해 정착되어 정착된 토너 화상을 갖는 사본 또는 인쇄본이 얻어진다.

상기 방법에서 최종 단계인 종이 등과 같은 시트 재료 상으로 토너 화상을 정착시키는 단계에 있어서, 다양한 방법 및 장치가 개발되어 왔으며, 이러한 것중에서 가장 많이 사용되는 것이 고온 롤러를 사용하는 가열 및 가압 정착 시스템이다.

가열 및 가압 시스템에서, 정착될 토너 화상을 보유하는 시트(이하, 정착 시트라 함)를 고온 롤러를 통해 통과시키고, 이 과정에서 토너와의 박리성을 갖는 고온 롤러의 표면이 가압하에서 정착 시트의 토너 화상 표면과 접촉하게 되어 토너 화상을 정착시키게 된다. 이 방법에서, 고온 롤러 표면과 정착 시트상의 토너 화상은 가압하에서 서로 접촉함에 따라, 정착 시트로의 토너화상의 용융 정착은 매우 양호한 열효율을 갖게 되어 그 신속한 정착이 가능해진다.

그러나, 현재 상이한 모델의 복사기 및 프린터의 경우 상이한 토너가 사용되고 있다. 그 이유는 기본적으로 상이한 모델이 상이한 정착 속도 및 정착 온도를 채용하기 때문이다. 보다 구체적으로, 정착 단계에서, 고온 롤러 표면 및 토너 화상은 용융 상태 및 압력하에서 서로 접촉함으로써, 토너의 일부가 정착 롤러 표면으로 이동되어 부착하게 된 후, 다음의 정착 시트로 다시 이동되어 그 정착 시트를 오염시킨다. 이러한 현상을 오프셋 현상이라 부르며, 이는 정착 속도 및 온도에 의해 크게 영향을 받는다. 일반적으로, 정착 롤러 표면 온도는 정착 속도가 저속인 경우 저온으로 정하며, 정착 속도가 고속인 경우는 고온으로 정한다, 그 이유는 일정한 열량이 정착 속도의 차이에 관계없이 그의 정착을 위해 토너 화상에 공급되기 때문이다.

그러나, 정착 시트 상의 토너는 여러층으로 침착됨에 따라, 특히 높은 가열 롤러 온도를 사용하는 고온 정착 시스템에서, 가열 롤러와 접촉하고 있는 토너층과 최하부 토너층 간의 큰 온도 차이가 발생되기 쉽다. 그 결과, 최상부 토너층은 높은 가열 롤러 온도를 사용하는 경우, 오프셋 현상이 발생되는 경향이 있고, 반면, 낮은 가열 롤러 온도를 사용하는 경우, 최하부 토너층의 용융이 불충분하기 대문에 저온 오프셋이 발생되는 경향이 있다.

상기 문제를 해결하기 위해서, 일반적으로, 고속 정착 속도의 경우 정착 시트로의 토너의 정착을 촉진시키기 위해서 정착 압력을 증가시키도록 수행해오고 있다. 이 방법에 따라, 가열 롤러 온도는 약간은 감소될 수 있으며, 최상부 토너층의 고온 오프셋 현상을 제거하는 것이 가능하다. 그러나, 매우 높은 전단력이 토너층에 인가됨에 따라, 정착 시트가 정착 롤러 둘레를 감는 권취(winding) 오프셋, 정착 시트를 정착 롤러로부터 분리하기 위한 분리 부재의 정착 화상에서의 자국 발생, 및 고압으로 인한 선 화상의 해상력 결여 및 토너 산란과 같은 불량한 복사 화상과 같은 여러 문제점들이 발생되는 경향이 있다.

따라서, 고속의 정착 시스템에서, 낮은 용융 점도의 토너가 일반적으로 저속 정착의 경우보다, 가열 롤러 온도 및 정착 압력을 더 낮추기 위해서 사용되며, 이에 따라 고온 오프셋 및 권취 오프셋이 제거되면서 정착이 수행된다. 그러나, 저속 정착에서 낮은 용융 점도를 갖는 상기 토너를 사용하는 경우, 낮은 점도로 인하여 오프셋이 발생되는 경향이 있다.

따라서, 정착 가능한 온도 범위가 넓고, 오프셋 방지 특성이 우수하며, 저속 장치에서 고속의 장치까지 적용 가능한 토너가 바람직하다.

한편, 최근에는 디지탈 복사기 및 미세 토너 입자의 사용에 따라 고화질의 복사본 또는 인쇄본 화상이 또한 요구되고 있다.

보다 구체적으로, 전자 사진 화상이 원본에 충실한 농도 계조(階調)가 우수하면서 문자 화상이 명료하도록 문자를 수반한 전자 사진 화상을 얻는 것이 요구되고 있다. 일반적으로, 문자 수반 사진 화상의 복사본에서, 선명한 문자 화상이 제공될 수 있도록 선농도를 증가시키는 경우, 전자 사진 화상의 특징인 농도 계조 특성이 손상되고, 그의 중간 색조 부분이 조잡해진다.

또한, 선 화상의 해상력 결여(붕괴) 및 산란이 상기한 바와 같은 정착시 발생되는 경향이 있으며, 따라서, 얻어지는 복사본 화상의 화질이 오히려 열화되는 경향이 있다.

또한, 선 화상 농도가 증가하는 경우, 증가된 토너 부착량으로 인하여, 두꺼운 토너 화상이 감광 부재 방향으로 밀리게 되어 토너 전사 단계에서 감광 부재에 달라 붙게되고, 따라서, 전사된 화상에서의 이른바 전사 결함(또는 공동 화상), 즉 토너 화상(이 경우 선화상)의 부분적 결여가 발생되기 쉬워 불량한 화질의 복사본 화상을 제공한다. 한편, 전자 사진 화상의 특징은 계조를 향상시키려 하는 경우, 문자 또는 선 화상의 농도는 저하되기 쉬워 선명하지 못한 화상을 제공하게 된다.

보다 작은 입도의 토너의 사용은 화상의 해상도 및 선명도를 증가시킬수 있지만, 이 역시 여러 문제를 수반하게 된다.

먼저, 작은 입도의 토너는 중간 색조 화상의 정착성을 손상시키는 경향이 있다. 이러한 현상은 특히 고속 정착의 경우 현저하다. 그 이유는 중간 색조(halftone) 부분의토너 부착량이 매우 적고, 정착 시트의 함몰부로 이동된 토너의 일부가 단지 소량의 열을 받기 때문이며, 또한 여기에 인가된 압력이 정착 시트의 돌출부로 인하여 억압되기 때문이다. 중간 색조 부분의 정착 시트의 돌출부위 상으로 이동된 토너의 일부는 그 토너 층의 두께가 일정 색조(solid) 화상부분의 토너 두께보다 얇기 때문에 토너 입자 당 보다 큰 전단력을 받게 되어 오프셋이 발생되거나, 저급 화질을 갖는 복사본 화상이 얻어지기 쉽다.

흐림 현상(fog)은 또다른 문제이다. 토너 입도가 감소되는 경우, 토너의 단위 중량의 표면적이 증가하고, 따라서, 그의 전하 분포가 확대되어 흐림 현상이 발생되기 쉽다. 토너의 단위 중량 당 그의 표면적이 증가하는 경우, 토너 대전성은 환경 조건의 변화에 의해 영향받기 쉽다.

토너의 입도가 감소하는 경우, 극성 물질 및 착색제의 분산 상태는 토너의 대전성에 영향을 주기 쉽다.

상기 작은 입도의 토너가 고속복사기에 사용되는 경우, 토너는 과도하게 대전되어 특히 저습 환경에서 흐림 현상 및 농도 감소가 발생되기 쉽다.

또한, 노출에 의한 화상 일부의 제거 및 이 제거된 부분으로의 다른 화상의 삽입이 모두 가능한 멀티 칼라 복사와 같은 다기능 복사기가 제공되는 추세와 관련하여, 작은 입도의 흐림 현상은 상기 부분에서 하얗게 제거된 채로 남게되기 쉽다.

LED, 퓨즈 램프 등으로부터 강한 빛의 조사에 의한 것과 같이, 화상이 현상 기준 전위에 대해 잠상 전위의 극성에 반대되는 극성의 전위를 제공함으로써 제거되는 경우, 제거된 부분은 흐림 현상이 발생되기 쉽다.

일본국 특허 공개 제3-219262호, 동 제3-64766호 및 동 제3-271757호는 각각 일정 범위의 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 갖는 토너를 개시하고 있다. 상기 토너는 특정 정착 조건하에서 우수한 정착성 및 오프셋 방지 특성을 보이지만, 상기한 바와 같은 현저히 상이한 정착 속도, 정착 압력 및 전단력을 갖는 정착 장치의 각종 모델들에서 정착성 및 오프셋 방치 특성을 충족시키는 것과 만족스러운 화질을 제공하는것은 용이하지 않다.

일본국 특허 공개 제3-41471 및 동 제3-188468호는 폴리에스테르 수지 또는 스티렌 아크릴계 공중합체의 겔 함량을 분리시켜 수득한 결착 수지의 사용 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이들 방법에 따르면, 얻어지는 토너는 증합체 사슬에서 가교점 간의 거리가 짧기 때문에, 본 명세서에서 나중에 정의되는 저장 탄성률(G') 및 손실 탄성률(G)의 변화율이 커진다. 따라서 ,토너는 특히 중간 색조 부분에서 정착성 및 화질이 불량해지기 쉽다.

본 발명의 일반적 목적은 상기 언급한 문제들을 해결한 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 보다 구체적인 목적은 저속 정착 속도에서 고속 정착 속도에 이르기가지 정착성이 손상됨이 없이 우수한 오프셋 방지 특성을 보이는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 심지어 작은 입도에서도, 중간 색조 부분에서 양호한 정착성을 보일수 있고, 양호한 화질의 복사본 화상을 제공할 수 있는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 저속 내지 고속의 공정 속도에서 흐림 현상이 없는 고농도 복사본 화상을 제공할 수 있는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 환경 조건의 변화에 영향을 받지 않고, 저습 환경 및 고습환경에서 양호한 화상을 제공할 수 있는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 고속 화상 형성 장치에서도 양호한 화상을 제공할수 있는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 우수한 내구성을 갖고, 고화상 농도를 갖는 복사본 화상을 제공할수 있고, 장기간의 연속화상현상에서도 흐림 현상이 없는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 선명한 문자 화상을 포함하는 문자 수반 사진 화상 및 원본에 충실한 계조 특성을 갖는 사진 화상의 복사본을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 하기식 (1)로서 산출되는 변화율 γ_G'가 50% 이하이고, 하기식 (2)로서 산출되는 변화율 γ_G가 50% 이하이며, 150℃에서 1-50%의 범위의 변형시의 저장탄성률 G'이 3×10³-7×10⁴dyne/cm²인, 결착 수지 및 착색제로 이루어지는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

γ_G'= (1- G'_50%/ G'_1%) × 100 (1)

γ_G= (1- G_50%/ G_1%) × 100 (2)

상기 식 중, γ_G'은 저장 탄성률의 변화율을 나타내고, G'_50%은 150℃에서의 50%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내고, G'_1%는 150℃에서 1%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내며, γ_G은 손실 탄성률의 변화율을 나타내고, G_50%은 50%의 변형시의 손실 탄성률을 나타내고, G_1%은 1%의 변형시의 손실 탄성률을 나타낸다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부되는 도면과 함께, 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예의 기재를 고려하면 보다 더 명료해질 것이다.

본 발명자들의 연구에 따르면, 우수한 정착성 및 오프셋 방지 특성은 변형에서의 변화에 대응하는 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G의 변화율이 낮은 토너를 사용함으로써, 다양한 정상 조건하에서 얻어진다.

저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G 은 토너의 오프셋 방지 특성 및 정착성과 관련된 물리적 특성이다. 보다 작은 저장 탄성률 G'은 낮은 오프셋 방지 특성을 제공하기 쉽고, 보다 큰 손실 탄성률 G은 불량한 정착성을 제공하기 쉽다.

고속 정착에서는 저속 정착에서보다 더 높은 전단력이 작용된다, 따라서, 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G의 낮은 변형 의존성 변화율을 갖는 본 발명에 따른 토너는 저속 정착 속도에서 고속 정착 속도에 이르기까지, 정착성이 손상됨이 없이 우수한 오프셋 방지 특성을 보일 수 있다.

본 발명에 따른 토너는 150℃에서 1-50%의 범위의 변형시 3×10³-7×10⁴dyne/cm²범위의 저장 탄성률 G'를 갖는다. 저장 탄성률 G'이 3×10³dyne/cm²보다 작은 경우, 고온 오프셋이 발생되기 쉬우며, 저장 탄성률 G'이 7×10⁴dyne/cm²보다 큰 경우, 정착성이 낮아지기 쉽다. 특히, 높은 정착 압력을 사용하는 가열-가압 정착 장치의 경우, 저장 탄성률 G'이 3×10³dyne/cm²미만인 경우, 불충분한 탄성으로 인하여 고온 오프셋이 발생되기 쉽다.

토너는 변화율 γ_G'가 0.1-35%이고, 변화율 γ_G가 0.1-35%인 것이 바람직하다.

또한, 토너는 150℃에서 1-50%의 범위의 변형시 2×10³-6×10⁴dyne/cm²범위의 손실 탄성률 G를 갖는 것이 바람직하다. 손실 탄성률 G이 2×10³dyne/cm²보다 작은 경우, 고온 오프셋이 발생되기 쉬우며, 손실 탄성률 G이 6×10⁴dyne/cm²보다 큰 경우, 정착성이 낮아지기 쉽다.

특히, 높은 정착 속도, 및 정착 후 종이의 방출시 고온 롤러의 큰 곡률 반경을 제공하는 작은 직경의 고온 롤러를 사용하는 경우, 상기 범위의 손실 탄성률 G는 오프셋 방지를 위해 효과적이다.

본 발명에 사용되는 결착 수지는 폴리에스테르 수지, 비닐 수지 또는 에폭시 수지로 이루어질 수 있다. 특히, 대전성 및 정착 특성 측면에서, 폴리에스테르 수지 및 비닐 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

결착 수지가 폴리에스테르 수지로 이루어지는 경우, 토너는 4.5×10³-6.5×10⁴dyne/cm²범위의 저장 탄성률 G'를 갖는 것이 바람직하며, 또한, 3×10³-5.5×10⁴dyne/cm²범위의 손실 탄성률 G를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 수지는 하기의 조성물을 가질 수 있다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 45-55몰%의 알코올 성분 및 55-45몰%의 산 성분으로 이루어진다.

알코올 성분의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 1.4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 2-에틸-1, 3-헥산디올, 수소화 비스페놀 A, 및 하기 일반식(A)의 비스페놀 및 그의 유도체, 하기 일반식(B)의 디올과 같은 디올을 들 수 있다.

상기 식 중, R은 에틸렌 또는 프로필렌기를 나타내고, x및 y는 독립적으로 0 또는 양의 정수이고, 단 x+y의 평균은 0-10의범위이며, R'은,또는

이고, x' 및 y'는 독립적으로 0 또는 양의 정수이고, 단 x'+y'의 평균은 0-10의 범위이다.

이염기성 산은 전체 산의 50 몰% 이상으로 구성된다. 이염기 산의 예로는 프탈산, 테레프탈산 및 이소프탈산 등과 같은 벤젠디키르복실산 및 이들의 무수물, 숙신산, 아디프산, 세바신산 및 아젤라인산과 같은 알킬디카르복실산 및 이들의 무수물, C₆-C₁₈알킬 또는 알케닐 치환 숙신산 및 이들의 무수물, 및 푸마르산, 말레산, 시트라콘산 및 이타콘산과 같은 불포화 디카르복실산 및 이들의 무수물을 들 수 있다.

폴리에스테르 수지를 구성하는 알콜올 성분의 특히 바람직한 부류는 상기 식(A)으로 나타내는 비스페놀 유도체이며, 산 성분으로 바람직한 예로는 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 및 이들의 무수물, 숙신산, n-도데세닐숙신산 및 이들의 무수물, 푸마르산, 말레산, 및 말레산 무수물을 들 수 있다.

본 발명에 따른 토너 제조에 사용되는 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 40-90℃, 특히 45-85℃의 유리 전이 온도(Tg), 1,000-50,000, 보다 바람직하게는 1,500-20,000의 수 평균 분자량, 및 3×10³-1×10⁵, 보다 바람직하게는 4×10⁴-9×10⁴의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.

비닐 수지를 제공하기 위해 사용되는 비닐 단량체의 예로는 스티렌 ; o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-페닐스티렌, p-클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, 및 p-n-도데실스티렌과 같은 스티렌 유도체 ; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 이소부틸렌과 같은 에틸렌계 불포화 모노올레핀 ; 부타디엔과 같은 불포화 폴리엔 ; 염화 비닐, 염화 비닐리덴, 브롬화 비닐 및 불화 비닐과 같은 할로겐화 비닐 ; 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 벤조에이트와 같은 비닐 에스테르 ; 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이느, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트와 같은 메타크릴레이트 ; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-클로로에틸 아크릴레이트 및 페닐 아크릴레이트와 같은 아크릴레이트, 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 및 비닐 이소부틸 에테르와 같은 비닐 에테르 ; 비닐 메틸 케톤, 비닐 헥실 케톤, 및 메틸 이소프로페닐 케톤과 같은 비닐 케톤 ; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌 및 N-비닐 피롤리돈과 같은 N-비닐 화합물 ; 비닐 나프탈렌 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 아크릴아미드와 같은 아크릴산 유도체 또는 메타크릴산 유도체 ; 하기의 α, β-불포화산의 에스테르 및 하기의 이염기산의 디에스테르를 들수 있다.

카르복실기를 함유하는 단량체의 예로는 말레산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸마르산 및 메사콘산과 같은 불포화 이염기산 ; 말레인산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물 및 알케닐숙신산 무수물과 같은 불포화 이염기산 무수물 ; 모노-메틸 말레에이트, 모노-에틸 말레에이트, 모노-부틸 말레에이트, 모노-메틸 시트라코네이트, 모노-에틸 시트라코네이트, 모노-부틸 시트라코네이트, 모노-메틸 이타코네이트, 모노-메틸 알케닐숙시네이트, 모노메틸 푸마레이트, 및 모노-메틸 메사코네이트와 같은 불포화 이염기산 반에스테르 ; 디메틸 말레에이트 및 디메틸 푸마레이트와 같은 불포화 이염기산 에스테르 ; 아크리산, 메타크릴산, 크로톤산 및 신남산과 같은 α, β-불포화산 ; 크로톤산 무수물 및 신남산 무수물과 같은 α, β-불포화산 무수물 ; 상기 α, β-불포화산 및 저급 지방족산 간의 무수물 ; 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐아디프산 및 이들 산의 무수물 및 모노에스테르를 들수 있다.

비닐 수지는 45 내지 80℃, 바람직하게는 55내지 70℃의 유리 전이 온도, 2.5×10³내지 5 ×10⁴의 수 평균 분자량 (Mn), 및 1×10⁴내지 1.0×10⁶의 중량 평균 분자량을 가질수 있다.

본 발명에 있어서, 필요할 경우, 결착 수지에 다른 유형의 수지, 예를 들면 폴리우레탄, 에폭시 수지, 폴리비닐 부티랄, 변성 로진, 테르펜 수지, 페놀계 수지, 지방족 또는 지환족 탄화 수소 수지, 또는 바향족 석유 수지를 첨가할 수 있다.

결착 수지를 구성하기 위한 혼합물 중의 2종 이상의 수지를 사용하는 경우, 상이한 분자량의 수지를 적당한 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

1% 내지 50%의 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G의 변형 간의 50% 이하의 변화율을 갖는 토너를 제조하기 위해서는, 토너를 구성하는 결착 수지의 특성이 중요한 요인을 구성한다. 상기 목적을 위해서, 비교적 저분자량, 즉 1,000-50,000, 바람직하게는 2,000-20,000의 수 평균 분자량을 갖는 수지, 및 결착 수지를 제공하기 위한 그의 중합체 사슬 중의 가교점 간에 거리가 긴 겔 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 결착 수지로서 상기 특성을 갖는 수지를 사용하여 토너를 제조할 경우, 겔 수지를 주로 사용함으로써 적합하게 작은 변화율을 제공하는 긴 분지쇄를 갖는 중합체 성분을 제조할 수 있다.

겔 수지의 분리에 의해 형성된 상기 성분을 함유하는 토너 중에서 주 결착 수지로서 폴리에스테르 수지를 사용하는 경우, 토너 중에 함유된 결합제 수지는 바람직하게는 1,000-50,000, 보다 바람직하게는 1,500-20,000의 수 평균 분자량(Nm) 및 3×10³-2×10⁶, 보다 바람직하게는 4×10⁴-1.5×10⁶의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는다. 또한, 겔 수지의 분리에 의해 형성된 상기 성분을 함유하는 토너 중에서 주 결착 수지로서 비닐 수지를 사용하는 경우, 토너 중에 함유된 결착 수지는 바람직하게는 2,500-50,000의 수 평균 분자량(Nm) 및 1×10⁵-1×10⁶의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는다.

이는 하기의 이유에 의한 것으로 사료된다.

분자량은 동일하나 중합체 사슬중의 가교점 간의 거리는 상이한 두가지 유형의 수지를 각각 주로 사용하여 중합체 성분을 형성하는 경우, 가교점 간의 거리가 보다 긴 수지는 보다 긴 분지를 갖는 중합체 성분을 제공한다. 따라서, 토너를 제조하기 위해 중합체 성분을 저분자량의 수지와 혼합하는 경우 저분자량 수지와의 상호반응에 분지 길이가 큰 영향을 미치는 것으로 사료된다. 긴 분지를 갖는 이러한 수지의 존재 때문에, 저분자량 수지와의 그의 엉김이 짧은 분지를 갖는 수지보다 더 강해진다. 따라서, 이러한 수지 혼합물로 이루어지는 토너는 150℃에서 1%의 변형에서와 50%의 변형에서의 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G의 간의 변화율이 50% 미만으로 감소된다. 토너가 가교점 간의 거리가 짧은 고분자량 중합체를 사용함으로써 선상 고분자량 수지 또는 그와 유사한 구조를 갖는 수지와 선상의 저분자량 수지와의 혼합물로 구성되는 경우, 50%이하의 변화율을 얻기 어렵다.

가교점 간의 거리가 긴 겔 성분으로 이루어지는 폴리에스테르 수지는 예를 들면 하기 방법, 즉

(1) 먼저, 선상 폴리에스테르 또는 적은 함량의 겔을 갖는 폴리에스테르를 형성하고, 이어서 3개 이상의 관능기를 갖는 알콜 또는 산을 첨가하여 중축합시키는 단계.

(2) 중축합 활성의 차이를 이용하여 3개 이상의 관능기를 갖는 알콜 또는 산을 사용함으로써 적은 함량의 겔을 갖는 폴리에스테르를 형성하고, 선상 또는 비선상 폴리에스테르, 및 (또는) 3개 이상의 관능기를 갖는 알콜 또는 산을 추가의 증축합을 위해 이에 첨가하는 단계로 제조할 수 있다.

긴 거리를 갖는 겔성분으로 이루어지는 비닐 공중합체 수지는 예를 들면 가교 관능기 간의 거리가 긴 가교제를 사용하여 제조할 수 있고, 이의 예로는 중간 알킬쇄를 갖는 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트 화합물 ; 에테르 결합을 포함하는 중간 알킬쇄를 갖는 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트 ; 및 방향족기 및 에테르 결합을 포함하는 중간 사슬을 갖는 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트 화합물을 들 수 있다.

이들 가교제 중에는 본 발명의 목적을 수행하기 위한 분자량 300 이상의 분자량을 갖는 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.

이들의 바람직한 예로는 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리록시에틸렌-(2)-3,3-비스(4-히드록시페닐)프로판 디아크릴레이트, 및 폴리옥시에틸렌(4)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 디아크릴레이트를 들수 있다.

또한, 본 발명의 목적에 불리하지 않을 정도 내의 분자량 300 이상의 가교제와 조합하여, 분자량 300 미만의 가교제를 사용하는 것이 가능하다.

별법으로, 추가 중합을 위하여, 카르복시기 및(또는) 히드록시기를 갖는 비닐 공중합체를 폴리에스테르 수지와 혼합하는 것도 가능하다.

1,000-50,000의 비교적 저분자량의 수지와 가교점 사이가 긴 겔 성분 수지와의 혼합물로 이루어지는 수지 조성물은 예를 들면 (1) 상기 저분자량 수지 및 겔 성분 수지를 분리 제조하여 이들을 혼합시키는 단계, 및 (2) (a) 직쇄 폴리에스테르의 합성 시스템 또는 (b) 가교점 사이의 거리가 긴 겔 수지 합성 시스템으로의 분자량 분포 확대 효과를 갖는 디아민 또는 디이소시아네이트 성분등을 첨가하여 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하는 단계에 의해 제조될 수 있다.

겔 성분은 쌍 스크류 혼련기, 압출기, 또는 가압 혼련기 등에 의한 용융 혼련 동안 긴 분지를 갖는 고분자량 성분을 제공하도록 분리될 수 있다.

본 발명에 따른 정전하상을 현상하기 위한 토너에 있어서는, 이것의 대전성을 안정화시키기 위해 필요시 전하 조절제를 첨가하는 것이 바람직하다. 전하 조절제는 결착 수지 100 중량부에 대해 0.1-10 중량부, 바람직하게는 0.1-5 중량부를 사용할 수 있다.

전하 조절제는 예를 들면 다음과 같다.

음 전하 조절제의 예로는 모노아조 금속 착물을 포함하는 유기 금속 착물 및 킬레이트 화합물, 방향족 히드록시카르복실산 금속 착물 및 방향족 디카르복실산 금속 착물을 들 수 있다. 기타의 예로는 방향족 히드록시카르복실산, 방향족 모노-및 폴리-카르복실산, 이들 산의 금속염, 무수물, 에스테르, 및 비스페놀의 페놀 유도체 등이 있다.

양전하성 토너를 제공하기 위한 양 전하 조절제의 예로는 니그로신, 트리페닐메탄 화합물, 로다민 염료 및 폴리비닐피리딘 등이 있다. 칼라 토너는 바람직하게는 양대전성을 모노머의 0.1-40%몰%, 바람직하게는 1-30몰%로 제공할 수 있는 디메틸아미노메틸 메타크릴레이트 등의 아미노기 함유 카르복실산 에스테르를 사용하거나 또는 토너 색감에 나쁜 영향을 미치치 않는 무색 또는 엷은 색의 양전하 조절제를 사용하여 얻은 결착 수지를 사용하여 제조될 수 있다. 양전하 조절제의 예로는 다음의 일반식 (A) 및 (B)로 표시되는 4급 암모늄 염이 있다.

일반식 (A)

상기 식 중, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 C₁-C₁₀알킬기 또는의 치환 페닐기(R'은 C₁-C₅알킬기임)을 나타내고, Re는 -H, -OH, -COOH 또는 C₁-C₅알킬기를 나타낸다.

일반식 (B)

상기 식에서 , Rf는 C_1-5알킬기이고, Rg는 -H, -OH, -COOH 또는 C_1-5알킬기이다. 상기 일반식 (A) 및 (B)로 표시하는 4급 암모늄염 중에서, 환경의 변화에 영향을 받지 않는 양호한 대전성을 얻기 위해 양전하 조절제로서 하기 일반식 (A)-1, (A)-2 및 (B)-1의 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

일반식 (A)-1

일반식 (A)-2

일반식 (B)-1

결착 수지 성분으로서 양대전성을 나타내는 디메틸 아미노메틸 메타크릴레이크와 같은 아미노기 함유 에스테르의 중합체 또는 공중합체를 사용하여 양대전성 토너를 조성하는 경우, 추가로 필요에 따라 양전하 조절제 또는 음전하 조절제를 첨가할 수 있다.

양대전성을 나타내는 중합체를 사용하지 않는 경우, 결착 수지 100 중량부당 0.1-15 중량부, 바람직하기로는0.5-10 중량부의 양전하 조절제를 첨가하는 것이 바람직하다. 아미노기 함유 에스테르의 중합체 또는 공중합체를 사용하는 경우, 필요에 따라 환경조건에 의해 영향을 덜 받는 양호한 대전성을 얻기위해 100 중량부 이하, 바람직하기로는 8 중량부 이하의 양전하 조절제 및 (또는) 음전하 조절제를 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 토너를 자성 토너로 조성하는 경우, 자성 토너는 자성 물질을 함유할 수 있으며, 이 물질의 예로서는 자철광, 적철광 및 아철산염 등의 산화철 ; 다른 금속 산화물을 함유한 산화철 ; Fe, Co 및 Ni 등의 금속 및 이 금속들과 Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W 및 V 등의 다른 금속들과의 합금 ; 및 이들의 혼합물이 있을 수 있다.

자성 물의 구체적인 예로서는 사산화삼철(Fe₃O₄), 삼산화이철(γ-Fe₂O₃), 산화철아연(ZnFe₂O₄), 산화철이트륨(Y₃Fe₅O₁₂), 산화철카드뮴(CdFe₂O₄), 산화철가돌리늄(Gd₃Fe₅O₁₂), 산화철구리(CuFe₂O₄), 산화철납(PbFe₁₂O₁₉), 산화철니켈(NiFe₂O₄), 산화철네오디뮴(NdFe₂O₃), 산화철바륨(BaFe₁₂O₁₉), 산화철마그네슘(MgFe₂O₄), 산화철망간(MnFe₂O₄), 산화철란타늄(LaFeO₃), 분말 철(Fe), 분말 코발트(Co) 및 분말 니켈(Ni)이 있을 수 있다. 상기 자성 물질은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 적당한 자성 물질은 사산화 삼철 또는 γ-삼산화이철의 미분이다.

자성 물질은 0.1-2μm, 바람직하기로는 0.1-0.3μm의 평균 입도(Dav.)를 갖는 것이 좋다. 자성 물질은 10 킬로에르스텟을 사용하여 측정할 경우, 20-150 에르스텟의 보자력(Hc), 50-200 emu/g, 특히 50-100 emu/g의 포화 자화(σs) 및 2-20 emu/g의 잔류 자화(σr)를 포함한 자성을 나타내는 것이 바람직할 수 있다.

자성 물질은 결착 수지 100 중량부당 10-200 중량부, 바람직하기로는 20-150 중량부의 비율로 토너 내에 함유될 수 있다.

본 발명에 의한 토너는 비자성 착색제를 임의로 함유할 수 있으며, 이런 착색제의 예로서는 카본 블랙, 티타늄 화이트 및 기타 안료 및(또는) 염료가 있을수 있다. 예를 들면, 본 발명에 의한 토너는 착색 토너로서 사용될 경우 염료를 함유할 수 있으며, 이런 염료의 예로서는 씨. 아이. 다이렉트 레드(C. I. Direct Red)1, 씨. 아이. 다이렉트 4, 씨. 아이. 액시드 레드(C. I. Acid Red) 1, 씨. 아이. 베이직 레드(C. I. Basic Red)1, 씨. 아이. 모르단트 레드(C. I. Mordant Red) 30, 씨. 아이. 다이렉트 블루 1, 씨. 아이. 다이렉트 블루 2, 씨. 아이. 다이렉트 블루 9, 씨. 아이. 액시드 블루 15, 씨. 아이. 베이직 블루 3, 씨. 아이. 베이직 블루 5, 씨. 아이. 모르단트 블루 7, 씨. 아이. 다이렉트 그린 6, 씨. 아이. 베이직 그린 4 및 씨. 아이. 베이직 그린 6이 있을 수 있다. 안료의 예로서는 크롬 옐로우(Chrome Yellow), 카드뮴 옐로우(Cadmium Yellow), 미네랄 패스트 옐로우(Mineral Fast Yellow), 나블 옐로우(Navel Yellow), 나프롤 옐로우(anaphthol Yellow S), 한사 옐로우 지(Hansa Yellow G), 퍼머넌트 옐로우 엔시지(Permanent Yellow NCG), 타르트라진 레이크(Tartrazine Lake), 오렌지 크롬 옐로우(Orange Chrome Yellow), 몰리브데늄 오렌지(Molybdenum Orange), 퍼머넌트 오렌지 지티알(Permanent Orange GTR), 피라졸론 오렌지(Pyrazolone Orange), 벤지딘 오렌지 지(Benzidine Orange G), 카드뮴 레드(Cadmium Red), 파마넌트 레드 포알(Permanent Red 4R), 워칭 레드(Watching Red) 칼슘염, 에오신 레이크(eosine lake) ; 브릴리언트 카민 쓰리비(Brilliant Carmine 3B) ; 망간 바이올렛(Violet), 패스트 바이올렛 비(Fast Violet B), 메틸 바이올렛 레이크(Methyl Violet Lake), 울트라마린(Ultramarine), 코발트 블루(Cobalt Blue), 알카리 블루 레이크(Alkali Blue Lake), 빅토리아 블루 레이크(Victoria Blue Lake), 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine Blue), 패스트 스카이 블루(Fast Sky Blue), 인단트렌 블루 비씨(Indanthrene Blue BC), 크롬 그린(Chrome Green), 산화 크롬, 피그먼트 그린 비(Pigment Green B), 말라카이트 그린 레이크(Malachite Green Lake) 및 파이날 옐로우 그린 지(Final Yellow Green G)이 있을 수 있다.

2 성분형 순색 현상제용 토너로서 본 발명의 토너를 조성하는 경우, 안료 및 염료를 포함한 다양한 착색제들을 첨가할 수 있다.

자홍색 안료의 예로서는 씨. 아이. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209 ; 씨. 아이. 피그먼트 바이올렛 19 : 및 씨. 아이. 바이올렛 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35가 있을 수 있다.

이 안료들은 단독으로 뿐만아나리 순색 화상 형성용 착색 토너를 얻기 위해 선명도를 증가시키는 염료와 배합하여 사용할 수 있다. 이 자홍색 염료의 예로서는 유성 염료, 예를 들면 씨. 아이. 솔벤트 레드 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121 ; 씨. 아이. 디스퍼스 레드 9 ; 씨. 아이. 솔벤트 바이올렛 8, 13, 14, 21, 27 ; 씨. 아이. 디스퍼스 바이올렛 1 ; 및 염기성 염료, 예를 들면 씨. 아이. 베이직 레드 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 28, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 ; 씨.아이. 베이직 바이올렛 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28이 있을 수 있다.

다른 안료로는 씨. 아이. 피그먼트 블루 2, 3, 15, 16, 17 ; 씨. 아이. 배트 블루 6 ; 씨. 아이. 액시드 블루 45 및 1 내지 5개의 프탈리미드기가 첨가된 프탈로시아닌 골격을 갖는 하기식의 구리 프탈로시아닌 안료 등의 시안 안료가 있다.

황색 안료의 예로서는 씨. 아이. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83 ; 씨. 아이. 배트 옐로우 1, 13, 20이 있을 수 있다.

이와 같은 비자성 착색제는 결착 수지 100 중량부 당 0.1- 60 중량부, 바람직하기로는 0.5-50 중량부의 양으로 첨가될 수 있다.

본 발명에 있어서, 필요할 경우 토너 입자 내에 1종 이상의 박리제를 혼입시킬 수도 있다.

실온에서 고체인 이러한 박리제의 예로는 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 미소결정성 왁스 및 파라핀 왁스와 같은 지방족 탄화 수소 왁스, 산화 폴리에틸렌 왁스와 같은 지방족 탄화수소 왁스의 산화 생성물, 및 이들의 블록 공중합체 ; 주요 성분으로서 카르나우바 왁스, 사솔(sasol) 왁스, 몬탄산 에스테르 왁스와 같은 지방족 에스테르를 함유한 왁스, 탈산 카르나우바 왁스와 같은 일부 또는 전부 탈산된 지방족 에스테르가 있다. 박리제의 추가 예로는 팔미트산, 스테아린산 및 몬탄산과 같은 포화된 직쇄 지방족 산 ; 브라신산, 올레오스테아린산 및 파리나린산과 같은 불포화된 지방족 산 ; 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올, 세릴 알코올 및 멜리실 알코올과 같은 포화 알코올 ; 소르비톨과 같은 다가 알코올 ; 리놀레일아미드, 올레일아미드 및 라우릴아미드와 같은 지방족 산 아미드 ; 메틸렌-비스스테아릴아미드, 에틸렌-비스카프릴아미드, 및 에틸렌-비스카프릴아미드와 같은 포화된 지방족 산 비스아미드 ; 에틸렌-비스올레릴아미드, 헥사메틸렌-비스올레일아미드, N,N'-디오레이아디포일아미드 및 N,N'디올레일세바코일아미드와 같은 불포화된 지방족 산 아미드, m-크실렌-비스스테아로일아미드 및 N,N'-디스테아릴이소프탈릴아미드와 같은 방향족 비스아미드 ; 칼슘 스테아레이트 ,칼슘 라우레이트, 아연 스테아레이트 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 지방족 산 금속염(일반적으로 금속 비누라 칭함) ; 지방족 탄화수소 왁스를 비닐 단량체와 그라프트시켜 얻은 스티렌 및 아크릴산과 같은 그라프트 왁스 ; 지방족 산 및 다가 알코올 사이에서 부분적으로 에스테르화된 베헨산 모노글리세라이드와 같은 생성물 ; 및 식물성 지방 및 오일을 우소 첨가하여 얻은 히드록시기를 갖는 메틸 에스테르 화합물이 있다.

본 발명에서 박리제(왁스)의 특히 바람직한 종류는 지방족 알코올 왁스 및 지방족 탄화수소 왁스이다. 지방족 알코올 왁스는 하기식(C)로 표시할 수 있다.

식(C) : CH₃(CH₂)_xCH₂OH (x= 20- 250)

본 발명에서 바람직하게 사용되는 왁스의 특정 예로는, 예를 들면, 고압하에서 또는 지글러 촉매의 존재하의 저압하에서 알킬렌을 라디칼 중합반응에 의해 중합화시켜 얻은 저분자량 알킬렌 중합체 ; 고분자량 알킬렌 중합체의 열분해로 얻은 알킬렌 중합체 ; 일산화 탄소 및 수소를 함유하는 혼합 기체를 아르지(Arge)법으로 처리하여 탄화수소 혼합물을 형성하고, 탄화수소 혼합물을 증류하고 잔류물을 회수하여 얻은 탄화수소 왁스 ; 및 상기의 수소첨가 반응 생성물이 있다. 왁스의 분별증류는 분별된 왁스를 회수하기 위한 압축 발한법, 용매법, 진공 증류 또는 분별 증류 결정화법으로 바람직하게 수행될 수 있다. 탄화수소 왁스의 원료로서는, 금속 산화물 촉매(일반적으로 2종 이상의 혼합물)의 존재하에 탄소 일산화물 및 수소의 혼합물로부터 합성하는 방법, 예를 들어 왁스형 탄화수소가 풍부한 생성물을 제공하는 신톨(Syntol)법, 히드로콜(Hydrocol)법(유동 촉매층 사용), 및 아르지법(고정 촉매층 사용)으로부터 얻은 수백개 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소, 및 지글러 촉매의 존재하에서 에틸렌과 같은 알킬렌을 중합화하여 얻은 탄화수소를 사용하는 것이 바람직한데, 이들은 포화된 긴 직쇄 사슬 탄화 수소가 풍부하며 분지쇄가 거의 없기 때문이다. 또한, 중합 반응없이 합성한 탄화수소를 사용하는 것도 바람직한데, 이들의 구조 및 분자량 분포가 용이한 분별증류에 적합하기 때문이다.

왁스의 분자량 분포에 관하여, 왁스는 바람직하게는 400 - 2400, 보다 바람직하게는 450 - 2000, 특히 바람직하게는 500 -1600의 분자량 영역에서 피이크를 보이는 것이다. 이러한 분자량 분포를 만족시킴으로써, 생성된 토너는 바람직한 열적 특성을 제공한다.

박리제를 사용할 때는 결착 수지 100 중량부당 0.1 - 20 중량부, 특히 0.5 - 10 중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

박리제는 승온에서 결착 수지와 함께 박리제를 교반 또는 용융 혼련하면서 수지 용액내로 박리제를 혼합시키는 방법에 의해 결착 수지 중에 균일하게 분산될 수 있다.

본 발명에 따른 토너는 고화질의 화상을 제공하기 위해 바람직하게 3 - 10μm, 더욱 바람직하게는 3 - 9μm의 중량 평균 입자 크기를 갖는다.

토너의 유동성을 향상시키기 위해 유동성 개선제를 토너와 함께 블렌딩할 수 있다. 이러한 예로는, 특히 음으로 대전 가능한 유동성 개선제로는 폴리비닐리덴 플루오라이드 미분 및 폴리테트라플루오로에틸렌 미분과 같은 플루오르 함유 수지의 분말 ; 산화 티타늄 미분, 소수성 산화 티타늄 미분 ; 습식 가공 실리카 및 건식 가공 실리카와 같은 미분형 실리카, 및 이러한 미분형 실리카를 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 실리콘 오일 등으로 표면 처리(소수 처리)하여 얻은 처리된 실리카 ; 산화 티타늄 미분, 소수 처리된 산화 티타늄 미분 ; 산화 알루미늄 미분, 및 소수 처리된 산화 알루미늄 미분이 있다.

유동성 개선제의 바람직한 종류로는 규소 할로겐화물을 증기상 산화하여 얻은 건식 가공 실리카 또는 발연 실리카가 있다. 예를 들면, 실리카 분말은 산소-수소 불꽃 중 기체상 규소 테트라클로라이드의 열분해 산화를 이용한 방법에 따라 제조될 수 있으며, 기본적 반응 도식은 하기와 같이 나타낸다.

SiCl₄+ 2H₂+O₂→ SiO₂+ 4HCl

상기 제조 단계에서, 규소 할로겐 화합물과 함께 염화알루미늄 또는 염화티타늄과 같은 기타 금속 할로겐화물을 사용하여 실리카 및 기타 금속 산화물의 착물 미분을 얻을 수도 있다. 이것도 본 발명에 사용되는 실리카 미분에 포함된다.

0.001 - 2μm, 특히 0.002 - 0.2μm의 평균 1차 입도를 갖는 실리카 미분을 사용하는 것이 바람직하다.

규소 할로겐화물의 증기상 산화로 형성한 본 발명에서 사용하기 위한 시판용 실리카 미분으로는 하기에 기재한 상표명으로 시판되고 있는 것들이 있다.

에어로실(AEROSIL) 130

(니폰 에어로실사(Nippon Aerosil Co.)) 200

300

380

OX 50

TT 600

MOX 80

COK 84

캡-오-실(Cab-O-Sil) M-5

(캐보트사(Cabot Co.)) MS-7

MS-75

HS-5

EH-5

와커(Wacker) HDK N 20

(와커-케미 게엠베하(WACKER-CHMIE GMBH)) V 15

N 20E

T 30

T 40

D-C 파인 실리카 (다우 코닝사(Dow Corning Co.))

프란졸(Fransol) (프란실사(Fransil Co.))

더우기, 규소 할로겐화물을 증기상 산화하여 형성한 실리카 미분을 소수성 부여 처리하여 얻은 처리된 실리카 미분을 사용하는 것도 바람직하다. 메탄올 적정 시험으로 측정하여 30-80의 소수성을 갖는 처리된 실리카 미분을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

실리카 미분은 실리카 미분에 반응성이거나 물리적으로 흡착되는 오르가노 실리콘 화합물 등으로 화학 처리함으로써 소수성이 제공된다.

이러한 오르가노실리콘 화합물의 예로는 헥사메틸디실라잔, 트리메틸실란, 트리메틸클로로실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸디클로로실란, 메틸트리콜로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴페닐디크로로실란, 벤질디메틸클로로실란, 브로모 메틸디메틸클로로실란, α-클로로에틸트리클로로실란, β-클로로에틸트리클로로실란, 클로로메틸디메틸클로로실란, 트리오르가노실릴메르캅탄 (예; 트리메틸실릴메르캅탄), 트리오르가노실릴 아크릴레이트, 비닐디메틸아세톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 헥사메틸디실록산, 1,3-디빌닐테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라메틸디실록산, 및 분자당 2내지 12개의 실록산 단위를 가지고, 말단 단위에서 각각 Si에 결합된 1개의 히드록시기를 함유하는 디메킬폴리실록산이 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 화합물의 혼합물로서 사용될 수 있다.

또한, 상기에서 언급한 건식 가공 실리카를 하기에 기재한 아미노기 함유 실란 커플링제 또는 실리콘 오일로 처리하여 제조한 양대전성인 유동성 향상제를 사용할 수도 있다.

실리콘 오일로서, 하기에 나타낸 바와 같이 아미노기를 그의 측쇄에 포함한 부분 구조를 갖는 아미노 변성 실리콘 오일을 사용할 수 있다.

여기서 R₁은 수소, 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기를 나타내고 ; R₂는 알킬렌기 또는 페닐렌기를 나타내며 ; R₃및 R₄는 수소, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 단, 알킬기, 아릴기, 알킬렌기 및 또는 페닐렌기는 대전성을 감소시키지 않는 정도내에서 아미노기 또는 할로겐과 같은 기타 치환기를 함유할 수 있다. m 및 n은 양의 정수를 나타낸다.

시판용 아미노기 함유 실리콘 오일의 예로는 하기의 것들이 있다.

아민 당량은 아미노기 함유 실리콘 오일의 분자량을 실리콘 오일내에 아미노기의 수로 나눈 값에 해당하는 아민당 g당량을 의미한다.

유동성 개선제는 질소 흡착에 따른 BET법으로 측정하여 적어도 30m²/g, 특히 50m²/g의 비표면적을 가질 수 있다. 유동성 향상제는 토너 100 중량부당 0.01 - 8 중량부, 특히 0.1 - 4 중량부의 양으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 토너는 결착 수지, 자성 또는 비자성 착색제, 및 전하 조절제 또는 필요한 경우 기타의 첨가물을 헨쉘 믹서 또는 볼 밀과 같은 블렌더로 충분히 블렌딩한 후, 블렌드 수지가 상호 용해되도록 용융 혼련하고, 혼련된 생성물을 응고시키기 위해 냉각하며, 토너 생성물을 회수하기 위해 미분쇄화 및 분급화 함으로써 제조할 수 있다.

추가로, 토너는 본 발명에 따른 토너를 얻기 위해 대전성 내지 극성이 토너의 것과 일치하는 유동성 개선제와 같은 외부의 첨가물과 함께 헨쉘 믹서와 같은 블렌더로 충분히 블렌딩될 수 있으며, 여기서 외부의 첨가물은 토너 입자의 표면 상에 제공된다.

본 발명에 따른 토너를 특성화하는 다양한 매개변수들은 하기의 방법으로 측정된 값에 근거한다.

(1) 1% 내지 5%의 변형시 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G의 변화율 γ_G' 및 γ_G

토너를 5분간 150kg/cm²의 압력하 실온에서 직경 25mm 및 두께 2mm의 시료펠렛으로 성형한다.

시료 펠렛을 동력학적 분석기(RDA-Ⅱ, 레오메트릭스사(Rheometrics Co.) 제품)의 직경 25mm 평행 플레이트 사이에 배치하고, G' 및 G측정용 정현파 진동을 적용시킨다. 측정은 150℃에서 수행하며, 주파수는 1Hz이다. G'및 G의 측정은 1%-100% 범위의 변형에서 연속적으로 수행한다. 변화율 γ_G' 및 γ_G은 하기식으로 산출한다.

γ_G'= [(G'_1%- G'_50%) / G'_1%] ×100 = [(1- (G'_50%/ G'_1%) × 100

γ_G= [(G_1%- G_50%) / G'_1%] ×100 = [(1- (G_50%/ G_1%) × 100

(2) 유리 전이 온도 Tg

측정은 시차 주사 열량계(DSC-7, 퍼킨-엘머사(Perkin-Elmer Corp.)제품)를 사용하여 하기의 방법으로 수행할 수 있다.

시료는 5 - 20mg, 바람직하게는 10mg의 양으로 정확하게 칭량한다.

시료를 알루미늄 팬 상에 설치하고, 정상 온도-정상 습도 환경에서 10℃/분의 온도 상승율로 30 - 200℃의 온도 범위에서 대조용으로서 흑색 알루미늄 팬과 동시에 측정한다.

온도 상승 중, 주 흡착 피이크는 40 -100℃의 온도 영역에서 나타난다.

이 경우에 있어서, 유리 전이 온도는 DSC 곡선과 흡착 피이크가 나타나기 전 및 후 얻은 기준선 사이를 지나는 중간 라인 사이의 교차점의 온도로서 결정된다.

(3) 분자량 분포

결착 수지의 분자량(분포)은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)로 얻은 크로마토그램을 근거로 측정될 수 있다.

GPC 장치에서, 컬럼은 40℃에서 가열 챔버에서 안정화하고, 테트라히드로푸란(THF)용매는 이 온도에서 1ml/분의 속도로 컬럼을 유동시키며, 0.05-0.6 중량%의 농도로 조절된 50-200μl의 GPC 시료 용액을 주입한다. 시료 분자량 및 그의 분자량 분포의 확인은 여러가지 단분산 폴리스티렌 시료를 사용하여 얻은 대수 눈금의 분자량 대 계수로 나타낸 검량선을 근거로 하여 이루어진다. 검량선 작성용 표준 폴리스티렌 시료로는, 예를 들면 프레셔 케미칼사(Pressure Chemical Co.) 또는 토소 케이.케이.(Toso K. K.)의 제품을 사용할 수 있다. 예를 들면 6×10², 2.1×10³, 4×10³, 1.75×10⁴, 5.1×10⁴, 1.1×10⁵, 3.9×10⁵, 8.6×10⁵, 2×10⁶, 및 4.48×10⁶의 분쟈량을 갖는 것을 포함하는 적어도 10개의 표준 폴리스티렌 시료를 사용하는 것이 적합하다. 검측기는 RI(굴절률) 검측기가 가능하다.

정확한 측정을 위해서, 10³-2×10⁶의 분자량 범위로 정확한 측정을 하기 위해 여러가지 시판용 폴리스티렌 겔 컬럼의 조합으로서 컬럼을 구성하는 것이 적합하다. 이들의 바람직한 예로는 워터스사(Waters Co.)의 제품인 μ-스티라겔(styragel) 500, 10³, 10⁴및 10⁵의 조합 ; 쇼와 덴꼬 케이. 케이.(Showa Denko K. K.)의 제품인 쇼덱스(Shodex) KF-801, 802, 803, 804 및 805의 조합 ; 또는 토소 케이. 케이.의 제품인 TSK 겔 G1000H, G2000H, G2500H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H, 및 GMH의 조합이 있을 수 있다.

(4) THF에 불용성인 함량 (겔 함량)

시료의 수지성 잔류물(겔 함량)은 속슬레(Soxhlet) 추출에 의해 하기의 방식으로 측정할 수 있다. 약 0.5g의 시료를 칭량하고, 속슬레 추출기 상의 원추형 여과지(예를 들면, 토요 로쉬 케이. 케이.(Toyo Roshi K. K.)의 제품인 28mm × 100mm의 크기를 갖는 No. 86R)에 설치하며, 200ml의 THF로 6시간 추출한다. 이 때, 환류 속도는 각각의 THF 추출 주기가 약 4 - 5분이 되도록 조절한다. 추출후, 원추형 여과지를 제거하고, 추출 잔류물을 칭량하기 위해 충분히 건조시킨다. 겔 함량은 (W₂/W₁) × 100 (중량%) 로서 산출되며, 여기서 W₁은 시료 수지 중량을 나타내고, W₂는 추출 잔류물 중의 수지 중량을 나타낸다. 예를 들면, 중량 W₁g은 시료 토너 중량에서 자성 물질 및 자성 토너용 염료와 같은 비-수지성 THF 불용성 물질의 중량을 뺀 값을 의미한다. 추출 잔류물 중량에서 자성 물질 및 (또는) 염료인 비-수지성 THF-불용성 물질의 중량을 빼어 얻어진 중량 W₁g 및 중량 W₂g를 기초로, THF 불용성 수지 함량(겔 함량)을 (W₂/W₁) × 100(중량%)로서 산출할 수 있다.

제1도에서, 작동시, 용기(15)에 담긴 THF(14)는 가열기(22)에 의해 가열되어 증기화되고, 증기화된 THF는 파이프(21)를 통과하여, 계족 냉각수(19)로 냉각되고 있는 냉각기(18)로 유도된다. 냉각기(18)에서 냉각된 THF를 액화하고, 원추형 여과기(16)를 함유하는 저장기(20) 부분 내에 저장된다. 이어서, THF의 수준이 중간 파이프(17)내로 넘어 갈 때, THF를 저장기 부분에서 파이프(17)를 통해 용기(15)로 배출시킨다. 작동 중에, 원추형 여과지 내의 토너 또는 수지는 이러한 순환 THF로 추출한다.

이하, 제조예 및 화상 형성 성능의 평가에 대한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.

수지 제조예 1

테레프탈산 18 몰%

n-도데세닐숙신산 무수물 25 몰%

트리멜리트산 무수물 5 몰%

상기 일반식 (A)의 비스페놀 유도체

(R=프로필렌, x+y=2.2) 52 몰%

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=3,000, Mw=15,000, Tg=55℃, 산가=35 및 THF-불용성 물질 함량=0%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 A라 칭함)를 얻었다.

테레프탈산 23 몰%

n-도데세닐숙신산 무수물 23 몰%

트리멜리트산 무수물 2 몰%

상기 일반식 (A)의 비스페놀 유도체

(R=프로필렌, x+y=2.2) 52 몰%

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=6,000, Mw=45,000, Tg=62℃, 산가=25 및 THF-불용성 물질 함량=0%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 B라 칭함)를 얻었다.

폴리에스테르 수지 A 100 중량부

폴리에스테르 수지 B 100 중량부

트리멜리트산 무수물 8 중량부

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=4,000, Mw=29,000, Tg=58℃, 산가=30 및 THF-불용성 물질 함량=35%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 I라 칭함)를 얻었다.

수지 제조예 2

폴리에스테르 수지 A 100 중량부 및 트리멜리트산 무수물 5 중량부를 중축합시켜 Mn=4,500, Mw=32,000, Tg=56℃, 산가=28 및 THF-불용성 물질 함량=20%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 Ⅱ라 칭함)를 얻었다.

수지 제조예 3

트리멜리트산 무수물 1몰을 상기 일반식(A)(R=에틸렌, x+y=2.2)의 비스페놀 유도체 3몰과 반응시켜 프리폴리머를 제조하였다. 이어서, 10 중량부의 프리폴리머를 100 중량부의 폴리에스테르 수지 A와 혼합시키고, 추가로 이 혼합물을 중축합시켜 Mn=4,000, Mw=38,000, Tg=56℃, 산가=26 및 THF-불용성 물질 함량=28%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 Ⅲ라 칭함)를 얻었다.

수지 제조예 4

테레프탈산 24 몰%

n-도데세닐숙신산 무수물 24 몰%

상기 일반식 (A)의 비스페놀 유도체

(R=프로필렌, x+y=2.2) 52 몰%

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=3,500, Mw=18,000, Tg=56℃, 산가=30 및 THF-불용성 물질 함량=0%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 C라 칭함)를 얻었다.

이어서, 추가로 5몰%의 트리멜리트산 무수물을 폴리에스테르 수지 C에 첨가하고, 성분들은 중축합시켜 Mn=5,800, Mw=45,000, Tg=60℃, 산가=22 및 THF-불용성 물질 함량=45%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 Ⅳ라 칭함)를 얻었다.

수지 제조예 5

스티렌 85 중량부

n-부틸 아크릴레이트 15 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 2.5 중량부

톨루엔 500 중량부

상기 혼합물을 중축합시켜 Mn=5,500, Mw=13,000 및 Tg=60℃인 스티렌 공중합체 수지(비닐 수지(a)라 칭함)를 얻었다.

비닐 수지(a) 100 중량부

스티렌 75 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20 중량부

폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 중량부

(가교제 : CH₂=CHCOO(C₂H₄O)_nCOCH=CH₂,

n=14, Mw=742)

벤조일 퍼옥시드 3 중량부

상기 혼합물을, 1 중량부의 폴리비닐 알코올을 1,000 중량부의 물에 용해시켜 형성된 수성 매질에 분산시키고, 현탁액을 중합시킨 후 NaOH 수용액으로 세정하여 폴리비닐 알코올을 제거함으로써 Mn=8,000, Mw=60,000 및 Tg=59℃인 스티렌 공중합체 기재 수지 조성물(비닐 수지 Ⅴ라 칭함을 얻었다.

수지 제조예 6

폴리에틸렌 클리콜 디아크릴레이트를 4 중량부의 테트라에틸렌클리콜 디메타크릴레이트(Mw=330)로 대체시키는 것을 제외하고 수지 제조에 5를 반복하여 Mn=7,500, Mw=72,000 및 Tg=60℃인 수지 조성물(비닐 수지 Ⅵ라 칭함)을 얻었다.

수지 제조예 7(비교예)

테레프탈산 15 몰%

n-도데세닐숙신산 무수물 12 몰%

트리멜리트산 무수물 25 몰%

상기 일반식 (A)의 비스페놀 유도체

(R=프로필렌, x+y=2.2) 20 몰%

(R=에틸렌, x+y=2.2) 28 몰%

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=4,000, Mw=35,000 및 Tg=60℃ 및 THF-불용성 물질 함량=40%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 Ⅶ라 칭함 ; 비교용)를 얻었다.

수지 제조예 8 (비교예)

테레프탈산 10 몰%

n-도데세닐숙신산 무수물 17 몰%

트리멜리트산 무수물 25 몰%

상기 일반식 (A)의 비스페놀 유도체

(R=프로필렌, x+y=2.2) 15 몰%

(R=에틸렌, x+y=2.2) 33 몰%

상기 성분들은 중축합시켜 Mn=8,000, Mw=91,000 및 Tg=63℃ 및 THF-불용성 물질 함량=45%인 폴리에스테르(이하 폴리에스테르 수지 Ⅷ라 칭함 ; 비교용)를 얻었다.

수지 제조예 9 (비교예)

폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 4 중량부의 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(Mw=286)로 대체시키는 것을 제외하고 수지 제조예 5를 반복하여 Mn=7,000, Mw=70,000 및 Tg=58℃인 수지 조성물(비닐 수지 Ⅸ 라 칭함 ; 비교용)을 얻었다.

수지 제조예 10 (비교예)

폴리에틸렌 글리콜 디아크릴에이트를 2 중량부의 디비닐벤젠으로 대체시키는 것을 제외하고 수지 제조예 5를 반복하여 Mn=6,000, Mw=80,000 및 Tg=60℃인 수지 조성물(비닐 수지 Ⅹ 라 칭함 ; 비교용)을 얻었다.

실시예 1

폴리에스테르 수지 I 100 중량부

자성 산화철 90 중량부

(평균 입도(Dav. = 0.1μm,

Hc=115 에르스텟, σs=80 emu/g, σr=11 emu/g)

상기 일반식 (C)(x=50)의 장쇄 알킬 알코올 5 중량부

모노-아조 금속 착물(음전하 조절제) 2 중량부

상기 성분들은 헨셸 믹서로 예비 혼합시키고, 쌍 스크류 압출기를 통해 130℃에서 용융 혼련시켰다. 냉각 후 용융 혼련 생성물을 커터 밀로 조분쇄시키고, 제트 스트림 미분쇄기로 미분쇄시킨후, 풍력 분급기로 분급화하여 6.5μm의 중량 평균 입도를 갖는 자성 토너를 얻었다. 100 중량부의 이 자성 토너에 1.0 중량부의 소수성 건식 가공 실리카(BET 비표면적 (S_BET) = 300m²/g)를 첨가하여 자성 토너를 얻었다.

이와 같이 얻은 자성 토너를 전술한 방법으로 1-50%의 범위의 변형시의 저장 탄성률 G' 및 손실 탄성률 G를 측정하여 1%의 변형시의 G'_1%=2.2 ×10⁴dyn/cm²및 G_1%=1.6 ×10⁴dyn/cm², 및 G'_50%=2.1 ×10⁴dyn/cm²를 얻었으며, 따라서 γ_G'=4.5% 및 γ_G=6.3%의 변화율을 나타냈다.

자성 토너를 대전시키고, 시판 중인 레이저 빔 프린터(LBP-A304, 캐논 가부시끼가이샤 제조)의 개조된 기기로 50mm/초의 공정 속도, 20mm의 정착 롤러 직경 및 약 1.3kg/cm²의 정착 압력의 조건 하에서, 및 또한 시판 중인 복사기(NP-8582, 캐논 가부시끼가이샤 제조)의 개조된 기기로 500mm/초, 60mm의 정착 롤러 직경 및 약 5kg/cm²의 정착 압력의 조건하에서 평가하였다. 평가는 예를 들면, 화질, 정착성 및 오프셋 방지 특성에 대하여 수행하였으며, 이 평가 결과 표2 및 3에 기재된 바와 같은 양호한 결과를 얻었다. 정착성과 관련하여 정착 개시 온도는 저속 시스템 및 고속 시스템 모두에서 종래의 토너보다 30-40℃ 낮았다.

실시예 2-4

폴리에스테르 수지 Ⅰ을 폴리에스테르 수지 Ⅱ-Ⅳ로 각각 대체시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하고 평가하였다. 생겅된 자성 토너의 점탄성을 표1에 나타내고 양호한 성능은 표2와 3에 나타냈다.

실시예 5 및 6

폴리에스테르 수지 Ⅰ을 비닐 수지 Ⅴ 및 Ⅵ으로 각각 대체시키는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하고 평가하였다. 생성된 자성 토너의 점탄성은 표1에 나타내고 양호한 성능은 표2와 3에 나타냈다. 정착성과 관련하여, 토너는 종래의 토너에 의해 얻은 정착 개시 온도와 비교하여 저속 시스템에서는 30-40℃ 더 낮고 고속 시스템에서는 10-20℃ 더 낮은 정착 개시 온도를 제공하였다.

비교예 1-3

폴리에스테르 수지Ⅰ을 폴리에스테스 수지 Ⅶ, 폴리에스테르 수지 A 및 폴리에스테르 수지 Ⅷ(모두 비교용)로 각각 대체시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하고 평가하였다. 생성된 자성토너의 시험 결과를 표1내지 3에 나타냈다.

비교예 4 및 5

폴리에스테르 수지Ⅰ을 비닐 수지 Ⅸ 및 Ⅹ(비교용)로 각각 대체시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하고 평가하였다. 생성된 자성토너의 시험 결과를 표1내지 3에 나타냈다.

표2 및 3에 나타낸 토너의 성능을 아래에 상술한 방법으로, 기본적으로 우수(○), 양호(○△), 적당(△), 다소 열등(△×) 및 열등(×)의 등급으로 평가하였다.

정착성

1,000매 화상 형성 후 시료 화상을 렌즈 청정 용지로 마찰시켜 마찰 전후의 화상 농도 감소를 측정하였다. 화상 농도는 굴절 농도계(맥베쓰사(Macbeth Co.) 제조 Macbeth RD918)로 측정하였다. 마찰 전 측정으로 1.1-1.5의 화상 농도를 갖는 일정 색조 화상 및 0.4-0.7의 화상 농도를 갖는 중간 색조 화상을 각각 평가하였다.

성능을 농도 감소 정도로 평가하였으며, ○(0-10%), ○△(11-25%), △(26-35%), △×(36-45%) 및 ×(46% 이상)로 표시하였다.

정착 개시 온도

정착 개시 온도를, 다양한 온도의 정착 장치로 비정착된 일정 색조의 흑색 토너 화상의 정착을 수행하여 측정하고, 정착된 화상을 마찰시켜 확인을 통해 정착이 수행되는 최저 온도를 평가하였다.

결과를 표2 및 3의 일정 색조의 흑색 화상의 정착성 항목(예를 들면, 실시예 1의 경우 110℃(표2) 및 155℃(표3)에 나타냈다.

저온 오프셋

정착성을 저온/저습도 환경(10℃/15% RH)에서 평가하였다.

고온 오프셋

고온 오프셋 온도를, 다양한 정착 장치 온도에서 정착 시험 결과로 고온이 발생되는 최저 온도로서 측정하였다.

웹 오염

정착 롤러 청정 웹의 오염을, 각각 정상 온도/정상 습도 환경(23℃/60% RH)에서 각각 일정 색조 흑색 화상 및 중간 색조 화상인 1,000매의 화상 형성 및 정착 후 평가하고 웹의 오염을 육안으로 관찰하였다.

최대 화상 농도(Dmax)

최대 화상 농도를 ○(≥1.35), ○△(1.25-1.34), △(1.15-1.24), △×(1.00-1.14) 및 ×(1.00)의 기준에 따라 평가하였다.

백색 배경 흐림 현상

흐림 현상을 굴절 농도계(도꾜 덴쇼꾸 가부시끼가이샤(Tokyo Denshoku K. K.) 제조 Reflectometer Model TC-6DS)를 사용하여 화상 형성 후 백색 배경 상의 최저 또는 최대 굴절 농도(Ds%) 및 화상 형성 전 이송 용지상의 백색 배경의 평균 굴절 농도(Dr%)를 측정하여 평가하고, 흐림량(Ds-Dr%)으로 평가하였다. 결과를 ○(흐림량≤1.5%), ○△(1.6-2.0%), △(2.1-2.5%), △×(2.6-3.5%) 및 ×(≥3.6%)로서 표시하였다.

농도 계조 특성

육안으로 관찰하여 평가하였다.

선 산란

육안으로 관찰하여 평가하였다.

선 붕괴(해상력 결함)

육안으로 관찰하여 평가하였다.

권취(오프셋)

일정 색조의 흑색 화상을 훑어 봄으로써 권취 오프셋이 발생했는지 여부를 관찰하여 평가하였다.

자국

일정 색조의 화상을 형성시켜 정착된 화상에 약간의 분리 부재의 흔적이 남는지 여부를 관찰하였다.

[ 표 1 ]

[ 표 2 ]

(공정 속도 = 50mm/초)

[ 표 3 ]

(공정 속도 = 50mm/초)

Claims (22)

1. 하기식 (1)로서 산출되는 변화율 γ_G'가 50% 이하이고, 하기식 (2)로서 산출되는 변화율 γ_G가 50% 이하이며, 150℃에서 1-50%의 범위의 변형시의 저장탄성률 G'이 3×10³-7×10⁴dyne/cm²인, 결착 수지 및 착색제로 이루어지는 정전하상 현상용 토너.

   γ_G'= (1- G'_50%/ G'_1%) × 100 (1)

   γ_G= (1- G_50%/ G_1%) × 100 (2)

   상기 식 중, γ_G'은 저장 탄성률의 변화율을 나타내고, G'_50%은 150℃에서의 50%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내고, G'_1%는 150℃에서 1%의 변형시의 저장 탄성률을 나타내며, γ_G은 손실 탄성률의 변화율을 나타내고, G_50%은 50%의 변형시의 손실 탄성률을 나타내고, G_1%은 1%의 변형시의 손실 탄성률을 나타낸다.
2. 제1항에 있어서, γ_G'가 0.1-35%이고, 변화율 γ_G'가 0.1-35%인 토너.
3. 제1항에 있어서, 손실 탄성률 G이 2×10³-6×10⁴dyne/cm²인 토너.
4. 제1항에 있어서, 결착 수지가 폴리에스테르 수지로 이루어지고, 저장 탄성률 G'이 4.5×10³-6.5×10⁴dyne/cm²인 토너.
5. 제1항에 있어서, 결착 수지가 폴리에스테르 수지로 이루어지고, 저장 탄성률 G'이 4.5×10³-6.5×10⁴dyne/cm²이고, 손실 탄성률 G이 3×10³-5.5×10⁴dyne/cm²인 토너.
6. 제1항에 있어서, 결착 수지가 비닐 수지로 이루어지고, 저장 탄성률 G'이 5×10³-7×10⁴dyne/cm²이고, 손실 탄성률 G이 5×10³-6×10⁴dyne/cm²인 토너
7. 제1항에 있어서, 결착 수지가 40-90℃의 유리 전이 온도, 1,000-50,000의 수 평균 분자량, 및 3,000-100,000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에스테르 수지로 이루어지는 것인 토너.
8. 제7항에 있어서, 폴리에스테르 수지가 45-85℃의 유리 전이 온도, 1,500-20,000의 수 평균 분자량, 및 40,000-90,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것인 토너.
9. 제1항에 있어서, 결착 수지가 45-80℃의 유리 전이 온도, 2,500-50,000의 수 평균 분자량, 및 10,000-1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 비닐 수지로 이루어지는 것인 토너.
10. 제9항에 있어서, 비닐 수지가 55-70℃의 유리 전이 온도를 갖는 것인 토너.
11. 제9항에 있어서, 착색제가 결착 수지 100 중량부 당 65-200 중량부로 함유되는 분말성 자성 물질로 이루어지는 것인 토너.
12. 제11항에 있어서, 자성 물질을 결착 수지 100 중량부 당 70-150 중량부로 함유하는 것인 토너.
13. 제1항에 있어서, 착색제가 비자성 안료 또는 염료로 이루어지는 것인 토너.
14. 제13항에 있어서, 착색제를 결착 수지 100 중량부 당 0.1-60 중량부로 함유하는 것인 토너.
15. 제14항에 있어서, 착색제를 결착 수지 100 중량부 당 0.5-50 중량부로 함유하는 것인 토너.
16. 제1항에 있어서, 추가로 실온에서 고상인 이형제로 이루어지는 것인 토너.
17. 제16항에 있어서, 이형제가 지방족 탄화 수소 왁스 및 그의 산화 생성물, 지방산 에스테르 왁스, 포화 선상 지방산, 불포화 지방산, 포화 알코올, 다가 알코올, 포화 지방산 아미드, 포화 지방산 비스 아미드, 불포화 지방산 아미드, 불포화 지방족 비아미드, 방향족 비스아미드, 지방산 금속염, 그래프트 왁스, 지방산과 다가 알코올 간의 부분 에스테르화 생성물, 및 지방산 메틸 에스테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 왁스로 이루어지는 것인 토너.
18. 제16항에 있어서, 이형제가 지방족 알코올 왁스 또는 지방족 탄화 수소 왁스로 이루어지는 것인 토너.
19. 제16항에 있어서, 이형제를 결착 수지 100 중량부 당 0.1-20 중량부로 함유하는 것인 토너.
20. 제19항에 있어서, 이형제를 결착 수지100 중량부 당 0.5-10 중량부로 함유하는 것인 토너.
21. 제1항에 있어서, 중량 평균 입도가 3 - 10μm인 토너.
22. 제21항에 있어서, 중량 평균 입도가 3 - 9μm인 토너.