KR100841167B1 - 정착 방법 및 정착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기록 매체 상에 형성된 토너상을 가열 가압하여 정착하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 기록 매체 표면에는, 이형제를 함유하는 토너에 의해서 토너상이 형성된다. 기록 매체는, 그 반송 방향을 따라서 배열된 적어도 2개의 정착기를 차례로 통과한다. 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 표면의 최고 온도를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 표면의 최고 온도를 T2, 제1 정착기를 나와 제2 정착기로 들어갈 때까지 사이의 기록 매체 표면의 최저 온도를 t라 하고, 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 했을 때, 이하의 식 (1) 및 식 (2)가 만족된다.

T1 > Tfb (1)

T2 > t > Ts (2)

가압 롤러, 코어, 표면층, 정착 롤러, 오일 공급 롤러, 클리닝 장치

Description

정착 방법 및 정착 장치 {FIXING METHOD AND FIXING DEVICE}

본 발명은 전자 사진 방식에 있어서, 현상제로 형성된 토너상을 기록 매체 상에 정착시키는 정착 방법 및 정착 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 은염 사진은 화상 광택도가 높고, 또한 화상 광택 균일성이나 색 재현성이 우수하고 화질이 우수한 것은 잘 알려져 있다. 또한, 인쇄에 있어서는, 단위 시간당의 인쇄 매수가 많으며, 높은 생산성이 특징이다.

한편, 전자 사진에 있어서는 최근 디지탈화에 의해 화질도 착실히 향상되고 있다. 그러나, 높은 화상 광택도와 높은 생산성을 양립하는 데에는 이르지 못하였으며, 높은 화상 광택도와 높은 생산성을 양립한 전자 사진법에 의한 풀컬러 화상 형성 방법이 기대되고 있다. 또한, 높은 화상 광택도와 높은 생산성을 양립하면서, 기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 조건 하에, 은염 사진에 강요되는 화상 광택 균일성과, 화상 광택도와 기록 매체 광택도가 일치한 위화감이 없는 화상을 안정되게 연속적으로 얻을 수 있는 화상 형성 방법이 요구되고 있다.

전자 사진법에 의해서 높은 화상 광택도와 높은 생산성을 양립한 풀컬러 화상 형성 방법으로서, 현상기를 복수대 직렬로 배치하여, 단색 화상과 풀컬러 화상을 동일 속도로 출력 가능한 고속기가 판매되고 있다. 그러나, 화상 광택도가 높 은 화상이 요구될 때에는, 기록 매체 반송 속도를 저하시키는 등 하여, 화상 광택도를 높이는 것이 행해져, 결과적으로 생산성이 저하되고 있었다.

일반적으로 기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 복사기의 정착 공정에 착안하면, 기록 매체의 정착기 통과 시간이 상대적으로 짧아지므로, 기록 매체에 가해지는 열량은 감소한다. 기록 매체에 가해지는 열량의 감소는 화상 광택도 저하로 직결된다. 따라서, 생산성을 손상시키지 않는 광택도가 높은 화상을 얻기 위해서는, 보다 많은 열량을 가할 수 있도록 해야 한다.

기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 조건 하에, 화상 광택도가 높은 화상을 얻는 방법으로서, 정착 닙을 넓게 하여 기록 매체에 의해 많은 열을 가하는 것이 행해진다. 예컨대, 도1에 도시한 롤러 닙 방식이라 불리는 롤러 정착기에서는, 정착 부재끼리 강하게 접촉시켜 정착 닙을 넓게 하는 것이 행해진다.

또한, 도2에 도시하는 정착 롤러와 반송 정착 벨트를 조합한 벨트 닙 방식의 정착 장치(도2에서는 반송 정착 벨트를 조합함으로써, 정착 롤러와의 닙을 보다 넓게 하여 고속화에 대응하려고 하는 기술임)가 있다.

기록 매체 반송 속도가 비교적 빠른 조건 하에, 화상 광택도가 높은 화상을 얻는 방법으로서, 보다 많은 열량을 가한다고 하는 것과 같은 사고 방식으로부터, 도3에 도시하는 복수 개의 정착기를 배치시킨 것이 있다.

이러한 장치는, 예컨대 일본 특허 공개 제2000-221821호 공보(특허 문헌 1)에 기재되어 있다. 상기 문헌에서는, 기록 매체 반송 방향에 직렬로 배치한 복수의 정착기로 사용 개수를 절환하면서 정착을 행하고, 기록 매체에 가하는 열량을 바꾸어 인쇄 화상의 광택을 임의로 조정하는 것이 기재되어 있다. 이 방법은 인쇄 속도를 저하시키지 않고서 화상 광택을 조정하는 것이지만, 토너 물성에 대해서는 언급하고 있지 않아, 토너 물성과 광택도의 관계에 관한 고찰은 일체 행해져 있지 않다.

복수 개의 정착 수단을 포함하는 정착 장치를 구비하여, 복수의 정착기의 정착 조건과 토너 물성에 언급한 공지 예로서, 예컨대 일본 특허 공개 평4-287078호 공보(특허 문헌 2)를 들 수 있다. 상기 문헌에서는, 컬러 토너를 투명한 기록 매체 상에 열압 정착하는 방법, 특히 제1 정착으로 임시 정착을 하고, 그 후 제2 정착으로 본 정착을 하는 열압 정착 방법에 있어서, 토너 연화점과 정착 온도에 관한 제안이 있다. 그러나, 오버 헤드 프로젝터용 시트와 같은 투명한 기록 매체에 한정되어 있는 것이나, 또한 제1 정착과 제2 정착의 기록 매체 반송 속도가 비교적 저속의 기록 매체 반송 속도에 한정되어 있으며, 고속기에서의 사용은 상정되어 있지 않다. 따라서, 기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 조건 하에서는, 충분한 투명성을 얻을 수 없는 등의 문제가 남는다. 또한, 정착기의 설정 온도에는 언급하고 있지만, 기록 매체 상의 온도를 직접적으로 측정한 것은 아니다. 오버 헤드 프로젝터용 시트와 같은 투명한 매체가 아닌 종이와 같은 기록 매체에 정착한 경우에는, 기록 매체의 섬유에 의한 오목부에 용융한 토너가 유입하여, 화상 표면이 요철이 되어 화상 광택도가 낮아지는 경우가 있었다. 또한, 정착 강도가 부족하거나, 혼색성이 불충분해져 색 재현성이 떨어지는 등의 과제가 있었다.

이상과 같이, 높은 광택도와 높은 생산성의 양립을 목표로 한 검토는 행해져 왔지만, 토너 물성과의 관계에 착안한 것은 대부분 없으며, 또한 기록 매체 반송 속도가 비교적 빠른 조건 하에서, 광택도 균일성이 높고, 기록 매체 광택도와 화상 광택도의 차이가 적은 위화감이 없는 화상을 얻는 방법에 대한 연구는 이루어져 있지 않다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2000-221821호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평4-287078호 공보

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 문제점을 해결한 정착 방법 및 정착 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 조건 하에서라도, 광택도가 높고, 기록 매체 상에의 토너 적재량에 의존하지 않고 광택도가 균일한 화상을 얻을 수 있는 정착 방법 및 정착 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 화상과 기록 매체의 광택도의 위화감이 억제된 화상을, 안정적으로 또한 연속적으로 얻을 수 있는 정착 방법 및 정착 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 상기 기록 매체 상에 형성된 토너상을 적어도 2회 이상 정착기를 통과시켰을 때의 기록 매체 상 온도와, 토너의 플로우 테스터 물성과의 관계를 본 발명 규정의 범위로 조정함으로써, 상기 요구를 만족할 수 있는 것을 찾아내어 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명은 기록 매체 상에 형성된 미정착 토너상을 정착 수단에 의해 가열 가압 정착하는 정착 방법에 있어서, 상기 기록 매체의 반송 방향에 직렬로 배열한 적어도 2대 이상의 정착기를 통과함으로써 미정착 토너상의 정착이 행해지는 것이고,

상기 미정착 토너상을 형성하는 토너가 이형제를 함유하는 토너이고,

상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T2, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치를 t라 하고, 상기 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 한 경우, 하기 식 (1) 및 식 (2)

T1 > Tfb 식 (1)

T2 > t > Ts 식 (2)

를 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 방법에 관한 것이다.

또한, 상기 토너의 플로우 테스터 1/2법 용융 온도를 T_{1 /2}이라 할 때, 상기 T2와의 관계가, 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 방법에 관한 것이다.

T2 > T_{1 /2} 식 (3)

상기 토너는 시차 주사 열량계 측정에 있어서의 흡열 곡선에 있어서, 최대 흡열 피크의 최대치가 60 내지 140 ℃의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정착 방법에 관한 것이다.

또한, 기록 매체 상에 형성된 미정착 토너상을 정착 수단에 의해 가열 가압 정착하는 정착 장치에 있어서, 상기 기록 매체의 반송 방향에 직렬로 배열한 적어도 2대 이상의 정착기를 통과함으로써 미정착 토너상의 정착이 행해지는 것이고,

상기 미정착 토너상을 형성하는 토너가 이형제를 함유하는 토너이고,

상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T2, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치를 t라 하고, 상기 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 하는 경우, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 장치에 관한 것이다.

T1 > Tfb 식 (1)

T2 > t > Ts 식 (2)

또한, 상기 토너의 플로우 테스터 1/2법 용융 온도를 T_{1 /2}이라 할 때, 상기 T2와의 관계가, 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 장치에 관한 것이다.

T2 > T_{1 /2} 식 (3)

또한, 상기 토너는 시차 주사 열량계 측정에 있어서의 흡열 곡선에 있어서, 최대 흡열 피크의 최대치가 60 내지 140 ℃의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정착 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 롤러 닙 방식이라 칭하는 정착기의 일례를 도시하는 개략도 이다.

도2는 본 발명의 벨트 닙 방식이라 칭하는 정착기의 일례를 도시하는 개략도이다.

도3은 본 발명의 2개 이상의 정착기를 기록 매체 반송 방향에 직렬로 배치한 정착 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.

도4는 본 발명의 정착 장치에 기록 매체를 통과시켰을 때의 기록 매체 상의 온도 추이를 도시하는 개략도이다.

도5는 본 발명의 플로우 테스터 승온법에 있어서의 유동 곡선과 본 발명에서 정의하는 연화 온도, 유출 개시 온도, 1/2법 용융 온도를 도시하는 개략도이다.

도6은 실시예에서 사용하는 정착 장치의 개략도이다.

도7은 본 발명에 이용되는 표면 개질 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.

도8은 본 발명에 이용되는 표면 개질 장치의 분산 로터의 일례를 도시하는 개략도이다.

이하에, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명을 적용한 정착 장치를 설명하기 위한 개략도를 도3에 도시하였다.

도3에 도시한 정착 장치는 동일 기능을 갖는 3개의 정착기를 시트 반송 방향에 직렬로 배치한 것이다. 여기서, 각 정착기는 도시한 화살표 방향의 기록 매체 반송 방향 상류측으로부터 제1 정착기, 제2 정착기, 제3 정착기이다. 이 정착 장치를 이용하여 정착을 한 경우, 미정착 토너상을 담지하는 기록 매체는 제1 정착기의 닙부에 돌입하여, 가열 가압되면서 끼움 지지 반송되어 일차 정착 처리를 받는다. 계속해서, 제2 정착기의 닙부에 의해 가열 가압되면서, 끼움 지지 반송되어 2차 정착 처리를 받고, 또한 3차 정착 처리를 받는다. 3대의 정착기를 배치한 정착 장치를 예시했지만, 본 발명에서는 2개 이상의 정착기를 구비한 정착 장치를 이용할수도 있으며, 도3의 정착 장치에서 도시한 정착기의 개수나 종류에 한정되는 것은 아니다.

본 발명 규정의 정착기로서는, 가열 가압 정착 방식의 정착 장치이면 어떤 것도 한정되지 않는다.

도1에 롤러 닙 방식 정착기의 일례를 나타낸다. 가압 롤러(1)는 알루미늄제의 코어(2)를 불소 수지 등의 내열성을 갖는 이형성이 좋은 수지 표면층(3)으로 피복한 구성을 갖는다. 정착 롤러(4)는 내부에 히터를 갖는 코어(5) 위에, 내열성을 가진 연질의 실리콘 고무(또는 실리콘 스폰지)로 이루어지는 하층(6)을 형성하고, 또한 이 위에 PFA 튜브(또는 FEP 튜브)를 피복한 피복층(7)으로 구성되어, 토너 이형성을 향상시키고 있다. 상기 정착 롤러(4)의 부근에는, 실리콘 오일을 정착 롤러(4)에 도포하기 위한 오일 공급 롤러(8)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 도1에 있어서는 상기 정착 롤러(4)의 부근에는 정착 롤러(4) 상에 잔류한 토너나 종이 부스러기를 제거하기 위한 클리닝 장치(9)가 배치되어 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 벨트 닙 방식 정착기를 이용해도 좋다. 벨트 닙 방식 정착기는 정착 롤러(4)와 반송 정착 벨트(10)가 넓은 정착 닙부를 형성하고 있는 것이며, 상기 벨트(10)를 거쳐서 압력 롤(12)을 정착 롤러(4)에 압접시키는 데다가, 벨트를 정착 롤러에 압접시킴으로써 넓은 닙부를 형성하고 있다. 도2에 있어서는, 반송 정착 벨트는 지지 롤(13)과 구동 롤(14)에 권취 장착되어 있다.

또한, 필름 정착 방식의 정착기를 이용해도 좋다. 필름 정착 방식의 정착기에서는, 필름과 가압 부재가 형성하는 닙부에 있어서, 필름의 배면측에 가열 부재를 마련하여, 가압 부재에 의해 필름을 거쳐서 가열 부재에 가압함으로써, 전사재상에 형성된 미정착 토너 화상이 정착된다.

본 발명은 기록 매체 상에 형성된 미정착 토너상을, 정착 수단에 의해 가열 가압 정착하는 정착 방법에 있어서, 상기 기록 매체 상에 형성된 토너상을 정착하기 위해, 상기 기록 매체의 반송 방향에 직렬로 배열한 적어도 2대 이상의 정착기를 통과함으로써 미정착 토너상의 정착이 행해지는 것이며, 상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T2, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치를 t, 상기 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 한 경우, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 방법이다.

T1 > Tfb 식 (1)

T2 > t > Ts 식 (2)

본 발명의 정착 방법에서는, 기록 매체 반송 속도가 빠른 조건 하에서라도, 광택도가 높고, 기록 매체 상에의 토너 적재량에 의존하지 않고 광택도가 균일한 화상을 얻을 수 있다. 또한, 기록 매체로서 광택도가 높은 것을 이용한 경우라도, 화상과 기록 매체의 광택도의 위화감이 억제된 화상을 안정적으로 또한 연속적으로 얻을 수 있다.

상기 기록 매체 상 온도라 함은, 기록 매체[평량 157(g/㎡) 코트지)의 표면(피가열면)에 고속 응답성 열전대(SE80117(선단부 선 지름 50 ㎛), 야스이타츠게이끼 가부시끼가이샤제)를, 기록 매체가 최초에 정착기로 돌입하는 단부보다 50 ㎜ 하류의 위치에 첨부하여, 2 이상의 정착기를 연속적으로 통과시켜 기록한 온도이다. 도4에, 본 발명에서 정의하고 있는 정착기 통과 전후의 기록 매체 상 온도의 최대치와 정착기 돌출로부터 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치, 또한 도3에 도시한 정착 장치에 상기 기록 매체를 통과시켰을 때의 기록 매체 상의 온도 추이를 개략적으로 도시하였다.

우선, 2개 이상의 정착기를 이용함으로써, 화상의 광택도를 높일 수 있다는 것에 관해서 설명한다.

상기 토너가 이형제를 함유하는 경우에, 첫째 정착기 통과 시에 Tfb 이상으로까지 가열함으로써, 마이크로적으로는 이형제의 재응집이 일어나, 이형제 분산 지름이 커져, 토너 화상 최외측 표면에 이형제의 배어나옴이 생긴다. 그리고, 토너 화상 최외측 표면으로 배어나온 이형제의 효과에 의해, 제2 정착기 통과 시에 정착 부재로부터의 기록 매체의 이형성이 향상된다. 결과적으로, 정착 부재로부터의 분리가 원활히 행해져, 분리 시에 화상 표면의 평활성이 흐트러지는 일없이, 광택도의 저하나 광택 불균일이 없는 면내 광택도가 일치한 화상을 얻을 수 있는 것이라 생각된다. 또한, 이 기록 부재로부터의 이형성의 높이가 오프셋이나 휘감김 의 발생도 효과적으로 방지할 수 있는 것으로 추측된다.

본 발명의 정착 방법에 의해, 광택도가 높은 화상을 얻을 수 있는 이유에 대해 다시 설명한다.

일반적으로, 정착 화상은 정착 부재의 표면성을 그대로 반영하므로, 평활한 정착 부재를 이용하면, 그 영향을 받아 광택도가 높아진다. 그러나, 용융 상태에 있어서의 토너 화상의 이형성이 충분하지 않아, 기록 매체와 정착 부재와의 분리가 양호하게 행해지지 않는 경우에는, 분리 시에 정착 화상 표면이 흐트러져 버려, 광택도가 저하되어 버린다.

하나의 정착기만을 이용하여 정착을 행하는 화상 형성 방법에서는, 정착 시, 토너 표면에의 이형제의 배어나옴이 충분히 일어나기 전에 기록 매체와 정착 부재의 분리가 행해지므로, 정착 화상 표면이 흐트러져 버리기 쉬워, 높은 광택도를 얻기 어려웠다. 그래서, 본 발명에 있어서는 정착을 2 단계로 행하는 것으로 하였다. 1단계째의 정착으로, 이형제를 어느 정도 토너 입자 표면으로 배어 나오게 하고, 2단계째의 정착으로 다시 열을 가하여, 토너 입자 표면에의 이형제의 배어나옴을 충분히 행하여, 용융 상태에 있어서의 토너 화상의 이형성을 충분히 높인다. 이 상태에서 기록 매체와 정착 부재를 분리함으로써, 평활하게 형성된 정착 화상의 표면을 흐트러뜨리는 일없이, 광택도가 높은 화상을 얻을 수 있게 된다.

제1 정착기를 통과하기 전 후의 기록 매체 상 온도의 최대치 T1이, 토너 유출 개시 온도 Tfb 이하인 경우는, 정착 화상의 마찰 시험으로 화상 농도 저하가 일어나는 경우가 있다. 이것은, 제1 정착기 통과 시의 용융 상태에 있는 토너의 유동성이 부족해, 기록 매체와의 접착력이 약해졌기 때문이라 추정된다. 제1 정착기 통과 시에 토너가 Tfb를 초과하여 가열된 경우에는, 기록 매체에의 토너의 정착이 확실하게 행해져, 안정된 화상을 얻을 수 있다.

제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2가, 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t 이하인 경우에는, 제2 정착기 통과에 의해 가할 수 있는 열량이 적기 때문에, 광택도의 제어가 곤란해져, 토너 적재량의 차이가 큰 화상에 있어서, 광택도 불균일이 현저해져, 또한 정착 강도도 떨어지게 된다. 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2가, 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t보다 높은 경우에는, 제2 정착기 통과에 의해 제1 정착기 통과 후, 일단 저하한 기록재 온도가 Ts보다 높은 온도로 다시 가열됨으로써, 화상 표면의 토너면의 평활성이 갖추어져, 비교적 고속의 기록 매체 반송 속도에 있어서도 높은 광택도가 얻어졌다고 생각된다.

제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t가, 토너의 연화 온도 Ts 이하인 경우에는, 원하는 광택도를 얻기 어려워 져 버린다. 그 이유는 아래와 같이 추측된다. 제1 정착기를 통과할 때에, 이형제가 토너 입자 내에서 토너 표면으로 배어 나와 있으므로, 제1 정착기를 돌출한 후의 기록재 상의 토너 입자는, 토너 입자 내부에서의 이형제의 함유량이 줄어 버린다. 이에 의해, 이형제에 의한 결착 수지의 가소 효과가 낮아져 버려, 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t가, 토너 의 연화 온도 Ts 이하가 되어 버리면, 제2 정착기를 통해서도 충분한 용해를 하는 것이 어려워져, 높은 광택도를 얻기 어려운 것이라 생각된다. 또한, 최소치 t가 토너의 연화 온도 Ts 이하인 경우에는, 제2 정착기로 원활히 돌입하지 않아, 종이 걸림 등의 기록 매체의 반송 불량이 발생하는 경우가 있다. 이것은, 제1 정착기 통과 후의 온도 저하가 큰 것을 의미하고, 연화 온도를 하회하면 토너의 열 수축이 커져, 기록 매체의 컬이 발생하기 쉬워졌기 때문이라 추측된다.

또한, 본 발명의 정착 방법은 상기 토너의 플로우 테스터 1/2법 용융 온도를 T_1/2이라 할 때, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2가, T2 > T_1/2일 때, 광택도가 높고, 광택 불균일이 억제되어 혼색 정도가 높은, 색 재현성이 우수한 화상이 된다. 상기 T2가 T_{1 /2} 이하이며, 또한 T2가 t를 초과하는 경우에는, 광택도의 균일성은 높지만, T2가 T_{1 /2} 이하이므로 용융 상태에서의 유동성이 부족하고, 토너 2차색으로 혼색이 약간 불충분해져, 색 재현성이 약간 떨어진 것이 된다. 또한, 상기 T2가 T_{1 /2} 이하이며, 또한 T2가 t 이하인 경우에 관해서는, 상술한 바와 같다.

본 발명에 있어서는, 제1 정착기가 벨트 닙 정착 방식의 정착기인 것이 바람직하다. 벨트 닙 정착 방식의 정착기는 닙 폭을 넓게 취하는 것이 가능하고, 접촉압을 낮게 할 수 있다. 그로 인해, 미정착 상태에 있는 토너 화상을 흐트러뜨리기 어려워, 그대로의 상태에서 정착 가능하고, 고 화질인 화상을 쉽게 얻을 수 있다. 가열체와 가압체 사이의 총 하중(kgf)을 가열체와 가압체의 총 압접부의 폭(닙 폭)으로 나눈 선압이, 1O kgf/㎜ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 상술한 바와 같이, 기록 매체 반송 속도가 빠른 경우라도 대응할 수 있으므로, 프로세스 스피드가 300 ㎜/sec 이상인 화상 형성 장치에 특히 적합하게 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 정착 방법은 오프셋 방지용 오일 도포 기구를 갖지 않는 정착기를 이용한 경우라도, 양호한 정착을 하는 것이 가능하고, 고 화질로 고 광택도를 갖는 화상을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 정착 방법은 균일한 광택도에 대한 요구가 강한 풀컬러 화상을 형성하는 풀컬러 화상 형성 방법에 적용된 경우, 특히 현저한 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명의 정착 방법에 있어서는, 시차 주사 열량계 측정에 있어서의 흡열 곡선에 있어서, 최대 흡열 피크의 피크 온도가 60 내지 140 ℃의 범위에 있는 것이 바람직하며, 70 내지 120 ℃의 범위에 흡열 곡선의 최대 피크가 있는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 최대 흡열 피크의 피크 온도는, 이형제를 토너에 함유시킴으로써 달성할 수 있다. 최대 흡열 피크의 피크 온도가 60 ℃ 미만인 경우에는, 고온 환경에 방치했을 때에 이형제가 토너 표면에 용출되기 쉬워져, 토너의 내(耐) 블로킹성이 나빠지는 경우가 있다. 또한, 고속 현상을 행하는 경우에 토너가 현상 슬리브나 캐리어에 스펜트하기 쉬워지는 경우가 있다. 반대로 최대 흡열 피크의 피크 온도가 140 ℃를 넘는 경우는, 토너 정착 용융 시에 이형제가 신속하게 용융 토너 표면으로 이행할 수 없으므로, 이형성이 떨어지게 된다. 그로 인해, 고온 오프셋이 발생하기 쉬워져, 정착성이 저하된다. 또한, 저온 정착을 할 수 없게 되어, 고속 현상에 적응할 수 없게 되는 경우가 있다. 토너의 최대 흡열 피크 온도를 60 내지 140 ℃로 하기 위해서는, 60 내지 140 ℃의 범위에 최대 흡열 피크를 갖는 이형제를 토너에 함유시키면 좋다.

이형제로서는, 예컨대 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 저분자량 올레핀 공중합체, 마이크로 클리스타린 왁스, 파라핀 왁스, 피셔트로푸쉬 왁스와 같은 지방족 탄화 수소계 왁스; 산화 폴리에틸렌 왁스와 같은 지방족 탄화 수소계 왁스의 산화물; 지방족 탄화 수소계 에스테르 왁스와 같은 지방산 에스테르를 주성분으로 하는 왁스; 및 탈산 카르나바 왁스와 같은 지방산 에스테르를 일부 또는 전부를 탈산화한 것을 들 수 있다. 또한 베헤닌산 모노글리세리드와 같은 지방산과 다가 알코올의 부분 에스테르화물; 식물성 유지를 수소 첨가함으로써 얻어지는 히드록실기를 갖는 메틸 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 특히, 바람직하게 이용되는 이형제로서는, 분자쇄가 짧고, 또한 입체 장해가 적어 모빌리티가 우수한 파라핀 왁스와 같은 지방족 탄화 수소계 왁스이다. 이들 이형제는 결착 수지 100 질량부에 대하여, 1.0 내지 10.0 질량부 첨가하는 것이 바람직하며, 3.O 내지 7.0 질량부인 것이 더욱 바람직하다.

제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T1은, 160 ℃ 이하인 것이 바람직하며, 110 내지 160 ℃인 것이 더욱 바람직하며, 더욱 바람직하게는 130 내지 145 ℃이다. T1이 160 ℃를 넘는 경우, 기록 매체의 컬이 발생하기 쉬 워, 제2 정착에의 원활히 돌입하지 않고, 종이 걸림 등의 기록 매체의 반송 불량이 발생하는 경우가 있다.

또한, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2는, 190 ℃ 이하인 것이 바람직하며, 140 내지 190 ℃인 것이 더욱 바람직하며, 가장 바람직하게는 150 내지 170 ℃이다. 이 경우, 본 발명 범위의 시, 오프셋이나 휘감김이 발생하지 않고, 광택도 균일성이 높은 화상이 된다. T2가 190 ℃를 넘는 경우, 기록 매체와 정착 부재와의 분리성이 악화되어, 정착 부재에의 휘감김이 발생하는 경우가 있다.

제2 정착기 통과 전후의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2와 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t와의 차이(ΔT)는 10 내지 60 ℃인 것이 바람직하며, 30 내지 60 ℃인 것이 기록 매체 상의 면내 광택도의 균일성을 올리는 데에 있어서 더욱 바람직하다. ΔT가 10 ℃ 미만인 경우, 광택도가 부족한 화상이 되는 경우가 있다. 또한, ΔT가 60 ℃를 넘는 경우, 광택도는 높지만 오프셋이나 권취가 발생하기 쉬워진다.

다음에, 본 발명에 이용되는 토너에 관해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 토너는 적어도 결착 수지, 착색제를 함유한 것이며, 본 발명에 관한 토너의 결착 수지로서는, 여러 가지의 수지를 이용할 수 있다. 구체적으로는 폴리에스테르계 수지, 스틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 스틸렌-아크릴계 공중합체 수지, 에폭시계 수지 등을 이용할 수 있다. 결착 수지로서, 적어도 폴리에스테르 유닛을 갖는 수지가 바람직하게 이용된다.

본 발명의 토너에 바람직하게 이용되는 결착 수지는, (a) 폴리에스테르 수지, 또는 (b) 폴리에스테르 유닛과 비닐계 중합체 유닛을 갖고 있는 하이브리드 수지, 또는 (c) 하이브리드 수지와 비닐계 중합체와의 혼합물, 또는 (d) 폴리에스테르 수지와 비닐계 중합체와의 혼합물, 및/또는 (e) 하이브리드 수지와 폴리에스테르 수지와의 혼합물, 및 (f) 폴리에스테르 수지와 하이브리드 수지와 비닐계 중합체와의 혼합물 중 어느 하나에서 선택되는 수지이다.

또한, 본 발명에 있어서 「폴리에스테르 유닛」이라 함은 폴리에스테르에 연유되는 부분을 나타내고, 「비닐계 중합체 유닛」이라 함은 비닐계 중합체에 연유되는 부분을 나타낸다. 모노머 중에 다가 카르본산 성분과 비닐기를 갖는 모노머, 또는 다가 알코올 성분과 비닐기를 갖는 모노머에 연유되는 유닛에 대해서는 「폴리에스테르 유닛」성분으로 한다.

결착 수지로서, 폴리에스테르 유닛과 비닐계 중합체 유닛을 갖고 있는 하이브리드 수지를 이용하는 경우, 또한 양호한 이형제 분산성과, 저온 정착성, 내 오프셋성의 향상을 기대할 수 있다. 본 발명에 이용되는 「하이브리드 수지」라 함은 비닐계 중합체 유닛과 폴리에스테르 유닛이 화학적으로 결합된 수지를 의미한다. 예컨대, 폴리에스테르 유닛과 (메타)아크릴산 에스테르와 같은 카르본산 에스테르기를 갖는 모노머를 중합한 비닐계 중합체 유닛이 에스테르 교환 반응에 의해 형성되는 것이다. 바람직하게는 비닐계 중합체를 간(幹) 중합체, 폴리에스테르 유닛을 지(枝) 중합체로 한 그라프트 공중합체(혹은 블록 공중합체)를 형성하는 것이다.

본 발명의 토너에 이용되는 결착 수지는, 수지 성분의 겔파미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되는 분자량 분포가, 메인 피크를 분자량 3500 내지 35000의 영역에 갖고 있고, 바람직하게는 분자량 5000 내지 20000의 영역에 갖고 있으며, Mw/Mn이 5.0 이상인 것이 바람직하다.

메인 피크가 3500 미만인 경우에는, 토너의 내 고온 오프셋성이 불충분해진다. 한편, 메인 피크가 분자량 35000을 넘으면 충분한 저온 정착성을 얻을 수 없어져, 고속기에서의 적용이 어려워진다. 또한, Mw/Mn이 5.0 미만인 경우에는 샤프 멜트가 되어, 높은 그로스는 얻기 쉬워지지만, 내 고온 오프셋성을 얻을 수 없게 된다.

결착 수지로서 폴리에스테르 수지를 이용하는 경우에는, 알코올과 카르본산, 또는 카르본산 무수물, 카르본산 에스테르 등을 원료 모노머로서 사용할 수 있다. 하이브리드 수지에 있어서의 폴리에스테르 유닛을 형성하는 모노머로서도 마찬가지이다. 구체적으로는, 예컨대 2가 알코올 성분으로서는, 폴리옥시 프로필렌(2.2)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(3.3)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.0)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(2.0)-폴리옥시에틸렌(2.0)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(6)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 등의 비스페놀 A의 알킬렌옥사이드 부가물, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1, 2-프로필렌 글리콜, 1, 3-프로필렌 글리콜, 1, 4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1, 4-부텐디올, 1, 5-펜탄디올, 1, 6-헥산디올, 1, 4-시클로헥산디메탄올, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 비스페놀 A, 수소 첨가 비스페놀 A 등을 들 수 있다.

3가 이상의 알코올 성분으로서는, 예컨대 소르비톨, 1, 2, 3, 6-헥산테트롤, 1, 4-소르비탄, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 1, 2, 4-부탄트리올, 1, 2, 5-펜탄트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1, 2, 4-부탄트리올, 트리메티롤에탄, 트리메티롤프로판, 1, 3, 5-트리히드록시메틸벤젠 등을 들 수 있다.

산 성분으로서는, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산과 같은 방향족 디카르본산류 또는 그 무수물; 호박산, 아지핀산, 세바신산 및 아제라인산과 같은 알킬디카르본산류 또는 그 무수물; 탄소 수 6 내지 12의 알킬기로 치환된 호박산 또는 그 무수물; 푸말산, 말레인산 및 시트라콘산과 같은 불포화 디카르본산류 또는 그 무수물을 들 수 있다.

그들 중에서도, 특히 하기 일반 식 (1)로 대표되는 비스페놀 유도체를 디올 성분으로 하여, 2가 이상의 카르본산 또는 그 산 무수물, 또는 그 저급 알킬 에스테르로 이루어지는 카르본산 성분(예컨대, 푸말산, 말레인산, 무수 말레인산, 프탈산, 테레프탈산, 트리메리트산, 피로메리트산 등)을 산 성분으로서, 이들을 축중합한 폴리에스테르 수지가, 컬러 토너로서 양호한 대전 특성을 가지므로 바람직하다.

[식 중, R은 에틸렌, 프로필렌기이며, x, y는 각각 1 이상의 정수이며, 또한x + y의 평균치는 2 내지 10이다.]

또한, 비선형 폴리에스테르 수지를 형성하기 위한 3가 이상의 다가 카르본산 성분으로서는, 예컨대 1, 2, 4-벤젠트리카르본산, 1, 2, 5-벤젠트리카르본산, 1, 2, 4-나프탈렌트리카르본산, 2, 5, 7-나프탈렌트리카르본산, 1, 2, 4, 5-벤젠테트라카르본산 및, 이들의 무수물이나 에스테르 화합물을 들 수 있다. 3가 이상의 다가 카르본산 성분의 사용량은, 전체 모노머 기준으로 0.1 내지 1.9 mol %가 바람직하다.

비닐계 중합체 및 하이브리드 수지에 있어서의 비닐계 중합체 유닛을 생성하기 위한 비닐계 모노머로서는, 다음과 같은 것을 들 수 있다. 스틸렌; o-메틸 스틸렌, m-메틸 스틸렌, p-메틸 스틸렌, α-메틸 스틸렌, p-페닐 스틸렌, p-에틸 스틸렌, 2, 4-디메틸 스틸렌, p-n-부틸 스틸렌, p-tert-부틸 스틸렌, p-n-헥실 스틸렌, p-n-옥틸 스틸렌, p-n-노닐 스틸렌, p-n-데실 스틸렌, p-n-도데실 스틸렌, p-메톡시 스틸렌, p-클로로 스틸렌, 3, 4-디클로로 스틸렌, m-니트로 스틸렌, o-니트로 스틸렌, p-니트로 스틸렌과 같은 스틸렌 및 그 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌과 같은 스틸렌 불포화 모노 올레핀류; 부타디엔, 이소프렌과 같은 불포화 폴리엔류; 염화 비닐, 염화 비닐덴, 취화 비닐, 불화 비닐과 같은 할로겐화 비닐류; 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 벤조산 비닐과 같은 비닐 에스테르류; 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 프로필, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산 이소부틸, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산 도데실, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메 타크릴산 스테아릴, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 디메틸아미노에틸, 메타크릴산 디에틸아미노에틸과 같은α-메틸렌 지방족 모노카르본산 에스테르류; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 프로필, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 이소부틸, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산 도데실, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 스테아릴, 아크릴산 2-클로로에틸, 아크릴산 페닐과 같이 아크릴산 에스테르류; 비닐메틸 에테르, 비닐에틸 에테르, 비닐이소부틸 에테르와 같은 비닐에테르류; 비닐메틸 케톤, 비닐헥실 케톤, 메틸 이소프로페닐케톤과 같은 비닐케톤류; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌, N-비닐피롤리돈과 같은 N-비닐 화합물; 비닐나프탈렌류; 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴, 아크릴아미드와 같은 아크릴산 또는 메타크릴산 유도체 등을 들 수 있다.

또한, 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐 숙신산, 푸말산, 메사콘산과 같은 불포화 2염기산; 말레인산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 알케닐 숙신산 무수물과 같은 불포화 2염기산 무수물; 말레인산 메틸하프 에스테르, 말레인산 에틸하프 에스테르, 말레인산 부틸하프 에스테르, 시트라콘산 메틸하프 에스테르, 시트라콘산 에틸하프 에스테르, 시트라콘산 부틸하프 에스테르, 이타콘산 메틸하프 에스테르, 알케닐 숙신산 메틸하프 에스테르, 푸말산 메틸하프 에스테르, 메사콘산 메틸하프 에스테르와 같은 불포화 2염기산의 하프 에스테르; 디메틸 말레인산, 디메틸 푸말산과 같은 불포화 2염기산 에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 케이히산과 같은α, β-불포화산; 크로톤산 무수물, 케이히산 무수물과 같은α, β-불포화산 무수물, 상기 α, β-불포화산과 저급 지방산과의 무수물; 알 케닐 말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐 아디핀산, 이들의 산 무수물 및 이들의 모노 에스테르와 같은 카르복실기를 갖는 모노머를 들 수 있다.

또한, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트 등의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르류; 4-(1-히드록시-1-메틸부틸) 스틸렌, 4-(1-히드록시-1-메틸헥실) 스틸렌과 같은 히드록시기를 갖는 모노머를 들 수 있다.

본 발명의 토너에 있어서, 비닐계 중합체 및 하이브리드 수지에 있어서의 비닐계 중합체 유닛은, 비닐기를 2개 이상 갖는 가교제로 가교된 가교 구조를 갖고 있어도 좋지만, 이 경우에 이용되는 가교제는, 방향족 디비닐 화합물로서 예컨대, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌을 들 수 있고; 알킬 사슬로 이어진 디아크릴레이트 화합물류로서 예컨대, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1, 3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1, 4-부탄디올 디아크릴레이트, 1, 5-펜탄디올 디아크릴레이트, 1, 6-헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것을 들 수 있고; 에테르 결합을 포함하는 알킬 사슬로 이어진 디아크릴레이트 화합물류로서는, 예컨대 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜#400 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜#600 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것을 들 수 있고; 방향족기 및 에테르 결합을 포함하는 쇠사슬로 이어진 디아크릴레이트 화합물류로서 예컨대, 폴리옥시 에틸렌(2)-2, 2-비스(4-히드록 시페닐)프로판 디아크릴레이트, 폴리옥시 에틸렌(4)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것을 들 수 있다.

다관능의 가교제로서는, 펜타에리트리톨트리 아크릴레이트, 트리 메틸올에탄트리 아크릴레이트, 트리 메틸올프로판트리 아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라 아크릴레이트, 올리고 에스테르 아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것; 트리아릴시아누레이트, 트리아릴트리멜리테이트를 들 수 있다.

본 발명의 비닐계 중합체를 제조하는 이용되는 중합 개시제로서는, 예컨대 2, 2'-아조비스이소부틸로 니트릴, 2, 2'-아조비스(4-메톡시-2, 4-디메틸바렐로 니트릴), 2, 2'-아조비스(-2, 4-디메틸바렐로 니트릴), 2, 2'-아조비스(-2메틸부틸로 니트릴), 디메틸-2, 2'-아조비스 이소부틸레이트,1, 1'-아조비스(1-시클로헥산카르보 니트릴), 2-(카바모일아조)-이소부틸로 니트릴, 2, 2,-아조비스(2, 4, 4-트리메틸펜탄), 2-페닐아조-2, 4-디메틸-4-메톡시바렐로 니트릴, 2, 2'-아조비스(2-메틸-프로판), 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드와 같은 케톤퍼옥사이드류, 2, 2 비스(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 크멘하이드로퍼옥사이드, 1, 1, 3, 3-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸크밀퍼옥사이드, 디-크밀퍼옥사이드, α, α'-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 이소부틸퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3, 5, 5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, m-톨루오일퍼옥사이드, 디-이소프로필퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시 디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시 카보네이트, 디-메톡시이소프로필퍼옥시 디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시 카보네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시이소프로필 카보네이트, 디-t-부틸퍼이소프탈레이트, t-부틸퍼옥시아릴 카보네이트, t-아밀퍼옥시2-에틸헥사노에이트, 디-t-부틸퍼옥시헥사하이드로테레프탈레이트, 디-t-부틸퍼옥시아제레이트를 들 수 있다.

하이브리드 수지를 얻는 방법으로서는, 앞서 든 비닐계 중합체 및 폴리에스테르 수지의 각각과 반응할 수 있는 모노머 성분을 포함하는 폴리머가 존재하고 있는 곳에서, 어느 한쪽 또는 양쪽 수지의 중합 반응을 시킴으로써 얻는 방법이 바람직하다.

폴리에스테르 수지 성분을 구성하는 모노머 중 비닐계 중합체와 반응할 수 있는 것으로서는, 예컨대 프탈산, 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산과 같은 불포화디카르본산 또는 그 무수물 등을 들 수 있다. 비닐계 중합체 성분을 구성하는 모노머 중 폴리에스테르 수지 성분과 반응할 수 있는 것으로서는, 카르복실기 또는 히드록시기를 갖는 것이나, 아크릴산 에스테르류 또는 메타크릴산 에스테르류를 들 수 있다.

하이브리드 수지를 조제할 수 있는 제조 방법으로서는, 예컨대 이하의 (1) 내지 (5)에 나타내는 제조 방법을 들 수 있다.

(1) 비닐계 중합체와 폴리에스테르 수지를 따로 제조한 후, 소량의 유기 용매에 용해·팽윤시켜, 에스테르화 촉매 및 알코올을 첨가하여, 가열함으로써 에스테르 교환 반응을 행하여, 하이브리드 수지를 제조한다.

(2) 비닐계 중합체 유닛 제조 후에, 이것의 존재 하에 폴리에스테르 유닛 및 하이브리드 수지를 제조하는 방법이다. 하이브리드 수지는 비닐계 중합체 유닛(필요에 따라서 비닐계 모노머도 첨가할 수 있음)과 폴리에스테르 모노머(알코올, 카르본산) 및/또는 폴리에스테르와의 반응에 의해 제조된다. 이 경우도 적절하게, 유기 용제를 사용할 수 있다.

(3) 폴리에스테르 유닛 제조 후에, 이것의 존재 하에 비닐계 중합체 유닛 및 하이브리드 수지를 제조하는 방법이다. 하이브리드 수지는 폴리에스테르 유닛(필요에 따라서 폴리에스테르 모노머도 첨가할 수 있음)과 비닐계 모노머 및/또는 비닐계 중합체 유닛과의 반응에 의해 제조된다.

(4) 비닐계 중합체 유닛 및 폴리에스테르 유닛 제조 후에, 이들의 중합체 유닛 존재 하에 비닐계 모노머 및/또는 폴리에스테르 모노머(알코올, 카르본산)를 첨가함으로써 하이브리드 수지를 제조한다. 이 경우도 적절하게, 유기 용매를 사용할 수 있다.

(5) 비닐계 모노머 및 폴리에스테르 모노머(알코올, 카르본산 등)를 혼합하여 부가 중합 및 축중합 반응을 연속하여 행함으로써 비닐계 중합체 유닛, 폴리에스테르 유닛 및 하이브리드 수지가 제조된다. 또한, 적절하게, 유기 용제를 사용 할 수 있다.

상기 (1) 내지 (5)의 제조 방법에 있어서, 비닐계 중합체 유닛 및/또는 폴리에스테르 유닛은 복수의 다른 분자량, 가교도를 갖는 중합체 유닛을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 필요에 따라서 여러 가지의 첨가제를 토너 중에 함유시켜도 좋다. 이들 첨가제로서는, 예컨대 착색제, 하전(荷電) 제어제, 이형제, 유동화제 등이 있다.

본 발명에 이용되는 토너의 착색제로서는, 공지의 안료 및 염료를 단독으로, 또는 더불어 이용할 수 있다. 예컨대 염료로서는, C.I. 다이렉트 레드 1, C.I. 다이렉트 레드 4, C.I. 아시드 레드 1, C.I. 베이식 레드 1, C.I. 모던트 레드 30, C.I. 다이렉트 블루 1, C.I. 다이렉트 블루 2, C.I. 아시드 블루 9, C.I. 아시드 블루 15, C.I. 베이식 블루 3, C.I. 베이식 블루 5, C.I. 모던트 블루 7, C.I. 다이렉트 그린 6, C.I. 베이식 그린 4, C.I. 베이식 그린 6 등을 들 수 있다.

안료로서는, 미네랄퍼스트 옐로우, 네이불 옐로우, 나프탈 옐로우 S, 한자 옐로우 G, 퍼마넨트 옐로우 NCG, 타트라딘 레이크, 몰리브덴 오렌지, 퍼마넨트 오렌지 GTR, 필라조론 오렌지, 벤디진 오렌지 G, 퍼마넨트 레드 4R, 워칭 레드 칼슘염, 에오신레이크, 부릴리안트카민 3B, 망간 자(紫), 퍼스트 바이올렛 B, 메틸 바이올렛레이크, 코발트 블루, 알칼리 블루레이크, 빅토리아 블루레이크, 프타로시아닌 블루, 퍼스트스카이 블루, 인단트렌 블루 BC, 크롬 그린, 피그먼트 그린 B, 말라카이트 그린레이크, 파이널 옐로우 그린 G 등을 들 수 있다.

또한, 풀컬러 화상 형성용 토너로서 사용하는 경우에는, 마젠타용 착색 안료로서는, C.I. 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, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, l23, 163, 202, 206, 207, 209, 238, C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 배트 레드 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 등을 이용할 수 있다.

이러한 안료를 단독으로 사용해도 상관없지만, 염료와 안료와 병용해도 된다. 마젠타용 염료로서는, C.I. 솔벤트 레드 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I. 디스퍼스 레드 9, C.I. 솔벤트 바이올렛 8, 13, 14, 21, 27, C.I. 디스퍼스 바이올렛 1과 같은 유용 염료; C.I. 베이식 레드 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, C.I. 베이식 바이올렛 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28과 같은 염기성 염료를 들 수 있다.

시안용 착색 안료로서는 C.I. 피그먼트 블루 2, 3, 15, 15 : 1, 15 : 2, 15 : 3, 16, 17; C.I. 아시드 블루 6; C.I. 아시드 블루 45 또는 프타로시아닌 골격에 프탈이미드메틸기를 1 내지 5개 치환한 동 프타로시아닌 안료 등을 이용할 수 있다.

옐로우용 착색 안료로서는, C.I. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 74, 83, 93, 97, 155, 180, 185, CI.바트 옐로우 1, 3, 20 등을 이용할 수 있다.

흑색의 안료로서, 예컨대, 퍼네스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙, 서멀 블랙, 램프 블랙 등의 카본 블랙이 이용되고, 또한 마그네타이트, 페라이트 등의 자성분을 이용할 수 있다. 또한, 상기에 나타내는 옐로우/마젠타/시안/흑색 착색제를 이용하여 흑색에 조색하여 이용할 수도 있다.

착색제의 사용량은, 결착 수지 100 질량부에 대하여 1 내지 15 질량부인 것이 바람직하며, 3 내지 12 질량부인 것이 더욱 바람직하며, 4 내지 10 질량부인 것이 가장 바람직하다. 착색제의 함유량이 15 질량부보다 많은 경우에는, 투명성이 저하되고, 덧붙여서 인간의 피부색(살색)에 대표되는 중간색의 재현성도 저하되기 쉬워져, 또한 토너의 대전성의 안정성이 저하되고, 또한 저온 정착성도 얻기 어려워진다. 착색제의 함유량이 1 질량부보다 적은 경우에는, 착색력이 낮아져, 농도를 내기 위해 토너를 대부분 사용해야만 해, 저온 정착성이 떨어지는 경우가 있다. 또한, 착색제로서 자성분을 이용하는 경우에는, 결착 수지 100 질량부에 대하여 50 내지 150 질량부인 것이 바람직하다.

본 발명에 이용할 수 있는 토너에는, 공지의 하전 제어제를 함유시킬 수도 있다. 하전 제어제로서는, 예컨대 유기 금속착체, 금속염, 킬레이트 화합물로, 모노아조 금속착체, 아세틸아세톤 금속착체, 히드록시카르본산 금속착체, 폴리카르본산 금속착체, 폴리올 금속착체 등을 들 수 있다. 그 밖에는, 카르본산의 금속염, 카르본산 무수물, 에스테르류 등의 카르본산 유도체나 방향족계 화합물의 축합체 등도 들 수 있다. 또한, 하전 제어제로서, 비스페놀류, 카릭스아레인 등의 페놀 유도체 등도 이용할 수 있다. 본 발명에서는, 방향족 카르본산의 금속 화합물을 이용하는 것이, 대전의 상승을 양호하게 하는 데에 있어서 바람직하다.

하전 제어제는 결착 수지 100 질량부에 대한 함유량이 O.1 내지 10 질량부인 것이 바람직하며, 0.2 내지 5 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 0.1 질량부보다 적으면 고온 고습으로부터 저온 저습까지의 환경에서의 토너의 대전량의 변화가 커지는 경우가 있다. 10 질량부보다 많으면 토너의 저온 정착성이 떨어지는 경우가 있다.

또한, 토너에 첨가할 수 있는 이형제의 종류는 상기와 같다. 그리고, 이형제의 첨가량은 결착 수지 100 질량부에 대하여 1 내지 10 질량부인 것이 바람직하며, 2 내지 8 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유량이 1 질량부보다 적으면, 오일레스 정착 시에 잘 이형성을 발휘할 수 없거나, 저온 정착성을 만족할 수 없거나 하는 경우가 있다. 10 질량부를 넘으면, 토너 표면으로 이형제가 스며나오기 쉬워져, 현상성이 악화되거나, 내 스펜트성이 악화되는 경우가 있다. 본 발명에서 이용되는 왁스는 GPC 측정에 의한 분자량 분포에 있어서, 수평균 분자량(Mn)이 바람직하게는 200 내지 2000, 더욱 바람직하게는 Mn 350 내지 1000이며, 중량 평균 분자량(Mw)이 바람직하게는 200 내지 2500, 더욱 바람직하게는 350 내지 1200인 것이 좋다. 왁스가 상기 범위의 분자량 분포를 가짐으로써, 토너에 바람직한 열특성을 가질 수 있다. 즉, 상기 범위보다 Mn 또는 Mw가 작아지면, 열적 영향을 과도하게 받기 쉽고, 내 블로킹성, 현상성이 떨어지게 되어, 상기 범위보다 Mn 또는 Mw가 커지면, 외부로부터의 열을 효과적으로 이용할 수 없어, 우수한 정착성, 내 오프셋성을 얻기 어렵다. Mw/Mn이 2보다 커지면, 분자량 분포가 넓어지므로 용 융 거동이 열에 대하여 예리함이 없어져, 양호한 정착성과 내 오프셋성을 동시에 만족하는 영역을 얻기 어려워진다.

본 발명에 이용되는 토너에는, 유동성이나 현상성을 제어하는 유동화제로서, 공지의 외첨제를 첨가할 수 있다. 외첨제로서는, 실리카, 알루미나, 산화 티탄, 산화 셀륨 등의 각종 무기산화 미립자, 필요에 따라서 소수화 처리한 미립자, 비닐계 중합체, 스테아린산 아연, 수지 미립자 등을 사용할 수 있다. 외첨제의 첨가량은, 토너 입자에 대하여 0.02 내지 5 질량 %의 범위가 바람직하다.

또한, 대전 특성, 유동성 및 전사성 향상의 관점에서 산화 티탄의 첨가가 바람직하며, 또한 실리카와 산화 티탄을 병용하는 것이 바람직하다.

산화 티탄을 이용한 경우에는, 토너의 대전 특성을 손상시키는 일없이, 토너의 유동성을 향상시킬 수 있다. 한편, 실리카만을 첨가한 경우에는, 실리카의 네카티브성이 강하기 때문에, 산화 티탄과 실리카를 병용한 경우에 비해, 표면 차지업이 생기기 쉬워진다.

또한, 본 발명에 이용되는 외첨제의 일차 입경은, 10 내지 200 ㎚인 것이 바람직하다. 이 경우, 우수한 유동성 부여 효과와, 내구 시에 있어서의 캐리어에의 토너 부착에 기인하는 대전능 열화 방지 효과를 얻을 수 있다. 또한, BET법에 의한 비 표면적은, 20 내지 5OO ㎡/g인 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에서 이용할 수 있는 토너를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 사용할 수 있는 토너 제조 방법에 관해서는, 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 각종 제조 방법이 이용된다.

토너의 제조 방법으로서는, 재료 선택의 폭이 넓어 플로우 테스터 물성을 제어하기 쉽다고 하는 관점에서 용융 혼합 분쇄법에 의한 제조 방법이 적합하다. 상세하게는, 결착 수지, 착색제 및 임의의 재료를 용융 혼합하여, 얻어진 혼합물을 냉각하여 분쇄하여, 필요에 따라서 분쇄물의 구형화 처리나 등급 분류 처리를 행하여 토너 입자를 얻고, 이에 필요에 따라서 상기 유동화제를 섞음으로써 토너를 제조하는 것이 바람직하다.

우선, 원료 혼합 공정에서는, 토너 내부 첨가제로서, 적어도 수지, 착색제를 소정량 칭량하여 배합하고, 혼합한다. 혼합 장치의 일례로서는, 더블콘·믹서, V형 믹서, 드럼형 믹서, 슈퍼 믹서, 헨쉘 믹서, 나우터 믹서 등이 있다.

또한, 상기에서 배합하고, 혼합한 토너 원료를 용융 혼합하여, 수지류를 용융하고, 그 속에 착색제 등을 분산시킨다. 그 용융 혼합 공정에서는, 예컨대 가압 니이더, 반바리 믹서 등의 배치식 혼련기나, 연속식 혼련기를 이용할 수 있다. 최근에는, 연속 생산할 수 있는 등의 우위성으로부터, 1축 또는 2축 압출기가 주류를 이루어, 예컨대 고베 세이꼬쇼사제 KTK형 2축 압출기, 도시바기까이사제 TEM형 2축 압출기, 케이·시·케이샤 제2 축압출기, 부스사제 코·니이더 등이 일반적으로 사용된다. 또한, 토너 원료를 용융 혼합함으로써 얻어지는 착색 수지 조성물은, 용융 혼합 후, 2개 롤 등으로 압연되어, 수냉 등으로 냉각하는 냉각 공정을 거쳐서 냉각된다.

그리고 일반적으로는 상기에서 얻어진 착색 수지 조성물의 냉각물은, 계속해서 분쇄 공정에서 원하는 입경까지 분쇄된다. 분쇄 공정에서는, 우선 크러셔, 해 머밀, 페자밀 등으로 초벌 분쇄되고, 또한 가와사키 쥬꼬교사제의 클리프트론 시스템, 닛신엔지니어링사제의 슈퍼 로터 등으로 분쇄된다. 그 후, 필요에 따라서 관성 등급 분류 방식의 엘보제트(닛테츠고교사제), 원심력 등급 분류 방식의 다보플렉스(호소카와미크론사제) 등의 등급 분류기 등의 사분기(篩分機)를 이용하여 등급 분류하여 등급 분류품을 얻는다.

또한, 본 발명에 있어서는, 등급 분류 및 표면 개질 처리를 동시에 할 수 있다. 도7에 도시한 표면 개질 장치를 이용하여, 토너 입자를 처리하는 것이 바람직하다.

도7에 도시하는 표면 개질 장치는, 케이싱(85)과, 냉각수 혹은 부동액을 통수할 수 있는 재킷(도시되지 않음)과, 소정 입경 이하의 미립자를 나누는 등급 분류 수단인 등급 분류 로터(71)와, 입자에 기계적인 충격을 줘 상기 입자의 표면을 처리하는 표면 처리 수단인 분산 로터(76)와, 분산 로터(76)의 외주에 대하여 소정의 간격을 갖고 주위 설치되는 라이너(74)와, 등급 분류 로터(71)로 나누어진 입자 중 소정의 입경을 포함하는 입자를 분산 로터(76)로 안내하는 안내 수단인 가이드링(79)과 등급 분류 로터(71)로 나누어진 입자 중 소정 입경 이하의 미립자를 장치 밖으로 배출하는 배출 수단인 미분 회수용 배출구(72)와, 분산 로터(76)로 표면이 처리된 입자를 등급 분류 로터(71)로 보내는 입자 순환 수단인 냉풍 도입구(75)와, 피처리 입자를 케이싱(85) 내로 도입하기 위한 원료 공급구(73)와, 표면이 처리된 입자를 케이싱(85) 내에서 배출하기 위한 개폐 가능한 분체 배출구(77) 및 배출 밸브(78)를 갖는다.

등급 분류 로터(71)는 원통형의 로터이며, 케이싱(85) 내의 상측 일단부에 설치되어 있다. 미분 회수용 배출구(72)는 등급 분류 로터(71)의 안쪽 입자를 배출하도록 케이싱(85)의 일단부에 설치되어 있다. 원료 공급구(73)는 케이싱(85)의 주위면 중앙부에 설치되어 있다. 냉풍 도입구(75)는 케이싱(85)의 주위면 타단부면 측에 설치되어 있다. 분체 배출구(77)는 케이싱(85)의 주위면에서 원료 공급구(73)에 대향하는 위치에 설치되어 있다. 배출 밸브(78)는 분체 배출구(77)를 자유롭게 개폐하는 밸브이다.

냉풍 도입구(75)와, 원료 공급구(73) 및 분체 배출구(77)의 사이에는, 분산 로터(76) 및 라이너(74)가 설치되어 있다. 라이너(74)는 케이싱(85)의 내주면을 따라서 주위 설치되어 있다. 분산 로터(76)는, 도8에 도시한 바와 같이 원반과, 이 원반의 주연부에, 원반의 법선을 따라서 배치되는 복수의 각형 디스크(80)를 갖는다. 분산 로터(76)는 케이싱(85)의 아래쪽 표면에 마련되어 있고, 또한 라이너(74)와 각형 디스크(80)와의 사이에 소정의 간격이 형성되는 위치에 설치되어 있다. 케이싱(85)의 중앙부에는 가이드링(79)이 설치되어 있다. 가이드링(79)은 원통체이며, 등급 분류 로터(71)의 외주면의 일부에 덮이는 위치로부터, 또한 등급 분류 로터(76)의 근방까지 연장하도록 설치되어 있다. 가이드링(79)은 케이싱(85) 내에, 가이드링(79)의 외주면과 케이싱(85)의 내주면에 끼움 지지된 공간인 제1 공간(81)과, 가이드링(79)의 안쪽 공간인 제2 공간(82)을 형성한다.

또한, 분산 로터(76)는 각형 디스크(80) 대신에 원주형의 핀을 갖고 있어도 좋다. 라이너(74)는, 본 실시 형태에서는 각형 디스크(80)에 대향하는 표면에 다 수의 홈이 설치되어 있는 것으로 하지만, 표면에 홈을 갖지 않는 것이라도 좋다. 또한, 등급 분류 로터(71)의 설치 방향은, 도7에 도시한 바와 같이 종형이라도 상관없고 횡형이라도 상관없다. 또한, 등급 분류 로터(71)의 개수는, 도7에 도시한 바와 같이 단일 부재라도 상관없고, 복수라도 상관없다.

또한, 필요에 따라서, 예컨대 나라기까이 세이사꾸쇼제의 하이브리타이제이션 시스템, 호소카와미크론사제의 메카노프존 시스템을 이용하여 다시 표면 개질 및 구형화 처리를 행해도 좋다. 이러한 경우에서는 필요에 따라서 풍력식 체의 하이볼터(아라이도꾜기까이사제) 등의 사분기를 이용해도 좋다. 또한, 외첨제를 외부 첨가 처리하는 방법으로서는, 등급 분류된 토너와 공지의 각종 외첨제를 소정량 배합하여, 헨쉘 믹서, 슈퍼 믹서 등의 분체에 전단력을 주는 고속 교반기를 외부 첨가기로서 이용하여, 교반·혼합하는 방법을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 사용 가능한 토너를 제조하는 다른 방법으로서는, 현탁 중합 방법을 이용하여 직접 토너 입자를 생성하는 방법이나, 단량체에는 가용으로 얻어지는 중합체가 불용인 수계 유기 용매를 사용하여 직접 토너 입자를 생성하는 분산중합 방법, 또는 수용성 극성 중합 개시제 존재 하에서 직접 중합하여 토너 입자를 생성하는 소프프리 중합 방법에 대표되는 유화 중합 방법을 사용하여 토너 입자를 제조하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 마이크로 캡슐제법과 같은 계면 중합법, in situ 중합법, 코아셀베이션법 등의 제조 방법도 사용할 수 있다.

현탁 중합법을 이용하여 토너 입자를 생성하는 경우에는, 중합 개시제로서, 2, 2'-아조비스(2, 4-디메틸바렐로 니트릴), 2, 2'-아조비스 이소부틸로 니트릴, 1, 1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보 니트릴, 2, 2'-아조비스-4-메톡시-2, 4-디메틸바렐로 니트릴, 아조비스 이소부틸로 니트릴과 같은 아조계 중합 개시제; 벤조일펠옥시드, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 디이소프로필펠옥시 카보네이트, 크멘히드로펠옥시드, 2, 4-디클로로벤조일펠옥시드, 라우로일펠옥시드와 같은 과산화물계 중합 개시제가 이용된다.

중합 개시제의 첨가량은, 목적으로 하는 중합도에 의해 변화되지만, 일반적으로는 단량체에 대하여 0.5 내지 20 질량 % 첨가되어 이용된다. 중합 개시제의 종류는, 중합 방법에 따라 약간 다르지만, 10시간 반감기 온도를 참고로 단독 또는 혼합하여 이용된다. 중합도를 제어하기 위한 공지의 가교제, 연쇄 이동제, 중합 금지제 등을 더 첨가하여 이용하는 것도 가능하다.

토너의 제조 방법으로서 현탁 중합을 이용하는 경우에는, 분산제로서 무기계 산화물을 이용할 수 있다. 무기계 산화물로서는, 인산 3칼슘, 인산 마그네슘, 인산 알루미늄, 인산 아연, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 메타규산 칼슘, 황산 칼슘, 황산 바륨, 벤토나이트, 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다. 유기계 화합물로서는, 폴리비닐 알코올, 젤라틴, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시프로필 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스의 나트륨염, 전분 등을 들 수 있다. 이들은 수상에 분산시켜 사용된다. 이들 분산제는 중합성 단량체 100 질량부에 대하여 0.2 내지 10.0 질량부를 사용하는 것이 바람직하다.

이들 분산제는 시판되고 있는 것을 그대로 이용해도 좋지만, 가늘고 균일한 입도를 갖는 분산 입자를 얻기 위해, 분산매 중에서 고속 교반 하에서 상기 무기 화합물을 생성시킬 수도 있다. 예컨대, 인산 3칼슘인 경우, 고속 교반 하에 있어서, 인산 나트륨 수용액과 염화 칼슘 수용액을 혼합함으로써 현탁 중합 방법에 바람직한 분산제를 얻을 수 있다. 또한, 이들 분산제의 미세화를 위한 O.001 내지 0.1 질량부의 계면 활성제를 병용해도 된다. 구체적으로는, 시판되고 있는 비이온형, 음이온형 또는 양이온형의 계면 활성제를 이용할 수 있어, 예컨대 도데실황산 나트륨, 테트라데실황산 나트륨, 펜다데실황산 나트륨, 옥틸황산 나트륨, 올레인산나트륨, 라우릴산 나트륨, 스테아린산 칼륨, 올레인산 칼슘이 바람직하게 이용된다.

토너의 제조 방법에 직접 중합 방법을 이용하는 경우에 있어서는, 이하와 같은 제조 방법에 의해 구체적으로 토너를 제조하는 것이 가능하다. 단량체 중에 저연화 물질로 이루어지는 이형제, 착색제, 하전 제어제, 중합 개시제 그 밖의 첨가제를 첨가하여, 호모지나이저, 초음파 분산기 등에 의해 균일하게 용해 또는 분산시킨 단량체 조성물을, 분산제를 함유하는 수상 중에 보통의 교반기 또는 호모 믹서, 호모지나이저 등에 의해 분산시킨다. 바람직하게는, 단량체 조성물로 이루어지는 액적을 원하는 토너 입자의 크기를 갖도록 교반 속도·시간을 조정하여, 입자 제조한다. 그 후는 분산제의 작용에 의해, 입자 상태가 유지되고, 또한 입자의 침강이 방지될 정도의 교반을 하면 좋다. 중합 온도는 40 ℃ 이상, 일반적으로는 50 내지 90 ℃의 온도로 설정하여 중합을 한다. 중합 반응 후반에 승온해도 좋고, 또한 내구 특성 향상의 목적으로, 미반응의 중합성 단량체 및 부생성물을 제거하기 위해 반응 후반 또는 반응 종료 후에, 일부 수계 매체를 제거해도 된다. 반응 종료 후, 생성된 토너 입자를 세정 및 여과에 의해 회수하여 건조한다. 현탁 중합법에 있어서는, 보통 단량체 조성물 100 질량부에 대하여 물 300 내지 3000 질량부를 분산매로서 사용하는 것이 바람직하다.

다음에, 이렇게 얻어진 토너 입자에 무기 미립자 및 필요에 따라서 다른 외첨제를 외부 첨가한다. 외부 첨가 처리하는 방법으로서는, 등급 분류된 토너 입자와 외첨제를 소정량 배합하여, 헨쉘 믹서, 슈퍼 믹서 등의, 분체에 전단력을 주는 고속 교반기를 외부 첨가기로서 이용하여, 교반·혼합함으로써 본 발명의 토너를 얻을 수 있다.

덧붙여서, 본 발명의 토너의 중량 평균 입경(D4)은 4 내지 10 ㎛인 것이 바람직하며, 5 내지 9 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

토너의 중량 평균 입경이 1O ㎛보다 큰 경우에는, 고 화질화에 기여할 수 있는 미립자가 적은 것을 의미하고, 높은 화상 농도를 얻기 쉬워져, 토너의 유동성이 우수한다고 하는 메리트가 있지만, 감광 드럼 상의 미세한 정전하상 상에는 충실히 부착되기 어려워, 하이라이트부의 재현성이 저하되고, 또한 해상성도 저하된다. 또한, 필요 이상으로 토너가 정전하상에 지나치게 묻어, 토너 소비량의 증대를 초래하기 쉬운 경향도 있다.

반대로, 토너의 중량 평균 입경이 4 ㎛보다 작을 때에는, 토너의 단위 질량당의 대전량이 높아져, 화상 농도의 저하, 특히 저온 저습 하에서의 화상 농도의 저하가 현저해진다. 이는, 특히 그래픽 화상과 같은 화상 면적 비율이 높은 용도 에는 적합하지 않다.

또한, 4 ㎛보다 작을 때에는, 캐리어 등의 대전 부여 부재와의 접촉 대전이 매끄럽게 행해지기 어려워, 충분히 대전할 수 없는 토너가 증대하여, 비 화상부에의 비산에 의한 흐림이 눈에 띄게 된다. 이에 대처하기 위해 캐리어의 비 표면적을 벌기 위해 캐리어의 소직경화가 고려되지만, 중량 평균 입경이 4 ㎛ 미만인 토너에서는, 토너 응집이 일어나기 쉬워 캐리어와의 균일 혼합이 단시간에는 달성되기 어려워 연속 획출 시에 있어서는, 흐림이 생겨 버리는 경향이 있다.

본 발명은, 현상제로서 토너만으로 이루어지는(캐리어를 포함하지 않음) 1성분계 현상제 및 토너와 캐리어로 이루어지는 2성분계 현상제 중 어느 것이나 이용할 수 있다.

본 발명의 토너를 2성분계 현상제에 이용하는 경우, 토너는 자성 캐리어와 혼합하여 사용된다. 자성 캐리어로서는, 예컨대 표면 산화 또는 미산화의 철, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 니켈, 동, 아연, 코발트, 망간, 크롬, 희토류와 같은 금속 입자, 그들의 합금 입자, 산화물 입자 및 페라이트 등을 사용할 수 있다. 현상 슬리브에 교류 바이어스를 인가하는 현상법에 있어서는, 자성의 캐리어 코어 표면을 수지로 피복한 피복 캐리어를 이용하는 것이 바람직하다. 피복 방법으로서는, 수지와 같은 피복재를 용제 중에 용해 또는 현탁시켜 조제한 도포액을 자성 캐리어 코어 입자 표면에 부착시키는 방법, 자성 캐리어 코어 입자와 피복재를 분체로 혼합하는 방법 등, 종래 공지의 방법을 적용할 수 있다. 자성 캐리어 코어 입자 표면에의 피복 재료로서는, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 스틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드, 폴리비닐브티랄, 아미노아크릴레이트 수지를 들 수 있다. 이들은 단독 혹은 복수로 이용할 수 있다. 상기 피복 재료의 처리량은, 캐리어 코어 입자에 대하여 0.1 내지 30 질량 %(바람직하게는, 0.5 내지 20 질량 %)가 바람직하다. 본 발명의 토너와 자성 캐리어를 혼합하여 2성분계 현상제를 조제하는 경우, 그 혼합 비율은 현상제 중의 토너 농도로서, 2 내지 15 질량 %, 바람직하게는 4 내지 13 질량 %로 하면 보통 양호한 결과를 얻을 수 있다. 토너 농도가 2 질량 % 미만에서는 화상 농도가 저하되기 쉽고, 15 질량 %를 넘으면 흐림이나 기내 비산이 발생하기 쉽다.

특히, 망간, 마그네슘 및 철 성분을 주 성분으로서 형성되는 Mn-Mg-Fe의 3원소의 자성 페라이트 입자가 캐리어로서 바람직하다. 이와 같은 자성 캐리어는 수지로 피복되어 있는 것이 바람직하며, 수지로서는 실리콘 수지가 바람직하다. 특히, 질소 함유 실리콘 수지 또는 질소 함유 실란 커플링제와 실리콘 수지가 반응함으로서 생성된 변성 실리콘 수지가, 본 발명의 토너에의 마이너스의 마찰 전하의 부여성, 환경 안정성, 캐리어 표면의 오염에 대한 제어의 점에서 바람직하다.

자성 캐리어는 개수 평균 입경(D1)이 15 내지 60 ㎛(더욱 바람직하게는, 25 내지 50 ㎛)인 것이 토너의 중량 평균 입경과의 관계에서 바람직하다. 자성 캐리어를 구성하는 자성 입자를 상기의 개수 평균 입경을 갖도록 조제하는 방법으로서는, 예컨대 체를 이용함으로써 등급 분류에 의해 행하는 것이 가능하다. 특히, 정밀도 좋게 등급 분류를 행하기 위해, 적당한 눈금의 체를 이용하여 복수 회 반복하여 흔드는 것이 바람직하다. 또한, 체의 개구 형상을 도금 등에 의해 제어한 것을 사용한 것도 유효한 수단이다.

이하에 본 발명에 관계되는 물성의 분석·측정 방법에 대해 서술한다.

<토너의 연화점, 유출 개시 온도, 1/2법 용융 온도의 측정 방법>

정하중 압출식 세관식 레오메이터, 소위 플로우 테스터에 의해 측정되는 것을 가리킨다. 구체적인 측정 방법을 이하에 나타낸다. 플로우 테스터 CFT-500D(시마즈세이사꾸쇼)를 이용하여 1 ㎤의 시료를, 시료를 50 ℃에서 5분간 보온한 후, 4 ℃/분의 속도로 승온시키면서, 하중 10 ㎏/㎠로 다이의 세공 0.5 ㎜로부터 압출하도록 하여 측정하였다. 도4에, 플로우 테스터의 토너 측정 시에 얻을 수 있는 유동 곡선을, 횡축에 온도, 종축에 피스톤 스트로크를 취하여 개략적으로 나타내었다. 도면 중에, 본 발명에서 정의하는 연화 온도 Ts, 유출 개시 온도 Tfb, 유출 개시 온도와 유출 종료 온도의 중점인 1/2법 융용 온도 T_{1 /2}을 나타내었다.

<토너 및 왁스의 DSC에서의 최대 흡열 피크의 측정>

토너 및 왁스의 최대 흡열 피크는 시차열 분석 측정 장치(DSC 측정 장치), DSC2920(TA 인스톨맨츠 재팬사제)을 이용하여, ASTM D3418-82에 준거하여 측정할 수 있다.

온도 곡선 : 승온 Ι(30 ℃ 내지 200 ℃, 승온 속도 10 ℃/분)

강온 Ι(200 ℃ 내지 30 ℃, 강온 속도 10 ℃/분)

승온 Ⅱ(30 ℃ 내지 200 ℃, 승온 속도 10 ℃/분)

측정 방법으로서는 5 내지 20 ㎎, 바람직하게는 10 ㎎의 측정 시료를 정밀하 게 칭량한다. 이것을 알루미판 안에 넣어, 레퍼런스로서 빈 알루미판을 이용하여 측정 온도 범위 30 내지 200 ℃의 사이에서, 승온 온도 10 ℃/분으로 상온 상습 하(23 ℃ 60 % RH)에서 측정을 행한다. 토너 및 왁스의 최대 흡열 피크는 승온 Ⅱ의 과정에서, 수지 Tg의 흡열 피크 이상의 영역의 베이스 라인으로부터의 높이가 가장 높은 것으로 한다. 수지 Tg의 흡열 피크가 다른 흡열 피크와 겹쳐 판별하기 어려운 경우, 그 겹치는 피크의 최대 피크로부터 높이가 가장 높은 것을 본 발명에서의 최대 흡열 피크로 한다.

<결착 수지의 GPC 측정에 의한 분자량 분포>

겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 크로마토그램의 분자량은 다음의 조건으로 측정된다.

40 ℃의 히트 챔버 중에서 칼럼을 안정화시켜, 이 온도에서의 칼럼에 용매로서 테트라히드로플란(THF)을 매분 1 ㎖의 유속으로 흐르게 하고, 시료 온도로서 0.05 내지 0.6 질량 %로 조정한 수지의 THF 시료 용액을 약 50 내지 200 ㎕ 주입하여 측정한다. 시료의 분자량 측정에 있어서는, 시료가 갖는 분자량 분포를 여러 종류의 단일 분산 폴리스틸렌 표준 시료에 의해 작성된 검량선의 대수치와 카운트수(리텐션 타임)와의 관계로부터 산출한다. 검량선 작성용의 표준 폴리스틸렌 시료로서는, 예컨대 도오소사제 혹은 Pressure Chemical Co.제의 분자량이 6 × 10², 2.1 × 10³, 4 × 10³, 1.75 × 10⁴, 5.1 × 10⁴, 1.1 × 10⁵, 3.9 × 10⁵, 8.6 × 10⁵, 2 × 10⁶, 4.48 × 10⁶의 것을 이용하여 적어도 10점 정도의 표준 폴리스틸렌 시료를 이용하는 것이 적당하다. 검출기에는 RI(굴절률) 검출기를 이용한다.

칼럼으로서는, 10³ 내지 2 × 10⁶의 분자량 영역을 정확하게 측정하기 위해, 시판되고 있는 폴리스틸렌젤 칼럼을 복수 개 조합하는 것이 좋고, 예를 들어 쇼와덴꼬사제의 shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805,806, 807의 조합이나, Waters사제의 μ-styragel 500, 10³, 10⁴, 10⁵의 조합을 들 수 있다.

<왁스의 분자량 분포>

(GPC 측정 조건)

·장치 : GPC-150C(워터즈샤)

·칼럼 : GMH-HT 30 ㎝ 2연(도오소사제)

·온도 : 135 ℃

·용매 : o-디클로로벤젠(0.1 % 아이오놀 첨가)

·유속 : 0.1 ㎖/분

·시료 : 0.15 %의 시료를 0.4 ㎖ 주입

이상의 조건으로 측정하여, 시료의 분자량 산출에 있어서는 단일 분산 폴리스틸렌 표준 시료에 의해 작성한 분자량 교정 곡선을 사용하였다. 또한, Mark-Houwink 점도식으로부터 도출되는 환산식에서 폴리에틸렌 환산함으로써 산출하였다.

<토너의 평균 원형도 측정>

토너의 평균 원형도는 플로우식 입자상 측정 장치 「FPIA-2100형」(시스멕스 사제)을 이용하여 측정을 행하여, 아래와 같이 하여 산출한다.

본 발명에 있어서의 원형도는 토너 입자의 요철 정도를 나타내는 지표이며, 아래 식에 의해 정의된다. 토너 입자가 완전한 구형인 경우에 1.000을 나타내고, 표면 형상이 복잡해질수록, 원형도는 작은 값이 된다.

여기에서,「입자 투영 면적」이라 함은 2치화된 토너 입자상의 면적이며, 「입자 투영상의 주위 길이」라 함은 상기 토너 입자상의 엣지점을 이어서 얻을 수 있는 윤곽선의 길이라 정의한다. 측정은 512 × 512의 화상 처리 해상도(0.3 ㎛ × 0.3 ㎛의 화소)로 화상 처리하였을 때의 입자상의 주위 길이를 이용한다.

또한, 원형도 빈도 분포의 평균치를 의미하는 평균 원형도 C는, 입도 분포의 분할점 i에서의 원형도(중심치)를 ci, 측정 입자수를 m이라 하면, 다음 식으로부터 산출된다.

또한, 본 발명에서 이용하고 있는 측정 장치인 「FPIA-2100」은, 각 입자의 원형도를 산출한 후, 평균 원형도의 산출에 있어서, 얻어진 원형도에 의해, 입자를 원형도 O.40 내지 1.00을 0.01마다 등분할한 급으로 나눠, 그 분할점의 중심치와 측정 입자수를 이용하여 평균 원형도의 산출을 한다.

구체적인 측정 방법으로서는, 용기 중에 미리 불순 고형물 등을 제거한 이온 교환수 1O ㎖를 준비하여, 그 속에 분산제로서 계면 활성제, 바람직하게는 알킬벤젠 술폰산염을 첨가한 후, 다시 측정 시료를 0.02g 첨가하여, 균일하게 분산시킨다. 분산시키는 수단으로서는, 초음파 분산기 「Tetora 150형」(히시나바이오스사제)을 이용하여, 2분간 분산 처리를 하여, 측정용의 분산액으로 한다. 그때, 상기 분산액의 온도가 40 ℃ 이상이 되지 않도록 적절하게 냉각한다. 또한, 원형도의 변동을 억제하기 위해, 플로우식 입자상 분석 장치 FPIA-2100의 기내 온도가 26 내지 27 ℃가 되는 장치의 설치 환경을 23 ℃ ±0.5 ℃로 제어하여, 일정 시간 간격으로, 바람직하게는 2 시간 간격으로 2 ㎛ 라텍스 입자를 이용하여 자동 초점 조정을 한다.

토너 입자의 원형도 측정에는, 상기 플로우식 입자상 측정 장치를 이용하여, 측정 시의 토너 입자 농도가 3000 내지 10000 개/μ1이 되도록 상기 분산액 농도를 재조정하여, 토너 입자를 1000개 이상 계측한다. 계측 후, 이 데이터를 이용하여, 엔(원) 상당 지름 2 ㎛ 미만의 데이터를 커트하여, 토너 입자의 평균 원형도를 구한다.

또한, 본 발명에서 이용하고 있는 측정 장치인 「FPIA-2100」은, 종래부터 토 형상을 산출하기 위해 이용되고 있던 「FPIA-1000」과 비교하여, 처리 입자 화상의 배율의 향상, 또한 도입한 화상의 처리 해상도를 향상(256 × 256 → 512 × 512)에 의해 토너의 형상 측정의 정밀도가 올라가고, 그에 따라 미립자의 보다 확실한 보충을 달성하고 있는 장치이다. 따라서, 본 발명과 같이 더욱 정확하게 형상을 측정해야 하는 경우에는, 더욱 정확하게 형상에 관한 정보를 얻을 수 있는 FPIA-2100의 쪽이 유용하다.

<토너의 입도 분포의 측정>

측정 장치로서는, 콜타멀티사이저 Ⅱ(콜타사제)를 이용한다. 전해액은 약 1 % NaCl 수용액을 이용한다. 전해액에는, 1급 염화 나트륨을 이용하여 조제된 전해액이나, 예컨대 ISOTON(등록 상표)-Ⅱ(코울터사이언티픽 재팬사제)을 사용할 수 있다.

측정 방법으로서는, 상기 전해 수용액 100 내지 150 ㎖ 중에 분산제로서, 계면 활성제(바람직하게는 알킬벤젠 술폰염산)를 0.1 내지 5 ㎖를 첨가하고, 또한 측정 시료를 2 내지 20 mg 첨가한다. 시료를 현탁한 전해액을 초음파 분산기로 약 1 내지 3 분간 분산 처리하여, 어퍼처로서 1OO ㎛ 어퍼처를 이용하여, 상기 측정 장치에 의해, 시료의 부피 및 개수를 채널마다 측정하여, 시료의 체적 분포와 개수 분포를 산출한다. 이렇게 얻어진 이들의 분포로부터, 시료의 중량 평균 입경(D4)을 구한다. 채널로서는, 2.00 내지 2.52 ㎛; 2.52 내지 3.17 ㎛; 3.17 내지 4.00 ㎛; 4.00 내지 5.04 ㎛; 5.04 내지 6.35 ㎛; 6.35 내지 8.00 ㎛; 8.00 내지 10.08 ㎛; 10.08 내지 12.70 ㎛; 12.70 내지 16.00 ㎛; 16.00 내지 20.20 ㎛; 20.20 내지 25.40 ㎛; 25.40 내지 32.00 ㎛; 32 내지 40.30 ㎛의 13 채널을 이용한다.

<광택도계에 의한 화상 광택도의 측정>

광택도의 측정에 관해서는, VG-10형 광택도계(니뽄덴이로제)를 이용하여, 60도 방향의 반사광량을 측정함으로써 행하였다. 베타 화상의 광택도를, 각각 5 군데(양단부, 중심, 단부와 중심의 중간점) 측정하여, 평균값을 각각의 광택도로 하였다. 측정으로서는, 우선 정전압 장치에 의해 6V로 세트한다. 이어서 투광 각도, 수광 각도를 각각 60°에 맞춘다. 0점 조정 및 표준판을 이용하여, 표준 설정 후에 시료대 위에 상기 시료 화상을 두고, 또한 밑에 백색지 3매를 포개어 측정을 행하여, 표시부에 나타내는 수치를 % 단위로 판독한다. 이때, S, S/10 절환 SW는 S에 맞춰, 각도, 감도 절환 SW는 45-60에 맞춘다.

<화상 농도의 측정>

본 발명에 있어서 화상 농도의 측정법으로서는, X-Rite사제의 스펙트로덴시트메이터(504)로 측정한다. 측정 화상을 임의로 5회 측정하여, 평균값을 화상 농도로 하였다.

<무기 미립자의 개수 평균 일차 입경의 측정>

무기 미립자의 평균 일차 입경은, 주사형 전자 현미경 FE-SEM(히타치 세이사꾸쇼제 S-4700)에 의해 10만 배로 확대한 토너 입자 표면의 사진을 촬영하고, 그 확대 사진을 필요에 따라서 더욱 확대하여 행하고, 각각의 입자에 대해 50개 이상의 입자에 대해 정규, 노기스 등을 이용하여, 그 개수 평균 입경 일차 입경을 측정한다. 그때, 미립자의 조성 판별은 지정한 특정한 원소만을 상기 장치의 마이크로 아나라이저에 의해 검출함으로써 행한다.

<무기 미립자의 BET 비 표면적의 측정>

BET법에 따라서, 비 표면적 측정 장치 오토소프 1(유아사 아이오니크스사제)을 이용하여 시료 표면에 질소 가스를 흡착시켜, BET 다점법을 이용하여 비 표면적을 산출한다. 그때, 시료를 5시간 진공화를 한다.

[실시예]

이하에, 구체적 제조예 및 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

수지 A 제조예(하이브리드 수지)

비닐계 중합체로서, 스틸렌 1.9 mol, 2-에틸헥실 아크릴레이트 0.21 mol, 푸말산 0.15 md, α-메틸 스틸렌의 2량체 0.03 mol, 디크밀퍼옥사이드 0.05 mol을 적하 로트에 넣었다. 또한, 폴리에스테르 모노머로서 폴리옥시프로필렌(2.2)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 7.0 mol, 폴리옥시 에틸렌(2.2)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 3.0 mol, 테레프탈산 3.0 mol, 무수트리메리트산 2.0 mol, 푸말산 5.0 mol 및 산화디부틸 주석 0.2 g을 유리로 된 4 리터의 입구가 4개인 플러스코에 넣어, 온도계, 교반봉, 콘덴서 및 질소 도입관을 부착하여 맨틀 히터 내에 있었다. 다음에, 플라스코 내를 질소 가스로 치환한 후, 교반하면서 서서히 승온하여, 145 ℃의 온도로 교반하면서, 앞의 적하 로트보다 비닐계 수지의 단량체, 중합 개시제를 5시간에 걸쳐 적하하였다. 이어서, 220 ℃로 승온을 행하여, 4시간 반응시켜 하이브리드 수지를 얻었다. GPC(겔파미에이션 크로마토그래피)에 의한 분자량 측정의 결과를 표1에 나타낸다. 또한, 표1에 있어서, Mw는 중량 평균 분자량이며, Mn은 수평균 분자량이며, Mp는 메인 피크 분자량이다.

수지 B 제조예(스틸렌 아크릴 수지 제조예)

·스틸렌 70 질량부

·아크릴산 n-부틸 25 질량부

·말레인산 모노부틸 5 질량부

·디-t-부틸퍼옥사이드 1 질량부

상기 각 성분을, 입구가 4개인 플라스코 내에서 크실렌 200 질량부를 교반 하면서 용기 내를 충분히 질소로 치환하여 120 ℃로 승온시킨 후 3.0 시간에 걸쳐 적하하였다. 또한, 크실렌 환류 후 하에서 중합을 완료하고, 감압 하에서 용매를 증류 제거하여, 스틸렌-아크릴 수지를 얻었다. GPC(겔파미에이션 크로마토그래피)에 의한 분자량 측정의 결과를 표1에 나타낸다.

수지 C 제조예(폴리에스테르 수지 제조예)

폴리옥시프로필렌(2.2)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 3.6 mol, 폴리옥시 에틸렌(2.2)-2, 2-비스(4-히드록시페닐)프로판 1.6 mol, 테레프탈산 1.7 mol, 무수트리메리트산 1.1 mol, 푸말산 2.4 mol 및 산화디부틸 주석 0.1 g을 유리로 된 4 리터의 입구가 4개인 플라스코에 넣어, 온도계, 교반봉, 콘덴서 및 질소 도입관을 부착하여 맨틀 히터 안에 두었다. 질소 분위기 하에서, 200 ℃에서 6 시간 반응시켜, 폴리에스테르 수지를 얻었다. 하이브리드 수지 제조예와 마찬가지로 GPC(겔파미에이션 크로마토그래피)에 의한 분자량 측정을 행하였다. 결과를 표1에 나타낸다.

<토너 제조예 1>

·수지 A(하이브리드 수지) 100 질량부

·C.I. 피그먼트 블루 15 : 3 5질량부

·노멀파라핀 왁스(최대 흡열 피크 : 70 ℃, Mn : 380, Mw : 420)

5질량부

·3, 5-디-타샤리부틸사리틸산의 알루미늄 화합물 3 질량부

상기 재료를 헨쉘 믹서에 의해 충분히 예비 혼합하여, 2축 압출 혼합기로 배럴 온도 120 ℃에서 용융 혼합하였다. 냉각 후, 해머 밀을 이용하여 약 1 내지 2 ㎜ 정도로 초벌 분쇄하고, 이어서 에어젯 방식에 의한 미분쇄기로 20 ㎛ 이하의 입경으로 미분쇄하였다. 또한, 얻어진 미분쇄물을 등급 분류와 기계식 충격력을 이용하는 표면 개질 처리를 동시에 하는 장치에 의해 등급 분류 및 구형화하고, 중량 평균 입경이 5.5 ㎛인 토너 입자(등급 분류품)를 얻었다. 이렇게 얻어진 토너 입자(등급 분류품) 100 질량부에, 소수성 실리카(BET : 200 ㎡/g) 1.O 질량부, 이소부틸트리메톡시실란으로 표면 처리한 산화 티탄 미립자(BET : 80 ㎡/g)를 1.0 질량부 첨가하여, 헨쉘 믹서(FM-75형, 미쯔이미이케가고끼 가부시끼가이샤제)로 혼합하여 중량 평균 입경 5.5 ㎛의 토너 1을 얻었다.

토너 1의 플로우 테스터 물성을 측정한 바, 연화 온도 Ts가 71 ℃, 유출 개시 온도 Tfb가 105 ℃, 1/2법 용융 온도 T_1/2이 131 ℃였다. 플로우 테스터 물성치를 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 2>

토너 제조예 1에 있어서, 이형제로서 최대 흡열 피크가 61 ℃인 노멀파라핀 왁스(Mn : 280, Mw : 360)를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 2를 얻었다. 토너 2의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 3>

토너 제조예 1에 있어서, 이형제로서 최대 흡열 피크가 137 ℃인 폴리프로필렌 왁스(Mn : 1000, Mw : 5100)를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 3을 얻었다. 토너 3의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 4>

토너 제조예 1에 있어서, 이형제로서 최대 흡열 피크가 58 ℃인 노멀파라핀 왁스(Mn : 220, Mw : 320)를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 4를 얻었다. 토너 4의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 5>

토너 제조예 1에 있어서, 이형제로서 최대 흡열 피크가 141 ℃인 폴리프로필렌 왁스(Mn : 1000, Mw : 6000)를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 5를 얻었다. 토너 5의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 6>

토너 제조예 1에 있어서, C.I. 피그먼트 블루 15 : 3을 C.I. 피그먼트 옐로우 74로 한 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 6을 얻었다. 토너 6의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 7>

토너 제조예 1에 있어서, C.I. 피그먼트 블루 15 : 3을 C.I. 피그먼트 레드 122로 한 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 7을 얻었다. 토너 7의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 8>

토너 제조예 1에 있어서, C.I. 피그먼트 블루 15 : 3을 카본 블랙으로 한 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 8을 얻었다. 토너 8의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 9>

토너 제조예 8에 있어서, 수지 A 대신에 수지 B를 사용하여, 이형제로서 최대 흡열 피크가 101 ℃인 폴리에틸렌 왁스(Mn : 1600, Mw : 2500)를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 9를 얻었다. 토너 9의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 10>

토너 제조예 5에 있어서, 수지 A 대신에 수지 C를 사용한 것 이외는, 토너 제조예 1과 마찬가지로 하여 토너 10을 얻었다. 토너 10의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 11>

고속 교반 장치 TK-호모 믹서(도꾸슈기까고교사제)를 구비한 2 리터용 입구가 4개인 플라스코 중에, 이온 교환수 710부와 0.1 mol/리터-Na₃PO₄ 수용액 450부를 첨가하여, 고속 교반 장치의 회전수를 10000 rpm으로 조정하여, 60 ℃로 가온시켰다. 여기에 1.0 mol/리터-CaCl₂ 수용액 68부를 서서히 첨가하여, 미소한 난수용성 분산재 Ca₃(PO₄)₂를 포함하는 수계 분산 매체를 조제하였다.

한편,

·스틸렌 165부

·n-부틸아크릴레이트 35부

·디비닐벤젠 0.5부

·C.I. 피그먼트 블루 15 : 3 14부

·수지 C(폴리에스테르 수지) 10부

·3, 5-디-타샤리부틸사리틸산의 알루미늄화합물 2부

·지방족 탄화 수소계 에스테르 왁스(최대 흡열 피크 : 68 ℃, Mn : 1050, Mw : 1200) 20부

상기 원재료를 아크라이터(미쯔이긴조꾸사제)를 이용하여 3시간 분산시킨 후, 중합 개시제인 2, 2'-아조비스(2, 4-디메틸바렐로 니트릴) 10부를 첨가하여 얻어진 중합성 단량체 조성물을, 상기 수계 분산 매체 내에 투입하여, 고속 교반 장치의 회전수를 10000 rpm으로 유지하여 조립을 행하였다. 그 후, 파들 교반 블레이드로 교반하면서 70 ℃에서 2 시간 반응시킨 후, 90 ℃에서 10 시간 중합시켰다.

반응 종료 후, 현탁액을 냉각하고, 희박 염산을 첨가하여 난수용성 분산제를 용해하여, 여과, 물 세척, 건조시킨 후, 풍력 등급 분류로 원하는 입도로 등급 분류하여, 토너 입자를 얻었다. 얻어진 토너 입자에 대하여, 토너 제조예 1과 마찬가지로 외부 첨가 혼합하여, 토너 11을 얻었다. 토너 11의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<토너 제조예 12>

·수지 입자 분산액 1의 조제

스틸렌 370g

n-부틸아크릴레이트 30g

아크릴산 6g

도데칸티올 24g

4취화 탄소 4g

이상을 혼합, 용해한 것을, 비 이온성 계면 활성제 6g 및 음이온성 계면 활성제 10g을 이온 교환수 550g에 용해한 것에, 플라스코 속에서 분산, 유화하여, 10분간 천천히 혼합하면서, 이것에 과황산 암모늄 4g을 용해한 이온 교환수 50g을 투입하여 질소 치환을 한 후, 상기 플라스코 내를 교반하면서 내용물이 70 ℃가 될 때까지 오일바스로 가열하고, 5시간 그대로 유화 중합을 계속하였다. 이렇게 해서, 평균 입경이 150 ㎚, Tg가 62 ℃, 중량 평균 분자량(Mw)이 12,000인 수지 입자를 분산시켜 이루어지는 수지 입자 분산액 1을 조제하였다.

·수지 입자 분산액 2의 조제

스틸렌 280g

n-부틸아크릴레이트 120g

아크릴산 8g

이상을 혼합, 용해한 것을, 비 이온성 계면 활성제 6g 및 음이온성 계면 활성제 12g을 이온 교환수 550g에 용해한 것에, 플라스코 속에서 분산, 유화하여, 10분간 천천히 혼합하면서, 이것에 과황산 암모늄 3g을 용해한 이온 교환수 50g을 투입하여 질소 치환을 한 후, 상기 플라스코 내를 교반하면서 내용물이 70 ℃가 될 때까지 오일바스로 가열하여, 5시간 그대로 유화 중합을 계속하고, 평균 입경이 110 ㎚, 유리 전이점이 55 ℃, 중량 평균 분자량(Mw)이 550,000인 수지 입자를 분산시켜 이루어지는 수지 입자 분산액 2를 조제하였다.

·이형제 입자 분산액 1의 조제

폴리에틸렌 왁스(최대 흡열 피크 : 98 ℃, Mn : 1050, Mw : 2100)

50g

음이온성 계면 활성제 5g

이온 교환수 200g

이상을 95 ℃로 가열하여, 호모지나이저 등을 이용하여 분산한 후, 압력 토출형 호모지나이저로 분산 처리하여, 평균 입경이 570 ㎚인 이형제를 분산시켜 이루어지는 이형제 입자 분산액 1을 조제하였다.

·착색제 입자 분산액 1의 조제

C.I. 피그먼트 블루 15 : 3 20g

음이온성 계면 활성제 2g

이온 교환수 78g

이상을 혼합하여, 초음파 세정기를 이용하여 발진 주파수 26 kHz로 10분간 분산을 하여 착색제 입자 분산액(음이온성) 1을 조제하였다.

·혼합액의 조제

수지 입자 분산액 1 180g

수지 입자 분산액 2 80g

착색제 입자 분산액 1 30g

이형제 입자 분산액 1 50g

이상을 라운딩형 스테인리스로 된 플라스코 속에서 호모지나이저 등을 이용하여 혼합하고, 분산하여 혼합액을 조제하였다.

·응집 입자의 형성

상기 혼합액에 응집제로서의 양이온성 계면 활성제를 1.5g 첨가하여, 가열용 오일바스 속에서 플라스코 내를 교반하면서 50 ℃까지 가열하였다. 50 ℃에서 1 시간 유지한 후, 광학 현미경으로 관찰하면 중량 평균 입경이 약 6.1 ㎛인 응집 입자가 형성되어 있는 것이 확인되었다.

·융합

그 후, 여기에 음이온제 계면 활성제 3g을 추가한 후, 스테인리스로 된 플라스코를 밀폐하여, 자력 교반기를 이용하여 교반을 계속하면서 105 ℃까지 가열하여, 3시간 유지하였다. 그리고, 냉각 후, 반응 생성물을 여과하여, 이온 교환수로 충분히 세정하고, 다시 건조하여 토너 입자를 얻었다. 이렇게 얻어진 토너 입자에 대하여, 토너 제조예 1과 마찬가지로 외부 첨가 혼합하여, 토너 12를 얻었다. 토너 12의 플로우 테스터 물성을 표2에 나타낸다.

<제1 실시예>

실리콘 수지로 표면 피복한 Cu-Zn 페라이트 캐리어 입자(개수 평균 입경 : 50 ㎛, 79.6 kA/m 하에서의 자화의 강함 : 60 A㎡/kg, 비중 : 5.0g/㎤)와 토너 1을 토너 농도가 8 질량 %가 되도록 첨가하여, 타블러 믹서에 의해 혼합하여 현상제를 준비하였다.

계속해서, 벨트 닙 방식의 정착기(도2)와 롤러 닙 방식의 정착기(도1)를, 정착기 닙 사이를 500 ㎜ 떨어져 배치한 외부 정착 장치(도6 중의 정착 장치A)를 준비하였다. 제1 정착기의 닙 폭이 35 ㎜, 선압 3.5 kgf/㎜, 제2 정착기의 닙 폭이 1O ㎜, 선압 1O.O kgf/㎜가 되도록 조정하여, 각 정착기를 온도 조절하였다. 또한, 사용한 가열체, 가압체 표면의 10점 평균 거칠기 Rz는 모두 1 ㎛ 이하였다. 또한, 각 정착기에는 오프셋 방지용 오일의 도포 기구는 마련하지 않았다. 350 ㎜·sec^-1의 기록 매체 반송 속도로 기록 매체를 상기 정착 장치에 통과시켰을 때, 상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T1이 140 ℃, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2가 152 ℃, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t가 121 ℃가 되었다. 표3에 기록 매체 상 온도 T1, T2, t를 나타낸다.

다음에, 컬러 복사기 CLC 1000(캐논제)의 정착 유닛을 제거한 개조기로, 단색 모드로 상온 상습도 환경 하(23 ℃/60 %)에 있어서, 기록 매체 상의 토너 적재량을 베타 화상 출력 시에, 1.3 mg/㎠가 되는 현상 콘트라스트를 조정하여, 끝 여백을 5 ㎜로 하여, 거기에서 화상 면적 비율이 25 %가 되는 부분까지, A4 크기지(CLC 추천지인 SK80, 광택도 50) 상에 미정착 베타 화상을 작성하였다. 표3에 나타낸 조건으로 조정한 정착 장치A에 미정착 화상을 통과시켜, 정착 화상을 얻었다. 이때, 눈으로 오프셋성과 분리성을 평가하였다. 또한, 얻어진 정착 화상을 이용하여, 광택도, 정착 강도를 측정하였다.

평가를 실시한 바, 오프셋이나 정착 부재에의 휘감김도 없어, 광택도가 높고, 마찰 시험에 의한 농도 저하가 없는, 버석거리는 감이 없는 매끄러운 화상이 연속하여 얻어졌다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

평가 항목과 평가 기준을 하기에 나타낸다.

a. 광택도

상술한 바와 같이 하여 얻어진 정착 화상을 이용하여 광택도를 측정하였다. 측정 부위로서는, 종이의 진행 방향에서의 선단부의 화상부 중앙, 종이의 진행 방향에서의 후단부의 화상부 중앙, 중심부, 양단부와 중심부의 각각의 중간점의 합계 5 군데를 측정하였다.

A : 20 % 이상

B : 15 % 이상 20 % 미만

C : 10 % 이상 15 % 미만

D : 10 % 미만

b.정착 강도

상술한 바와 같이 하여 얻어진 정착 화상을 이용하여, 이하의 순서로 정착 강도를 평가하였다. 우선, 중심부의 화상 농도를 측정한다. 다음에, 화상 농도를 측정한 부분에 대하여, 4.9 kPa(50g/㎠)의 하중을 걸어 실본지에 의해 정착 화상을 미끄럼 마찰(5 왕복)하여, 화상 농도를 다시 측정한다. 미끄럼 마찰 전후에서의 화상 농도의 저하율( %)을 측정하였다.

A : 농도 저하율 1 % 미만

B : 농도 저하율 5 % 미만

C : 농도 저하율 10 % 미만

D : 농도 저하율 10 % 이상

c. 내 오프셋성

상술한 바와 같이 하여 얻어진 정착 화상을 담지하는 전사지를 이용하여, 정착 장치A를 통과시켰을 때의 오프셋의 정도를, 비화상부의 오염을 눈으로 확인함으로써, 아래와 같이 평가하였다.

A : 오프셋이 전혀 발생하지 않음.

B : 매우 경미하게 발생하지만 실용상 문제가 없는 레벨.

C : 오프셋이 발생.

D : 오프셋이 현저히 발생.

d. 분리성

컬러 복사기 CLC 1000(캐논제)의 정착 유닛을 제거한 개조기로, 단색 모드로 상온 상습도 환경 하(23 ℃/60 %)에 있어서, 종이 위의 토너 적재량을 1.3 mg/㎠가 되도록 현상 콘트라스트를 조정하여, 끝 여백 1 ㎜로 A4지(CLC 추천지인 SK80) 위에 화상 면적 비율 100 %인 미정착 화상을 작성하였다. 표3에 나타낸 조건으로 조정한 정착 장치A를 통과시켜, 분리성(휘감김성)을 평가하였다.

A : 전혀 문제없이 분리할 수 있다.

B : 분리할 수 있지만, 약간 휘감기는 듯한 기색이 있다(분리 시에, 정착 화상이 경사 상방으로 배지됨).

C : 약간의 휘감김이 발생한다.

D : 휘감김이 발생한다.

e. 컬 및 반송 불량

컬러 복사기 CLC 1000(캐논제)의 정착 유닛을 제거한 개조기로, 단색 모드로 상온 상습도 환경 하(23 ℃/60 %)에 있어서, 종이 위의 토너 적재량을 1.3 mg/㎠가 되도록 현상 콘트라스트를 조정하여, 끝 여백 5 ㎜에서 A4지(CLC 추천지인 SK80) 위에 화상 면적 비율 100 %인 미정착 화상을 10부 작성하였다. 표3에 나타낸 조건으로 조정한 정착 장치A를 순서대로 통과시켜, 반송 불량이 일어나는 회수를 카운트하였다.

A : 전혀 문제없이 정착 장치를 통과하였다.

B : 제1 정착 통과 후, 경미한 컬이 인정되지만, 제2 정착을 문제없이 통과하였다.

C : 제1 정착 통과 후, 컬이 발생하고, 10 % 이하의 비율로 제2 정착기로 기록 매체가 돌입할 수 없었다.

D : 제1 정착 통과 후, 컬이 발생하여, 10 %를 넘는 비율로 제2 정착기로 기록 매체가 돌입할 수 없었다.

f. 광택도 균일성

이하의 순서로 광택도 균일성을 평가하였다.

컬러 복사기 CLC 1000(캐논제)의 정착 유닛을 제거한 개조기로, 단색 모드로 상온 상습도 환경 하(23 ℃/60 %)에 있어서, 코트지(CANON, GLOSSY Brochule Paper : 평량 148 g/㎡, 기록 매체 상 광택도 : 50) 위에, 단위 면적당의 토너 적재량이 O.O5 내지 O.6 mg/㎠의 사이에서 거의 등간격이 되도록 17 계조로 설정하여, 각 적재량에서의 베타 화상(1 cm × 29 cm)을 A4의 가로 방향으로 늘어 세운 화상을 출력하였다. 표3에 나타낸 조건으로 조정한 정착 장치A에 미정착 화상을 통과시켜, 각 계조의 광택도를 측정하여, 화상 광택도 균일성을 평가하였다. 또한, 각 정착기에는 오프셋 방지용 오일의 도포 기구는 마련하지 않았다.

광택도의 측정은 상기 화상 광택도의 측정과 마찬가지로, VG-10형 광택도계(니뽄덴이로제)를 이용하여, 60도 방향의 반사 광량을 측정하였다. 각 적재량마다의 띠부 화상의 광택도를 측정하여, 광택도가 최대가 된 띠의 광택도를 Gmax, 마찬가지로 광택도가 최소가 된 띠의 광택도를 Gmin으로 하였을 때, 광택도 균일성을 Gmax와 Gmin의 차 ΔG로 평가하였다. 광택도 균일성의 평가 기준을 이하에 나타내었다.

A : 10 미만

B : 10 이상 내지 20 미만

C : 20 이상 내지 30 미만

D : 30 이상

<제2 실시예>

정착 장치로서, 도6에 도시하는 정착 장치C를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치의 온도를 조정하여 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 외부 정착 장치C는 벨트 닙 방식의 정착기(도2)와 2대의 롤러 닙 방식의 정착기(도1)를 정착기 닙 사이를 500 ㎚ 떼어 배치하여, 제1 정착기의 닙이 35 ㎜, 제2 정착기의 닙이 10 ㎜, 제3 정착기의 닙이 10 ㎜가 되도록 조정한 것이다. 각 정착기에는, 오프셋 방지용 오일의 도포 기구는 마련하지 않았다. 각 정착기를 온도 조절하여, 500 ㎜/sec의 기록 매체 반송 속도로 미정착 화상을 상기 정착 장치에 통과시켰을 때, 상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과하기 전후의 기록 매체 상 온도의 최대치 T1이 145 ℃, 제2 정착기를 통과하기 전후의 기록 매체 상 온도의 최대치 T2가 155 ℃, 제3 정착기를 통과하기 전후의 기록 매체 상 온도의 최대치 T3이 150 ℃, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치 t가 20 ℃가 되었다. 표3에 기록 매체 상 온도 T1, T2, T3, t를 나타내었다.

오프셋이나 정착 부재에의 휘감김도 없이, 광택도가 높은 마찰 시험에 의한 농도 저하가 없는 화상이 연속하여 얻어졌다. 또한, 적재량에 상관없이 광택도의 차이가 적고, 화상 광택 균일성이 높은 화상이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와 화상 광택도 차가 매우 적은, 광택도가 일치한 화상이 되었다. 평가 결과는 표4에 나타내었다.

<제3 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제3 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도, 광택도 균일성과 정착 강도에서 제1 실시예보다 매우 약간 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 화상이 얻어졌다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제4 실시예>

정착 장치A의 벨트 닙 방식의 정착기(도2)와 롤러 닙 방식의 정착기(도1)를, 정착기 닙 사이를 1000 ㎜ 떼어 배치하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제4 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 정착 강도나 광택도 균일성으로, 제1 실시예보다 매우 근소하게 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 화상이 얻어졌다. 또한, 극경미한 컬이 인정되었지만, 기록 매체의 반송성에는 장해는 인정되지 않았다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제5 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제5 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 평가를 하였다. 광택도와 광택도 균일성으로, 제1 실시예보다 매우 근소하게 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 화상을 얻을 수 있었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제6 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제6 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 평가를 하였다. 광택도와 광택도 균일성으로, 제1 실시예보다 약간 근소하게 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 화상이 얻어졌다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제7 실시예>

토너로서, 토너 2를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제7 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 경미한 오프셋이 인정되었지만, 실용상 문제의 레벨이었다. 얻어진 화상의 광택도나 기타 평가 항목에 있어서 문제는 없었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제8 실시예>

토너로서, 토너 3을 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제8 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도가 제1 실시예와 비교하여 매우 근소하게 낮고, 매우 경미한 오프셋이 인정되었지만, 실용상 문제가 없는 정도이며, 화상도 실용상 문제가 없는 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제9 실시예>

토너로서, 토너 4를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제9 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 오프셋과 분리성이 제1 실시예보다 근소하게 나쁘지만, 실용상 문제가 없는 레벨이며, 화상의 광택도, 광택도 균일성도 문제는 없었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제10 실시예>

토너로서, 토너 5를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제10 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 오프셋과 분리성이 제1 실시예보다 약간 나쁘지만, 실용상 문제가 없는 레벨이며, 화상의 광택도는 약간 낮았지만, 광택도 균일성도 문제는 없었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제11 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제11 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도, 광택도 균일성과 정착 강도도 제1 실시예보다 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 화상이 얻어졌다. 경미한 컬이 발생하여 반송성은 제1 실시예에 대하여 매우 열등한 것이 되었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제12 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제12 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 광택도와 광택도 균일성이 약간 악화되었지만, 실용상 문제가 없는 화상이 얻어졌다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제13 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제13 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 분리성이 약간 떨어졌지만, 실용상 문제가 없는 정도였다. 화상의 광택도 등은 문제가 없는 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제14 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제14 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 분리성이 약간 떨어졌지만, 실용상 문제가 없는 정도였다. 화상의 광택도 등은 문제가 없는 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제15 실시예>

기록 매체 상 온도가 표3의 제15 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 오프셋과 분리성이 약간 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 정도였다. 화상의 광택도 등은 문제가 없는 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제16 실시예>

토너로서, 토너 6을 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제16 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 행하였다. 제1 실시예와 비교하면, 오프셋과 분리성이 약간 떨어진 것이 되었지만, 실용상 문제가 없는 정도였다. 화상의 광택도 균일성이 ΔG15가 되어, 제1 실시예와 비교하면 균일성이 악화되었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제17 실시예>

토너로서, 토너 7을 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제17 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, ΔG가 11이 되어, 화상의 광택도 균일성이 약간 떨어지지만, 실용상 문제가 없는 레벨이 되었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제18 실시예>

토너로서, 토너 8을 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제18 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치A의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 광택도 균일성이 약간 떨어지지만, 실용상 문제가 없는 레벨이 되었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제19 실시예>

토너로서, 토너 5를 사용하여, 외부 정착 장치로서 2대의 롤러 닙 방식의 정착기(도1)를, 각 정착기의 정착 닙이 1O ㎜가 되도록 조정하고, 또한 정착기 닙 사이의 거리가 500 ㎜가 되도록 배치하였다. 도6에 도시하는 정착 장치B를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치의 온도를 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 또한, 각 정착기에는 오프셋 방지용 오일의 도포 기구는 마련하지 않았다. 제1 실시예와 비교하면, 화상의 광택도 균일성이 약간 떨어져, 오프셋, 분리성 및 컬의 정도가 약간 악화되었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제20 실시예>

토너로서, 토너 9를 사용하여, 제19 실시예와 동일한 정착 장치B를 준비하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제20 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 광택도 균일성이 약간 떨어지지만, 오프셋이 실용상 더는 허용할 수 없는 레벨이 되었다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제21 실시예>

토너로서, 토너 10을 사용하여, 제19 실시예와 동일한 정착 장치B를 준비하여, 제21 실시예에 있어서, 기록 매체 상 온도가 표3의 제21 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정하였다. 그 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 제1 실시예와 비교하면, 광택도는 높지만, 광택도 균일성이 약간 떨어져, 기록 매체 광택도에 대하여, Gmax가 높고, 위화감이 있는 화상이 되었다. 또한, 오프셋, 분리성, 반송성이라도 과제가 있었지만, 실용상 어떻게든 허용할 수 있는 범위였다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제22 실시예>

토너로서, 토너 11을 사용하여, 제19 실시예와 같은 정착 장치B를 준비하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제22 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도, 광택도 균일성은 더는 허용할 수 없는 레벨이었다. 정착 강도나, 오프셋, 분리성, 반송성이라도 과제가 있었지만, 실용상 더는 허용할 수 없는 범위였다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제23 실시예>

토너로서, 토너 12를 사용하여, 제19 실시예와 같은 정착 장치B를 준비하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제23 실시예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도, 광택도 균일성은 더는 허용할 수 없는 레벨이었다. 정착 강도나, 오프셋, 분리성, 반송성이라도 과제가 있었지만, 실용상 더는 허용할 수 없는 범위였다. 평가 결과를 표4에 나타내었다.

<제1 비교예>

토너로서, 토너 12를 사용하여, 외부 정착 장치로서 1대의 롤러 닙 방식의 정착기(도1)를 배치한, 도6에 도시하는 정착 장치D를 사용하여, 기록 매체 상 온도가 표3에 도시하는 온도가 되도록 정착 장치의 온도를 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 또한, 정착기에는 오프셋 방지용 오일의 도포 기구는 마련하지 않았다. 광택도가 부족해 토너 적재량에 의해 광택도의 차이가 커 광택도 균일성이 떨어진 것이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와의 차이도 커, 위화감이 큰 화상이 되었다. 기타, 정착 강도, 오프셋이나 분리성 등도 떨어진 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제2 비교예>

토너로서, 토너 12를 사용하여, 제19 실시예와 동일한 정착 장치B를 준비하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제2 비교예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도가 부족하고, 토너 적재량에 따라 광택도의 차이가 커, 광택도 균일성이 떨어진 것이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와의 차이도 커, 위화감이 큰 화상이 되었다. 기타, 정착 강도, 오프셋이나 분리성 등도 떨어진 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제3 비교예>

토너로서, 토너 12를 사용하여, 제19 실시예의 정착 장치B의 2대의 롤러 닙 방식 정착기(도1)를, 정착기 닙 사이를 1OOO ㎜ 떼어 배치하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제3 비교예에 나타내는 온도가 되도록 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 행하였다. 광택도가 부족하고, 토너 적재량에 의해 광택도의 차이가 커, 광택도 균일성이 떨어진 것이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와의 차이도 커, 위화감이 큰 화상이 되었다. 기타, 정착 강도, 오프셋이나 분리성 등도 떨어진 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제4 비교예>

토너로서, 토너 11을 사용하여, 제19 실시예와 같은 정착 장치B를 준비하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제4 비교예에 나타내는 온도가 되도록 정착 장치B의 온도 조건을 조정한 이외는, 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도가 부족하고, 토너 적재량에 따라 광택도의 차이가 커, 광택도 균일성이 떨어진 것이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와의 차이도 커, 위화감이 큰 화상이 되었다. 기타, 정착 강도, 오프셋이나 분리성 등도 떨어진 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제5 비교예>

토너로서, 토너 10을 사용하여, 제19 실시예와 동일한 정착 장치B를 준비하여, 각 정착기에 실리콘 오일 도포 기구를 부착한 정착 장치B를 이용하여, 기록 매체 상 온도가 표3의 제5 비교예에 나타내는 온도가 되도록 온도 조건을 조정하였다. 제1 실시예와 같이 평가를 하였다. 광택도는 높지만, 토너 적재량에 따라 광택도의 차이가 커, 광택도 균일성이 떨어진 것이 되었다. 또한, 기록 매체 광택도와의 차이가 커, 위화감이 큰 화상이 되었다. 기타, 정착 강도, 오프셋이나 분리성 등도 떨어진 것이었다. 평가 결과를 표4에 나타낸다.

<제24 실시예>

제1 실시예에서 조제한 시안 토너를 함유하는 현상제, 제16 실시예에서 조제한 옐로우 토너를 함유하는 현상제, 제17 실시예에서 조제한 마젠타 토너를 함유하는 현상제, 제18 실시예에서 조제한 블랙 토너를 함유하는 현상제를 이용하여, 제1 실시예와 마찬가지의 구성을 갖는 장치를 이용하여, 토너의 적재량이 1.3 mg/㎠인 풀컬러 화상을 형성하였다. 제1 실시예와 마찬가지로 평가를 실시한 바, 오프셋이나 정착 부재에의 휘감김도 없어, 혼색성이 우수하고, 광택도가 높은, 마찰 시험에 의한 농도 저하가 없고, 버석거리고 감이 없는 매끄러운 화상이 얻어졌다.

본 발명의 정착 방법 및 정착 장치를 이용함으로써, 기록 매체 반송 속도의 비교적 빠른 조건 하에서, 광택도가 높고, 기록 매체 상에의 토너 적재량에 의존하지 않고 광택도가 균일하고, 화상과 기록 매체의 광택도의 위화감이 억제된 화상을, 안정적으로, 또한 연속적으로 얻을 수 있다.

본 출원은 2004년 4월 26일에 출원한 일본 특허 출원(출원번호 제2004-130276호)을 기초로 하는 우선권을 주장하는 것으로서 여기에 기재한다.

Claims (6)

1. 기록 매체 상에 형성된 미정착 토너상을, 정착 수단에 의해 가열 가압 정착하는 정착 방법에 있어서, 상기 기록 매체의 반송 방향에 직렬로 배열한 적어도 2대 이상의 정착기를 통과함으로써 미정착 토너상의 정착이 행해지는 것이고,

   상기 미정착 토너상을 형성하는 토너가 이형제를 함유하는 토너이고,

   상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T2, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치를 t라 하고, 상기 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 한 경우, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 방법.

   T1 > Tfb 식 (1)

   T2 > t > Ts 식 (2)
2. 제1항에 있어서, 상기 토너의 플로우 테스터 1/2법 용융 온도를 T_{1 /2}이라 할 때, 상기 T2와의 관계가, 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 방법.

   T2 > T_{1 /2} 식 (3)
3. 제1항에 있어서, 상기 토너는 시차 주사 열량계 측정에 있어서의 흡열 곡선 에 있어서, 최대 흡열 피크의 최대치가 60 내지 140 ℃의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정착 방법.
4. 기록 매체 상에 형성된 미정착 토너상을, 정착 수단에 의해 가열 가압 정착하는 정착 장치에 있어서, 상기 기록 매체의 반송 방향에 직렬로 배열한 적어도 2대 이상의 정착기를 통과함으로써 미정착 토너상의 정착이 행해지는 것이고,

   상기 미정착 토너상을 형성하는 토너가 이형제를 함유하는 토너이고,

   상기 기록 매체가 제1 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T1, 제2 정착기를 통과할 때의 기록 매체 상 온도의 최대치를 T2, 상기 기록 매체의 제1 정착기 돌출로부터 제2 정착기 돌입까지의 사이의 기록 매체 상 온도의 최소치를 t라 하고, 상기 토너의 플로우 테스터 연화 온도를 Ts, 유출 개시 온도를 Tfb라 한 경우, 하기 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.

   T1 > Tfb 식 (1)

   T2 > t > Ts 식 (2)
5. 제4항에 있어서, 상기 토너의 플로우 테스터 1/2법 용융 온도를 T_{1 /2}이라 할 때, 상기 T2와의 관계가, 식 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.

   T2 > T_{1 /2} 식 (3)
6. 제4항에 있어서, 상기 토너는 시차 주사 열량계 측정에 있어서의 흡열 곡선에 있어서, 최대 흡열 피크의 최대치가 60 내지 140 ℃의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정착 장치.

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