KR100221075B1 - 전색 화상형성용 토너, 현상제 조성물 및 다색 화상형성방법 - Google Patents

전색 화상형성용 토너, 현상제 조성물 및 다색 화상형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전색 (4색) 화상 형성용 토너는 결합용수지와 착색제로 되며, 이 토너는 체적평균입경이 3.09.0이며, 체적평균입경과 착색제 함량간에 다음과 같은 관계식(1)을 만족시킨다:
여기서 R은 토너의 체적평균입경()의 1/2이고, C는 토너의 착색제 함량(중량)이다.
이 전색 화상형성용 토너는 수용지에 전사되는 토너량이 다음과 같은 관계식(2)을 만족할 수 있게 현상하는 데 사용된다:
여기서 R은 토너의 체적평균입경()이며, TMA는 수용지에 전사되는 토너의 단색 고체부분의 중량(/

Description

전색 화상형성용 토너, 현상제 조성물 및 다색 화상형성방법
본 발명은 정전잠상의 전색 전자사진 현상용 토너와 현상제 조성물 및 다색 화상의 형성방법에 관한 것이다.
전자사진기술에서 광전도성 광수용기 등에 형성된 정전잠상을 가시화상으로 변환하는 종래 공지의 방법으로서는, 예를 들어 미국특허 2,874,063에 기재된 자기블러시 현상(magnetic blush development), 미국특허 2,618,552에 기재된 캐스케이드 현상(cascade development), 미국특허 2,221,776에 기재된 파우더클라우드 현상(powder cloud development)을 들 수가 있다. 이들 현상법에 통상 사용되는 토너는 열가소성 수지와 착색제 혼합물로 된다. 상기 또는 기타의 현상법에 의해 광전도성 광수용기에 형성된 토너화상은 종이 등의 담체에 전송되어, 압착 및/또는 가열에 의해 고착된다. 근년에 복사의 고화질의 요구가 증대됨에 따라 복사기 및 현상제 쌍방에 대한 여러 가지 개선이 이루어지고 있다.
특히 화질향상에 빈번히 사용되는 기술은 평균입경이 감소된 토너를 사용하는 것이다. 감소된 평균입경의 토너를 사용하는 것은 화질개선의 효과적 방법이다. 그러나 토너가 단위표면적당 가질 수 있는 대전량을 유지하면서 토너의 평균입경을 감소시키므로 토너의 단위중량당 가질 수 있는 대전중량(tribo)이 증가하여, 현상이 곤란해지고 원하는 밀도를 얻기가 어려워지는 결과를 초래한다. 현상을 용이하게 하기 위해 토너가 단위중량당 가질 수 있는 대전중량(tribo)을 감소시키면 토너가 입자당 가질 수 있는 대전량이 현저히 감소하기 때문에, 토너는 화상의 흔들림(blurring)을 초래하기 쉬우므로 여러 가지 제한하에 사용해야 한다.
현상을 용이하게 하는 방법으로서 착색제의 함량을 높이는 기술을 사용하는데, 이 기술은 동일한 밀도를 얻기 위해 필요한 토너량(착색력)을 감소시키는, 즉 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA(토너의 면적당 중량), (/))을 감소시키는 데 유효하다. 그러나 착색제의 함량이 너무 높으면 화질(입상성(graininess))이 저하되어, 입경의 감소효과가 손실된다. 또한 혼련 및 분쇄를 통해 토너를 제조할 경우에는 평균입경이 작을수록 원가가 높아지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이다.
본 발명의 목적은 고화질을 얻기 위해 토너 입경의 감소에 기인하는 문제점을 해결하고, 현상의 적합성의 감소로 인한 밀도의 감소, 토너입자당 대전량의 현저한 감소로 인한 화상의 흔들림, 착색제 함량의 증가로 인한 전사되는 토너량의 감소, 전사된 토너량의 감소로 인한 화질의 저하 등이 생기지 않는 고화질을 얻음으로써, 고화질과 현상의 적합성(적절한 밀도와 흔들리지 않음)을 모두 달성할 수 있는 토너 및 현상제 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 토너의 소비량을 감소하고, 입경의 감소에 기인하는 원가상의 문제점을 해결할 수 있는 토너를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 화질이 우수한 전색 화상을 얻을 수 있는 다색 화상형성방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자 등은 예의 검토한 결과, 토너의 체적평균입경, 착색제 함량(C), 전사지에 전사되는 토너량간의 일정한 관계를 만족시킬 경우에는 상기한 문제를 해결할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 결합용 수지와 착색제로 되며, 이 토너는 체적평균입경이 3.09.0이며, 체적평균입경과 착색제 함량간에 다음과 같은 관계식(1)을 만족시킨다:
여기서 R은 토너의 체적평균입경()의 1/2이고, C는 토너의 착색제 함량(중량)이다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 다음과 같은 식 (a) 및 (b)를 만족하는 입경의 분포를 갖는 것이 바람직하다:
여기서 D16v 및 D50v()는 토너의 체적평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 16의 체적평균입경 및 누적 50의 체적평균입경을 각각 표시하고, D50p 및 D84p()는 토너의 개수평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 50의 개수평균입경 및 누적 84의 개수평균입경을 각각 표시한다.
본 발명의 현상제 조성물은 담지체(carrier)와, 결합용 수지와 착색제로 된 전색 화상형성용 토너로 이루어지며, 상기 토너는 체적평균입경이 3.09.0이고, 체적평균입경과 착색제간에 관계식 (1)을 만족하며, 상기 담지체는 수지피복 담지체이다.
본 발명의 현상제 조성물에서, 토너는 상기식 (a) 및 (b)를 만족하는 입자크기의 분포를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 다색 화상을 수용지에 형성하는 방법은 각각 결합용 수지와 착색제를 포함하여 이루어진 청록색 토너, 황색 토너 및 심홍색 토너를 사용하여 정전잠상을 현상하는 단계를 포함하며, 상기 각 토너는 체적평균입경이 3.09.0이고, 체적평균입경과 착색제간에 관계식 (1)을 만족하며, 수용지에 전사되는 각 토너의 양이 다음과 같은 관계식 (2)를 만족하는 방식으로 현상이 이루어진다:
[수학식 1]
[수학식 4]
여기서 R은 토너의 체적평균입경()의 1/2이고, C는 토너의 착색제 함량(중량)이며, TMA는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(/)이다.
본 발명에 의해 수용지에 다색 화상을 형성하는 다른 방법은 각각 결합용 수지와 착색제를 포함하여 이루어진 청록색 토너, 황색 토너, 심홍색 토너 및 흑색 토너로 정전잠상을 현상하는 단계를 포함하며, 상기 각 토너는 체적평균입경이 3.09.0이고, 체적평균입경과 착색제간의 관계식 (1)을 만족하며, 수용지에 전사되는 각 토너의 양이 관계식 (2)를 만족하는 방식으로 현상이 이루어진다.
본 발명을 실행하는 태양에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 주성분으로서 결합용 수지와 착색제를 포함하여 이루어진다. 토너에 사용할 수 있는 결합용 수지의 예로서는 클로로스티렌 등의 스티렌 및 스티렌 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌 등의 모노올레핀; 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 부티레이트 등의 비닐 에스테르; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트 등의 지방족-메틸렌 모노카르복실산의 에스테르; 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 비닐 부틸 에테르 등의 비닐 에테르; 비닐 메틸 케톤, 비닐 헥실 케톤, 비닐 이소프로페닐 케톤 등의 비닐 케톤: 등의 단독중합체 및 공중합체를 들 수가 있다. 특히 대표적인 결합용 수지로서는 폴리스티렌, 스티렌-알킬 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-알킬 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-말레인산무수물 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수가 있다. 또한 결합용 수지의 예로서는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시수지, 실리콘수지, 개질 로진, 파라핀왁스 등도 들 수 있다. 토너는 결합용 수지가 6098 중량함유된다.
착색제의 예로서는 카본블랙, 아닐린블루, 칼코일블루, 크롬옐로, 울트라 마린블루, 듀퐁오일레드, 퀴놀린옐로, 메틸렌블루 클로라이드, 카퍼 프탈로시아닌, 말라카이트 그린 옥살레이드, 램프블랙, 로즈 벵갈, 씨아이 피그멘트 레드(C.I. Pigment Red) 48:1, 싸이아 피그멘트 레드 122, 씨아이 피그멘트 레드 57:1, 씨아이 피그멘트 옐로 97, 씨아이 피그멘트 옐로 12, 씨아이 피그멘트 옐로 17, 씨아이 피그멘트 블루 15:1, 씨아이 피그멘트 블로 15:3 등을 들 수가 있다.
상기한 성분 이외에도 요구나 필요에 따라 공지의 성분을 함유시킬 수 있다. 이와 같은 선택적인 성분의 예로서는 살리실린산의 금속염, 금속함유 아조화합물, 니그로신, 제4급 암모늄염 등의 대전제어제, 저분자량 프로필렌 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스 등의 오프셋 억제제 등을 들 수가 있다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 공지의 방법에 의해 상기와 같은 성분으로 제조할 수가 있다. 그러나 본 발명에서는 혼련 및 분쇄에 의한 제조방법이 바람직하다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 체적평균입경이 3.99.0, 바람직하기는 5.08.0이어야 하며, 체적평균입경과 착색제간에 다음 관계식 (1)을 만족하여야 한다.
[수학식 1]
즉 본 발명의 토너는 체적평균입경(2R)이 3.09.0이어야 한다. 만일 그 체적평균입경(2R)이 3.0미만이면, 토너의 입자당 대전량이 감소하여 상당히 흔들리는 불량한 화질이 된다. 반면에 그 체적평균입경(2R)이 9.0를 초과하면 토너화상의 입상성이 손상되어 거치른 표면이 된다.
토너의 착색제 함량(C)은 토너의 입경과 상기한 관계식 (1)을 만족하여야 한다. 만일 토너의 착색제 함량(C)이 11.0/R 미만이면 충분한 밀도(착색력)을 얻을 수가 없다. 반면에 토너의 착색제 함량(C)이 21.5/R을 초과하면 토너는 높은 밀도(착색력)가 되어 계조(gradation)가 없는 불합격인 열화된 화상이 된다.
고화질을 얻기 위해서는 토너가 다음 식 (a) 및 (b)를 만족하는 입자크기의 분포를 갖는 것이 바람직하다.
[수학식 2]
[수학식 3]
본 발명에서는 토너의 입자크기 분포가 특히 D16v/D50v1.25 및 D50p/D84p1.3을 만족시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너에는 외부 첨가제를 가할 수가 있다. 유용한 외부첨가제의 예로서는 실리카, 티타니아, 알루미나 등의 유동성 개선제, 미세 폴리스티렌 입자, 미세 폴리(메틸 메타크릴레이트) 입자, 미세 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 입자 등의 클리닝 조제 또는 전사조제를 들 수가 있다. 특히 이들 외부첨가제로서 바람직한 것은 1차 입경이 530㎚인 소수성 실리카이다. 이들 외부첨가제는 05 중량, 바람직하기는 0.53 중량의 양을 토너에 첨가한다.
다색 화상을 전사지에 형성하는 본 발명의 방법에서는 각각 상기한 전색 화상형성용 토너인 청록색 토너, 황색 토너, 심홍색 토너로, 또는 이들과 상기한 전색 화상형성용 토너의 하나인 흑색 토너로 정전잠상을 형상한다. 현상은 수용지에 전사되는 각 토너의 양이 다음의 관계식 (2)을 만족시키는 방식으로 이루어져야 한다:
[수학식 4]
여기서 R은 토너의 체적평균입경()이며, TMA는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(/)이다.
현상제의 함량 또는 현상 바이어스를 조정함으로써 제어할 수 있는 TMA는 본 발명에서의 관계식 (2)로 나타낸 범위 이내이어야 한다. 만일 원하는 밀도(착색력)를 얻기 위해 TMA를 증가하면, 현상에 사용되는 토너량이 증가한다. 그러나 TMA치가 0.223R를 초과하면 불합격인 흔들리는 화상이 생긴다. 반면에 밀도(착색력)를 감소하기 위해 TMA를 감소하면 전사지에 전사되는 전 토너량이 감소된다. 그러나 TMA치가 0.116R 미만이면 화질(입상성)을 현저히 손상하는 불합격 화질이 생긴다. 그러므로 TMA는 관계식 (2)에 나타낸 범위 이내가 되어야 한다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너의 각각은 1성분 현상제 또는 2성분 현상제로서 사용할 수가 있다. 각 토너를 2성분 현상제로서 사용할 경우에는 이를 담지체와 혼합한다. 사용할 수 있는 담지체의 예로서는 페라이트, 산화철, 니켈 등의 미세분말, 이들 미세분말을 수지로 피복해서 얻어지며, 분산된 자기입자를 함유하면서 담지하는 피복 담지체 등을 들 수가 있다. 이들 담지체 중에서도 내구성면에서 수지피복 담지체가 바람직하다. 피복 담지체의 평균 입경은 20150가 바람직하다. 사용할 수 있는 피복용 수지의 예로서는 플루오로수지, 실리콘수지, 스티렌수지, 아크릴수지, 아미드수지 등을 들 수가 있다.
상기한 본 발명의 전색 화상형성용 토너는 건식처리에 의해서도 적절하게 사용할 수 있지만, 통상 예를 들어 전사사진 광수용기 도는 정전 기록물질 등의 정전잠상 홀더에 정전잠상을 형성하고, 현상기내에서 정전잠상을 현상제로 현상하여 가시적인 토너화상을 형성하고, 이 토너화상을 다른 화상홀더에 전사하고, 정전잠상 홀더를 클리닝하여 잔존하는 토너를 제거하는 각 단계로 된 처리에 의해 사용된다.
상기와 같은 처리에는 종래 공지의 정전잠상 홀더를 사용할 수 있다. 그 예로서는 Se 광수용기, 유기 광수용기, 비정형 실리콘 광수용기, 필요에 따라 이들 수용기를 상부에 피복해서 얻어지는 광수용기 등을 들 수가 있다. 클리닝 단계로서는 종래 공지의 임의의 클리닝방법을 채용할 수가 있다.
본 발명을 실시예에 의해 아래에 자세히 설명하거니와 , 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 결코 아니다. 이하, 모든 부는 중량부를 의미한다. 입경과 입경분포는 Coulter Counter Type TA2(Coulter Co.제)로 측정하였다.
[실시예 1]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 97.5부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4) (Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 카본블랙 2.5부
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 9인 토너입자를 얻었다. 이들 입자는 D16v/D50v가 1.15이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카입자 0.7부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카 입자 0.7부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에, 구멍 치수가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 1.0/로 조정하였다.
[실시예 2]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 86.7부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 심홍색 안료 13.3부(안료 4.0부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 레드 57:1의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 9인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.15이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 0.7부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 0.7부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.65/로 조정하였다.
[실시예 3]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 84.3부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 15.7부(안료 4.7부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 블루 15:3의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 9인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.15이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 0.7부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 0.7부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.53/로 조정하였다.
[실시예 4]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 89.3부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 10.7부(안료 3.2부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 블루 15:3의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 7인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.2이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.41/로 조정하였다.
[실시예 5]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 86.7부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 13.3부(안료 4.0부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 레드 57:1의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 7인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.2이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.65/로 조정하였다.
[실시예 6]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 80부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 20부(안료 6.0부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 옐로 17의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 7인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.2이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.78/로 조정하였다.
[실시예 7]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 85.3부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 14.7부(안료 4.4부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 옐로 12의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 5인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.2이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.55/로 조정하였다.
[실시예 8]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 76.7부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 23.3부(안료 7.0부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 블루 15:3의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 5인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.25이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1.3부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1.3부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.29/로 조정하였다.
[실시예 9]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 71.3부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 28.7부(안료 8.6부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 레드 81의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 5인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.25이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1.3부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1.3부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.45/로 조정하였다.
[실시예 10]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 60부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 심홍색 안료 40부(안료 12부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 레드 57:1의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 3.5인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.3이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1.5부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1.5부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.33/로 조정하였다.
[비교예 1]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 96.0부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 카본블랙 4.0부
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 10인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.3이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 0.5부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 0.5부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 1.0/로 조정하였다.
[비교예 2]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 81.7부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 13.3부(안료 4.0부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 블루 57:3의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 9인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.3이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 0.5부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 0.5부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.45/로 조정하였다.
[비교예 3]
[토너]
폴리에스테르 결합용 수지 91.7부
(테레프탈산/비스페놀A 프로필렌 옥사이드 부가물/시클로헥산디올 = 1.0/0.6/0.4)
(Mw: 10,000, Mn: 3,000, Tg: 65)
착색제 : 청록색 안료 8.3부(안료 2.5부)
(착색제는 씨아이 피그멘트 블루 57:3의 습윤 케이크와 폴리에스테르 결합용 수지를 30부(고체 안료량)대 70부로 혼합하고, 그 혼합물을 가열된 혼련기로 처리하여 안료를 분산시켰다)
상기에 나타낸 각 성분을 2축 혼련기로 혼련하고, 생성된 혼합물을 분쇄하여 분급해서, 체적평균입경이 7인 토너입자를 얻었다. 이들 토너입자는 D16v/D50v가 1.2이고 D50p/D84p가 1.3이었다. 얻어진 토너입자 100부에 헥사메틸디실라잔으로 표면처리한 1차 평균입경이 40㎚인 미세 실리카 입자 1.0부를 첨가하고, 트리메톡시데실실란으로 표면처리한 1차 평균입경이 20㎚인 미세 실리카입자 1.0부를 첨가하였다. 이 혼합물을 헨쉘믹서로 처리한 후에 구멍 크기가 45인 스크린으로 스크린하였다.
[담지체]
Cu-Zn-Fe핵(체적평균입경, 50) 100부
플루오르화 아크릴 중합체 0.5부
상기의 각 성분을 혼련기로 혼합한 후에, 건조하여 체적평균입경 약 50의 담지체를 얻었다.
[현상제 조성물]
토너와 담지체를 중량비 10/100으로 혼합하여 현상제 조성물을 제조하였다.
이어서 제조한 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 복사에 있어서는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)은 복사를 위해서 0.41/로 조정하였다.
[비교예 4]
토너, 담지체 및 현상제 조성물은 실시예 5와 마찬가지 방법으로 제조하였다. 조성물은 복사시 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)을 1.0/으로 조정한 점 이외에는 마찬가지 방법으로 평가하였다.
[비교예 5]
토너, 담지체 및 현상제 조성물은 실시예 9와 마찬가지 방법으로 제조하였다. 조성물은 복사시 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)을 0.25/으로 조정한 점 이외에는 마찬가지 방법으로 평가하였다.
[비교예 6]
토너, 담지체 및 현상제 조성물은 실시예 7와 마찬가지 방법으로 제조하였다. 조성물은 복사시 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)을 0.65/으로 조정한 점 이외에는 마찬가지 방법으로 평가하였다.
[비교예 7]
토너, 담지체 및 현상제 조성물은 실시예 10과 마찬가지 방법으로 제조하였다. 조성물은 복사시 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(TMA)을 0.5/으로 조정한 점 이외에는 마찬가지 방법으로 평가하였다.
표 1에 실시예 17에서 얻은 현상제 조성물의 평가결과를 나타내었다. 이 표에서 화상밀도의 합격범위는 1.62.0이다. 입상성은 샘플을 G1(양호)G5(불량)의 5등급으로 비교평가하였으며, 입상성의 합격 수준은 G1G3이다. 화상의 흔들림도 샘플을 G1(양호)G5(불량)의 5등급으로 나누어 비교평가하였으며, G2는 화상이 약간 흔들리는 합격수준이며, G3G5는 각각 상당한 흔들림이 있는 불합격 수준이다.
[실시예 1113 및 비교예 810]
황색, 심홍색, 청록색 및 흑색의 4색 현상제 조성물을 복사기(A-Color 635, Fuji Xerox Co., Ltd.제)에 주입해서 4색으로 복사하여 현상제 조성물을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
비고 : K, M, C, Y, R, G 및 B는 각각 흑색, 심홍색, 청록색, 황색, 적색, 녹색 및 청색을 표시한다.
표 2의 결과로부터 다음과 같은 사항을 알 수가 있었다. 즉 전색 모드의 평가에서 사용되는 현상제의 배합이 각각 본 발명의 실시예에서 제조한 토너를 함유한 현상제 조성물로 된 경우에는 전반적인 평가(밀도, 입상성, 흔들림)에 있어, 우수한 4색의 화질을 얻을 수가 있었다. 반면에 비교예에서 제조한 단색 토너를 함유한 적어도 1개 이상의 현상제 조성물로 얻어진 4색 화상은 불합격이었다.
본 발명의 현상제를 사용하여 OHP지에 4색 화상을 형성하는 경우에는, 얻어진 화상은 만족할 만한 광전도성을 나타내었다.
본 발명의 전색 화상형성용 토너는 상술한 바와 같은 구성에 의해 토너 입경의 감소에 기인하는 종래의 문제점을 해결하고, 현상의 적합성의 감소결과로 인한 밀도의 감소, 토너입자당 대전량의 현저한 감소결과로 인한 화상의 흔들림, 착색제 함량의 증가로 인한 전사되는 토너량의 감소, 전사된 토너량의 감소로 인한 화질의 감소 등이 생기지 않는 고화질을 얻음으로써 고화질과 현상의 적합성(적절한 밀도와 흔들리지 않음)을 모두 달성할 수 있다. 따라서 본 발명의 토너를 사용하여 다색 화상을 형성하는 본 발명의 방법에 의하면, 토너의 소비량 감소를 달성함과 동시에 우수한 화질의 전색 화상을 얻을 수가 있다.
당업자에게는 상술한 예시에서 설명한 형태나 내용에 각종 변화를 가할 수 있음은 자명할 것이다.

Claims (6)

  1. 각각 결합용 수지와 착색제를 포함하여 이루어진 청록색 토너, 황색 토너 및 심홍색 토너를 사용하여 정전잠상을 현상함으로써 수용지상에 다색 화상을 형성하는 방법에 있어서, 상기 각 토너의 체적평균입경이 3.09.0이고, 토너의 체적평균입경과 착색제 함량간에 하기 관계식 (1)을 만족하며, 수용지에 전사되는 각 토너의 양이 하기 관계식 (2)를 만족하도록 현상이 수행되는 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법:
    여기서 R은 토너의 체적평균입경()의 1/2이고, C는 토너의 착색제 함량(중량)이며, TMA는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(/)이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 청록색 토너, 황색 토너 및 심홍색 토너는 각각 하기식 (a) 및 (b)를 만족하는 입자크기의 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법:
    여기서 D16v 및 D50v()는 토너의 체적평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 16의 체적평균입경 및 누적 50의 체적평균입경을 각각 표시하며, D50p 및 D84p()는 토너의 개수평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 50의 개수평균입경 및 누적 84의 개수평균입경을 각각 표시한다.
  3. 제2항에 있어서, 상기 입자크기의 분포가 D16v/D501.25 및 D50p/D84p1.3인 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법.
  4. 각각 결합용 수지와 착색제를 포함하여 이루어진 청록색 토너, 황색 토너, 심홍색 토너 및 흑색 토너를 사용하여 정전잠상을 현상함으로써 수용지상에 다색 화상을 형성하는 방법에 있어서, 상기 각 토너의 체적평균입경이 3.09.0이고, 토너의 체적평균입경과 착색제 함량간에 하기 관계식 (1)을 만족하며, 수용지에 전사되는 각 토너의 양이 하기 관계식 (2)를 만족하도록 현상이 수행되는 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법:
    여기서 R은 토너의 체적평균입경()의 1/2이고, C는 토너의 착색제 함량(중량)이며, TMA는 수용지의 단색 고체부분에 전사되는 토너의 중량(/)이다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 청록색 토너, 황색 토너, 심홍색 토너 및 흑색 토너는 각각 하기식 (a) 및 (b)를 만족하는 입자크기의 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법:
    여기서 D16v 및 D50v()는 토너의 체적평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 16의 체적평균입경 및 누적 50의 체적평균입경을 각각 표시하며, D50p 및 D84p()는 토너의 개수평균입경이 큰 쪽으로부터 계산하여 누적 50의 개수평균입경 및 누적 84의 개수평균입경을 각각 표시한다.
  6. 제5항에 있어서, 상기 입자크기의 분포가 D16v/D501.25 및 D50p/D84p1.3인 것을 특징으로 하는 다색 화상형성방법.
KR1019960046958A 1995-10-20 1996-10-19 전색 화상형성용 토너, 현상제 조성물 및 다색 화상형성방법 KR100221075B1 (ko)

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