KR100644638B1

KR100644638B1 - 전자사진법에 유용한, 토너 입자들에 대한 건조 방법

Info

Publication number: KR100644638B1
Application number: KR1020040083235A
Authority: KR
Inventors: 초우신신; 무드라이로날드제이.
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-11-10
Also published as: KR20060001789A; US7344817B2; US20060003251A1

Abstract

본 발명은 액체 캐리어로부터 토너 입자들을 건조 및 회수하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 습식 입자들의 입자 크기 및 입자 분포를 보존하는 방식으로, 구별되는, 실질적으로 비응집된 건식 토너 입자들을 제조하는 데에 매우 효과적이다. 결과물인 건식 토너 입자들은 상대적으로 좁은 입자 크기 분포를 가지며, 자유 유동성이다. 본 발명은 액체 캐리어로부터 기판 표면 상으로 대전 토너 입자들을 전사하는 데에 도움을 주기 위해서 전기적 현상을 사용한다. 실제적인 효과에서, 입자들은 표면 상으로 전기적으로 도금된다. 결과물인 코팅이 코팅 내로 도입되는 입자의 그램 당 상대적으로 넓은 건조 표면을 갖기 때문에, 건조는 온건한 온도 및 압력 조건 하에서 상대적으로 신속하게 발생될 수 있다. 건조 이후에, 건조 토너 입자들은 용이하게 회수되며, 전자사진 적용을 위한 건식 또는 심지어 습식 토너들에도 유용하게 사용될 수 있다.

전자사진, 토너, 건조 방법

Description

전자사진법에 유용한, 토너 입자들에 대한 건조 방법{Drying process for toner particles useful in electrophtography}

도 1은 코팅 스테이션, 건조 스테이션, 및 입자 회수 스테이션을 포함하는 본 발명의 건조 장치에 대한 개략적인 도면이다.

본 발명은 전자사진법 (전자사진 및 정전기적 인쇄 공정들을 포함)에서 사용될 수 있는 건식 토너 입자들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 액체 캐리어 중에 분산된, 화학적으로 제조된 토너 입자들을 건조하기 위한 개선된 방법에 관한 것으로서, 덩어리화 (aggregation), 응집화 (agglomeration), 융합 (fusing), 용융 (melting), 또는 다른 형태의 입자 응집이 실질적으로 최소화되어, 실제로는 최소 허용량 (de minimis degree)을 제외하고는 실용적 면에서는 제거되는 방식으로 건조하기 위한 방법에 관한 것이다. 결과물인 건조 입자들은 건식 및 습식 토너들 양자 모두에 유용하다.

제로그라피 (xerography)로도 불리우는 전자사진 기술은, 종이, 필름 등과 같은 수용체 상에 화상을 형성하기 위한 전자사진 기술들의 사용을 포함한다. 전 자사진 기술은 복사기, 레이저 프린터, 팩스기 등을 포함하는 다양한 범위의 장치들 내로 통합된다.

대표적인 전자사진 공정은 수용체 상에 화상을 형성하기 위한 일련의 단계들을 포함하며, 이는 대전 (charging), 노광 (exposure), 현상 (development), 전사 (transfer), 정착 (fusing), 클리닝 (cleaning), 및 제전 (erasure)을 포함한다. 대전 단계에서, 감광체는, 통상적으로 네거티브 또는 포지티브의, 원하는 극성의 전하로 덮힌다. 노광 단계에서, 광학 시스템은 수용체 상에 형성될 화상에 대응되는 전하의 잠상을 감광체 상에 형성한다. 현상 단계에서, 적당한 극성의 토너 입자들은 일반적으로 잠상과 접촉한다. 토너 입자들은 정전기력을 통해서 잠상에 부착된다. 전사 단계에서, 토너 입자들은 원하는 수용체 상에 화상에 따라서 전사된다. 정착 단계에서, 토너는 용융됨으로써 수용체에 정착된다. 대안으로서, 열 존재 또는 부존재 하의 고압 하에서 토너를 수용체 상에 고정시킬 수도 있다. 클리닝 단계에서, 감광체 상에 잔류하는 잔류 토너가 제거된다. 최종적으로, 제전 단계에서, 감광체 전하는 0으로 감소되어 잠상의 나머지를 제거하게 된다.

두 가지 타입의 토너들이 널리 사용되며, 상업적으로 이용된다. 이들은 습식 토너 및 건식 토너이다. "건식 (dry)"이라는 용어는 이러한 건식 토너가 어떠한 액체 성분들도 전혀 포함하지 않는다는 의미는 아니며, 토너 입자들이 어떠한 현저한 양의 용매도 포함하지 않는다는 것을 의미하며, 예를 들어 통상적으로 10 중량% 이하의 용매 (일반적으로, 건식 토너는 용매 함량의 관점에서 합리적으로 실용적인 것만큼 건조하다)를 포함하고, 마찰전기적 전하 (triboelectric charge)를 지닐 수 있는 것을 의미한다. 이는, 습식 토너 입자들이 일정한 정도로 용해되고, 일반적으로 마찰전기적 전하를 지니지 않는 반면에 액체 캐리어 중에 용해 및/또는 분산된다는 점에서, 건식 토너 입자들과 구별된다.

통상적인 건식 토너는 일반적으로 시각 향상 첨가제 (visual enhancement additive), 예를 들어 착색 안료 입자, 및 폴리머 바인더를 포함한다. 바인더는 전자사진 공정 도중 및 그 이후에 기능들을 수행한다. 가공성에 있어서, 바인더의 특성은 전하 보유, 흐름, 및 정착 특성들에 영향을 미친다. 이러한 특성들은 현상, 전사, 및 정착 도중에 우수한 성능을 달성하는데 중요하다. 수용체 상에 화상이 형성된 이후에는, 바인더의 성질은 내구성, 수용체에의 부착성, 광택 (gloss) 등에 영향을 미친다. 건식 토너 입자들에 적합한 폴리머 물질들은 통상적으로 다양한 범위에 걸쳐서 유리 전이 온도들 (glass transition temperatures)을 가지며, 이는 예를 들어 적어도 약 50℃ 내지 65℃ 또는 그 이상의 범위이며, 습식 토너 입자들에 사용되는 폴리머 바인더들의 그것보다 높다.

시각 향상 첨가제 및 폴리머 바인더에 더하여, 건식 토너 입자들은 선택적으로 다른 첨가제들을 포함할 수도 있다. 다른 성분들이 그 자체로 원하는 전하 보유 특성들을 제공하지 않는 경우에는, 전하 조절 첨가제들이 종종 건식 토너에 사용된다. 정착 롤들이 사용되는 경우에는 토너가 그러한 정착 롤들에 부착되는 것을 방지하기 위해서 이형제들이 사용될 수 있다. 다른 첨가제들은 항산화제, 자외선 안정제, 항균제, 항박테리아제, 흐름 조절제 등을 포함한다.

건식 토너 입자들은 다양한 종류의 제조 기술들을 사용하여 제조된다. 한 가지 널리 알려진 제조 기술은 성분들을 용융 혼합하는 단계, 고체 블렌드 (blend)를 소통 (communication)시켜서 입자들을 형성하는 단계, 및 결과물인 입자들을 분류하여 원치 않는 입자 크기의 미소 및 더 큰 물질들을 제거하는 단계를 포함한다. 외부 첨가제들이 결과물인 입자들과 혼합될 수도 있다. 이러한 접근법은 단점들을 갖는다. 우선, 상기 방법은 소통이 수행될 수 있도록 일정한 정도로 분쇄 가능한 폴리머 바인더 물질들을 사용하는 것이 필요하다. 이는 분쇄 내성이 있거나 고도로 내구성이 있는 물질들을 포함하는, 사용될 수 있는 폴리머 물질들의 종류를 제한한다. 이는 또한 사용 가능한 착색제의 종류도 제한하는데, 금속 플레이크 (flake) 등과 같은 일부 물질들은 소통 도중에 접하게 되는 에너지에 의해서 너무나 큰 정도로 손상을 받을 수 있기 때문이다. 소통에 의해서 요구되는 에너지량 자체도 설비 요구사항들 및 관련 제조 비용면에서는 단점이다. 또한, 미소 및 더 큰 입자들은 원치 않는 입자들이며, 원하는 산물로부터 스크리닝되어야 한다는 점에서 물질 사용이 비효율적이다. 사용되지 않는 물질들의 재순환이 그 같은 폐기물을 감소시키는 데에 항상 실용적인 것만은 아닌데, 이는 재순환된 물질의 조성이 원하는 것으로부터 시프팅되는 경향이 있을 수 있기 때문이다.

상대적으로 최근에, 화학적으로 성장된 토너 물질이 개발되었다. 그와 같은 방법들에서, 폴리머 바인더는, 크기 및 형태에 있어서 매우 균일한 단분산, 폴리머 입자들을 형성하는 조건들 하에서, 용액, 현탁액, 또는 에멀전 중합 기술들에 의해서 제조된다. 폴리머 물질이 제조된 후에는, 이는 다른 원하는 성분들과 조합된다. 습식 토너들에 사용되기 위한 오가노졸들 (organosols)이 개발되었으며, 이는 예를 들어 미국 특허 제6,103,781호를 참조할 수 있다. 일부는 건식 토너용으로 개발되기도 하였으며, 이는 예를 들어 미국 특허 제6,136,490호 및 5,384,226호, 및 일본 공개 특허 공보 제05-119529호를 참조할 수 있다.

불행하게도, 건식 토너 입자들을 제조하기 위한 그와 같은 오가노졸들의 사용은, 습식 토너 조성물들을 제조하기 위한 오가노졸들의 사용에 비해서 실질적으로 더욱 많은 난점들이 존재하는 것으로 판명되었다. 건식 토너 입자들을 제조하기 위해서 필요한 것처럼, 액체 캐리어를 제거하기 위해서 오가노졸을 건조시키는 경우에는, 바인더 입자들이 하나 또는 그 이상의 큰 덩어리들로 응집 및/또는 덩어리화되는 경향이 있다. 때때로, 이는 건조에 요구되는 열에 기인하며, 이러한 열은 입자들을 용융시키거나 또는 연화시킴으로써, 다른 용융되거나 또는 연화된 입자들과 합체 (coalesce) 또는 융합 (fuse)하게 한다. 그와 같은 덩어리들은 분쇄되거나 (pulverized), 또는 적당한 크기의 건식 토너 입자들을 얻기 위해서 세분화 (comminuted) 되어야 한다. 그와 같은 세분화에 대한 필요성은 균일한 크기 및 형태의 단분산, 폴리머 입자들의 형성이라는, 오가노졸 사용의 주된 장점을 먼저 완전히 상쇄하게 된다. 결과적으로, 오가노졸의 사용으로부터 야기되는 이득의 전체 범위가, 널리 사용되고, 상업적인 건식 토너 응용에 대해서는 실현될 수가 없게 된다.

입자 크기 및 대전 특성들은, 우수한 해상도를 갖는 고화질 화상들을 제조하는 데에 특히 중요하다. 건식 토너 입자들은, 화상 형성 성능을 최대화하기 위해 서는, 크기, 대전율, 및 전하 보유 특성들에 있어서 실용적으로 가능한 한 균일해야 한다. 따라서, 더욱 균일한 입자 크기, 대전율, 및/또는 전하 보유 특성들을 갖는 건식 토너 입자들을 제조하는 기술들에 대한 필요성이 본 발명이 속하는 산업계에서 항상 요구사항으로 존재한다.

본 발명은 액체 캐리어로부터 토너 입자들을 건조하고 회수하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 원래의 습식 입자들의 입자 크기 및 입자 분포를 보존하는 방식으로, 구별되고, 실질적으로 비응집된 건식 토너 입자들을 제조하는 데에 매우 효과적이다. 결과물인 건식 토너 입자들은 상대적으로 좁은 입자 크기 분포를 갖는 자유-유동성 (free-flowing) 입자들이다. 부가적으로, 건조된 입자들이 균일한 입자 특성들을 갖기 때문에, 세분화 및 관련 입자 크기 스크리닝 및 분류에 대한 필요성이 존재하지 않는다. 결과적으로, 물질들이 효율적으로 사용되며, 세분화를 위한 집약적 에너지가 요구되지 않는다.

토너 입자들을 건조하기 위한 통상적인 방법들과 비교하여, 본 발명은, 예를 들어 덩어리화, 응집화 등과 같은 원치 않는 응집 (clumping)을 급격하게 감소시킨다. 따라서, 본 방법은, 화학적으로 성장된 토너 입자들이 바람직한, 단분산 입자 크기 및 입자 분포를 갖는 경향이 있기 때문에, 오가노졸 조성물로부터 화학적으로 성장된 건식 토너 입자들을 건조 및 회수하는 데에 특히 유용하다.

전체적으로, 본 발명은 액체 캐리어로부터 기질 표면 상으로 대전된 토너 입자들을 전달하는 것을 돕기 위해서 전기적 현상을 사용한다. 바람직한 태양에서, 이러한 전달은 입자원 및 기판 표면 사이에 전기적 바이어스차 (bias differential)를 걸어줌으로써 발생될 수 있다. 실용적인 효과 면에서, 입자들은 상기 표면 상으로 전기적 도금된다. 도금된 입자들의 상대적으로 얇은 코팅이 결과물로서 야기된다. 결과물인 코팅이 코팅 내로 도입된 입자의 단위 그램 당 상대적으로 넓은 건조 면적을 갖기 때문에, 건조는 온건한 온도 및 압력 조건들 하에서 상대적으로 신속하게 발생될 수 있다. 예를 들어, 건조는 입자들 중의 바인더 성분(들)의 효과 유리 전이 온도 (Tg)보다 훨씬 낮은 온도에서 발생되어, 입자들이 융융됨으로써 필름, 입자 용융 등을 형성하는 것을 방지할 수 있다. 건조 후에는, 건조된 토너 입자들은 용이하게 회수되며, 전자사진 응용을 위한 건식 토너 또는 심지어 습식 토너들에 사용될 수 있다.

건조 공정은 배치 (batch) 또는 연속적 방식으로 수행될 수 있다. 연속적 수행을 위해서는, 입자들은 대규모, 상업적 제조를 위해서 적당한 방식으로, 이동 웹 또는 벨트의 표면 상으로 도금될 수 있다.

본 발명의 건조 방법의 사용은 또한 토너 입자들의 제조 및/또는 입자들이 분산된 액체 캐리어를 제조하는 데에 더욱 많은 유연성을 제공한다. 건조를 위해서 사용될 수 있는 온건한 온도로 인해서, 통상적인 오븐 건조로는 취급하기가 훨씬 어려운, 상대적으로 휘발성인 유기 용매들이 사용될 수도 있다. 유사하게, 입자들 자체는, 건조가 Tg 또는 온도 민감성이 문제가되는 더 높은 온도에서 수행된다면 용이하게 취급될 수 없는, 낮은 Tg (유리 전이 온도)의 바인더 물질들 및/또는 온도 민감성 물질들로 제조될 수도 있다.

여기에 사용된 바와 같이, "코폴리머 (copolymer)"라는 용어는 둘 또는 그 이상의 모노머들로부터 유래된 올리고머 및 폴리머 물질들 모두를 포함한다. 여기에 사용된 바와 같이, "모노머 (monomer)"라는 용어는 하나 또는 그 이상의 중합가능성기들을 갖는 저분자량 물질 (즉, 약 500 g/mole 미만의 분자량을 갖는 물질)을 의미한다. "올리고머 (oligomer)"라는 용어에는 둘 또는 그 이상의 모노머들이 포함되며, 약 500 내지 약 10,000 g/mole의 분자량을 갖는 상대적으로 중간 크기의 분자를 의미한다. "폴리머 (polymer)"라는 용어는 둘 또는 그 이상의 모노머, 올리고머, 및/또는 폴리머 성분들로부터 형성된 서브구조를 포함하고, 약 10,000 g/mole를 초과하는 분자량을 갖는 상대적으로 큰 무질을 의미한다. 본 명세서에 걸쳐서 사용된 "분자량 (molecular weight)"이라는 용어는 달리 언급되지 않는 한, 중량 평균 분자량을 의미한다.

일 태양에서, 본 발명은 대전 토너 입자들의 건조 방법에 관한 것이다. 액체 캐리어에 분산된 대전 토너 입자들을 포함하는 혼합물이 제공된다. 표면의 전기적 특성은 토너 입자들을 표면 상으로 코팅 방식으로 전달하는 것을 돕기 위해서 사용된다. 토너 입자들이 상기 표면 상으로 코팅되는 동안에, 토너는 적어도 부분적으로 건조된다. 토너 입자들은 수집되어, 전자사진 토너 중으로 포함된다.

다른 태양에서, 본 발명은 전자사진 토너 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 액체 캐리어 중에 분산된 복수 개의 대전된 토너 입자들을 포함하는 혼합물이 제공된다. 혼합물의 일부가 전기적으로 바이어스되며, 이동하는 웹 (web)으로 전사된다. 코팅된 토너 입자들은 적어도 부분적으로 건조된다. 건조된 토너 입자들 은 전자사진 토너 제품 내로 포함된다. 전자사진 토너 제품은 화상형성 방법에 사용된다.

다른 태양에서, 본 발명은 토너 건조 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 액체 캐리어 중에 분산된 복수 개의 대전된 토너 입자들을 포함하는 혼합물 공급원을 포함한다. 상기 장치는 또한, 표면을 갖는 바이어스된 이동성 웹 및 상기 공급원으로부터 상기 웹 표면으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅 방식으로 전달하는 것을 돕기에 효과적인 방식으로 위치하는 바이어스된 롤러 (roller)를 포함한다. 상기 웹 표면 상에 코팅된 습식 대전 토너 입자들이 적어도 부분적으로 건조되는 건조 구역 (drying zone)이 포함된다. 또한, 상기 웹 표면으로부터 상기 건조된 토너 입자들의 적어도 일부가 제거되는 회수 구역 (recovery zone)이 포함된다.

다른 태양에서, 본 발명은 대전된 토너 입자들을 가공하는 방법에 관한 것이다. 어떻게 전기적 표면 특성이 상기 표면 상의 습식 대전 토너 입자들의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보가 결정된다. 상기 정보는 상기 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용된다. 코팅된 입자들은 건조된다. 건조된 입자들은 전자사진 토너 내로 포함된다.

다른 태양에서, 본 발명은 대전된 토너 입자들을 가공하는 방법에 관한 것이다. 어떻게 전기적으로 바이어스된 롤러의 롤러 속도 특성이 습식 대전 토너 입자들의 표면으로의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보가 결정된다. 상기 정보는 상기 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용된다. 코팅된 입자들은 건조된다. 건조된 입자들은 전자사진 토너 내로 포함된다.

다른 태양에서, 본 발명은 대전된 토너 입자들을 가공하는 방법에 관한 것이다. 어떻게 전기적으로 바이어스된 롤러와 전기적으로 바이어스된 표면 사이의 갭이 습식 대전 토너 입자들의 표면으로의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보가 결정된다. 상기 정보는 상기 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용된다. 코팅된 입자들은 건조된다. 건조된 입자들은 전자사진 토너 내로 포함된다.

하기 서술된 본 발명의 구현예들은 하기 상세한 설명들에 개시된 상세한 형태들로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 이보다는, 하기 구현예들은 당업자가 본 발명의 원리들 및 실시들을 이해할 수 있도록 선택되고, 서술된 것이다.

도 1은 액체 캐리어 용액 중에 분산된 대전 토너 입자들 (구체적으로는 도시되지 않음)을 포함하는 혼합물 (14) 중에 분산된 대전 토너 입자들 (구체적으로는 도시되지 않음)을 건조시키기 위한 본 발명의 실시에 있어서 적합한 건조 장치 (10)의 대표적인 일 구현예를 도시한 것이다. 통상적인 혼합물 (14)은 혼합물 (14)의 총중량에 기초하여 3 중량% 내지 60 중량%, 더욱 구체적으로는 5 중량% 내지 20 중량%의 토너 입자들을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 혼합물이 이러한 범위들 이외의 토너 입자 함량을 갖는다 하더라도 수행될 수 있지만, 성능이 최적 이하일 수 있다. 예를 들어, 혼합물 (14)이 더 작은 양의 토너 입자들을 포함하는 경우에는 처리량이 작아질 수 있다. 부가하여, 입자들의 단위 중량 당 더 많은 양의 액체 캐리어가 사용된다. 또한, 혼합물 (14)이 더 많은 양의 토너 입자들을 포함하는 경우에는 혼합물 (14)의 점성이 높아져서, 전력 요구량을 증가시킬 수 있 고, 혼합물 (14)의 균일성을 유지하는 것이 더 어려워질 수도 있다. 또한, 입자 함량이 증가함에 따라서, 혼합물로부터 입자들을 전기적으로 도전성인 표면으로 전기적으로 전달하는 것이 더욱 어려워진다. 또한, 더 높은 입자 함량을 감당하기 위해서, 장치 (10)가 더 낮은 속도로 가동되어야 할 수도 있으며, 이는 처리량의 전반적인 감소를 야기한다.

대전 토너 입자들은 네거티브 또는 포지티브 전하를 보유할 수 있다. 입자들의 전하 특성들은 상기 입자들이 액체 캐리어 중에 분산되어 있는 경우에 본질적으로 존재하거나 또는 현재 또는 차후에 개발될 통상적인 방법들에 따라서 화학적으로 제공될 수 있다. 설명을 위해서, 액체 캐리어 중에 분산되는 경우에 포지티브 전하를 갖는 토너 입자들을 기준으로 장치 (10)가 서술될 것이다.

장치 (10)는 혼합물 (14)이 이동성 웹 (24)의 표면 (23) 상에 코팅되는 코팅 스테이션 (11)을 포함한다. 코팅 스테이션 (11)은, 하나의 성분으로서, 액체 캐리어 중에 분산된 대전 토너 입자들을 포함하는 혼합물 (14)을 보유하는 저장고 (12)를 포함한다. 코팅 스테이션 (11)의 이러한 구현예에 대한 다른 성분들은 증착 롤러 (16), 코팅 스테이션 롤러 (30), 선택적인 압착 롤들 (calender rolls) (36 및/또는 39), 전압 소스 (40), 및 코팅 스테이션 (11)의 다른 성분들에 대한 그 다양한 전기적 연결들을 포함한다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 저장고 (12)는 선택적으로 토너 입자들이 액체 캐리어 중에 균일하게 분산되는 것을 돕는 혼합 장치를 포함할 수도 있다. 증착 롤러 (16)는 저장고 (12) 내에 회전가능하게 장착되어서, 롤러 (16)가 회전함에 따라서 증착 롤러 (16)가 혼합물 (14) 중에 부분적으로 함침 된다. 따라서, 증착 롤러 (16)의 하부 (18)는 혼합물 (14) 내에 함침되고, 증착 롤러 (16)의 상부 (20)는 혼합물 (14)의 표면 (22) 위로 돌출된다. 증착 롤러 (16)의 회전 축은 고정되거나, 또는 표면 (22)의 수준이 건조 작업 도중에 변화하는 경우에는 증착 롤러 (16)의 높이가 변화될 수 있도록 조정가능할 수도 있다.

증착 롤러 (16)는 라인 (42)을 통하여 전압 소스 (40)에 연결됨으로써, 증착 롤러 (16)에 전기적 편항을 제공한다. 혼합물은 혼합 점성때문에, 증착 롤러 (16)의 회전과 함께, 갭 (34)으로 옮겨진다. 토너 입자들이 포지티브로 대전되어 있기 때문에, 증착 롤러 (16)의 바이어스는 바람직하게는 포지티브가 되어, 토너 입자들을 회전 증착 롤러 (16)로부터, 더 낮은 바이어스를 갖는, 예를 들어 바람직하게는 접지된 (grounded), 웹 (24) 상으로 이동시킨다. 포지티브성으로 바이어스된 증착 롤러 (16)와, 바람직하게는 접지된 웹 (24) 사이의 전기장은, 토너 입자들이 웹 (24)으로 이동되게 한다. 다른 구현예에서, 입자들이 네거티브성으로 대전된 경우에는, 롤러 (16) 상의 바이어스는 네거티브이다. 롤러 (16)에 가해진 바이어스의 크기는 다양한 범위에 걸쳐서 변화할 수 있다. 그러나, 바이어스가 너무 낮은 경우 (웹, 이 경우에는 접지된 웹의 전위에 너무 가까운 경우)에는, 웹 표면 (23)으로 도금되는 입자들의 정도는 원하는 것보다 더 작을 수도 있으며, 이는 웹 표면 (23) 상으로 너무 적은 토너 입자들이 이동되게 된다. 다른 한편으로, 바이어스가 너무 큰 경우에는, 원하는 시간 동안에 원하는 정도의 건조를 달성하기에 도금된 토너 두께가 너무 두꺼울 수도 있다. 이러한 점들에 대한 균형을 고려하여, 장치 (10)에 대한 예시적인 구현예들은, 증착 롤러 (16)가 지면 (44)에 대해서, 5 볼트 내지 1500 볼트, 바람직하게는 20 볼트 내지 1000 볼트, 더욱 바람직하게는 50 볼트 내지 700 볼트의 범위 내에서 포지티브 전압을 갖도록 바이어스된다. 하나의 실제적인 구현예에서, 100 볼트의 전압이 적당한 것으로 관찰되었다.

증착 롤러 (16)가 회전함에 따라서, 롤러 (16)는 지속적으로 혼합물 (14)로부터 갭 (34)으로 습식 토너 입자들을 공급하며, 이러한 습식 입자들을, 공급 롤 (26)로부터 회수 롤 (28)로 운반되는 이동성 웹 (24)의 표면 (23) 상으로 옮긴다. 바람직하게는, 웹 (24)은 재사용될 수 있다. 예를 들어, 공급 및 회수롤들 (26 및 28)이 유사하다면, 웹 (24)의 공급이 고갈되는 경우에, 이들의 위치를 바꿀 수도 있으며, 그 후에 상기 웹은 건조 공정을 새로이 시작하기 위해서, 장치 (10)를 통해서 재통과된다. 웹 (24)은 또한, 원하는 경우에는 회수 롤 (28)로부터 공급 롤 (26)로 다시 감겨질 수도 있다. 대체 구현예들에서, 웹 (24)은 점선 (27)에 의해서 개략적으로 설명된 바와 같이, 연속적인 벨트일 수도 있다.

전기적으로 바이어스된 증착 롤러 (16)로부터 표면 (23) 상으로 입자들의 정전기적 전달을 용이하게 하기 위해서, 표면 (23)은 롤러 (16)보다 더 작은 바이어스로 유지된다. 도시된 바와 같은 장치 (10)의 특정 구현예에서, 이러한 바이어스차는 표면 (23)을 지면 (44)과 라인 (48)을 퉁하여 연결시킴으로써 성립된다. 표면 (23)의 접지는 바이어스차, 따라서 롤러 (16)와 표면 (23) 사이의 코팅 전위차를 최대화하는 데에 도움을 준다. 요약하면, 토너 입자들의 전기적 전하 특성들은 저장고 (12)로부터 이동성 웹 (24)의 웹 표면 (23) 상으로 입자들을 도금하는 것을 돕는데 사용되며, 이동된 입자들은 웹 표면 상에서 더욱 용이하고 효과적으로 건조 된다.

실제적인 효과에 있어서, 롤러 (16)와 표면 (23) 사이의 바이어스차는 갭 (34) 중의 입자들이 표면 (23) 상으로 전기도금되는 것을 야기한다. 입자들의 웹 (24) 상으로의 전기도금은 현저한 효과들을 갖는다. 먼저, 도금은 습식 토너 입자들의 매우 얇은 박막이 이동성 웹의 표면 상에 일정하게 형성되는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 벌크 혼합물을 건조시키거나, 필터 케이크를 건조시키거나, 또는 상등액 (decant)으로부터 보유되는 고체들을 건조시키는 것 등과 비교해서, 토너 입자들의 그램 당 웹 (24)의 표면 (23) 상으로 상대적으로 얇은 박막으로 도금된 토너 입자들의 건조 표면 영역이, 수 배, 예를 들어 최소한 3배의 크기로 확대된다. 이는 온건한 온도들에서 더욱 빠르고, 더욱 경제적인 건조를 야기한다. 상기 방법은 토너 입자들의 대규모, 상업적 건조를 가능하게 하는 동시에, 통상적인 벌크 건조, 필터 건조, 또는 상등액으로부터의 건조를 수반하는 경향이 있는 토너 입자들의 부적절한 응집을 회피할 수 있게 한다. 이는 유기 액체 캐리어들 중에서 화학적으로 성장되는 단분산 특성 토너 입자들을 보존하는 데에 특히 유용하다. 건조가 상당한 속도로 상대적으로 낮은 온도에서 수행될 수 있기 때문에, 상기 방법은 또한 온도 민감성 성분들 및/또는 통상적인 건조 온도들에서 필름을 형성할 수 있는 성분들을 포함하는 토너들을 건조시키는 데에 사용될 수도 있다.

웹 (24)은 그것이 최소한 전기적 바이어스차가 성립되는 것을 가능하게 하는 전기적으로 도전성인 표면 (23)을 갖는 한, 임의의 적당한 물질 또는 물질들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 웹 (24)은 또한 상당히 긴 수명을 갖도록 하기 위해 서, 적당한 인장 및 다른 기계적 특성들을 가지고 있어야 한다. 웹 (24)의 대표적인 구현예는 대략 4.0 mil (100 ㎛) 두께의 폴리에스테르 기판 상에 대략 0.1 ㎛ (1000 Å) 두께의 알루미늄 박층이 형성된 알루미늄화된 폴리에스테르 필름 복합체를 포함한다.

웹 (24)이 회수 롤 (26)로부터 공급 롤 (28)로 운반됨에 따라서, 웹 (24)은 코팅 스테이션 롤러 (30) 및 다양한 다른 가이드 롤러들 (32)에 의해서 지지된다. 코팅 스테이션 롤러 (30)는 증착 롤러 (16)와 표면 (23) 사이에 형성된 입자 도금 갭 (34)을 유지하는 데에 효과적인 방식으로 증착 롤러 (16)에 근접하게 위치하며, 따라서 증착 롤러 (16)에 의해서 갭 (34)으로 운반된 토너 입자들의 웹 (24)으로의 일정하고 균일한 전기적으로 유발되는 운반을 용이하게 한다. 갭 (34)은 롤러 (16) 및 표면 (23) 사이의 바이어스차를 유지하는 데에 필요하다. 갭 (34)의 부피는 웹 (24) 상으로 도금되는 입자들의 두께에 영향을 준다. 갭 (34)이 좁아짐에 따라서, 코팅은 두꺼워지는 경향이 있다. 갭 (34)이 넓어짐에 따라서, 코팅은 얇아지는 경향이 있다.

일반적인 지침으로서, 상당한 처리량을 가능하게 하는 코팅 두께를 제공하기 위해서는, 갭 부피는 최종 코팅 두께보다 현저하게 클 필요성이 있다. 예를 들어, 코팅 두께가 원래 갭 넓이의 10%정도로 작은 것이 일반적이다. 평균 토너 입자 직경의 약 10배 내지 100배, 더욱 바람직하게는 약 20배 내지 50배 범위의 갭 부피가 바람직하다 (즉, 코팅은 두께에 있어서 수 개의 입자만큼의 두께를 갖는다). 일반적으로, 이는 약 500 마이크로미터, 바람직하게는 125 마이크로미터의 두께를 갖는 코팅에 해당한다. 일 구현예에서, 약 10 mils (통상적인 양쪽성 폴리머계 토너 입자들에 대한 평균 토너 입자 직경의 약 20배 내지 약 30배에 해당)의 갭 부피가 적당하다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 다양한 롤러들 (32)이 안전을 위해서 접지되어 있다.

습식 토너 입자들이 저장고 (12)로부터 웹 (24) 상으로 전달됨에 따라서, 습식 전기도금된 입자들 중의 액체 캐리어의 초기 함량은, 통상적으로 저장고 (12) 중의 액체 캐리어 함량에 비해서 단지 약간만 감소한다. 따라서, 더 신속한 건조를 용이하게 하기 위해서는 습식 입자들로부터 액체 캐리어를 물리적으로 더 제거하는 것이 바람직하다. 이는 도금된 입자들을, 도금된 웹 (24)을 적어도 한 쌍의 캘린더링 롤 사이로 통과시키는 것과 같이, 온건하게 압착함으로써 달성될 수 있다. 만일 코팅 스테이션 롤러 (30)가 증착 롤러 (16)에 비해서 충분히 큰 경우에는, 코팅 스테이션 롤러 (30)는 하나 이상의 그와 같은 쌍들의 하나의 롤러일 수 있다. 예를 들어, 증착 롤러 (16)로부터 하류에, 적어도 하나의 선택적인 캘린더링 롤 (36)이, 캘린더링 롤 (36)과 코팅 스테이션 롤러 (30) 사이의 캘린더링 갭 (38)을 유지하기에 효과적인 방식으로, 코팅 스테이션 롤러 (30)에 근접하게 위치한다. 도금된 웹 (24)이 갭 (38)을 통과함에 따라서, 액체 캐리어의 일부는 습식 입자들로부터 압착된다. 그와 같은 캘린더링의 압력은 토너 입자들의 미립자 특성을 보존할 수 있기 위해서 온건한 것이어야 한다. 캘린더링 압력이 너무 큰 경우에는, 부적당 량의 입자들이 원치 않게 압축되어 필름을 형성하게 된다.

습식 도금된 토너 입자들로부터 액체 캐리어의 양을 더욱 제거하기 위해서 는, 적어도 하나의 추가적인 캘린더링 갭을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 코팅 스테이션 롤러 (30)는 선택적인 캘린더 롤 (39)과 함께, 다른 캘린더링 쌍의 일 요소를 구성할 수도 있다. 다른 구현예들에서, 부가적인 캘린더링 롤 (41)이 사용될 수도 있다.

롤 (36, 39 및 41)과 같은 하나 또는 그 이상의 선택적인 캘린더링 롤들이 사용되는 경우에는, 웹 (24) 상의 물질이 웹 (24)으로부터 이러한 롤들 (36) 상으로 부적절하게 전달되지 않도록 하기 위해서, 이들에 전기적 바이어스가 가해지는 것도 바람직하다. 바람직하게는, 그와 같은 전기적 바이어스는, 캘린더 롤들로의 해로운 입자 전달의 위험성을 최소화하기 위해서, 증착 롤러 (16)에 가해진 그것보다 더 크다. 예를 들어, 본 발명의 일 구현예에서, 증착 롤러 (16)에는 100 볼트의 전기적 바이어스가 인가되고, 캘린더 롤 (36)에는 150 볼트의 전기적 바이어스가 인가되는 것이 적당하다. 도면의 명확성을 위해서 비록 도시되어 있지는 않지만, 캘리더 롤들 (39 및 41)도 유사한 방식으로 바이어스된다.

코팅 스테이션 성분들로부터 하류 쪽에, 웹 (24)이 잔류 액체 캐리어를 원하는 수준으로 제거하기 위해서, 건조 스테이션 (35)을 통하여 통과한다. 가장 보편적으로, 토너 입자들이 액체 캐리어 및 토너 입자들의 총중량에 기초하여, 약 20 중량% 미만, 바람직하게는 약 10 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 약 2 중량% 미만의 액체 캐리어를 포함하는 경우에는, 건조한 것으로 간주될 수 있다.

건조는 바람직하게는 도시된 바와 같이 오븐 (40)에서 수행될 수 있다. 웹 (24)은 유입 포트 (entry port) (50)를 통하여 오븐 (40)으로 들어가고, 유출 포트 (exit port) (52)를 통하여 방출된다. 도시된 바와 같이, 도금된 습식 토너 입자들을 포함하는 웹 (24)은 오븐을 통하여 일반적으로 직선형 경로를 따라서 이동하지만, 다른 구현예들에서는 웹 (24)이 이동하는 경로는, 경로를 연장시키고, 오븐 (40) 내의 체류 시간을 증가시키는 것이 바람직한 경우에는, 직선형이 아닐 수도 있으며, 예를 들어, 지그재그이거나, 앞뒤로 움직이는 것 등일 수도 있다. 일반적으로, 오븐 (40)을 통과하는 웹 경로의 길이, 및 체류 시간은 도금된 토너 입자들을 원하는 정도로 건조시키기에 충분히 긴 것일 수 있다. 체류 시간은 액체 캐리어의 특성, 증착 롤러 (16)와 표면 (23) 사이의 바이어스차 (따라서, 웹 (24) 상의 입자들의 코팅 두께), 오븐 온도, 오븐 압력, 웹 속도 등과 같은 요인들에 의해서 영향을 받을 수 있다. 분 당 0.5 내지 100 피트 범위의 웹 속도에 통상적인 경로 길이는 10 피트 내지 100 피트이다. 실시의 대표적인 일 모드에서, 웹 (24) 상의 입자들의 평균 코팅 두께가 토너 입자들의 평균 입자 직경의 약 2배 내지 10배인 경우에는, 분 당 5피트의 웹 속도에 대해서 40℃에서 유지되는 오븐을 통과하는 20피트 길이의 웹 경로가 적당하다.

토너 입자들의 폴리머 성분(들)의 유효 Tg보다 낮은 온건한 온도에서 건조가 수행될 수 있다는 점은 본 발명의 뚜렷한 장점이다. 일반적으로 습식 토너 입자들의 폴리머 성분들의 유효 Tg는, 건조한 경우에는 이러한 동일한 성분(들)의 Tg에 비해서 일정 정도 억제된다. 건조는 입자들의 용융 및 필름 형성을 방지하기 위해서 이러한 유효 Tg 미만의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 건조는 그와 같은 유효 Tg보다 최소한 5℃, 더욱 바람직하게는 5℃ 내지 25℃, 가장 바람직하게는 10℃ 내지 20℃ 이하의 온도에서 수행된다. 적당한 일 실시예서, 습식인 경우에 65℃의 유효 Tg를 갖는 폴리머를 포함하는 토너 입자들을 건조시키는 경우에는 오븐을 40℃로 세팅하는 것이 적당하다.

경제적이고 편리한 건조는 주위 대기에서 주위 압력으로 수행될 수 있다. 그러나, 건조는 다른 압력들 및/또는 다른 대기들에서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 건조 토너 입자들을 산화로부터 보호하는 것이 바람직한 경우에는, 토너 입자들은 질소, 아르곤, 이산화탄소, 이들의 조합 등과 같은 불활성 대기 중에서 건조될 수 있다. 더욱이, 온건한 온도에서 액체 캐리어의 더욱 신속한 제거를 용이하게 하기 위해서, 건조는 감압 하에서 수행될 수도 있다.

오븐 (40)으로부터 나온 후에, 건조된 토너 입자들 자체는, 상기 코팅된 웹이 그 시점에서 정전기 전하 축적에 기인한 마찰전기적 전하들을 보유할 수 있다는 점을 제외하고는, 더 이상 전기적 전하를 보유하지 않는 경향이 있다. 따라서, 오븐 (40)으로부터 하류 쪽에, 그와 같은 정전기적 전하를 제거하기 위하여 선택적인 탈이온화 유닛 (54)이 웹 (24)과 작동성으로 결합한다. 백업 롤러 (56)는 탈이온화 유닛 (54) 및 웹 (24) 사이의 적당한 위치를 유지하는 데에 도움을 준다.

선택적인 탈이온화 이후에, 건조된 토너 입자들은 입자 제거 스테이션 (57)에서 웹 (24)으로부터 제거될 수 있다. 제거 스테이션의 바람직한 구현예는, 물리적으로 브러싱함으로써 웹 (24)의 표면 (23)으로부터 건조 토너 입자들을 제거하는 회전가능한 브러쉬 롤러 (61)를 포함한다. 회전가능한 브러쉬 롤러 (61)는 소스 (화살표 (63)에 의해서 개략적으로 도시)로부터 진공 하에 있는 도관 (58)의 내부에 장착된다.

진공은 입자들을 도관 (58)을 통해서 진공 챔버 (62) 내부에 장착된 진공 백 (60) 내로 끌어 들인다. 수집된 토너 입자들은 화상 형성 및 다른 전자사진법 응용에서 건식 토너로서 사용될 수 있도록 수집된다. 백업 롤러 (59)는 브러쉬 (61) 및 웹 (24) 사이의 적당한 위치를 유지할 수 있게 한다.

증착 롤러 (16)의 회전 속도 및 웹 (24)의 선 속도는, 각각 양자 단독으로 및 조합하여, 표면 (23) 상으로 도금되는 입자들의 도금 속도, 따라서 코팅 두께에 영향을 준다. 적당한 도금이 발생될 수 있도록 하기 위해서, 갭 (34)은 바람직하게는 원하는 정도까지 적당하고 연속적으로 채워지며, 바람직하게는 코팅 작업 도중에 항상 습식 토너로 실질적으로 채워진다. 이러한 바람직한 갭이 채워진 상태를 유지하기 위해서, 웹 (24)의 선 속도는 증착 롤러 (16)의 표면 속도보다 작아야 한다. 한편, 증착 롤러 (16)의 특정 회전 속도(들) 및 웹 (24)의 특정 선 속도는 결정적인 사항은 아니며, 넓은 범위에 걸쳐서 선택될 수 있다. 그러나, 주어진 웹 속도에 대해서 롤러 (16)의 회전 속도가 너무 낮은 경우에는, 실제로 실현된 웹 (24) 상으로의 입자들의 실제 도금이 장치 (10)의 적당한 처리 용량보다 작을 수 있다. 주어진 웹 속도에 대해서 롤러 (16)의 회전 속도가 너무 높은 경우에는, 주어진 건조 스테이션 (35)의 특성 하에서 적당하게 건조될 수 있는 것보다 더 많은 입자들이 표면 (23) 상으로 도금될 수 있다. 실제 실시에 있어서, 약 12 내지 약 600 rpm, 바람직하게는 약 60 내지 약 240 rpm 범위 내의 회전 속도에서 증착 롤러 (16)를 작동시키는 것이 적당하다. 본 발명의 한가지 예시적인 실시 모드에서, 웹 (24)이 5 피트/분의 속도로 이동하는 경우에, 60 rpm의 속도 (2.8 인치/초 (7.1 cm/s)의 표면 속도에 해당)로 0.89 인치 (2.3 cm)의 직경을 갖는 증착 롤러 (16)를 회전시키는 것이 적당하다.

유사하게, 웹 (24)의 선 속도가 롤러 (16)의 주어진 회전 속도에 비해서 너무 낮은 경우에는, 웹 (24) 상으로 도금되는 입자들의 코팅 두께가 증가하는 경향이 있다. 롤러 (16)의 주어진 회전 속도에 비해서 웹 (24)의 선 속도가 너무 빠른 경우에는, 웹 (24) 상으로 도금되는 입자들의 코팅 두께가 감소하는 경향이 있다. 실제 실시에 있어서, 웹 (24)을 분 당 약 1 내지 약 100 피트, 바람직하게는 약 5 내지 약 50 피트 범위 내의 선 속도로 작동시키는 것이 적당하다. 한 가지 예시적인 실시 모드에서, 웹 (24)을 분 당 5 피트의 속도로 작동시키는 것이 적당한 것으로 판명되었다.

롤러 (16)의 회전 속도와 웹 (24)의 선 속도 사이의 상대적인 관계 또한 성능에 영향을 줄 수 있다. 웹 (24) 상으로의 입자들의 균일하고 일정한 이동을 보장하기 위해서 두 성분들의 속도들을 조화시키는 것이 바람직하다. 롤러 (16)의 회전에 의해서 갭 (34)으로 운반되는 습식 토너의 함량은, 토너의 점성, 회전 속도, 표면 (22)과 갭 (34) 사이의 거리, 및 증착 롤러 (16) 표면 상의 습식 토너 상에 가해지는 중력이 조화를 이룬 결과이다. 높은 롤러 (16) 속도에서, 토너의 점성은 감소하는 경향이 있고, 따라서 롤러 표면에 의해서 운반되는 습식 토너의 함량도 감소한다. 대개는 롤러 (16)의 회전 속도를 일반적으로 확립하는 것이 바람직하다. 지침으로서, 롤러 (16)의 회전 속도는, 속도가 너무 느려서 혼합물 (14) 이 부적절하게 흘러 내리거나, 또는 속도가 너무 빨라서 혼합물 (14)이 튀어 나가는 정도가 아니라면, 임의의 회전 속도에 세팅될 수 있다. 최적의 처리량을 위해서는, 혼합물 (14)이 회전 롤러 (16)로부터 튀어 나가지 않고 웹 (24)으로 전달될 수 있도록, 롤러 (16)가 일반적으로 혼합물 (14)로 실질적으로 가득 차는 경우에 바람직한 최대 속도가 얻어진다. 원하는 회전 속도가 얻어진 경우에는, 대응되는 웹 속도가 세팅될 수 있다. 여러 속도 범위들이 이용가능하다.

일부 구현예들에서, 불연속적인 코팅을 형성하는 것이 바람직할 수도 있다. 불연속적인 코팅은 연속적인 코팅에 비해서 약간 증가된 건조 표면 영역을 가지며, 더 빨리 건조되는 경향이 있다. 불연속적인 코팅은, 원하는 경우에는, 현상 롤러의 바이어스를 변화시킴으로써, 예를 들어 전기적으로 또는 수동으로 현상 롤러 (16)로의 바이어스 포텐셜을 온 및 오프시킴으로써 용이하게 달성될 수 있다.

바람직한 실시 모드들에서, 웹의 선 속도에 대한 롤러 (16) 표면의 선 속도 비율은 바람직하게는 약 1:1 내지 약 10:1, 더욱 바람직하게는 약 1:1 내지 약 5:1의 범위 내에 있다. 한 가지 예시적인 실시 모드에서, 비율은 2.8인 것이 적당하다. 이러한 비율은 수식 ωπD/V에 따라서 계산될 수 있으며, 여기에서 ω는 롤러 (16)의 속도 (rpm)이고, D는 롤러 (16)의 직경 (cm)이고, π는 약 3.14이고, V는 웹 (24)의 선 속도 (cm/min)이다.

본 발명의 실시에 있어서 다양한 토너 입자들이 건조될 수 있다. 일반적으로, 적당한 토너 입자들은 적어도 하나의 시각 개선 첨가제, 예를 들어 착색제 입자, 및 하나 이상의 수지 물질들로부터 유도된 폴리머 바인더를 포함한다. 바람직 한 토너 입자들은 적당한 액체 캐리어 중에서 화학적으로 성장된다. 더욱 바람직한 토너 입자들은 화학적으로 성장되며, 둘 또는 그 이상의 모노머들로부터 유도된 양쪽성 코폴리머를 포함하는 폴리머 바인더를 포함한다. 여기에 사용된 "양쪽성 (amphipathic)"이라는 용어는, 잘 알려져 있으며, 코폴리머의 제조 및/또는 코폴리머를 건식 토너 입자들 내로 도입하는 과정에서 사용되는 바람직한 액체 캐리어 중에서 각각 구별되는 용해도 및 분산 특성들을 갖는 부분들의 조합을 갖는 코폴리머를 의미하는 것이다. 바람직하게는, 액체 캐리어는, 코폴리머의 최소한 하나의 부분 (여기에서 S 물질 또는 블럭(들)로 명명되기도 함)이 캐리어에 의해서 더욱 잘 용해되는 반면에, 코폴리머의 최소한 하나의 다른 부분 (여기에서 D 물질 또는 블럭(들)로 명명되기도 함)은 캐리어 중에서 더욱 분산된 상을 구성하도록 선택된다.

바람직한 구현예들에서, 양쪽성 코폴리머는 인 시투 (in situ)의 바람직한 액체 캐리어 중에서 중합되고, 이에 의해서 토너에 사용되기에 적당하고, 연이은 세분화 (comminuting) 또는 분류의 필요성이 거의 없는, 상대적으로 단분산성인, 코폴리머 입자들을 얻을 수 있다. 결과물인 오가노졸은 이어서 적어도 하나의 시각 개선 첨가제 및 선택적으로 하나 이상의 다른 바람직한 성분들과 혼합된다. 그와 같은 혼합 도중에, 시각 개선 입자들을 포함하는 성분들과 양쪽성 코폴리머는 복합체 토너 입자들로 자가-조립되는 경향이 있다. 구체적으로, 코폴리머의 D 물질은 시각 개선 첨가제의 표면과 물리적 및/또는 화학적으로 상호작용하는 경향이 있고, S 물질은 캐리어 중의 분산을 촉진하는 것으로 여겨지고 있다. 결과물인 분산된 토너 입자들은 건조되고, 여기에 서술된 건조 방법에 따라서 회수될 수 있다.

양쪽성 코폴리머의 중량 평균 분자량은 다양한 범위에 걸쳐서 변화될 수 있다. 일반적으로, 코폴리머들은 1000 내지 1,000,000 g/mol, 바람직하게는 5000 내지 400,000 g/mol, 더욱 바람직하게는 50,000 내지 300,000 g/mol 범위 내의 중량 평균 분자량을 갖는다.

코폴리머 중의 S 및 D 블럭들의 상대적 함량은 이러한 블럭들의 용해 및 분산 특성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, S 블럭(들)이 너무 적게 존재하면, 원하는 응집성에 있어서, 안정 특성들이 거의 존재하지 않기 때문에 오가노졸을 입체적으로 안정화시킬 수 없다. D 블럭(들)이 너무 적게 존재하면, 액체 캐리어 중에서 구별되는 미립자, 분산상을 형성하기 위한 추진력이 불충분하여 액체 캐리어 중에 지나치게 가용성일 수 있다. 용해상 및 분산상 모두의 존재는, 마찰전기적으로 대전된 입자들의 성분들이, 개별적인 입자들 사이에서 뛰어난 균일성을 가지고, 인 시투로 자가 조립하는 것을 돕는다. 이러한 것을 감안하여, S 블럭 물질에 대한 D 블럭 물질의 바람직한 중량비는 1:20 내지 20:1, 바람직하게는 1:1 내지 15:1, 더욱 바람직하게는 2:1 내지 10:1, 가장 바람직하게는 4:1 내지 8:1이다.

코폴리머의 다분산성 또한 결과물인 건식 토너 물질의 화상형성 및 전사 성능에 영향을 미치는 경향이 있다. 일반적으로, 코폴리머의 다분산성 (수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비율)을 15 미만, 더욱 바람직하게는 5 미만, 가장 바람직하게는 2.5 미만으로 유지하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 낮은 다분산 특성들을 갖는 코폴리머 입자들이 여기에 서술된 방법들에 따라서 용이하게 제조되고, 특히 코폴리머가 액체 캐리어 중에서 인 시투로 형성될 수 있다는 점은 본 발명의 두드러진 장점이다.

유리 전이 온도 (glass trasition temperature), T_g는 폴리머, 또는 그 부분이, 경질 유리질 물질로부터 연질, 또는 점성 물질로 변화하는 온도를 의미한다. 본 발명의 실시에 있어서, T_g 값은 시차 주사 열량계에 의해서 측정된다. S 및 D 블럭들의 유리 전이 온도들 (T_g들)은 넓은 범위에 걸쳐서 변화할 수 있으며, 결과물인 건식 토너 입자들의 생산성 및/또는 성능을 향상시키도록 독립적으로 선택될 수 있다. S 및 D 블럭들의 T_g들은 그와 같은 블럭들을 구성하는 모노머들의 타입에 크게 의존한다. 결과적으로, 더 높은 T_g를 갖는 블럭을 제공하기 위해서, 모노머(들)이 사용되는 블럭의 타입에 대해서 적당한 용해도 특성들을 갖는 하나 이상의 더 높은 T_g를 갖는 모노머들을 선택할 수 있다. 역으로, 더 낮은 T_g를 갖는 블럭을 제공하기 위해서, 모노머(들)이 사용되는 블럭의 타입에 대해서 적당한 용해도 특성들을 갖는 하나 이상의 더 낮은 T_g를 갖는 모노머들을 선택할 수 있다.

건식 토너 응용에 유용한 마찰전기적으로 대전된 입자들의 경우에, D 블럭(들)은 바람직하게는 너무 낮은 T_g를 갖지 않는 것이 바람직하며, 그렇지 않은 경우에는, 토너로 인쇄된 수용체들이 부적절한 블록킹을 겪게될 수도 있다. 결과적으로, 블록킹 문제를 피하기 위해서는, D 물질의 T_g가 인쇄된 수용체의 예상 최대 저장 온도보다 충분히 높은 것이 바람직하다. 따라서, D 물질은 바람직하게는 적어 도 20℃, 더욱 바람직하게는 적어도 30℃, 가장 바람직하게는 적어도 약 50℃의 T_g를 갖는 것이 바람직하다. S 블럭 물질에 관한 블록킹은 바람직한 코폴리머들이 주로 D 블럭 물질을 포함하는 한, 그다지 현저한 문제점은 아니다. 결과적으로, D 블럭 물질의 T_g는 전체적으로 코폴리머의 유효 T_g를 결정한다. 그러나, S 블럭의 T_g가 너무 낮은 경우에는, 건조 도중에 입자들이 응집 및/또는 덩어리화하는 경향이 있다. 반면에, T_g가 너무 높은 경우에는, 요구되는 융합 온도가 너무 높을 수도 있다. 이러한 점들을 균형있게 고려하여, S 블럭 물질은 적어도 20℃, 바람직하게는 적어도 40℃, 더욱 바람직하게는 적어도 60℃의 T_g를 갖도록 제조된다.

T_g는, 고분자량 호모폴리머들에 대한 기지의 T_g값 (예를 들어, 여기에 서술된 표 1 참조) 및 하기 표시된 식을 사용하여 (코)폴리머, 또는 그 부분에 대해서 계산될 수 있다:

1/T_g = w₁/T_g1 + w₂/T_g2 + ... w_i/T _gi

상기 식에서, 각각의 w_n은 모노머 "n"의 중량 분율이고, 각각의 T_gn은 Wicks, A.W., F.N. Jones & S.P. Pappas, Organic Coatings 1, John Wiley, NY, pp 54-55 (1992)에 서술된 바와 같이, 모노머 "n"의 고분자량 호모폴리머의 유리 전이 온도이다.

원하는 바에 따라서, 다양한 종류의 하나 이상의 다른 모노머, 올리고머 및/또는 폴리머 물질들이 S 및 D 블럭들 내로 독립적으로 통합될 수 있다. 본 발명의 실시에 적합한 S 및 D 블럭들의 다양한 구현예들이, 예를 들어, 본 발명의 출원인에 의해서 함께 계류 중인 하기 출원들 중에 개시되어 있으며, 이들 각각은 그 각각 전체로서 여기에 참조 문헌으로 통합되어 있다:

미국 특허출원번호 제10/612,243호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER AND USE OF THE ORGANOSOL TO MAKE DRY TONERS FOR ELECTROGRAPHIC APPLICATIONS";

미국 특허출원번호 제10/612,535호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING CRYSTALLINE MATERIAL, AND USE OF THE ORGANOSOL TO MAKE DRY TONERS FOR ELECTROGRAPHIC APPLICATIONS";

미국 특허출원번호 제10/612,534호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "ORGANOSOL LIQUID TONER INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING CRYSTALLINE COMPONENT"

미국 특허출원번호 제10/612,765호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "ORGANOSOL INCLUDING HIGH TG AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS";

미국 특허출원번호 제10/612,533호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER MADE WITH SOLUBLE HIGH TG MONOMER AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS"

미국 특허출원번호 제10/612,182호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "GEL ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING SELECTED MOLECULAR WEIGHT AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS";

미국 특허출원번호 제10/612,058호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "GEL ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING ACID/BASE FUNCTIONALITY AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS";

미국 특허출원번호 제10/612,448호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "GEL ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING HYDROGEN BONDING FUNCTIONALITY AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS"; 및

미국 특허출원번호 제10/612,444호, 2003년 6월 30일자 출원, 발명의 명칭 "GEL ORGANOSOL INCLUDING AMPHIPATHIC COPOLYMERIC BINDER HAVING CROSSLINKING FUNCTIONALITY AND LIQUID TONERS FOR ELECTROPHOTOGRAPHIC APPLICATIONS".

바람직하게는, 코폴리머의 S 물질은 그래프트 안정제로서 기능하거나, 또는 내부 분산제로서 기능한다. 결과적으로, 비록 개별적인 분산제 물질이 건식 토너 성분들을 함께 혼합하는데 사용될 수 있지만, 바람직한 구현예들에서는, 개별적인 분산제 물질의 사용이 필요하지 않거나, 심지어 바람직하지도 않다. 개별적인 분산제들은 그들이 습도 민감성이기 때문에 덜 바람직하다. 개별적인 분산제 물질을 통합하는 건식 토너 입자들은 습도 변화에 따라서 변화하는 대전 특성들을 가질 수도 있다. 개별적인 분산제 물질을 사용하지 않음으로써, 본 발명의 바람직한 구현예들은 습도 변화에 대해서 더욱 안정된 대전 특성들을 나타낸다.

일반적으로 시각 개선 첨가제(들)는 상기 물질들을 포함하는 토너 입자들이 수용체 상에 프린트되는 경우, 바람직한 시각 효과를 제공하는 임의의 하나 이상의 유체 및/또는 미립자 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 착색제, 형광성 물질, 진주광택 물질, 무지개 빛 물질 (iridescent materials), 금속성 물질, 폭죽 안료 (flip-flop pigment), 실리카, 폴리머 비드, 반사 및 비반사 유리 비드, 마이카 (mica), 이들의 조합 등을 포함한다. 마찰전기적으로 대전된 입자들 내로 통합된 시각 개선 첨가제의 함량은 매우 넓은 범위에서 변화될 수 있다. 대표적인 구현예에서, 시각 개선 첨가제에 대한 코폴리머의 적합한 중량비는 1/1 내지 30/1, 바람직하게는 3/1 내지 20/1이고, 가장 바람직하게는 4/1 내지 15/1이다.

유용한 착색제는 당업계에 공지되어 있고, 염료 (dyes), 색소 (stains), 및 안료 (pigments)를 포함한다. 바람직한 착색제는 코폴리머를 포함하는 성분들과 결합되어 코폴리머의 D 부분과 상호반응함으로써, 본 명세서에 서술된 바와 같은 구조를 갖는 건식 토너 입자들을 형성할 수 있는 안료이고, 적어도 명목상으로 캐리어 액체에 불용성이고 그와 비반응성이며, 또한 정전기 잠상 (latent electrostatic image)을 가시화하는데 유용하고 효과적이다. 또한, 시각 개선 첨가제(들)는 서로 물리적 및/또는 화학적으로 상호반응하여, 코폴리머의 D 부분과 상호작용하는 시각 개선 첨가제의 덩어리 및/또는 응집물을 형성할 수 있는 것으로 이해된다. 적합한 착색제의 예들은 하기를 포함한다: 프탈로시아닌 블루 (C.I. Pigment Blue 15:1, 15:2, 15:3 및 15:4), 모노아릴리드 옐로우 (C.I. Pigment Yellow 1, 3, 65, 73 및 74), 디아릴리드 옐로우 (C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17 및 83), 아릴아미드 (Hansa) 옐로우 (C.I. Pigment Yellow 10, 97, 105 및 111), 아조 레드 (C.I. Pigment Red 3, 17, 22, 23, 38, 48:1, 48:2, 52:1, 및 81 및 179), 퀴나크리돈 마젠타 (C.I. Pigment Red 122, 202 및 209), 및 미세하게 분할된 탄소와 같은 블랙 안료 (Cabot Monarch 120, Cabot Regal 300R, Cabot Regal 350R, Vulcan X72, 및 Aztech EK 8200) 등.

시각 개선 첨가제에 더하여, 다른 첨가제들이 선택적으로 마찰전기적으로 대전된 입자 제제 내로 제제화될 수 있다. 특히 바람직한 첨가제들은 적어도 하나의 전하 조절제를 포함한다. 전하 조절제, 또는 전하 디렉터는 토너 입자들의 균일한 대전 극성을 제공하는데 도움을 준다. 전하 디렉터는 코폴리머를 형성하는데 사용되는 다른 모노머들과 적당한 모노머를 공중합시키거나, 전하 디렉터를 토너 입자와 화학적으로 반응시키거나, 또는 전하 디렉터를 토너 입자 (레진 또는 안료) 상으로 물리적으로 흡착시키거나, 또는 토너 입자 내로 통합된 관능기에 전하 디렉터를 킬레이트화시키는 것과 같은 다양한 방법들을 사용하여 토너 입자들 내로 통합될 수 있다. 바람직한 방법은 코폴리머의 S 물질 내에 부착된 관능기를 통한 방법이다.

개별적인 성분으로 포함 및/또는 양쪽성 코폴리머 내로 통합된 S 및/또는 D 물질의 하나 이상의 관능 모이어티(들)로서 포함될 수 있는 전기적 전하 조절제를 사용하는 것이 바람직하다. 전기적 전하 조절제는 토너의 대전성을 향상시키기 위해서 사용된다. 전기적 전하 조절제는 네거티브 또는 포지티브 전기적 전하를 가질 수 있다. 전기적 전하 조절제의 대표적인 예들로서, 니그로신 NO1 (Orient Chmical Co.에 의해서 제조), 니그로신 EX (Orient Chmical Co.에 의해서 제조), Aizen Spilon black TRH (Hodogaya Chemical Co.에 의해서 제조), T-77 (Hodogaya Chemical Co.에 의해서 제조), Bontron S-34 (Orient Chmical Co.에 의해서 제조), 및 Bontron E-84 (Orient Chmical Co.에 의해서 제조)를 예로 들 수 있다. 전기적 전하 조절제의 함량은, 양쪽성 코폴리머의 중량에 기초하여 (mg/g), 일반적으로 1 내지 100 중량부, 바람직하게는 1.0 내지 50 중량부이다.

다른 첨가제들 또한 통상적인 실시에 따라서 제제에 첨가될 수 있다. 이들은 하나 이상의 UV 안정화제, 곰팡이 저해제 (mold inhibitors), 항박테리아제 (bactericide), 살균제 (fungicides), 정전기 방지제, 광택 개질제, 기타 폴리머 또는 올리고머 물질, 산화방지제 등을 포함한다.

결과물인 마찰전기적으로 대전된 입자들의 입자 크기는, 그와 같은 입자들을 포함하는 토너의 화상, 정착, 해상도, 및 전사 특성들에 영향을 미칠 수 있다. 바람직하게는, 입자들의 1차 입경 크기 (다이나믹 광 스캐터링에 의해서 측정)는, 약 0.05 내지 50.0 미크론, 더욱 바람직하게는 3 내지 10 미크론이다.

액체 캐리어는 다양한 수성 또는 비수성 액체들, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 액체 캐리어는 하나 이상의 유기 액체를 포함하며, 이는 일반적으로 비수성이다. 비수성이라는 것은 액체 캐리어가 10 중량%, 바람직하게는 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1 중량% 미만의 물을 포함하는 것을 의미한다. 토너 입자들이 양쪽성 코폴리머를 포함하는 본 발명의 구현예들에서, 액체 캐리어는 양쪽성 코폴리머의 적어도 하나의 부분이 캐리어에 의해서 더 잘 용해되 는데 반하여 (여기에서 S 물질 또는 블럭(들)로 명명되기도 함), 코폴리머의 적어도 하나의 다른 부분은 캐리어 중에서 분산상을 구성 (여기에서 D 물질 또는 블럭(들)로 명명되기도 함)하도록 선택된다. 달리 말하면, 본 발명의 바람직한 코폴리머는 원하는 액체 캐리어 중에서 개별적인 용해도들을 갖는 S 및 D 물질을 포함하며, 이러한 물질들은 S 블럭들이 캐리어에 의해서 더 잘 용해되는데 반하여, D 블럭들은 캐리어 중에서 더 잘 분산되는 경향이 있도록, 서로에 대해서 충분히 다른 용해도들을 갖는다. 더욱 바람직하게는, S 블럭들은 액체 캐리어 중에서 가용성인데 반하여, D 블럭들은 불용성이다. 특히 바람직한 구현예들에서, D 물질상은 액체 캐리어로부터 분리된다.

물질, 또는 코폴리머 블럭과 같은 물질의 부분의 용해도는, 그 힐데브란드 용해도 패러미터 (Hildebrand solubility parameter)의 관점에서 정성적 및 정량적으로 특성화될 수 있다. 힐데브란드 용해도 패러미터는 물질의 응집 에너지 밀도의 제곱근에 의해서 표현되는 용해도 패러미터를 의미하며, (압력)^1/2의 단위를 갖고, (△H-RT)^1/2/V^1/2과 같으며, 여기에서 △H는 물질의 몰 증기화 엔탈피를, R은 표준 기체 상수를, T는 절대 온도를, V는 용매의 몰 부피를 나타낸다. 힐데브란드 용해도 패러미터는, 용매들에 대해서는 Barton, A.F.M., Handbook of Solubility and Other Cohesion Parameters, 2d Ed. CRC Press, Boca Raton, Fla., (1991)에, 모노머들 및 대표적인 폴리머들에 대해서는 Polymer Handbook, 3rd Ed., J. Brandrup & E.H. Immergut, Eds. John Wiley, N.Y., pp 519-557 (1989)에, 많은 상 업적으로 이용가능한 폴리머들에 대해서는 Barton, A.F.M., Handbook of Polymer-Liquid Interaction Parameters and Solubility Parameters, CRC Press, Boca Raton, Fla., (1990)에 도표화되어 있다.

액체 캐리어 중에서의 물질, 또는 그 부분의 용해도 정도는 물질, 또는 그 부분과 액체 캐리어 사이의 힐데브란드 용해도 패러미터들에 있어서의 절대값 차이로부터 예측될 수 있다. 물질, 또는 그 부분은, 물질, 또는 그 부분과 액체 캐리어 사이의 힐데브란드 용해도 패러미터에 있어서의 절대값 차이가 대략 1.5 MPa^1/2보다 작은 경우에는 완전 용해가능하거나 또는 최소한 매우 높은 용해 상태에 있게 된다. 반면에, 힐데브란드 용해도 패러미터 사이의 절대값 차이가 대략 3.0 MPa^1/2을 초과하는 경우에는, 물질, 또는 그 부분은 액체 캐리어로부터 상 분리되어 분산물을 형성하는 경향이 있다. 힐데브란드 용해도 패러미터에 있어서의 절대값 차이가 1.5 MPa^1/2에서 3.0 MPa^1/2 사이인 경우에는, 물질, 또는 그 부분은 액체 캐리어 중에서 약하게 용해되거나 또는 거의 불용성인 것으로 고려된다.

결과적으로, 바람직한 구현예들에서, 코폴리머의 S 부분(들)과 액체 캐리어의 각각의 힐데브란드 용해도 패러미터들 사이의 절대값 차이는 3.0 MPa^1/2보다 작고, 바람직하게는 약 2.0 MPa^1/2보다 작고, 더욱 바람직하게는 약 1.5 MPa^1/2보다 작다. 부가적으로, S 및 D 부분(들)의 각각의 힐데브란드 용해도 패러미터들 사이의 차이가 최소한 약 0.4 MPa^1/2, 더욱 바람직하게는 최소한 약 1.0 MPa^1/2이라는 전제 하에, 코폴리머의 D 부분(들)과 액체 캐리어의 각각의 힐데브란드 용해도 패러미터들 사이의 절대값 차이는 2.3 MPa^1/2, 바람직하게는 약 2.5 MPa^1/2, 더욱 바람직하게는 약 3.0 MPa^1/2보다 큰 것이 또한 바람직하다. 물질의 힐데브란드 용해도는 온도 변화에 따라서 변화될 수 있기 때문에, 바람직하게는, 그와 같은 용해도 패러미터들은 25℃와 같은 원하는 참조 온도에서 결정된다.

당업자라면 코폴리머, 또는 그 부분에 대한 힐데브란드 용해도 패러미터는, Barton A.F.M., Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters, CRC Press, Boca Raton, p 12 (1990)에서 이원성 코폴리머에 대해서 서술된 바와 같이, 코폴리머, 또는 그 부분을 형성하는 각각의 모노머에 대한 개별적인 힐데브란드 용해도 패러미터들의 부피 분율 중량 (volume fraction weighting)을 사용하여 계산할 수 있다. 중합성 물질들에 대한 힐데브란드 용해도 패러미터의 크기는 또한, Barton, pp 446-448에 언급된 바와 같이, 폴리머의 중량 평균 분자량에 약하게 의존하는 것으로도 알려져 있다. 따라서, 원하는 용해 또는 분산 특성들을 달성하기 위해서는, 주어진 폴리머 또는 그 부분에 대한 바람직한 분자량 범위가 존재한다. 유사하게, 혼합물에 대한 힐데브란드 용해도 패러미터는 혼합물의 각각의 성분에 대한 개별적인 힐데브란드 용해도 패러미터들의 부피 분율 중량을 사용하여 계산할 수 있다.

부가하여, 본 발명자들은 본 발명을, Polymer Handbook, 3rd ED., J. Brandrup & E.H. Immergut, Eds. John Wiley, New York, (1989) 중의 Ⅶ/525쪽의 표 2.2 중에 열거된 Small의 그룹 기여도 수치들 (group contribution values)을 사용한, Small, P.A., J. Appl. Chem., 3, 71 (1953)에 의해서 개발된 그룹 기여도 방법 (group contribution method)을 사용하여 얻어진, 모노머들 및 용매들의 계산된 용해도 패러미터들의 관점에서 정의하였다. 본 발명자들은 본 발명을 정의함에 있어서, 다른 실험적 방법들로 얻어진 용해도 패러미터 수치들을 사용함으로써 야기될 수 있는 불명료성을 피하기 위해서, 이러한 방법을 선택하였다. 부가하여, Small의 그룹 기여도 수치는 증기화 엔탈피의 측정값으로부터 유래되는 데이터와 일치하는 용해도 패러미터들을 발생시키고, 따라서 힐데브란드 용해도 패러미터에 대한 정의 표현과 전적으로 일치한다. 폴리머들에 대한 증기화 열을 측정하는 것이 실용적이지 않으므로, 모노머들이 합리적인 대체물이다.

서술의 목적으로, 표 1은 전자사진 토너에서 사용되는 일부 통상적인 용매들에 대한 힐데브란드 용해도 패러미터들 및 오가노졸을 합성하는 데에 사용되는 일부 통상적인 모노머들에 대한 힐데브란드 용해도 패러미터들 및 유리 전이 온도들 (glass transition temperatures) (그들의 고분자량 호모폴리머들에 기초)을 열거하고 있다.

힐데브란드 용해도 패러미터들 25℃에서의 용매 수치들
용매명	ASTM 방법 D1133-54T에 의한 카우리-부탄올 수치 (ml)	힐데브란드 용해도 패러미터 (MPa^1/2)
Norpar^TM 15	18	13.99
Norpar^TM 13	22	14.24
Norpar^TM 12	23	14.30
Isopar^TM V	25	14.42
Isopar^TM G	28	14.60
Exxol^TM D80	28	14.60
자료원: Polymer Handbook, 3^rd Ed., J. Brandrup E.H. Immergut, Eds. John Wiley, NY, p. Ⅶ/522 (1989)의 식 #31로부터 계산
25℃에서의 모노머 수치들
모노머명	힐데브란드 용해도 패러미터 (MPa^1/2)	유리 전이 온도 (℃)^*
3,3,5-트리메틸 시클로헥실 메타크릴레이트	16.73	125
이소보르닐 메타크릴레이트	16.90	110
이소보르닐 아크릴레이트	16.01	94
n-베헤닐 아크릴레이트	16.74	<-55 (58 m.p.)^**
n-옥타데실 메타크릴레이트	16.77	-100 (45 m.p.)^**
n-옥타데실 아크릴레이트	16.82	-55
라우릴 메타크릴레이트	16.84	-65
라우릴 아크릴레이트	16.95	-30
2-에틸헥실 메타크릴레이트	16.97	-10
2-에틸헥실 아크릴레이트	17.03	-55
n-헥실 메타크릴레이트	17.13	-5
t-부틸 메타크릴레이트	17.16	107
n-부틸 메타크릴레이트	17.22	20
n-헥실 아크릴레이트	17.30	-60
n-부틸 아크릴레이트	17.45	-55
에틸 메타크릴레이트	17.62	65
에틸 아크릴레이트	18.04	-24
메틸 메타크릴레이트	18.17	105
스티렌	18.05	100
Small의 그룹 기여도 방법, Small, P.A. Journal of Applied Chemistry 3 p. 71 (1953)을 사용하여 계산. Polymer Handbook, 3^rd Ed., J. Brandrup E.H. Immergut, Eds., John Wiley, NY, p. Ⅶ/525 (1989)로부터의 그룹 기여도들을 사용. Polymer Handbook, 3^rd Ed., J. Brandrup E.H. Immergut, Eds., John Wiley, NY, p. Ⅶ/209-277 (1989). T_g는 각각의 모노머의 호모폴리머에 대해서 열거. * m.p.는 선택된 중합 결정성 화합물들에 대한 녹는점을 의미.

캐리어 액체는 당업계에 공지된 다양한 물질들, 또는 물질들의 조합으로부터 선택될 수 있지만, 바람직하게는 30 ml보다 작은 카우리-부탄올 수치를 갖는다. 액체는 바람직하게는 친유성 (oleophilic)이고, 다양한 조건들 하에서 화학적으로 안정하며, 전기적으로 절연성이다. 전기적으로 절연성이라는 것은 저유전상수 및 고전기저항을 갖는 분산 액체를 의미한다. 바람직하게는, 액체 분산물은 5보다 작은 유전상수를 가지며; 더욱 바람직하게는 3보다 작은 유전 상수를 갖는다. 캐리어 액체들의 전기 저항은 통상적으로 10⁹ 옴-cm; 더욱 바람직하게는 10¹⁰ 옴-cm보다 크다. 부가하여, 액체 캐리어는 바람직하게는 대부분의 구현예들에서, 토너 입자들을 제제화하는 데에 사용되는 성분들에 대해서 화학적으로 불활성이다.

적당한 액체 캐리어들의 예들은, 지방족 탄화수소 (n-펜탄, 헥산, 헵탄 등), 시클로지방족 탄화수소 (시클로펜탄, 시클로헥산 등), 방향족 탄화수소 (벤젠, 톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화 탄화수소 용매 (염소화 알칸, 불소화 알칸, 클로로플루오로카본 등), 실리콘 오일 및 이러한 용매들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 캐리어 액체들은, Isopar^TM G, Isopar^TM H, Isopar^TM K, Isopar^TM L, Isopar^TM M 및 Isopar^TM V (Exxon Corporation, NJ로부터 구입가능)와 같은 분지된 파라핀 용매 혼합물들을 포함하며, 가장 바람직한 캐리어들은, Norpar^TM 12, Norpar^TM 13 및 Norpar^TM 15 (Exxon Corporation, NJ로부터 구입가능)와 같은 지방족 탄화수소 용매 혼합물들이다.

전자사진 및 정전기적 인쇄 방법들 (합쳐서 전자사진 방법들)에서는, 정전기적 화상이 각각 감광체 (photoreceptive element) 또는 유전체 (dielectric element)의 표면 상에 형성된다. 감광체 또는 유전체는, Schmidt, S. P. 및 Larson, J. R. in Handbook of Imaging Materials Diamond, A. S., Ed: Marcel Dekker: New York; Chapter 6, pp 227-252, 및 미국특허 제4,728,983호, 제4,321,404호, 및 제4,268,598호에 의해서 서술된 바와 같이, 중간 전사 드럼 또는 벨트일 수도 있고, 또는 최종 톤 화상 (toned image) 자체에 대한 기질 (substrate)일 수도 있다.

정전기적 인쇄에 있어서, 잠상 (latent image)은 통상적으로 (1) 대전 화상을 형성하기 위한 정전기적 인쇄 스타일러스 (electrostatic writing stylus) 또는 그 균등물을 갖는 요소의 선택된 영역들 중의 유전체 (통상적으로 수용 기질) 상에 대전 화상을 위치시키는 단계, (2) 대전 화상에 토너를 가하는 단계, 및 (3) 톤 화상을 고정시키는 단계에 의해서 형성된다. 이러한 타입의 방법에 대한 예는 미국특허 제5,262,259호에 서술되어 있다. 본 발명에 의해서 형성된 화상들은 단일 색상 또는 복수 개의 색상들을 갖는 것일 수 있다. 다중 색상 화상들은 대전 및 토너 인가 단계들의 반복에 의해서 제조될 수 있다.

전자사진법에 있어서, 정전기적 화상은 통상적으로 (1) 감광성 요소를 인가된 전압으로 균일하게 대전시키는 단계, (2) 잠상을 형성하기 위해서 조사원 (radiation source)으로 감광성 요소의 부분들을 노광 및 방전시키는 단계, (3) 톤 화상을 형성하기 위해서 잠상에 토너를 인가하는 단계, 및 (4) 톤 화상을 하나 또는 그 이상의 단계를 통해서 최종 수용체 시트로 전사하는 단계에 의해서, 감광성 요소로 드럼 또는 벨트 상에 코팅된다. 일부 적용들에 있어서는, 예열된 가압 롤러 또는 당업계에 공지된 다른 고정 방법들을 사용하여 톤 화상을 고정하는 것이 바람직하다.

토너 입자들 또는 감광성 요소의 정전기적 전하가 포지티브 또는 네거티브일 수 있는 반면에, 본 발명에 이용된 전자사진법은 바람직하게는, 포지티브로 대전된 감광성 요소 상에 전하를 분산시킴으로써 수행된다. 이어서, 포지티브로 대전된 토너는 포지티브 전하가 건식 토너 현상 기술을 사용하여 분산된 영역들에 도포된다.

감광성 요소로부터 화상을 수용하는 기판은 종이, 코팅된 종이, 폴리머 필름 및 프라임되거나 (primed) 또는 코팅된 폴리머 필름과 같은, 임의의 통상적으로 사용되는 수용체 물질일 수 있다. 폴리머 필름은 가소화되고, 컴파운드화된 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 아크릴, 폴리우레탄, 폴리에틸렌/아크릴산 코폴리머, 및 폴리비닐 부티랄을 포함한다. 기판을 제조하기 위해서는, Scotchcal^TM, Scotchlite^TM, 및 Panaflex^TM의 상표명들을 갖는 것들과 같은 상업적으로 이용가능한 복합체 물질들이 또한 적당하다.

본 발명은 하기 예시적인 실시예들을 참조하여 더욱 설명될 것이다.

실시예

화학물질의 약어 및 화학물질 소스의 용어해설

본 실시예에서는 하기와 같은 약어를 사용하였다:

AIBN: 아조비스이소부티로니트릴 (DuPont Chemical Co., Wilmington, DE로부터 구입가능한 VAZO-64와 같은 자유 라디칼 형성 개시제)

nBA: 노말-부틸 아크릴레이트 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능)

DMAEMA: 2-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능)

EMAAD: N-에틸-2-메틸알릴아민 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능)

AAD: 아크릴아미드 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입가능)

EMA: 에틸 메타크릴레이트 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터 구입 가능)

HEMA: 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터 구입 가능)

DBTDL: 디부틸 틴 디라우레이트 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능한 촉매)

MAA: 메타크릴산 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능한 촉매)

St: 스티렌 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI로부터의 구입 가능한 촉매)

TCHMA: 트리메틸 시클로헥실 메타크릴레이트 (Ciba Specialty Chemical Co., Suffolk, Virginia로부터 구입 가능)

TMI: 디메틸-m-이소프로페닐 벤질 이소시아네이트 (CYTEC Industries, West Paterson, NJ로부터 구입 가능)

V-601 개시제: 디메틸 2, 2'-아조비스이소부티레이트 (WAKO Chemicals U.S.A., Richmond, VA로부터의 상품명 V-601이라는 이름으로 구입 가능한 자유 라디칼 형성 개시제)

지르코늄 HEX-CEM: (OMG Chmical Company, Cleverland, OH로부터 구입가능한 금속 비누, 지르코늄 테트라옥토에이트)

테스트 방법

하기의 테스트 방법을 사용하여 하기 실시예의 폴리머 및 토너를 분석하였다:

용액의 고형분 함량

하기 토너 조성물 실시예에서, 그래프트 안정화제 용액, 오가노졸 및 분쇄된 습식 토너 분산액의 고형분 백분율은, 알루미늄 중량 측정팬의 중량을 계산한 이후에, 160℃에서 2 내지 3시간 동안 알루미늄 중량 측정 중의 원래의 중량 측정된 젖은 샘플을 건조하여 건조된 샘플을 칭량하고, 또한 원래의 샘플 중량에 대한 건조된 샘플 중량의 백분율 비를 계산함으로써 결과적인 중량 손실을 결정하여 열중량적으로 측정하였다. 상기 열중량법을 사용하여 고형분 백분율을 각각 측정하는 데 약 2그램의 젖은 샘플을 사용하였다.

그래프트 안정화제 분자량

분자량 및 분자량 다분산성을 포함하는, 그래프트 안정화제의 다양한 특성들 이 안정화제의 성능에 중요한 것으로 결정되었다. 그래프트 안정화제 분자량은 통상적으로 중량 평균 분자량 (Mw)으로 표현되는데 반하여, 분자량 다분산성 (molecular weight polydispersity)은 수 평균 분자량 (Mn)에 대한 중량 평균 분자량의 비 (Mw/Mn)로 주어진다. 그래프트 안정화제에 대한 분자량 파라미터는 캐리어 용매로 테트라히드로푸란을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)로 측정하였다. 절대 중량평균 분자량은 Dawn DSP-F 광산란 검출기 (Wyatt Technology Corp., Santa Barbara, CA로부터 상업적으로 구입 가능)를 사용하여 측정한 반면, 다분산성은 중량평균 분자량을 Optilab 903 시차 굴절율 검출기 (Wyatt Technology Corp., Santa Barbara, CA로부터 상업적으로 구입 가능)로 측정한 수 평균 분자량 값에 대해서 Mw를 비율화함으로써 평가하였다.

입자 크기

오가노졸 입자 크기 분포는 0.1% 에어로졸 OT (디옥틸 나트륨 술포숙시네이트, 나트륨염, Fisher Scientific, Fairlawn, NJ) 계면활성제를 함유한 Norpar^TM12 유체를 사용하는, Horiba LA-920 레이저 회절 입자 크기 분석기 (Horiba Instrumetns, Inc., Irvine, CA로부터 상업적으로 구입 가능)를 사용하여 결정하였다. 건식 토너 입자 분포는 0.1% Triton X-100 계면활성제 (Union Carbide Chemicals and Plastics, Inc., Danbury, CT로부터 구입 가능)를 함유한 탈이온수를 사용하는 Horiba LA-900 레이저 회절 입자 크기 분석기 (Horiba Instrumetns, Inc., Irvine, CA로부터 상업적으로 구입가능)를 사용하여 결정하였다.

두 과정에서, 샘플들을 대략적으로 부가적인 액체 캐리어 500 부피부 중의 1 부피부 샘플로 희석하였고, 측정 전에 150 와트 및 20 kHz의 초음파로 1분 동안 처리하였다. 입자 크기는 입자들의 기본적인 (1차) 입자 크기를 나타내기 위해서, 수 평균에 기초하여 나타내었다.

토너 전하 (블로우-오프 Q/M (Katun))

전자사진 토너의 중요한 특성 중 하나는 그램 당 쿠울롱 단위로 주어진, 토너의 정전기적 대전 성능 (또는 비전하 (specific charge))이다. 각 토너의 비전하는 블로우-오프 (blow-off) 마찰전기-테스터 기구 (테트라히드로푸란 중에서 예비 세척되고 질소 상에서 건조된, 사이즈가 #400 메쉬인 스테인리스 스틸 스크린을 갖는 Toshiba Model TB200 블로우 오프 분말 전하 측정장치 (Blow-Off Powder Charge measuring apparatus), Toshiba Chemical Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 하기의 각 실시예에서 측정되었다. 이 장치를 사용하기 위하여, 상기 토너를 먼저 캐리어 분말과 결합시킴으로써 정전기적으로 대전시켰다. 캐리어 분말은 대개 폴리머 쉘로 코팅된 페라이트 분말이다. 토너 및 코팅된 캐리어 입자들은 함께 결합되어 플라스틱 용기 중에 현상액을 형성하였다. 현상액을 U.S. 스톤웨어 밀 (stoneware mill) 혼합기를 이용하여 천천히 교반하는 경우, 마찰전기 대전은 성분 분말들 양자 모두가 동일하고, 반대되는 정전기 전하를 얻게 하며, 이러한 정전기 전하의 크기는 대전 및 유동성에 영향을 주기 위해 토너에 선택적으로 가해진 임의의 화합물들 (예를 들어, 본 발명의 실시에 따른 전하 조절제, 실리카 등)과 더불어, 토너 및 캐리어의 특성에 의해 결정된다.

일단 대전되면, 현상액 혼합물은 블로우 오프 마찰전기 테스터 내부의 작은 홀더에 위치한다. 상기 홀더는 민감한 용량계 (capacitance meter)에 부착된, 전하 측정 패러데이 컵 (charge-measuring Faraday cup)의 역할을 한다. 컵은 압축 건조 질소 기체 라인에 연결되고, 그 바닥에는 미세 스크린을 갖는데, 이는 더 작은 토너 입자들은 통과시키지만, 더 큰 캐리어 입자들은 잔류시킬 정도의 크기를 갖는다. 가스 라인은 압축되는 경우, 가스 흐름은 상기 컵을 통하여 흐르고 토너 입자들이 미세 스크린을 통하여 컵의 밖으로 나오게 한다. 캐리어 입자들은 패러데이컵 중에 잔류한다. 테스터 중의 용량계는 캐리어의 전하를 측정하고, 제거된 토너 상의 전하는 크기 상으로 동일하고, 부호는 반대이다. 손실된 토너 질량 함량의 측정에 의해서, 현상액의 그램 당 마이크로 쿨롱으로 표시되는, 토너 비전하를 얻을 수 있다.

본 측정을 하기 위하여, 평균 입자 크기가 약 150 미크론인 폴리비닐리덴 플루오르 (PVDF) 코팅된 페라이트 캐리어 (Cannon 3000-4000 캐리어, K101, Type TefV 150/250, Japan)를 사용하였다. 토너 샘플 (샘플 당 0.5g)을 캐리어 분말 (9.5g, Cannon 3000-4000 캐리어, K101, Type TefV 150/250, Japan)과 혼합하여 현상액 중에 5중량%의 토너 함량을 얻었다. 0.2g의 토너/캐리어 현상액을 Toshiba Blow-off tester를 사용하여 분석함으로써 각 현상액의 비전하 (마이크로쿨롱/그램)를 얻기 전에, 5분, 15분, 및 30분 간격으로 U.S. 스톤웨어 밀 (stoneware mill) 혼합기를 이용하여 천천히 교반하였다. 각 토너에 대하여 적어도 3회에 걸쳐 비전하 측정을 반복하여, 평균값 및 표준 편차를 얻었다. 데이터를 질적으로, 즉 측정 동안 거의 모든 토너가 캐리어로부터 블로우 오프되는 것을 시각 관측하여 모니터링하였다. 거의 모든 토너 질량이 캐리어 비드로부터 블로우 오프되는 경우에는 테스트가 유효한 것으로 간주하였다. 낮은 질량 손실을 갖는 테스트들은 무시하였다.

통상적인 시차 주사 열량계

합성된 토너 물질에 대한 열전이 데이터는 DSC 냉장된 냉각 시스템 (최소 한계 온도는 -70℃), 및 건식 헬륨 및 질소 교환 가스를 구비한 TA Instruments Model 2929 시차 주사 열량계 (New Castle, DE)를 사용하여 수집하였다. 상기 열량계는 버전 8.10B 소프트웨어를 사용하는 열분석 2100 웍스테이션 상에서 작동하였다. 빈 알루미늄 팬을 참조치로서 사용하였다. 실험 재료 6.0 내지 12.0mg을 알루미늄 샘플 팬에 놓고, 상부 리드를 절단하여 DSC 테스트용으로 밀봉된 샘플을 제조하였다. 상기 결과물을 질량 당 기준으로 정규화하였다. 각 샘플을 각 가열 또는 냉각 램프의 마지막에 5 내지 10분의 등온 중탕을 하는 10℃/분의 가열 및 냉각율을 사용하여 평가하였다. 실험 재료들을 5회로 가열하였다: 첫 가열 램프는 상기 샘플의 이전 열이력을 제거하고, 이를 10℃/분 냉각처리로 대체하였고, 후속의 가열 램프는 안정한 유리 전이 온도값을 얻는데 사용하였다 - 값들은 제3 또는 제4의 열 램프 중의 하나로부터 기록하였다.

명명법

하기 실시예에서 각 코폴리머의 상세한 조성은 코폴리머를 만드는데 사용되는 모노머의 중량 백분율 비로 요약될 것이다. 그래프팅 사이트 조성 (grafting site composition)은 경우에 따라 코폴리머 또는 코폴리머 전구체를 포함하는 모노머의 중량 백분율로 표현된다. 예를 들면, TCHMA/HEMA-TMI (97:3-4.7)로 명시된 그래프트 안정화제 (코폴리머의 S부분의 전구체)는 상대적 기준으로 97 중량부의 TCHMA와 3 중량부의 HEMA를 공중합하여 만들어지고, 이러한 히드록시 관능기를 갖는 코폴리머를 4.7 중량부의 TMI와 반응시켰다는 것을 의미한다.

유사하게, TCHMA/HEMA-TMI//EMA (97:3-4.7//100)로 명시된 그래프트 코폴리머 오가노졸은 상기 지정된 그래프트 안정화제 (TCHMA/HEMA-TMI (97/3-4.7)) (S 부분 또는 쉘)와 지정된 코어 모노머 EMA (D부분 또는 코어, 100% EMA)를 실시예에 기재된 상대 중량에 의하여 측정된 D/S(코어/쉘)의 특정비로 공중합하여 제조한다.

그래프트 안정화제의 제조

하기 실시예 1 및 2는, 하기 표 2에 요약된 바와 같은 특성들을 갖는 두 개의 그래프트 안정화제 구현예들의 제조를 서술한 것이다:

실시예	그래프트 안정화제 명명	고형분 백분율	분자량
실시예	그래프트 안정화제 명명	고형분 백분율	Mw	Mw/Mn
1	TCHMA/HEMA-TMI (97/3-4.7% w/w)	26.2	251,300	2.8
2	TCHMA/HEMA-TMI (97/3-4.7% w/w)	25.4	299,100	2.6

실시예 1

응축기, 디지털 온도 조절기에 연결된 열쌍기, 건식 질소 공급원에 연결된 질소 주입 튜브 및 혼합기를 구비한 190리터 반응기를 91.6kg의 NorparTM 12 유체, 30.1 kg의 TCHMA, 0.95kg의 98 중량% HEMA, 및 0.39kg의 V-601의 혼합물로 채웠다. 혼합물을 교반하면서, 반응기를 대략 2 리터/분의 흐름 속도에서 30분 동안 건조 질소로 퍼지화하였고, 이어서 질소 흐름 속도를 대략 0.5 리터/분으로 감소시켰다. 혼합물을 75℃로 4시간 동안 가열하였다. 변환은 정량적이었다.

혼합물을 100℃로 1시간 동안 가열하여 임의의 잔류 V-601 개시제를 파괴하고, 다시 70℃로 냉각시켰다. 이어서, 질소 유입 튜브를 제거하고, 혼합물에 0.05kg의 95% DBTDL을 가하였다. 다음으로, 1.47 kg의 TMI를, 연속적으로 교반되는 반응 혼합물 내로, 대략 5분에 걸쳐서 점차적으로 가하였다. 혼합물을 70℃에서 2시간 동안 반응시켰으며, 이 시간 동안 변환은 정량적이었다.

이어서, 혼합물을 실온으로 냉각시켜서, 가시적인 불용성 물질을 포함하지 않는, 점성의, 투명한 액체를 제조하였다. 액체 혼합물의 고체 백분율은 상기 서술한 건조 방법을 사용하여 26.2 중량%로 측정되었다. 상기 서술한 GPC 방법을 사용하여 후속적인 분자량 측정을 수행하였다: 코폴리머는 2회의 독립적인 측정들에 기초하여 251,300 Da의 Mw 및 2.8의 Mw/Mn을 가졌다. 산물은 HEMA에 부착된 TMI 랜덤 측쇄를 포함하는 TCHMA 및 HEMA의 코폴리머이었으며, 여기에서는 TCHMA/HEMA-TMI (97/3-4.7% w/w)로 명명되고, 오가노졸을 제조하는 데에 사용될 수 있다. 쉘 코폴리머는 120℃의 T_g를 가졌다.

실시예 2

응축기, 디지털 온도 조절기에 연결된 열쌍기, 건식 질소 공급원에 연결된 질소 주입 튜브 및 혼합기를 구비한 190리터 반응기를 헵탄 환류로 완전하게 세정 하고, 이어서 진공 하의 100℃에서 완전하게 건조하였다. 질소 블랭킷 (blanket)을 가하고, 주위 온도로 냉각하였다. 반응기를 진공에 의해서 Norpar^TM12 유체 88.45kg으로 채웠다. 이어서 진공을 중단하고, 질소를 28.32리터/시간의 유량으로 가하고, 70 RPM에서 교반을 시작하였다. 다음으로, 30.12kg의 TCHMA를 가하고, Norpar^TM12 유체 1.22kg으로 용기를 린스하고, 98% HEMA 0.95kg을 가하였고, Norpar^TM12 유체 0.62kg으로 용기를 린스하였다. 마지막으로 V-601 개시제 0.39kg을 가하고, 용기를 Norpar^TM12 유체 0.091kg으로 린스하였다. 이어서, 완전한 진공을 10분 동안 가하고, 질소 블랭킷에 의해 중단시켰다. 제2 진공을 10분 동안 행하고, 이어서 교반을 멈추어 용액으로부터 거품이 발생되는지를 확인하였다. 이어서, 진공을 질소 블랭킷으로 중단하고, 28.32리터/시간의 질소 경유량을 가하였다. 70 RPM에서 교반을 다시 시작하고, 상기 혼합물을 75℃로 가열하여 4시간 동안 유지하였다. 변환은 정량적이었다.

혼합물을 100℃로 가열하였고, 상기 온도에서 1시간 동안 유지하여 모든 잔류 V-601 개시제를 없애고, 이어서 70℃로 다시 냉각시켰다. 이어서, 질소 주입 튜브를 제거하고, 용기를 린스하기 위해 0.05kg의 95% DBTDL를, Norpar^TM12 유체 0.62kg을 이용하여 상기 혼합물에 가하였고, 1.47kg의 TMI를 가하였다. 상기 반응 혼합물을 교반하면서, 약 5분에 걸쳐 연속적으로 TMI를 가하고, 상기 용기를 Norpar^TM12 유체 0.64kg으로 린스하였다. 상기 혼합물을 70℃에서 2시간 동안 반응하게 하였으며, 상기 시간에서의 변환은 정량적이었다.

이어서, 상기 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 냉각된 혼합물은 가시적인 불용성 물질을 함유하지 않는 점성의, 투명한 액체이었다. 상기 액체 혼합물의 고형체 백분율은 상기 기술된 열중량 측정법을 이용하여 25.4%로 측정되었다. 상기 기술된 GPC법을 이용하여 후속적인 분자량을 측정하였다; 두 개의 독립된 측정을 기초로 하여 코폴리머의 M_w은 299,100이고 또한 M_w/M_n은 2.6이었다. 결과물은 TMI의 랜덤 측쇄를 함유하는 TCHMA 및 HEMA의 코폴리머였고, 여기에 TCHMA/HEMA-TMI (97/3-4.7% w/w)로서 명시되어 있고, 쉘 조성에서 극성 기를 함유하지 않는 오가노졸을 제조하는 데 사용할 수 있다. 유리 전이 온도는 상기 기술한 바와 같이, DSC를 사용하여 측정하였다. 쉘 코폴리머의 T_g는 115℃였다.

오가노졸 제조

하기 실시예 3 내지 6은 하기 표 3에 요약된 바와 같은 특성들을 갖는 오가노졸 구현예들의 제조를 서술한 것이다:

실시예 #	오가노졸 (w/w%)	입자 크기 (㎛)	% 고형분 (중량%)	유리 전이 온도 (℃)
3	TCHMA/HEMA-TMI//St/nBA/MAA 97:3-4.7//78.4:15.9:5.7	10.3	18%	68.5
4	TCHMA/HEMA-TMI//EMA/EMMAD 97/3-4.7//91.9:8.1	35.9	17%	69.0
5	TCHMA/HEMA-TMI//EMA/DMAEMA 97/3-4.7//91.9:8.1	36.9	18%	70.0
6	TCHMA/HEMA-TMI//EMA (97/3-4.7//100%w/w)	42.3	13.3%	62.7

실시예 3

본 실시예는 실시예 1의 그래프트 안정화제를 사용하여 극성기들을 갖지 않고, 8/1의 코어/쉘 비를 갖는 오가노졸을 제조하는 것에 대한 실시예이다. 응축기, 디지털 온도 조절기에 연결된 열쌍기, 건식 질소 공급원에 연결된 질소 주입 튜브 및 기계적 교반기를 구비한 5000 ml 3구 원형 플라스크를, Norpar^TM12 유체 2573g, 26.2% 폴리머 고형분을 갖는 실시예 1로부터의 그래프트 안정화제 혼합물 296.86g, St 486.08g, nBA 98.81g, MAA 35.09g 및 AIBN 10.50g의 혼합물로 채웠다. 혼합물을 교반하면서, 반응 플라스크를 대략 2 리터/분의 흐름 속도에서 30분 동안 건조 질소로 퍼지화하였다. 이이서, 중공형 유리 마개를 응축기의 개방 말단 내로 삽입하고, 질소 흐름 속도를 대략 0.5 리터/분으로 감소시켰다. 혼합물을 70℃로 16시간 동안 가열하였다. 변환은 정량적이었다.

대략 350g의 n-헵탄을 냉각된 오가노졸에 가하였다. 결과적인 혼합물로부 터, 드라이 아이스/아세톤 응축기를 구비하고 90℃의 온도에서 작동하는 회전 증발기, 및 대략 15 mm Hg의 진공을 사용하여 잔류 모노머를 스트리핑하였다. 스트리핑된 오가노졸을 실온으로 냉각시켜서, 불투명한 백색의 분산물을 얻었다.

상기 오가노졸을 (TCHMA/HEMA-TMI//St/nBA/MAA)(97:3-4.7//78.4:15.9:5.7 w/w %) c/s8로 명명하였으며, 이는 극성기들을 갖지 않는 토너 제제를 제조하는 데에 사용될 수 있다. 스트리핑 이후의 오가노졸 분산물의 고형분 백분율은, 상기 서술한 열중량적 방법을 사용한 결과, 18 중량%로 측정되었다. 이어서, 상기 서술한 레이저 회절 방법을 사용하여 습식 입자들의 평균 입자 크기를 측정하였다. 오가노졸 중의 분산된 입자들은 10.3 ㎛의 부피 평균 직경을 가졌다. 습식 오가노졸 폴리머는 68.5℃의 유효 T_g를 가졌다.

실시예 4

본 실시예는 실시예 1의 그래프트 안정화제를 사용하여 코어 중에 2차 아민기들을 갖고, 8.7/1의 코어/쉘 비를 갖는 오가노졸을 제조하는 것에 대한 실시예이다. 실시예 2의 방법과 장치를 사용하여, Norpar^TM12 2614g, 26.2% 폴리머 고형분을 갖는 실시예 1로부터의 그래프트 안정화제 혼합물 267.18g, EMA 560g, EMMAD 49.63g, 및 9.45g의 V601 개시제를 조합하였다. 혼합물을 70℃로 16시간 동안 가열하였다. 변환은 정량적이었다. 이어서, 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 잔류 모노머를 제거하기 위해서, 실시예 2의 방법을 사용하여 오가노졸을 스트리핑한 후에, 스트리핑된 오가노졸을 실온으로 냉각시켜서, 불투명한 백색 분산물을 얻었다. 상기 오가노졸을 (TCHMA/HEMA-TMI // EMI/EMMAD)(97/3-4.7 // 91.9:8.1) c/s 8.7로 명명하였으며, 이는 극성 관능기들을 갖는 토너 제제를 제조하는 데에 사용될 수 있다. 스트리핑 이후의 오가노졸 분산물의 고형분 백분율은, 상기 서술한 열중량적 방법을 사용한 결과, 17 중량%로 측정되었다. 이어서, 상기 서술한 레이저 회절 방법을 사용하여 평균 입자 크기를 측정하였다. 오가노졸은 35.9 ㎛의 평균 직경을 가졌다. 상기 서술한 바와 같이, DSC를 사용하여 유리 전이 온도를 측정하였다. 오가노졸 폴리머는 69℃의 T_g를 가졌다.

실시예 5

본 실시예는 실시예 1의 그래프트 안정화제를 사용하여 코어 중에 3차 아민기들을 갖고, 8/1의 코어/쉘 비를 갖는 오가노졸을 제조하는 것에 대한 실시예이다. 실시예 2의 방법과 장치를 사용하여, Norpar^TM12 2614g, 26.2% 폴리머 고형분을 갖는 실시예 1로부터의 그래프트 안정화제 혼합물 267.18g, EMA 560g, DMAEMA 49.63g, 및 9.45g의 V601 개시제를 조합하였다. 혼합물을 70℃로 16시간 동안 가열하였다. 변환은 정량적이었다. 이어서, 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 잔류 모노머를 제거하기 위해서, 실시예 2의 방법을 사용하여 오가노졸을 스트리핑한 후에, 스트리핑된 오가노졸을 실온으로 냉각시켜서, 불투명한 백색 분산물을 얻었다. 상기 오가노졸을 (TCHMA/HEMA-TMI // EMA/DMAEMA)(97/3-4.7 // 91.9:8.1) c/s 8.7로 명명하였으며, 이는 극성 관능기들을 갖는 토너 제제를 제조하는 데에 사용될 수 있다. 스트리핑 이후의 오가노졸 분산물의 고형분 백분율은, 상기 서술한 열중 량적 방법을 사용한 결과, 17 중량%로 측정되었다. 이어서, 상기 서술한 레이저 회절 방법을 사용하여 평균 입자 크기를 측정하였다. 오가노졸은 36.9 ㎛의 부피 평균 직경을 가졌다. 상기 서술한 바와 같이, DSC를 사용하여 유리 전이 온도를 측정하였다. 오가노졸 폴리머는 70℃의 T_g를 가졌다.

실시예 6

응축기, 디지털 온도 조절기에 연결된 열쌍기, 건식 질소 공급원에 연결된 질소 주입 튜브 및 혼합기를 구비한 2120리터 반응기를 헵탄 환류로 완전하게 세정하고, 이어서 진공 하의 100℃에서 완전하게 건조하였다. 질소 블랭킷(blanket)을 가하고, 주위 온도로 상기 반응기를 냉각하였다. 반응기를, Norpar^TM12 유체 689kg 및 25.4 중량%의 폴리머 고형분을 갖는 실시예 2로부터의 그래프트 안정화제 43.4kg으로, 펌프를 린스하기 위한 부가적인 Norpar^TM12 유체 4.3kg과 함께 채웠다. 65 RPM의 속도로 교반하고, 주위 온도에서 유지되는지를 확인하기 위해서 온도를 체크하였다. 다음으로, 펌프를 린스하기 위한 12.9kg의 Norpar^TM12 유체와 함께, 92kg의 EMA를 가하였다. 마지막으로, 용기를 린스하기 위한 Norpar^TM12 유체 4.3kg과 함께, V-601 개시제 1.0kg을 가하였다. 40 torr의 진공을 10분 동안 가하고, 질소 블랭킷에 의해 중단시켰다. 제2의 진공을 40 torr에서 10분 동안 더 가하고, 이어서 교반을 멈추어 거품이 용액으로부터 발생되는지를 확인하였다. 이어서, 진공을 질소 블랭킷으로 중단하고, 14.2 리터/분의 질소 경유량을 가하였다. 70 RPM 에서 교반을 재개하고, 상기 반응기를 75℃로 가열하여 5시간 동안 유지하였다. 변환은 정량적이었다.

결과적인 혼합물에, 86.2kg의 n-헵탄 및 172.4kg의 Norpar^TM 12 유체를 가함으로써 잔류 모노머를 스트리핑하고, 배치 (batch)를 95℃로 가열한 채로, 교반을 80 RPM에서 유지하였다. 질소 흐름을 멈추고, 126 torr의 진공을 가한 후에, 10분 동안 유지하였다. 이어서, 진공을 80, 50, 및 31 torr로 증가시키고, 각 수준에서 10분 동안 유지하였다. 최종적으로, 진공을 20 torr까지 증가시키고, 30분 동안 유지하였다. 그 시점에서, 완전한 진공을 가하고, 360.6kg의 증류물을 수득하였다. 두 번째의 스트리핑을 수행하고, 상기 과정을 이어서, 281.7kg의 증류물을 얻었다. 이어서, 진공을 멈추고, 스트리핑된 오가노졸을 실온으로 냉각시켜서, 투명한 백색의 분산물을 얻었다.

상기 오가노졸을 TCHMA/HEMA-TMI//EMA (97/3-4.7 // 100% w/w)로 명명하였다. 상기 서술한 열중량적 방법에 의해서 측정한 결과, 스트리핑 이후의 상기 오가노졸 분산물의 고형분 백분율은 13.3 중량%로 측정되었다. 이어서, 상기 서술한 광산란 방법을 사용하여 평균 입자 크기를 측정하였다. 오가노졸 입자는 42.3㎛의 부피 평균 직경을 가졌다. 오가노졸 폴리머의 유리 전이 온도는 상기 서술한 바와 같은 DSC를 사용하여 측정하였으며, 그 결과 62.7℃였다.

액체 잉크의 제조

실시예 7

본 실시예는 습식 토너를 제조하기 위한 실시예 3의 오가노졸의 이용을 설명한다. Norpar^TM12 유체 중의 오가노졸 (18% (w/w) 고형분) 1571g을 577g의 Norpar^TM12 유체, 47g의 Cabot Black Pigment Mogul L (Cabot Corporation, Billerica, MA), 및 4.43g의 26.6% Zirconium HEX-CEM 용액 (OMG Chemical Company, Cleveland, Ohio)과 조합시켰다. 상기 혼합물을, 0.8 mm 직경의 이트륨 안정화된 세라믹 매체 472.6g으로 채워진, Hockmeyer HSD Immersion Mill (Model HM-1/4, Hockmeyer Equipment Corp. Elizabeth City, NC)에서 분쇄하였다. 분쇄기는 21℃에서 밀링 챔버의 온도 재킷을 통하여 순환하는 냉각수로 냉각되며, 2000 RPM에서 작동되었다. 밀링 시간은 20분이었다. 토너 농축액의 고형체 백분율을 상기 서술한 건조 방법을 사용하여 측정하였으며, 그 결과 15.3% (w/w)로 측정되었고, 부피 평균 입자 크기는 9.44 미크론을 나타내었다. 평균 입자 크기는 상기 서술한 레이져 회절법을 사용하여 측정하였다.

실시예 8

본 실시예는 습식 토너를 제조하기 위한 실시예 4의 오가노졸의 이용을 설명한다. Norpar^TM12 유체 중의 오가노졸 (17.4% (w/w) 고형분) 1626g을 523g의 Norpar^TM12 유체, 47g의 Black Pigment (Aztech EK8200, Magruder Color Company, Tucson, AZ), 및 4.43g의 26.61% Zirconium HEX-CEM 용액 (OMG Chemical Company, Cleveland, Ohio)과 조합시켰다. 상기 혼합물을, 0.8 mm 직경의 이트륨 안정화된 세라믹 매체 472.6g으로 채워진, Hockmeyer HSD Immersion Mill (Model HM-1/4, Hockmeyer Equipment Corp. Elizabeth City, NC)에서 분쇄하였다. 분쇄기는 21℃에서 밀링 챔버의 온도 재킷을 통하여 순환하는 냉각수로 냉각되며, 2000 RPM에서 작동되었다. 밀링 시간은 4분이었다. 토너 농축액의 고형체 백분율을 상기 서술한 건조 방법을 사용하여 측정하였으며, 그 결과 13.6% (w/w)로 측정되었고, 부피 평균 입자 크기는 3.9 미크론을 나타내었다. 평균 입자 크기는 상기 서술한 레이져 회절법을 사용하여 측정하였다.

실시예 9

본 실시예는 습식 토너를 제조하기 위한 실시예 5의 오가노졸의 이용을 설명한다. Norpar^TM12 유체 중의 오가노졸 (18.4% (w/w) 고형분) 1537g을 611g의 Norpar^TM12 유체, 47g의 Black Pigment (Aztech EK8200, Magruder Color Company, Tucson, AZ), 및 4.43g의 26.61% Zirconium HEX-CEM 용액 (OMG Chemical Company, Cleveland, Ohio)과 조합시켰다. 상기 혼합물을, 0.8 mm 직경의 이트륨 안정화된 세라믹 매체 472.6g으로 채워진, Hockmeyer HSD Immersion Mill (Model HM-1/4, Hockmeyer Equipment Corp. Elizabeth City, NC)에서 분쇄하였다. 분쇄기는 21℃에서 밀링 챔버의 온도 재킷을 통하여 순환하는 냉각수로 냉각되며, 2000 RPM에서 작동되었다. 밀링 시간은 25분이었다. 토너 농축액의 고형체 백분율을 상기 서술한 건조 방법을 사용하여 측정하였으며, 그 결과 14.6% (w/w)로 측정되었고, 부피 평균 입자 크기는 9.0 미크론을 나타내었다. 평균 입자 크기는 상기 서술한 레이 져 회절법을 사용하여 측정하였다.

실시예 10

본 실시예는 습식 토너를 제조하기 위한 실시예 6의 오가노졸의 이용을 설명한다. Norpar^TM12 유체 중의 오가노졸 (13.10% (w/w) 고형분) 12,759g을 1932g의 Norpar^TM12 유체, 279g의 Black Pigment (Aztech EK8200, Magruder Color Company, Tucson, AZ), 및 29.95g의 27.90% Zirconium HEX-CEM 용액 (OMG Chemical Company, Cleveland, Ohio)과 조합시켰다. 상기 혼합물을, 0.8 mm 직경의 이트륨 안정화된 세라믹 매체 4,175g으로 채워진, 1 갤론의 Hockmeyer HSD Immersion Mill (Model HM-1/4, Hockmeyer Equipment Corp. Elizabeth City, NC)에서 분쇄하였다. 분쇄기는 밀링 챔버의 온도 재킷을 통하여 순환하는 열수로 데워지며, 2000 RPM에서 60분 동안 작동되었다.

습식 토너의 입자 크기를, 상기 서술한 바와 같이 Horiba LA-900 레이저 회절 입자 크기 분석기 (Horiba Instruments, Inc., Irvine, CA)를 사용하여 측정하였다. 습식 토너는 4.1 미크론의 부피 평균 입자 크기를 가졌다.

실시예 11

본 실시예는 실시예 6의 오가노졸을 사용하여 마젠타 습식 토너를 제조하는 것을 설명한다. Norpar^TM12 유체 중의 실시예 6으로부터의 오가노졸 (13.10% (w/w) 고형분) 13,025g을 1705g의 Norpar^TM12 유체, 244g의 Pigment Red 81:4 (McGruder Color Company, Tucson, AZ), 및 26.21g의 27.90% Zirconium HEX-CEM 용액 (OMG Chemical Company, Cleveland, Ohio)과 조합시켰다. 상기 혼합물을, 0.8 mm 직경의 이트륨 안정화된 세라믹 매체 4,175g으로 채워진, 1 갤론의 Hockmeyer HSD Immersion Mill (Model HM-1/4, Hockmeyer Equipment Corp. Elizabeth City, NC)에서 분쇄하였다. 분쇄기는 밀링 챔버의 온도 재킷을 통하여 80℃로 순환하는 열수로 데워지며, 2000 RPM에서 60분 동안 작동되었다.

습식 토너의 입자 크기를, 상기 서술한 바와 같이 Horiba LA-900 레이저 회절 입자 크기 분석기 (Horiba Instruments, Inc., Irvine, CA)를 사용하여 측정하였다. 습식 토너는 3.2 미크론의 부피 평균 입자 크기를 가졌다.

건식 토너의 제조

실시예 12

상기 실시예 7, 8 및 9에 서술된 액체 잉크를 본 발명의 대표적인 원칙들을 사용하여 각각 건조하였다. 각 실험에서, 코팅 장치 (T. H. Dixon and Co., Ltc., Hertfordshire, England로부터 상업적으로 구입 가능한 웹 코팅기 Model No. 1060)가, 도 1에 따른 본 발명에서 사용되기 위해서 채택되었다. 코팅 장치 ("코팅기 (coater)")는, 통상적으로는 통과 기판 상에 물질들을 코팅하기 위해서 사출 헤드를 사용하지만, 이러한 사출 헤드 대신에 도 1에 따른 바람직한 코팅 스테이션을 포함하도록 변형되었다. 따라서, 상기에 더욱 상세하게 서술된 코팅 스테이션은, 테스트되어지는 잉크 샘플 (즉, 유전체 캐리어 액체 중에 분산된 대전 토너 입자들을 포함하는 성분들)을 보유하는 잉크 탱크 또는 저장고를 포함하며, 또한 젖은 대 전 토너 입자들을 웹 근방으로 이동시키기 위한 전기적으로 바이어스되고, 접지된 증착 롤러를 포함한다. 코팅 스테이션 롤러는 증착 롤러와 웹 표면 사이의 바람직한 갭을 유지하기 위해서 증착 롤러와 대향된다.

증착 롤러는 최소한 2.8 인치/초, 또는 필요에 따라 그 이상의 표면 속도를 얻을 수 있도록 회전되며, 이는 증착 롤러와 웹 사이의 적당량의 습식 토너가 보관되도록 하는 것을 보장하기 위함이다. 이러한 실험들에서, (또한 하기 서술한 잉크 특성들에 기초하여) 상기 갭은 10 mils (250 마이크로미터)로 세팅된다.

이러한 실험들을 위해서 사용되는 웹은 CP Films, Inc. (Martinsville, VA)로부터 얻어진다. 상기 웹은 4 mil 두께의 Dupont A 필름의 연속적인 웹 상으로 알루미늄을 증기 코팅시킴으로써 제조된다. 상기 웹 상으로 실질적으로 균일하게 코팅된 알루미늄의 양은 적어도 1 옴/sq의 저항을 얻기에 충분한 정도이다. 상기 웹은 분 당 5 피트 (1.5 m)의 속도로 움직이며, 접지된다. 전원에 의해서 증착 롤러에 가해지는 전압은 100 V였다. 코팅 작업 도중에, 포지티브 전하를 갖는 상기 습식 잉크 입자들은, 증착 롤러에 의해서 반발되며, 웹의 접지된 알루미늄에 더 친화력을 가지며, 여기에서 그들은 이러한 친화력에 의해서 그 위에 도금된다. 습식 잉크 혼합물의 고형분 백분율은 10-15 중량%이었으며, 평균 입자 크기는 약 3-10 ㎛이었다.

샘플이 이동 웹 상으로 코팅된 이후에, 롤 (36)과 같은 단일의 캘린더링 롤이 토너 층의 두께를 평탄화하기 위해서 사용되었다. 캘린더링 롤러는 150 V의 바이어스에 세팅되어, 포지티브로 대전된 입자들이 접지된 웹으로부터 이탈되는 것을 막는다.

코팅 스테이션의 하부 쪽에서는, 웹이 40℃로 세팅된 오븐에 포함된 건조 스테이션을 통하여 통과한다. 오븐을 통과하는 웹의 경로는 약 20 피트 (6.1 m)의 길이를 갖는다.

웹이 오븐을 빠져 나옴에 따라서, 상기 웹은 탈-이온화 구역을 통하여 통과함으로써, 건조 공정 도중에 얻었을지도 모르는 임의의 잠재적인 위험성 전하를 소산시키게 된다. 이어서, 건조된 토너 입자들은 웹으로부터 건조된 입자들을 제거하는 브러쉬 및 진공을 사용하는 입자 회수 스테이션에서 수집되며, 백 중에 포획된다.

건조된 토너 입자들에 대해서 대전 성능을 평가하기 위한 테스트를 수행하였다. 각 건조 토너들에 대한 테스트 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

실시예 #	D_v (㎛)	Q/M (μC/g)
실시예 #	D_v (㎛)	5분	15분	30분
7	4.5	2.49	4.79	6.31
8	3.9	40.70	53.97	77.91
9	9.0	56.44	62.34	63.90

하기 실시예 13 및 14는 본 발명의 건조 방법이 입자 크기 분포에 얼마나 적은 영향을 미치는가를 보여준다.

실시예 13

13 중량%의 토너 입자들을 포함하는 실시예 11로부터의 오가노졸 마젠타 습식 토너를 실시예 12의 공정을 사용하여 건조시켰다. 하기 데이터를 얻었으며, 본 발명의 방법을 사용하는 건조 시에, 오가노졸 입자들의 미세한 미립자 성질이 보존되며, 여기에서:

a₀ (%)는 습식 토너의 % 고형분이고;

a₁ (%)은 캘린더링 이후의 웹 상의 토너 페이스트의 % 고형분이고:

a₂ (%)는 건조 토너 입자들의 % 고형분이고,

T_g는 건조 토너 입자들의 유리 전이 온도이고,

D_v는 부피 평균화된 입자 크기들의 평균값이고,

D_N은 수 평균화된 입자 크기들의 평균값이다.

a₀ (%)	a₁ (%)	a₂ (%)	T_g (℃)
13	17.9	95.43	69.2

	습식	건식
분산 매체	Norpar	Norpar	물
D_v (마이크로미터)	2.94	2.88	3.94
D_N (마이크로미터)	1.39	1.13	0.963

실시예 14

13.5 중량%의 토너 입자들을 포함하는 실시예 10으로부터의 오가노졸 블랙 습식 토너를 사용하여 실시예 12의 공정을 반복하였다. 하기 데이터를 얻었으며, 이는 건조된 토너가 잘 분산되어 있다는 것을 보여준다.

a₀ (%)	a₁ (%)	a₂ (%)	T_g (℃)
13.5	19	98.1	74.7

	습식	건식
분산 매체	Norpar	Norpar	물
D_v (마이크로미터)	2.673	3.016	6.424
D_N (마이크로미터)	1.314	1.291	1.422

본 발명의 다른 구현예들은 여기에 개시된 본 발명의 명세서 또는 본 발명의 실시로부터 당업자에게 명백한 것이다. 여기에 개시된 원칙들 및 구현예들에 대한 다양한 생략, 변형, 및 변화들이, 하기 청구범위에 의해서 나타나는 본 발명의 진정한 범위 및 정신을 벗어남이 없이 당업자에 의해서 이루어질 수 있다.

여기에 인용된 모든 특허들, 특허 문헌들, 및 간행물들은 개별적으로 통합된 것과 마찬가지로 참고문헌으로서 통합된다.

본 발명에 따르면, 덩어리화 (aggregation), 응집화 (agglomeration), 융합 (fusing), 용융 (melting), 또는 다른 형태의 입자 응집이 실질적으로 최소화되는, 건식 및 습식 토너에 대한 건조 방법을 제공할 수 있다.

Claims

(a) 액체 캐리어에 분산된 대전 토너 입자들을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계;

(b) 상기 토너 입자들을 기판의 표면 상으로 코팅 방식으로 전달하는 것을 돕기 위해서, 상기 기판 표면의 전기적 특성을 사용하는 단계;

(c) 상기 토너 입자들이 상기 기판의 표면 상으로 코팅되는 동안에, 적어도 부분적으로 상기 토너를 건조시키는 단계; 및

(d) 상기 토너 입자들을 수집하고, 상기 수집된 입자들을 전자사진 토너 중으로 포함시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전 토너 입자들의 건조 방법.
제1항에 있어서, 상기 전자사진 토너를 화상형성 공정에서 사용할 수 있게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전자사진 토너를 화상형성 공정에서 사용할 수 있도록 제품화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 토너 입자들은 화학적으로 대전된 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전자사진 토너는 건식 토너인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체 캐리어는 비수성인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체 캐리어는 30 미만의 카우리 부탄올 수치를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 액체 캐리어가 유기 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전기적 특성이 전기적 바이어스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 토너 입자들이 양쪽성 코폴리머를 포함하는 하나 이상의 성분들로부터 유도된 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 기판의 표면 상에 상기 토너 입자들을 포함하는 코팅을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 코팅이 250 마이크로미터 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 기판의 표면 상에 상기 토너 입자들을 포함하는 코팅을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 코팅이 100 마이크로미터 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 기판의 표면 상에 상기 토너 입자들을 포함하는 코팅을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 토너 입자들이 평균 직경을 갖고, 상기 코팅이 코팅됨에 따라서 상기 토너 입자들의 상기 평균 직경의 10배 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅이 코팅됨에 따라서 상기 토너 입자들의 평균 직경의 5배 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 토너 입자들을 상기 기판의 표면 상에 전기이동식으로 (electophoretically) 직접 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 토너 입자들을 롤러로 전사하고, 이어서 상기 토너 입자들을 상기 롤러로부터 상기 기판의 표면으로 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 표면 상의 상기 토너 입자들의 코팅이 연속적인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 표면 상의 상기 토너 입자들의 코팅이 불연속적인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제16항에 있어서, 상기 롤러 및 상기 기판의 표면이 각각 전기적으로 바이어스되어진 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 건조 단계가 상기 토너 입자들의 병합 (coalescence)이 회피되는 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 건조 단계가 상기 습식 토너 입자들의 유효 T_g 미만의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 건조 단계가 상기 습식 토너 입자들의 유효 T_g보다 5℃ 미만 내지 25℃ 미만의 범위를 갖는 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 표면이 이동성 웹의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판의 표면이 이동성의, 전기적으로 바이어스된 웹의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 웹이 연속적인 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 웹이 공급 롤로부터 회수 롤로 이송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계가 상기 기판의 표면으로부터 적어도 부분적으로 건조된 토너 입자들을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제28항에 있어서, 상기 회수 단계가 상기 기판의 표면으로부터 상기 토너 입자들을 이동하게 하는 데에 도움을 주는 진공을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제28항에 있어서, 상기 회수 단계가 상기 토너 입자들을 상기 기판의 표면으로부터 물리적으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제30항에 있어서, 상기 이동 단계가 상기 기판의 표면으로부터 상기 토너 입자들을 브러쉬 (brush)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
(a) 액체 캐리어 중에 분산된 복수 개의 대전된 토너 입자들을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계;

(b) 상기 혼합물의 일부를 전기적으로 바이어스되며, 이동하는 웹 (web)으로 전사하는 단계;

(c) 상기 코팅된 토너 입자들을 적어도 부분적으로 건조시키는 단계;

(d) 상기 건조된 토너 입자들을 전자사진 토너 제품 내로 포함시키는 단계; 및

(e) 화상형성 방법에 사용하기 위해서 상기 전자사진 토너 제품을 제품화하는 단계

를 포함하는 전자사진 토너 제품을 제조하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 (b) 단계가 상기 혼합물의 일부를 전기적으로 바이어스된 롤러 상에 축적시키고, 상기 전기적으로 바이어스된 롤러로부터 상기 전기적으로 바이어스된 이동성 웹으로 상기 토너 입자들을 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상기 롤러 및 웹이 각각 상기 롤러 표면의 속도가 상기 웹 표면의 속도보다 더 큰 속도로 이동하는 표면들을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상기 웹 표면의 속도에 대한 상기 롤러 표면의 속도의 비가 1:1 내지 5:1의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
(a) 액체 캐리어 중에 분산된 복수 개의 대전된 토너 입자들을 포함하는 혼합물 공급원;

(b) 표면을 갖는 바이어스된 이동성 웹;

(c) 상기 공급원으로부터 상기 웹 표면으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅 방식으로 전달하도록 위치하는 바이어스된 롤러;

(d) 상기 웹 표면 상에 코팅된 습식 대전 토너 입자들이 적어도 부분적으로 건조되는 건조 구역 (drying zone); 및

(e) 상기 웹 표면으로부터 상기 건조된 토너 입자들의 적어도 일부가 제거되는 회수 구역 (recovery zone)

을 포함하는 토너 건조 장치.
(a) 어떻게 전기적 표면 특성이 기판의 표면 상의 습식 대전 토너 입자들의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보를 결정하는 단계;

(b) 상기 정보를 상기 기판의 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용하는 단계;

(c) 코팅된 입자들을 건조하는 단계; 및

(d) 건조된 입자들을 전자사진 토너 내로 포함시키는 단계

를 포함하는 대전 토너 입자들을 가공하는 방법.
(a) 어떻게 전기적으로 바이어스된 롤러의 롤러 속도 특성이 습식 대전 토너 입자들의 기판의 표면으로의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보를 결정하는 단계;

(b) 상기 정보를 상기 기판의 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용하는 단계;

(c) 코팅된 입자들을 건조하는 단계; 및

(d) 건조된 입자들을 전자사진 토너 내로 포함시키는 단계

를 포함하는 대전 토너 입자들을 가공하는 방법.
(a) 어떻게 전기적으로 바이어스된 롤러와 전기적으로 바이어스된 기판의 표면 사이의 갭이 습식 대전 토너 입자들의 기판의 표면으로의 코팅 두께에 영향을 미치는지를 나타내는 정보를 결정하는 단계;

(b) 상기 정보를 상기 기판의 표면 상으로 습식 대전 토너 입자들을 코팅하는데 사용하는 단계;

(c) 코팅된 입자들을 건조하는 단계; 및

(d) 건조된 입자들을 전자사진 토너 내로 포함시키는 단계

를 포함하는 대전 토너 입자들을 가공하는 방법.