KR100713780B1 - Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same - Google Patents
Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100713780B1 KR100713780B1 KR1020060004769A KR20060004769A KR100713780B1 KR 100713780 B1 KR100713780 B1 KR 100713780B1 KR 1020060004769 A KR1020060004769 A KR 1020060004769A KR 20060004769 A KR20060004769 A KR 20060004769A KR 100713780 B1 KR100713780 B1 KR 100713780B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- parts
- average particle
- particle size
- weight
- weight average
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0819—Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0827—Developers with toner particles characterised by their shape, e.g. degree of sphericity
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08702—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08706—Polymers of alkenyl-aromatic compounds
- G03G9/08708—Copolymers of styrene
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08702—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08706—Polymers of alkenyl-aromatic compounds
- G03G9/08708—Copolymers of styrene
- G03G9/08711—Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/09—Colouring agents for toner particles
- G03G9/0906—Organic dyes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/09—Colouring agents for toner particles
- G03G9/0906—Organic dyes
- G03G9/0924—Dyes characterised by specific substituents
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09708—Inorganic compounds
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09708—Inorganic compounds
- G03G9/09725—Silicon-oxides; Silicates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09733—Organic compounds
Abstract
본 발명은 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 비자성 일성분계 칼라 토너 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 2종의 구형 유기분말이 서로의 표면에 코팅된 코팅 유기분말을 제조한 후, 토너 모입자의 표면에 1차 코팅하고, 여기에 실리카 및 이산화티탄이 혼합 코팅된 코팅 무기분말을 2차 코팅하여 토너 모입자가 유기분말 및 무기분말로 다단계로 코팅된 비자성 일성분계 칼라 토너 및 이의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a nonmagnetic one-component color toner capable of improving print quality and a method of manufacturing the same. More specifically, after preparing a coating organic powder in which two spherical organic powders are coated on each other's surface, first coating the surface of the toner base particles, and coating coated inorganic powder with silica and titanium dioxide mixed therein The secondary coating provides a non-magnetic one-component color toner in which the toner base particles are multi-coated with an organic powder and an inorganic powder, and a manufacturing method thereof.
상기 제조된 칼라 토너는 대전 분포가 좁고 고대전성을 가져서 화상 농도 및 전사효율이 우수할 뿐만 아니라, 장기신뢰성이 향상되고 감광 드럼 및 대전 롤러의 오염현상을 방지하여 간접전사방식이나 탠덤방식의 고속칼라 프린터 등에 바람직하게 적용된다.The manufactured color toner has a narrow charge distribution and high conductivity, which not only has excellent image density and transfer efficiency, but also improves long-term reliability and prevents contamination of photosensitive drums and charging rollers. It is preferably applied to a printer or the like.
비자성 일성분계 칼라 토너, 유기 분말, 실리카, 고대전성, 대전유지성, 고화상농도, 고전사효율, 장기신뢰성, PCR 오염 Non-magnetic one-component color toner, organic powder, silica, high conductivity, antistatic property, high image density, high thermal efficiency, long-term reliability, PCR contamination
Description
도 1은 본 발명에 따른 비자성 일성분계 칼라 토너의 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a nonmagnetic one-component color toner according to the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 토너 모입자에 1차 코팅 후 얻어진 입자의 표면 상태를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다. Figure 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the surface state of the particles obtained after the primary coating on the toner base particles according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 토너 모입자에 1차 코팅 후 얻어진 입자의 유기분말간에 코팅된 상태를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a state in which the toner base particles are coated between the organic powders of the particles obtained after the first coating on the toner base particles.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 1차 코팅 후, 2차 코팅하여 얻어진 입자의 표면 상태를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다. Figure 4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the surface state of the particles obtained by the second coating after the first coating, according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 1차 코팅 후, 2차 코팅하여 얻어진 입자의 무기분말간에 코팅된 상태를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다. FIG. 5 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a state in which inorganic particles of the particles obtained by the second coating and the second coating are coated according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 대전 분포가 좁고 고대전성을 가지고 화상농도 및 전사효율이 우 수할 뿐만 아니라 장기신뢰성이 향상된 비자성 일성분계 칼라 토너 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nonmagnetic one-component color toner having a narrow charge distribution, high conductivity, excellent image density and transfer efficiency, and improved long-term reliability, and a manufacturing method thereof.
최근 프린트 기술은 디지털화와 함께 칼라화가 급속하게 진행되고 있으며, 디지털 기기의 보급에 따라 고품질 및 고화질의 화상을 구현하기 위한 화상 형성 방법 및 이때 사용되는 토너의 개선방안에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다.In recent years, color printing is rapidly progressing with digitization, and researches on an image forming method for realizing high quality and high quality images and improvement methods of toner used at this time are actively conducted with the spread of digital devices.
일반적으로 토너의 제조는 바인더 수지, 착색제, 전하제어제 및 이형제 등을 원료를 사용하여 혼련 분쇄법, 현탁 중합법, 에멀젼화 중합법 및 에멀젼 응집법(emulsion aggregate) 등에 의해 제조되고 있다. In general, toner is manufactured by kneading pulverization, suspension polymerization, emulsification polymerization, emulsion aggregation, and the like using a binder resin, a colorant, a charge control agent, a release agent, and the like as raw materials.
이러한 토너 입자들은 마찰 대전법에 의해서 현상이 되고, 현상된 정전잠상의 극성에 따라서 정, 또는 부의 전하를 보유하게 된다. 이때 토너의 대전 성능은 상기와 같은 내부 배합에 의해서도 좌우되지만, 주로 표면에 첨가되는 첨가제에 의해서 더 많은 영향을 받기 때문에 첨가제의 배합, 및 첨가 방법의 변경에 의한 대전 성능이 조절된다.These toner particles are developed by the triboelectric charging method and retain positive or negative charges depending on the polarity of the developed electrostatic latent image. At this time, the charging performance of the toner is also influenced by the internal blending as described above. However, since the toner is more affected by the additive added to the surface, the charging performance is controlled by the blending of the additive and the addition method.
일반적으로 토너에 사용되는 첨가제는 현상공정에서 토너 공급부에서 현상 슬리브를 회전시키는 회전부에 관련된 저항을 감소시키고, 대전블레이드(charging blade) 등에 토너가 융착되거나 토너끼리 응집되는 것을 억제하기 위해 사용한다. 또한, 낮은 토오크로 균일하고 안정된 토너 층을 얻을 수가 있도록 만들어 주는 역할을 할 뿐만이 아니라 특정한 범위의 마찰 대전 특성을 가지도록 할 뿐만이 아니라, 대전특성을 안정화시킴과 동시에 대전 유지성을 향상시킨다. 그러나 토너의 표면에 첨가제가 균일하게 첨가되지 않을 경우 입자의 대전성이 서로 상이하여 균 일한 화상을 얻을 수 없게 된다. 또한 첨가제가 토너 표면에 균일하게 입혀진 경우에도 비자성 일성분계 토너에서는 인쇄를 진행함에 따라 토너에 가해지는 압력에 의해 토너-토너, 토너-대전블레이드(charging blade), 또는 토너-슬리브(sleeve) 간의 응집이 발생할 수 있고, 이러한 경우 장기적으로 화상이 흐려지고 불균일하게 되는 현상을 나타내게 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 적절한 첨가제의 선택과 함량 및 입경 등에 대한 설계가 매우 중요하다.In general, additives used in toner are used to reduce the resistance associated with the rotating portion that rotates the developing sleeve in the toner supply portion in the developing process, and to suppress the toner from fusing to a charging blade or the like and agglomeration of the toners. In addition, it not only serves to obtain a uniform and stable toner layer with low torque, but also has a specific range of frictional charging characteristics, stabilizes charging characteristics and improves charge retention. However, when additives are not uniformly added to the surface of the toner, the charging properties of the particles are different from each other, so that a uniform image cannot be obtained. In addition, even when the additive is uniformly coated on the surface of the toner, in the non-magnetic one-component toner, the pressure applied to the toner as the printing proceeds, the toner-toner, the toner-charging blade, or the toner-sleeve Agglomeration may occur, in which case the image becomes blurred and uneven in the long term. Therefore, in order to solve this problem, it is very important to select the appropriate additives and design the content and particle size.
특히 최근의 급격한 디지털 기기의 발달에 따라 고화질화, 고속화 및 칼라화가 급속히 진행되고 있어 보다 높고 정확한 전사 성능 및 장기적으로 안정된 대전 성능을 지니는 토너가 요구된다. In particular, with the recent rapid development of digital devices, high quality, high speed, and colorization are rapidly progressing, so that a toner having higher and accurate transfer performance and stable charging performance in the long term is required.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 대전 분포가 좁고 고대전성을 가지며, 화상농도와 전사효율이 우수할 뿐만 아니라, 대전 유지성을 현저히 향상시켜 장기신뢰성이 우수하고, 감광 드럼 및 대전 롤러에 오염이 발생하지 않는 비자성 일성분계 칼라 토너 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention for solving the above problems has a narrow charge distribution and high conductivity, not only excellent in image density and transfer efficiency, but also significantly improves charge retention, and has excellent long-term reliability, and contaminates the photosensitive drum and the charging roller. An object of the present invention is to provide a non-magnetic one-component color toner that does not occur and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토너 모입자 표면에 토너 모입자 표면에 형성된 1차 코팅층과 2차 코팅층을 포함하며, 상기 1차 코팅층은 2 종의 유기분말이 서로의 표면에 코팅된 코팅 유기분말을 함유하고, 상기 2차 코팅층은 실리카 및 이산화티탄이 서로의 표면에 코팅된 코팅 무기분말을 함유하는 비자성 일성분계 프린팅 시스템용 칼라 토너를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a primary coating layer and a secondary coating layer formed on the surface of the toner base particles on the surface of the toner base particles, the primary coating layer is a coating in which two organic powders are coated on the surface of each other An organic powder is contained, and the secondary coating layer provides a color toner for a nonmagnetic one-component printing system containing a coated inorganic powder in which silica and titanium dioxide are coated on each other's surface.
또한 본 발명은 In addition, the present invention
a) 2종의 구형 유기분말을 혼합하여 서로의 표면에 코팅하여 코팅 유기분말을 제조하는 단계; a) mixing two spherical organic powders and coating them on the surface of each other to prepare a coated organic powder;
b) 상기 코팅 유기분말을 토너 모입자의 표면에 코팅하여 제1 코팅층을 갖는 토너모입자를 제조하는 단계; b) coating the coated organic powder on the surface of the toner base particles to prepare toner base particles having a first coating layer;
c) 실리카 및 이산화티탄을 혼합하여 서로의 표면에 코팅하여 코팅 무기분말을 제조하는 단계; 및c) mixing silica and titanium dioxide and coating the surface of each other to prepare a coated inorganic powder; And
d) 상기 코팅 무기분말을 단계 b)의 제1코팅층을 토너 모입자를 코팅하여 제2 코팅층을 형성하는 단계d) coating the coated inorganic powder with toner base particles on the first coating layer of step b) to form a second coating layer;
를 포함하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a nonmagnetic one-component color toner comprising a.
이때 상기 비자성 일성분계 칼라 토너는 토너 모입자 100 중량부에 대하여 평균입경이 0.1 ㎛ 내지 1.8 ㎛인 각각의 구형 유기분말을 0.1 내지 2.0 중량부로, 평균입경이 3 nm 내지 40 nm의 실리카 분말을 1.0 내지 4.0 중량부로 포함하고, 평균입경이 80 내지 200 nm인 이산화티탄 분말을 0.1 내지 2.0 중량부로 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the non-magnetic one-component color toner is 0.1 to 2.0 parts by weight of each spherical organic powder having an average particle size of 0.1 μm to 1.8 μm and silica powder having an average particle size of 3 nm to 40 nm based on 100 parts by weight of the toner base particles. It is preferable to include 1.0 to 4.0 parts by weight, and 0.1 to 2.0 parts by weight of titanium dioxide powder having an average particle diameter of 80 to 200 nm.
상기 제1 코팅층의 두께는 10 nm 내지 200 nm이고, 제2 코팅층은 3 nm 내지200 nm의 두께를 가진다. The thickness of the first coating layer is 10 nm to 200 nm, the second coating layer has a thickness of 3 nm to 200 nm.
또한 상기 토너 모입자는 바인더 수지, 착색제 및 대전제어제를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the toner base particles preferably include a binder resin, a colorant, and a charge control agent.
상기 칼라 토너의 코팅은 헨셀믹서, 터빈형 교반기, 슈퍼믹서, 하이브리다 이저로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종의 혼합기를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.Coating of the color toner is preferably performed by using one kind of mixer selected from the group consisting of a Henschel mixer, a turbine type stirrer, a super mixer, and a hybridizer.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
토너 입자의 표면에 존재하는 첨가제의 특성은 토너의 대전성능 및 대전 유지성에 크게 관여한다.The properties of the additives present on the surface of the toner particles are greatly related to the charge performance and charge retention of the toner.
도 1은 본 발명에 따른 비자성 일성분계 칼라 토너의 구조를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 칼라 토너는 토너 모입자 10 표면에 형성된 제1코팅층 20 과 제2코팅층 30을 포함하며, 상기 제1코팅층은 2 종의 유기분말이 서로의 표면에 코팅된 코팅 유기분말을 함유하고, 상기 제2 코팅층은 실리카 및 이산화티탄이 서로의 표면에 코팅된 코팅 무기분말을 함유한다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a nonmagnetic one-component color toner according to the present invention. Referring to FIG. 1, the color toner according to the present invention includes a
상기 토너 모입자(10)는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 바인더 수지, 착색제 및 대전 제어제를 필수 성분으로 하고 혼련 분쇄법, 현탁중합법, 에멀젼화 중합법 및 에멀전 응집법(emulsion aggregate) 중 하나의 방법에 의해 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입 사용하며, 구형 또는 부정형의 입자 형태를 갖는다. 이때 상기 토너 모입자는 필요에 따라 유동성 촉진제 및 이형제등과 같은 기타 첨가제를 1종 이상 더욱 포함할 수 있다. 일예로 상기 토너 모입자(10)는 바인더 90 내지 120 중량부, 착색제 0.5 내지 20 중량부 및 대전 제어제 0.1 내지 10 중량부를 포함하고, 유동성 촉진제 또는 이형제를 각각 0.1 내지 10 중량부 포함한다.The
사용가능한 바인더 수지는 폴리 아크릴산 메틸, 폴리 아크릴산 에틸, 폴리 아크릴산 부틸, 폴리 아크릴산 2-에틸 헥실 또는 폴리 아크릴산 라우릴 등의 아크릴산 에스테르 중합체; 폴리 메타크릴산 메틸, 폴리 메타크릴산 부틸, 폴리 메타크릴산 헥실, 폴리 메타크릴산 2-에틸 헥실 또는 폴리 메타크릴산 라우릴 등의 메타크릴산 에스테르 중합체; 아크릴산 에스테르와 메타아크릴산 에스테르와의 공중합체; 스틸렌계 단량체와 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르와의 공중합체; 폴리 초산 비닐, 폴리 프로피온산 비닐, 폴리 낙산 비닐, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 에틸렌계 중합체 및 그 공중합체; 스틸렌 부타디엔 공중합체, 스틸렌 이소프렌 공중합체, 또는 스틸렌 말레산 공중합체 등의 스틸렌계 공중합체; 폴리스틸렌계 수지; 폴리비닐 에테르계 수지; 폴리비닐 케톤계 수지; 폴리에스테르계 수지; 폴리우레탄계 수지; 에폭시 수지; 또는 실리콘 수지 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.Binder resins that can be used include acrylic acid ester polymers such as polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, 2-ethylhexyl polyacrylate, or lauryl polyacrylate; Methacrylic acid ester polymers such as polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyhexyl methacrylate, polyethyl methacrylate 2-ethyl hexyl, or lauryl polymethacrylate; Copolymers of acrylic esters with methacrylic acid esters; Copolymers of styrene monomers with acrylic or methacrylic esters; Ethylene polymers and copolymers thereof, such as polyvinyl acetate, polyvinyl propionate, polyvinyl butyrate, polyethylene or polypropylene; Styrene-based copolymers such as styrene butadiene copolymer, styrene isoprene copolymer, or styrene maleic acid copolymer; Polystyrene-based resins; Polyvinyl ether resins; Polyvinyl ketone resins; Polyester-based resins; Polyurethane-based resins; Epoxy resins; Or silicone resin etc. are used individually or in mixture.
바람직하게는 상기 폴리머는 폴리스틸렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 스티렌 아크릴산 알킬 공중합체, 스티렌 메타크릴산 알킬 공중합체, C1 내지 C18의 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌 부타디엔 공중합체, 및 스티렌 말레산 공중합체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상이 가능하다. Preferably the polymer is a polystyrene resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, alkyl styrene acrylate, alkyl styrene methacrylate copolymer, styrene acrylonitrile copolymer of C1 to C18, styrene butadiene air At least one selected from the group consisting of copolymers and styrene maleic acid copolymers is possible.
착색제는 충분한 농도의 가시상을 형성하기 위한 것으로 통상적으로 칼라 프린팅에 사용되는 시안, 마젠타, 옐로 및 블랙을 나타낼 수 자성분, 염료 및 안료가 사용된다. 이때 착색제 중 블랙은 카본 블랙이 주로 사용된다. Colorants are used to form a visual image of sufficient concentration, and magnetic powders, dyes and pigments are commonly used which may represent cyan, magenta, yellow and black used in color printing. In this case, carbon black is mainly used as the black colorant.
대표적으로 옐로 착색제로는 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 안트 라퀴논 화합물, 아조 금속 착체 또는 알릴 아미드 화합물이 가능하며 직접 합성하거나 시판되는 것을 구입하여 사용한다. 일예로, 상기 옐로 착색제로는 C.I.안료·옐로 97, C.I.안료·옐로 12, C.I.안료· 옐로 17, C.I.안료· 옐로 14, C.I.안료·옐로 13, C.I.안료·옐로 16, C.I.안료·옐로 81, C.I.안료·옐로 126 및 C.I.안료·옐로 127 등이 사용되고 있다.Typically, yellow colorants include condensed nitrogen compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes or allyl amide compounds, which are directly synthesized or commercially available. For example, as the yellow colorant CI pigment yellow 97, CI pigment yellow 12, CI pigment yellow 17, CI pigment yellow 14, CI pigment yellow 13, CI pigment yellow 16, CI pigment yellow 81, CI pigment yellow 126, CI pigment yellow 127, etc. are used.
마젠타 착색제로는 축합 질소 화합물, 안트라퀴논, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이크 화합물, 나프톨 화합물, 벤조이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 또는 페릴렌 화합물이 사용되며, 로즈벤갈, C.I. 안료·레드 48:1, C.I.안료·레드 48:4, C.I. 안료·레드 122, C.I.안료·레드 57:1 및 C.I.안료·레드 257 등이 가능하다.As magenta colorants, condensed nitrogen compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, base dye lake compounds, naphthol compounds, benzoimidazole compounds, thioindigo compounds, or perylene compounds are used. Rosebengal, C.I. Pigment red 48: 1, C.I. pigment, red 48: 4, C.I. Pigment red 122, C.I. pigment, red 57: 1 and C.I. pigment, red 257, and the like.
시안 착색제로는 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라퀴논 화합물, 또는 염기 염료 레이크 화합물 등이 사용되며, 니구로신 염료, 아닐린 블루, 카르코일 블루, 크롬 옐로, 군청색 블루, 듀폰 오일 레드, 메틸렌 블루 염화물, 프탈로시아닌 블루, 램프 블랙, C.I.안료·블루 9, C.I.안료·블루 15, C.I.안료·블루 15:1 및 C.I.안료·블루 15:3 등이 가능하다.As the cyan colorant, a phthalocyanine compound and derivatives thereof, an anthraquinone compound, or a base dye lake compound, etc. are used. Phthalocyanine blue, lamp black, CI pigment blue 9, CI pigment blue 15, CI pigment blue 15: 1 and CI pigment blue 15: 3 etc. are possible.
대전 제어제는 부대전성 대전 제어제로는 함금속아조염료, 살리실산 화합물 등이 사용될 수 있고, 정대전성 대전 제어제로는 니그로신염료, 제 4 급 암모늄염 등이 사용가능하다.As the charge control agent, a metal azo dye, a salicylic acid compound, etc. may be used as the auxiliary charge control agent, and a nigrosine dye, a quaternary ammonium salt, or the like may be used as the antistatic charge control agent.
추가로 첨가되는 유동성 촉진제는 헥사메틸디실라잔, 디메틸 디클로로 실 란, 옥틸 트리 메톡시 실란 등의 소수화 처리가 가해진 SiO2, TiO2, MgO, Al2O3, ZnO, Fe2O3, CaO, BaSO4, CeO2, K2O, Na2O, ZrO2, CaOㆍSiO2, 및 K2OㆍSiO2, Al2O3ㆍSiO2로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상 선택하여 통상적인 함량 범위 내에서 적절히 사용된다.Additional flow promoters include SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , ZnO, Fe 2 O 3 , CaO with hydrophobization treatment such as hexamethyldisilazane, dimethyl dichlorosilane, octyl trimethoxy silane, etc. , BaSO 4 , CeO 2 , K 2 O, Na 2 O, ZrO 2 , CaOSiO 2 , and K 2 O.SiO 2 , Al 2 O 3 ㆍ SiO 2 It is suitably used within the range.
또한 이형제는 토너 모입자(10)의 오프-세트(off-set)를 방지하기 위해 사용되며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 각종 왁스류와 저분자량 올레핀계 수지가 가능하다. 대표적으로, 올레핀계 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 프로필렌에틸렌 공중합체 등을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the release agent is used to prevent off-set of the
특히, 본 발명에서는 전술한 바의 조성을 가지는 토너 모입자(10)에 토너로서의 여러 가지 특성을 향상시키기 위해 코팅 유기분말 및 코팅 무기분말을 순차적으로 코팅하여 토너 모입자(10)의 표면에 제1 코팅층(20) 및 제2 코팅층(30)을 형성한다.Particularly, in the present invention, the coating organic powder and the coating inorganic powder are sequentially coated on the surface of the
상기 제1 코팅층(20)에 존재하는 코팅 유기분말은 감광 드럼 표면의 대전 시 대전블레이드(charging blade)의 표면과 접촉하여 마찰저항을 줄여 슬리브와 대전블레이드 사이에서 토너가 받는 마찰 저항을 낮춰 감광 드럼에서의 토너 입자의 고체 침착을 방지함으로써 장기적으로 안정적인 화상을 얻을 수 있게 한다. 또한, 후속의 제2 코팅층(30)을 형성하는 코팅 무기분말이 토너 모입자에 잘 점착되게 해줄 뿐만 아니라 토너 입자들간의 응집력(adhesion force)을 낮춰 대전 특성을 유지시키는 역할을 한다.The coating organic powder present in the
이러한 역할을 수행하기 위해 상기 제1 코팅층(20)은 서로 다른 크기의 2종의 유기분말을 서로 혼합하여 코팅 유기분말을 제조한 다음, 토너 모입자의 표면을 코팅한다. In order to perform this role, the
상기 제1 코팅층(20)을 형성하는 코팅 유기분말은 서로 다른 크기의 것을 사용함으로써 도 1에서 보이는 바와 같이 크기가 적은 구형의 유기분말이 상기 부정형 토너 모입자 표면의 오목(concave)한 부분을 효과적으로 채운다. 그 결과, 부정형의 토너 모입자가 균일한 표면을 가지는 구형 입자로 형성된 토너 모입자와 같은 거동을 나타내고, 이를 포함하는 각각의 토너 입자가 균일한 표면 대전 특성을 가져 현상 슬리브 상에 균일한 토너 입자층을 형성하여 균일한 화상을 장기적으로 얻을 수 있고, 전사 효율을 향상시킨다. 그러나, 종래와 같이 한가지 종류의 유기분말을 사용하게 되면 토너 모입자 표면의 다양한 크기 및 형태의 오목한 부분을 효과적으로 메우지 못함에 따라 최종 제조된 토너 입자 표면이 불균일해져 균일한 대전 특성을 효과를 얻을 수 없다.As the coating organic powder forming the
상기 제1 코팅층(20)을 형성하는 2종의 유기분말은 각각 수평균 입경 이 0.1 ㎛ 내지 1.8 ㎛인 것을 혼합하되, 입경의 크기를 달리하여 혼합하는 것이 바람직하다. 만약 상기 유기분말의 입경이 1.8 ㎛ 보다 크게 되면 토너 입자 표면과의 부착성이 크게 저하되고, 원래 목적하는 바인 부정형 토너 입자 표면의 오목한 부분에 효과적으로 부착될 수가 없게 되어 구형 입자들이 가지는 균일한 대전 특성에 의한 효과를 거둘 수가 없게 된다. 이와 반대로, 0.1 ㎛ 보다낮으면 대전블레이드와의 마찰 저항을 충분히 낮출 수 없을 뿐만 아니라 소기의 목적인 부정형 토너 입 자의 표면에 오목한 부분을 충분히 메우지 못해서 구형화와 같은 효과를 거두기가 어렵게 될 수도 있고 너무 작은 입자들은 그 제어가 어려워서 토너 모입자(10)의 원하는 위치에 들어가기 어렵게 되므로, 상기 범위 내에서 적절히 선택된다.The two organic powders forming the
이러한 제1 코팅층(20)의 두께는 최소 10 nm에서 200 nm의 두께를 가진다. 특히, 본 발명의 제1 코팅층(20)이 형성된 토너 입자의 크기는 상기 제1 코팅층(20)을 형성하는 유기 분말이 순차적으로 토너 모입자(10)의 표면을 균일하게 코팅하는 것이 아니라 오목한 부분에 채워지는 바, 전체적인 토너 입자의 평균 크기(수평균)는 최초 토너 모입자(10)의 크기와 비교하였을 때 부분적으로는 차이가 날수 있으나, 전체 평균하였을 때, 토너 입자의 크기에 큰 영향을 미치지는 않는다. The thickness of the
이러한 구형 코팅 유기분말의 함량은 토너 표면과의 부착성 및 제2 코팅층(20)과의 점착성 등을 고려하여 결정되며, 바람직하기로 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.2 내지 4.0 중량부를 사용하며, 각각의 유기분말은 0.1 내지 2.0 중량부로 사용한다. 만약, 상기 코팅 유기분말의 함량이 0.2 중량부 미만이면 유기분말을 첨가함으로써 얻어지는 효과를 기대하기 어렵고, 4.0 중량부를 초과하게 되면 균일한 대전특성을 얻을 수 없을 뿐만이 아니라 대전 롤러 또는 드럼이 오염되어 전사효율을 크게 낮춘다.The content of the spherical coated organic powder is determined in consideration of adhesion to the surface of the toner and adhesion to the
사용가능한 유기분말은 통상적으로 이 분야에서 사용되는 고분자가 가능하며, 대표적으로 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 에틸스티렌, 페닐스티렌, 클로로스티렌, 헥실스티렌, 옥틸스티렌, 노닐스티렌 등의 스티렌류; 비닐클로라이드 및 비닐플로라이드로 이루어진 그룹 중에서 선택된 비닐 할라이드류; 비닐아세테이트, 비닐벤조에이트의 비닐에스테르류; 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 및 페닐아크릴레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택된 메타크릴레이트류; 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴로 이루어진 그룹 중에서 선택된 아크릴산 유도체류; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 페닐아크릴레이트로 이루어진 그룹 중에서 선택된 아크릴레이트류; 테트라플루오르에틸렌; 및 1,1-디플루오르에틸렌으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 단량체로 이루어진 단일 또는 공중합체가 가능하고, 상기 단일 또는 공중합체와 스티렌계 수지, 에폭시 수지 폴리에스테르 수지 또는 폴리우레탄 수지와 블렌딩하여 사용할 수도 있다.The organic powder to be used may be a polymer commonly used in this field, and typically, styrenes such as styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, ethyl styrene, phenyl styrene, chloro styrene, hexyl styrene, octyl styrene, and nonyl styrene; Vinyl halides selected from the group consisting of vinyl chloride and vinyl fluoride; Vinyl esters of vinyl acetate and vinyl benzoate; Methacrylates selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and phenyl acrylate; Acrylic acid derivatives selected from the group consisting of acrylonitrile and methacrylonitrile; Acrylates selected from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and phenyl acrylate; Tetrafluoroethylene; And a single or copolymer consisting of at least one monomer selected from the group consisting of 1,1-difluoroethylene, and may be used by blending the single or copolymer with a styrene-based resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a polyurethane resin. It may be.
본 발명의 바람직한 시험예에 따르면, 유기분말의 평균 입경 및 함량을 변화시켜가며 화상농도, 전사효율, 장기성 및 드럼 오염성을 측정한 결과, 본 발명에서 제시한 평균 입경 및 함량을 벗어난 경우와 비교하여 상기 모든 시험에서 우수함을 알 수 있었다(표 7 참조).According to a preferred test example of the present invention, by varying the average particle diameter and content of the organic powder and measuring the image concentration, transfer efficiency, long-term and drum contamination, compared with the case of out of the average particle diameter and content suggested in the present invention It was found to be excellent in all the above tests (see Table 7).
한편, 본 발명에 따라 제2 코팅층(30)을 형성하는 코팅 무기분말은 실리카 및 이산화티탄이 사용된다. Meanwhile, silica and titanium dioxide are used as the coating inorganic powder to form the
상기 제2 코팅층(30)에 존재하는 무기분말 중 실리카는 드럼과의 부착력을 낮추어 토너의 전사 효율을 향상시키고, 전기적 저항이 낮은 이산화티탄으로 인해 슬리브 상의 토너 입자층 중 특정 범위에 해당되는 대전 특성을 가지는 토너 입자들의 수를 상대적으로 높여 계조성을 증가시킨다. 구체적으로, 비교적 적은 입경 을 가지는 실리카와 상대적으로 큰 입경을 가지는 이산화티탄을 혼합하여 상기 이산화티탄 표면에 실리카가 코팅된 구조를 갖는다.Of the inorganic powder present in the
이러한 제2 코팅층(30)의 두께 또한 제1 코팅층(20)과 유사하게 한정하기는 어려우나 상기 제1 코팅층(20)이 토너 모입자(10)에 대하여 어느 정도 구형을 형성할 수 있도록 형성되고, 이 층상에 형성된 제2 코팅층(30)은 비교적 균일한 두께로 형성될 수 있으며, 3 nm 내지 400nm 의 두께로 형성된다.Although it is difficult to limit the thickness of the
상기 실리카는 박리성이 우수하여 토너와 드럼 사이의 부착력을 낮추는 역할을 하며, 입경 크기가 3-40 nm, 바람직하기로 5-30 nm인 것을 사용한다. 이때 상기 실리카의 입경이 40 nm 보다 큰 경우 제1 코팅층(20)과의 점착력이 저하되고, 3 nm 보다 적은 경우 토너와 드럼 사이의 부착력을 충분히 낮출 수 없어 상기 범위 내에서 적절히 선택하여 사용한다.The silica is excellent in peelability and serves to lower the adhesion between the toner and the drum, and a particle size of 3-40 nm, preferably 5-30 nm, is used. At this time, when the particle size of the silica is larger than 40 nm, the adhesive strength with the
이러한 실리카의 함량은 토너와 드럼과의 부착력 및 제1 코팅층(20)과의 점착력을 고려하여 결정되며, 바람직하기로 각각 토너 모입자(10) 100 중량부에 대하여 1.0 내지 4.0 중량부, 바람직하기로 1.5 내지 3.5 중량부로 사용한다. 만약 그 함량이 4.0 중량부를 초과하게 되면 제1 코팅층(20)과의 점착력이 낮아지고, 실리카가 지닌 환경 의존성에 의해 저온 저습 환경 하에서 화상 농도 얼룩이 발생하거나 고온 고습 환경 하에서 비화상부의 오염 문제가 심각해지고, 1.0 중량부 미만이면 실리카 첨가에 따른 토너 입자와 드럼 간의 부착력 저하를 얻기 힘들어 전사 효율이 낮아지는 문제가 발생하므로 상기 범위 내에서 적절히 조절하는 것이 바람직하다.The silica content is determined in consideration of the adhesion between the toner and the drum and the adhesion between the
사용가능한 실리카는 실리카 자체 또는 고온 고습 또는 저온 저습 하에서 대전특성을 유지시켜 전사효율을 유지하는 환경특성(environmental characteristics)을 향상시키기 위해 표면 처리제에 의해 실리카 표면을 처리한 것을 사용할 수 있다. 이때 표면 처리는 실란 화합물이 사용될 수 있으며, 대표적으로 디메틸디클로로실란(Dimethyldichlorosilane), 디메틸폴리실록산(Dimethylpolysiloxane), 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane), 아미노실란(Aminosilane), 알킬실란(Alkylsilane), 옥타메틸씨클로테트라실록산(Octamethylcyclotetrasiloxane)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 표면개질제로 개질시켜 사용한다. The usable silica can be used by treating the silica surface with a surface treatment agent to improve environmental characteristics of maintaining the charging efficiency by maintaining the charging properties under the silica itself or high temperature, high humidity or low temperature and low humidity. At this time, the surface treatment may be used a silane compound, typically dimethyldichlorosilane (Dimethyldichlorosilane), dimethylpolysiloxane (Dimethylpolysiloxane), hexamethyldisilazane (Hexamethyldisilazane), aminosilane (Aminosilane), alkylsilane (Alkylsilane, octamethylcyclo It is used by modifying with a surface modifier selected from the group consisting of tetrasiloxane (Octamethylcyclotetrasiloxane).
이산화티탄은 전기 저항이 실리카에 비하여 낮고 전하 교환성이 높아 전하 분포를 좁혀줘 계조성을 향상시켜 화상이 부드럽게 보이게 하고 사진 같은 화상을 재현할 수 있을 뿐만 아니라 실리카의 낮은 환경 의존성을 보상하는 역할을 한다. 바람직하기로, 상기 이산화티탄은 고온에서 안정한 러타일(rutile) 또는 저온에서 안정한 아나타제(anatase) 구조를 가진 것이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있으며, 80 내지 200 nm, 바람직하기로 100 내지 150 nm의 입경 범위 내에서 사용한다. 만약 상기 이산화티탄의 입경이 200 nm 보다 크게 되면 제1 코팅층(20)과의 점착력이 저하되고 80 nm 보다 작으면 이산화티탄 첨가에 따른 효과를 얻을 수 없게 되어 상기 범위 내의 것을 선택한다. Titanium dioxide has lower electrical resistance and higher charge exchangeability than silica, which narrows the charge distribution, improves gradation, makes images look smoother, reproduces photographic images, and compensates for the low environmental dependence of silica. . Preferably, the titanium dioxide may be used alone or in combination with a stable rutile at high temperature or anatase structure at low temperature, and may be used in a range of 80 to 200 nm, preferably 100 to 150 nm. Use within range. If the particle size of the titanium dioxide is larger than 200 nm, the adhesion with the
이러한 이산화티탄의 함량은 바람직하기로 각각 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2.0 중량부, 바람직하기로 0.15 내지 1.8 중량부로 사용한다. 만 약 그 함량이 2.0 중량부를 초과하게 되면 제1 코팅층(20)과의 점착이 어렵게 되고 감광 드럼상에 스크래치를 만들어 드럼 필르밍(drum filiming)을 일으킬 수 있고, 1.0 중량부 미만이면 이산화티탄 첨가에 따른 효과를 얻을 수 없는 바, 상기 범위 내에서 적절히 조절하는 것이 바람직하다.The content of such titanium dioxide is preferably used in an amount of 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.15 to 1.8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base particles, respectively. If the content exceeds 2.0 parts by weight, the adhesion with the
본 발명의 바람직한 시험예에 따르면, 상기 실리카 및 이산화티탄의 평균 입경 및 함량을 변화시켜가며 화상농도, 전사효율, 장기안정성 및 드럼 오염성을 측정한 결과, 본 발명에서 제시한 평균 입경 및 함량을 벗어난 경우와 비교하여 상기 모든 시험에서 우수함을 알 수 있었다(표 8 및 표 11 참조).According to a preferred test example of the present invention, by varying the average particle diameter and content of the silica and titanium dioxide, and measured the image concentration, transfer efficiency, long-term stability and drum contamination, the average particle diameter and content of the present invention It was found to be excellent in all the above tests compared to the case (see Table 8 and Table 11).
이하 본 발명에 따른 비자성 일성분계 칼라토너의 제조를 각 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the preparation of the nonmagnetic one-component color toner according to the present invention will be described in more detail at each step.
a) 코팅 유기분말 제조단계a) coating organic powder manufacturing step
단계 a)에서는 2종의 구형의 유기분말을 혼합하여 각각의 입자 표면에 서로의 입자를 코팅한다. In step a), two spherical organic powders are mixed to coat the particles with each other on the surface of each particle.
바람직하기로 상기 구형 유기분말은 1종의 유기분말은 적은 입경을 갖는 것을 선택하고, 다른 유기분말을 상대적으로 큰 입경을 갖는 것을 선택하여 서로 간의 입자 코팅이 용이하도록 한다.Preferably, the spherical organic powder is one of the organic powder is selected to have a small particle size, the other organic powder is selected to have a relatively large particle size to facilitate particle coating between each other.
본 발명에 따른 유기분말끼리의 코팅(coating)은 증착(deposition)과 같은 방법에 의한 코팅과 다르며, 상기 코팅을 수행하기 위한 혼합의 개념도 일반적인 분말의 단순 혼합(mixing)의 의미와는 구별된다. 즉, 본 발명의 2종의 유기분말의 혼합 및 각 입자 간 코팅은 특정 관능기를 가지는 유기분말을 블렌딩하여 1종의 유 기분말이 다른 한 종의 유기분말 표면의 특정 위치에 붙거나 매몰되어 상기 2가지 종류의 유기분말의 특성을 동시에 나타낼 수 있다. Coating of organic powders according to the present invention is different from coating by a method such as deposition, and the concept of mixing for carrying out the coating is also distinguished from the meaning of simple mixing of general powders. That is, the mixing of the two organic powders of the present invention and the coating between the particles may be performed by blending organic powders having a specific functional group so that one oil-feeling powder is attached or buried at a specific position on the surface of another organic powder. The characteristics of the various kinds of organic powder can be displayed simultaneously.
이때 혼합은 헨셀믹서, 터빈형 교반기, 슈퍼믹서, 하이브리다이저로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종의 혼합기를 이용한 기계적 혼합이 적합하며, 1 내지 10 m/s, 바람직하기로는 3 내지 7 m/s의 속도로 1분 내지 5분 동안 교반하여 이루어진다. 이러한 조건은 사용되는 혼합기 종류 및 처리 용량과 같은 인자에 의해 적절히 변경이 가능하다.At this time, the mixing is suitable for mechanical mixing using one type of mixer selected from the group consisting of Henschel mixer, turbine type stirrer, super mixer and hybridizer, and preferably 1 to 10 m / s, preferably 3 to 7 m / s. By stirring for 1 to 5 minutes at speed. These conditions can be appropriately changed by factors such as the type of mixer used and the processing capacity.
b) 1차 코팅 단계b) primary coating step
단계 b)에서는 상기 a)에서 얻어진 코팅 유기분말을 토너 모입자와 혼합하여 상기 토너 모입자의 표면을 코팅하여 제1 코팅층을 형성한다.In step b), the coating organic powder obtained in a) is mixed with the toner base particles to coat the surface of the toner base particles to form a first coating layer.
상기 코팅은 통상적으로 기계적 혼합기 가능한 전술한 바의 혼합기에 주입한 후 5 내지 30 m/s, 바람직하기로는 10 내지 20 m/s의 속도로 5 내지 20 분 동안 교반하여 이루어진다. 이러한 기계적 혼합은 구형의 코팅 유기분말이 토너 모입자 표면의 정착을 용이하게 함으로써 상기 코팅 유기분말의 이탈을 방지한다.The coating is typically made by injecting into a mixer as described above capable of a mechanical mixer followed by stirring for 5 to 20 minutes at a rate of 5 to 30 m / s, preferably 10 to 20 m / s. This mechanical mixing prevents the spherical coating organic powder from leaving the coated organic powder by facilitating the fixing of the toner base particle surface.
c) 코팅 무기분말 제조단계c) coating inorganic powder manufacturing step
단계 c)에서는 2종의 구형의 무기분말인 실리카 및 이산화티탄을 일정비로 혼합하여 각각의 입자 표면에 서로의 입자를 코팅한다.In step c), two kinds of spherical inorganic powders, silica and titanium dioxide, are mixed in a constant ratio to coat the particles with each other on the surface of each particle.
이때 혼합은 상기 단계 a)와 동일하거나 유사한 혼합기를 사용하며, 상기 단계 a)와 유사하게 1 내지 10 m/s, 바람직하기로는 3 내지 7 m/s의 속도로 1분 내지 5분 동안 교반하여 이루어진다.In this case, the mixing is performed using the same or similar mixer as in step a), and is stirred for 1 minute to 5 minutes at a speed of 1 to 10 m / s, preferably 3 to 7 m / s, similarly to step a). Is done.
d) 2차 코팅 단계d) secondary coating step
단계 d)에서는 상기 c)에서 얻어진 코팅 무기분말을 단계 b)의 제1 코팅층이 형성된 토너 모입자와 혼합하여 상기 토너 모입자의 표면을 2차 코팅하여 제2 코팅층을 형성하여 비자성 일성분계 토너 입자를 제조한다. In step d), the coating inorganic powder obtained in c) is mixed with the toner base particles having the first coating layer formed in step b) to second coat the surface of the toner base particles to form a second coating layer to form a nonmagnetic monocomponent toner. Prepare the particles.
상기 코팅은 통상적으로 기계적 혼합기 가능한 전술한 바의 혼합기에 주입한 후 단계 b)와 유사하게 5 내지 30 m/s, 바람직하기로는 10 내지 20 m/s의 속도로 5 내지 20 분 동안 교반하여 이루어진다.The coating is typically made by injecting into a mixer as described above with a mechanical mixer capable of stirring for 5 to 20 minutes at a rate of 5 to 30 m / s, preferably 10 to 20 m / s, similarly to step b). .
전술한 바의 단계를 거쳐 제조된 비자성 일성분계 칼라 토너는 입경이 20 ㎛ 이하, 바람직하기로 3 내지 15 ㎛의 크기를 가지며 토너 입자로서 요구되는 물성, 즉, 화상농도, 전사효율, 장기 향상성 및 드럼 오염 방지능이 향상되어 고대전성, 대전유지성 및 고색도를 나타낸다.The non-magnetic one-component color toner prepared through the steps described above has a particle size of 20 μm or less, preferably 3 to 15 μm, and has properties required as toner particles, that is, image density, transfer efficiency, and long-term improvement. The castle and drum pollution prevention ability is improved to show high conductivity, antistatic property and high color.
구체적으로 상기 비자성 일성분계 칼라 토너는 슬리브와 대전블레이드 사이의 압력을 줄여 줄 뿐만이 아니라, 대전블레이드의 압력을 계속 받음에 따라 증가하는 토너 입자들 간의 응집력을 줄여서 토너 입자들이 장기적인 인쇄를 함에 있어서 각 입자들이 서로 뭉쳐지는 것을 방지하여 항상 초기와 같은 균일한 대전 상태를 유지한다. 또한 구형 유기분말들에 의해 부정형 토너 모입자의 오목한 부분으로의 주입에 의해서 균일한 대전특성을 보임으로서 고 전사효율을 유지할 수 있고 장기 안정성이 향상될 뿐만 아니라 폐토너의 발생량을 감소시켜 보다 환경 친화적이라 할 수 있다.Specifically, the non-magnetic one-component color toner not only reduces the pressure between the sleeve and the charging blade, but also reduces the cohesion between the toner particles that increase as the pressure of the charging blade continues to increase, thereby reducing the coherence between the toner particles and the toner particles. Prevents particles from agglomerating with each other to maintain a uniformly charged state as always. In addition, it is possible to maintain high transfer efficiency, improve long-term stability, and reduce waste toner generation by showing uniform charging characteristics by injecting amorphous toner base particles into concave portions by spherical organic powders. This can be called.
이러한 특성을 가지는 비자성 일성분계 칼라 토너는 최근의 칼라화 및 고속 화의 경향에 따라 많이 이용되는 간접전사방식이나 탠덤방식의 고속칼라 프린터 등에 바람직하게 적용된다.Non-magnetic one-component color toners having such characteristics are preferably applied to indirect transfer or tandem high speed color printers, which are frequently used in accordance with recent trends in colorization and speed.
본 발명에 있어서, 특별한 언급이 없는 한 평균입경은 수평균 입경을 의미한다.In the present invention, the average particle diameter means the number average particle diameter unless otherwise specified.
이하 하기 실시예를 통해 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명할 것이나, 하기 하는 실시예는 본 발명의 일 예시일 뿐 본 발명이 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to these examples.
실시예Example 1 One
1-1: 시안 토너 1-1: Cyan Toner 모입자의Parent 제조 Produce
폴리에스테르수지(수평균분자량:2.5× 105) 94 중량부, 프탈로시아닌 P.BI.15:3 5 중량부, 대전제어제로 함금속아조염 1 중량부 및 저분자량 폴리프로필렌 3 중량부를 헨셀 믹서로 혼합하였다. 이를 2축 용융 혼련에서 165 ℃의 온도로 용융 혼련하고, 제트 밀 분쇄기로 미분쇄한 후, 풍력분급기에서 분급하여 체적 평균입자경이 7.2 ㎛인 토너 모입자를 제조하였다.94 parts by weight of polyester resin (number average molecular weight: 2.5 × 105), 5 parts by weight of phthalocyanine P.BI.15: 3, 1 part by weight of metal azo salt and 3 parts by weight of low molecular weight polypropylene as a charge control agent It was. This was melt kneaded at a temperature of 165 DEG C in biaxial melt kneading, pulverized by a jet mill grinder, and classified in a wind classifier to prepare toner base particles having a volume average particle diameter of 7.2 mu m.
1-2: 제1 코팅층의 제조1-2: Preparation of the first coating layer
상기에서 제조된 토너 모입자 100 중량부에 대하여 구형의 유기 분말로 평균입경이 0.1 ㎛인 폴리테트라플루오로에틸렌 0.5 중량부 및 0.1 ㎛인 PMMA 0.5 중량부를 헨셀 믹서에 주입한 다음, 팁 속도 5 m/s에서 교반하여 서로 코팅하여 코팅된 유기분말을 제조하였다. 상기 코팅된 유기분말을 상기 실시예에서 제조된 토너 모입자에 헨셀 믹서를 사용하여 15 m/s 의 속도로 5 분 동안 교반하여 토너 모입자 에 1차 코팅시켰다.0.5 parts by weight of polytetrafluoroethylene having an average particle diameter of 0.1 µm and 0.5 parts by weight of PMMA having a diameter of 0.1 µm were injected into a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the toner base particles prepared above, and then a tip speed of 5 m. Agitated at / s to coat each other to prepare a coated organic powder. The coated organic powder was first coated on the toner base particles by stirring the toner base particles prepared in Example for 5 minutes at a speed of 15 m / s using a Henschel mixer.
1-3: 제2 코팅층의 제조1-3: Preparation of Second Coating Layer
이어서, 17 nm인 실리카 2.5 중량부와 150 nm인 이산화티탄 1.0 중량부를 5 m/s의 속도로 서로 코팅시켜 코팅된 무기분말을 제조하였다. 상기 코팅된 무기분말을 전단계의 유기분말로 코팅된 토너 모입자에 다시 헨셀 믹서를 사용하여 15m/s 로 5 분 동안 교반, 혼합하여 표면에 2차 코팅을 수행하였다.Subsequently, 2.5 parts by weight of silica (17 nm) and 1.0 part by weight of titanium dioxide (150 nm) were coated with each other at a rate of 5 m / s to prepare a coated inorganic powder. The coated inorganic powder was stirred and mixed at 15 m / s for 5 minutes using a Henschel mixer again to the toner base particles coated with the organic powder of the previous step to perform a secondary coating on the surface.
실시예Example 2 내지 25 : 비자성 2 to 25: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
구형 유기분말의 입경 및 함량에 따른 영향을 알아보기 위해 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성을 이용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 유기분말로는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluroethylene;PTFE), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA), 폴리비닐리덴플루오라이드 (polyvinylidene fluoride;PVDF) 및 실리콘 파우더를 각각 사용하였으며, 상기 유기분말은 평균입경이 0.1 내지 1.5㎛인 것을 0.5 내지 1.5 중량부의 범위로 변화시켜 가며 수행하였다.A nonmagnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition as shown in Table 1 was used to determine the effect of particle size and content of the spherical organic powder. In this case, polytetrafluoroethylene (PTFE), polymethylmethacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVDF) and silicon powder were used as the organic powder. The average particle diameter of 0.1 to 1.5㎛ was carried out while varying in the range of 0.5 to 1.5 parts by weight.
실시예Example 26 내지 43 : 비자성 26 to 43: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
실리카의 입경 및 함량에 따른 영향을 알아보기 위해 하기 표 2에 나타낸 바와 같은 조성을 이용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 실리카는 평균입경이 6 내지 40 nm인 것을 1.0 내지 4.0 중량부의 범위로 변화시켜 가며 수행하였다.A nonmagnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition as shown in Table 2 was used to determine the effect of the particle size and content of the silica. At this time, the silica was performed while changing the average particle diameter of 6 to 40 nm in the range of 1.0 to 4.0 parts by weight.
실시예 44 내지 58 : 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조Examples 44-58 Preparation of Nonmagnetic One-Component Color Toner
이산화티탄의 입경 및 함량에 따른 영향을 알아보기 위해 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조성을 이용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 상기 이산화티탄은 평균입경이 80내지 200 nm인 것을 0.5 내지 2.0 중량부의 범위로 변화시켜 가며 수행하였다.A nonmagnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition shown in Table 3 below was used to determine the effect of the particle size and content of titanium dioxide. At this time, the titanium dioxide was carried out while changing the average particle diameter of 80 to 200 nm in the range of 0.5 to 2.0 parts by weight.
비교예Comparative example 1 내지 25 : 비자성 1 to 25: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
실시예 1 내지 25와 비교하기 위해 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 유기분말의 입경 및 함량을 달리한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 상기 유기분말은 평균입경이 0.05 및 2.0 ㎛인 것을 최소 0.05 중량부 및 최대 3.5 중량부 등으로 함량을 변화시켜가며 수행하였다.A nonmagnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the particle size and content of the organic powder were changed as shown in Table 4 to compare with Examples 1 to 25. At this time, the organic powder was carried out while varying the content of the average particle diameter of 0.05 and 2.0 ㎛ to at least 0.05 parts by weight and up to 3.5 parts by weight.
비교예Comparative example 26 내지 42 : 비자성 26 to 42: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
실시예 26 내지 43과 비교하기 위해 하기 표 5에 나타낸 바와 같이 실리카 분말의 입경 및 함량을 달리하면서, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 상기 실리카는 평균입경이 2 내지 50 nm 인 것을 사용하고, 그 함량을 최소 0.5 중량부 및 최대 5.0 중량부 등으로 함량을 변화시켜가며 수행하였다.Non-magnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1 while varying the particle size and content of the silica powder as shown in Table 5 to be compared with Examples 26 to 43. In this case, the silica was used having an average particle diameter of 2 to 50 nm, and the content was carried out while varying the content to at least 0.5 parts by weight and at most 5.0 parts by weight.
비교예Comparative example 43 내지 58 : 비자성 43 to 58: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
실시예 44 내지 61과 비교하기 위해 하기 표 6에 나타낸 바와 같이 이산화티탄 분말의 입경 및 함량을 달리한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 상기 이산화티탄은 평균입경이 50 내지 300nm인 것을 사용하고, 그 함량을 최소 0.5 중량부 및 최대 5.0 중량부 등으로 함량을 변화시켜가며 수행하였다. A nonmagnetic one-component color toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the particle diameters and contents of the titanium dioxide powder were changed as shown in Table 6 to be compared with Examples 44 to 61. At this time, the titanium dioxide was used having an average particle diameter of 50 to 300nm, the content was carried out while varying the content to at least 0.5 parts by weight and up to 5.0 parts by weight.
비교예Comparative example 59 내지 64 : 비자성 59 to 64: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
토너 모입자의 표면에 이중 코팅층(double coating layer) 및 단일 코팅층(single coating layer)를 형성하여 본 발명과 같이 제1 코팅층 및 제2 코팅층의 순차적인 형성에 따른 효과를 알아보기 위해 실시하였다.A double coating layer and a single coating layer were formed on the surface of the toner base particles to examine the effect of the sequential formation of the first coating layer and the second coating layer as in the present invention.
상기 실시예 5 내지 10과 동일한 조성의 유기분말 및 무기분말을 준비하고, 유기분말끼리 혼합하여 혼합 유기분말을 제조하고, 무기분말끼리 혼합하여 유기 및 코팅 무기분말을 제조한 다음, 헨셀 믹서에 토너 모입자, 혼합 유기분말 및 혼합 무기분말을 주입하여 15 m/s로 5분 동안 교반하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다.Organic powder and inorganic powder having the same composition as in Examples 5 to 10 were prepared, organic powders were mixed to prepare mixed organic powders, inorganic powders were mixed to prepare organic and coated inorganic powders, and then toner was mixed in a Henschel mixer. A mother particle, a mixed organic powder and a mixed inorganic powder were injected and stirred at 15 m / s for 5 minutes to prepare a nonmagnetic one-component color toner.
비교예Comparative example 65 내지 70 : 비자성 65 to 70: nonmagnetic 일성분계One-component 칼라color 토너의 제조 Manufacture of toner
토너 모입자의 표면에 이중 코팅층(double coating layer) 및 다중 코팅층(multi coating layer)를 형성하여 본 발명과 같이 제1 코팅층 및 제2 코팅층의 순차적인 형성에 따른 효과를 알아보기 위해 실시하였다.A double coating layer and a multi coating layer were formed on the surface of the toner base particles to examine the effects of the sequential formation of the first coating layer and the second coating layer as in the present invention.
상기 실시예 5 내지 10과 동일한 조성의 유기분말 및 무기분말을 준비하고, 헨셀 믹서에 토너 모입자 및 1종의 유기분말을 주입하여 1단계 코팅을 수행하고, 이어서 다른 1종의 유기분말을 주입하여 2단계 코팅을 수행하고, 실리카를 이용한 3단계 코팅과 이산화티탄을 이용한 4단계 코팅을 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 교반은 15 m/s의 속도로 5분 동안 수행하였다. The organic powder and the inorganic powder having the same composition as in Examples 5 to 10 were prepared, and the toner base particles and one organic powder were injected into the Henschel mixer to perform one-step coating, followed by another one of the organic powders. To perform a two-stage coating, a three-stage coating using silica and a four-stage coating using titanium dioxide to prepare a non-magnetic one-component color toner. The stirring was carried out for 5 minutes at a speed of 15 m / s.
비교예Comparative example 71 내지 84 71 to 84
토너 모입자의 표면에 이중 코팅층(double coating layer)를 형성할 때, 유기분말 입자들끼리 그리고 무기 입자들끼리 서로 코팅하는 과정이 없이 유기분말 입자 먼저 코팅하고 이어서 무기 입자를 토너 모 입자에 코팅시키는 경우의 효과를 확인하기 위해서 실시하였다. When the double coating layer is formed on the surface of the toner base particles, the organic powder particles are coated first without coating the organic powder particles and the inorganic particles with each other, and then the inorganic particles are coated on the toner mother particles. It carried out to confirm the effect of the case.
특히 비교예 71-84은 상기 실시예 5 내지 10과 동일한 조성의 유기분말 및 무기분말을 준비하여 유기 입자들과 무기 입자들끼리의 사전 코팅없이 헨셀 믹서에 토너 모입자 및 유기분말을 주입하여 1단계 코팅을 수행하고, 이어서 실리카 및 이산화티탄을 이용한 2단계 코팅을 수행하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다. 이때 교반은 15 m/s의 속도로 5분 동안 수행하였다. In particular, Comparative Examples 71-84 prepared an organic powder and an inorganic powder having the same composition as in Examples 5 to 10, injecting the toner base particles and the organic powder into the Henschel mixer without precoating the organic particles and the inorganic particles. A step coating was performed, followed by a two step coating using silica and titanium dioxide to prepare a nonmagnetic one-component color toner. The stirring was carried out for 5 minutes at a speed of 15 m / s.
시험예Test Example 1 One
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 비자성 일성분계 칼라 토너의 물성을 측정하기 위해, 칼라 토너를 사용하는 텐덤(tandum) 방식의 현상기구로 구성된 시판되는 비자성 일성분 현상 방식의 프린터(HP4600, Hewlett-Packard사)를 이용하여 상온, 상습(20 ℃, 55 % RH)의 조건에서 5,000 매까지 프린팅하여 하기의 방법으로 화상농도, 전사효율, 장기성 및 대전 롤러 (PCR)에 대한 오염성을 하기에 의거하여 측정하였다.In order to measure the physical properties of the non-magnetic one-component color toners prepared in Examples and Comparative Examples, a commercially available non-magnetic one-component development printer composed of a tandem developing mechanism using color toners (HP4600, Hewlett-Packard Co., Ltd.) to print up to 5,000 sheets at room temperature, humidity (20 ℃, 55% RH) conditions to the image density, transfer efficiency, long-term and charge roller (PCR) by the following method It measured based on.
1. 화상농도(Image density; I.D): 1. Image density (ID) :
솔리드(solid) 면적 화상을 맥베스 반사 농도계 RD918로 측정하였으며, 이때 얻어진 결과를 A, B, C 및 D 등급으로 나누었으며, 그 기준은 하기와 같다.Solid area images were measured with a Macbeth reflection densitometer RD918 and the results obtained were divided into A, B, C and D grades, as follows.
A : 화상의 농도가 평균 1.4 이상 A: Average density of images is 1.4 or more
B : 화상의 농도가 평균 1.3 이상 B: The density of the image is 1.3 or more on average
C : 화상의 농도가 평균 1.2 이하 C: Image density is 1.2 or less on average
D : 화상의 농도가 평균 1.0 이하D: Image density is 1.0 or less on average
2. 전사효율(%): 2. Transfer efficiency (%) :
용지를 5000매 까지 프린팅하여 각 500매 단위로 소모량에서 소비량(waste)을 뺀 순수(net) 소모량을 계산하여 순수하게 종이로 전사된 토너의 %를 계산하였다. 이때 얻어진 결과를 A, B, C 및 D 등급으로 나누었으며, 그 기준은 하기와 같다.By printing up to 5000 sheets of paper, the net consumption was calculated by subtracting the waste from the consumption for each 500 sheets, and the percentage of toner transferred purely to paper was calculated. The results obtained at this time were divided into A, B, C and D grades, and the criteria are as follows.
A : 전사효율 80% 이상 B : 전사효율 70내지80%A: Transfer efficiency 80% or more B: Transfer efficiency 70 to 80%
C : 전사효율 60내지70% D : 전사효율 50내지60%C: Transfer efficiency 60 to 70% D: Transfer efficiency 50 to 60%
3. 장기성: 3. Long term :
용지를 5000매 까지 프린팅하여 5000매 까지 화상농도 및 전사효율이 유지되는지를 확인하였으며, 이때 얻어진 결과를 A, B, C 및 D 등급으로 나누었으며, 그 기준은 하기와 같다. By printing up to 5000 sheets of paper, it was confirmed whether the image density and the transfer efficiency were maintained up to 5000 sheets. The results obtained at this time were divided into A, B, C and D grades.
A : 5000매까지 I.D. 1.4이상, 전사효율 75% 이상A: Up to 5000 sheets of I.D. 1.4 or higher, 75% or higher transfer efficiency
B : 5000매까지 I.D. 1.3이상, 전사효율 70% 이상B: Up to 5000 sheets I.D. 1.3 or more, 70% or more transfer efficiency
C : 5000매까지 I.D. 1.2이하, 전사효율 60% 이상C: Up to 5000 sheets I.D. 1.2 or less, 60% or more transfer efficiency
D : 5000매까지 I.D. 1.0이하, 전사효율 40% 이상D: Up to 5000 sheets I.D. 1.0 or less, 40% or more of transfer efficiency
4. 대전 롤러( PCR ) 오염: 4. Charge roller ( PCR ) contamination :
용지를 5000매 까지 프린팅하여 종이 위에 토너가 전사된 뒤에 PCR 표면에 남은 토너를 투명한 테이프에 접착시켜 테이프를 백지에 부착시킨 뒤에 광학 현미경을 통해 육안으로 측정하였으며, 이때 얻어진 결과를 하기와 같이 등급으로 나누었다.After printing up to 5000 sheets of paper and transferring the toner on the paper, the remaining toner on the PCR surface was adhered to a transparent tape, and the tape was attached to a white paper. Then, the result was visually measured using an optical microscope. Divided.
◎ : 대전 롤러의 오염이 심하게 발생함.(Double-circle): Contamination of a charge roller generate | occur | produces severely.
○ : 대전 롤러의 오염이 약간 발생함.(Circle): Slight contamination of the charge roller generate | occur | produces.
△ : 대전 롤러의 오염이 미세하게 발생.(Triangle | delta): The contamination of a charge roller generate | occur | produces finely.
× : 대전 롤러의 오염 발생하지 않음.X: No contamination of the charging roller.
(1) 유기분말의 입경 및 함량에 따른 차이(1) Difference according to particle size and content of organic powder
상기 기준에 의거하여 유기분말의 입경 및 함량의 차이를 알아보기 위해 실시예 1 내지 25 및 비교예 1 내지 25에서 제조된 비자성 일성분계 토너의 화상농도, 전사효율, 장기성 및 대전 롤러의 오염성을 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 10에 나타내었다.Image density, transfer efficiency, long-term and contamination of the charging roller of the nonmagnetic one-component toner prepared in Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 to 25 to determine the difference in particle size and content of the organic powder based on the above criteria. Measurements were made and the results obtained are shown in Table 10 below.
상기 표 11를 참조하면, 본 발명에 따라 구형의 유기 분말을 서로 코팅하여 부착시킨 후, 실리카 및 이산화티탄을 서로 코팅하여 서로 부착시키고 이러한 입자들을 토너 모입자의 표면에 코팅을 시키는 다단계 코팅을 실시한 실시예 1 내 지 25의 칼라 토너는 비교예 1 내지 25와 비교하여 화상농도, 전사효율, 및 장기성이 우수함을 확인할 수 있었다. 이는 구형의 유기 분말이 먼저 토너 모입자의 표면에 입혀져서 구형화한 효과를 나타내고, 이에 따라 토너 모입자에 실리카 및 이산화 티탄 입자들이 잘 부착되게 하여 줄 뿐만이 아니라 토너 입자들 사이의 응집력(adhesion force)를 줄여주는 역할을 하여 대전 특성 유지에 도움이 되는 것을 알 수가 있다.Referring to Table 11, after the spherical organic powders were coated and adhered to each other according to the present invention, silica and titanium dioxide were coated to each other to adhere to each other, and then the multi-step coating was performed to coat these particles on the surface of the toner base particles. Color toners of Examples 1 to 25 were found to be excellent in image density, transfer efficiency, and long-term compared to Comparative Examples 1 to 25. This has the effect of spherical organic powder being first coated on the surface of the toner base particles to make it spherical, thereby making silica and titanium dioxide particles adhere well to the toner base particles, as well as the cohesion force between the toner particles. It can be seen that it helps to maintain the charging characteristics by reducing the role of).
(2) 실리카 분말의 입경 및 함량에 따른 차이(2) Difference according to particle size and content of silica powder
상기 기준에 의거하여 실리카 분말의 입경 및 함량의 차이를 알아보기 위해 실시예 26 내지 42 및 비교예 26 내지 42에서 제조된 비자성 일성분계 토너의 화상농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염성을 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 11에 나타내었다.In order to determine the difference in particle size and content of the silica powder based on the above criteria, the image concentration, transfer efficiency, long-term and PCR contamination of the nonmagnetic one-component toner prepared in Examples 26 to 42 and Comparative Examples 26 to 42 were measured. The results obtained are shown in Table 11 below.
상기 표 11을 참조하면, 본 발명에 따라 3 내지 40 ㎚의 평균입경을 갖는 실리카 1 내지 4 중량부를 포함하는 실시예 28 내지 50의 칼라 토너는 비교예 26 내지 42의 칼라 토너와 비교하여 화상 농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염 방지성의 모든 특성에서 우수한 결과를 나타냈다.Referring to Table 11, the color toners of Examples 28 to 50 containing 1 to 4 parts by weight of silica having an average particle diameter of 3 to 40 nm according to the present invention are compared with the color toner of Comparative Examples 26 to 42. The results were excellent in all the properties of, transfer efficiency, long term and PCR contamination prevention.
(3) 이산화티탄 분말의 입경 및 함량에 따른 차이(3) Difference according to particle size and content of titanium dioxide powder
상기 기준에 의거하여 이산화티탄 분말의 입경 및 함량의 차이를 알아보기 위해 실시예 43 내지 58 및 비교예 43 내지 58에서 제조된 비자성 일성분계 토너의 화상농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염성을 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 12에 나타내었다.Image density, transfer efficiency, long term and PCR contamination of nonmagnetic one-component toners prepared in Examples 43 to 58 and Comparative Examples 43 to 58 to determine the difference in particle size and content of titanium dioxide powder based on the above criteria. And the results obtained are shown in Table 12 below.
상기 표 12를 참조하면, 본 발명에 따라 80 내지 200 ㎚의 평균입경을 갖는 이산화티탄 0.1 내지 2.0 중량부를 포함하는 실시예 43 내지 58의 칼라 토너는 비교예 43 내지 58의 칼라 토너와 비교하여 화상 농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염 방지성의 모든 특성에서 우수한 결과를 나타냈다.Referring to Table 12, the color toners of Examples 43 to 58 containing 0.1 to 2.0 parts by weight of titanium dioxide having an average particle diameter of 80 to 200 nm according to the present invention are compared with the color toner of Comparative Examples 43 to 58. Excellent results were obtained for all properties of concentration, transcription efficiency, long-term and PCR contamination prevention.
(4) 다단계로 이중 코팅층의 형성 및 한 단계의 단일 코팅층 형성에 따른 차이(4) the difference between the formation of a double coating layer in multiple steps and the formation of a single coating layer in one step
상기 기준에 의거하여 본 발명과 같이 토너 모입자에 2단계에 걸쳐 순차적으로 이중 코팅층을 형성한 경우와, 동일한 조성을 이용하여 단일 코팅층을 형성한 경우의 차이를 알아보기 위해, 상기 실시예 5 내지 10과, 비교예 59 내지 64에서 제조된 비자성 일성분계 토너의 화상농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염성을 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 13에 나타내었다.On the basis of the above criteria, in order to find out the difference between the case where the double coating layer was sequentially formed on the toner base particles in two stages as in the present invention, and when the single coating layer was formed using the same composition, Examples 5 to 10 above. And, the image concentration, transfer efficiency, long-term and PCR contamination of the non-magnetic one-component toner prepared in Comparative Examples 59 to 64 were measured, and the results obtained are shown in Table 13 below.
상기 표 13을 참조하면, 이중 코팅층을 형성한 실시예의 토너 입자가 단일 코팅층을 형성한 비교예의 토너 입자에 비해 토너로서의 특성이 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 13, it can be seen that the toner particles of the example in which the double coating layer is formed are superior to the toner particles of the comparative example in which the single coating layer is formed.
구체적으로, 비교예 59 내지 64에서 제조된 토너 입자는 실시예 5 내지 10과 동일한 조성 및 크기를 가지는 유기분말 및 무기분말을 사용하였음에도 불구하고, 화상 농도, 전사 효율 및 장기성이 매우 불량하였고, PCR의 오염이 매우 심각함을 알 수 있다. 이러한 결과는 토너 모입자의 표면에 코팅되는 유기분말 및 무기분말은 단일 코팅만으로는 각 분말 고유의 특성을 제대로 발휘하지 못함을 알 수 있다.Specifically, although the toner particles prepared in Comparative Examples 59 to 64 used organic powder and inorganic powder having the same composition and size as those of Examples 5 to 10, image density, transfer efficiency and long-term properties were very poor, and PCR It can be seen that the contamination is very serious. These results indicate that the organic powder and the inorganic powder coated on the surface of the toner base particles do not properly exhibit the characteristics unique to each powder by a single coating.
(5) 이중 코팅층의 형성 및 다중 코팅층 형성에 따른 차이(5) Differences due to the formation of double coating layers and the formation of multiple coating layers
상기 기준에 의거하여 본 발명과 같이 토너 모입자에 2단계에 걸쳐 순차적으로 이중 코팅층을 형성한 경우와, 동일한 조성을 이용하여 다중 코팅층을 형성한 경우의 차이를 알아보기 위해, 상기 실시예 5 내지 10과, 비교예 65 내지 70에서 제조된 비자성 일성분계 토너의 화상농도, 전사효율, 장기성 및 PCR 오염성을 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 14에 나타내었다.On the basis of the above criteria, in order to find out the difference between the case where the double coating layer was sequentially formed on the toner base particles in two steps as in the present invention, and when the multiple coating layer was formed using the same composition, Examples 5 to 10 above. And, the image concentration, transfer efficiency, long-term and PCR contamination of the non-magnetic one-component toner prepared in Comparative Examples 65 to 70 were measured, and the results obtained are shown in Table 14 below.
상기 표 14를 참조하면, 이중 코팅층을 형성한 실시예의 토너 입자가 다중 코팅층을 형성한 비교예의 토너 입자에 비해 토너로서의 특성이 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 14, it can be seen that the toner particles of the example in which the double coating layer is formed are superior to the toner particles of the comparative example in which the multiple coating layer is formed.
구체적으로, 비교예 65 내지 70에서 제조된 토너 입자는 실시예 5 내지 10과 동일한 조성 및 크기를 가지는 유기분말 및 무기분말을 사용하였음에도 불구하고, 화상 농도, 전사 효율 및 장기성이 매우 불량하였고, PCR의 오염이 매우 심각함을 알 수 있다. 이러한 결과로서, 상기 표 14의 결과와 마찬가지로 본 발명에서와 같이 토너 모입자의 표면에 코팅되는 유기분말 및 무기분말은 각각의 분말을 서로 코팅시킨 후 2단계에 걸쳐 이중 코팅층을 형성하는 경우 가장 우수한 토너 특성을 가질 수 있음을 의미한다.Specifically, although the toner particles prepared in Comparative Examples 65 to 70 used organic powder and inorganic powder having the same composition and size as those of Examples 5 to 10, image density, transfer efficiency and long-term properties were very poor, and PCR It can be seen that the contamination is very serious. As a result of this, as in the result of Table 14, the organic powder and the inorganic powder coated on the surface of the toner base particles as in the present invention are the best when the double coating layer is formed in two steps after coating the respective powders. It means that it can have toner properties.
(6) 유기입자들끼리 또는 무기입자들끼리 코팅시키는 과정이 없는 것에 따른 차이(6) Difference due to no coating process between organic particles or inorganic particles
상기 표 15을 참조하면, 먼저 유기 입자들끼리 코팅 시키고 그리고 무기 입자들끼리 코팅을 시킨 것이 그렇지 않은 경우에 비해서 훨씬 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수가 있다. 특히 비교예 71 내지 84까지는 실시예 5 내지 10과 동일한 조성 및 크기의 입자들로 구성되었으나, 화상 농도, 전사 효율 및 장기성이 매우 불량하였고, PCR의 오염이 매우 심각함을 알 수 있다. 이러한 결과로서, 표 15의 결과와 마찬가지로 본 발명에서와 같이 유기 입자들끼리 그리고 무기 입자들끼리 먼저 코팅하는 과정을 거치는 경우 가장 우수한 토너 특성을 가질 수 있음을 의미한다.Referring to Table 15, it can be seen that the first coating of the organic particles and the coating of the inorganic particles exhibits much superior properties than otherwise. In particular, Comparative Examples 71 to 84 were composed of particles having the same composition and size as in Examples 5 to 10, but very poor in image density, transfer efficiency and long-term, and contamination of PCR was very serious. As a result of this, as in the result of Table 15, when the organic particles and the inorganic particles are first coated as in the present invention, it means that they may have the best toner properties.
시험예Test Example 2 2
본 발명에 따라 형성된 제1 코팅층 및 제2 코팅층의 표면 상태를 알아보기 위해, 상기 실시예 1에서 토너 모입자에 2 종류의 서로 다른 크기를 가지는 유기분말을 서로 코팅하여 얻은 입자를 토너 모입자에 1차 코팅시킨 후 얻어진 입자와, 이어서 서로 다른 무기 분말 입자들을 서로 코팅시켜서 얻은 무기분말로 위에서 얻어진 먼저 유기분말로 코팅된 토너에 다시 2차로 코팅을 실시하여 얻어진 입자의 표면을 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였다.In order to determine the surface state of the first coating layer and the second coating layer formed according to the present invention, the particles obtained by coating two different types of organic powders on the toner base particles in Example 1 are coated on the toner base particles. Using the scanning electron microscope, the surface of the particles obtained by first coating and then the inorganic powder obtained by coating different inorganic powder particles with each other is coated with the first organic powder toner obtained above and then secondarily coated again. Was observed.
도 2는 본 발명에 따라 토너 모입자에 1차 코팅 후 얻어진 입자의 표면 상태를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 4은 본 발명에 따라 1차 코팅 후 2차 코팅하여 얻어진 입자의 표면 상태를 보여주는 주사전자현미경 사진이다. Figure 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the surface state of the particles obtained after the primary coating on the toner base particles according to the present invention, Figure 4 is the surface of the particles obtained by secondary coating after the primary coating in accordance with the present invention Scanning electron micrograph showing the condition.
도 2를 참조하면, 토너 모입자의 표면이 매우 불규칙함을 알 수 있고, 이러한 토너 모입자의 오목한 부분을 유기분말이 메우고 있음을 알 수 있다. 이 때 유기분말은 도 3에 보는 바와 실제로 두 가지 유기분말이 동시에 서로 코팅된 형태로 있음을 알 수가 있고,Referring to FIG. 2, it can be seen that the surface of the toner base particles is very irregular, and that the organic powder fills the concave portions of the toner base particles. In this case, as shown in FIG. 3, it can be seen that the two organic powders are actually coated with each other at the same time.
도 4를 참조하면, 제1 코팅층으로 인해 토너 입자의 표면 상태가 비교적 균일해짐을 알 수 있고, 이 입자 표면에 혼합 무기분말이 균일하게 코팅층을 형성하고 있음을 알 수 있다. 또한 이 때 무기분말은 도 5에 보는 바와 같은 형태로 서로 코팅 되어 있음을 보여준다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the surface state of the toner particles is relatively uniform due to the first coating layer, and the mixed inorganic powder is uniformly formed on the surface of the toner particles. In this case, the inorganic powders are coated with each other in the form as shown in FIG. 5.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의해 2 종의 유기분말이 혼합되어 서로의 표면에 코팅된 코팅 유기분말을 포함하는 제1 코팅층과, 실리카 및 이산화티탄이 서로의 입자에 코팅된 코팅 무기분말을 포함하는 제2 코팅층을 포함하는 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다.As described above, according to the present invention, a first coating layer comprising a coating organic powder mixed with two organic powders and coated on the surface of each other, and a coating inorganic powder coated with particles of silica and titanium dioxide A nonmagnetic one-component color toner including a second coating layer was prepared.
상기 칼라 토너는 대전 분포가 좁고 고대전성을 가져서 화상 농도 및 전사효율이 우수할 뿐만 아니라, 장기신뢰성이 향상되고 감광 드럼 또는 대전 롤러의 오염현상을 방지하여 최근의 칼라화 및 고속화의 경향에 따라 많이 이용되는 간접전사방식이나 탠덤방식의 고속칼라 프린터 등에 바람직하게 적용된다.The color toner has a narrow charge distribution and high conductivity, which is excellent in image density and transfer efficiency, and improves long-term reliability and prevents contamination of photosensitive drums or charging rollers. It is preferably applied to a high speed color printer of an indirect transfer method or a tandem method used.
Claims (17)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/332,511 US7592114B2 (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
CN2006800000734A CN1942831B (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
PCT/KR2006/000175 WO2006078110A1 (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
JP2007527065A JP4125777B2 (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Non-magnetic one-component color toner capable of improving printing quality and method for producing the same |
EP06701173A EP1839095B1 (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
TW095101961A TWI321706B (en) | 2005-01-18 | 2006-01-18 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20050004565 | 2005-01-18 | ||
KR1020050004565 | 2005-01-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060083898A KR20060083898A (en) | 2006-07-21 |
KR100713780B1 true KR100713780B1 (en) | 2007-05-02 |
Family
ID=37174130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060004769A KR100713780B1 (en) | 2005-01-18 | 2006-01-17 | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100713780B1 (en) |
CN (1) | CN1942831B (en) |
TW (1) | TWI321706B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100938180B1 (en) * | 2006-12-06 | 2010-01-21 | 주식회사 엘지화학 | Toner having excellent image uniformity |
JP2010092004A (en) * | 2008-09-10 | 2010-04-22 | Kyocera Mita Corp | Full-color toner set, image forming method, and image forming apparatus |
KR101184969B1 (en) | 2008-11-03 | 2012-10-02 | 주식회사 엘지화학 | Polymerized Toner and Method of Producing the same |
KR101156609B1 (en) * | 2012-04-05 | 2012-06-15 | 주식회사 엘지화학 | Method of producing polymerized toner |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002182423A (en) | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Nippon Zeon Co Ltd | Toner |
WO2003087951A1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-23 | Lg Chem, Ltd. | Method for preparing of non-magnetic monocomponent color toner having superior long term stability |
JP2004102028A (en) | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Sharp Corp | Electrophotographic nonmagnetic one-component toner and developing method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5506083A (en) * | 1995-01-27 | 1996-04-09 | Xerox Corporation | Conductive developer compositions with wax and compatibilizer |
US6103441A (en) * | 1998-11-12 | 2000-08-15 | Ricoh Company, Ltd. | Color toner for electrophotography |
JP3845522B2 (en) * | 1998-11-19 | 2006-11-15 | 株式会社東芝 | Developer and image forming apparatus |
JP2001051465A (en) * | 1999-08-11 | 2001-02-23 | Ricoh Co Ltd | Method for forming full color image, toner for full color electrophotography, manufacture thereof, and intermediate transfer body to be adopted for the full color image forming method |
JP2001083732A (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Toshiba Tec Corp | Toner for developer, developer, production of toner for developer, and production of developer |
US6534230B1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-03-18 | Lexmark International, Inc. | Toner formulations |
JP2003202702A (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-18 | Minolta Co Ltd | Negative charge type toner and image forming method |
-
2006
- 2006-01-17 KR KR1020060004769A patent/KR100713780B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-01-17 CN CN2006800000734A patent/CN1942831B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-18 TW TW095101961A patent/TWI321706B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002182423A (en) | 2000-12-18 | 2002-06-26 | Nippon Zeon Co Ltd | Toner |
WO2003087951A1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-23 | Lg Chem, Ltd. | Method for preparing of non-magnetic monocomponent color toner having superior long term stability |
JP2004102028A (en) | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Sharp Corp | Electrophotographic nonmagnetic one-component toner and developing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060083898A (en) | 2006-07-21 |
CN1942831A (en) | 2007-04-04 |
CN1942831B (en) | 2010-05-19 |
TWI321706B (en) | 2010-03-11 |
TW200632601A (en) | 2006-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4125777B2 (en) | Non-magnetic one-component color toner capable of improving printing quality and method for producing the same | |
JP4299339B2 (en) | Non-magnetic one-component color toner | |
KR100940238B1 (en) | Electrophotographic developing agent and electrophotographic image forming apparatus using the same | |
US20100239971A1 (en) | Toner for electrophotography and process for producing the same | |
KR101121046B1 (en) | Surface modified non-magnetic mono-component color toner with low background contamination and excellent transfer efficiency | |
KR100713780B1 (en) | Color toner for non-magnetic mono-component system for increasing printing quality and a method for preparing the same | |
JP4068236B2 (en) | Black toner for electrostatic latent image development | |
KR100713779B1 (en) | Color toner for non-magnetic mono-component system having excellent gradation and a method for preparing the same | |
KR101243715B1 (en) | Non-magnetic color toner of one-component with long-time stability and method of preparation for the same | |
JP2009053712A (en) | Electrostatic image developing carrier | |
KR100446652B1 (en) | Method for preparing of color toner based nonmagnetic one component | |
KR101184965B1 (en) | Mothod for manufacturing surface modified non-magnetic mono-component color toner with low background contamination and excellent transfer efficiency | |
KR100635286B1 (en) | Non-magnetic monocomponent toner having excellent developing property at low temperature condition | |
KR100463173B1 (en) | Method for preparing of color toner for non-magnetic mono-component system | |
JP2005274763A (en) | Electrostatic latent image developer and image forming method | |
JPH11327194A (en) | Electrostatic image developing toner | |
JP2004109533A (en) | Electrophotographic toner | |
JP2000081722A (en) | Electrostatic latent image developing toner, electrostatic latent image developer and full-color image forming method | |
JP2000314986A (en) | Electrostatic image developer and its manufacture | |
JP2003228193A (en) | Toner for electrostatic image development | |
JP2000314985A (en) | Electrostatic image developer and its manufacture | |
JPH04139458A (en) | Magnetic toner | |
JPH08328297A (en) | Electrophotographic developer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120406 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |