KR100739791B1

KR100739791B1 - 전자사진용 현상제의 제조방법

Info

Publication number: KR100739791B1
Application number: KR1020060010918A
Authority: KR
Inventors: 이덕희; 최석훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2006-02-04
Publication date: 2007-07-13
Also published as: US20070184376A1; CN101013280A

Abstract

본 발명은 비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서, 둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및 상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 전자사진 현상제의 제조방법을 제공한다. 본 발명을 따르면, 토너를 제조하기 위해 용융혼련시 왁스의 분산이 왁스의 용융특성과 비슷한 수지에 치우치는 것을 방지하여 토너의 종이말림현상이 발생하지 않는 영역을 넓힐 수 있고, 정착마진이 넓은 토너를 얻을 수 있다. 또한 상기의 제조방법에 의하여 제조된 전자사진 현상제는 화상오염 방지, 현상부재의 오염 방지, 토너의 정착마진을 확보할 수 있어 전자사진 화상 형성장치에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

전자사진용 현상제의 제조방법{Method for preparing electrophotographic developing agent}

도 1은 비접촉 현상방식의 전자사진 장치의 일구현예를 나타내는 개략도이다.

<도면 부호의 간단한 설명>

1: 감광체 2: 대전수단

3: 노광신호 4: 현상장치

5: 현상롤러 6: 공급롤러

7: 현상제규제 블레이드 8: 현상제

8': 폐토너 9: 전사수단

10: 클리닝 블레이드 12: 전원

13: 인쇄매체

본 발명은 전자사진 현상제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서 둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용 융혼련하여 전자사진용 현상제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

현재 많이 사용되고 있는 전자사진방식 화상처리기기로서는 레이저 프린터, 팩시밀리, 복사기 등이 있으며, 이들은 레이저를 이용하여 감광체에 잠상을 만든 후 전위차를 이용하여 상기 감광체 상의 잠상에 토너를 이동시키고, 이를 용지 등 인쇄매체에 전사해 목적하는 화상을 형성하게 된다.

도 1은 비접촉 현상방식의 화상형성 장치의 일예를 도시한 것으로 하기에 작동 원리를 설명한다.

비자성 1성분 현상제는 폴리우레탄 폼, 스폰지 등의 탄성부재로 구성된 공급롤러(6)에 의해 현상제(8)를 현상롤러(5)상으로 공급된다. 상기 현상롤러(5) 상으로 공급된 현상제(8)은 현상롤러(5)의 회전에 따라 현상제 규제블레이드(7)과 현상롤러(5)의 접촉부에 도달한다. 상기 현상제 규제블레이드(7)은 금속, 고무 등의 탄성부재로 구성되어 있다. 현상제 규제블레이드(7)과 현상롤러(5)의 접촉부 사이를 현상제가 통과시 현상제(8)의 층이 일정한 층으로 규제되어 박층이 형성되고 현상제를 충분히 대전시킨다. 박층화된 현상제(8)은 현상롤러(5)에 의하여 잠상 담지체인 감광체(1)의 정전잠상에 현상제(8)가 현상되는 현상영역으로 이송되게 된다.

현상롤러(5)는 감광체(1)와 일정한 간격을 두고 접촉하지 않고 서로 마주보고 위치하고 있다. 현상롤러(5)는 시계회전 반대방향으로 회전하고 감광체(1)은 시계회전방향으로 회전한다. 현상영역으로 이송된 현상제(8)는 현상롤러(5)에 인가된 DC 중첩된 AC 전압과 감광체(1)의 잠상전위와의 전위차에 의해 발생된 전기력에 따라 감광체(1)의 정전잠상으로 현상된다.

감광체(1)에 현상된 현상제(8)은 감광체(1)의 회전방향에 따라 전사수단(9)의 위치에 도달한다. 감광체(1)에 현상된 현상제는 코로나 방전 또는 롤러형태로 현상제 (8)에 대한 역극성 고전압이 인가된 전사수단(9)에 의하여 인쇄용지(13)이 통과하면서 인쇄용지로 현상제가 전사되어 화상이 형성된다.

인쇄용지에 전사된 화상은 고온, 고압의 정착기(미도시)를 통과하면서 인쇄용지에 현상제가 융착되어 화상이 정착된다. 한편 현상롤러(5) 상의 미현상된 잔류 현상제는 상기 현상롤러(5)와 접촉되어 있는 공급롤러(6)에 의해 회수된다. 상기의 과정이 반복된다.

근래, 전자 사진용 LBP, 복합기, 컬러 복사기 등 화상형성 장치가 폭 넓게 보급되면서 고품질의 화상품질이 요구되고 있다. 컬러 레이져 프린터의 경우 모노와 달리 네가지 기본색(Cyan, Magenta, Yellow, Black)을 가진 토너를 가지고 다양한 컬러를 표현한다. 예를 들어 RED의 경우 Magenta + Yellow로 표현이 되며, 따라서 모노 보다 더욱 더 높은 화상토너 층을 가지고 있다. 컬러 프린터는 이러한 높은 토너층의 토너화상에 대한 정착특성을 유지하기 위하여 모노 프린터 보다 한차원 더 높은 수준의 정착특성을 요구한다. 또한 환경문제에 대응하기 위하여 사용되는 종이량에 대한 절감과 사용자의 요구에 의해 양면인쇄에 대한 요구도 높다. 양면 인쇄시에는 단면 인쇄시에서 보다 더 정착기 종이말림현상(wrap jam)에 대한 우려가 높으며, 종이말림현상의 경우 심각성이 매우 크다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 둘 이상의 결착 수지를 사용하여 마스터배치를 제조하거나, 이종의 왁스를 사용하거나 결착수지에 왁스를 미리 혼합하려는 시도들이 있다. 그러나, 이러한 경우에도 결착 수지에 대한 왁스의 분산상의 어려움으로 인하여 화상오염이 발생하거나 정착마진이 넓지 못하다는 문제점이 발생하여 그 사용이 제한되고 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은,

둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 사용하여 마스터배치를 제조함으로써 결착 수지에 대한 왁스의 분산성을 개선하여 화상오염 방지, 현상부재의 오염 방지, 토너의 정착마진을 확보할 수 있는 전자사진용 현상제의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의하여 제조된 전자사진 현상제 및 상기 전자사진 현상제를 채용한 전자사진 화상형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서,

둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및

상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 전자사진 현상제의 제조방법을 제공한다.

상기 결착 수지는 폴리스티렌, 스티렌계 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 또는 이들의 공중합체, 폴리염 화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시수지, 폴리비닐부티랄수지, 로진, 변성 로진, 테르펜수지, 및 페놀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 둘 이상의 결착 수지는 동일 종류의 서로 다른 결착 수지 또는 서로 다른 종류의 결착 수지일 수 있다.

상기 둘 이상의 결착 수지는 서로 다른 종류의 결착 수지를 포함하고, 두 결착 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1일 수 있다.

상기 둘 이상의 결착 수지는 유리전이온도가 동일 또는 상이할 수 있다.

상기 둘 이상의 결착 수지는 유리전이온도가 상이한 두 수지를 포함하고, 두 결착 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1일 수 있다.

상기 왁스는 폴리프로필렌 계열, 폴리에틸렌 계열, 에스테르 계열, 파라핀 계열, 또는 카르바우나(Carnauba) 왁스일 수 있다.

상기 왁스의 융점은 70 내지 90℃인 것이 바람직하다.

상기 제1 단계에서 사용되는 왁스의 함량은 마스터배치에 사용된 결착 수지 100중량부를 기준으로 하여 1 내지 10중량부일 수 있다.

상기 제1 단계의 용융혼련 온도는 결착 수지의 연화점보다는 낮고, 왁스의 융점보다는 높은 것이 바람직하다.

상기 제2 단계의 용융혼련 온도는 마스터 배치의 연화점보다는 낮고, 왁스의 융점보다는 높은 것이 바람직하다.

상기 착색제는 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙 안료 중에서 선택된 하나일 수 있다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서, 둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및 상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 전자사진 현상제의 제조방법에 의하여 제조된 전자사진용 현상제를 제공한다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

상기의 제조방법에 의하여 제조된 전자사진용 현상제를 채용한 것을 특징으로 하는 전자사진용 화상형성 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 전자사진 현상제 제조방법은 결착 수지의 균일한 분산 및 왁스의 고른 분산으로 인하여 화상오염 방지, 현상부재의 오염 방지, 토너의 정착마진의 확보로 품질을 개선할 수 있다.

이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일구현예에 의하면, 비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서, 둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및 상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 전자사진 현상제의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 저온 정착시의 콜드 오프셋(cold offset)과 고온 정착시의 핫 오프셋(Hot offset) 및 정착기 종이말림현상(wrap jam)을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면 레이저프린터, 팩시밀리, 복사기 등의 전자사진방식 화상 처리기기의 현상제인 분쇄식 컬러 건식토너의 제조방법으로서 둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하는 공정을 통하여 마스터배치를 제조함으로써 왁스의 미분산 내지 분산의 불균일함으로 인한 화질불량, 현상부재의 오염, 토너의 정착성 불량 등의 문제점을 해소할 수 있다.

본 발명에 따른 현상제에 사용되는 결착 수지로서는 공지의 각종 수지를 사용할 수 있는데, 예컨대 폴리스티렌, 폴리-P-클로로스티렌, 폴리-α-메틸스티렌, 스티렌-클로로스티렌 공중합체, 스티렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌-아크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴산에틸 공중합체, 스티렌-아크릴산프로필 공중합체, 스티렌-아크릴산부틸 공중합체, 스티렌-아크릴산옥틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산에틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산프로필 공중합체, 스티렌-메타크릴산 부틸 공중합체, 스티렌-α-클로로메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-비닐메틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴니트릴-인덴 공중합체, 스티렌-말레인산 공중합체, 스티렌-말레인산에스테르 등의 스티렌계 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 이들의 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시수지, 폴리비닐부티랄수지, 로진, 변성 로진, 테르펜수지, 페놀수지, 지방족 또는 지환족 탄화수소수지, 방향족계 석유수지, 염소화 파라핀, 파라핀 왁스 등이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 이 들 중 폴리에스테르계 수지는 정착성 및 투명성이 우수하여 칼라 현상제에 적합하다.

본 발명에서 사용되는 둘 이상의 결착 수지는 동종 또는 이종의 결착 수지일 수 있다. 둘 이상의 결착 수지로서 두 이종 수지를 포함하는 경우에 두 결착 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 둘 이상의 결착 수지는 유리전이온도가 동일 또는 상이할 수 있다. 둘 이상의 결착 수지로서 유리전이온도가 상이한 두 수지를 포함하는 경우에 두 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1인 것이 바람직하다.

왁스는 폴리프로필렌 계열, 폴리에틸렌 계열, 에스테르 계열, 파라핀 계열, Carnauba 왁스(천연 왁스) 등으로 분류할 수 있다. 상기 왁스 중에서 융점이 70 내지 90℃인 저융점 왁스를 사용하는 것이 바람직하고, 왁스의 융점이 70℃ 미만이거나 90℃를 초과하는 경우에는 마스터배치 가공하는 경우에 스트레스(stress)로 인하여 물성저하가 우려되기 때문에 바람직하지 못하다. 본 발명에 따르면, 저융점 왁스인 에스테르 계열, 파라핀 계열, Carnauba 왁스는 혼련시 점도가 너무 낮아 혼련이 잘 안되는 문제가 발생할 수 있고 둘 이상의 결착 수지를 사용하는 경우에는 왁스의 분산이 어렵기 때문에 미리 결착수지 및 왁스와 함께 마스터배치 가공을 하여 사용한다.

통상적으로 둘 이상의 결착 수지를 함께 용융혼련하게 되면 결착 수지의 용융온도가 상이하기 때문에 결착 수지의 혼합효율이 저하되게 된다. 따라서 토너를 제조하기 위한 본 발명의 제2 단계에서의 용융혼련 공정, 즉 착색제 및 대전제어제 등을 혼합하기 전에 둘 이상의 결착 수지를 혼합하여 마스터배치를 제조하게 되면 마치 하나의 수지처럼 사용할 수 있어 혼합효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 둘 이상의 결착 수지만을 용융혼련하게 되면 결착 수지의 특징을 모두 갖는 수지의 블렌딩 혼합물이 형성되므로 이러한 수지의 마스터배치에 대한 왁스의 분산이 어렵다는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 결착 수지의 마스터배치 제조하는 때에 왁스를 첨가하여 제2 단계의 용융혼련시 왁스의 분산이 왁스의 용융특성과 비슷한 수지에 치우치는 것을 방지함으로써 결착 수지에서의 왁스의 분산성을 높이고 결착 수지간의 블렌딩 효율성도 높이도록 하였다.

본 발명에 따른 현상제는 착색제를 포함할 수 있으며, 이와 같은 착색제로서 흑백 토너의 경우에는 카본블랙 또는 아닐린블랙을 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 비자성 토너는 칼라 토너를 제조하기 용이하다. 또한 칼라 토너의 경우에는 착색제 중 검은색은 카본 블랙을 이용하고 칼라는 옐로우, 마젠타 및 시안 착색제를 더 포함한다.

상기 옐로우 착색제는 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 아트라킨화합물, 아조 금속 착제, 또는 알릴 이미드 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 옐로우 12, 13, 14, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 또는 168 등이 사용될 수 있다.

상기 마젠타 착색제는 축합 질소 화합물, 안트라킨, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이트 화합물, 나프톨 화합물, 벤조 이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 또는 페릴렌 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 레드 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 또는 254 등이 사용될 수 있다.

상기 시안 착색제는 동 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라킨 화합물, 또는 염기 염료 레이트 화합물 등이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 또는 66 등이 사용될 수 있다.

이러한 착색제는 단독 또는 2 종 이상의 혼합물로 혼합하여 사용될 수 있으며, 색상, 채도, 명도, 내후성, 토너 중의 분산성 등을 고려하여 선택된다.

상기 착색제의 함량은 현상에 의해 가시상을 형성할 수 있는 토너를 착색하기에 충분한 양이면 되는데, 예컨대 결착 수지 100 중량부를 기준으로 하여 2 내지 20 중량부가 바람직하다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면 착색효과가 불충분하며, 20 중량부를 초과하면 토너의 전기저항이 낮아지기 때문에 충분한 마찰 대전량을 얻을 수 없어 오염을 발생시키기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 대전 제어제는 부대전성 대전 제어제 및 정대전성 대전 제어제를 모두 사용할 수 있다. 상기 부대전성 대전 제어제로는 크롬 함유 아조 착제(azo dyes) 또는 모노아조 금속 착체와 같은 유기 금속 착체 또는 킬레이트 화합물; 크롬, 철, 아연과 같은 금속 함유 살리실산 화합물; 및 방향족 히드록시카르복실산과 방향족 디카르복실산의 유기 금속 착체가 사용될 수 있으며, 공지의 것이면 특별히 제한되지는 않는다. 또한 정대전성 대전 제어제로서는 니그로신과 그의 지방산 금속염 등으로 개질된 생성물, 트리부틸벤질암모늄 1-히드록시-4-나프토술포네이트 및 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트 등의 4급 암모늄염을 포함하 는 오늄염 등을 단독으로, 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이와 같은 대전제어제는 토너를 정전기력에 의해 현상롤러 위에 안정되게 지지하므로, 상기와 같은 대전제어제를 사용함으로써 안정적이고 빠른 대전 속도가 가능해진다.

토너 조성물에 포함되는 대전 제어제의 함량은 일반적으로 토너 모입자 100 중량부에 대해서 0.1 중량부 내지 10 중량부의 범위 이내이다.

착색제는 수지 중에서 균일하게 분산되도록 미리 플러싱(flusing) 처리하여 사용하거나 용융 혼련한 마스터 배치를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 결착 수지 및 저융점 왁스 뿐만 아니라 착색제를 추가하여 2롤, 3롤, 가압 니더, 또는 2축 압출기 등의 혼련 수단에 의하여 혼합될 수 있다. 이 때 착색제가 균일하게 분산되도록 하며 80 내지 180℃의 온도로 10분 내지 2시간 동안 용융 혼련한다. 이어서, 예를 들어 제트 밀, 마찰 밀, 또는 회전형 밀 등의 분쇄기를 사용하여 미분쇄하고, 평균 입자의 크기가 3 내지 15㎛의 크기인 토너 입자를 제조하고 외첨제를 부착시키는 것에 의해 분체 유동성이나 대전 안정성 등을 향상시킨다.

또한 본 발명은 비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서, 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및 상기 마스터배치와 결착 수지, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조된 전자사진용 현상제를 채용한 전자사진 화상 형성장치를 제공한다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.

실시예

하기에 사용되는 물질의 함량 단위는 "중량부"로 사용하고, 이는 토너 모입자 100 중량부를 기준으로 한 것이다.

사용 원재료

◎ 결착 수지 1 : 폴리에스테르 수지 (제조사 : 미쯔이 케미컬)

특성 => Tg = 66 ~ 67℃ , T₁ _/2= 129.4℃ , Mw = 20,000

◎ 결착 수지 2 : 폴리에스테르 수지 (제조사 : 미쯔이 케미컬)

특성 => Tg = 55 ~ 56℃ , T₁ _/2= 127.4℃ , Mw = 20,000

◎ 왁스 : Carnauba wax (제조사 : TOA KASEI)

특성 => Tm = 85 ~ 86℃ , T1/2 = 85℃

◎ 착색제

K : mogul-L

Y : PY 180

M : PR 57:1

C : PB 15:3

◎ 대전제어제(CCA)

Bk : T-77

C,M,Y : E-84

실시예 1

결착 수지 1, 결착 수지 2, 및 왁스를 각각 48.5 : 48.5 : 3의 비로 먼저 마스터배치 가공하여 혼련하고 중분쇄기를 통하여 결착 수지의 사이즈와 동일한 사이즈 분포로 분쇄한 후 혼련기에 투입하여 혼련공정을 실시하였다. 압출혼련기의 혼련 조건은 PCM 30 (이케가이 社, L/D = 31.5, 2축 co-lotation 방식)이고, 압출수지 온도는 125 ~ 130℃로 조절하였다.

비교예 1

결착 수지 1, 왁스, 착색제, 대전제어제를 한번에 예비혼합하여 혼련기에 투입하였다. 최종 압출혼련시의 압출혼련기의 혼련 조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 2

결착 수지 2, 왁스, 착색제, 대전제어제를 한번에 예비혼합하여 혼련기에 투입하였다. 최종 압출혼련시의 압출혼련기의 혼련 조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 3

결착 수지 1 및 결착 수지 2를 각각 50 : 50의 비로 먼저 마스터배치 가공하여 혼련하여 중분쇄기를 통하여 결착 수지의 사이즈와 동일한 사이즈 분포로 분쇄한 후 혼련기에 투입하여 혼련공정을 실시하였다. 최종 압출혼련시의 압출혼련기의 혼련 조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

토너의 제조

기계식 분쇄기(SR-15)를 이용하여 혼련분산된 중간원료를 분쇄하고 분급기를 이용하여 D50 = 8㎛의 무외첨 토너을 얻었다. 무외첨 토너를 이용하여 동일한 외첨(external additive)배합을 이용하여 외첨배합을 실시하여 토너를 완성하였다.

왁스분산의 확인

화상평가와 정착성 평가를 통하여 왁스 분산의 정도를 확인하였다.

<화상평가>

화상평가는 H/H 환경에서의 Running 평가를 기준으로 Background, 현상부재의 오염도(특히 토너의 내구성 저하로 인한 닥터 블레이드의 토너부착으로 인한 steak 발생유무)를 토대로 평가하였다.

평가내용	Background		Dr. Blade Steak 발생유무(시점)
평가내용	초기	2k Running	Dr. Blade Steak 발생유무(시점)
실시예 1	○	○	무
비교예 1	○	△	1.5k부근 streak발생
비교예 2	○	△	무
비교예 3	○	○	무

* Backgound 유무는 관능평가로 측정자의 기준에서 미화상 영역의 토너오염도를 측정한 것이다.

level : ○ → Good, △ → Medium, X → NG(Not Good)

<정착성 평가>

정착성 평가는 정착 JIG를 이용하여 각 온도별, Process speed별, 공급용지별로 분류하여 평가하였다.

정착 JIG를 이용하여 정착기 표면의 온도, Process Speed(150mm/s), 용지(60g, 75g, 100g), 색상, 중첩화상을 달리 하여 측정하였다. 정착기는 CLP-500(컬러프린터)의 소프트 양면 롤을 이용하였으며, 콜드 오프셋(cold-offset), 종이말림 현상(wrap jam), 핫 오프셋(Hot-offset)의 발생정도에 따라 ○, △, X로 분류하여 평가하였다.

○ : 콜드 오프셋, 종이말림현상, 핫 오프셋의 문제없이 화상이 깨끗함.

△ : 육안상으론 문제 없으나 콜드 오프셋의 경우 손가락으로 가볍게 문질렀을 경우 약간 벗겨짐.

X : 콜드 오프셋, 종이말림현상, 핫 오프셋의 문제 발생.

실시예 1에 따른 정착성 평가결과

< solid 화상 > Process speed : 150mm/s

Y	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○
M	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	△	○	○	○
C	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	△	○	○	○
K	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○

< 컬러 bar 중첩현상> Process speed : 150mm/s

중첩	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	△	○	○	○

비교예 1에 따른 정착성 평가결과

< solid 화상 > Process speed : 150mm/s

Y	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	×	△	○	○
100g	×	×	○	○
M	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	×	○	○	○
100g	×	×	○	○
C	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	×	△	○	○
100g	×	×	△	○
K	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	△	○	○	○
75g	×	△	○	○
100g	×	×	△	○

< 컬러 Bar 중첩화상 > Process speed : 150mm/s

중첩	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	△	○	○	○
75g	×	×	○	○
100g	×	×	△	○

비교예 2에 따른 정착성 평가결과

< solid 화상 > Process speed : 150mm/s

Y	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○
M	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○
C	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○
K	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	○	○	○	○

< 컬러 Bar 중첩화상 > Process speed : 150mm/s

< solid 화상 > Process speed : 150mm/s

Y	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	○	○	○	○
100g	×	○	○	○
M	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	○	○	○	○
100g	×	○	○	○
C	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	○	○	○	○
100g	△	○	○	○
K	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	○
75g	○	○	○	○
100g	×	○	○	○

< 컬러 Bar 중첩화상 > Process speed : 150mm/s

중첩	160℃	170℃	180℃	190℃
60g	○	○	○	×
75g	△	○	○	×
100g	×	△	○	○

실시예 1은 서로 상이한 유리전이온도를 갖는 결착 수지 1 및 결착 수지 2를 미리 마스터배치를 제조하여 토너를 제조하였다. 화상오염이 발생되지 않았으며, 정착성 및 컬러 bar 중첩화상이 발생되지 않았다.

비교예 1은 상대적으로 고온의 유리전이온도를 갖는 결착 수지 1을 사용하여 토너를 제조하였다. 고온에서는 핫 오프셋(hot-offset)이 발생하였으며, 저온에서는 콜드 오프셋(cold-offset)이 발생하였다. 비교예 2는 상대적으로 저온의 유리전이온도를 갖는 결착 수지 2를 사용하여 토너를 제조하였다. 오프셋은 발생하지 않았으나, 화상오염이 발생하였다. 비교예 3은 결착 수지 1 및 결착수지 2를 사용하여 마스터배치를 제조하여 토너를 제조하였다. 고온에서는 핫 오프셋(hot-offset)이 발생하였으며, 저온에서는 콜드 오프셋(cold-offset)이 발생하였다.

상기의 결과로부터, 저온의 결착 수지만을 사용하면 정착성 면에서는 유리하나 화상오염이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 고온의 결착 수지와 마스터 배치를 제조하여 사용한다고 하더라도 정착마진이 좁아서 문제가 발생될 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 둘 이상의 서로 상이한 특성을 갖는 결착 수지를 왁스와 함께 사용하여 마스터배치를 제조하여 혼련하여 토너를 제조함으로써 정착성을 개선할 수 있으며 정착마진을 넓힐 수 있다.

본 발명은 토너를 제조하기 위해 용융혼련시 왁스의 분산이 왁스의 용융특성 과 비슷한 수지에 치우치는 것을 방지하여 토너의 종이말림현상이 발생하지 않는 영역을 넓힐 수 있고, 정착마진이 넓은 토너를 얻을 수 있다. 또한 상기의 제조방법에 의하여 제조된 전자사진 현상제는 화상오염 방지, 현상부재의 오염 방지, 토너의 정착마진을 확보할 수 있어 전자사진 화상 형성장치에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

비자성 1성분 분쇄식 컬러 전자사진 현상제의 제조에 있어서,

둘 이상의 결착 수지 및 왁스를 용융혼련하여 마스터배치를 제조하는 제1 단계; 및

상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 혼합하여 용융혼련하는 제2 단계;를 포함하는 전자사진 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 결착 수지는 폴리스티렌, 스티렌계 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 또는 이들의 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시수지, 폴리비닐부티랄수지, 로진, 변성 로진, 테르펜수지, 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 둘 이상의 결착 수지는 동일 종류의 서로 다른 수지이거나 또는 서로 다른 종류의 수지인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 둘 이상의 결착 수지는 서로 다른 종류의 수지를 포함하고, 두 결착 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 둘 이상의 결착 수지는 유리전이온도가 동일 또는 상이한 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 둘 이상의 결착 수지는 유리전이온도가 상이한 두 수지를 포함하고, 두 결착 수지의 함량비는 각각 1:9 내지 9:1인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 왁스는 폴리프로필렌 계열, 폴리에틸렌 계열, 에스테르 계열, 파라핀 계열, 카르바우나(Carnauba) 왁스인 것을 특징으로 하는 전자사진 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 왁스의 융점이 70 내지 90℃인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 단계에서 사용되는 왁스의 함량은 마스터배치에 사용된 결착수지 100중량부를 기준으로 하여 1 내지 10중량부인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 단계의 용융혼련 온도는 결착 수지의 연화점보다는 낮고, 왁스의 융점보다는 높은 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 단계의 용융혼련 온도는 마스터 배치의 연화점보다는 낮고, 왁스의 융점보다는 높은 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 착색제는 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙 안료 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제의 제조방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따르는 전자사진용 현상제 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 전자사진용 현상제.
제13항에 따른 전자사진용 현상제를 채용한 것을 특징으로 하는 전자사진용 화상형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 마스터배치가 소정의 입경을 가지도록 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제의 용융혼련 혼합물을 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 마스터배치, 착색제, 및 대전 제어제를 80 내지 180℃의 온도로 용융혼련하는 것을 특징으로 하는 전자사진 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 둘 이상의 결착 수지 혼합물을 용융혼련하고, 용융혼련 단계 중에 상기 왁스를 추가하여 상기 마스터 배치를 제조하는 것을 특징으로 하는 전자사진 현상제의 제조방법.