KR100796229B1 - 토너, 및 현상제, 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지,화상 형성 장치 및 화상 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토너 화상에 있어서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있으며, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는 토너, 및 상기 토너를 이용하여 고화질화가 가능한 현상제, 상기 토너를 이용한 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2와, 상기 토너의 체적 평균 입경이 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 토너를 제공한다.

Description

토너, 및 현상제, 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법{TONER, AND DEVELOPING AGENT, CONTAINER PACKED WITH TONER, PROCESS CARTRIDGE, IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD OF IMAGE FORMING}

본 발명은 전자 사진, 정전 기록, 정전 인쇄 등에 있어서의 정전하상을 현상하기 위한 토너, 및 상기 토너를 이용한 현상제, 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법에 관한 것이다.

전자 사진 방식의 화상 형성 방법에서는 잠상 담지체 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위해 현상제가 사용되고 있다. 이 현상제로서는 토너로 이루어지는 1 성분 현상제 및 토너와 캐리어를 혼합한 2 성분 현상제가 있다. 상기 2 성분 현상제를 이용한 현상 방식은 캐리어와 토너를 혼합 및 교반하여 대전시킴으로써, 비교적 안정된 양호한 화상을 얻을 수 있다.

토너의 제조 방법에는 대별하면 건식법과 습식법이 있다. 상기 건식법에 의한 토너는 결착 수지, 착색제 및 이형제 등을 열과 압력으로 용융하여 혼합하고, 냉각한 후에 분쇄한다. 이 분쇄는 공기의 압력으로 충격판에 충돌시키거나, 토너끼리를 충돌시키기 때문에, 분쇄 후의 토너 형상은 부정형이며, 또한, 요철의 표면을 갖고 있다.

한편, 상기 습식법에 의한 토너는 결착 수지, 착색제 및 이형제 등을 투입한 용매 중에서 중합 반응시키고, 그 후, 건조시켜 토너를 형성한다. 이 때문에, 토너형상은 구형이며, 또한, 매끄러운 표면을 갖고 있다.

최근, 칼라 화상 형성 장치의 보급에 따라 선명도가 높은 칼라 화상이 요구되고 있으며, 소립경 토너가 검토되고 있다. 소립경 토너의 경우는 토너의 제조 방법으로서는 습식법쪽이 건식법보다 유리하다. 그러나, 습식법에서는 전술한 바와 같이 표면이 매끄럽고, 구 형상이 되는 것이 많으며, 이 때문에, 클리닝성이 저하하고, 특히, 블레이드 방식의 클리닝에서는 클리닝 불량이 많이 발생한다는 문제가 있다. 따라서, 습식법에 있어서, 토너 형상을 제어하는 제안이 수 많이 검토되고 있다.

예컨대, 일본 특허 문헌 1에는 적어도 토너 입자 및 외첨제를 함유하여 이루어지고, 0.920∼0.995의 평균 원형도를 갖고, 또한, 평균 원형도 0.950 미만의 입자를 2∼40 개수% 함유하고 있으며, 또한, 중량 평균 입경이 2.0∼9.0 ㎛이고, 상기 외첨제가 토너 입자 상에서 1차 입자 또는 2차 입자의 상태로 존재하고 있는 토너가 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 문헌 2에는 형상 계수의 변동 계수가 16% 이하이며, 개수 입도 분포에 있어서의 개수 변동 계수가 27% 이하인 토너 입자로 이루어지는 토너가 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 문헌 3에는 적어도 수지 입자와 착색제를 함유하여 이루어 지며, GSDv≤1.25, SF1＝125∼140, D_50V＝3∼7 ㎛, (SF1≤120의 입자)≤20 개수%, (SF1≥150의 입자)≤20 개수% 및 (SF1≤120이며, 또한, 원 해당 직경≤4/5 이하인 입자)≤10 개수%를 동시에 만족시키는 토너가 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 문헌 4에는 토너의 형상 계수의 변동 계수가 16% 이하, 개수 입도 분포에 있어서의 개수 변동 계수가 27% 이하 및 토너 응집률이 3∼35%인 토너를 이용한 화상 형성 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허 문헌 1 내지 4에 개시된 기술에서는 선명도가 높은 화상을 얻으며, 또한, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 얻는 것은 곤란하다. 즉, 이들 종래 기술에서 설정하는 특정 형상 계수를 갖는 토너의 함유량을 규정하는 것으로서는 블레이드 클리닝 방식에 의한 클리닝성이 불충분하며, 특히, 최근의 고화질화에 의한 토너 소립경화에 따라 토너 입경이 점점 더 작아지는 경우나 토너 표면성이 매끄러우며 요철이 작은 경우에는 클리닝 불량이 발생한다는 문제가 있다.

따라서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있고, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는 토너 및 상기 토너를 이용한 관련 기술은 아직 제공되어 있지 않은 것이 현재 처한 상황이다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-174731호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-214629호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2000-267331호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2002-62685호 공보

발명의 개시

본 발명은 종래에 있어서의 문제를 해결하고, 상기 요망에 따라 토너 화상에 있어서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있으며, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는 토너 및 상기 토너를 이용하여 고화질화가 가능한 현상제, 상기 토너를 이용한 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 하다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서는, 이하와 같다. 즉,

<1> 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이고, 또한, 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2와, 상기 토너의 체적 평균 입경이 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 토너이다.

[수학식 1]

단, 상기 수학식 1에서 MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다.

[수학식 2]

단, 상기 수학식 2에서 PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다.

<2> SF-1이 115∼160이며, 또한, SF-2가 110∼300인 상기 <1>에 기재한 토너이다.

<3> 토너의 입도 분포에 있어서의 가장 양이 많은 토너 입경 미만의 SF-2와, 토너의 입도 분포에 있어서의 가장 양이 많은 토너 입경 이상의 SF-2의 차가 8 이상인 상기 <1> 내지 <2> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<4> 무기 산화물 입자 함유층이 실리카를 함유하는 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<5> 토너의 체적 평균 입경이 3∼10 ㎛인 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<6> 체적 평균 입경(Dv)과 개수 평균 입경(Dn)의 비(Dv/Dn)가 1.00∼1.35인 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<7> 토너의 투영 면적과 동일한 해당 원의 직경이 2 ㎛ 이하인 토너의 함유율이 개수 기준으로 20% 이하인 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<8> 토너의 하중 10 kg/cm²에 있어서의 공극률이 60% 이하인 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<9> 토너 재료의 용해액 내지 분산액을 수계 매체 중에 유화 내지 분산시켜 토너를 조립하여 이루어지는 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<10> 토너 재료의 용해 내지 분산액이 유기 용제를 함유하고, 조립시 내지 조립 후에 상기 유기 용매를 제거하는 것인 상기 <9>에 기재한 토너이다.

<11> 토너 재료가 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 적어도 함유하고,

조립이 상기 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 반응시켜 접착성 기재를 생성하면서 상기 접착성 기재를 적어도 함유하는 입자를 얻음으로써 행해지는 것인 상기 <9> 내지 <10> 중 어느 하나에 기재한 토너이다.

<12> 토너 재료가 미변성 폴리에스테르 수지를 함유하고, 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체와 상기 미변성 폴리에스테르 수지의 질량비(중합체/미변성 폴리에스테르 수지)가 5/95∼80/20인 상기 <11>에 기재한 토너이다.

<13> 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재한 토너를 함유하는 것을 특징으로 하는 현상제이다.

<14> 1 성분 현상제 및 2 성분 현상제 중 어느 하나인 상기 <13>에 기재한 현상제이다.

<15> 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재한 토너가 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 용기이다.

<16> 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 형성한 정전 잠상을 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재한 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지이다.

<17> 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 상기 정전 잠상을 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재한 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착수단을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.

<18> 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 공정과, 상기 정전 잠상을 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재한 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 공정과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 공정과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 방법이다.

본 발명의 토너는 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형의 토너로서, 상기 수학식 1로 표시하는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한, 상기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2와, 상기 토너의 체적 평균입경이 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는다. 그 결과, 토너 화상에 있어서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있으며, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는 토너를 제공할 수 있다.

본 발명의 현상제는 상기 본 발명의 토너를 함유한다. 이 때문에, 상기 현상제를 이용하여 전자 사진법에 의해 화상 형성을 행하면, 토너 화상에 있어서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있고, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 가지며, 안정된 화상을 재현성 좋게 형성할 수 있는 고화질을 얻을 수 있다.

본 발명의 토너 충전 용기는 상기 본 발명의 토너를 용기 중에 수용하여 이루어진다. 이 때문에, 상기 토너 충전 용기에 수용된 토너를 이용하여 전자 사진법에 의해 화상 형성을 행하면, 그 결과, 우수한 클리닝성을 갖고, 대전성, 전사성 등의 여러 가지 특성이 우수하며, 고화질을 얻을 수 있다.

본 발명의 프로세스 카트리지는 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 형성한 정전 잠상을 상기 본 발명의 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단을 적어도 갖는다. 상기 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치에 착탈 가능하고, 편리성이 우수하며, 또한, 상기 본 발명의 토너를 이용하기 때문에, 그 결과, 우수한 클리닝성을 갖고, 대전성, 전사성 등의 여러 가지 특성이 우수하여 고화질을 얻을 수 있다.

본 발명의 화상 형성 장치는 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 상기 정전 잠상을 상기 본 발명의 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착 수단을 적어도 갖는다. 상기 화상 형성 장치에 있어서는 상기 정전 잠상 형성 수단이 상기 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성한다. 상기 전사 수단이 상기 가시상을 기록 매체에 전사된다. 상기 정착 수단이 상기 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시킨다. 그 결과, 우수한 클리닝성을 갖고, 대전성, 전사성 등의 여러 가지 특성이 우수하며, 고화질인 전자 사진 화상을 형성할 수 있다.

본 발명의 화상 형성 방법은 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 공정과, 상기 정전 잠상을 상기 본 발명의 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 공정과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 공정과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착 공정을 적어도 포함한다. 상기 화상 형성 방법에 있어서는 상기 정전 잠상 형성 공정에서 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상이 형성된다. 상기 전사 공정에서 상기 가시상이 기록 매체에 전사된다. 상기 정착 공정에서 상기 기록 매체에 전사된 전사상이 정착된다. 그 결과, 우수한 클리닝성을 갖고, 대전성, 전사성 등의 여러 가지 특성이 우수하며, 고화질인 전자 사진 화상을 형성할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1은 형상 계수 SF-1을 설명하기 위한 토너의 모식도이다.

도 2는 형상 계수 SF-2를 설명하기 위한 토너의 모식도이다.

도 3은 토너의 공극률 측정 장치의 일례를 도시한 개략도이다.

도 4는 본 발명의 프로세스 카트리지의 일례를 도시한 개략 설명도이다.

도 5는 본 발명의 화상 형성 장치에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 일례를 도시한 개략 설명도이다.

도 6은 본 발명의 화상 형성 장치에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 다른 예를 도시한 개략 설명도이다.

도 7은 본 발명의 화상 형성 장치(탠덤형 칼라 화상 형성 장치)에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 일례를 도시한 개략 설명도이다.

도 8은 도 7에 도시하는 화상 형성 장치에 있어서의 일부 확대 개략 설명도이다.

도 9a는 실시예 1에 있어서의 정전 잠상 담지체 상에의 토너의 적층 상태를 도시한 사진이다.

도 9b는 비교예 2에 있어서의 정전 잠상 담지체 상에의 토너의 적층 상태를 도시한 사진이다.

발명을 실시하기 위한 가장 바람직한 형태

(토너)

본 발명의 토너는 표면에 요철을 갖는 대략 구 형상이며, 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하여 이루어지며, 또한, 필요에 따라 그 밖의 성분을 함유하여 이루어진다.

상기 토너는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한, 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2와, 상기 토너의 체적 평균 입경이 상관 관계를 나타낸다.

상기 토너 형상은 대략 구 형상(실질적으로 구형)이며, 타원체도 포함된다. 이와 같이 토너가 대략 구 형상이기 때문에, 유동성이 좋아져 캐리어와의 혼합 및 교반이 용이해진다. 또한, 부정형 토너와 같이 캐리어와의 마찰 대전이 불균일해지는 일이 없기 때문에, 토너의 대전량 분포가 좁아진다. 이것에 의해, 표면 포깅이 적어진다. 또한, 토너가 대략 구 형상이기 때문에 전계의 역선(力線)에 충실하게 현상 및 전사됨으로써, 전사율이 향상한다.

여기서, 도 1은 형상 계수 SF-1을 설명하기 위한 토너 형상의 모식도이다. 상기 토너에 있어서의 대략 구 형상은 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형(원) 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1로 나타내고, 상기 형상 계수 SF-1은 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이 MXLNG의 제곱을 도형 면적 AREA로 나누어 100 π/4를 곱한 값이다.

[수학식 1]

단, 상기 수학식 1에서 MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다.

상기 형상 계수 SF-1은 105∼180이며, 115∼160이 바람직하고, 120∼150이 보다 바람직하다.

상기 SF-1이 100인 경우에는 토너의 형상은 구(球)형이 되며, SF-1의 값이 커질수록 부정형이 된다. 상기 SF-1의 값이 180을 초과하면, 클리닝성은 향상하지만, 구형 형상이 크게 일그러지기 때문에, 대전량 분포가 넓어지며 포깅(fogging)이 많아져 화상 품위가 저하한다. 또한, 이동에 있어서 공기의 저항으로 전계에 의한 현상 및 전사가 전기력선에 충실하지 않게 되므로 세선 사이에 토너가 현상되어 화상 균일성이 저하하며, 화상 품위가 저하하는 경우가 있다. 한편, SF-1의 값이 105로 구형에 가까워도 토너의 체적 평균 입경과 형상 계수 SF-2가 상관하고 있는 토너에서는 블레이드 클리닝 방식으로도 클리닝이 가능해지며, 또한, 화상 균일성이 높기 때문에 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

여기서, 상기한 바와 같이 토너를 대략 구 형상으로 하기 위해서는 건식법의 분쇄로 제조되는 토너에서는 분쇄 후에 열적 또는 기계적으로 구형화 처리한다. 열적으로는 예컨대, 분무기 등으로 열 기류와 함께 토너 입자를 분무함으로써 구형화 처리를 행할 수 있다. 또한, 기계적으로는 볼밀 등의 혼합기에 비중이 가벼운 유리등의 혼합 매체와 함께 투입하여 교반함으로써, 구형화 처리할 수 있다. 단, 열적 구형화 처리에서는 응집하여 입경이 큰 토너 입자 또는 기계적 구형화 처리에서는 미분이 발생하기 때문에 재차 분급 공정이 필요해진다. 또한, 수계 용매 중에서 제조되는 토너에서는 용매를 제거하는 공정에서 강한 교반을 부여함으로써 구 형상에서 타원 형상까지 그 사이에서 제어할 수 있다.

상기 토너는 표면에 요철을 갖고 있다. 이와 같이 표면에 요철을 갖는 토너는 매끄러운 표면을 갖고 있는 토너와 비교하여, 감광체와의 부착력이 작아지며 클리닝성을 좋게 할 수 있다.

여기서, 도 2는 형상 계수 SF-2를 설명하기 위한 토너 형상의 모식도이다. 상기 토너의 요철 정도는 하기 수학식 2로 나타내는 형상 계수 SF-2로 나타내고, 상기 형상 계수 SF-2는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이 PERI의 2승을 도형 면적 AREA로 나누어 100 /4π를 곱한 값이다.

[수학식 2]

단, 상기 수학식 2에서 PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다.

상기 SF-2는 110∼300이 바람직하고, 115∼200이 보다 바람직하며, 118∼150이 더 바람직하다. 상기 SF-2가 100인 경우에는 토너 표면에 요철이 존재하지 않는 것을 의미하며, 상기 SF-2가 커질수록 토너 표면의 요철이 현저해진다. 상기 SF-2의 값이 300을 초과하면, 클리닝성은 향상하지만, 토너 표면의 요철이 커지고, 대전량 분포가 넓어지며 포깅이 많아져 화상 품위가 저하하는 경우가 있다. 한편, SF-2의 값이 110으로 표면이 매끄러워도 토너의 체적 평균 입경과 형상 계수 SF-2가 상관하고 있는 토너에서는 블레이드 클리닝 방식으로도 클리닝이 가능해지고, 또한, 대전량 분포가 좁기 때문에 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

여기서, 상기 형상 계수 SF-1 및 SF-2는 예컨대, 주사형 전자 현미경(S-800,히타치세이사쿠쇼제)으로 토너의 사진을 찍고, 이것을 화상 해석 장치(LUSEX3, 니레코샤제)에 도입하여 해석하고, 상기 수학식 1 및 수학식 2로부터 계산에 의해 구할 수 있다.

상기 토너에 있어서는 상기 형상 계수 SF-2와 토너의 체적 평균 입경(Dv)이 상관 관계를 나타낸다. 전자 사진 방식의 화상 균일성과 클리닝성은 토너의 형상, 토너의 입경에 영향을 받는다. 그래서, 토너의 체적 평균 입경과 형상 계수 SF-2를 상관시킴으로써 화상 균일성과 클리닝성을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 「상관한다」란, 토너 형상 계수 SF-2가 토너의 체적 평균 입경에 의존하여 변동하는 것을 의미하고, 예컨대, (1) 체적 평균 입경이 큰 토너일 수록 형상 계수 SF-2가 커지는 것 및 (2) 체적 평균 입경이 큰 토너일수록 형상 계수 SF-2가 작아지는 것 중 어느 하나를 의미한다. 또한, 화상 균일성과 클리닝성을 제어하는 관점으로부터 상관의 형태로서는 상기 (1) 체적 평균 입경이 큰 토너일수록 형상 계수 SF-2가 커지는 것 쪽이 바람직하다.

상기 표면에 요철을 갖는 대략 구 형상 토너에 있어서, 토너의 체적 평균 입경과 형상 계수 SF-2를 상관시키는 방법으로서는, 예컨대, 토너를 습식법 중 하나인 용해 현탁법에 의해 얻는 경우에는 탈용제로 토너 표면 형상을 수축시키는 공정에 의해 탈용제의 속도를 온도, 압력을 변화시키는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 토너의 체적 평균 입경에 대한 형상 계수 SF-2의 상관 정도를 보다 크게 하고자 하는 경우에는 탈용제의 속도가 보다 빨라지도록 온도 등을 조정하면 좋다.

여기서, 상기 토너의 체적 평균 입경과, 형상 계수 SF-2가 상관하고 있는지 여부는 예컨대, 주사형 전자 현미경(S-800, 히타치세이사쿠쇼제)으로 토너의 사진을 찍고, 이것을 화상 해석 장치(LUSEX3, 니레코샤제)에 도입하여 해석하여 계산함으로써 확인할 수 있다.

상기 토너의 체적 평균 입경(Dv)은 3∼10 ㎛가 바람직하고, 3∼7 ㎛가 보다 바람직하며, 3∼6.5 ㎛가 더 바람직하다. 체적 평균 입경이 10 ㎛ 이하의 토너를 이용함으로써 세선 재현성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 체적 평균 입경이 작아지면 현상성, 클리닝성이 함께 저하하기 때문에, 작아도 3 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 3 ㎛ 미만에서는 캐리어 또는 현상 롤러의 표면에 현상되기 어려운 미소 입경의 토너가 많아지기 때문에, 그 외의 토너에 있어서의 캐리어 또는 현상 롤러의 접촉 및 마찰이 불충분해지며 역대전성 토너가 많아져 포깅 등의 이상 화상이 되어 고품위 화상을 얻기 어렵게 된다.

상기 토너에 있어서의 체적 평균 입경(Dv)과 개수 평균 입경(Dn)의 비(Dv/Dn)로 나타내는 입경 분포는 1.00∼1.35가 바람직하고, 1.00∼1.15가 보다 바람직하다. 입경 분포를 샤프하게 함으로써 토너 대전량 분포를 균일하게 할 수 있다. Dv/Dn이 1.35를 초과하면, 토너의 대전량 분포도 넓고, 역대전 토너가 많아지기 때문에 고품위 화상을 얻는 것이 곤란해진다.

여기서, 상기 체적 평균 입경 및 상기 체적 평균 입경과 개수 평균 입경의 비(Dv/Dn)는 예컨대, 콜터 카운터 멀티사이저(콜터사제)를 이용하여 측정하는 토너의 입경에 대응시켜 측정용 구멍의 크기가 50 ㎛인 개구를 선택하여 이용하고, 50,000개인의 입자 입경의 평균을 측정함으로써 얻어진다.

또한, 토너의 입도 분포에 있어서의 가장 양이 많은 토너 입경 미만의 SF-2(이하, 「소립경 SF-2」라고 칭하는 경우도 있음)와, 토너의 입도 분포에 있어서 가장 양이 많은 토너 입경 이상의 SF-2(이하, 「대립경 SF-2」라고 칭하는 경우도 있음)의 차(「대립경 SF-2」-「소립경 SF-2」)가 8 이상이 바람직하고, 12 이상이 보다 바람직하며, 20 이상이 더욱더 바람직하다. 또한, 상한값은 50 미만인 것이 바람직하다.

상기 차가 8 미만이면, 토너 입경 분포 중 가장 양이 많은 토너 입경 미만의 토너와 토너 입경 분포 중 가장 양이 많은 토너 입경 이상의 토너가 함께 동일 정도의 형상을 갖게 되며, 상기 형상 계수의 경사 효과를 얻기 어려운 경우가 있다. 한편, 차가 50을 초과하면, 또한, 대전량 분포가 넓어져 화상 균일성이 저하하거나, 전사성의 저하나 벌레 먹은 화상이 생기는 등의 문제점이 발생하는 경우가 있다. 또한, 소립경으로 표면의 요철이 적은 토너는 클리닝 블레이드를 통과하기 쉽지만, 대립경으로 표면의 요철이 많은 가장 클리닝성에 알맞은 토너가 클리닝 블레이드 선단에 쌓여 둑을 형성함으로써, 입경이 작은 토너를 클리닝하는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 상기 「토너 입경 분포 중 가장 양이 많은 토너 입경」은, 토너의 개수 입도 분포의 피크 정상 값을 이용한다.

또한, 토너의 전사성은 토너가 현상되었을 때의 감광체 상에서의 적층 상태와 관계가 있으며, 토너가 균일하고, 평탄한 적층 상태인 것에 의해, 전사압 및 전사 전계가 토너층에 균등하게 미치기 때문에, 전사가 누락되지 않는 양호한 전사 상태를 얻을 수 있고, 적층 상태에 변동이 있으면, 전사 누락이나 전사 불균일의 원인이 된다. 현상되는 토너층이 균일함은 토너의 대전량 분포나 유동성의 균일성에 의해서도 지배되지만, 이들의 균일성을 얻기 위해서는 토너 형상이 보다 순조로운 표면 구형인 것이 바람직하다. 특히, 소직경 토너에 있어서는 그 경향이 크고, 보다 평활한 형상으로써, 균일한 감광체 상에서의 균일한 패킹성을 얻을 수 있고, 양호한 전사상을 얻을 수 있다. 한편, 조밀한 패킹 상태의 토너층은 전사시의 미소공간 방전이나 거친 종이와 같은 요철이 큰 전사지를 사용한 경우 등의 부분적인 전사압 증가 등의 일단 비정상 전사 조건이 가해지면, 부정형 토너에 비해 전사성의 저하가 광범위하며 싸다. 또한, 평균적인 전사율이 양호하기 때문에 약간의 전사 불균일이 현재화되기 쉽다.

그래서, 토너의 대립경형 성분과 소립경형 성분으로 나누어 보면, 이들 성분에 속하는 토너 사이에서 토너 형상 계수에 관하여 경사지게 하고, 비교적 세선 재현성이나 입상성 등의 화질 향상 효과가 큰 소경 성분의 형상을 평활하게 대입경 성분의 형상에 큰 요철을 설치함으로써, 부정형 토너에 의한 토너층의 패킹성보다 높게 하면서, 과도한 토너층의 패킹을 방지할 수 있고, 양호한 토너 전사율과, 그 안정성을 얻을 수 있다.

상기 토너는 상기 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는다. 상기 무기 산화물 입자 함유층은 토너 주위 길이에 대응하는 60% 이상으로 존재하는 것이 바람직하고, 75% 이상이 보다 바람직하며, 토너 표면의 전역에 걸쳐 존재하는 것이 특히 바람직하지만, 단속적으로 존재하여도 좋고, 상기 무기 산화물 입자 함유층이 중첩되어 복수의 층을 형성하여도 좋다.

이러한 무기 산화물 입자 함유층을 설치함으로써, 제어한 토너 형상을 유지할 수 있다. 1 ㎛를 초과하여 무기 산화물 입자 함유층이 설치되면, 제어한 토너 형상을 유지할 수 없다. 특히, 캐리어의 혼합 및 교반된 현상제로서 시간 경과적으로 사용되면 스트레스를 받음으로써 토너 형상이 변화되어, 화상 균일성과 클리닝성을 손상시키는 경우가 있다.

여기서, 상기 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에, 무기 산화물 입자 함유층을 형성하고 있는지 여부는 토너의 단면을 TEM(투과형 전자 현미경)으로 관찰함으로써 확인할 수 있다.

상기 무기 산화물 입자로서는 예컨대, 실리콘, 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 세륨, 철, 마그네슘 등의 금속 산화물, 실리카, 알루미나, 티타니아 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 실리카, 티타니아, 알루미나가 바람직하고, 실리카가 가장 바람직하다.

상기 무기 산화물 입자 함유층을 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 존재시키는 방법으로서는, 예컨대, 토너를 습식법 중 하나인 용해 현탁법과 유사한 방법에 의해 얻는 경우에는 토너 재료를 유기 용매에 용해 내지 분산시킬 때에, 무기 산화물입자를 상기 유기 용매 중에 첨가해 두는 방법 등을 들 수 있다.

상기 무기 산화물 입자는 토너에 대하여 0.1∼2 질량% 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 첨가량이 0.1 질량% 미만이면, 토너 응집을 개선하는 효과가 부족해지는 경우가 있으며, 2 질량%을 초과하는 경우는 세선 사이의 토너 비산(飛散), 기기 내의 오염, 감광체의 상흔이나 마모 등의 문제가 생기기 쉬운 경향이 있다.

또한, 토너 표면을 소수화 처리제 등에 의해 표면 개질 처리하는 것도 바람직하다. 상기 소수화 처리제로서는, 예컨대, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 메틸트리클로로실란, 알릴디메틸디클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 벤질디메틸클로로실란, 브롬메틸디메틸클로로실란, α-클로로에틸트리클로로실란, p-클로로에틸트리클로로실란, 클로로메틸디메틸클로로실란, 클로로메틸트리클로로실란, 헥사페닐디실라잔, 헥사톨릴디실라잔 등을 들 수 있다.

또한, 토너의 투영 면적과 동일한 해당 원의 직경(이하, 「원 해당 직경」이라고 칭하는 경우도 있음)이 2 ㎛ 이하인 토너의 함유율이 개수 기준에 의해 20% 이하가 바람직하고, 10% 이하가 보다 바람직하다. 원 해당 직경 2 ㎛ 이하의 토너의 함유율을 20% 이하로 함으로써, 이 미분 토너에 의한 시간 경과적인 화상 품위의 저하를 방지할 수 있다.

상기 원 해당 직경이 2 ㎛ 이하인 미분 토너는 단위 질량당의 표면적이 커지기 때문에 단위 질량당의 대전량(μ C/g)이 높아지며, 현상 및 전사되기 어려워진다. 특히, 현상 공정에서는 장기간 사용에 있어서는 미분 토너가 현상되기 어렵기 때문에 현상 장치 내에 잔류하고, 토너의 체적 평균 입경을 작게 하여 자성 캐리어 등의 대전 부재의 표면에 강고히 부착되고, 보급 토너 등의 입경이 큰 토너의 마찰대전을 저해하기 위해 대전 불량의 토너에 의해 대전량 분포가 넓어지며, 또한, 대전 불량의 토너가 현상되어 포깅의 화상이 형성되며, 시간 경과적으로 화상 품위가 저하한다.

여기서, 상기 원 해당 직경에 있어서 토너의 함유율(개수%)은 예컨대, 가부시키가이샤 SYSMEX제의 플로우식 입자 형상 분석 장치 FPIA-2100을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로는 1급 염화나트륨을 이용하여 1% NaCl 수용액으로 조정한 후 0.45 ㎛의 필터를 통과시킨 액 50∼100 ㎖에 분산제로서 계면활성제(바람직하게는 알킬벤젠술폰산염)를 0.1∼5 ㎖ 첨가하고, 시료를 1∼10 mg 첨가한다. 이것을 초음파 분산기로 1분간 분산 처리를 행하고, 입자 농도를 5000∼15000개/㎕로 조정한 분산액을 이용하여 측정을 행하였다. 입자 개수의 측정은 CCD 카메라로 촬상한 2차원의 화상 면적과, 동일한 면적을 갖는 원의 직경을 원 해당 직경으로 하여 산출을 행한다. CCD 카메라 화소의 정밀도로부터, 원 해당 직경으로 0.6 ㎛ 이상을 유효로 하여 입자의 측정 데이터를 구할 수 있다.

또한, 상기 토너는 하중 10 kg/cm²에 있어서의 공극률이 60% 이하인 것이 바람직하고, 55% 이하가 보다 바람직하다. 또한, 하한치는 45% 이상이 바람직하다. 이와 같이 토너의 공극률을 60% 이하로 함으로써 감광체 상에 현상된 토너층이 규칙적으로 최소 체적이 되며, 화상층 두께를 저감시키도록 현상됨으로써 화상 균일성이 높아져 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

여기서, 상기 토너의 공극률은 예컨대, 도 3에 도시하는 토너의 공극률 측정 장치를 이용하여 구할 수 있다. 도 3에 도시하는 공극률 측정 장치는 톨크미터(1), 원추 로터(2), 로드 셀(3), 추(4), 피스톤(5), 시료 용기(6), 과진기(7), 승강 스테이지(8)를 구비하고 있다.

토너 공극률의 측정은 우선, 시료 용기(6)에 토너를 일정량 투입하고, 측정 장치에 세트한다. 그 후, 원추 로터(2)를 톨크미터를 작동시켜 회전시키면서 토너 분체 중에 침입시킨다. 이 경우, 실제 측정에 들어가는 전에, 토너 분체에 하중 10 kg/cm²를 걸어 압밀 상태를 만든다. 그 후, 압밀 상태 토너의 체적, 중량을 측정하여 미리 측정해 둔 토너의 비중을 고려하여 공극률을 구한다. 이 측정에서는 일정 하중에 있어서의 공극률은 작아지는 것일수록 충전되기 쉽고, 또한, 충전된 경우라도 최밀 충전 형태와 같은 일정한 규칙적인 형태로 적층되어 있다. 이것은 현상된 토너라도 마찬가지이다.

본 발명의 토너는 제법이나 재료에 대해서는 상기 조건을 만족하고 있으면, 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 고화질 선명도가 높은 화상을 출력시키기 위해 소립경 표면에 요철을 갖는 대략 구형 토너인 것이 바람직하다. 이러한 토너의 제조 방법으로서는 분쇄 분급법, 수계 매체 중에서 유상을 유화, 현탁 또는 응집시켜 토너 모체 입자를 형성시키는 현탁 중합법, 유화 중합법, 폴리머 현탁법 등이 있다.

상기 분쇄법은 예컨대, 토너 재료를 용융 및 반죽하고, 분쇄, 분급 등을 함으로써, 상기 토너의 모체 입자를 얻는 방법이다. 또한, 상기 분쇄법의 경우, 상기 토너의 평균 원형도를 0.97∼1.0의 범위로 하는 목적으로, 얻어진 토너의 모체 입자에 대하여 기계적 충격력을 부여하여 형상을 제어하여도 좋다. 이 경우, 상기 기계적 충격력은 예컨대, 하이브리다이저, 메카노퓨전 등의 장치를 이용하여 상기 토너의 모체 입자에 부여할 수 있다.

상기 현탁 중합법은 유용성 중합 개시제, 중합성 단량체 중에 착색제, 이형제 등을 분산하고, 계면활성제, 기타 고체 분산제 등이 함유되는 수계 매체 중에서 후에 진술하는 유화법에 의해 유화 분산한다. 그 후 중합 반응을 행하여 입자화한 후에, 본 발명에 있어서의 토너 입자 표면에 무기 미립자를 부착시키는 습식 처리를 행하면 좋다. 그 때, 잉여에 있는 계면활성제 등을 세정 제거한 토너 입자에 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

상기 중합성 단량체로서는 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, α-시아노아크릴산, α-시아노메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산 또는 무수말레산 등의 산류, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드 혹은 이들의 메틸올 화합물, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸, 에틸렌이민, 메타크릴산디메틸아미노에틸 등의 아미노기를 갖는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등을 일부 이용함으로써 토너 입자 표면에 관능기를 도입할 수 있다.

또한, 사용하는 분산제로서 산기나 염기성기를 갖는 것을 선택함으로써 입자표면에 분산제를 흡착 잔존시켜 관능기를 도입할 수 있다.

상기 유화 중합법으로서는 수용성 중합 개시제, 중합성 단량체를 수중에서 계면활성제를 이용하여 유화하고, 통상의 유화 중합 수법에 의해 라텍스를 합성한다. 별도의 착색제, 이형제 등을 수계 매체 중 분산된 분산체를 준비하여, 혼합 후에 토너 사이즈까지 응집시켜 가열 융착시킴으로써 토너를 얻는다. 그 후, 후술하는 무기 미립자의 습식 처리를 행하면 좋다. 라텍스로서 현탁 중합법에 사용될 수 있는 단량체와 동일한 것을 이용하면 토너 입자 표면에 관능기를 도입할 수 있다.

본 발명에 있어서는 이들 중에서도 수지의 선택성이 높고, 저온 정착성이 높으며, 또한, 조립성이 우수하고, 입경, 입도 분포, 형상의 제어가 용이하기 때문에, 상기 토너로서는 토너 재료의 용해 내지 분산액을 수계 매체 중에 유화 내지 분산시켜 토너를 조립하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 토너 재료의 용해액은 상기 토너 재료를 용매 중에 용해시켜 이루어지며, 상기 토너 재료의 분산액은 상기 토너 재료를 용매 중에 분산시켜 이루어진다.

상기 토너 재료로서는 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체와, 결착 수지와, 이형제와, 착색제를 반응시켜 얻어지는 접착성 기재 등을 적어도 함유하며, 또한, 필요에 따라 수지 미립자, 대전 제어제 등 그 밖의 성분을 함유한다.

-접착성 기재-

상기 접착성 기재는 종이 등의 기록 매체에 대하여 접착성을 나타내고, 상기활성 수소기 함유 화합물 및 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 상기 수계 매체 중에서 반응시켜 이루어지는 접착성 폴리머를 적어도 함유하고, 또한, 공지된 결착 수지로부터 적절하게 선택한 결착 수지를 함유하고 있어도 좋다.

상기 접착성 기재의 중량 평균 분자량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 1,000 이상이 바람직하고, 2,000∼10,000,000이 보다 바람직하며, 3,000∼1,000,000이 특히 바람직하다.

상기 중량 평균 분자량이 1,000 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다.

상기 접착성 기재의 저장 탄성률로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 측정 주파수 20 Hz에 있어서 10,000 dyne/cm²가 되는 온도(TG')가 통상 100℃ 이상이며, 110∼200℃가 바람직하다. 상기 (TG')가 100℃ 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다.

상기 접착성 기재의 점성으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 측정 주파수 20 Hz에 있어서 1,000 포이즈가 되는 온도(Tη)가 통상 180℃ 이하이며, 90∼160℃가 바람직하다. 상기 (Tη)이 180℃를 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있다.

따라서, 내핫오프셋성과 저온 정착성의 양립을 도모하는 관점에서 상기(TG')는 상기(Tη)보다도 높은 것이 바람직하다. 즉, (TG')와 (Tη)의 차(TG'-Tη)는 0 이상이 바람직하고, 10℃ 이상이 보다 바람직하며, 20℃ 이상이 더 바람직하다. 상기 차는 크면 클수록 좋다.

또한, 저온 정착성과 내열 보존성의 양립을 도모하는 관점에서는 상기 (TG'-Tη)는 0∼100℃가 바람직하고, 10∼90℃가 보다 바람직하며, 20∼80℃가 더 바람직하다.

상기 접착성 기재의 구체예로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 폴리에스테르계 수지 등을 특히 적합하게 들 수 있다.

상기 폴리에스테르계 수지로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 우레아 변성 폴리에스테르계 수지 등을 특히 적합하게 들 수 있다.

상기 우레아 변성 폴리에스테르계 수지는 상기 활성 수소기 함유 화합물로서의 아민류(B)와, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체로서의 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)를 상기 수계 매체 중에서 반응시켜 얻을 수 있다.

상기 우레아 변성 폴리에스테르계 수지는 우레아 결합 이외에, 우레탄 결합을 포함하고 있어도 좋고, 이 경우, 상기 우레아 결합과 상기 우레탄 결합의 함유몰비(우레아 결합/우레탄 결합)로서는 특별히 제한은 없고, 목적 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 100/0∼10/90이 바람직하고, 80/20∼20/80이 보다 바람직하며, 60/40∼30/70이 특히 바람직하다.

상기 우레아 결합이 10 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다. 상기 우레아 변성 폴리에스테르 수지의 바람직한 구체예로서는, 이하 (1)부터 (10), 즉, (1) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 이소포론디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산 중축합물의 혼합물, (2) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 이소포론디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (3) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 이소포론디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (4) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 이소포론디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (5) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 헥사메틸렌디아민으로 우레화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (6) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 헥사메틸렌디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (7) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산의 중축합물을 이소포론디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 에틸렌디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (8) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산의 중축합물을 디페닐메탄디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 헥사메틸렌디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산 중축합물의 혼합물, (9) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산/도데세닐호박산 무수물의 중축합물을 디페닐메탄디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 헥사메틸렌디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물/비스페놀 A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 및 테레프탈산 중축합물의 혼합물, (10) 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산의 중축합물을 톨루엔디이소시아네이트와 반응시킨 폴리에스테르프리폴리머를 헥사메틸렌디아민으로 우레아화한 것과, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 및 이소프탈산 중축합물의 혼합물 등을 적합하게 들 수 있다.

-활성 수소기 함유 화합물-

상기 활성 수소기 함유 화합물은 상기 수계 매체 중에서, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체가 신장 반응, 가교 반응 등을 할 때의 신장제, 가교제 등으로서 작용한다.

상기 활성 수소기 함유 화합물로서는 활성 수소기를 갖고 있으면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체가 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)인 경우에는, 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)와 신장 반응, 가교 반응 등의 반응에 의해 고분자량화 가능한 점에서, 상기 아민류(B)가 적합하다.

상기 활성 수소기로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 수산기(알코올성 수산기 또는 페놀성 수산기), 아미노기, 카르복실기, 머캅토기 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 알코올성 수산기가 특히 바람직하다.

상기 아민류(B)로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 디아민(B1), 3가 이상의 폴리아민(B2), 아미노알코올(B3), 아미노머캅탄(B4), 아미노산(B5), 상기 B1∼B5의 아미노기를 블록화한 것(B6) 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 디아민(B1), 디아민(B1)과 소량의 3가 이상의 폴리아민(B2)의 혼합물이 특히 바람직하다.

상기 디아민(B1)으로서는 예컨대, 방향족 디아민, 지환식 디아민, 지방족 디아민 등을 들 수 있다. 상기 방향족 디아민으로서는 예컨대, 페닐렌디아민, 디에틸톨루엔디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄 등을 들 수 있다. 상기 지환식 디아민으로서는 예컨대, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸디시클로헥실메탄, 디아민시클로헥산, 이소포론디아민 등을 들 수 있다. 상기 지방족 디아민으로서는, 예컨대, 에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등을 들 수 있다.

상기 3가 이상의 폴리아민(B2)으로서는, 예컨대, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등을 들 수 있다.

상기 아미노 알코올(B3)로서는 예컨대, 에탄올아민, 히드록시에틸아닐린 등을 들 수 있다.

상기 아미노머캅탄(B4)으로서는 예컨대, 아미노에틸머캅탄, 아미노프로필머캅탄 등을 들 수 있다.

상기 아미노산(B5)으로서는 예컨대, 아미노프로피온산, 아미노카프론산 등을 들 수 있다.

상기 B1∼B5의 아미노기를 블록화한 것(B6)으로서는 예컨대, 상기(B1) 내지 (B5) 중 어느 하나의 아민류와 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등)로부터 얻어지는 케치민 화합물, 옥사졸리존 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체의 신장 반응, 가교 반응 등을 정지시키기 위해서는 반응 정지제를 이용할 수 있다. 상기 반응 정지제를 이용하면, 상기 접착성 기재의 분자량 등을 원하는 범위로 제어할 수 있다는 점에서 바람직하다. 상기 반응 정지제로서는 모노아민(디에틸아민, 디부틸아민, 부틸아민, 라우릴아민 등), 또는 이들을 블록화한 것(케치민 화합물) 등을 들 수 있다.

상기 아민류(B)와, 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)의 혼합 비율로서는 상기 이소시아네이트기 함유 프리폴리머(A) 중 이소시아네이트기[NCO]와, 상기 아민류(B) 중 아미노기[NHx]의 혼합 당량비([NCO]/[NHx])가 1/3∼3/1인 것이 바람직하고, 1/2∼2/1인 것이 보다 바람직하며, 1/1.5∼1.5/1인 것이 특히 바람직하다.

상기 혼합 당량비([NCO]/[NHx])가 1/3 미만이면, 저온 정착성이 저하하는 경우가 있으며, 3/1을 초과하면, 상기 우레아 변성 폴리에스테르 수지의 분자량이 낮아져 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다.

-활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체-

상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체(이하 「프리폴리머」라고 칭하는 경우가 있음)로서는 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 부위를 적어도 갖고 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 공지된 수지 등의 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 폴리올 수지, 폴리아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 이들의 유도체 수지 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 용융시의 고유동성, 투명성의 점에서 폴리에스테르 수지가 특히 바람직하다.

상기 프리폴리머에 있어서의 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 부위로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 치환기 등의 중에서 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 이소시아네이트기, 에폭시기, 카르복실산기, 산클로라이드기 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 함유되어 있어도 좋고, 2종 이상이 함유되어 있어도 좋다. 이들 중에서도 이소시아네이트기가 특히 바람직하다.

상기 프리폴리머 중에서도 고분자 성분의 분자량을 조절하기 쉽고, 건식 토너에 있어서의 오일레스 저온 정착 특성, 특히 정착용 가열 매체에의 이형 오일 도포 기구가 없는 경우에도 양호한 이형성 및 정착성을 확보할 수 있는 점에서 우레아 결합 생성기 함유 폴리에스테르 수지(RMPE)인 것이 특히 바람직하다.

상기 우레아 결합 생성기로서는, 예컨대 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 상기 우레아 결합 생성기 함유 폴리에스테르 수지(RMPE)에 있어서의 상기 우레아 결합 생성기가 상기 이소시아네이트기인 경우, 상기 폴리에스테르 수지(RMPE)로서는 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A) 등을 특히 적합하게 들 수 있다.

상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대, 폴리올(PO)과 폴리카르복실산(PC)의 중축합물이며, 또한, 상기 활성 수소기 함유 폴리에스테르 수지를 폴리이소시아네이트(PIC)와 반응시켜 이루어지는 것 등을 들 수 있다.

상기 폴리올(PO)로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 디올(DIO), 3가 이상의 폴리올(TO), 디올(DIO)과 3가 이상의 폴리올(TO)의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 상기 디올(DIO) 단독, 또는 상기 디올(DIO)과 소량의 상기 3가 이상의 폴리올(TO)의 혼합물 등이 바람직하다.

상기 디올(DIO)로서는 예컨대, 알킬렌글리콜, 알킬렌에테르글리콜, 지환식 디올, 지환식 디올의 알킬렌옥사이드 부가물, 비스페놀류, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.

상기 알킬렌글리콜로서는 탄소수 2∼12의 것이 바람직하고, 예컨대, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌에테르글리콜로서는, 예컨대 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등을 들 수 있다. 상기 지환식 디올로서는 예컨대, 1,4-시클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀 A 등을 들 수 있다. 상기 지환식 디올의 알킬렌옥사이드 부가물로서는 예컨대, 상기 지환식 디올에 대하여 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드를 부가물한 것 등을 들 수 있다. 상기 비스페놀류로서는 예컨대, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등을 들 수 있다. 상기 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물로서는 예컨대, 상기 비스페놀류에 대하여 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드를 부가물한 것 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 탄소수 2∼12의 알킬렌글리콜, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물 등이 바람직하고, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물과 탄소수 2∼12의 알킬렌글리콜의 혼합물이 특히 바람직하다.

상기 3가 이상의 폴리올(TO)로서는 3∼8가 또는 그 이상의 것이 바람직하고, 예컨대, 3가 이상의 다가 지방족 알코올, 3가 이상의 폴리페놀류, 3가 이상의 폴리페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.

상기 3가 이상의 다가 지방족 알코올로서는 예컨대, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 소르비톨 등을 들 수 있다. 상기 3가 이상의 폴리페놀류로서는 예컨대, 트리스페놀 PA, 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등을 들 수 있다. 상기 3가 이상의 폴리페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물로서는 예컨대, 상기 3가 이상의 폴리페놀류에 대하여 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등의 알킬렌옥사이드를 부가물한 것 등을 들 수 있다.

상기 디올(DIO)과 상기 3가 이상의 폴리올(TO)의 혼합물에 있어서의 상기 디올(DIO)과 상기 3가 이상의 폴리올(TO)의 혼합 질량비(DIO:TO)로서는 100:0.01∼10이 바람직하고, 100:0.01∼1이 보다 바람직하다.

상기 폴리카르복실산(PC)으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 디카르복실산(DIC), 3가 이상의 폴리카르복실산(TC), 디카르복실산(DIC)과 3가 이상의 폴리카르복실산의 혼합물 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 디카르복실산(DIC) 단독 또는 DIC와 소량의 3가 이상의 폴리카르복실산(TC)의 혼합물이 바람직하다.

상기 디카르복실산으로서는 예컨대, 알킬렌디카르복실산, 알케닐렌디카르복실산, 방향족 디카르복실산 등을 들 수 있다.

상기 알킬렌디카르복실산으로서는 예컨대, 호박산, 아디프산, 세바신산 등을 들 수 있다. 상기 알케닐렌디카르복실산으로서는 탄소수 4∼20의 것이 바람직하며, 예컨대, 말레산, 푸마르산 등을 들 수 있다. 상기 방향족 디카르복실산으로서는 탄소수 8∼20의 것이 바람직하고, 예컨대, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 탄소수 4∼20의 알케닐렌디카르복실산, 탄소수 8∼20의 방향족 디카르복실산이 바람직하다.

상기 3가 이상의 폴리카르복실산(TO)으로서는 3∼8가 또는 그 이상의 것이 바람직하며, 예컨대, 방향족 폴리카르복실산 등을 들 수 있다.

상기 방향족 폴리카르복실산으로서는 탄소수 9∼20의 것이 바람직하고, 예컨대, 트리멜리트산, 피로멜리트산 등을 들 수 있다.

상기 폴리카르복실산(PC)으로서는 상기 디카르복실산(DIC), 상기 3가 이상의 폴리카르복실산(TC) 및 상기 디카르복실산(DIC)과 상기 3가 이상의 폴리카르복실산의 혼합물로부터 선택되는 어느 하나의 산 무수물 또는 저급 알킬에스테르물을 이용할 수도 있다. 상기 저급 알킬에스테르로서는 예컨대, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 이소프로필에스테르 등을 들 수 있다.

상기 디카르복실산(DIC)과 상기 3가 이상의 폴리카르복실산(TC)의 혼합물에 있어서의 상기 디카르복실산(DIC)과 상기 3가 이상의 폴리카르복실산(TC)의 혼합 질량비(DIC:TC)로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 100:0.01∼10이 바람직하고, 100:0.01∼1이 보다 바람직하다.

상기 폴리올(PO)과 폴리카르복실산(PC)을 중축합 반응시킬 때의 혼합 비율로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 상기폴리올(PO)에 있어서의 수산기[OH]와, 상기 폴리카르복실산(PC)에 있어서의 카르복실기[COOH]의 당량비([OH]/[COOH])가 통상 2/1∼1/1인 것이 바람직하고, 1.5/1∼1/1인 것이 보다 바람직하며, 1.3/1∼1.02/1인 것이 특히 바람직하다.

상기 폴리올(PO)의 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)에 있어서의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 0.5∼40 질량%가 바람직하고, 1∼30 질량%가 보다 바람직하며, 2∼20 질량%가 특히 바람직하다.

상기 함유량이 0.5 질량% 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되어 토너의 내열보존성과 저온 정착성을 양립시키는 것이 곤란해지는 경우가 있으며, 40 질량%을 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있다.

상기 폴리이소시아네이트(PIC)로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환식 폴리이소시아네이트, 방향족 디이소시아네이트, 방향 지방족 디이소시아네이트, 이소시아누레이트류, 이들의 페놀 유도체, 옥심, 카프로락탐 등으로 블록화한 것 등을 들 수 있다.

상기 지방족 폴리이소시아네이트로서는 예컨대, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트, 테트라데카메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥산디이소시아네이트, 테트라메틸헥산디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 지환식 폴리이소시아네이트로서는 예컨대, 이소포론디이소시아네이트, 시클로헥실메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 방향족 디이소시아네이트로서는 예컨대, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 디페닐렌-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아나트-3,3'-디메틸디페닐, 3-메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐에테르-4,4'-디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 방향족 지방산 디이소시아네이트로서는 예컨대, α,α,α',α'-테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 이소시아누레이트류로서는 예컨대, 트리스-이소시아나토알킬-이소시아누레이트, 트리이소시아나토시클로알킬-이소시아누레이트 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로도 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 폴리이소시아네이트(PIC)와, 상기 활성 수소기 함유 폴리에스테르 수지(예컨대 수산기 함유 폴리에스테르 수지)를 반응시킬 때의 혼합 비율로서는 상기 폴리이소시아네이트(PIC)에 있어서의 이소시아네이트기[NCO]와, 상기 수산기 함유 폴리에스테르 수지에 있어서의 수산기[OH]의 혼합 당량비([NCO]/[OH])가 통상, 5/1∼1/1인 것이 바람직하고, 4/1∼1.2/1인 것이 보다 바람직하며, 3/1∼1.5/1인 것이 특히 바람직하다.

상기 이소시아네이트기[NCO]가 5를 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있고, 1 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다.

상기 폴리이소시아네이트(PIC)의 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)에 있어서의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 0.5∼40 질량%가 바람직하고, 1∼30 질량%가 보다 바람직하며, 2∼20 질량%가 더 바람직하다.

상기 함유량이 0.5 질량% 미만이면, 내핫오프셋성이 악화되어 내열 보존성과 저온 정착성을 양립시키는 것이 곤란해지는 경우가 있으며, 40 질량%을 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있다.

상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르프리폴리머(A)의 1 분자당에 함유되는 이소시아네이트기의 평균수로서는 1 이상이 바람직하고, 1.2∼5가 보다 바람직하며, 1.5∼4가 더 바람직하다.

상기 이소시아네이트기의 평균수가 1 미만이면, 상기 우레아 결합 생성기에 의해 변성되어 있는 폴리에스테르 수지(RMPE)의 분자량이 낮아지며, 내핫오프셋성이 악화되는 경우가 있다.

상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)으로서는 테트라히드로푸란(THF) 가용분의 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의한 분자량 분포로 1,000∼30,000이 바람직하고, 1,500∼15,000이 보다 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 미만이면 내열 보존성이 악화되는 경우가 있으며, 30,000을 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있다.

상기 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 분자량 분포의 측정은 예컨대, 이하와 같이하여 행할 수 있다.

즉, 우선, 40℃의 히트 챔버 중에서 컬럼을 안정시킨다. 이 온도에서 컬럼 용매로서 테트라히드로푸란(THF)을 매분 1 ㎖의 유속으로 흐르게 하고, 시료 농도를 0.05∼0.6 질량%로 조정한 수지의 테트라히드로푸란 시료 용액을 50∼200 ㎕ 주입하여 측정한다. 상기 시료에 있어서 분자량의 측정에 있어서는 시료가 갖는 분자량 분포를 여러 종류의 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 작성된 검량선의 대수값과 카운트수의 관계로부터 산출한다. 상기 검량선 작성용 표준 폴리스티렌 시료로서는 Pressure Chemical Co. 또는 토요우소다고교가부시키가이샤제의 분자량이 6×10², 2.1×10², 4×10², 1.75×10⁴, 1.1×10⁵, 3.9×10⁵, 8.6×10⁵, 2×10⁶ 및 4.48×10⁶의 것을 이용하고, 적어도 10점 정도의 표준 폴리스티렌 시료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 검출기로서는 RI(굴절률) 검출기를 이용할 수 있다.

-결착 수지-

상기 결착 수지로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있지만, 특히, 미변성 폴리에스테르 수지(변성되어 있지 않은 폴리에스테르 수지)가 바람직하다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지를 상기 토너 중에 함유시키면, 저온 정착성 및 광택성을 향상시킬 수 있다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지로서는 상기 우레아 결합 생성기 함유 폴리에스테르 수지와 동일한 것, 즉 폴리올(PO)과 폴리카르복실산(PC)의 중축합물 등을 들 수 있다. 상기 미변성 폴리에스테르 수지는 그 일부가 상기 우레아 결합 생성기 함유 폴리에스테르계 수지(RMPE)와 상용하고 있는 것, 즉, 상호 상용 가능한 유사 구조인 것이 저온 정착성, 내핫오프셋성의 관점에서 바람직하다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mw)으로서는 테트라히드로푸란(THF) 가용분의 GPC(겔 투과 크로마트그래피)에 의한 분자량 분포에서, 1,000∼30,000이 바람직하고, 1,500∼15,000이 보다 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 미만이면, 내열 보존성이 악화되는 경우가 있기 때문에, 전술한 바와 같이 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 미만인 성분의 함유량은 8∼28 질량% 인 것이 필요하다. 한편, 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 30,000을 초과하면, 저온 정착성이 악화되는 경우가 있다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도로서는 통상 30∼70℃이고, 35∼70℃가 바람직하며, 35∼50℃가 더 바람직하며, 35∼45℃가 특히 바람직하다. 상기 유리 전이 온도가 30℃ 미만이면, 토너의 내열 보존성이 악화되는 경우가 있고, 70℃를 초과하면, 저온 정착성이 불충분해지는 경우가 있다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지의 수산기가로서는, 5 mgKOH/g 이상이 바람직하고, 10∼120 mgKOH/g이 보다 바람직하며, 20∼80 mgKOH/g이 더 바람직하다. 상기수산기가가 5 mgKOH/g 미만이면, 내열 보존성과 저온 정착성이 양립하기 어려워지는 경우가 있다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지의 산가로서는 1.0∼50.0 mgKOH/g이 바람직하고, 1.0∼45.0 mgKOH/g이 보다 바람직하며, 15.0∼45.0 mgKOH/g이 더 바람직하다. 일반적으로 상기 토너에 산가를 갖게 함으로써 음대전성이 되기 쉬워진다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지를 상기 토너 재료에 함유시킬 경우, 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체(예컨대, 우레아 결합 생성기 함유 폴리에스테르계 수지)와, 상기 미변성 폴리에스테르 수지의 혼합 질량비(중합체/미변성 폴리에스테르 수지)가 5/95∼80/20이 바람직하고, 10/90∼25/75가 보다 바람직하다.

상기 미변성 폴리에스테르 수지(PE)의 혼합 질량비가 95를 초과하면, 내핫오프셋성이 악화되고, 내열 보존성과 저온 정착성이 양립하기 어려워지는 경우가 있으며, 20 미만이면 광택성이 악화되는 경우가 있다.

상기 결착 수지에 있어서의 상기 미변성 폴리에스테르 수지의 함유량으로서는 예컨대, 50∼100 질량%가 바람직하고, 70∼95 질량%가 보다 바람직하며, 80∼90질량%가 더 바람직하다. 상기 함유량이 50 질량% 미만이면, 저온 정착성이나 화상의 광택성이 악화되는 경우가 있다.

-착색제-

상기 착색제로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 염료 및 안료 중에서 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 카본블랙, 니그로신 염료, 흑색 철, 나프탈 옐로우 S, 한자옐로우(10G, 5G, G), 카드뮴옐로우, 황색산화철, 황토, 황연, 티탄황, 폴리아조옐로우, 오일옐로우, 한자옐로우(GR, A, RN, R), 피그먼트옐로우 L, 벤지딘옐로우(G, GR), 퍼머넌트옐로우(NCG), 발칸 제1 옐로우(5G, R), 타트라진레이크, 퀴놀린옐로우레이크, 안스라잔옐로우 BGL, 이소인돌리논옐로우, 적산화철, 연단, 연주, 카드뮴레드, 카드뮴수은레드, 안티몬레드, 퍼머넌트레드 4R, 파라레드, 파이세레드, 파라클로로올트니트로아닐린레드, 리솔 제1 스칼렛 G, 브릴리언트 제1 스칼렛, 브릴리언트칸민 BS, 퍼머넌트레드(F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), 제1 스칼렛 VD, 벨칸 제1 루빈 B, 브릴리언트 스칼렛 G, 리솔루빈 GX, 퍼머넌트레드 F5R, 브릴리언트카민 6B, 퍼그먼트 3B, 보르도 5B, 톨루이딘마룬, 퍼머넌트보르도 F2K, 헬리오보르도 BL, 보르도 10B, 본마룬라이트, 본마룬메디엄, 에오신레이크, 로다민레이크 B, 로다민레이크 Y, 알리자린레이크, 티오인디고레드 B, 티오인디고마룬, 오일레드, 퀴나크리돈레드, 피라졸론레드, 폴리아조레드, 크롬버밀리언, 벤지딘오렌지, 페리논오렌지, 오일오렌지, 코발트블루, 세룰리언블루, 알칼리블루레이크, 피콕블루레이크, 빅토리아블루레이크, 무금속프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌블루, 제1 스카이블루, 인단트렌블루(RS, BC), 인디고, 군청, 감청, 안트라퀴논블루, 제1 바이올렛 B, 메틸바이올렛레이크, 코발트자주, 망간자주, 디옥산바이올렛, 안트라퀴논바이올렛, 크롬그린, 아연그린, 산화크롬, 피리디안, 에메랄드그린, 피그먼트그린 B, 나프톨그린 B, 그린골드, 애시드그린레이크, 말라카이트그린레이크, 프탈로시아닌그린, 안트라퀴논그린, 산화티탄, 아연화, 리트본 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 착색제의 상기 토너에 있어서의 함유량은 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 1∼15 질량%가 바람직하고, 3∼10 질량%가 보다 바람직하다.

상기 함유량이 1 질량% 미만이면, 토너 착색력의 저하가 관찰되고, 15 질량%를 초과하면, 토너 중에서 안료의 분산 불량이 일어나 착색력의 저하 및 토너의 전기 특성의 저하를 초래하는 경우가 있다.

상기 착색제는 수지와 복합화된 마스터 배치로서 사용하여도 좋다. 상기 수지로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 스티렌 또는 그 치환체의 중합체, 스티렌계 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 에폭시 수지, 에폭시폴리올 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐부티랄, 폴리아크릴산 수지, 로진, 변성 로진, 테르펜 수지, 지방족 탄화수소 수지, 지환족 탄화수소 수지, 방향족계 석유 수지, 염소화파라핀, 파라핀 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 스티렌 또는 그 치환체의 중합체로서는 예컨대, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌, 폴리 p-클로로스티렌, 폴리비닐톨루엔 등을 들 수 있다. 상기 스티렌계 공중합체로서는 예컨대, 스티렌-p-클로로스티렌 공중합체, 스티렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈린 공중합체, 스티렌-아크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴산에틸 공중합체, 스티렌-아크릴산부틸 공중합체, 스티렌-아크릴산옥틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산에틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산부틸 공중합체, 스티렌-α-클로로메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-비닐메틸케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴인덴 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 스티렌-말레산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 마스터 배치는 상기 마스터 배치용 수지와, 상기 착색제를 고전단력을 가하여 혼합 또는 반죽시켜 제조할 수 있다. 이 때, 착색제와 수지의 상호 작용을 높이기 위해 유기 용제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 소위 플러싱법도 착색제의 습윤상 케이크(wet cake)을 그대로 이용할 수 있어 건조할 필요가 없다는 관점에서 적합하다. 이 플러싱법은 착색제의 물을 함유한 수성 페이스트를 수지와 유기 용제와 함께 혼합 또는 반죽하고, 착색제를 수지측으로 이행시켜 수분 및 유기 용제 성분을 제거하는 방법이다. 상기 혼합 또는 반죽에는 예컨대, 3본 롤 밀 등의 고전단 분산 장치가 적합하게 이용된다.

-그 밖의 성분-

상기 그 밖의 성분으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 이형제, 대전 제어제, 무기 미립자, 유동성 향상제, 클리닝성 향상제, 자성 재료, 금속 비누 등을 들 수 있다.

상기 이형제로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 왁스류 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 왁스류로서는 예컨대, 카르보닐기 함유 왁스, 폴리올레핀 왁스, 장쇄 탄화수소 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 카르보닐기 함유 왁스가 바람직하다.

상기 카르보닐기 함유 왁스로서는 예컨대, 폴리알칸산에스테르, 폴리알칸올에스테르, 폴리알칸산아미드, 폴리알킬아미드, 디알킬케톤 등을 들 수 있다. 상기폴리알칸산에스테르로서는 예컨대, 카르나우바왁스, 몬탄왁스, 트리메틸올프로판트리베헤네이트, 펜타에리트리톨테트라베헤네이트, 펜타에리트리톨디아세테이트디베헤네이트, 글리세린트리베헤네이트, 1,18-옥타데칸디올디스테아레이트 등을 들 수 있다. 상기 폴리 알칸올에스테르로서는 예컨대, 트리멜리트산트리스테아릴, 디스테아릴말레에이트 등을 들 수 있다. 상기 폴리알칸산아미드로서는 예컨대, 디베헤닐아미드 등을 들 수 있다. 상기 폴리알킬아미드로서는 예컨대, 트리멜리트산트리스테아릴아미드 등을 들 수 있다. 상기 디알킬케톤으로서는 예컨대, 디스테아릴케톤 등을 들 수 있다. 이들 카르보닐기 함유 왁스 중에서도 폴리알칸산에스테르가 특히 바람직하다.

상기 폴리올레핀 왁스로서는 예컨대, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등을 들 수 있다.

상기 장쇄 탄화수소로서는 예컨대, 파라핀 왁스, 사졸 왁스 등을 들 수 있다.

상기 이형제의 융점으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 40∼160℃가 바람직하고, 50∼120℃가 보다 바람직하며, 60∼90℃가 특히 바람직하다.

상기 융점이 40℃ 미만이면, 왁스가 내열 보존성에 악영향을 부여하는 경우가 있고, 160℃를 초과하면 저온에서의 정착시에 콜드 오프셋(cold offset)을 일으키기 쉬운 경우가 있다.

상기 이형제의 용융 점도로서는 상기 왁스의 융점보다 20℃ 높은 온도에서의 측정값으로서 5∼1000 cps가 바람직하고, 10∼100 cps가 보다 바람직하다.

상기 용융 점도가 5 cps 미만이면, 이형성이 저하하는 경우가 있고, 1000 cps를 초과하면 내핫오프셋성, 저온 정착성에의 향상 효과를 얻을 수 없게 되는 경우가 있다.

상기 이형제의 상기 토너에 있어서의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 0∼40 질량%가 바람직하고, 3∼30 질량%가 보다 바람직하다.

상기 함유량이 40 질량%를 초과하면, 토너의 유동성이 악화되는 경우가 있다.

상기 대전 제어제로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 유색 재료를 이용하면 색조가 변화하는 경우가 있기 때문에, 무색 내지 백색에 가까운 재료가 바람직하며, 예컨대, 트리페닐메탄계 염료, 몰리브덴산 킬레이트 안료, 로다민계 염료, 알콕시계 아민, 4급 암모늄염(불소변성 4급 암모늄염을 함유함), 알킬아미드, 인의 단체 또는 그 화합물, 텅스텐의 단체 또는 그 화합물, 불소계 활성제, 살리실산의 금속염, 살리실산 유도체의 금속염 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 대전 제어제는 시판품을 사용하여도 좋고, 상기 시판품으로서는 예컨대, 제4급 암모늄염의 본트론 P-51, 옥시나프토에산계 금속착체의 E-82, 살리실산계 금속착체의 E-84, 페놀계 축합물의 E-89(이상, 오리엔트카가쿠고교샤제), 제4급 암모늄염몰리브덴 착체의 TP-302, TP-415(이상, 호도가야카가쿠고교샤제), 제4급 암모늄염의 카피차지 PSY VP2038, 트리페닐메탄 유도체의 카피블루 PR, 제4급 암모늄염의 카피차지 NEG VP2036, 카피차지 NX VP434(이상, 헥스트사제), LRA-901, 붕소착체인 LR-147(니혼카릿트사제), 퀴나크리돈, 아조계 안료, 기타 술폰산기, 카르복실기, 4급 암모늄염 등의 관능기를 갖는 고분자계의 화합물 등을 들 수 있다.

상기 대전 제어제는 상기 마스터 배치와 함께 용융 반죽시킨 후, 용해 내지 분산시켜도 좋고 혹은 상기 토너의 각 성분과 함께 상기 유기 용제에 직접, 용해 내지 분산시킬 때에 첨가하여도 좋으며 혹은 토너 입자 제조 후에 토너 표면에 고정시켜도 좋다.

상기 대전 제어제의 상기 토너에 있어서의 함유량으로서는 상기 결착 수지의 종류, 첨가제의 유무, 분산 방법 등에 의해 다르며, 일률적으로 규정할 수 없지만, 예컨대, 상기 결착 수지 100 질량부에 대하여 0.1∼10 질량부가 바람직하고, 0.2∼5 질량부가 보다 바람직하다. 상기 함유량이 0.1 질량부 미만이면 대전 제어성을 얻을 수 없는 경우가 있으며, 10 질량부를 초과하면, 토너의 대전성이 너무 커지고 주대전 제어제의 효과를 감퇴시켜 현상 롤러와의 정전적 흡인력이 증대하고, 현상제의 유동성 저하나 화상 농도의 저하를 초래하는 경우가 있다.

-수지 미립자-

상기 수지 미립자로서는 수계 매체 중에서 수성 분산액을 형성할 수 있는 수지이면 특별히 제한은 없고, 공지된 수지 중으로부터 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 열가소성 수지라도 좋고, 열경화성 수지라도 좋으며, 예컨대, 비닐계 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 규소 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아닐린 수지, 아이오노머 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 비닐계 수지가 특히 바람직하다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 미세한 구 형상의 수지 입자의 수성 분산액를 얻기 쉽다는 관점에서, 비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 폴리에스테르 수지로부터 선택되는 적어도 1종으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비닐 수지는 비닐 모노머를 단독 중합 또는 공중합한 폴리머이며, 예컨대, 스티렌-(메트)아크릴산에스테르 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, (메트)아크릴산-아크릴산에스테르 중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체, 스티렌-(메트)아크릴산 공중합체 등을 들 수 있다.

또한, 상기 수지 미립자로서는 적어도 2개의 불포화기를 갖는 단량체를 함유하여 이루어지는 공중합체를 이용할 수도 있다.

상기 적어도 2개의 불포화기를 갖는 단량체로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 메타크릴산에틸렌옥사이드 부가물 황산에스테르의 나트륨염(「엘레미놀 RS-30」; 산요카가쿠고교가부시키가이샤제), 디비닐벤젠, 1,6-헥산디올아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 수지 미립자는 목적에 따라 적절하게 선택한 공지된 방법에 따라 중합시킴으로써 얻을 수 있지만, 상기 수지 미립자의 수성 분산액으로서 얻는 것이 바람직하다. 상기 수지 미립자의 수성 분산액의 조제 방법으로서는, 예컨대, (1) 상기 비닐 수지의 경우, 비닐 모노머를 출발 원료로서, 현탁 중합법, 유화 중합법, 시드 중합법 및 분산 중합법으로부터 선택되는 어느 하나의 중합 반응에 의해 직접, 수지 미립자의 수성 분산액을 제조하는 방법, (2) 상기 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 등의 중부가계 내지 축합계 수지인 경우, 전구체(모노머, 올리고머 등) 또는 그 용제 용액을 적당한 분산제의 존재하, 수성 매체 중에 분산시킨 후, 가열, 또는 경화제를 첨가하여 경화시켜 수지 미립자의 수성 분산체를 제조하는 방법, (3) 상기 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 등의 중부가계 내지 축합계 수지의 경우, 전구체(모노머, 올리고머 등) 또는 그 용제 용액(액체 인 것이 바람직하다. 가열에 의해 액형화하여도 좋음) 중에 적당한 유화제를 용해시킨 후, 물을 첨가하여 전상 유화하는 방법, (4) 미리 중합 반응(부가 중합, 개환 중합, 중부가, 부가 축합, 축합 중합 등 어느 하나의 중합 반응 양식이어도 좋음)에 의해 조제한 수지를 기계 회전식 또는 제트식 등의 미분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 계속해서, 분급함으로써 수지 미립자를 얻은 후, 적당한 분산제 존재하에서 수중에 분산시키는 방법, (5) 미리 중합 반응(부가 중합, 개환 중합, 중부가, 부가 축합, 축합 중합 등 어느 하나의 중합 반응 양식이어도 좋음)에 의해 조제한 수지를 용제에 용해한 수지 용액을 안개 형상으로 분무함으로써 수지 미립자를 얻은 후, 상기 수지 미립자를 적당한 분산제 존재하에서 수중에 분산시키는 방법, (6) 미리 중합 반응(부가 중합, 개환 중합, 중부가, 부가 축합, 축합 중합 등 어느 하나의 중합 반응 양식이어도 좋다)에 의해 조제한 수지를 용제에 용해한 수지 용액에 빈용제(貧溶劑)를 첨가하거나 또는 미리 용제에 가열 용해한 수지 용액을 냉각함으로써 수지미립자를 석출시키고, 다음에 용제를 제거하여 수지 입자를 얻은 후, 상기 수지 입자를 적당한 분산제 존재하에서 수중에 분산시키는 방법, (7) 미리 중합 반응(부가중합, 개환 중합, 중부가, 부가 축합, 축합 중합 등 어느 하나의 중합 반응 양식이라도 좋다)에 의해 조제한 수지를 용제에 용해한 수지 용액을 적당한 분산제 존재하에서 수성 매체 중에 분산시킨 후, 가열 또는 감압 등에 의해 용제를 제거하는 방법, (8) 미리 중합 반응(부가 중합, 개환 중합, 중부가, 부가 축합, 축합 중합 등 어느 하나의 중합 반응 양식이라도 좋다)에 의해 조제한 수지를 용제에 용해한 수지용액 중에 적당한 유화제를 용해시킨 후, 물을 첨가하여 전상 유화하는 방법 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 토너로서는 예컨대, 공지된 현탁 중합법, 유화 응집법, 유화 분산법 등에 의해 제조되는 토너를 들 수 있지만, 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 함유하는 상기 토너 재료를 유기 용제에 용해시켜 토너 용액을 조제한 후, 상기 토너 용액을 수계 매체 중에 분산시켜 분산액을 조제하고, 상기 수계 매체 중에서 상기 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 반응시켜 접착성 기재를 입자 형상으로 생성시키고, 상기 유기 용제를 제거하여 얻어지는 토너를 적합하게 들 수 있다.

-토너 용액-

상기 토너 용액의 조제는 상기 토너 재료를 상기 유기 용제에 용해시킴으로써 행한다.

-유기 용제-

상기 유기 용제로서는 상기 토너 재료를 용해 내지 분산 가능한 용매이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 제거의 용이성의 관점에서 비점이 150℃ 미만의 휘발성인 것이 바람직하고, 예컨대, 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 사염화탄소, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 모노클로로벤젠, 디클로로에틸리덴, 초산메틸, 초산에틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 클로로포름, 사염화탄소 등이 바람직하며, 초산에틸이 특히 바람직하다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 유기 용제의 사용량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 상기 토너 재료 100 질량부에 대하여 40∼300 질량부가 바람직하고, 60∼140 질량부가 보다 바람직하며, 80∼120 질량부가 더 바람직하다.

-분산액-

상기 분산액의 조제는 상기 토너 용액을 수계 매체 중에 분산시킴으로써 행한다.

상기 토너 용액을 상기 수계 매체 중에 분산시키면, 상기 수계 매체 중에 상기 토너 용액으로 이루어지는 분산체(유적)가 형성된다.

-수계 매체-

상기 수계 매체로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 물, 상기 물과 혼합 가능한 용제, 이들의 혼합물 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 물이 특히 바람직하다.

상기 물과 혼합 가능한 용제로서는, 상기 물과 혼합 가능하면 특별히 제한은 없으며, 예컨대, 알코올, 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란, 셀로솔브류, 저급 케톤류 등을 들 수 있다.

상기 알코올로서는 예컨대, 메탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 상기 저급 케톤류로서는 예컨대, 아세톤, 메틸에틸케톤 등을 들 수 있다.

이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 토너 용액은 상기 수계 매체 중에서 교반하면서 분산시키는 것이 바람직하다.

상기 분산 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 분산기 등을 이용하여 적절하게 선택할 수 있으며, 상기 분산기로서는 예컨대, 저속 전단식 분산기, 고속 전단식 분산기, 마찰식 분산기, 고압 제트식 분산기, 초음파 분산기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 상기 분산체(유적)의 입경을 2∼20 ㎛로 제어할 수 있다는 관점에서 고속 전단식 분산기가 바람직하다.

상기 고속 전단식 분산기를 이용한 경우, 회전수, 분산 시간, 분산 온도 등의 조건에 대해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 상기 회전수로서는 1,000∼30,000 rpm이 바람직하고, 5,000∼20,000 rpm이 보다 바람직하며, 상기 분산 시간으로서는 배치 방식의 경우는 0.1∼5분이 바람직하고, 상기 분산 온도로서는 가압하에서 0∼150℃가 바람직하며, 40∼98℃가 보다 바람직하다. 또한, 상기 분산 온도는 고온인 쪽이 일반적으로 분산이 용이하다.

상기 토너의 제조 방법의 일례로서, 상기 접착성 기재를 입자 형상으로 생성시켜 토너를 얻는 방법을 이하에 나타낸다.

상기 접착성 기재를 입자 형상으로 생성시켜 토너를 조립하는 방법에 있어서는 예컨대, 수계 매체상의 조제, 상기 토너 용액의 조제, 상기 분산액의 조제, 상기 수계 매체의 첨가, 기타(상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체(프리폴리머)의 합성, 상기 활성 수소기 함유 화합물의 합성 등)를 행한다.

상기 수계 매체상의 조제는 예컨대, 상기 수지 미립자를 상기 수계 매체에 분산시킴으로써 행할 수 있다. 상기 수지 미립자의 상기 수계 매체 중의 첨가량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 0.5∼10 질량%가 바람직하다.

상기 토너 용액의 조제는 상기 유기 용제 중에, 상기 활성 수소기 함유 화합물, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체, 상기 착색제, 상기 이형제, 상기 대전 제어제, 상기 미변성 폴리에스테르 수지 등의 토너 재료를 용해 내지 분산시킴으로써 행할 수 있다. 또한, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 형성하기 때문에, 실리카, 티타니아, 알루미나 등의 무기 산화물 입자를 첨가한다.

또한, 상기 토너 재료 중에서 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체(프리폴리머) 이외의 성분은 상기 수계 매체상 조제에 있어서, 상기 수지 미립자를 상기 수계 매체에 분산시킬 때에 상기 수계 매체 중에 첨가 혼합하여도 좋고, 혹은 상기 토너 용액을 상기 수계 매체상에 첨가할 때에, 상기 토너 용액과 함께 상기 수계 매체상에 첨가하여도 좋다.

상기 분산액의 조제는 먼저 조제한 상기 토너 용액을, 먼저 조제한 상기 수계 매체상 중에 유화 내지 분산시킴으로써 행할 수 있다. 그리고, 상기 유화 내지 분산시, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 신장 반응 내지 가교 반응시키면, 상기 접착성 기재가 생성된다.

상기 접착성 기재(예컨대, 상기 우레아 변성 폴리에스테르 수지)는 예컨대, (1) 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체[예컨대, 상기 이소시아네이트기 함유 폴리에스테르 프리폴리머(A)]를 함유하는 상기 토너 용액을, 상기 활성 수소기 함유 화합물[예컨대, 상기 아민류(B)]과 함께, 상기 수계 매체상 중에 유화 내지 분산시켜 분산체를 형성하고, 상기 수계 매체상 중에서 양쪽을 신장 반응 내지 가교 반응시킴으로써 생성시켜도 좋고, (2) 상기 토너 용액을 미리 상기 활성 수소기 함유 화합물을 첨가한 상기 수계 매체 중에 유화 내지 분산시켜 분산체를 형성하고, 상기 수계 매체상 중에서 양쪽을 신장 반응 내지 가교 반응시킴으로써 생성시켜도 좋으며, 혹은 (3) 상기 토너 용액을 상기 수계 매체 중에 첨가 혼합시킨 후에, 상기 활성 수소기 함유 화합물을 첨가하여 분산체를 형성하고, 상기 수계 매체상 중에서 입자 계면으로부터 양쪽을 신장 반응 내지 가교 반응시킴으로써 생성시켜도 좋다. 또한, 상기 (3)의 경우, 생성하는 토너 표면에 우선적으로 변성 폴리에스테르 수지가 생성되고, 상기 토너 입자에 있어서 농도 구배를 형성할 수도 있다.

상기 유화 내지 분산에 의해, 상기 접착성 기재를 생성시키기 위한 반응 조건으로서는 특별히 제한은 없고, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체와 상기 활성 수소기 함유 화합물의 조합에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 반응 시간으로서는 10분간∼40분간이 바람직하고, 2시간∼24시간이 더 바람직하며, 반응 온도로서는 0∼150℃가 바람직하고, 40∼98℃가 보다 바람직하다.

상기 수계 매체상 중에 있어서, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체[예컨대, 상기 이소시아네이트기함유폴리에스테르 프리폴리머(A)]를 함유하는 상기 분산체를 안정적으로 형성하는 방법으로서는 예컨대, 상기 수계 매체상 중에, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체[예컨대, 상기 이소시아네이트기함유폴리에스테르 프리폴리머(A)], 상기 착색제, 상기 이형제, 상기 대전제어제, 상기 미변성 폴리에스테르 수지 등의 상기 토너 재료를 상기 유기 용제에 용해 내지 분산시켜 조제한 상기 토너 용액을 첨가하고, 전단력에 의해 분산시키는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 분산 방법의 상세한 내용은 전술한 바와 같다.

상기 분산액의 조제에 있어서는 필요에 따라, 상기 분산체(상기 토너 용액으로 이루어지는 유적)를 안정화시켜, 원하는 형상을 얻으면서 입도 분포를 샤프하게 하는 관점에서, 분산제를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 분산제로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 계면활성제, 난수용성의 무기 화합물 분산제, 고분자계 보호 콜로이드 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 이들 중에서도 계면활성제가 바람직하다.

상기 계면활성제로서는 예컨대, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 등을 들 수 있다.

상기 음이온 계면활성제로서는 예컨대, 알킬벤젠술폰산염, α-올레핀술폰산염, 인산에스테르 등을 들 수 있고, 플루오로알킬기를 갖는 것을 적합하게 들 수 있다. 상기 플루오로알킬기를 갖는 음이온성 계면활성제로서는 예컨대, 탄소수 2∼10의 플루오로알킬카르복실산 또는 그 금속염, 퍼플루오로옥탄술포닐글루타민산디나트륨, 3-[오메가-플루오로알킬(탄소수 6∼11)옥시]-1-알킬(탄소수 3∼4)술폰산나트륨, 3-[오메가-플루오로알카노일(탄소수 6∼8)-N-에틸아미노]-1-프로판술폰산나트륨, 플루오로알킬(탄소수 11∼20)카르복실산 또는 그 금속염, 퍼플루오로알킬카르복실산(탄소수 7∼13) 또는 그 금속염, 퍼플루오로알킬(탄소수 4∼12)술폰산 또는 그 금속염, 퍼플루오로옥탄술폰산디에탄올아미드, N-프로필-N-(2-히드록시에틸)퍼플루오로옥탄술폰아미드, 퍼플루오로알킬(탄소수 6∼10)술폰아미드프로필트리메틸암모늄염, 퍼플루오로알킬(탄소수 6∼10)-N-에틸술포닐글리신염, 모노퍼플루오로알킬(탄소수 6∼16)에틸인산에스테르 등을 들 수 있다. 상기 플루오로알킬기를 갖는 계면활성제의 시판품으로서는 예컨대, 서프론 S-111, S-112, S-113(아사히가라스가부시키가이샤제); 플로라도 FC-93, FC-95, FC-98, FC-129(스미토모3M가부시키가이샤제); 유니다인 DS-101, DS-102(다이킨고교가부시키가이샤제); 메가팩 F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833(다이니혼잉크카가쿠고교가부시키가이샤제); 엑톱 EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204(토켐프로덕트사제); 프타젠트 F-100, F-150(네오스사제) 등을 들 수 있다.

상기 양이온 계면활성제로서는, 예컨대, 아민염형 계면활성제, 4급암모늄염형의 양이온 계면활성제 등을 들 수 있다. 상기 아민염형 계면활성제로서는, 예컨대, 알킬아민염, 아미노알코올 지방산 유도체, 폴리아민 지방산 유도체, 이미다졸린 등을 들 수 있다. 상기 4급암모늄염형의 양이온 계면활성제로서는, 예컨대, 알킬트리메틸암모늄염, 디알킬디메틸암모늄염, 알킬디메틸벤질암모늄염, 피리디늄염, 알킬이소퀴놀리늄염, 염화벤제토늄 등을 들 수 있다. 상기 양이온 계면활성제 중에서도 플루오로알킬기를 갖는 지방족 1급, 2급 또는 3급아민산, 퍼플루오로알킬(탄소수 6∼10개) 술폰아미드프로필트리메틸암모늄염 등의 지방족 4급암모늄염, 벤잘코늄염, 염화벤제토늄, 피리디늄염, 이미다졸리륨염 등을 들 수 있다. 상기 양이온 계면활성제의 시판품으로서는 예컨대, 서프론 S-121(아사히가라스가부시키가이샤제); 플로라도 FC-135(스미토모3M가부시키가이샤제); 유니다인 DS-202(다이킨고교가부시키가이샤제), 메가팩 F-150, F-824(나이니혼잉크카가쿠고교가부시키가이샤제); 에크톱 EF-132(토켐프로덕트사제); 부타디엔트 F-300(네오스사제) 등을 들 수 있다.

상기 비이온 계면활성제로서는 예컨대, 지방산 아미드 유도체, 다가알코올 유도체 등을 들 수 있다.

상기 양쪽성 계면활성제로서는 예컨대, 알라닌, 도데실디(아미노에틸)글리신, 디(옥틸아미노에틸)글리신, N-알킬-N,N-디메틸암모늄베타인 등을 들 수 있다.

상기 난수용성 무기 화합물 분산제로서는 예컨대, 인산삼칼슘, 탄산칼슘, 산화티탄, 콜로이달 실리카, 히드록시아파타이트 등을 들 수 있다.

상기 고분자계 보호 콜로이드로서는 예컨대, 산류, 수산기를 함유하는 (메트)아크릴계 단량체, 비닐 알코올 또는 비닐 알코올과 에테르류, 비닐 알코올과 카르복실기를 함유하는 화합물의 에스테르류, 아미드 화합물 또는 이들의 메틸올 화합물, 클로라이드류, 질소 원자 혹은 그 복소환을 갖는 것 등의 호모폴리머 또는 공중합체, 폴리옥시에틸렌계, 셀룰로오스류 등을 들 수 있다.

상기 산류로서는 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, α-시아노아크릴산, α-시아노메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산, 무수말레산 등을 들 수 있다. 상기 수산기를 함유하는 (메트)아크릴계 단량체로서는 예컨대, 아크릴산 β-히드록시에틸, 메타크릴산 β-히드록시에틸, 아크릴산 β-히드록시프로필, 메타크릴산 β-히드록시프로필, 아크릴산 γ-히드록시프로필, 메타크릴산 γ-히드록시프로필, 아크릴산 3-클로로2-히드록시프로필, 메타크릴산 3-클로로-2-히드록시프로필, 디에틸렌글리콜모노아크릴산 에스테르, 디에틸렌글리콜모노메타크릴산 에스테르, 글리세린모노아크릴산 에스테르, 글리세린모노메타크릴산 에스테르, N-메틸올아크릴 아미드, N-메틸올메타크릴 아미드 등을 들 수 있다. 상기 비닐 알코올 또는 비닐 알코올과 에테르류로서는 예컨대, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르 등을 들 수 있다. 상기 비닐 알코올과 카르복실기를 함유하는 화합물의 에스테르류로서는 예컨대, 초산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐 등을 들 수 있다. 상기 아미드 화합물 또는 이들의 메틸올 화합물로서는 예컨대, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드산 또는 이들의 메틸올 화합물 등을 들 수 있다. 상기 클로라이드류로서는 예컨대, 아크릴산클로라이드, 메타크릴산클로라이드 등을 들 수 있다. 상기 질소 원자 혹은 그 복소환을 갖는 것 등 호모폴리머 또는 공중합체로서는 예컨대, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸, 에틸렌이민 등을 들 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌계로서는 예컨대, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시프로필렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아미드, 폴리옥시프로필렌알킬아미드, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴페닐에스테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에스테르 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스류로서는 예컨대, 메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다.

상기 분산액의 조제에 있어서는 필요에 따라 분산 안정제를 이용할 수 있다.

상기 분산 안정제로서는 예컨대, 인산칼슘염 등의 산, 알칼리에 용해 가능한 것 등을 들 수 있다.

상기 분산 안정제를 이용한 경우는, 염산 등의 산에 의해 인산칼슘염을 용해한 후, 수세하는 방법, 효소에 의해 분해하는 방법 등에 의해 미립자로부터 인산칼슘염을 제거할 수 있다.

상기 분산액의 조제에 있어서는 상기 신장 반응 내지 상기 가교 반응의 촉매를 이용할 수 있다. 상기 촉매로서는 예컨대, 디부틸틴라우레이트, 디옥틸틴라우레이트 등을 들 수 있다.

얻어진 분산액(유화슬러리)으로부터 유기 용제를 제거한다. 상기 유기 용제의 제거는 (1) 반응계 전체를 서서히 승온시켜 상기 유적 중의 상기 유기 용제를 완전히 증발 제거하는 방법, (2) 유화 분산체를 건조 분위기 중에 분무하여, 유적 중의 비수용성 유기 용제를 완전히 제거하여 토너 미립자를 형성하고, 아울러 수계 분산제를 증발 제거하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 유기 용제의 제거가 행해지면, 토너 입자가 형성된다. 상기 토너 입자에 대하여 세정, 건조 등을 행할 수 있고, 또한, 그 후, 원하는 것에 따라 분급 등을 행할 수 있다. 상기 분급은 예컨대, 액 중에서 싸이클론, 디켄터, 원심 분리 등에 의해, 미립자 부분을 제거함으로써 행할 수 있고, 건조 후에 분체로서 취득한 후에 분급 조작을 행하여도 좋다.

이렇게 해서, 얻어진 토너 입자를 상기 착색제, 이형제, 상기 대전 제어제 등의 입자와 함께 혼합하거나, 기계적 충격력을 더 인가함으로써, 상기 토너 입자의 표면으로부터 상기 이형제 등의 입자가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

상기 기계적 충격력을 인가하는 방법으로서는 예컨대, 고속으로 회전하는 날개에 의해 혼합물에 충격력을 가하는 방법, 고속 기류 중에 혼합물을 투입하고 가속시켜 입자끼리 또는 복합화된 입자를 적당한 충돌판에 충돌시키는 방법 등을 들 수 있다. 이 방법에 이용하는 장치로서는 예컨대, 옹밀(호소카와미크론사제), I식 밀(니혼뉴마틱사제)을 개조하여 분쇄 에어 압력을 내린 장치, 하이브리다이제이션시스템(나라기카이세이사쿠쇼사제), 크립톤 시스템(가와사키츄우고교가부시키가이샤제), 자동 유발 등을 들 수 있다.

상기 토너의 착색으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 블랙 토너, 시안 토너, 마젠타 토너 및 옐로우 토너로부터 선택되는 적어도 1종으로 할 수 있으며, 각 색의 토너는 상기 착색제의 종류를 적절하게 선택함으로써 얻을 수 있지만, 칼라 토너인 것이 바람직하다.

(현상제)

본 발명의 현상제는 본 발명의 상기 토너를 적어도 함유하여 이루어지며, 캐리어 등의 적절하게 선택한 그 밖의 성분을 함유하여 이루어진다. 상기 현상제로서는 1 성분 현상제라도 좋고, 2 성분 현상제라도 좋지만, 최근의 정보 처리 속도의 향상에 대응한 고속 프린터 등에 사용하는 경우에는 수명 향상 등의 관점에서 상기 2 성분 현상제가 바람직하다.

본 발명의 상기 토너를 이용한 상기 1 성분 현상제의 경우, 토너의 수지가 행해져도 토너의 입경의 변동이 적고, 현상 롤러에의 토너의 필름화나, 토너를 박층화하기 위한 블레이드 등의 부재에의 토너의 융착이 없고, 현상기의 장기간 사용(교반)에 있어서도 양호하고 안정된 현상성 및 화상을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 토너를 이용한 상기 2 성분 현상제의 경우, 장기간에 걸친 토너의 수지가 행해져도 현상제 중의 토너 입경의 변동이 적고, 현상기에 있어서의 장기간의 교반에 있어서도 양호하고 안정된 현상성을 얻을 수 있다.

상기 캐리어로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 코어 재료와, 상기 코어 재료를 피복하는 수지층을 갖는 것이 바람직하다.

상기 코어 재료의 재료로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 50∼90 emu/g의 망간-스트론튬(Mn-Sr)계 재료, 망간-마그네슘(Mn-Mg)계 재료 등이 바람직하고, 화상 농도의 확보 관점에서는 철분(100 emu/g 이상), 마그네타이트(75∼120 emu/g) 등의 고자화 재료가 바람직하다. 또한, 토너가 기립 상태로 되어 있는 감광체에의 접촉을 약하게 할 수 있어 고화질화에 유리한 관점에서 구리-아연(Cu-Zn)계(30∼80 emu/g) 등의 약자화 재료가 바람직하다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 코어 재료의 입경으로서는, 평균 입경[체적 평균 입경(D₅₀)]으로 10∼200 ㎛가 바람직하고, 40∼100 ㎛가 보다 바람직하다.

상기 평균 입경[체적 평균 입경(D₅₀)]이 10 ㎛ 미만이면, 캐리어 입자의 분포에 있어서, 미분계가 많아지며, 1 입자당 자화(磁化)가 낮아져 캐리어 비산을 발생시키는 경우가 있으며, 150 ㎛를 초과하면, 비표면적이 저하하고, 토너의 비산이 발생하는 경우가 있으며, 베타 부분이 많은 풀 칼라에서는 특히 베타부의 재현이 나빠지는 경우가 있다.

상기 수지층의 재료로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 수지 중으로부터 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 아미노계 수지, 폴리비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지, 할로겐화올레핀 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리불화비닐 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리트리플루오로에틸렌 수지, 폴리헥사플루오로프로필렌 수지, 불화비닐리덴과 아크릴 단량체와 공중합체, 불화비닐리덴과 불화비닐의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 불화비닐리덴과 비불화 단량체의 테르폴리머 등의 플루오로테르폴리머, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.

상기 아미노계 수지로서는 예컨대, 요소-포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 우레아 수지, 폴리아미드 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐계 수지로서는 예컨대, 아크릴 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리비닐부티랄 수지 등을 들 수 있다. 상기 폴리스티렌계 수지로서는 예컨대, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴 공중합 수지 등을 들 수 있다. 상기 할로겐화 올레핀 수지로서는 예컨대, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다. 상기 폴리에스테르계 수지로서는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등을 들 수 있다.

상기 수지층에는 필요에 따라 도전 분말 등을 함유시켜도 좋고, 상기 도전 분말로서는 예컨대, 금속 분말, 카본블랙, 산화티탄, 산화주석, 산화아연 등을 들 수 있다. 이들의 도전 분말의 평균 입경으로서는 1 ㎛ 이하가 바람직하다. 상기 평균 입경이 1 ㎛를 초과하면, 전기 저항의 제어가 곤란해지는 경우가 있다.

상기 수지층은 예컨대, 상기 실리콘 수지 등을 용제에 용해시켜 도포 용액을 조제한 후, 상기 도포 용액을 상기 코어 재료의 표면에 공지된 도포 방법에 의해 균일하게 도포하고, 건조한 후, 인쇄를 행함으로써 형성할 수 있다. 상기 도포 방법으로서는 예컨대, 침지법, 스프레이법, 브러시 도포법 등을 들 수 있다.

상기 용제로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 셀솔부틸아세테이트 등을 들 수 있다.

상기 인쇄로서는 특별히 제한은 없고, 외부 가열 방식이라도 좋고, 내부 가열 방식이라도 좋으며, 예컨대, 고정식 전기로, 유동식 전기로, 로터리식 전기로, 버너로 등을 이용하는 방법, 마이크로웨이브를 이용하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 수지층의 상기 캐리어에 있어서의 양으로서는 0.01∼5.0 질량%가 바람직하다.

상기량이 0.01 질량% 미만이면, 상기 코어 재료의 표면에 균일한 상기 수지층을 형성할 수 없는 경우가 있으며, 5.0 질량%을 초과하면, 상기 수지층이 너무 두꺼워져 캐리어끼리의 조립이 발생하여 균일한 캐리어 입자를 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 현상제가 상기 2 성분 현상제인 경우, 상기 캐리어의 상기 2 성분 현상제에 있어서의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 90∼98 질량%가 바람직하고, 93∼97 질량%가 보다 바람직하다.

2 성분계 현상제의 토너와 캐리어의 혼합 비율은 일반적으로 캐리어 100 질량부에 대하여 토너 1∼10.0 질량부이다.

본 발명의 현상제는 본 발명의 상기 토너를 함유하고 있기 때문에, 토너 화상에 있어서 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있으며, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는다.

본 발명의 현상제는 자성 1 성분 형상 방법, 비자성 1 성분 현상 방법, 2 성분 현상 방법 등의 공지된 각종 전자 사진법에 의한 화상 형성에 적합하게 이용할 수 있고, 이하의 본 발명의 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법에 특히 적합하게 이용할 수 있다.

(토너 충전 용기)

본 발명의 토너 충전 용기는 본 발명의 상기 토너 내지 상기 현상제를 용기 중에 수용하여 이루어진다.

상기 용기로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 토너 용기 본체와 캡을 갖고 이루어지는 것 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 토너 용기 본체로서는 그 크기, 형상, 구조, 재질 등에 대해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 상기 형상으로서는 원통 형상 등이 바람직하고, 내주면에 스파이럴형 요철이 형성되고, 회전시킴으로써 내용물인 토너가 배출구측으로 이행 가능하며, 또한, 상기 스파이럴부의 일부 또는 전부가 주름 상자 기능을 갖고 있는 것 등이 특히 바람직하다.

상기 토너 용기 본체의 재질로서는 특별히 제한은 없고, 치수 정밀도가 좋은 것이 바람직하며, 예컨대, 수지를 적합하게 들 수 있고, 그 중에서도 예컨대, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아크릴산, 폴리카보네이트 수지, ABS수지, 폴리아세탈 수지 등을 적합하게 들 수 있다.

본 발명의 토너 충전 용기는 보존, 반송 등이 용이하며, 취급성이 우수하고, 후술하는 본 발명의 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 등에 착탈 가능하게 부착되어 토너의 보급에 적합하게 사용할 수 있다.

(프로세스 카트리지)

본 발명의 프로세스 카트리지는 정전 잠상을 담지하는 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 담지된 정전 잠상을 현상제를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단을 적어도 갖게 되며, 또한, 필요에 따라 적절하게 선택한 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단, 클리닝 수단, 제전(除電) 수단 등 그 밖의 수단을 갖게 된다.

상기 현상 수단으로서는 본 발명의 상기 토너 내지 상기 현상제를 수용하는 현상제 수용기와, 상기 현상제 수용기 내에 수용된 토너 내지 현상제를 담지하고, 또한, 반송하는 현상제 담지체를 적어도 갖게 되며, 또한, 담지시키는 토너층 두께를 규제하기 위한 층 두께 규제 부재 등을 갖고 있어도 좋다.

본 발명의 프로세스 카트리지는 각종 전자 사진 장치, 팩시밀리, 프린터에 착탈 가능하게 구비시킬 수 있고, 후술하는 본 발명의 화상 형성 장치에 착탈 가능하게 구비시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 프로세스 카트리지는 예컨대, 도 4에 도시하는 바와 같이, 감광체(101)를 내장하고, 그 외에 대전 수단(102), 현상 수단(104), 클리닝 수단(107)을 포함하며, 또한, 필요에 따라 그 밖의 부재를 갖게 된다.

상기 감광체(101)로서는 전술한 바와 같은 것을 이용할 수 있다.

노광 수단(103)으로서는 고해상도로 기록을 행할 수 있는 광원이 이용된다.

대전 수단(102)으로서는 임의의 대전 부재가 이용된다.

본 발명의 화상 형성 장치로서는 상기 정전 잠상 담지체와, 현상기, 클리닝기 등의 구성 요소를 프로세스 카트리지로서 일체로 결합하여 구성하고, 이 유닛을 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 구성하여도 좋다. 또한, 대전기, 상노광기, 현상기, 전사 또는 분리기 및 클리닝기 중 적어도 하나를 정전 잠상 담지체와 함께 일체로 지지하여 프로세스 카트리지를 형성하고, 장치 본체에 착탈 가능한 단일 유닛으로 하며, 장치 본체의 레일 등의 안내 수단을 이용하여 착탈 가능한 구성으로 하여도 좋다.

(화상 형성 장치 및 화상 형성 방법)

본 발명의 화상 형성 장치는 정전 잠상 담지체와, 정전 잠상 형성 수단과, 현상 수단과, 전사 수단과, 정착 수단을 적어도 갖게 되며, 또한, 필요에 따라 적절하게 선택한 그 밖의 수단, 예컨대, 제전 수단, 클리닝 수단, 리사이클 수단, 제어 수단 등을 갖게 된다.

본 발명의 화상 형성 방법은 정전 잠상 형성 공정과, 현상 공정과, 전사 공정과, 정착 공정을 적어도 포함하고, 또한, 필요에 따라 적절하게 선택한 그 밖의 공정, 예컨대, 제전 공정, 클리닝 공정, 리사이클 공정, 제어 공정 등을 포함한다.

본 발명의 화상 형성 방법은 본 발명의 화상 형성 장치에 의해 적합하게 실시할 수 있고, 상기 정전 잠상 형성 공정은 상기 정전 잠상 형성 수단에 의해 행할 수 있으며, 상기 현상 공정은 상기 현상 수단에 의해 행할 수 있고, 상기 전사 공정은 상기 전사 수단에 의해 행할 수 있으며, 상기 정착 공정은 상기 정착 수단에 의해 행할 수 있고, 상기 그 밖의 공정은 상기 그 밖의 수단에 의해 행할 수 있다.

-정전 잠상 형성 공정 및 정전 잠상 형성 수단-

상기 정전 잠상 형성 공정은 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 공정이다.

상기 정전 잠상 담지체(감광체)로서는 그 재질, 형상, 구조, 크기 등에 대해서 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있지만, 그 형상으로서는 드럼형을 적합하게 들 수 있으며, 그 재질로서는 예컨대, 비정질 실리콘, 셀레늄 등의 무기 감광체, 폴리실란, 프탈로폴리메틴 등의 유기 감광체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 긴 수명성의 관점에서 비정질 실리콘 등이 바람직하다.

상기 정전 잠상의 형성은 예컨대, 상기 정전 잠상 담지체의 표면을 균일하게 대전시킨 후, 상 모양으로 노광함으로써 행할 수 있고, 상기 정전 잠상 형성 수단에 의해 행할 수 있다.

상기 정전 잠상 형성 수단은 예컨대, 상기 정전 잠상 담지체의 표면을 균일하게 대전시키는 대전기와, 상기 정전 잠상 담지체의 표면을 상 모양으로 노광하는 노광기를 적어도 구비한다.

상기 대전은 예컨대, 상기 대전기를 이용하여 상기 정전 잠상 담지체의 표면에 전압을 인가함으로써 행할 수 있다.

상기 대전기로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 도전성 또는 반도전성의 롤, 브러시, 필름, 고무 블레이드 등을 구비한 자체 공지된 접촉 대전기, 코로트론, 스코로트론 등의 코로나 방전을 이용한 비접촉 대전기 등을 들 수 있다.

상기 노광은 예컨대, 상기 노광기를 이용하여 상기 정전 잠상 담지체의 표면을 상 모양으로 노광함으로써 행할 수 있다.

상기 노광기로서는 상기 대전기에 의해 대전된 상기 정전 잠상 담지체의 표면에 형성해야하는 상 모양으로 노광을 행할 수 있는 한 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 예컨대, 복사 광학계, 로드렌즈 어레이계, 레이저 광학계, 액정 셔터 광학계 등의 각종 노광기를 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 상기 정전 잠상 담지체의 이면측으로부터 상 모양으로 노광을 행하는 광 배면 방식을 채용하여도 좋다.

-현상 공정 및 현상 수단-

상기 현상 공정은 상기 정전 잠상을 본 발명의 상기 토너 내지 상기 현상제를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 공정이다.

상기 가시상의 형성은 예컨대, 상기 정전 잠상을 본 발명의 상기 토너 내지 상기 현상제를 이용하여 현상함으로써 행할 수 있고, 상기 현상 수단에 의해 행할 수 있는 상기 현상 수단는 예컨대, 본 발명의 상기 토너 내지 상기 현상제를 이용하여 현상할 수 있는 한, 특별히 제한은 없고, 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 본 발명의 상기 토너 내지 현상제를 수용하고, 상기 정전 잠상에 상기 토너 내지 상기 현상제를 접촉 또는 비접촉적으로 부여 가능한 현상기를 적어도 갖는 것을 적합하게 들 수 있으며, 본 발명의 상기 토너 충전 용기를 구비한 현상기 등이 보다 바람직하다.

상기 현상기는 건식 현상 방식인 것이라도 좋고, 습식 현상 방식인 것이라도 좋으며, 또한, 단색용 현상기라도 좋고, 다색용 현상기라도 좋으며, 예컨대, 상기토너 내지 상기 현상제를 마찰 교반시켜 대전시키는 교반기와, 회전 가능한 마그넷 롤러를 갖게 되는 것 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 현상기 내에서는 예컨대, 상기 토너와 상기 캐리어가 혼합 교반되고, 그 때의 마찰에 의해 상기 토너가 대전하며, 회전하는 마그넷 롤러의 표면에 기립 상태로 유지되어 자기 브러시가 형성된다. 상기 마그넷 롤러는 상기 정전 잠상 담지체(감광체) 근방에 배치되어 있기 때문에, 상기 마그넷 롤러의 표면에 형성된 상기 자기 브러시를 구성하는 상기 토너의 일부는 전기적인 흡인력에 의해 상기 정전 잠상 담지체(감광체)의 표면으로 이동한다. 그 결과, 상기 정전 잠상이 상기 토너에 의해 현상되어 상기 정전 잠상 담지체(감광체)의 표면에 상기 토너에 의한 가시상이 형성된다.

-전사 공정 및 전사 수단-

상기 전사 공정은 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 공정이지만, 중간 전사체를 이용하여, 상기 중간 전사체 상에 가시상을 일차 전사한 후, 상기 가시상을 상기 기록 매체 상에 2차 전사하는 형태가 바람직하고, 상기 토너로서 2색 이상, 바람직하게는 풀 칼라 토너를 이용하여, 가시상을 중간 전사체 상에 전사하여 복합 전사상을 형성하는 제1차 전사 공정과, 상기 복합 전사상을 기록 매체 상에 전사하는 제2차 전사 공정을 포함하는 형태가 보다 바람직하다.

상기 전사는 예컨대, 상기 가시상을 전사 대전기를 이용하여 상기 정전 잠상 담지체(감광체)를 대전함으로써 행할 수 있고, 상기 전사 수단에 의해 행할 수 있다. 상기 전사 수단으로서는 가시상을 중간 전사체 상에 전사하여 복합 전사상을 형성하는 제1차 전사 수단과, 상기 복합 전사상을 기록 매체 상에 전사하는 제2차 전사 수단을 갖는 형태가 바람직하다.

또한, 상기 중간 전사체로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 공지된 전사체 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 전사 벨트 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 전사 수단(상기 제1차 전사 수단, 상기 제2차 전사 수단)은 상기 정전 잠상 담지체(감광체) 상에 형성된 상기 가시상을 상기 기록 매체측에 박리 대전시키는 전사기를 적어도 갖는 것이 바람직하다. 상기 전사 수단은 하나라도 좋고, 2개 이상이어도 좋다.

상기 전사기로서는 코로나 방전에 의한 코로나 전사기, 전사 벨트, 전사 롤러, 압력 전사 롤러, 점착 전사기 등을 들 수 있다.

또한, 기록 매체로서는 대표적으로는 보통지이지만, 현상 후의 미정착상을 전사할 수 있는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, OHP용의 PET 베이스 등도 이용할 수 있다.

상기 정착 공정은 기록 매체에 전사된 가시상을 정착 장치를 이용하여 정착시키는 공정이며, 각 색의 토너에 대하여 상기 기록 매체에 전사할 때마다 행하여도 좋고, 각 색의 토너에 대하여 이것을 적층한 상태로 한번에 동시에 행하여도 좋다.

상기 정착 장치로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 공지된 가열 가압 수단이 적합하다. 상기 가열 가압 수단으로서는 가열 롤러와 가압 롤러의 조합, 가열 롤러와 가압 롤러와 무단 벨트의 조합 등을 들 수 있다.

상기 가열 가압 수단에 있어서의 가열은 통상, 80∼200℃가 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 목적에 따라, 상기 정착 공정 및 정착 수단과 함께 혹은 이들 대신에, 예컨대, 공지된 광정착기를 이용하여도 좋다.

상기 제전 공정은 상기 정전 잠상 담지체에 대하여 제전 바이어스를 인가하여 제전을 행하는 공정이며, 제전 수단에 의해 적합하게 행할 수 있다.

상기 제전 수단으로서는 특별히 제한은 없고, 상기 정전 잠상 담지체에 대하여 제전 바이어스를 인가할 수 있으면 좋고, 공지된 제전기 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 제전 램프 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 클리닝 공정은 상기 정전 잠상 담지체 상에 잔류하는 상기 토너를 제거하는 공정이며, 클리닝 수단에 의해 적합하게 행할 수 있다.

상기 클리닝 수단으로서는 특별히 제한은 없고, 상기 정전 잠상 담지체 상에 잔류하는 상기 전자 사진 토너를 제거할 수 있으면 좋고, 공지된 클리너 중에서 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 자기 브러시 클리너, 정전 브러시 클리너, 자기 롤러 클리너, 블레이드 클리너, 브러시 클리너, 웨이브 클리너 등을 적합하게 들 수 있다.

상기 리사이클 공정은 상기 클리닝 공정에 의해 제거한 상기 전자 사진용 칼라 토너를 상기 현상 수단에 리사이클시키는 공정이며, 리사이클 수단에 의해 적합하게 행할 수 있다.

상기 리사이클 수단으로서는 특별히 제한은 없고, 공지된 반송 수단 등을 들 수 있다.

상기 제어 공정은 상기 각 공정을 제어하는 공정이며, 제어 수단에 의해 적합하게 행할 수 있다.

상기 제어 수단으로서는 상기 각 수단의 움직임을 제어할 수 있는 한 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 시퀀서, 컴퓨터 등의 기기를 들 수 있다.

본 발명의 화상 형성 장치에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 하나의 형태에 대해서, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5에 도시하는 화상 형성 장치(100)는 상기 정전 잠상 담지체로서의 감광체 드럼(10)(이하 「감광체(10)」라고 함]과, 상기 대전 수단으로서의 대전 롤러(20)와, 상기 노광 수단으로서의 노광 장치(30)와, 상기 현상 수단으로서의 현상 장치(40)와, 중간 전사체(50)와, 클리닝 블레이드를 갖는 상기 클리닝 수단으로서의 클리닝 장치(60)와, 상기 제전 수단으로서의 제전 램프(70)를 구비한다.

중간 전사체(50)는 무단 벨트이며, 그 내측에 배치되고, 이것을 팽팽하게 거는 3개의 롤러(51)에 의해, 화살표 방향으로 이동 가능하게 설계되어 있다. 3개의 롤러(51)의 일부는 중간 전사체(50)에 소정의 전사 바이어스(1차 전사 바이어스)를 인가 가능한 전사 바이어스 롤러로서도 기능한다. 중간 전사체(50)에는 그 근방에 클리닝 블레이드를 갖는 클리닝 장치(90)가 배치되어 있으며, 또한, 최종 전사재로서의 전사지(95)에 현상상(토너상)을 전사(2차 전사)하기 위한 전사 바이어스를 인가 가능한 상기 전사 수단으로서의 전사 롤러(80)가 대향되어 배치되어 있다. 중간 전사체(50)의 주위에는 중간 전사체(50) 상의 토너상에 전하를 부여하기 위한 코로나 대전기(58)가 상기 중간 전사체(50)의 회전 방향에 있어서, 감광체(10)와 중간 전사체(50)의 접촉부와, 중간 전사체(50)와 전사지(95)의 접촉부 사이에 배치되어 있다.

현상 장치(40)는 상기 현상제 담지체로서의 현상 벨트(41)와, 현상 벨트(41)의 주위에 병설한 블랙 현상 유닛(45K), 옐로우 현상 유닛(45Y), 마젠타 현상 유닛(45M) 및 시안 현상 유닛(45C)으로 구성되어 있다. 또한, 블랙 현상 유닛(45K)은 현상제 수용부(42K)와 현상제 공급 롤러(43K)와 현상 롤러(44K)를 구비하고 있고, 옐로우 현상 유닛(45Y)은 현상제 수용부(42Y)와 현상제 공급 롤러(43Y)와 현상 롤러(44Y)를 구비하고 있으며, 마젠타 현상 유닛(45M)은 현상제 수용부(42M)와 현상제 공급 롤러(43M)와 현상 롤러(44M)를 구비하고 있고, 시안 현상 유닛(45C)은 현상제 수용부(42C)와 현상제 공급 롤러(43C)와 현상 롤러(44C)를 구비하고 있다. 또한, 현상 벨트(41)는 무단 벨트이며, 복수의 벨트 롤러에 회전 가능하게 팽팽하게 걸려져 일부가 감광체(10)와 접촉하고 있다.

도 5에 도시하는 화상 형성 장치(100)에 있어서, 예컨대, 대전 롤러(20)가 감광체 드럼(10)을 균일하게 대전시킨다. 노광 장치(30)가 감광 드럼(10) 상에 상 모양으로 노광을 행하고, 정전 잠상을 형성한다. 감광 드럼(10) 상에 형성된 정전 잠상을 현상 장치(40)로부터 토너를 공급하여 현상함으로써 가시상(토너상)을 형성한다. 상기 가시상(토너상)이 롤러(51)로부터 인가된 전압에 의해 중간 전사체(50) 상에 전사(1차 전사)되고, 또한, 전사지(95) 상에 전사(2차 전사)된다. 그 결과, 전사지(95) 상에는 전사상이 형성된다. 또한, 감광체(10) 상의 잔존 토너는 클리닝 장치(60)에 의해 제거되고, 감광체(10)에 있어서의 대전은 제전 램프(70)에 의해 일단 제거된다.

본 발명의 화상 형성 장치에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 다른 형태에 대해서, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6에 도시하는 화상 형성 장치(100)는 도 5에 도시하는 화상 형성 장치(100)에 있어서, 현상 벨트(41)를 구비하지 않고, 감광체(10) 주위에 블랙 현상 유닛(45K), 옐로우 현상 유닛(45Y), 마젠타 현상 유닛(45M) 및 시안 현상 유닛(45C)이 직접 대향하여 배치되어 있는 것 이외는 도 5에 도시하는 화상 형성 장치(100)와 동일한 구성을 지니고, 동일한 작용 효과를 나타낸다. 또한, 도 6에 있어서는 도 5에 있어서의 것과 동일한 것은 동부호로 나타내었다.

본 발명의 화상 형성 장치에 의해 본 발명의 화상 형성 방법을 실시하는 다른 형태에 대해서, 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7에 도시하는 탠덤 화상 형성 장치는 탠덤형 칼라 화상 형성 장치이다. 상기 탠덤 화상 형성 장치는 복사 장치 본체(150)와, 급지 테이블(200)과, 스캐너(300)와, 원고 자동 반송 장치(ADF)(400)를 구비하고 있다.

복사 장치 본체(150)에는 무단 벨트형의 중간 전사체(50)가 중앙부에 설치되어 있다. 그리고, 중간 전사체(50)는 지지 롤러(14, 15 및 16)에 팽팽하게 걸리고, 도 7중 시계 방향으로 회전 가능하게 되어 있다. 지지 롤러(15)의 근방에는 중간 전사체(50) 상의 잔류 토너를 제거하기 위한 중간 전사체 클리닝 장치(17)가 배치되어 있다. 지지 롤러(14)와 지지 롤러(15)에 의해 팽팽하게 걸린 중간 전사체(50)에는 그 반송 방향을 따라 옐로우, 시안, 마젠타, 블랙 4개의 화상 형성 수단(18)이 대향하여 병치된 탠덤형 현상기(120)가 배치되어 있다. 탠덤형 현상기(120)의 근방에는 노광 장치(21)가 배치되어 있다. 중간 전사체(50)에 있어서의 탠덤형 현상기(120)가 배치된 측과 반대측에는 2차 전사 장치(22)가 배치되어 있다. 2차 전사 장치(22)에 있어서는 무단 벨트인 2차 전사 벨트(24)가 한 쌍의 롤러(23)에 팽팽하게 걸려 있으며, 2차 전사 벨트(24) 상을 반송하는 전사지와 중간 전사체(50)는 상호 접촉 가능하다. 2차 전사 장치(22)의 근방에는 정착 장치(25)가 배치되어 있다. 정착 장치(25)는 무단 벨트인 정착 벨트(26)와, 이것에 압박되어 배치된 가압 롤러(27)를 구비하고 있다.

또한, 상기 탠덤 화상 형성 장치에 있어서는 2차 전사 장치(22) 및 정착 장치(25)의 근방에, 전사지의 양면에 화상 형성을 행하기 위해 상기 전사지를 반전시키기 위한 시트 반전 장치(28)가 배치되어 있다.

다음에, 상기 탠덤 화상 형성 장치를 이용한 풀 칼라 화상의 형성(칼라 복사)에 대해서 설명한다. 즉, 우선, 원고 자동 반송 장치(ADF)(400)의 원고대(130) 상에 원고를 세트하거나 혹은 원고 자동 반송 장치(400)를 개방하여 스캐너(300)의 콘택트 유리(32) 상에 원고를 세트하고, 원고 자동 반송 장치(400)를 폐쇄한다.

스타트 스위치(도시되지 않음)를 누르면, 원고 자동 반송 장치(400)에 원고를 세트하였을 때는, 원고가 반송되어 콘택트 유리(32) 상으로 이동된 후에, 한편, 콘택트 유리(32) 상에 원고를 세트하였을 때는 즉시, 스캐너(300)가 구동하고, 제1주행체(33)및 제2 주행체(34)가 주행한다. 이 때, 제1 주행체(33)에 의해 광원으로부터의 광이 조사되는 동시에 원고면으로부터의 반사광을 제2 주행체(34)에 있어서의 미러로 반사하고, 결상 렌즈(35)를 통해 판독 센서(36)로 수광되어 칼라 원고(칼라 화상)가 판독되며, 블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안의 화상 정보가 된다.

그리고, 블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안의 각 화상 정보는 상기 탠덤 화상 형성 장치에 있어서의 각 화상 형성 수단(18)(블랙용 화상 형성 수단, 옐로우용 화상 형성 수단, 마젠타용 화상 형성 수단 및 시안용 화상 형성 수단)에 각각 전달되고, 각 화상 형성 수단에 있어서, 블랙, 옐로우, 마젠타 및 시안의 각 토너 화상이 형성된다. 즉, 상기 탠덤 화상 형성 장치에 있어서의 각 화상 형성 수단(18)(블랙용 화상 형성 수단, 옐로우용 화상 형성 수단, 마젠타용 화상 형성 수단 및 시안용 화상 형성 수단)은 도 8에 도시하는 바와 같이, 각각, 감광체(10)[블랙용 감광체(10K), 옐로우용 감광체(10Y), 마젠타용 감광체(10M) 및 시안용 감광체(10C)]와, 상기 감광체를 균일하게 대전시키는 대전기(60)와, 각 칼라 화상 정보에 기초하여 각 칼라 화상 대응화 상 모양으로 상기 감광체를 노광(도 8 중, L)하고, 상기 감광체 상에 각 칼라 화상에 대응하는 정전 잠상을 형성하는 노광기와, 상기 정전 잠상을 각 칼라 토너(블랙 토너, 옐로우 토너, 마젠타 토너 및 시안 토너)를 이용하여 현상함으로써 각 칼라 토너에 의한 토너상을 형성하는 현상기(61)와, 상기 토너상을 중간 전사체(50) 상에 전사시키기 위한 전사 대전기(62)와, 감광체 클리닝 장치(63)와, 제전기(64)를 구비하고 있으며, 각각의 칼라의 화상 정보에 기초하여 각 단색의 화상(블랙 화상, 옐로우 화상, 마젠타 화상 및 시안 화상)을 형성할 수 있다. 이렇게 해서 형성된 상기 블랙 화상, 상기 옐로우 화상, 상기 마젠타 화상 및 상기 시안 화상은 지지 롤러(14, 15 및 16)에 의해 회전 이동되는 중간 전사체(50) 상에 각각 블랙용 감광체(10K) 상에 형성된 블랙 화상, 옐로우용 감광체(10Y) 상에 형성된 옐로우 화상, 마젠타용 감광체(10M) 상에 형성된 마젠타 화상 및 시안용 감광체(10C) 상에 형성된 시안 화상이 순차 전사(1차 전사)된다. 그리고, 중간 전사체(50) 상에 상기 블랙 화상, 상기 옐로우 화상, 마젠타 화상 및 시안 화상이 중첩되어 합성 칼라 화상(칼라 전사상)이 형성된다.

한편, 급지 테이블(200)에 있어서는 급지 롤러(142) 중 하나를 선택적으로 회전시켜 페이퍼 뱅크(143)에 다단으로 구비하는 급지 카세트(144) 중 하나로부터 시트(기록지)를 조출(繰出)하고, 분리 롤러(145)로 1장씩 분리하여 급지로(146)에 송출하고, 반송 롤러(147)로 반송하여 복사기 본체(150) 내의 급지로(148)로 유도하며, 레지스트 롤러(49)에 부딪혀 멈춘다. 혹은 급지 롤러(150)를 회전하여 수동 트레이(51) 상의 시트(기록지)를 취출하고, 분리 롤러(52)로 1장씩 분리하여 수동 급지로(53)에 넣고, 동일하게 레지스트 롤러(49)에 부딪혀 멈춘다. 또한, 레지스트 롤러(49)는 일반적으로는 접지되어 사용되지만, 시트의 종이 부스러기 제거를 위해 바이어스가 인가된 상태로 사용되어도 좋다.

그리고, 중간 전사체(50) 상에 합성된 합성 칼라 화상(칼라 전사상)에 타이밍을 맞추어 레지스트 롤러(49)를 회전시키고, 중간 전사체(50)와 2차 전사 장치(22) 사이에 시트(기록지)를 송출시켜, 2차 전사 장치(22)에 의해 상기 합성 칼라 화상(칼라 전사상)을 상기 시트(기록지) 상으로 전사(2차 전사)함으로써, 상기 시트(기록지) 상에 칼라 화상이 전사되어 형성된다. 또한, 화상 전사 후의 중간 전사체(50) 상의 잔류 토너는 중간 전사체 클리닝 장치(17)에 의해 클리닝된다.

칼라 화상이 전사되어 형성된 상기 시트(기록지)는 2차 전사 장치(22)에 의해 반송되어 정착 장치(25)에 송출되고, 정착 장치(25)에 있어서, 열과 압력에 의해 상기 합성 칼라 화상(칼라 전사상)이 상기 시트(기록지) 상에 정착된다. 그 후, 상기 시트(기록지)는 전환 갈고리(55)로 전환되어 배출 롤러(56)에 의해 배출되고, 배지 트레이(57) 상에 스택되거나 혹은 전환 갈고리(55)로 전환되어 시트 반전 장치(28)에 의해 반전되어 다시 전사 위치로 유도되고, 이면에도 화상을 기록한 후, 배출 롤러(56)에 의해 배출되어 배지 트레이(57) 상에 스택된다.

본 발명의 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법에서는 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있으며, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 갖는 본 발명의 토너를 이용하고 있기 때문에, 선명한 고화질 화상을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 부는 질량부를 나타낸다.

(실시예 1)

-유기 미립자 에멀션의 합성-

교반 막대기 및 온도계를 세트한 반응 용기 내에 물 683부, 메타크릴산에틸렌옥사이드 부가물황산에스테르의 나트륨염(엘레미놀 RS-30, 산요카세이고교샤제) 11부, 스티렌 83부, 메타크릴산 83부, 아크릴산부틸 110부 및 과황산암모늄 1부를 넣고, 400 회전/분으로 15분간 교반한 바, 백색의 유탁액를 얻을 수 있었다. 가열 하여 계 내부 온도 75℃까지 승온하여 5시간 반응시켰다. 또한, 1% 과황산암모늄 수용액 30부를 첨가하고, 75℃에서 5시간 숙성하여 비닐계 수지(스티렌-메타크릴산-아크릴산부틸-메타크릴산에틸렌옥사이드 부가물황산에스테르의 나트륨염 공중합체)의 수성 분산액 [미립자 분산액 1]을 조제하였다.

얻어진 [미립자 분산액 1]을 레이저 회절식 입도 분포 측정기(LA-920, 시마즈세이사쿠쇼제)로 측정한 체적 평균 입경은 105 nm였다. 또한, 얻어진 [미립자 분산액 1]의 일부를 건조하여 수지분을 단리하였다. 상기 수지분의 유리 전이 온도(Tg)는 59℃이며, 중량 평균 분자량(Mw)은 15만이었다.

-수상의 조제-

물 990부, 상기 [미립자 분산액 1 ] 99부, 도데실디페닐에테르디술폰산나트륨의 48.5% 수용액(엘레미놀 MON-7, 산요카세이고교샤제) 35부 및 초산 에틸 60부를 혼합 교반하여 유백색의 액체를 얻었다. 이것을 [수상 1]로 한다.

-저분자 폴리에스테르의 합성-

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 부착된 반응 용기 중에, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 229부, 비스페놀A 프로필렌옥사이드 3몰 부가물 529부, 테레프탈산 208부, 아디프산 46부 및 디부틸틴옥사이드 2부를 넣고, 상압하 230℃에서 8시간 반응하였다. 또한, 10∼15 mmHg의 감압으로 5시간 반응한 후, 반응 용기에 무수 트리멜리트산 44부를 넣고, 180℃, 상압에서 1.8시간 반응시켜 [저분자 폴리에스테르 1]을 합성하였다.

얻어진 [저분자 폴리에스테르 1]은 수 평균 분자량(Mn) 2500, 중량 평균 분 자량(Mw) 6700, 피크 분자량 5000, 유리 전이 온도(Tg) 43℃, 산가 25였다.

-중간체 폴리에스테르의 합성-

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 부착된 반응 용기 중에, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 2몰 부가물 682부, 비스페놀A 프로필렌옥사이드 2몰 부가물 81부, 테레프탈산 283부, 무수트리멜리트산 22부 및 디부틸틴옥사이드 2부를 넣고, 상압하 230℃에서 8시간 반응하였다. 또한, 10∼15 mmHg의 감압으로 5시간 반응한 [중간체 폴리에스테르 1]을 합성하였다.

얻어진 [중간체 폴리에스테르 1]은 수 평균 분자량(Mn) 2100, 중량 평균 분자량(Mw) 9500, 유리 전이 온도(Tg) 55℃, 산가 0.5, 수산기가 51이었다.

다음에, 냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 부착된 반응 용기 중에, [중간체 폴리에스테르 1] 410부, 이소포론디이소시아네이트 89부 및 초산에틸 500부를 넣고, 100℃에서 5시간 반응시켜 [프리폴리머 1]을 합성하였다.

얻어진 [프리폴리머 1]의 유리 이소시아네이트 질량%는 1.53%였다.

-케치민의 합성-

교반 막대기 및 온도계를 세트한 반응 용기 내에 이소포론디아민 170부와 메틸에틸케톤 75부를 넣고, 50℃에서 5시간 반응을 행하여 [케치민 화합물 1]을 합성하였다.

얻어진 [케치민 화합물 1]의 아민가는 418이었다.

-마스터 배치의 조제-

물 1200부, 카본 블랙(Printex35, 데그사샤제) 540부[DBP 흡유량＝42 ㎖/100 mg, pH＝9.5〕 및 폴리에스테르 수지 1200부를 첨가하여 헨셀 믹서(미쓰이코우잔사제)로 혼합하고, 혼합물을 2개 롤을 이용하여 150℃에서 30분 반죽 후, 압연 냉각하여 펄페라이저로 분쇄, [마스터 배치 1]을 얻었다.

-유상의 제조-

교반 막대기 및 온도계를 세트한 반응 용기 내에, [저분자 폴리에스테르 1] 378부, 카르나우바 왁스 110부, 대전 제어제(살리실산 금속 아연염 E-84, 오리엔트카가쿠고교샤제) 32부 및 초산에틸 947부를 넣고, 교반하 80℃로 승온하고, 80℃의 상태로 5시간 유지한 후, 1시간에 30℃로 냉각하였다. 계속해서, 반응 용기 중에, 상기 [마스터 배치 1] 500부 및 초산에틸 500부를 넣어 1시간 혼합하여 [원료 용해액 1]을 얻었다.

얻어진 [원료 용해액 1] 1324부를 반응 용기에 옮기고, 비드 밀(울트라비스코밀아이맥스사제)을 이용하여, 송액 속도 1 kg/hr, 디스크 둘레 속도 6 m/초, 0.5 mm 질코니아 비드를 80 체적% 충전, 3 패스의 조건으로 카본 블랙, 왁스의 분산을 행하였다. 계속해서, [저분자 폴리에스테르 1]의 65% 초산에틸 용액 1324부 첨가하고, 상기 조건의 비드 밀로 1 패스하여 [안료 및 왁스 분산액 1]을 얻었다.

얻어진 [안료 및 왁스 분산액 1]의 고형분 농도(130℃, 30분)는 50 질량%였다.

-유화 및 탈용제 공정-

[안료 및 왁스 분산액 1] 749부, [프리폴리머 1]을 115부 및 [케치민 화합물 1] 2.9부를 반응 용기에 수용하였다. 또한, 오르가노실리카졸(상품명 「MEK-ST-UP 」, 닛산카가쿠고교샤제)의 고형분량 2.0부를 넣고, TK 호모 믹서(토쿠슈기카샤제)로 5,000 rpm에서 1분간 혼합한 후, 용기에 [수상 1] 1250부를 첨가하여 TK 호모 믹서로 회전수 12,500 rpm로 30분간 혼합하여 [유화 슬러리 1]을 얻었다.

교반기 및 온도계를 세트한 반응 용기에, [유화 슬러리 1]을 투입하고, 40℃에서 5시간 탈용제한 후, 45℃에서 4시간 숙성을 하여 [분산 슬러리 1]을 얻었다.

-세정, 건조-

[분산 슬러리 1] 100부를 감압 여과한 후, 여과 케이크에 이온 교환수 100부를 첨가하여 TK 호모 믹서로 혼합(회전수 12,000 rpm으로 10분간)한 후 여과하였다.

다음에, 얻어진 여과 케이크에 10 질량% 수산화나트륨 수용액 100부를 첨가하여 TK 호모 믹서로 혼합(회전수 12,000 rpm으로 30분간)한 후, 감압 여과하였다.

다음에, 얻어진 여과 케이크에 10 질량% 염산 100부를 첨가하여, TK 호모 믹서로 혼합(회전수 12,000 rpm으로 10분간)한 후 여과하였다.

다음에, 얻어진 여과 케이크에 이온 교환수 300부를 첨가하여, TK 호모 믹서로 혼합(회전수12,000 rpm에서 10분간)한 후 여과하는 조작을 2회 행하고[여과 케이크 1]을 얻었다.

얻어진 [여과 케이크 1]을 순풍 건조기로 45℃에서 48시간 건조하고, 개구 75 ㎛ 메쉬로 선별하여 [토너 1]을 얻었다.

-외첨제의 첨가-

얻어진 [토너 1] 100부에 소수성 실리카 1.5부를 헨셀 믹서로써 혼합하여, 실시예 1의 토너를 제작하였다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서, 「유화 및 탈용제 공정」에 있어서의 오르가노실리카졸의 첨가량을 고형분량 2.5부로 하는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 토너를 제작하였다.

(실시예 3)

실시예 1에 있어서, 「유화 및 탈용제 공정」에 있어서의 오르가노실리카졸의 첨가량을 고형분량 3.5부로 하는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 3의 토너를 제작하였다.

(실시예 4)

실시예 1에 있어서, 「유화 및 탈용제 공정」에 있어서의 오르가노실리카졸의 첨가량을 고형분량 4.5부로 하는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 4의 토너를 제작하였다.

(비교예 1)

실시예 1에 있어서, 「유화 및 탈용제 공정」에 있어서의 오르가노실리카졸을 첨가하지 않는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 토너를 제작하였다.

(비교예 2)

비스페놀디올과 다가 카르복실산으로부터 합성한 폴리에스테르 수지를 이용하여, 이하와 같이하여 건식 분쇄법에 의해 토너를 제조하였다.

우선, 폴리에스테르 수지[수평균 분자량(Mn)＝6,000, 중량 평균 분자량(Mw)＝50,000, 유리 전이 온도(Tg)＝61℃) 86부, 라이스 왁스(산가＝0.5) 10부 및 구리 프탈로시아닌 블루 안료(도요잉크샤제) 4부의 혼합물을 헨셀 믹서 중에서 10분 교반한 후, 롤 밀을 이용하여 80∼110℃의 온도에서 40분간 가열 용융하고, 실온까지 냉각한 후, 얻어진 반죽물을 분쇄, 분급하여 토너 입자를 얻었다.

얻어진 토너 입자 100부에 소수성 실리카 1.5부를 헨셀 믹서로써 혼합하여, 비교예 2의 토너를 제작하였다.

얻어진 실시예 1∼4 및 비교예 1∼2의 토너에 대해서, 이하와 같이하여 형상 계수 SF-1 및 SF-2, 「소립경 SF-2」 및 「대입경 SF-2」, 토너의 공극률, 토너 입경(Dv, Dv/Dn), 원 해당 직경이 2 ㎛ 이하인 토너의 함유율, 무기 산화물 입자층의 유무를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

<형상 계수 SF-1 및 SF-2>

주사형 전자 현미경(S-800, 히타치세이사쿠쇼제)으로 토너의 사진을 찍고, 이것을 화상 해석 장치(LUSEX3, 니레코샤제)에 도입하고 해석하여, 하기 수학식 1 및 수학식 2로부터 계산하였다.

[수학식 1]

단, 상기 수학식 1에서 MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면 적을 나타낸다.

[수학식 2]

단, 상기 수학식 2에서 PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타낸다. AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다.

<원 해당 직경이 2 ㎛ 이하인 토너의 함유율>

원 해당 직경에 있어서의 개수%의 측정은 SYSMEX가부시키가이샤제의 플로우식 입자상 분석 장치 FPIA-2100을 이용하여 측정할 수 있다. 측정은 1급염화나트륨을 이용하여 1% NaCl 수용액으로 조정한 후, 0.45 ㎛의 필터를 통과시킨 액 50∼100 ㎖에 분산제로서의 알킬벤젠술폰산염을 0.1∼5 ㎖ 첨가하고, 시료를 1∼10 mg 첨가한다. 이것을 초음파 분산기로 1 분간 분산 처리를 행하고, 입자 농도를 5000∼15000개/㎕로 조정한 분산액을 이용하여 측정을 행하였다. 입자 개수의 측정은 CCD 카메라로 촬상한 2차원의 화상 면적과, 동일한 면적을 갖는 원의 직경을 원 해당 직경으로서 산출을 행하였다. 또한, CCD 화소의 정밀도로부터, 원 해당 직경으로 0.6 ㎛ 이상을 유효로 하여 입자의 측정 데이터를 얻었다.

<토너의 공극률>

도 3에 도시하는 토너 공극률의 측정 장치를 이용하여, 하중 10 kg/cm²의 압밀 상태의 체적 및 질량을 측정하고, 미리 측정해 둔 토너의 비중을 고려하여 공극 률을 구하였다.

<토너 입경>

토너의 체적 평균 입경(Dv) 및 개수 평균 입경(Dn)은 입도 측정기(「멀티사이저-II」; 백맨 콜터사제)를 이용하여, 개구 직경 100 ㎛로 측정하였다. 이들의 결과로부터 입도 분포(체적 평균 입경(Dv)/개수 평균 입경(Dn))를 산출하였다.

<무기 산화물 입자 함유층의 유무>

토너의 단면을 TEM(투과형 전자 현미경)으로 관찰함으로써, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내의 무기 산화물 입자 함유층의 유무를 확인하였다.

[표 1]

	SF-1	SF-2	소입경 SF-2/대입경 SF-2	공극률	Dv	Dv/Dn	무기 산화물 입자 층	원 해당 직경 2 ㎛ 이하의 비율
실시예 1	128	126	121/144	54%	5.2 ㎛	1.16	있음	5.9%
실시예 2	131	127	128/158	56%	5.6 ㎛	1.18	있음	6.4%
실시예 3	138	128	134/161	58%	5.5 ㎛	1.21	있음	7.2%
실시예 4	141	138	144/171	59%	5.8 ㎛	1.22	있음	9.4%
비교예 1	123	122	115/122	48%	6.2 ㎛	1.16	없음	4.2%
비교예 2	175	181	182/179	61%	5.2 ㎛	1.52	없음	11.4%

*: 토너의 입도 분포에 있어서 가장 양이 많은 토너 입경인 4 ㎛ 미만의 SF-2(「소립경 SF-2」)와, 토너의 입도 분포에 있어서의 가장 양이 많은 토너 입경 인 4 ㎛ 이상의 SF-2(「대입경 SF-2」)로 하였다. 또한, 「토너의 입도 분포에 있어서의 가장 양이 많은 토너 입경」은 토너의 개수 입도 분포의 피크 정상 값(4 ㎛)이다.

표 1에 있어서의, 형상 계수 SF-2와, 체적 평균 입경(Dv)은 상관 관계를 나 타내는 것이 확인된다.

-현상제의 조제-

실시예 1∼4 및 비교예 1∼2의 각 토너 3부에 대하여, 실리콘 수지를 피복한 100∼250 메쉬의 페라이트캐리어 97부를 볼밀로 혼합하여, 2 성분계 현상제를 조제하였다.

얻어진 각 현상제를 이용하여, 이하와 같이하여 화상 균일성, 전사율, 전사 불균일 및 클리닝성을 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

<화상 균일성>

화상 형성 장치(MF2800, 리코가부시키가이샤제)를 이용하여, 각 현상제에 대해서 하프톤 화상을 형성하고, 얻어진 화상의 거칠음을 눈으로 관찰하여 하기 기준에 의해 평가하였다.

〔평가 기준〕

◎: 하프톤 화상이 매우 매끄러우며 거칠음이 없고, 매우 양호한 레벨이다.

○: ◎에 비해서 매끄럽지는 않지만, 하프톤 화상에 거칠음은 거의 관찰되지 않으며, 실사용상은 문제가 없는 레벨이다.

△: 하프톤 화상에 약간 거칠음이 관찰되지만, 실사용 가능한 레벨이다.

×: 하프톤 화상에 거칠음이 눈에 띄어, 실사용 불가능한 레벨이다.

<전사율(%)>

화상 형성 장치(MF2800, 리코가부시키가이샤제)를 이용하여, 각 현상제에 대해서, 15 cm×15 cm의 흑색 베타 화상(맥베스 반사 농도계로 평균 화상 농도 1.38 이상)을 형성하고, 하기 수학식 3에 의해 구하였다.

<수학식 3>

전사율(%)＝(기록 매체 상에 전사된 토너량/정전 잠상 담지체 상에 현상된 토너량)×100

<전사 불균일>

화상 형성 장치(MF2800, 리코가부시키가이샤제)를 이용하고, 각 현상제에 대해서 흑색 베타 화상을 형성하여, 얻어진 화상의 전사 불균일의 유무를 눈으로 관찰하여 하기 기준으로 평가하였다.

〔평가 기준〕

◎: 전사 불균일이 없고, 매우 양호한 레벨이다.

○: 전사 불균일이 없고, 양호하며, 실사용상은 문제가 없는 레벨이다.

△: 전사 불균일은 조금 있지만, 실사용 가능한 레벨이다.

×: 전사 불균일이 있으며, 실용상 문제가 있는 레벨이다.

<클리닝성>

화상 형성의 런닝 후의 클리닝 불량에 의한 감광체 상의 줄의 발생 유무를 눈으로 관찰하여 하기 기준으로 평가하였다.

[평가 기준〕

◎: 줄의 발생이 전혀 없고, 매우 양호한 레벨이다.

○: 눈으로 겨우 확인할 수 있는 매우 가는 줄이 1개 또는 2개 발생하고 있지만, 실용상은 문제가 없는 레벨이다.

△: 눈으로 확인할 수 있는 줄이 몇 개 발생하고 있지만 실사용 가능한 레벨이다.

×: 눈으로 확실히 확인할 수 있는 줄이 다수 발생하고, 실사용 불가능한 레벨이다.

[표 2]

	화상 균일성	전사율(%)	전사 불균일	클리닝성
실시예 1	◎	87	○	○
실시예 1	◎	91	○	○
실시예 3	○	91	◎	◎
실시예 4	○	92	◎	◎
비교예 1	△	91	△	×
비교예 2	×	78	×	◎

또한, 도 9a는 실시예 1의 감광체 상에 현상된 토너의 적층 상태를 도시하는 사진이고, 도 9b는 비교예 2의 감광체 상에 현상된 토너의 적층 상태를 도시하는 사진이다.

도 9a에 도시하는 바와 같이, 실시예 1의 구형 토너는 토너의 비산성도 적고, 또한, 화상 상의 토너의 적층 높이가 낮게 되어 있다. 이것에 대하여 도 9b에 도시하는 비교예 2에서는 토너의 비산성이 많고, 또한, 화상 상 토너의 적층 높이가 높아지고 있다. 또한, 정착 후의 화상 농도는 양쪽 모두 1.3으로 동일하였다.

표 2, 도 9a 및 도 9b의 결과로부터, 실시예 1∼4는 비교예 1 및 2에 비하여 화상 균일성, 클리닝성 함께 양호하며, 전사 불균일이 없는 것이 확인할 수 있었다.

본 발명의 토너는 토너의 충전성이 높고, 화상층 두께를 낮게 하여 선명도가 높은 화상을 얻을 수 있고, 또한, 장기간에 걸쳐 안정된 클리닝성을 가지며 고품질 화상 형성에 적합하게 사용된다. 본 발명의 토너를 이용한 본 발명의 현상제, 토너 충전 용기, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법은 고품질 화상 형성에 적합하게 사용된다.

Claims (18)

1. 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 토너.

   [수학식 1]

   

   (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

   [수학식 2]

   

   (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)
2. 제1항에 있어서, SF-1이 115∼160이며, 또한, SF-2가 110∼300인 토너.
3. 제1항에 있어서, 토너의 개수 입도 분포의 피크 정상값 미만의 SF-2와, 토너의 개수 입도 분포의 피크 정상값 이상의 SF-2의 차가 8 이상인 토너.
4. 제1항에 있어서, 무기 산화물 입자 함유층이 실리카를 함유하는 것인 토너.
5. 제1항에 있어서, 토너의 체적 평균 입경이 3∼10 ㎛인 토너.
6. 제1항에 있어서, 체적 평균 입경(Dv)과 개수 평균 입경(Dn)의 비(Dv/Dn)가 1.00∼1.35인 토너.
7. 제1항에 있어서, 토너의 투영 면적과 동일한 해당 원의 직경이 2 ㎛ 이하인 토너의 함유율이 개수 기준으로 20% 이하인 토너.
8. 제1항에 있어서, 토너의 하중 10 kg/cm²에 있어서의 공극률이 60% 이하인 토너.
9. 제1항에 있어서, 토너 재료의 용해액 내지 분산액을 수계 매체 중에 유화 내지 분산시켜 토너를 조립하여 이루어지는 토너.
10. 제9항에 있어서, 토너 재료의 용해액 내지 분산액이 유기 용제를 함유하고, 조립시 내지 조립 후에 상기 유기 용매를 제거하는 것인 토너.
11. 제9항에 있어서, 토너 재료가 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 적어도 함유하고,

    조립이 상기 활성 수소기 함유 화합물과, 상기 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체를 반응시켜 접착성 기재를 생성하면서 상기 접착성 기재를 적어도 함유하는 입자를 얻음으로써 행해지는 것인 토너.
12. 제11항에 있어서, 토너 재료가 미변성 폴리에스테르 수지를 함유하고, 활성 수소기 함유 화합물과 반응 가능한 중합체와 상기 미변성 폴리에스테르 수지의 질량비(중합체/미변성 폴리에스테르 수지)가 5/95∼80/20인 토너.
13. 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 토너를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제.

    [수학식 1]

    

    (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

    [수학식 2]

    

    (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)
14. 제13항에 있어서, 1 성분 현상제 및 2 성분 현상제 중 어느 하나인 현상제.
15. 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 토너가 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 용기.

    [수학식 1]

    

    (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

    [수학식 2]

    

    (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)
16. 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 형성한 정전 잠상을, 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단을 적어도 포함하는 프로세스 카트리지로서,

    상기 토너는 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트라지.

    [수학식 1]

    

    (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

    [수학식 2]

    

    (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)
17. 정전 잠상 담지체와, 상기 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단과, 상기 정전 잠상을, 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 수단과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착 수단을 적어도 포함하는 화상 형성 장치로서,

    상기 토너는 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형상 장치.

    [수학식 1]

    

    (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

    [수학식 2]

    

    (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)
18. 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 공정과, 상기정전 잠상을, 토너를 이용하여 현상함으로써 가시상을 형성하는 현상 공정과, 상기 가시상을 기록 매체에 전사하는 전사 공정과, 기록 매체에 전사된 전사상을 정착시키는 정착 공정을 적어도 포함하는 화상 형성 방법으로서,

    상기 토너는 적어도 결착 수지와, 착색제를 함유하는 토너 재료를 함유하고, 표면에 요철을 갖는 대략 구형상의 토너로서, 하기 수학식 1로 나타내는 토너의 구형 정도를 나타내는 형상 계수 SF-1이 105∼180이며, 또한 상기 토너의 입경이 커질수록 하기 수학식 2로 나타내는 토너의 요철 정도를 나타내는 형상 계수 SF-2가 커지는 상관 관계를 나타내는 동시에, 토너 표면으로부터 1 ㎛ 이내에 무기 산화물 입자 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 방법.

    [수학식 1]

    

    (단, 상기 수학식 1에서, MXLNG는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 형상의 최대 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

    [수학식 2]

    

    (단, 상기 수학식 2에서, PERI는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 둘레 길이를 나타내고, AREA는 토너를 2차원 평면에 투영하여 생기는 도형의 면적을 나타낸다)

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