KR101255630B1

KR101255630B1 - 좁고 균일한 대전 특성을 갖는 토너

Info

Publication number: KR101255630B1
Application number: KR1020080132346A
Authority: KR
Inventors: 김종은; 최병주; 정재식; 이창순; 이희제
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2013-04-16
Also published as: KR20100073629A

Abstract

본 발명은 대전제어제를 이용한 표면개질을 통하여 좁고 균일한 대전분포를 갖는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토너 모입자 대비 크기가 1/10~1/4(0.5~2.0㎛) 범위에 속하는 레진 타입의 대전제어제로 토너 모입자 표면을 개질함으로써 칼라 토너를 얻는 제조방법에 관한 것이다. 여기서 대전 제어제의 레진은 스티렌-아크릴레이트계를 사용한다. 이는 표면 대전 특성이 좁고 균일성이 우수하여 고화질을 구현하고 전사효율이 우수하며 장기 대전 유지성이 우수하여 장기 신뢰성이 우수한 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조할 수 있다.

비자성 칼라 토너, 대전제어제 표면개질, 대전 분포, 구형화, 장기 신뢰성

Description

좁고 균일한 대전 특성을 갖는 토너{TONER HAVING NARROW AND UNIFORM CHARGING PROPERTY}

본 발명은 비자성 일성분계 칼라토너 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토너 모입자의 표면을 기계적 또는 열적 방법으로 개질하는데 있어서 토너 모입자의 크기 대비 일정 범위에 속하는 레진타입의 대전제어제를 함께 사용함으로써, 토너 모입자의 모양을 구형으로 만들고 토너 모입자의 표면에 일정한 크기의 대전제어제를 추가로 분포 시킴으로 인해서, 대전 특성이 좁고 균일하며, 배경오염이 적고 전사효율이 우수하고, 장기 대전 유지성이 우수하여 장기 신뢰성이 우수한 비자성 일성분계 칼라토너의 제조에 관한 것이다.

최근 컴퓨터를 이용한 문서작성, 사진 출력 등이 일반화됨에 따라 프린터와 같은 화상형성장치의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 화상을 형성시키는 물질인 토너의 사용량 역시 증가되고 있다.

레이저 프린터가 일반화되면서 기존 단일 흑백 레이저 프린터가 대중화 되었던 것처럼 칼라 레이저 프린터가 점차 일반화 되었다. 칼라 레이저 프린터가 일반 화 되면서 고속 칼라 레이저 프린터에서 중 저속 칼라 레이저 프린터로, 대형화 칼라 레이저 프린터에서 중소형 칼라 레이저 프린터로 변해가고 있으며 고가격화에서 저가격화로 변하면서 칼라 프린터의 부품도 줄어들고 부품 또한 작게 만들어지고 있다. 부품이 작아지면서 즉, 소형 프린터에서 고속 및 고화질을 구현하기 위하여 토너의 대전 특성이 좋은 고성능의 토너 개발이 계속해서 요구되고 있다. 이에 토너의 대전 특성이 좁고 균일한 토너에 대한 요구가 더욱 증가한다. 그 중에서도 특히, 상기 토너 모입자를 형성하는 대전제어제는 토너가 닥터 블레이드와 마찰할 때, 표면이 대전된 상태로 되도록 하는 역할을 하는 것으로서 가급적이면 토너 모입자의 표면에 균일하게 분포될 것이 요구된다. 만일, 전하조절제가 토너 표면에 적절히 존재하지 못하게 되면 토너의 대전 특성이 안정적으로 유지되지 못하여 고화질을 구현하지 못할 뿐만 아니라 전사효율이 저하되고, 장기 대전 유지성이 나빠 장기적으로 인쇄 시 내구성이 떨어진다.

전자 사진 방식의 화상 형성 장치는 일반적으로 드럼의 표면을 균일하게 대전하는 대전 공정, 드럼의 표면을 노광하고 정전 잠상을 형성하는 노광 공정, 현상 롤러의 표면에 형성된 현상제층을 이용하여 드럼의 표면에 잠상을 현상하고 토너 화상을 얻는 현상 공정, 해당 토너 화상을 피 전사재상에 전사하는 전사 공정, 피 전사재상의 토너 화상을 정착 하는 정착 공정 및 앞에서 말한 전사 공정에서 드럼의 표면에 잔류되는 토너를 제거하는 클리닝 공정으로 구성되어 있다.

이들 공정에 대하여 토너에 요구되는 기본적인 특성으로서는, 현상 공정에 있어서는 적합한 토너 대전 양, 대전 유지성, 환경 안정성, 전사 공정에 있어서는 양호한 전사 성능, 정착 공정에 있어서는 저온 정착성, 내 옵셋성, 클리닝 공정에 있어서는 클리닝 성능, 내 오염성 등 많은 특성이 요구된다. 특히 고화질화의 컬러화가 보급되면서 위의 특성은 더욱 복합적으로 요구 된다. 고화질화를 위해서는 보다 높고 정확한 전사 성능이 요구되며, 토너에 대해서도 보다 안정된 대전 성능이나 전사 효율을 향상시키기 위한 모입자, 첨가제, 토너 형상, 표면 구조 제어 기술들이 요구되고 있다.

또한, 클리닝 공정에 관해서는 장치의 소형화, 저가격화 라는 관점뿐 아니라, 환경 관점에서도 전사 잔류 토너 양을 줄이고, 클리닝 장치를 축소해 가는 것이 중요한 과제이다. 특히 Yellow, Magenta, Cyan의 3색 또는 거기에 Black을 더한 4색 토너를 이용하는 풀 컬러 화상 형성 장치에 있어서는 전사 잔류 토너는 큰 문제가 된다. 이와 같은 전사, 클리닝 공정에 있어서 잔류 토너 양을 매우 적게 하는 것이 중요하고 이를 위해서는 토너의 전사 효율을 올리는 것이 중요하다.

따라서, 입자의 대전 분포가 좁고 균일하며, 전사효율이 우수할 뿐만 아니라, 대전 유지성을 현저히 향상시켜 장기 신뢰성이 우수한 비자성 일성분계 칼라토너 및 그 제조 방법의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 토너 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기를 가진 레진타입의 대전제어제를 이용하여 토너 모입자를 표면개질함으로써, 대전 특성이 좁고 균일하며, 배경오염이 적고 전사효율이 우수하고, 장기 대전 유지성이 우수하여 장기 신뢰성이 우수한 비자성 일성분계 칼라 토너를 제공하고자 한다.

상기 목적에 따라, 본 발명은 토너 모입자가 상기 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기를 가진 대전제어제로 표면개질된 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너를 제공한다.

상기 대전제어제는 레진타입인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 대전제어제는 분자량 2000~35000의 스티렌/BA(n-부틸 아크릴레이트) 또는 스티렌/2-EHA(2-에틸 헥실 아크릴레이트) 수지로서, 관능기로 술포닐 그룹을 2~20%를 함유하는 것일 수 있다.

상기 대전제어제는 토너 모입자에 포함된 대전제어제와 동일한 것을 특징으로 한다.

상기 표면개질된 토너 모입자는 바람직하게 구형화도가 0.88~0.98이다.

상기 대전 제어제는 입경 0.5~2㎛일 수 있다.

또한, 본 발명은 토너 모입자를 구형화 처리하는 단계 및 상기 토너 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기를 가진 대전제어제로 표면개질시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법을 제공한다.

상기 표면개질은 열기류하에서 토너 모입자를 대전제어제와 동시에 분무함으로써 이루어질 수 있다.

상기 표면개질은 토너 모입자와 대전제어제를 충돌시킴으로써 이루어질 수 있다.

상기 대전제어제는 레진타입인 것을 특징으로 한다.

상기 대전제어제는 분자량 2000~35000의 분자량 2000~35000의 스티렌/BA(n-부틸 아크릴레이트) 또는 스티렌/2-EHA(2-에틸 헥실 아크릴레이트) 수지로서, 관능기로 술포닐 그룹을 2~20%를 함유하는 것일 수 있다.

바람직하게, 상기 표면개질 단계에서는 대전제어제를 토너 모입자 100 중량부당 0.5~3.0중량부로 사용한다.

본 발명은 토너 모입자 입경에 대한 일정 크기로 조절된 대전 제어제를 사용하여 표면 개질함으로써, 대전특성을 개선하는 효과를 가져온다. 즉, 모입자 입경의 1/10~1/4 크기(구체적으로, 입경 0.5㎛~2.0㎛)의 대전제어제를 사용하여 구형화된 토너 모입자 표면을 개질함으로써 배경오염, 화상농도, 전사효율 및 장기성 측 면에서 모두 우수한 특성을 나타내는 토너를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

토너의 대전 거동은 토너 모입자의 표면 조성, 즉 표면에 존재하는 대전제어제의 양이나 종류에 따라서 크게 영향을 받고, 특히 대전제어제의 크기에 따라 영향을 받는다.

토너의 대전 특성을 향상시켜 고대전성 토너를 제조하기 위해서는, 토너가 제조될 때 필연적으로 발생되는 상대적으로 덜 대전된 입자나 과도하게 대전된 입자들의 대전 분포를 조절하여 좁은 대전분포를 가지는 토너입자를 제조하는 것이 필요하다. 덜 대전된 입자들이나 과도하게 대전된 입자들에 의한 영향을 방지하고 장기적으로 안정적인 대전 특성을 가지는 토너를 제조하기 위해, 토너 모입자의 표면을 대전제어제와 같은 고대전성 물질을 이용하여 개질하는 방법이 사용된다.

본 발명에서는 기존의 부정형 토너 모입자 대신 구형화된 토너 모입자를 사용하였다. 그런다음, 대전 제어제를 이용하여 토너 모입자의 표면을 개질하였다. 표면개질을 하지 않을 경우 토너 제조시에 발생하는 상대적으로 덜 대전된 입자들이나 과도하게 대전된 입자들을 제어하기가 어렵기 때문이다. 그 결과 본 발명의 토너는 우수한 대전특성 및 장기 안정성을 보였으며, 그 외에도 절대적인 대전 특성치인 Q/M(단위 질량 당 대전량)이 전체적으로 매우 향상되는 결과를 나타내었다.

즉, 단순한 구형화 과정을 거치는 것만으로도 약간의 개선은 있었으나 보다 고품질의 토너를 제조하기 위해 본 발명은 표면 개질의 방법을 고안하였다. 상기 표면개질에 사용되는 대전제어제의 크기와 종류에 따라 대전특성이 차이가 있었다.

만약 대전제어제가 넓은 입경 분포를 나타내면 화상 균일성이 떨어지고 전사효율이 떨어지며 장기적으로 대전 분포가 균일하지 않아 장기 신뢰성에 문제가 있었다. 이를 개선하고자 NPK형 분쇄기로 대전제어제를 토너 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기로 분쇄한 후, 표면개질을 실시하였다.

상기 대전제어제의 크기는 토너 모입자의 입경을 고려할 때 0.5~2.0㎛로 결정될 수 있다. 상기 크기의 대전제어제로 표면개질한 결과 매우 균일한 화상과 높은 전사효율 및 우수한 장기 신뢰성을 갖는 토너를 제조할 수 있었다.

한편, 대전제어제의 종류로서는 레진 타입의 것이 금속착화합물 대전제어제 보다 효과가 좋은 것으로 나타났다. 이는 레진 타입의 대전제어제가 토너의 바인더(수지)와의 상용성이 좋아서 상호 인력이 높음에 기인하는 것 같다. 또한 두 가지 다른 종류의 대전제어제를 사용하면 좁고 균일한 대전을 얻을 수 없었다. 이는 서로 다른 타입의 대전제어제가 균일한 대전을 방해하는 것에 기인하는 것 같다. 즉, 대전성이 넓어지면서 결과적으로 대전을 방해하는 결과를 초래하기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 좁고 균일한 대전성을 갖도록 토너 모입자의 제조에 사용된 대전제어제와 동일한 대전제어제로서 모입자의 표면을 개질시키는 것을 특징으로 한다.

결국, 본 발명에서 토너 모입자의 표면개질에 사용하는 대전제어제는 토너 모입자에 포함된 대전제어제와 동일한 것을 사용하는 것이 유리하다.

본 발명에서 칼라 토너를 제조하기 위해 우선 내첨을 통해 compounding하고, 밀링/분급하여 토너 모입자를 제조한 후, 구형화 단계와 대전제어제 표면 개질 단계를 수행하고, 마지막으로 외첨을 통한 외첨 단계를 거친다. 상기 compounding 단계 및 밀링/분급 단계는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 이 분야에서 통상 사용되는 방법을 따른다.

대전제어제로 표면 개질시키는 토너 모입자들은 부정형의 입자들을 구형화하는 것으로부터 제조된다. 표면개질 시키는 방법으로는 열적인 방법으로서 열기류와 함께 토너 입자를 대전제어제 입자들과 함께 분무시킬 수 있다. 단, 이때 토너들의 응집으로 인한 큰 입자들이 생성되기 쉽고, 대전제어제가 열에 약한 경우에는 그 열에 의하여 분해되는 경우에 주의해야 한다. 한편, 다른 표면개질 방법으로 기계적 방법으로서 토너 모입자와 대전제어제를 충돌시킬 수 있다. 이때는 미분이 발생하는 경향이 있어 이러한 미분들에 의해서 대전제어제 입자들이 토너 모입자의 표면에 잘 붙지 못하거나, 대전제어제의 미분들이 발생하게 되어 그 입자들이 외첨 첨가제들처럼 프린터의 각 부분을 오염시켜서 화상에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 자세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시한 본 발명의 예시일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.

실시예 1

1-1. 구형화 모입자의 제조

하기 표 1에 기재된 조성을 가진 원료를 헨셀 믹서로 혼합한 후, 2축 용융 혼련기에서 150℃의 온도로 용융 혼련하고, 이를 시트상으로 연신시키고 냉각한 후, 햄머 믹서에 의해 수 ㎜의 크기로 조 분쇄하여 젯트 밀에 의해 분쇄하고, 분급기로 분급하여 평균 입경 8㎛의 비자성 토너 모입자를 제조하였다.

제조된 토너 모입자에 대하여 기계적 방법을 이용하여 5~20분 동안 75~100m/s의 선속도로 토너 모입자를 충돌시켜 그라인딩함으로써 구형화 처리하였다.

수지	Wax	Pigment	대전제어제
polyester	PP^*1)	Carbon black	레진타입
87%	5%	5%	3%

*1) pp: polypropylene

1-2. 토너의 표면개질

상기와 같이 제조한 토너 모입자에 중량평균분자량이 2000~35000이고, 산가는 15~25mgKOH/g인 레진 타입의 대전제어제를 토너 모입자 100중량부 대비 2중량부 사용하여 기계적 방법으로 5~20분 동안 75~100m/s의 선속도로 토너 모입자와 충돌시켜 그라인딩함으로써 모입자 표면이 깎여 구형화도가 더욱 증가하고, 동시에 대전제어제를 토너 모입자 표면에 코팅 시킴으로써 표면 개질을 하였다. 이때 사용되는 레진 타입 대전제어제는 NPK 제트 밀을 이용하여 0.5~2㎛ 정도로 분쇄한 것을 사용하였다.

1-3. 비자성 일성분계 칼라 토너의 완성

상기 표면개질된 토너 모입자 100중량부에 대하여 구형 유기분말로 평균입경 0.1㎛~1㎛의 PMMA(polymethylmethacrylate) 0.5 중량부와 평균입경 12nm의 실리카 3 중량부를 선속도 20m/s로 5분 동안 교반, 혼합하고 코팅하여 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다.

실시예 2-40 및 비교예 1-58

1-1에서 제조된 구형화된 토너 모입자에 대해 하기 표2 및 3의 조건으로 표면개질함으로써 비자성 일성분계 칼라 토너를 제조하였다.

구분	CCA 종류	CCA 크기	CCA함량	구형화도^*1)
실시예1	레진형	1㎛	2중량부	0.95
실시예2	레진형	0.5㎛	2중량부	0.95
실시예3	레진형	0.8㎛	2중량부	0.95
실시예4	레진형	1.5㎛	2중량부	0.95
실시예5	레진형	2㎛	2중량부	0.95
실시예6	레진형	1㎛	0.5중량부	0.95
실시예7	레진형	1㎛	1중량부	0.95
실시예8	레진형	1㎛	3중량부	0.95
실시예9	레진형	1㎛	2중량부	0.90
실시예10	레진형	1㎛	2중량부	0.88
실시예11	레진형	1㎛	2중량부	0.97
실시예12	레진형	1㎛	2중량부	0.98
실시예13	레진형	0.5㎛	0.5중량부	0.95
실시예14	레진형	0.5㎛	1중량부	0.95
실시예15	레진형	0.5㎛	3중량부	0.95
실시예16	레진형	0.5㎛	2중량부	0.88
실시예17	레진형	0.5㎛	2중량부	0.90
실시예18	레진형	0.5㎛	2중량부	0.97
실시예19	레진형	0.5㎛	2중량부	0.98
실시예20	레진형	0.8㎛	0.5중량부	0.95
실시예21	레진형	0.8㎛	1중량부	0.95
실시예22	레진형	0.8㎛	3중량부	0.95
실시예23	레진형	0.8㎛	2중량부	0.88
실시예24	레진형	0.8㎛	2중량부	0.90
실시예25	레진형	0.8㎛	2중량부	0.97
실시예26	레진형	0.8㎛	2중량부	0.98
실시예27	레진형	1.5㎛	0.5중량부	0.95
실시예28	레진형	1.5㎛	1중량부	0.95
실시예29	레진형	1.5㎛	3중량부	0.95
실시예30	레진형	1.5㎛	2중량부	0.88
실시예31	레진형	1.5㎛	2중량부	0.90
실시예32	레진형	1.5㎛	2중량부	0.97
실시예33	레진형	1.5㎛	2중량부	0.98
실시예34	레진형	2.0㎛	0.5중량부	0.95
실시예35	레진형	2.0㎛	1중량부	0.95
실시예36	레진형	2.0㎛	3중량부	0.95
실시예37	레진형	2.0㎛	2중량부	0.88
실시예38	레진형	2.0㎛	2중량부	0.90
실시예39	레진형	2.0㎛	2중량부	0.97
실시예40	레진형	2.0㎛	2중량부	0.98

*1) 표면개질 후 입자의 구형화도

구분	CCA 종류	CCA 크기	CCA함량	구형화도^*1)
비교예1	레진형	0.5㎛	0 중량부	0.95
비교예2	레진형	0.5㎛	4 중량부	0.95
비교예3	레진형	2.0㎛	0 중량부	0.95
비교예4	레진형	2.0㎛	4 중량부	0.95
비교예5	레진형	0.5㎛	1 중량부	0.87
비교예6	레진형	0.5㎛	2 중량부	0.87
비교예7	레진형	0.5㎛	0.5 중량부	0.87
비교예8	레진형	2.0㎛	1 중량부	0.87
비교예9	레진형	2.0㎛	2 중량부	0.87
비교예10	레진형	2.0㎛	0.5 중량부	0.87
비교예11	레진형	3㎛	3중량부	0.95
비교예12	레진형	10㎛	3중량부	0.95
비교예13	레진형	20㎛	3중량부	0.95
비교예14	레진형	3㎛	0.5중량부	0.95
비교예15	레진형	10㎛	0.5중량부	0.95
비교예16	레진형	20㎛	0.5중량부	0.95
비교예17	레진형	3㎛	1중량부	0.95
비교예18	레진형	10㎛	1중량부	0.95
비교예19	레진형	20㎛	1중량부	0.95
비교예20	레진형	3㎛	2중량부	0.95
비교예21	레진형	10㎛	2중량부	0.95
비교예22	레진형	20㎛	2중량부	0.95
비교예23	크롬형	1㎛	1중량부	0.95
비교예24	크롬형	2㎛	1중량부	0.95
비교예25	크롬형	1㎛	2중량부	0.95
비교예26	크롬형	2㎛	2중량부	0.95
비교예27	크롬형	1㎛	3중량부	0.95
비교예28	크롬형	2㎛	3중량부	0.95
바교예29	아연형	0.5㎛	1중량부	0.95
비교예30	아연형	1㎛	1중량부	0.95
비교예31	아연형	2.0㎛	1중량부	0.95
비교예32	아연형	0.5㎛	2중량부	0.95
비교예33	아연형	1㎛	2중량부	0.95
비교예34	아연형	2.0㎛	2중량부	0.95
바교예35	아연형	0.5㎛	3중량부	0.95
비교예36	아연형	1㎛	3중량부	0.95
비교예37	아연형	2.0㎛	3중량부	0.95
비교예38	칼슘형	1.0㎛	1중량부	0.95
비교예39	칼슘형	2.0㎛	1중량부	0.95
비교예40	칼슘형	1.0㎛	2중량부	0.95
비교예41	칼슘형	2.0㎛	2중량부	0.95
비교예42	칼슘형	1.0㎛	3중량부	0.95
비교예43	칼슘형	2.0㎛	3중량부	0.95
비교예44	알루미늄형	1.0㎛	1중량부	0.95
비교예45	알루미늄형	2.0㎛	1중량부	0.95
비교예46	알루미늄형	1.0㎛	2중량부	0.95
비교예47	알루미늄형	2.0㎛	2중량부	0.95
비교예48	알루미늄형	1.0㎛	3중량부	0.95
비교예49	알루미늄형	2.0㎛	3중량부	0.95
바교예50	지르코늄형	0.5㎛	1중량부	0.95
비교예51	지르코늄형	1㎛	1중량부	0.95
비교예52	지르코늄형	2.0㎛	1중량부	0.95
비교예53	지르코늄형	0.5㎛	2중량부	0.95
비교예54	지르코늄형	1㎛	2중량부	0.95
비교예55	지르코늄형	2.0㎛	2중량부	0.95
바교예56	지르코늄형	0.5㎛	3중량부	0.95
비교예57	지르코늄형	1㎛	3중량부	0.95
비교예58	지르코늄형	2.0㎛	3중량부	0.95

*1) 표면개질 후 입자의 구형화도

특성 분석

상기 실시예1~40 및 비교예1~58에 의해 제조된 토너 모입자의 특성을 평가하기 위하여 다음과 같은 방식으로 실험을 수행하였다. 실험을 위해서 토너를 접촉식 현상기구로 구성된 시판되는 비자성 일성분 현상방식의 프린터(HP2600, Hewlett-Packard사)를 이용하여 3,000 매까지 프린트하여 하기의 방법으로 프린트 환경 조건에 따른 배경오염, 화상농도, 전사효율 및 장기성을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 4와 같다.

1) 배경 오염

화상에 나타나는 배경 오염을 기준으로 측정하였다.

A : 배경 오염 아주 양호

B : 배경 오염 조금 있음

C : 배경 오염 많음

D : 배경 오염 아주 많음

2) 화상 농도

도 1에 도시한 바와 같이 솔리드(Solid) 면적 화상의 9군데 위치를 정하여 맥베스 반사 농도계를 이용하여 화상 밀도(image density)를 측정하였다. 화상 밀도는 장기간 화상을 유지하는 중요한 특성으로서, 프린트를 장기간 계속할 경우 화상 밀도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 하는 것이 반드시 필요하다.

솔리드(solid) 면적 화상의 9곳을 맥베스 반사 농도계 RD918로 측정하였다. 측정한 결과를 하기의 기준에 따라 분류 하였다.

A: 화상의 이미지 밀도 1.3 이상

B: 화상의 이미지 밀도 1.2~1.3

C: 화상의 이미지 밀도 1.1~1.2

D: 화상의 이미지 밀도 1.1 미만

화상샘플은 각 1000매 단위로 채취하였으며, 3000매까지의 화상 농도(image density)를 측정하였다.

3) 전사효율

상기 프린트한 3,000 매에 대하여 각 1000 매 단위로 소모량에서 waste bin으로 넘어간 토너량을 뺀 순 소모량을 계산하여 순수하게 종이로 전사된 토너의 %를 계산하였다.

A: 전사효율 85 % 이상

B: 전사효율 80∼85 %

C: 전사효율 75∼80 %

D: 전사효율 75%미만

4) 장기성

3,000 매까지 프린트하여 화상농도(I.D) 및 전사효율이 유지되는지를 확인하였다.

A: 3,000 매까지 I.D. 1.3 이상, 전사효율 85 % 이상

B: 3,000 매까지 I.D. 1.2~1.3, 전사효율 80~85%

C: 3,000 매까지 I.D. 1.1~1.2, 전사효율 75~80%

D: 5,000 매까지 I.D. 1.1 이하, 전사효율 75 % 미만

이상과 같은 실험을 실시하여 그 차이를 관찰하였으며, 그 결과는 다음의 표 4 및 표 5에 나타내었다.

구분	배경오염	화상농도	전사효율	장기성
실시예 1	A	A	A	A
실시예 2	A	A	A	A
실시예 3	A	A	A	A
실시예 4	A	A	A	A
실시예 5	A	A	A	A
실시예 6	A	A	A	A
실시예 7	A	A	A	A
실시예 8	A	A	A	A
실시예 9	A	A	A	A
실시예10	A	A	A	A
실시예 11	A	A	A	A
실시예 12	A	A	A	A
실시예 13	A	A	A	A
실시예 14	A	A	A	A
실시예 15	B	A	A	A
실시예 16	A	A	A	A
실시예 17	A	A	A	A
실시예 18	A	A	A	A
실시예 19	A	A	A	A
실시예 20	A	A	A	A
실시예 21	A	A	A	A
실시예 22	A	A	A	A
실시예 23	A	A	A	A
실시예 24	A	A	A	A
실시예 25	A	A	A	A
실시예 26	A	A	A	A
실시예 27	A	A	A	A
실시예 28	A	A	A	A
실시예 29	A	A	A	A
실시예 30	A	A	A	A
실시예 31	A	A	A	A
실시예 32	A	A	A	A
실시예 33	A	A	A	A
실시예 34	A	A	A	A
실시예 35	A	A	A	A
실시예 36	A	A	A	A
실시예 37	A	A	A	A
실시예 38	A	A	A	A
실시예 39	A	A	A	A
실시예 40	A	A	A	A

구분	배경오염	화상농도	전사효율	장기성
비교예 1	C	B	C	A
비교예 2	B	B	B	A
비교예 3	C	B	C	A
비교예 4	B	B	B	A
비교예 5	B	B	B	B
비교예 6	B	B	B	B
비교예 7	B	B	B	B
비교예 8	B	B	B	B
비교예 9	B	B	B	B
비교예 10	B	B	B	B
비교예 11	B	B	B	B
비교예 12	B	B	B	B
비교예 13	B	B	B	B
비교예 14	B	B	B	B
비교예 15	B	B	B	B
비교예 16	B	B	B	B
비교예 17	B	B	B	B
비교예 18	B	B	B	B
비교예 19	B	B	B	B
비교예 20	B	B	B	B
비교예 21	B	B	B	B
비교예 22	B	B	B	B
비교예 23	D	B	D	D
비교예 24	D	B	D	D
비교예 25	D	B	D	D
비교예 26	D	B	D	D
비교예 27	D	B	D	D
비교예 28	D	B	D	D
비교예 29	D	A	D	D
비교예 30	D	A	D	D
비교예 31	D	A	D	D
비교예 32	D	A	D	D
비교예 33	D	A	D	D
비교예 34	D	A	D	D
비교예 35	D	A	D	D
비교예 36	D	A	D	D
비교예 37	D	A	D	D
비교예 38	D	A	D	D
비교예 39	D	A	D	D
비교예 40	D	A	D	D
비교예 41	D	A	D	D
비교예 42	D	A	D	D
비교예 43	D	A	D	D
비교예 44	D	D	D	D
비교예 45	D	D	D	D
비교예 46	D	D	D	D
비교예 47	D	D	D	D
비교예 47	D	D	D	D
비교예 48	D	D	D	D
비교예 49	D	D	D	D
비교예 50	D	A	D	D
비교예 51	D	A	D	D
비교예 52	D	A	D	D
비교예 53	D	A	D	D
비교예 54	D	A	D	D
비교예 55	D	A	D	D
비교예 56	D	A	D	D
비교예 57	D	A	D	D
비교예 58	D	A	D	D

상기 표 4과 5에 나타난 바와 같이, 모입자의 제조시 사용하는 대전제어제 와 동일한 대전제어제로서, 토너 모입자 대비 일정 범위 내 즉, 모입자 입경의 1/10~1/4 크기(구체적으로, 입경 0.5㎛~2.0㎛)의 대전제어제를 토너 모입자에 대해 0.5~2.0% 사용하여 구형화된 토너 모입자 표면을 개질함으로써 구형화도 0.88~0.98사이의 입자를 제조한 경우에 배경오염, 화상농도, 전사효율 및 장기성 측면에서 모두 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수가 있었다.

토너 모입자에 포함된 대전제어제와 다른 종류의 대전제어제를 사용하면 상기 표5에 나타나듯이 배경오염이 많고 전사효율 및 장기성에 문제가 발생했다.

토너 모입자 입경에 대한 일정 크기로 조절된 대전 제어제를 사용하여 표면 개질함으로써, 대전특성을 개선하는 효과를 가져온 것이다.

Claims

토너 모입자가 상기 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기를 가진 레진타입의 대전제어제로 표면개질된 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 대전제어제는 중량평균분자량 2000~35000의 스티렌/BA(n-부틸 아크릴레이트) 또는 중량평균분자량 2000~35000의 스티렌/2-EHA(2-에틸 헥실 아크릴레이트) 수지인 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너.
제 1 항에 있어서, 상기 대전제어제는 토너 모입자에 포함된 대전제어제와 동일한 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너.
제 1 항에 있어서, 상기 표면개질된 토너 모입자는 구형화도가 0.88~0.98인 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너.
제 1 항에 있어서, 상기 대전 제어제는 입경 0.5~2㎛인 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너.
토너 모입자를 구형화 처리하는 단계 및 상기 토너 모입자 입경의 1/10~1/4 의 크기를 가진 레진타입의 대전제어제로 표면개질시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 표면개질은 열기류하에서 토너 모입자를 대전제어제와 동시에 분무함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 표면개질은 토너 모입자와 대전제어제를 충돌시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 대전제어제는 레진타입인 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 대전제어제는 중량평균분자량 2000~35000의 스티렌/BA(n-부틸 아크릴레이트) 또는 중량평균분자량 2000~35000의 스티렌/2-EHA(2-에틸 헥실 아크릴레이트) 수지인 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 대전제어제는 토너 모입자에 포함된 대전제어제와 동일한 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 표면개질 단계에서 대전제어제를 토너 모입자 100 중량부당 0.5~3.0중량부로 사용하는 것을 특징으로 하는 비자성 일성분계 칼라 토너의 제조방법.