KR101282274B1 - 정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101282274B1
KR101282274B1 KR1020090085548A KR20090085548A KR101282274B1 KR 101282274 B1 KR101282274 B1 KR 101282274B1 KR 1020090085548 A KR1020090085548 A KR 1020090085548A KR 20090085548 A KR20090085548 A KR 20090085548A KR 101282274 B1 KR101282274 B1 KR 101282274B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
developer
electrostatic
electrostatic latent
latent image
Prior art date
Application number
KR1020090085548A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100083691A (ko
Inventor
아키라 마츠모토
유키아키 나카무라
Original Assignee
후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 filed Critical 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Publication of KR20100083691A publication Critical patent/KR20100083691A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101282274B1 publication Critical patent/KR101282274B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/0131Details of unit for transferring a pattern to a second base
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/1075Structural characteristics of the carrier particles, e.g. shape or crystallographic structure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/108Ferrite carrier, e.g. magnetite
    • G03G9/1085Ferrite carrier, e.g. magnetite with non-ferrous metal oxide, e.g. MgO-Fe2O3
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1132Macromolecular components of coatings
    • G03G9/1133Macromolecular components of coatings obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1138Non-macromolecular organic components of coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1139Inorganic components of coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06Developing structures, details
    • G03G2215/0602Developer

Abstract

본 발명은 투명 토너와, 캐리어를 포함하는 정전하상(靜電荷像) 현상용 현상제를 제공한다. 상기 캐리어는, 자성체 입자와, 상기 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 시안 색을 갖는 피복 수지층을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 현상제를 수납하는 카트리지를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 현상제를 수납하는 프로세스 카트리지를 제공한다. 또한, 본 발명은 착색 토너 상 형성 수단과, 상기 현상제를 이용하는 투명 토너 상 형성 수단과, 정착 수단을 구비하는 화상 형성 장치를 제공한다.
Figure R1020090085548
투명 토너, 정전하상 현상용 현상제, 자선체 입자, 착색 토너 상 형성 수단, 투명 토너 상 형성 수단, 정착 수단, 프로세스 카트리지

Description

정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치{DEVELOPER FOR DEVELOPING ELECTROSTATIC LATENT IMAGE, DEVELOPER CARTRIDGE FOR DEVELOPING ELECTROSTATIC LATENT IMAGE, PROCESS CARTRIDGE, AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 정전하상(靜電荷像) 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진법 등 정전 잠상을 경유하여 화상정보를 가시화하는 방법은, 현재 각종 분야에서 이용되고 있다. 전자 사진법에서는, 대전 공정, 노광 공정에 의해 감광체 위에 형성되는 정전 잠상이 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상되고, 전사 공정, 정착 공정을 경유하여 가시화된다.
현상에 사용되는 현상제에는 토너와 캐리어를 포함하는 2성분 현상제와, 자성 토너 등과 같이 토너 단독으로 사용되는 1성분 현상제가 있지만, 2성분 현상제는, 캐리어가 현상제의 교반(攪拌)·반송·대전 등의 기능을 분담하고, 현상제로서 기능 분리되어 있기 때문에, 제어성이 좋다는 등의 특징이 있어, 현재 널리 사용되고 있다.
통상의 전자 사진 방식에 의한 화상 형성 시에는 착색제를 포함하는 토너를 사용할 수 있지만, 보다 광택도가 높은 화상을 얻기 위해서, 화상 형성 시에 투명 토너를 사용할 수 있는 것이 알려져 있다. 정전 잠상 현상용 투명 토너에는, 이를 이용하여 형성되는 투명 화상의 투명성이 높은 것이 요청되지만, 실제로는 토너용 결착수지에도 색이 부가되어 있기 때문에, 완전한 투명하게 되지않고 약간 노란 색맛의 색이 되고, 미묘한 색역(色域)의 변화를 야기할 경우가 있다. 노란 색맛을 보정하는 수단으로서는, 반대색을 혼입해 눈에 뜨이지 않게 하는 수단이 생각되지만, 사용할 수 있는 착색제는 상당히 미량이기 때문, 토너에 혼입시키는 경우 양의 조정이 어렵거나, 또는 토너마다 편차가 있다는 현상이 생긴다.
적당한 도전성을 부여하기 위해서, 캐리어의 피복층에 프탈로시아닌 화합물을 함유시킨 현상제용 캐리어가 개시되어 있다. (예를 들면, 일본국 특개2004-354631호 공보 참조).
본 발명은 특히 투명 토너를 사용했을 경우에 발생하는, 수지의 색조에 의해 생기는 화상 색역(色域) 변화의 문제를 해결하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 발명은,
<1> 투명 토너와, 자성체 입자와, 상기 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 시안 색을 갖는 피복 수지층을 갖는 캐리어로 이루어지는 정전하상 현상용 현상제이다.
<2> 상기 피복 수지층이 시안 색재를 함유하는 <1>의 정전하상 현상용 현상제이다.
<3> 상기 피복 수지층이 430nm이상 550nm이하의 파장부분(波長部分)에 투과율의 메인 피크(main peak)를 갖는 <2>의 정전하상 현상용 현상제이다.
<4> 상기 피복 수지층이, 비극성 비닐 모노머(monomer)를 구성 단위로 하여 갖는 수지를 상기 피복 수지층의 전량(全量)에 대하여 50mol%이상 함유하는 <1> ∼ <3> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<5> 상기 비극성 비닐 모노머가, 지환기(脂環基)를 측쇄(側鎖)에 갖는 아크릴산(acrylic acid) 에스테르 및/또는 메타크릴산(methacrylic acid) 에스테르인 <4>의 정전하상 현상용 현상제이다.
<6> 상기 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르가 시클로헥실아크 릴레이트 및/또는 시클로헥실메타크릴레이트인 <5>의 정전하상 현상용 현상제이다.
<7> 상기 자성체 입자가 페라이트(Ferrite)인 <1> ~ <6> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<8> 상기 피복 수지층에 수지 입자 및/또는 도전성(20℃에서의 체적 저항율:102Ωcm 이하) 입자가 분산되어 있는 <1> ∼ <7> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<9> 상기 피복 수지층이 상기 수지 입자를 함유하고, 상기 수지 입자의 평균 입경이, 0.1μm이상 2μm이하인 <8>의 정전하상 현상용 현상제이다.
<10> 상기 피복 수지층이 시안 색재를 함유하고, 상기 피복 수지층 전량(全量)에 대한 시안 색재의 함유량(율)이, 0.1질량%이상 30질량%인 <1> ∼ <9> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<11> 상기 캐리어의 형상 계수(SF1)의 평균치가 100이상 120이하인 <1> ∼ <10> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<12> 상기 캐리어의 미분측 입도분포 및 캐리어의 조분측 입도분포가 함께 1.00이상 1.20이하인 <1> ∼ <11> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<13> 상기 캐리어 전체의 104V/cm의 전계하(電界下)에서의 자기 브러시의 상태에서의 전기저항(체적 고유저항)이 108Ωcm이상인 <1> ∼ <12> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<14> 상기 투명 토너가 90℃이상 150℃이하의 연화점을 갖는 결착수지를 포 함하는 <1> ∼ <13> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<15> 상기 투명 토너가 55℃이상 75℃이하의 유리전이온도를 갖는 결착수지를 포함하는 <1> ∼ <14> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<16> 상기 투명 토너가 8000이상 150000이하의 중량 평균 분자량을 갖는 결착수지를 포함하는 <1> ∼ <15> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<17> 상기 투명 토너의 체적 평균 입도분포지표(GSDv)가 1.30이하인 <1> ∼ <16> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제이다.
<18> <1> ∼ <17> 중 어느 하나의 현상제를 수납하고 또한 화상 형성 장치에 탈착되는 정전하상 현상용 현상제 카트리지이며, 상기 화상 형성 장치가 정전 잠상 유지체와 상기 정전 잠상 유지체 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 상을 형성하는 현상 수단을 포함하고, 상기 카트리지가 상기 현상제를 상기 현상 수단에 공급하는 정전하상 현상용 현상제 카트리지이다.
<19> <1> ∼ <17> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제를 수납하고 또한,
정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전시키는 대전 수단, 정전 잠상 유지체 표면에 형성된 정전 잠상을 상기 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 정전 잠상 유지체 표면에 잔존한 토너를 제거하는 청소 수단으로 이루어지는 군(group)으로부터 선택된 적어도 일종을 적어도 구비하는 프로세스 카트리지이다.
<20> 착색 토너 상 형성 수단과, 투명 토너 상 형성 수단과, 정착 수단을 구비하는 화상 형성 장치이며,
상기 착색 토너 상 형성 수단이,
제 1 정전 잠상 유지체,
상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 제 1 대전 수단,
대전된 상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 제 1 정전 잠상 형성 수단,
상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 정전 잠상을, 착색 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너 상을 형성하는 제 1 현상 수단, 및
상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 착색 토너 상을 기록 매체에 전사하는 제 1 전사 수단을 포함하고,
상기 투명 토너 상 형성 수단이,
제 2 정전 잠상 유지체,
상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 제 2 대전 수단,
대전된 상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 제 2 정전 잠상 형성 수단,
상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 정전 잠상을, 투명 토너를 포함하는 <1> ∼ <17> 중 어느 하나의 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 투명 토너 상을 형성하는 제 2 현상 수단, 및
상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 전사하는 제 2 전사 수단을 포함하고,
상기 정착 수단이,
상기 착색 토너 상 및 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 정착하는,
화상 형성 장치이다.
<21> 상기 정착 수단에서의 정착 속도가 240mm/s이상 600mm/s이하인 <20>의 화상 형성 장치이다.
<1>에 의하면, 캐리어의 피복 수지층을 시안 색으로 하지 않은 경우에 비교하여, 수지의 색조에 의해 생기는 화상 색역 변화가 적은 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<2>에 의하면, 색재를 조합시켜서 캐리어의 피복 수지층을 시안 색으로 하는 경우에 비교하여, 소량의 첨가로, 화상 색역 변화가 적은 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<4>에 의하면, 캐리어의 피복 수지층에 포함되는 수지가 특정한 구성단위를 갖지 않은 경우에 비교하여, 캐리어의 피복층을 적절하게 용이하게 깎을 수 있게 되고, 그 삭편(削片)이 토너에 부여되는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<7>에 의하면, 자성체 입자가 페라이트를 갖지 않은 경우에 비교하여, 자성체 입자의 표면성, 입자저항이 양호한 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<9>에 의하면, 수지 입자의 평균 입경이 특정한 구성단위를 갖지 않은 경우에 비교하여, 상기 피막 수지층에서의 수지 입자의 분산성이 향상되고, 또 상기 피막 수지층에 수지 입자가 머물게 되어, 본래의 효과를 발휘하는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<11>에 의하면, 캐리어의 형상 계수(SF1)를 고려하지 않은 경우에 비교하여, 캐리어의 피복층을 적절하게 용이하게 깎을 수 있게 되고, 그 삭편이 토너에 부여되는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<12>에 의하면, 캐리어의 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포를 고려하지 않은 경우에 비교하여, 캐리어의 피복층이 적절하게 용이하게 깎을 수 있게 되고, 그 삭편이 토너에 부여되는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<13>에 의하면, 캐리어의 전기저항이 특정한 범위를 만족시키지 않은 경우에 비교하여, 잠상 유지체상의 화상부에의 캐리어 부착이 억제되고, 또한 브러시마크 형성을 피할 수 있는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<17>에 의하면, 체적 평균 입도분포지표(GSDv)가 특정한 범위를 만족시키지 않은 경우에 비교하여, 화상의 해상성의 저하가 억제되는 정전하상 현상용 현상제가 제공된다.
<18>에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 경우에 비교하여, 화상 색역 변화가 적은 정전하상 현상용 현상제를 갖는 정전하상 현상용 현상제 카트리지가 제공된다.
<19>에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 경우에 비교하여, 화상 색역 변화가 적은 정전하상 현상용 현상제를 갖는 프로세스 카트리지가 제공된다.
<20>에 의하면, 본 구성을 갖지 않은 경우에 비교하여, 화상 색역 변화가 적은 정전하상 현상용 현상제를 갖는 화상 형성 장치가 제공된다.
정전하상(靜電荷像) 현상용 캐리어
본 실시예의 정전하상 현상용 캐리어는, 자성체 입자와, 상기 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 시안 색을 갖는 피복 수지층을 갖는다.
본 실시예의 피복 수지층은 시안 색을 구비함으로써 투명 토너 화상에 적당한 푸른 기를 부여하고, 수지의 색조에 의해 생기는 화상 색역 변화를 억제한다. 투명 토너와 캐리어는, 실제 기계 내에서 교반 반송되어서 서로 접촉함으로써 캐리어가 투명 토너로부터 받는 스트레스 및/또는 캐리어끼리의 스트레스에 의해, 서서히 캐리어의 피복 수지층을 깎을 수 있고, 그 삭편(削片)(시안 색을 갖는 피복 수지층의 삭편)이 토너와 혼합되고, 그 삭편은 투명 토너에 부착되는 것으로 생각된다. 따라서, 삭편이 부착된 투명 토너에 의해 화상을 형성했을 경우, 투명 토너 화상은, 적당한 푸른 기를 갖고, 수지의 색조에 의해 생기는 화상 색역 변화를 억제한다.
본 실시예의 피복 수지층이 「시안 색을 갖는다」는 것은, 피복 수지의 흡광도 분석에서 430nm∼550nm의 파장 영역에 투과율의 메인 피크(main peak)가 나타나는 것을 의미한다. 투과율의 구체적 측정은 아래와 같이 행하여진다. 캐리어를, 피복 수지를 용해할 수 있는 용매에 분산시키고, 초음파로 5분간 처리하고, 피복층을 캐리어 코어로부터 분리한다. 액으로부터 자석으로 캐리어 코어를 제거한 후, 액의 흡광도 분석(예를 들면, 분석기 UltraScanPro(HunterLab에 의해서 제조된 상표명))을 행한다. 흡광도 분석은 적당하게 액농도를 조정하여 행한다. 예를 들면, 액농도가 지나치게 짙어서 전혀 투과하지 않는 경우에는, 용매를 추가해서 희석하고 측정을 행하고, 상기 파장에 메인 피크가 존재하는지를 확인한다. 액농도 가 지나치게 엷어서 모두 투과해버릴 경우에는, 분산 공정에서의 용매량을 적게 하거나 또는 캐리어의 량을 많게 하고, 농도 조정하고 나서 상기 파장에 메인 피크가 존재하는지를 확인한다.
본 실시예에 사용되는 캐리어의 자성체 입자는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 철, 강철, 니켈, 코발트 등의 자성금속, 이들과 망간, 크롬, 희토류 등의 합금, 및 페라이트, 마그네타이트 등의 자성 산화물 등을 들 수 있고, 자성체 입자의 양호한 표면성, 자성체 입자저항의 관점으로부터, 페라이트와, 특히 망간, 리튬, 스트론튬(Strontium), 마그네슘 등과의 합금이 바람직하다.
본 실시예에 사용되는 캐리어는, 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 시안 색을 갖는 피복 수지층을 갖고 있다. 피복 수지층은 시안 색을 갖고 있으면, 피복 수지층을 구성하는 수지는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들면 폴리에틸렌, 플리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리스티렌, 아크릴수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 폴리비닐카파졸(polyvinyl carbazole), 폴리비닐 에테르 및 폴리비닐 케톤 등의 폴리비닐계 수지 및 폴리 비닐리덴계 수지; 염화비닐-초산 비닐 공중합체; 스티렌-아크릴산공중합체; 올가노실록산 결합으로 이루어지는 스트레이트 실리콘수지 또는 그 변성품; 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리 불화 비닐, 폴리 불화 비닐리덴, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 등의 불소계 수지; 실리콘수지; 폴리에스테르 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리카보네이트 수지; 페놀수지; 요소-프름알데히드 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 류리아 수지(urea resin), 폴리아 미드 수지 등의 아미노 수지; 에폭시 수지, 등의 그 자체 공지(公知)의 수지를 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
본 실시예에 따른 피복 수지층은, 비극성 비닐 모노머를 함유하는 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 비극성 비닐 모노머는 분자력이 약하기 때문에, 현상기 내 스트레스에 의해, 피복 수지층이 서서히 마모되어, 수지 내에 포함되는 시안 안료 또는 시안 염료 등의 시안 색을 갖는 수지의 삭편이, 토너에 부착된다. 따라서 효과적으로 시안 색을 갖는 수지의 삭편을 토너에 공급할 수 있다. 비극성 비닐 모노머를 구성단위로서 갖는 수지의 피복 수지층에서의 함유량은, 50mol%∼99.5mol%가 바람직하고, 80mol%∼95mol%가 보다 바람직하고, 85mol%∼90mol%이 더욱 바람직하다.
비극성 비닐 모노머로서는 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 스티렌 류 등을 들 수 있다.
아크릴산 에스테르로서는, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, 아밀아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-클로로에틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-에톡시에틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
메타크릴산 에스테르로서는, 예를 들면 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레 이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸메타크릴레이트, 클로로벤질메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 푸르푸릴메타크릴레이트, 테트라히드로부틸아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 디에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
스티렌 류로서는, 예를 들면 메틸스티렌, 에틸스티렌, 프로필스티렌, p-t-부틸 스티렌을 들 수 있다.
공중합성분으로서 사용되는 비극성 비닐 모노머의 바람직한 예에는, 지환기를 측쇄에 갖는 아크릴산 에스테르/메타크릴산 에스테르가 포함된다. 지환기를 측쇄에 갖는 아크릴산 에스테르/메타크릴산 에스테르의 바람직한 구체적인 예에는, 지환기를 측쇄에 갖는 시클로헥실메타크릴레이트 등이 포함된다.
임의의 적합한 양태에서, 실시예에 따른 피복 수지층은, 상기 수지중 에, 수지 입자 및/또는 도전성 (20℃에서의 체적 저항율: 102Ω·cm이하)입자가 분산되어 있다. 상기 수지 입자로서는, 예를 들면 열가소성수지 입자 및 열경화성수지 입자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비교적 경도(硬度)를 올리는 것이 용이한 관점으로부터 열경화성수지, 토너에 마이너스 대전성을 부여하는 관점으로부터는, N원자를 함유하는 질소 함유수지에 의한 수지 입자가 바람직하다. 이들의 수지 입자는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 수지 입자의 평균 입경은, 0.1μm∼2μm가 바람직하고, 더 바람직하게는 0.2μm∼1μm이다. 상기 수지 입자의 평균 입경이 0.1μm미만이면, 상기 피막 수지층에서의 수지 입자의 분산성이 나빠질 경우가 있다. 한편, 2μm를 초월하면 상기 피막 수지층으로부터 수지 입자의 탈락이 생기기 쉽고, 본래의 효과를 발휘하지 않게 될 경우가 있다.
상기 도전성 입자로서는, 금, 은, 및 동 등의 금속입자, 카본블랙 입자, 또한 산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 붕산 알루미늄, 티탄산 칼륨 분말 등의 표면을 산화 주석, 카본블랙, 금속 등으로 덮은 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중에서도, 제조 안정성, 코스트, 도전성 등이 양호한 점에서, 카본블랙 입자가 바람직하다. 상기 카본블랙의 종류로서는, 특별히 제한은 없지만, DBP 흡유량이 50ml/100g이상 250ml/100g이하인 카본블랙이 제조 안정성에 뛰어나서 바람직하다. 자성체 입자표면에의, 상기 수지, 상기 수지 입자, 상기 도전성 입자에 의한 피복량은, 0.5질량%이상 5.0질량%이하가 바람직하고, 0.7질량%이상 3.0질량%이하가 보다 바람직하다.
토너를 이용하여 얻을 수 있는 화상의 색조가 양호해지는 점에서, 상기 피막 수지층에 포함되는 도전성 입자는, 백색의 도전성 입자인 것이 바람직하다. 이것은 상기 피막 수지층이 벗겨져도, 화상의 색조에 영향을 미치게 하지 않기 위해서 다. 이 효과는, 투명 토너와 조합시켜서 사용하는 캐리어가, 백색의 도전성 입자를 포함하는 피막일 경우에 현저해진다.
상기 백색의 도전성 입자로서는, 산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 붕산 알루 미늄, 티탄산 칼륨 분말 등의 표면을 산화 주석으로 덮은 입자 등을 들 수 있고, 산화티탄, 산화아연, 황산바륨 분말 등의 표면을 산화 주석으로 덮은 입자가 바람직하다.
본 실시예의 피복 수지층에 시안 색을 부여하는 화합물로서는, 시안 색재, 다른 색재(블루 및 그린 등)의 조합 등을 들 수 있다.
그중에서도 부여하는 첨가량이 소량으로 효과를 발휘한다고 하는 관점으로부터, 시안 색을 부여하는 화합물로서는, 시안 색재가 바람직하다. 시안 색재로서는, 시안 안료 또는 시안 염료를 들 수 있다.
정전 잠상현상용 투명 토너에는, 이를 이용하여 형성되는 투명 화상의 투명성이 높은 것이 요구되지만, 실제로는 토너용 결착수지에도 색이 부가되고 있기 때문에, 완전한 투명으로 되지 않고 약간 노란 색 기의 색이 되고, 미묘한 색역의 변화를 야기한다. 노란 색 기를 보정하는 수단으로서는, 반대색을 혼입하여 눈에 뜨이지 않게 하는 수단이 생각된다. 그러나 착색제는 상당히 미량이기 때문, 토너에 혼입시킨 경우 양의 조정이 어렵거나, 또는 토너마다 편차가 있다고 하는 현상이 생긴다.
본 실시예에서는 토너로서 투명 토너를 적용했을 경우, 토너용 결착수지가 갖는 수지의 색조가 억제된다.
시안 안료로서는, C.I.피그먼트 블루(Blue)1, C.I.피그먼트 블루2, C.I.피그먼트 블루3, C.I.피그먼트 블루4, C.I.피그먼트 블루5, C.I.피그먼트 블루6, C.I.피그먼트 블루7, C.I.피그먼트 블루10, C.I.피그먼트 블루11, C.I.피그먼트 블루 12, C.I.피그먼트 블루13, C.I.피그먼트 블루14, C.I.피그먼트 블루15, C.I.피그먼트 블루15:1, C.I.피그먼트 블루15:2, C.I.피그먼트 블루15:3, C.I.피그먼트 블루15:4, C.I.피그먼트 블루15:6, C.I.피그먼트 블루16, C.I.피그먼트 블루17, C.I.피그먼트 블루23, C.I.피그먼트 블루60, C.I.피그먼트 블루65, C.I.피그먼트 블루73, C.I.피그먼트 블루83, C.I.피그먼트 블루180, C.I.배트 시안1, C.I.배트 시안3, C.I.배트 시안20 등이나, 감청(紺靑), 코발트블루, 알카리블루레이크, 프탈로시아닌블루, 무금속 프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌블루의 부분 염소화물, 퍼스트스카이블루, 인더스렌블루BC를 들 수 있다.
시안 염료로서는 C.I.솔벤트 시안79, 162 등을 들 수 있다.
피복 수지층 전량(全量)에서의 시안 색재의 첨가량은, 0.1질량%∼30질량%가 바람직하고, 0.5질량%∼10질량%가 보다 바람직하고, 1질량%∼5질량%가 더욱 바람직하다.
피복 수지층을 형성하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 시안 안료 또는 시안 염료와, 피복 수지를 용제 중에 포함하는 수지피복층 형성용 용액, 가교성 수지 입자 등의 상기 수지 입자 및 상기 도전성 입자의 적어도 한쪽과, 매트릭스 수지로서의 스트렌아크릴수지, 불소계 수지, 실리콘 수지 등의 상기 수지를 용제 중에 포함하는 수지피복층 형성용 용액을 채용하는 방법 등을 들 수 있다.
구체적으로는 상기 자성체 입자를, 상기 수지피복층 형성용 용액에 침지시키는 침지법, 수지피복층 형성용 용액을 상기 자성체 입자의 표면에 분무하는 스프레이법, 상기 자성체 입자를 유동 에어(air)에 의해 부유시킨 상태에서 상기 수지피 복층 형성용 용액을 혼합하고, 용제를 제거하는 니더코터법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 니더코터법이 바람직하다.
상기 수지피복층 형성용 용액에 이용되는 용제는, 매트릭스 수지로서의 상기 수지를 용해한 것이면, 특별히 제한은 없고, 그 자체 공지의 용제 중에서 선택할 수 있다. 예를 들면 톨루엔, 크실렌 등의 방향족탄화수소류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류 등을 들 수 있다. 상기 피복 수지층에 상기 수지 입자가 분산되어져 있을 경우, 상기 피복 수지층의 두께 방향 및 캐리어 표면의 접선방향으로, 상기 수지 입자 및 매트릭스 수지로서의 상기 입자가 분산되어 있다. 그 때문에 상기 캐리어를 장기간 사용해서 상기 피복 수지층이 마모되었다고 해도, 미사용시와 마찬가지인 표면 형성 특성을 유지할 수 있고, 상기 토너에 대하여, 양호한 대전 부여 능력을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또한 상기 피복 수지층에 상기 도전성 입자가 분산되어 있는 경우에서는, 상기 피복 수지층의 두께 방향 및 캐리어 표면의 접선방향으로, 상기 도전성 입자 및 매트릭스 수지로서의 상기 수지가 분산되어 있다. 그 때문에 상기 캐리어를 장기간 사용해서 상기 피복 수지층이 마모되었다고 해도, 미사용시와 마찬가지인 표면형성 특성이 유지되어, 캐리어 열화를 장기간 방지할 수 있다. 또한, 상기 피복 수지층에 상기 수지 입자와 상기 도전성 입자가 분산되어 있는 경우에서, 상술한 효과를 발휘한다.
이상과 같이 형성된 캐리어 전체의 104V/cm의 전계하에서의 자기(磁氣) 브러 시의 상태에서의 전기저항(체적 고유저항)은 108Ω·cm이상인 것이 바람직하다. 자성 캐리어의 상기 전기저항이 108Ω·cm미만이면, 잠상 유지체상의 화상부(畵像部)에 캐리어가 부착되고, 또한 브러시마크가 나오기 쉬워지게 되는 경우가 있다.
또한, 체적 고유저항은 아래와 같이 측정한다.
22℃ 습도 55%의 조건하에서, 엘렉트로미터(electrometer)(KEITHLEY회사 제품, 상품명: KEITHLEY 610C) 및 고압 전원(FLUKE회사 제품, 상품명: FLUKE 415B)과 접속된 한 쌍의 20cm2의 원형의 극판(極板)(강제(鋼製))인 측정 지그의 하부 극판 위에, 샘플을 두께 1mm이상 3mm이하의 평탄한 층을 형성하도록 놓는다. 그 다음으로 상부 극판을 샘플 위에 실은 후, 샘플간의 공극을 없애기 위해서, 상부 극판 위에 4Kg의 누름돌을 싣는다. 이 상태에서 샘플층의 두께를 측정한다. 그 다음으로, 양극판(兩極板)에 전압을 인가함으로써 전류값을 측정하고, 다음식에 의거하여 체적 고유저항을 계산한다.
체적 고유저항 = (인가 전압×20)÷(전류값-초기 전류값)÷샘플 두께
상기 식 중, 초기 전류는 인가 전압 0일 때의 전류값이며, 전류값은 측정된 전류값을 가리킨다.
본 실시예에서는, 캐리어의 형상 계수(SF1)의 평균치가 100이상 120이하의 범위인 것이 바람직하고, 100이상 115이하의 범위인 것이 보다 바람직하고, 100이상 110이하의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
상기 범위로 함으로써, 캐리어와 토너가 접촉할 때에, 캐리어의 피복 수지층 을 깎는 것이 쉬워지게 된다.
여기에서 상기 형상 계수(SF1)는 하기식 (1)에 의해 구해진다.
식 (1): SF1 = (ML2/A) × (π/4)×100
상기 식 (1) 중, ML은 캐리어 입자의 절대 최대길이, A는 캐리어 입자의 투영면적을 각각 가리킨다. 형상 계수(SF1)의 평균값은, 250배로 확대한 50개 이상의 캐리어 입자를 광학현미경으로부터 화상 해석 장치(LUZEX III, 니레코 회사 제제품)로 받아들이고, 개개의 입자에 대해서, 그 최대길이 및 투영면적으로부터 상기 SF1의 값을 구하고, 전(全)입자의 SF1의 값을 평균하여 얻을 수 있다.
입자의 형상 계수(SF1)가 100에 가까울수록 입자는 완전히 둥근 진구(眞球)에 가까워진다. 캐리어 입자가 진구에 가까워질수록 캐리어에의 스트레스의 격차(불균일)가 적어지고, 캐리어의 피복 수지층의 삭편이 토너에, 더 편향되지 않고 부착된다.
본 실시예에서는, 캐리어의 미분측 입도분포 및 캐리어의 조분(粗粉)측 입도분포가 1.00∼1.20의 범위인 것이 바람직하고, 1.00∼1.15의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1.00∼1.10의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
상기 범위로 함으로써, 캐리어와 토너가 접촉할 때에, 캐리어의 피복 수지층을 균일하게 깎는 것이 쉬워진다.
캐리어의 미분측 입도분포 및 조분측 입도분포는 아래와 같이 해서 측정된다. 우선, 알킬벤젠술폰산나트륨의 5% 수용액 2ml을 순수 100ml로 엷게 한 액 중 에 측정 시료를 100mg 첨가한다. 시료를 현탁한 액을 초음파분산기에서 1분간 분산 처리하고, 레이저 회절/산란식 입도분포측정 장치(상품명: LS Particle Size Analyzer LS13320, BECKMAN COULTER 회사 제품)에 의해, 수중에서 펌프 스피드 90%로 측정한다.
얻어진 입도분포를 분할된 입도범위(채널)에 대하여, 소입경측으로부터 체적누적 분포를 빼고, 누적 50%가 되는 입경을 체적 평균 입경 D50v로 하고 누적 84%가 되는 입경을 D84v로 하고 D84v/D50v를 캐리어의 조분측 입도분포로 했다. 또한, 소입경측으로부터 개수 누적 분포를 빼고, 누적 50%가 되는 입경을 개수 평균 입경 D50p로 하고 누적 16%가 되는 입경을 D16p로 하고 D50p/D16p을 캐리어의 미분측 입도분포로 했다.
캐리어의 입도분포를 보다 좁게 함으로써, 캐리어에의 스트레스의 편향이 없어지고, 캐리어의 피복 수지층의 삭편이 토너에, 더 편향되지 않고 부착된다.
정전하상 현상용 현상제
본 실시예의 정전하상 현상용 현상제는, 투명 토너와, 기술한 정전하상 현상용 캐리어를 포함하는 양태이다.
투명 토너에 사용되는 결착수지로서는, 스티렌, 클로로스티렌 등의 스티렌류, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소프렌 등의 모노올레핀, 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 안식향산(安息香酸) 비닐, 초산 비닐 등의 비닐 에스테르, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 도데실, 아크릴산 옥틸, 아크릴산 페닐, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 메타크릴산 도데실 등의 a-메틸렌 지방족 모노카르복실산에스테르, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐부틸에테르 등의 비닐에테르, 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 비닐이소푸로페닐케톤 등의 비닐 케톤 등의 단독 집합체 또는 공중합체를 들 수 있다. 특히 대표적인 결착수지로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산 알킬 공중합체, 스티렌-메타크릴산 알킬 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-무수말레인산 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리아미드, 변성 로진, 파라핀, 왁스류를 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 폴리에스테르 수지가 담황색으로 착색하고 있는 경우가 많고 결착수지로 하면 효과가 크다.
본 실시예에 사용되는 폴리에스테르 수지는, 폴리올 성분과 폴리카르복실산 성분으로부터 중축합(重縮合)에 의해 합성되는 것이다. 또한 본 실시예에서는, 상기 폴리에스테르 수지로서 시판품을 사용해도 좋고, 합성한 것을 사용해도 좋다.
다가(多價) 카르복실산 성분으로서는, 예를 들면 옥살산, 호박산, 글루타르산, 아디핀산, 수베르산, 아젤라인산, 세바신산, 1,9-노난디카르복실산, 1,10-데칸디카르복실산, 1,12-도데칸디카르복실산, 1,14-테트라데칸디카르복실산, 1,18-옥타데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프타렌-2,6-디카르복실산, 말론산, 메사콘산 등의 이염기산 등의 방향족 디카르복실산 등을 들 수 있고, 또한, 이들의 무수물(無水物)이나 이들의 저급 알킬 에스테르도 들 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
3가 이상의 카르복실산으로서는, 예를 들면 1,2,4-벤젠트리카르복실산, 1,2,5-벤젠 트리카르복실산, 1,2,4-나프타렌 트리카르복실산 등, 및 이들의 무수물이나 이들의 저급 알킬 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
한편, 다가 알코올 성분으로서는, 2가의 다가 알코올로서는, 폴리옥시프로필렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 등의 비스페놀A의 알킬렌(탄소수 2이상 4이하)옥사이드 부가물(평균 부가 몰수 1.5이상 6이하), 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올 등을 들 수 있다. 3가 이상의 다가 알코올로서는, 예를 들면 소르비톨, 펜타에리스리톨, 글리세롤, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있다.
어떤 양태에서는, 연화점이 90℃이상 150℃이하의 값을 나타내는 수지가 바람직하다. 어떤 양태에서는, 유리전이 온도가 55℃이상 75℃이하의 값을 나타내는 수지가 바람직하다. 어떤 양태에서는, 수평균(數平均) 분자량이 2000이상 10000이하의 값을 나타내는 수지가 바람직하다. 어떤 양태에서는, 중량평균 분자량이 8000이상 150000이하의 값을 나타내는 수지가 바람직하다. 어떤 양태에서는, 산가(酸價)가 5mg KOH/g이상 30mg KOH/g이하, 수산기값이 5mg KOH/g이상 40mg KOH/g이하의 값을 나타내는 수지가 바람직하다.
폴리에스테르 수지의 제조 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 산성분과 알코올 성분을 반응시키는 일반적인 폴리에스테르 중합법을 들 수 있고, 예를 들면 직접겹축합, 에스테르교환법 등을 들 수 있고, 모노머의 종류에 따라 사용 분류하여 제조한다.
폴리에스테르 수지는, 상기 다가 알코올과 다가 카르복실산을 상법(常法)을 따라서 축합 반응시킴으로써 제조된다. 예를 들면, 상기 다가 알코올과 다가 카르복실산, 필요에 따라서 촉매를 넣고, 온도계, 교반기, 유하식(流下式) 콘덴서를 구비한 반응 용기에 배합하고, 불활성가스(질소가스 등)의 존재 하에, 150℃이상 250℃이하로 가열하고, 부생(副生)하는 저분자화합물을 연속적으로 반응계 밖으로 제거하고, 원하는 산가에 도달한 시점에서 반응을 정지시키고, 냉각하여, 목적으로 하는 반응물을 취득함으로써 제조된다.
본 실시예에서의 투명 토너는, 상기의 성분 이외에, 내부첨가제로서 대전을 조정하는 대전 제어제를 하나 이상 포함해서 구성해도 좋다. 또한 토너의 분쇄성이나 열보존성을 만족하기 위해서 석유계 수지를 포함해도 좋다. 석유계 수지는 석유류의 스팀 크래킹에 의해 에틸렌, 프로필렌 등을 제조하는 에틸렌 플랜트로부터 부생하는 분해 유류분에 포함되는 디올레핀 및 모노올레핀을 원료로서 합성된 것이다.
본 실시예에서의 투명 토너는, 착색 토너 상(像)과 함께 형성되는 투명 토너 상(像)에 사용되는 토너이다. 투명 토너는 구체적으로는, 염료, 안료 등의 착색제의 함유량이 0.01질량% 이하인 백색의 토너를 말한다.
또한, 투명 토너 상은, 착색 토너 상이 없는 부분은 기록 매체(피전사체) 위에 형성되고, 착색 토너 상이 있는 부분에서는 상기 착색 토너 상 위에 형성된다. 또는, 투명 토너 상을, 착색 토너 상상에만 형성해도 좋다.
본 실시예에 따른 투명 토너(이하, 「본 실시예에 따른 토너」라고 할 경우가 있음)의 제조 방법으로서는, 혼합분쇄 등의 건식제법과, 현탁중합법, 유화 응집법 등의 습식 제법을 들 수 있다. 이 중에서도, 가열온도조건을 선택함으로써, 토너 형상을 부정형으로부터 구형(球形)까지 필요에 따라서 제어할 수 있는 것으로, 토너 형상을 정밀제어하는데 유리한 유화(乳化) 응집법이 바람직하다.
유화 응집법은, 유화 중합, 또는 유화에 의해 수지 분산액을 제작하고, 한편으로, 용매에 이형제를 분산시킨 분산액을 제작하고, 이들을 혼합해서 토너 입경에 상당하는 응집 입자를 형성한 후, 가열함으로써 융합하고, 토너 입자를 얻는 방법이다.
다음으로, 본 실시예의 각 토너를 제조할 때에 바람직한 유화 응집법에 의한 토너의 제조 방법에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
유화 응집법에 의한 토너의 제조 방법은, 응집 공정, 부착 공정, 및 융합 공정을 포함하는 방법이다. 이하, 각 공정마다 더 상세하게 설명한다.
- 응집 공정 -
응집 공정에서는, 우선, 제 1 결착수지 분산액, 그 위에 필요에 따라서 사용할 수 있는 이형제 분산액이나, 그 밖의 성분을 혼합해서 얻을 수 있는 혼합 분산액에 응집제를 첨가하고, 제 1 결착수지의 융해 온도보다도 조금 낮은 온도에서 가열함으로써, 각각의 성분으로 이루어지는 입자를 응집시킨 응집 입자(코어 응집 입자)를 형성한다. 또한, 제 1 결착수지의 유리전이온도이상의 온도로 가열하고, 응 집과 동시에 융합도 행하여, 융합 입자(코어 융합 입자)를 형성해도 좋다.
응집 입자의 형성은, 회전 전단형 호모지나이저에 의한 교반(攪拌) 하에서, 실온(25℃)에서 응집제를 첨가함으로써 행한다. 응집 공정에 사용되는 응집제로서는, 각종 분산액의 분산제로서 사용하는 계면활성제와 역극성의 계면활성제가 적합하게 사용될 수 있다.
- 부착 공정 -
부착 공정에서는, 상술한 응집 공정을 거쳐서 형성된 제 1 결착수지를 포함하는 코어 입자(코어 응집 입자, 또는, 코어 융합 입자)의 표면에, 제 2 결착수지로 이루어지는 수지 입자를 부착시킴으로써 피복층을 형성한다(이하, 코어 입자표면에 피복층을 마련한 응집 입자를 「부착 수지 응집 입자」 라고 칭한다). 여기에서, 이 피복층은, 후술하는 융합 공정을 경유하여 형성되는 본 실시예의 토너의 셸층에 상당하는 것이다.
피복층의 형성은, 응집 공정에서 코어 입자를 형성한 분산액 중에, 제 2 수지 입자 분산액을 추가 첨가함으로써 행하여지고, 필요에 따라서 다른 성분도 동시에 추가 첨가해도 좋다.
상기 제 2 수지 입자를, 상기 코어 입자의 표면에 부착시켜서 피복층을 형성하고, 얻어진 상기 부착 수지 응집 입자를 후술하는 융합 공정에서 가열 융합하면, 코어 입자의 표면의 피복층에 포함되는 제 2 결착수지로 이루어지는 수지 입자가 용융되어 셸층이 형성된다. 이 때문에, 셸층의 내측에 위치하는 코어층에 포함되는 이형제 등의 성분이, 토너의 표면에 노출하는 것을 효과적으로 억제한다.
부착 공정에서의 제 2 수지 입자 분산액의 첨가 혼합 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면 서서히 연속적으로 행해도 좋고, 복수 회 분할해서 단계적으로 행해도 좋다. 이렇게 하여, 제 2 수지 입자 분산액을 첨가 혼합함으로써, 미소한 입자의 발생을 억제하고, 얻어진 토너의 입도분포를 좁게 할 수 있다.
- 융합 공정 -
융합 공정에서는, 가열을 행함으로써 부착 공정에서 얻어진 부착 수지 응집 입자를 융합시킨다. 융합 공정은, 제 1 결착수지 및 제 2 결착수지의 유리전이온도 중, 어느 하나의 높은 쪽의 온도 이상으로 실시한다. 융합의 시간으로서는, 가열의 온도가 높으면 짧은 시간으로 충분하고, 가열의 온도가 낮으면 긴 시간이 필요하다. 즉, 융합의 시간은, 가열의 온도에 의존하므로 일률적으로 규정하는 것은 할 수 없지만, 일반적으로는 30분이상 10시간이하다.
또한, 코어 융합 입자의 표면에 제 2 결착수지로 이루어지는 입자를 부착되게 해서 얻어진 부착 수지 응집 입자에, 후술하는 세정/건조 공정 종료 후에, 헨쉘 믹서 등에 의한 기계적인 스트레스를 부가함으로써, 코어 융합 입자 표면에 부착된 제 2 결착수지로 이루어진 입자를 융합시킬 수도 있다.
- 세정/건조 공정 -
융합 공정을 경유하여 얻어진 융합 입자는, 여과 등의 고액분리나, 세정, 건조를 실시한다. 이에 따라 외첨제(外添劑)가 첨가되지 않는 상태의 토너를 얻을 수 있다.
상기 고액분리는, 특별히 제한은 없지만, 생산성의 관점으로부터 흡인 여과, 가압 여과 등이 바람직하다. 상기 세정은, 대전성의 관점으로부터 이온 교환수에 의한 치환 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정에서는, 통상의 진동형 유동 건조법, 스프레이 드라이법, 동결 건조법, 플래시 제트법 등, 필요에 따라서 방법을 선택한다. 토너의 입자는, 건조 후의 함수분률(含水分率)을 바람직하게는 1.0질량%이하, 더 바람직하게는 0.5질량%이하로 조정한다.
다음으로 상기 응집 공정에 사용되는 결착수지 분산액, 이형제 분산액의 조제 방법에 관하여 설명한다.
상기 결착수지 분산액을 제작하기 위해서는, 공지의 유화 방법을 사용할 수 있지만, 얻어진 입도분포가 좁고, 또한 체적 평균 입경이 0.08nm이상 0.40nm이하의 범위로 얻기 쉬운 전상유화법(轉相乳化法)이 유효하다.
전상유화법은, 수지를 녹이는 유기용제, 또한 양친매성(兩親媒性)의 유기용제의 단독, 또는 혼합 용제에 수지를 녹여서 유상(油相)으로 한다. 이 유상을 교반하면서 염기성 화합물을 소량 적하하고, 또한 교반하면서 물을 조금씩 적하하면, 유상 중에 물방울이 받아들여진다. 다음으로 물의 적하량이 임의의 량을 초과하면 유상과 수상이 역전해서 유상이 유적(油滴)이 된다. 그 후에 감압화의 탈용제 공정을 경유하여 물분산액을 얻을 수 있다.
여기에서 양친매성의 유기용제는, 20℃에서의 물에 대한 용해성이 적어도 5g/L이상, 바람직하게는 10g/L이상인 것을 말한다. 이 용해성이 5g/L미만인 것은, 수성화 처리 속도를 가속시키는 효과에 부족하고, 얻어진 물 분산체도 저장 안정성에 뒤떨어진다고 하는 문제가 있다. 또한, 유기용제의 가능한 유기용제로서는, 에 탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올, 시클로헥산올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸부틸케톤, 시클로헥산올, 이소포론 등의 케톤류, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 초산 에틸, 초산-n-프로필, 초산 이소프로필, 초산-n-부틸, 초산 이소부틸, 초산-sec-부틸, 초산-3-메톡시부틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 탄산 디에틸, 탄산 디메틸 등의 에스테르류, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 글리콜 유도체, 그 외에, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 3-메톡시부탄올, 아세트니트릴, 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 디아세톤알코올, 아세트초산에틸 등을 들 수 있다. 이들의 용제는 단일로 사용해도, 또한 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.
염기성 화합물에 관해서 설명한다. 폴리에스테르 수지는, 수매체(水媒體)에 분산시킬 때에 염기성 화합물로 중화되기 때문에, 폴리에스테르 수지의 카르복실기와의 중화반응이 수성화(水性化)의 기동력에 의해, 더군다나 생성한 카르복실음이 온 사이의 전기 반발력에 의해, 입자간 응집을 막는다. 염기성 화합물로서는 암모니아, 비점이 250℃이하인 유기 아민 화합물 등을 들 수 있다. 바람직한 유기 아민 화합물의 예로서는, 트리에틸아민, N, N-디에틸에탄올아민, N, N-디메틸에탄올아민, 아미노에탄올아민, N-메틸-N, N-디에탄올아민, 이소프로필아민, 이미노비스프로필아민, 에틸아민, 디에틸아민, 3-에톡시프로필아민, 3-디에틸아미노프로필아민, sec-부틸아민, 프로필아민, 메틸아미노프로필아민, 디메틸아미노프로필아민, 메틸이미노비스프로필아민, 3-메톡시프로필아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르포린, N-메틸모르포린, N-에틸모르포린 등을 들 수 있다. 염기성 화합물은, 폴리에스테르 수지 중에 포함되는 카르복실기에 따라, 적어도 부분중화할 수 있는 량, 즉, 카르복실기에 대하여 0.2배 당량이상 9.0배 당량이하를 첨가하는 것이 바람직하고, 0.6배 당량이상 2.0배 당량이하를 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 0.2배 당량미만에서는 염기성 화합물 첨가의 효과가 인정되지 않고, 9.0배 당량을 초과하면, 유상의 친수성이 과잉으로 늘어나기 때문인 것으로 생각되지만, 입경 분포가 넓어져 양호한 분산액을 얻을 수 없다.
상기 이형제 분산액은, 적어도 이형제를 분산시켜서 이루어진다. 이형제는, 공지의 방법으로 분산되지만, 예를 들면, 회전 전단형 호모지나이저나 볼밀, 샌드밀, 오토라이터 등의 미디어식 분산기(分散機), 고압 대향 충돌식의 분산기 등이 바람직하게 이용할 수 있다. 또한 이형제는, 극성을 갖는 이온성 계면활성제를 사용하고, 기술한 호모지나이저를 사용하여 수계용매(水系溶媒) 중에 분산하여, 이형제 입자 분산액을 조제한다. 본 실시예에서, 이형제는 1종 단독으로 사용해도 좋 고, 2종 이상을 병용해서 사용해도 좋다. 상기 이형제 입자의 평균 입경으로서는, 크게 해도 1μm(즉, 1μm이하)가 바람직하고, 0.01μm이상 1μm이하가 보다 바람직하다.
상기 수지 입자의 수지와 상기 이형제의 조합으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 자유롭게 선택하여 사용된다.
본 실시예에서는, 목적에 따라서, 상기 결착수지 분산액, 상기 이형제 분산액의 적어도 중 어느 하나에, 내첨제(內添劑), 대전 제어제, 무기입체(無機粒體), 유기입체, 윤활제, 연마재 등의 기타의 성분(입자)을 분산시킨다. 이 경우, 상기 결착수지 분산액, 전형제(前型劑) 분산액의 적어도 어느 하나 중(中)에, 기타 성분(입자)을 분산시켜도 좋고, 수지 입자 분산액, 이형제 분산액을 혼합해서 이루어지는 혼합액 중에, 기타 성분(입자)을 분산시켜서 이루어지는 분산액을 혼합해도 좋다.
상기 결착수지 분산액, 상기 이형제 분산액 및 상기 기타의 성분에서의 분산매로서는, 예를 들면 수계매체 등을 들 수 있다. 수계매체로서는, 예를 들면, 증류수, 이온 교환수 등의 물, 알코올 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 바람직한 조합으로서는, 증류수, 이온 교환수를 사용하는 것이 바람직하다. 수지 입자, 이형제 입자 등, 각각의 분산 입자의 수계매체 중에서의 안정성, 나아가서는 분산액의 보존성의 관점에서 계면활성제의 첨가가 유리할 뿐만 아니라, 응집 공정에서의 상기 응집 입자의 안정성의 관점으로부터도 유리하다.
이렇게 하여 얻어진 입자 분산액의 체적 평균 입경은, 예를 들면 레이저 회절식 입도분포 측정 장치(LA-700 호리바(堀場製作所)제품)로 측정한다. 측정법으로서는 분산액으로 이루어져 있는 상태의 시료를 고형분(固形分)으로 2g이 되도록 조정하고, 이에 이온 교환수를 첨가하여, 40ml로 한다. 이를 셀에 적당한 농도가 될때 까지 투입하고, 2분 기다리고, 셀 내의 농도가 안정되면 측정한다. 얻어진 채널마다의 체적체적 평균 입경을, 체적체적 평균 입경이 작은 쪽부터 누적하고, 누적 50%가 된 것을 체적 평균 입경으로 했다.
본 실시예에서의 토너의 체적 평균 입경은, 3μm이상 9μm이하가 바람직하고, 3μm이상 8μm이하가 보다 바람직하다. 상기 입도가 3μm미만이면, 현상성(現像性)이 저하할 경우가 있고, 9μm을 초과하면 화상의 해상성(解像性)이 저하할 경우가 있다.
또한, 본 실시예에서의 토너는, 체적 평균 입도분포 지표(GSDv)가 1.30이하인 것이 바람직하다.
체적분포 지표(GSDv)가 1.30을 초과했을 경우에는, 화상의 해상성이 저하할 경우가 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 토너의 입경이나, 상술한 체적 평균 입도분포지표(GSDv)의 값은, 다음과 같이 해서 측정하여 산출했다. 우선, 콜타멀티사이저II(콜타 회사 제품) 등의 측정기를 이용하여 측정된 토너의 입도분포를 분할한 입도 범위(채널)에 대하여, 개개의 토너 입자의 체적에 대해서 작은 직경측으로부터 누적 분포를 그리고, 누적 16%가 되는 입경을, 체적 평균 입자 지름(D16v)으로 정 의하고, 누적 50%가 되는 입경을, 체적 평균 입자 지름(D50v)으로 정의한다. 상술한 방법에 따라서, 누적 84%가 되는 입경을, 체적 평균 입자 지름(D84v)으로 정의한다. 이 때, 체적 평균 입도분포 지표(GSDv)는, D84v/D16v로 정의되는 이들 관계식을 이용하여, 체적 평균 입도분포 지표(GSDv)가 산출된다.
또한, 본 실시예에서의 각 토너는, 형상 계수(SF1) (= ((토너 지름의 절대 최대 길이)2/토너의 투영면적) × (π/4) × 100)가, 110이상 160이하의 범위가 바람직하다. 또한, 형상 계수(SF1)는 더 바람직하게는 125이상 140이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 형상 계수(SF1)의 값은, 토너의 둥근 정도를 나타낸 것이고, 진구의 경우에는 100이 되고, 토너의 형상이 부정형으로 됨에 따라 증대한다. 또한, 형상 계수(SF1)를 사용한 산출시에 필요한 값, 즉, 토너 지름의 절대 최대 길이, 토너의 투영면적은 광학현미경(니콘 회사 제품, Microphoto-FXA)을 이용하여 배율 500배로 확대한 토너 입자 상을 촬영하고, 얻어진 화상정보를 인터페이스를 통해서 예를 들면 니콘 회사 제품 화상 해석 장치(LuzexIII)에 도입해서 화상해석을 행하여 구했다. 또한, 형상 계수(SF1)의 평균값은, 무작위로 샘플링한 1000개의 토너 입자를 측정해서 얻어진 데이터를 근거로 하여 산출했다.
형상 계수(SF1)가 110미만인 경우에는, 일반적으로 화상 형성시에 전사 공정에서 잔존 토너가 생기기 때문에, 이 잔존 토너의 제거가 필요하지만, 잔존 토너를 브레이드 등에 의해 클리닝 할 때의 클리닝 성(性)을 손상하기 쉽고, 결과적으로 화상 결함을 일으킬 경우가 있다. 한편, 형상 계수(SF1)가 160을 초과할 경우에는, 토너를 현상제로서 사용할 경우에, 현상기 내에서의 캐리어와의 충돌에 의해 토너가 파괴될 경우가 있다. 이때, 결과적으로 미분(微粉)이 증가하거나, 이에 의해 토너 표면에 노출한 이형제 성분에 의해 감광체 표면 등이 오염되어서 대전 특성을 손상시키는 경우가 있을 뿐만 아니라, 미분에 기인하는 카부리의 발생 등의 문제를 일으킬 경우가 있다.
또한, 유동성 부여나 클리닝성 향상의 목적으로, 건조 후, 실리카, 알루미나, 티타니아, 탄산칼슘 등의 무기 입자나 무기 산화물 입자, 비닐계 수지, 폴리에스테르, 실리콘 등의 수지 입자를 유동성 조제(助劑)나 클리닝 조제로서, 건조 상태에서 전단을 걸어서 본 실시예에 따른 토너 표면에 첨가할 수 있다.
토너에 첨가되는 무기 산화물 입자로서는, SiO2, TiO2, Al2O3, CuO, ZnO, SnO2, CeO2, Fe2O3, MgO, BaO, CaO, K2O, Na2O, ZrO2, CaO·SiO2, K2O·( TiO2)n (n = 1이상 6이하의 정수), Al2O3·2SiO2, CaCO3, MgCO3, BaSO4, MgSO4 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 보다 백색인 점에서 바람직하다. 상기 무기 산화물 입자는, 표면이 미리 소수화처리되어 있는 것이 바람직하다. 이 소수화처리에 의해 토너의 분체 유동성 개선 이외에, 대전의 환경 의존성, 내(耐) 캐리어 오염성에 대하여 보다 효과적이다.
상기 소수화(疎水化)처리는, 소수화 처리제에 상기 무기 산화물 입자를 침지 등을 행함으로써 행해진다. 상기 소수화 처리제로서는 특별히 제한은 없지만, 예 를 들면 실란커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 일종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중에서도, 실란커플링제가 바람직하다.
상기 실란커플링제로서는, 예를 들면 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 특수 시릴화제 중 어느 하나의 타입을 들 수 있다. 구체적으로는, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디페닐디클로로실란, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔, N, O-(비스트리메틸시릴)아세트아미드, N, N-(트리메틸시릴)우레아, tert-부틸디메틸클로로실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, β- (3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-메프캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 상기 소수화 처리제의 량으로서는, 상기 무기 산화물 입자의 종류 등에 따라 달라 일률적으로 규정하는 것은 할 수 없지만, 보통 무기 산화물 입자 100질량부에 대하여, 1질량부이상 50질량부이하가 바람직하다.
2성분 현상제에서의 본 실시예의 토너와 본 실시예의 캐리어와의 혼합비(질량비)로서는, 토너:캐리어 = 1:100으로부터 30:100정도의 범위이며, 3:100으로부터 20:100정도의 범위가 보다 바람직하다.
본 실시예의 정전하상 현상용 현상제가, 투명 토너와, 정전하상 현상용 캐리어를 포함하는 양태인 경우에는, 투명 토너에 함유되는 결착수지의 색 기를 억제할 수 있기 때문에, 당해 정전하상 현상용 현상제에 의해 얻어진 토너 화상은, 수지의 색조에 의해 생기는 색 얼룩짐을 억제할 수 있다.
정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치
본 실시예의 정전하상 현상용 현상제 카트리지(이하, 카트리지로 간략하게 할 경우가 있다)에 관하여 설명한다. 본 발명의 카트리지는, 적어도, 정전 잠상 유지체 표면상에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 상을 형성하는 토너 상 형성 수단에 공급하기 위한 현상제를 수납하며, 상기 현상제는, 기술된 본 실시예의 현상제이다.
따라서, 카트리지를 탈착할 수 있는 구성을 갖는 화상 형성 장치에 있어서, 본 실시예의 현상제를 수납한 본 실시예의 카트리지를 이용함으로써, 수지의 색조에 의해 생기는 색 얼룩짐을 억제할 수 있는 토너 화상을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예의 프로세스 카트리지는, 본 실시예의 정전하상 현상용 현상제를 수납하는 동시에, 정전 잠상 유지체 표면에 형성된 정전 잠상을 상기 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 토너 상을 형성하는 현상 수단과, 정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전시키기 위한 대전 수단, 및 상기 정전 잠상 유지체 표면에 잔존한 토너를 제거하기 위한 청소 수단으로 이루어지는 군(group)으로부터 선택되는 적어도 일종을 적어도 구비한다.
본 실시예의 화상 형성 장치의 양태는, 정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 상기 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단, 상기 정전 잠상을 착색 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 착색 토너 상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 착색 토너 상 형성 수단과,
정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 상기 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단, 상기 정전 잠상을 투명 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 투명 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 투명 토너 상 형성 수단과,
상기 착색 토너 상 및 상기 투명 토너 상을 정착하는 정착 수단을 구비하고, 상기 투명 토너를 포함하는 현상제로서, 상기 본 실시예의 정전하상 현상용 현상제 (투명 토너 함유)를 사용한다.
이하에 본 실시예의 화상 형성 장치에 관하여 설명하지만, 본 실시예는 이하의 구성에 한정되지 않는다.
화상 형성 장치가 정전 잠상 유지체에 형성된 토너 상을 중간 전사체 위에 전사하는 1차 전사 수단과, 상기 중간 전사체 위의 토너 상을 기록 매체에 전사하는 2차 전사 수단을 갖는 경우에 있어서는, 2차 전사 수단으로서 중간 전사 벨트를 구비하는 화상 형성 장치가 고품질의 전사 화질을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 구성의 화상 형성 장치는, 예를 들면, 현상 장치 내에 단색의 토너를 수용하는 통상의 모노 컬러 화상 형성 장치나, 감광체 드럼 등의 정전 잠상 유지체 위에 유지된 토너 상을 중간 전사체에 순차적으로 1차 전사를 반복하는 컬러 화상 형성 장치, 각 색마다 현상기를 구비한 복수의 정전 잠상 유지체를 중간 전사체 위에 직렬로 배치한 탠덤형 컬러 화상 형성 장치 등일 수 있다.
본 실시예의 화상 형성 장치의 양태는, 정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 상기 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단, 상기 정전 잠상을 착색 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 착색 토너 상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 착색 토너 상 형성 수단과,
정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 상기 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 정전 잠상 형성 수단, 상기 정전 잠상을 투명 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 투명 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 투명 토너 상 형성 수단과,
상기 착색 토너 상 및 상기 투명 토너 상을 정착하는 정착 수단을 구비하고, 상기 투명 토너를 포함하는 현상제로서, 상기 본 실시예의 정전하상 현상용 현상제 (투명 토너 함유)를 사용한다.
이하에 본 실시예의 화상 형성 장치에 관하여 설명하지만, 본 실시예는 이하의 구성에 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예의 화상 형성 장치의 일 예를 나타낸 개략적인 구성도이다. 본 실시예에 따른 화상 형성 장치는, 정전 잠상 유지체로서의 감광체를 복수, 즉 화상 형성 유닛(화상 형성 수단)을 복수 갖는 탠덤형의 구성을 갖는다.
본 실시예에 따른 화상 형성 장치는, 도 1에 나타나 있는 바와 같이 각각 옐로, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 각 색의 화상을 형성하는 4개의 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K)과, 투명 화상을 형성하는 화상 형성 유닛(50T)이, 미리 결정지은 간격을 두고 병렬적으로 (탠덤 모양으로) 배치되어 있다. 여기에서, 각 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K, 50T)은, 수용되어 있는 현상제 중의 토너의 색을 제외하고 기본적으로 동등한 구성으로 되어 있으므로, 이하, 옐로의 화상 형성 유닛(50Y)을 대표 예로서 설명한다.
옐로의 화상 형성 유닛(50Y)은, 정전 잠상 유지체로서의 감광체(11Y)를 구비하고 있다. 이 감광체(11Y)는, 도면에 나타낸 화살표 A 방향을 따라 도면에 나타나 있지 않은 구동 수단에 의해 미리 정한 프로세스 스피드로 회전 구동된다. 감광체(11Y)로서는, 예를 들면 적외영역에 감도를 가지는 유기 감광체가 사용된다.
또한, 본 실시예의 화상 형성 장치는, 정착 속도가 240mm/s∼600mm/s의 범위인 것이 바람직하고, 300mm/s∼500mm/s인 것이 보다 바람직하다. 본 실시예의 화상 형성 장치는, 정착 속도가 240mm/s∼600mm/s이어도, 정착 화상의 강도를 손상시키지 않고, 고광택이며 색재현성에 뛰어나고, 토너 블리스터(blister)가 발생하지 않는 안정한 화상을 얻을 수 있다. 여기에서, 정착 속도는, 기록재(記錄材)가 정착 장치 내를 주행할 때의 속도를 말한다.
감광체(11Y)의 상부에는, 대전롤(대전 수단)(18Y)이 마련되어져 있다. 대전롤(18Y)에는, 도면에 나타내지 않은 전원에 의해 미리 정한 전압이 인가되고, 감광체(11Y)의 표면이 미리 정한 전위로 대전된다.
대전롤(18M, 18C, 18K) 및 감광체(11M,11C,11K)에 있어서도 각각, 감광체(11Y)의 차징(charging)에 준한 차징이 수행된다.
감광체(11Y)의 주위에는, 대전롤(18Y)보다도 당해 감광체(11Y)의 회전 방향 하류측에, 당해 감광체(11Y)의 표면에 화상 노광을 실시하여 정전 잠상을 형성하는 노광 장치(정전 잠상 형성 수단)(19Y)가 배치되어 있다. 또한, 여기에서는 노광 장치(19Y)로서, 스페이스의 관계상, 소형화할 수 있는 LED 어레이를 사용하고 있지만, 정전 잠상 형성 수단은 이에 한정되지 않고, 다른 레이저 빔 등을 사용해도 좋다.
감광체(11Y)의 주위에는, 노광 장치(19Y)보다도 당해 감광체(11Y)의 회전 방향 하류측에, 옐로 색의 현상 장치(현상 수단)(20Y)가 배치되어 있다. 감광체(11Y) 표면에 형성된 정전 잠상을, 옐로 색의 토너에 의해 현상화하여, 감광체(11Y) 표면에 토너 화상을 형성한다.
감광체(11Y)의 하방에는, 감광체(11Y) 표면에 형성된 토너 화상을 1차 전사하는 중간 전사 벨트(1차 전사 수단)(33)가, 5개의 감광체(11T, 11Y, 11M, 11C, 11K)의 하방에 이르도록 배치되어 있다. 이 중간 전사 벨트(33)는, 1차 전사롤(17Y)에 의해 감광체(11Y)의 표면에 가압되어 있다. 중간 전사 벨트(33)는, 구동롤(12), 지지롤(13) 및 바이어스롤(14)의 3개의 롤에 의해 길게 걸쳐 놓아지고, 감광체(11Y)의 프로세스 스피드와 마찬가지인 이동 속도로, 화살표 B 방향으로 주동(周動)된다. 중간 전사 벨트(33) 표면에는, 옐로의 토너 화상에 앞서서 투명 토너 화상이 1차 전사되고, 다음으로 상기와 같이 하여 옐로의 토너 화상이 1차 전사되고, 또한 마젠타, 시안 및 블랙의 각 색의 토너 화상이 순차적으로 1차 전사되어, 적층된다.
감광체(11Y)의 주위에는, 1차 전사롤(17Y)보다도 감광체(11Y)의 회전 방향(화살표 A 방향) 하류측에, 감광체(11Y)의 표면에 잔류한 토너나 재반송한 토너를 청소하기 위한 클리닝 장치(15Y)가 배치되어 있다. 클리닝 장치(15Y)에서의 클리닝 브레이드는, 감광체(11Y)의 표면에 카운터 방향으로 압접하도록 장착되어 있다.
중간 전사 벨트(33)를 길게 걸쳐 놓는 바이어스롤(14)에는, 중간 전사 벨트(33)를 통해서 2차 전사롤(2차 전사 수단)(34)이 압접되어 있다. 중간 전사 벨트(33) 표면에 1차 전사되어 적층된 토너 화상은, 바이어스롤(14)과 2차 전사롤(34)의 압접부에서, 도면에 나타나 있지 않은 용지 카세트로부터 급지되는 기록지(피전사체) 표면에, 정전적으로 전사된다. 이때, 중간 전사 벨트(33) 위에 전사, 적층된 토너 화상은 투명 토너 화상이 제일 아래(중간 전사 벨트(33)에 접하는 위치)로 되어 있다. 이 때문에 기록지 표면에 전사된 토너 화상에서는, 투명 토너 화상이 제일 위에 있게 된다.
중간 전사 벨트(33)의 지지롤(13)의 하방에는, 기록지 위에 다중 전사된 토너 화상을, 열 및 압력에 의해 기록지 표면에 정착하고, 영구상(永久像)으로 하기 위한 정착기(정착 수단)(35)가 배치되어 있다.
본 실시예에 사용되는 정착기로서는, 예를 들면, 표면에 불소수지 성분, 실리콘계 수지로 대표되는 저(低)표면에너지 재료를 사용하면서 벨트 형상을 갖는 정착 벨트, 표면에 불소수지 성분, 실리콘계 수지로 대표되는 저표면에너지 재료를 사용하면서 원통 모양의 롤 형상인 것을 들 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같이 구성된 옐로, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 각 색의 화상을 형성하는 각 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K)의 동작에 관하여 설명한다. 각 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K)의 동작은, 각각 동등하기 때문에, 여기에서는, 옐로의 화상 형성 유닛(50Y)의 동작을, 그 대표로서 설명한다.
옐로의 현상 유닛(50Y)에 있어서, 감광체(11Y)는, 화살표 A 방향으로 미리 정한 프로세스 스피드로 회전한다. 감광체(11Y)의 표면은, 도면에 나타내지 않은 전원에 의해 대전롤(18Y)에 미리 정한 전압을 인가함으로써, 대전롤(18Y) 및 감광체(11Y)간의 미소 간격에 생기는 방전, 또는 전하의 주입에 의해, 미리 정한 전위로 마이너스 대전된다. 그 후에 감광체(11Y)의 표면에는, 노광 장치(19Y)에 의해 화상 노광이 실시되어, 화상정보에 따른 정전 잠상이 형성된다. 계속해서, 감광체(11Y)의 표면에 형성된 정전 잠상이, 현상 장치(20Y)에 의해 마이너스 대전된 토너에 의해 반전 현상되고, 감광체(11Y) 표면상에 가시상화 되어서, 토너 화상이 형성된다. 감광체(11Y) 표면의 토너 화상은, 1차 전사롤(17Y)에 의해 중간 전사 벨트(33) 표면에 1차 전사된다. 1차 전사 후, 감광체(11Y)는, 그 표면에 잔류한 토너 등이 클리닝 장치(15Y)의 클리닝 브레이드에 의해 긁어내어져 청소되고, 다음 화상 형성 공정을 준비한다.
이상의 동작이 각 화상 형성 유닛(50T, 50Y, 50M, 50C, 50K)으로 행해지고, 각 감광체(11T, 11Y, 11M, 11C, 11K) 표면에 가시상화 된 토너 화상이, 차례 차례로 중간 전사 벨트(33) 표면에 다중 전사되어 간다. 컬러 모드에서 화상 형성을 행할 때는, 투명, 옐로, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 순으로 각 색의 토너 화상이 다중 전사되지만, 두 가지 색, 삼색 모드 시의 경우에도 이 순서로, 필요한 색의 토너 화상만이 단독 또는 다중 전사되게 된다. 중간 전사 벨트(33) 표면에 단독 또는 다중 전사된 토너 화상은, 2차 전사롤(34)에 의해, 도면에 나타나 있지 않은 용지 카세트로부터 반송되어 온 기록지 표면에 2차 전사되고, 계속해서, 정착기(35)에서 가열·가압 됨으로써 정착된다. 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(33) 표면에 잔류한 토너는, 중간 전사 벨트(33) 청소용의 클리닝 브레이드로 구성된 벨트 클리너(16)에 의해 제거된다.
본 실시예에서는, 탠덤 방식의 구성에 있어서, 클리닝 장치(15), 벨트 클리너(16)를 마련한다.
실시예
이하, 실시예에 따른 본 발명을 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 결코 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에서, 특별한 이유가 없는 한,「부(部)」는 모두「중량부(重量部)」를 의미한다.
수지 입자 분산액(1)의 조제
교반기, 온도계, 콘덴서, 질소 가스 유입관을 구비한 반응 용기 중에, 산성분으로서, 테레프탈산 63부(部), 도데세닐호박산무수물 33부, 트리레리트산무수물 5부, 및 알코올 성분으로서, 비스페놀A에틸렌옥사이드2몰(mole)부가물 10부, 비스페놀프로필렌옥사이드2몰부가물 90부를 투입한다. 반응 용기 중을 건조 질소 가스로 치환한 후, 디부틸주석부톡사이드를 0.32부투입한다. 반응 용기 내용물을 질소 가스 기류 하에서 210℃로 4시간 교반 반응시키고, 또한 온도를 240℃로 올려서 6.0시간 교반 반응시킨다. 반응후, 용기내를 10.0mmHg까지 압력을 내리고, 감압 상태에서 약0.5시간 교반 반응시켜서, 담황색투명의 폴리에스테르 수지를 얻었다. 유리전이온도(Tg) = 57℃, 중량평균 분자량(Mw) = 20000이었다.
상기 폴리에스테르 수지 50부를 초산 에틸 250부에 용해하고, 음이온 계면활성제 다우팩스 2부를 이온 교환수 300부에 용해한 액을 부가한다. 호모지나이저(상품명: 울트라타락스T50, IKA 회사 제품)를 사용하고, 상기 용해액을 8,000회전으로 20분간 교반하고, 초산 에틸을 유거(留去)하여, 폴리에스테르 수지 분산액을 얻었다. 상기 분산액으로부터 증발기(evaporator)에 의해서 수분을 제거하고, 고형분 농도를 42중량% 이상으로 하고, 탈이온수를 부가하여 고형분 농도 40중량%의 수지 입자 분산액(1)을 얻었다.
수지 입자 분산액(2)의 조제
스티렌 260부, n-부틸아크릴레이트 140부, 아크릴산 8부, 도데칸티올 10부를 혼합해서 용해했다. 상기 용해 혼합물을, 음이온성 계면활성제(네오겐SC: 제 1 공업제약(주) 제품) 10부를 이온 교환수 550부에 용해한 프라스코 중에서 유화 중합 시켰다. 프라스코 내를 10분간 천천히 혼합하면서, 이에 과황산 암모늄 4부를 용해한 이온 교환수 50부를 투입했다. 질소 치환한 후, 상기 프라스코 내를 교반하 면서 내용물이 70℃가 될 때까지 오일 배스(oil bath)로 가열하고, 5시간 그대로 유화 중합을 계속했다. 그 결과, 입경 = 200nm, 유리전이온도(Tg) = 52℃, 중량평균 분자량(Mw) = 22000인 수지 입자가 분산된 수지 입자 분산액(2)을 얻었다. 이 분산액의 고형분 농도는 40중량%이었다.
이형제 분산액의 조제
·파라핀왁스(HNP0190, 일본정납 회사(日本精蠟(株)) 제품, 융해 온도 85℃) 100부
·양이온성 계면활성제(사니졸 B50, 화왕 회사(花王(株) 제품) 5부
·이온 교환수 240부
이상의 성분을, 환형(丸型)스테인레스강제 프라스코 중에서 호모지나이저 (울트라타락스T50: 사술함)를 이용하여 10분간 분산시킨 후, 압력 토출형 호모지나이저로 분산 처리하여, 평균 입경이 350nm인 이형제 입자가 분산되어진 이형제 분산액을 조정(調整)했다.
투명 토너(1)의 조제
·상기에서 조제한 수지 입자 분산액(1) 264부
·상기에서 조제한 이형제 분산액 40부
·폴리 염화알루미늄(천전화학사(淺田化學社)) 제품, PAC100W) 1.8부
·이온 교환수 600부
이상의 성분을, 환형스테인레스강철 프라스코 중에서 호모지나이저(울트라타락스T50: 상술함)를 이용하여 혼합하고, 분산시킨 후, 가열용 오일배스 중에서 프 라스코 내를 교반하면서 52℃까지 가열했다. 52℃에서 120분 유지한 후, 체적 평균 입경(D50v)이 4.8μm의 응집 입자가 생성되어 있는 것을 확인했다. 그 후에 이 응집체 입자를 포함하는 분산액에 32중량부의 수지 입자 분산액을 추가한 후, 가열용 오일배스의 온도를 53℃까지 올려서 30분간 유지했다. 이 응집체 입자를 포함하는 분산액, 1N수산화 나트륨을 추가하고, 계(系) pH를 5.0으로 조정한 후 스테인레스제 프라스코를 밀폐하고, 자기(磁氣) 시일(seal)을 이용하여 교반을 계속하면서 95℃까지 가열하고, pH를 5.0으로 2시간 유지했다. 냉각 후, 이 토너 모입자(母粒子)를 걸러 구별하고, 이온 교환수에서 4회 세정한 후, 동결 건조해서 투명 토너(1)를 얻었다. 상기 토너의 체적 평균 입경(D50v)은 5.5μm, 형상 계수는 122이었다.
외첨(外添) 투명 토너 A의 제조
상기 투명 토너(1) 100중량부에, 평균 입경 40nm의 실리콘오일 처리 산화 규소입자(상품명: RY50, 일본에어로질 회사 제품) 1.3중량부를 샘플 제작소에서 혼합하여, 외첨 투명 토너 A를 제조했다.
외첨 투명 토너 B의 제조
투명 토너(1)의 조제에 있어서 수지 입자 분산액(1) 대신에 수지 입자 분산액(2)을 사용한 것 이외는 투명 토너(1)와 같은 방법으로 투명 토너를 제작하고, 외첨 투명 토너 A의 제조에 있어서와 같은 외첨제와 외첨 조건으로 외첨 투명 토너 B를 제조했다. 체적 평균 입경(D50v)은 5.5μm, 형상 계수는 122이었다.
수지피복 캐리어 1의 제조
·Mn-Mg 페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 125)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 80:20, Mw:60000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루렌 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)를, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣고 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 1을 제조했다. 수지피복 캐리어 1의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
수지피복 캐리어 2의 제조
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경: 35μm, 형상 계수 125)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 50:50, Mw:63000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)를, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한, 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 2를 제조했다. 수지피복 캐리어 2의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
<수지피복 캐리어 3의 제조>
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 125)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 99.5:0.5 Mw: 61000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)을, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 3을 제조했다. 수지피복 캐리어 3의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
<수지피복 캐리어 4의 제조>
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 125)
·폴리시클로헥실메타크릴레이트 (Mw: 60000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)을, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한, 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 4를 제조했다. 수지피복 캐리어 4의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
<수지피복 캐리어 5의 제조>
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 125)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 49:51, Mw: 61000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)을, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한, 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 5를 제조했다. 수지피복 캐리어 5의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
<수지피복 캐리어 6의 제조>
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 120)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 80:20, Mw: 60000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)을, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한, 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어 6을 제조했다. 수지피복 캐리어 6의 형상 계수(SF1)는 120, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
<수지피복 캐리어 7의 제조>
·Mn-Mg페라이트 입자 100부
(체적 평균 입경:35μm, 형상 계수 125)
·시클로헥실메타크릴레이트/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체
(공중합비 80:20, Mw: 60000) 2.5부
·동(銅) 프탈로시아닌(PB 15:3 대일정화 회사(大日精化) 제품) 0.5부
·톨루엔 14부
페라이트 입자를 제외하고 상기 성분 및 유리비즈(φ1mm, 톨루엔과 동일한 량)을, 관서(關西)페인트 회사 제품 샌드밀을 이용하여 1200ppm/30min 교반하여, 수지피복층 형성용 용액으로 했다. 또한, 이 수지피복층 형성용 용액과 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거함으로써 수지피복 캐리어를 제조했다. 상기 수지피복 캐리어를 분급(分級)하고, 미분/조분을 제거함으로써 수지피복 캐리어 7을 제조했다. 수지피복 캐리어 7의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.20, 1.20이었다.
<수지피복 캐리어 8의 제조>
상기 캐리어 1의 제조에서, 동(銅) 프탈로시아닌을 사용하지 않은 것 이외는, 수지피복 캐리어 1의 제조와 같은 방법으로 하여, 수지피복 캐리어 8을 제조했다. 수지피복 캐리어 8의 형상 계수(SF1)는 125, 미립측 입도분포 및 조립측 입도분포는 각각 1.30, 1.30이었다.
(실시예 1)
현상제 1의 조제
외첨 투명 토너 A의 8부와 수지피복 캐리어 1의 100부를 V형 블렌더(blender)로, 40rpm×20분간 교반하고, 212μm의 오프닝을 갖는 체로 체가름함으로써 현상제 1을 얻었다.
(실시예 2)
<현상제 2의 조제>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 2로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 2를 얻었다.
(실시예 3)
<현상제 3의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 3으로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 3을 얻었다.
(실시예 4)
<현상제 4의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 4로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 4를 얻었다.
(실시예 5)
<현상제 5의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 5로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 5를 얻었다.
(실시예 6)
<현상제 6의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 6으로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 6을 얻었다.
(실시예 7)
<현상제 7의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 수지피복 캐리어 1을 수지피복 캐리어 7로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 7을 얻었다.
(실시예 8)
<현상제 8의 조정>
현상제 1의 조제에 있어서, 투명 토너 A를 투명 토너 B로 교체한 것 이외에는 같은 방법으로 하여, 현상제 8을 얻었다.
(비교예 1)
<비교 현상제 1의 조정>
외첨 투명 토너 A의 8부와 수지피복 캐리어 8의 100부를 V형 블렌더로, 40rpm×20분간 교반하고, 212μm의 오프닝을 갖는 체에서 체가름함으로써 비교 현상제 1을 얻었다.
실시예 1 내지 실시예 8 및 비교예 1에서 얻어진 현상제를 이용하여, A4용지에 Cin100%의 투명 토너 화상을 출력하고, 10매 인쇄 후(초기) 및 10000매 인쇄 후에, 하기 평가 방법에 의해, 농도/색평가, 농도얼룩/색얼룩이 평가를 했다.
평가 환경은 기온 23℃, 습도 55RH% 하에서 실시했다. 평가에 사용된 용지는 A4지(상품명: 미라코트프라티나 지(紙), 후지제록스 주식회사 제품: 평량(坪量) 256g/m2)로 했다. 평가기(評價機)에는 DocuPrint C1616(상품명, 후지제록스 주식회 사 제품) 개조기를 사용했다.
농도/색평가
분광측색농도계(상품명: X-RITE939, X-Rite 회사 제품)에 의해 10매 인화 후와 10000매 인화 후에 얻어진 화상의 화상농도(L*) 및 채도(彩度)(C*)를 측정했다. 구체적으로는, 화상 중에서 랜덤하게 선택된 10점의 화상농도 및 채도를 측정하고, 그 평균값을 구해서 상기 화상농도(L*) 및 채도(C*)로 했다. 백지부(白紙部)의 농도를 측정하고, 평균값과 백지부의 농도차이를 「농도」로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
농도얼룩/색얼룩 평가
상기 평가에서의 화상농도(L*) 및 채도(C*)의 최대값과 최소값의 차이를 구하여, 농도얼룩 및 색얼룩을 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1
Figure 112009055847754-pat00001
상기의 결과로부터, 본 실시예에서 얻어진 현상제를 사용한 실시예는 비교예에 비교하여, 백지부와의 농도차이가 적고, 또한 화상에서의 색 얼룩짐이 적을 것을 알 수 있다. 또한, 원래 담황색의 폴리에스테르 수지를 사용하여도, 보다 노란색이 적은 스티렌-아크릴수지를 사용했을 경우와 비교해서 손색이 없는 것을 알 수 있다.
도 1은 본 실시예의 화상 형성 장치의 일 예를 나타낸 개략 모식도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
50Y, 50M, 50C, 50K: 화상 형성 유닛
18M, 18C, 18K: 대전롤
11T, 11Y, 11M, 11C, 11K: 감광체
19Y: 노광 장치(정전 잠상 형성 수단)
른 레이저 빔 등을 사용해도 좋다.
33: 중간 전사 벨트(1차 전사 수단)
17Y: 1차 전사롤
34: 2차 전사롤
12: 구동롤
13: 지지롤
14: 바이어스롤
15Y: 클리닝 장치

Claims (21)

  1. 투명 토너와, 자성체 입자와, 상기 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 시안 색을 갖는 피복 수지층을 갖는 캐리어로 이루어지며,
    상기 피복 수지층이, 비극성 비닐 모노머를 구성 단위로서 갖는 수지를, 상기 피복 수지층의 전량(全量)에 대하여 50몰%이상 함유하고, 상기 비극성 비닐 모노머가, 지환기를 측쇄에 갖는 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르인
    정전하상 현상용 현상제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복 수지층이 시안 색재(色材)를 함유하는 정전하상 현상용 현상제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피복 수지층이 430nm이상 550nm이하의 파장부분(波長部分)에 투과율의 메인 피크(mainpeak)를 갖는 정전하상 현상용 현상제.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르가 시클로헥실아크릴레이트 및/또는 시클로헥실메타크릴레이트인 정전하상 현상용 현상제.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성체 입자가 페라이트인 정전하상 현상용 현상제.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복 수지층에 수지 입자 및/또는 도전성(20℃에서의 체적 저항율: 102Ωcm이하)입자가 분산되어 있는 정전하상 현상용 현상제.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 피복 수지층이 상기 수지 입자를 함유하고, 상기 수지 입자의 평균 입경이, 0.1μm이상 2μm이하인 정전하상 현상용 현상제.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복 수지층이 시안 색재를 함유하고, 상기 피복 수지층 전량(全量)에 대한 시안 색재의 함유량(율)이, 0.1질량%이상 30질량%이하인 정전하상 현상용 현상제.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어의 형상 계수(SF1)의 평균치가 100이상 120이하인 정전하상 현상용 현상제.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어의 미분측 입도분포 및 캐리어의 조분측 입도분포가 함께 1.00이상 1.20이하인 정전하상 현상용 현상제.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 전체의 104V/cm의 전계하에서의 자기 브러시의 상태에서의 전기저항이 108Ωcm이상인 정전하상 현상용 현상제.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 토너가 90℃이상 150℃이하의 연화점을 갖는 결착수지를 포함하는 정전하상 현상용 현상제.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 토너가 55℃이상 75℃이하의 유리전이온도를 갖는 결착수지를 포함하는 정전하상 현상용 현상제.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 토너가 8000이상 150000이하의 중량평균 분자량을 갖는 결착수지를 포함하는 정전하상 현상용 현상제.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 토너의 체적 평균 입도분포지표(GSDv)가 1.30이하인 정전하상 현상용 현상제.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 현상제를 수납하고 또한 화상 형성 장치에 탈착되는 정전하상 현상용 현상제 카트리지로서, 상기 화상 형성 장치가 정전 잠상 유지체와 상기 정전 잠상 유지체 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 상을 형성하는 현상 수단을 포함하고, 상기 카트리지가 상기 현상제를 상기 현상 수단에 공급하는 정전하상 현상용 현상제 카트리지.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 정전하상 현상용 현상제를 수납하고 또한, 정전 잠상 유지체, 상기 정전 잠상 유지체 표면을 대전시키는 대전 수단, 정전 잠상 유지체 표면에 형성된 정전 잠상을 상기 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 토너 상을 형성하는 현상 수단, 및 상기 정전 잠상 유지체 표면에 잔존한 토너를 제거하는 청소 수단으로 이루어지는 군(group)으로부터 선택되는 적어도 일종(一種)을 적어도 구비하는 프로세스 카트리지.
  20. 착색 토너 상 형성 수단과, 투명 토너 상 형성 수단과, 정착 수단을 구비하는 화상 형성 장치로서,
    상기 착색 토너 상 형성 수단이,
    제 1 정전 잠상 유지체,
    상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 제 1 대전 수단,
    대전된 상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 제 1 정전 잠상 형성 수단,
    상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 정전 잠상을, 착색 토너를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너 상을 형성하는 제 1 현상 수단, 및
    상기 제 1 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 착색 토너 상을 기록 매체에 전사하는 제 1 전사 수단을 포함하고,
    상기 투명 토너 상 형성 수단이,
    제 2 정전 잠상 유지체,
    상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면을 대전하는 제 2 대전 수단,
    대전된 상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상에 정전 잠상을 형성하는 제 2 정전 잠상 형성 수단,
    상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 정전 잠상을, 투명 토너를 포함하는 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 투명 토너 상을 형성하는 제 2 현상 수단, 및
    상기 제 2 정전 잠상 유지체 표면상의 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 전사하는 제 2 전사 수단을 포함하고,
    상기 정착 수단이,
    상기 착색 토너 상 및 상기 투명 토너 상을 기록 매체에 정착하는 화상 형성 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 정착 수단에서의 정착 속도가 240mm/s이상 600mm/s이하인 화상 형성 장치.
KR1020090085548A 2009-01-14 2009-09-10 정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 KR101282274B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-005515 2009-01-14
JP2009005515A JP4666077B2 (ja) 2009-01-14 2009-01-14 静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100083691A KR20100083691A (ko) 2010-07-22
KR101282274B1 true KR101282274B1 (ko) 2013-07-10

Family

ID=42319321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090085548A KR101282274B1 (ko) 2009-01-14 2009-09-10 정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8592122B2 (ko)
JP (1) JP4666077B2 (ko)
KR (1) KR101282274B1 (ko)
CN (1) CN101782728B (ko)
AU (1) AU2009215215B2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5361503B2 (ja) * 2008-05-09 2013-12-04 キヤノン株式会社 画像形成システム
JP5617446B2 (ja) * 2009-10-02 2014-11-05 株式会社リコー 電子写真用トナー及び画像形成装置
CN102445881B (zh) * 2010-10-05 2014-07-02 株式会社东芝 图像形成装置及图像形成方法
US9134640B2 (en) 2011-05-13 2015-09-15 Xerox Corporation Clear styrene emulsion/aggregation toner
JP6757651B2 (ja) * 2016-11-21 2020-09-23 株式会社沖データ 画像形成装置
JP7127261B2 (ja) * 2017-09-27 2022-08-30 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置、及び画像形成方法
JP2019061096A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、現像剤セット、及び画像形成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004354631A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Kyocera Mita Corp シアン現像剤用キャリヤ
JP2005055832A (ja) 2003-08-07 2005-03-03 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像装置、及び、画像形成方法
JP2007011293A (ja) 2005-06-01 2007-01-18 Canon Inc 画像形成装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048136A (en) * 1973-07-07 1977-09-13 Mitsui Toatsu Kagaku Kabushiki Kaisha (Mitsui Toatsu Chem., Inc.) Metallic tone powder coating composition
JPS5950062B2 (ja) * 1976-11-09 1984-12-06 株式会社リコー 電子写真乾式トナ−用樹脂被覆キヤリヤ−
JPS6396667A (ja) * 1986-10-14 1988-04-27 Fujitsu Ltd 磁性カラ−キヤリア
US5631116A (en) * 1993-08-23 1997-05-20 Konica Corporation Carrier for electrophotographic use
EP0886186B1 (en) * 1997-06-18 2003-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Image forming method and use of a specific developer in an image forming apparatus
JP3684073B2 (ja) * 1997-06-18 2005-08-17 キヤノン株式会社 画像形成方法及び画像形成装置
US6312862B1 (en) * 1998-11-06 2001-11-06 Canon Kabushiki Kaisha Two-component type developer and image forming method
JP3902943B2 (ja) * 2001-11-19 2007-04-11 キヤノン株式会社 現像剤及び画像形成方法
US7384722B2 (en) 2003-06-23 2008-06-10 Ricoh Company Limited Method for preparing functional particulate organic material, toner using the functional particulate organic material, and image forming method and apparatus using the toner
JP2006171100A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Canon Inc 画像形成装置
JP4978127B2 (ja) 2006-09-20 2012-07-18 富士ゼロックス株式会社 静電荷現像用不可視トナー、並びに、これを用いた静電荷現像用現像剤、静電荷現像用現像剤カートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
KR101330635B1 (ko) * 2006-12-26 2013-11-25 삼성전자주식회사 투명토너를 채용한 전자사진방식 화상형성장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004354631A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Kyocera Mita Corp シアン現像剤用キャリヤ
JP2005055832A (ja) 2003-08-07 2005-03-03 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像装置、及び、画像形成方法
JP2007011293A (ja) 2005-06-01 2007-01-18 Canon Inc 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8592122B2 (en) 2013-11-26
CN101782728B (zh) 2012-12-12
AU2009215215A1 (en) 2010-07-29
US20100178603A1 (en) 2010-07-15
JP2010164681A (ja) 2010-07-29
AU2009215215B2 (en) 2011-06-30
CN101782728A (zh) 2010-07-21
KR20100083691A (ko) 2010-07-22
JP4666077B2 (ja) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5228753B2 (ja) トナーセット、静電潜像現像剤セット、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
KR101282274B1 (ko) 정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치
US9176411B2 (en) Electrostatic charge image developing toner, toner container, and image forming apparatus
US9052627B2 (en) Toner for electrostatic charge image development, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge and image forming device
US20130071781A1 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US8828634B2 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP5407377B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び、画像形成装置
AU2009201938A1 (en) Electrostatic charge image developing toner and method of producing the same, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, and image forming device
US20120052430A1 (en) Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, image forming method, toner cartridge, process cartridge, and image forming apparatus
KR20120104914A (ko) 정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상제, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및, 화상 형성 방법
US10394151B2 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, and toner cartridge
JP5309986B2 (ja) 補給用現像剤セット、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US8563205B2 (en) Magenta toner, developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US8790858B2 (en) Electrostatic charge image developing carrier, electrostatic charge image developer, developer cartridge, process cartridge, and image forming apparatus, image forming method
JP2013156592A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP2010169992A (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
US10067437B2 (en) Electrostatic charge image developer, process cartridge, and image forming apparatus
US9389527B2 (en) Inorganic particle, electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, developer cartridge, process cartridge, and image forming apparatus
JP2014164186A (ja) 静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP7063025B2 (ja) トナー、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置および画像形成方法
US9904191B1 (en) Electrostatic charge image developing toner set, electrostatic charge image developer set, and toner cartridge set
KR20130096141A (ko) 투명 토너 및 그것을 사용하여 형성된 토너상, 정전잠상 현상제, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및, 화상 형성 방법
US9891577B2 (en) Image forming apparatus and image forming method using a toner carrier containing silicon derived from silica and silicone oil
JP2022016995A (ja) 静電荷像現像用トナーおよび画像形成方法
JP2012042605A (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、画像形成方法、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び外添剤

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160527

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180619

Year of fee payment: 6