KR101337062B1 - 정전하상 현상용 토너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토너 재료에 특별한 것을 사용하는 등, 생산 비용에 영향을 주는 대응을 행하지 않고, 신속한 프린트 작성을 행하는 소형의 컬러 화상 형성 장치에 사용 가능한 정전하상 현상용 토너를 제공한다.

본 발명은 적어도 수지 및 착색제를 함유하여 이루어지며, 정전하상 현상용 토너 중에 다가 유기산 또는 그의 염을 12 내지 984 ppm 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너에 관한 것이다.

정전하상 현상용 토너, 다가 유기산, 착색제, 비닐 중합체

Description

정전하상 현상용 토너 {Toner for Developing Electrostatic Image}

도 1은 비자성 1 성분 토너 현상용 현상기의 일례를 나타내는 개요 단면도.

도 2는 본 발명의 토너를 이용하여 풀 컬러의 화상 형성을 행하는 풀 컬러 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개요 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

T: 토너

2: 현상 슬리브

3: 호퍼

4: 공급 롤러

5: 토너 규제 블레이드

7: 바이어스 전원

10: 감광체 드럼

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-214629호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-46117호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2000-235280호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2000-347445호 공보

본 발명은 전자 사진 방식의 화상 형성에 사용되는 정전하상 현상용 토너에 관한 것이다.

레이저 프린터나 MFP(멀티펑션 프린터; 다기능 복합형 프린터) 등으로 대표되는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 의한 컬러 화상 형성의 필요성은 금후 더 확대될 것으로 보인다. 또한, 보급을 한층 더 실현하는 데에 있어서 콤팩트성이나 메인터넌스성도 요구되고, 이러한 필요성을 충족시키는 컬러 화상 형성 장치로서, 캐리어를 사용하지 않고 화상 형성할 수 있는 1 성분계 현상제를 이용한 것이 주로 사용되었다. 1 성분계 현상제를 이용하는 화상 형성 방법은, 예를 들면 정전 잠상 담지체 상에 형성된 잠상을 현상 롤러 등의 현상제 담지체에 의해 반송, 공급된 토너로 이루어지는 1 성분 현상제로 현상하고, 형성된 토너상을 전사재에 전사하고, 전사재 상의 토너상을 열 정착하는 방법이 알려져 있다.

또한, 최근의 토너의 기술 동향을 보면, 수지 입자를 수계 매체 중에서 응집시키는 공정을 거쳐 제조되는, 소위 중합 토너의 개발이 놀랍다. 중합 토너는 그의 제조 공정에서 작은 입경이며 형상이나 입도 분포가 고른 것을 제조하는데 적합하고, 회화적(pictorial) 화상 형식에 최적인 토너를 제공하는 것이 가능하다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

그런데, 화상 형성 장치의 콤팩트화에 따른 장치에 사용되는 현상 장치도 보 다 소형인 것이 사용되고, 소형의 현상 장치일수록 교반 부재나 박층 형성 부재로부터의 충격을 보다 강하게 토너에 주기 때문에 현상 장치 내에서의 토너의 파쇄가 우려되었다. 토너의 파쇄에 의해 발생하는 미분은 현상 롤러 표면에 부착되어 필르밍(filming)을 유발하며 토너 비산의 원인이 된다. 따라서, 1 성분계 토너의 파쇄 방지를 목적으로 한 기술로서, 예를 들면 수계 매체 중에서의 입자 형성을 거쳐 연화점과 입자 경도 및 원형도 계수의 평균치가 특정된 토너를 제작하는 기술이 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

그러나, 이들 조건을 동시에 충족시키는 토너 구성 재료를 구하려고 하면, 수지 등의 종류가 한정되며 토너의 생산 비용에 영향을 주었다.

또한, 사무실에서의 회의 자료 작성이나 POP 광고의 제조 등, 신속한 풀 컬러 화상 형성이 요구되는 기회도 많아지고 있다. 콤팩트한 컬러 프린터에서 고속 프린트를 행하는 경우, 토너에는 신속하며 안정한 대전 개시 성능이 요구된다. 이 필요성에 대응한 기술로서, 예를 들면 혼련, 분쇄 공정을 거쳐 제조되며 폴리에스테르 수지, 착색제, 대전 제어제 및 산화형 폴리올레핀 왁스로 이루어지는 토너에 의해 신속한 대전 개시를 가능하게 한 기술이 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조).

그러나, 상기 특허 문헌 3에 개시된 토너도 구성 재료가 한정되고, 토너의 생산 비용에 대한 영향은 부정되지 않으며, 또한 연속 프린트를 행하면 챠지업에 의해 서서히 화상 농도가 저하되어 가는 경향을 가지고 있었다.

연속 프린트에 따른 농도 저하를 방지하는 기술로서, 예를 들면 플러스 대전 제어 수지와 마이너스 대전 제어 수지를 조합하여 중합 토너를 제조함으로써, 수성 현탁 매체 중에서 단량체 조성물의 액적을 안정화시켜 입경 분포가 날카로운 소직경 토너를 얻을 수 있도록 한 기술이 있다(예를 들면, 특허 문헌 4 참조).

그러나, 이 기술도 대전 제어 수지가 특정한 것이기 때문에, 토너의 생산 비용에 대한 영향을 무시할 수 없었다.

상술한 바와 같이, 생산 비용을 우려하지 않고 신속한 프린트 작성을 행하는 콤팩트한 컬러 화상 형성 장치에 대응 가능한 정전하상 현상용 토너를 얻을 수 있는 방법이 요구되었다.

본 발명은 컬러 화상 형성용 정전하상 현상용 토너로서 사용하였을 때에 강한 충격을 끊임없이 받더라도 파쇄되지 않는 내구성을 가짐과 동시에 프린트 작성 조건이나 장치의 설치 환경의 영향을 받지 않고서 언제나 신속한 대전 개시 성능을 발현하는 것이 가능한 토너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제는 하기 구성을 채용함으로써 달성된다.

1. 적어도 수지 및 착색제를 함유하여 이루어지며, 정전하상 현상용 토너 중에 다가 유기산 또는 그의 염을 12 내지 984 ppm 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

2. 상기 1에 있어서, 상기 다가 유기산이 폴리카르복실산인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

3. 상기 1 또는 2에 있어서, 상기 다가 유기산이 옥소산인 것을 특징으로 하 는 정전하상 현상용 토너.

4. 상기 1 또는 2에 있어서, 상기 다가 유기산이 아미노산인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 정전하상 현상용 토너가 나트륨 원소를 4 내지 90 ppm 및 2가 또는 3가의 금속 원소를 600 내지 1650 ppm 함유하는 것임을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

6. 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 수지 중에 비닐 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

7. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 정전하상 현상용 토너가 비자성 1 성분 방식의 화상 형성 방법에 이용되는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명은 다가 유기산 또는 그의 염을 특정량 함유하여 이루어지는 정전하상 현상용 토너(이하, 간단하게 토너라고 함)에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 상술한 다가 유기산 또는 그의 염을 함유시킴으로써 소형 현상 장치내에서 가해지는 충격에 견딜 수 있는 견고한 토너가 얻어지는 것을 발견하였다. 이와 같은 고내구성 토너가 얻어지는 이유는 분명하지 않지만, 아마도 토너에 함유시킨 다가 유기산이나 다가 유기산의 염이 다관능기의 작용 등에 의해, 응집된 입자 표면에 안정한 반발 전하를 형성하였기 때문이라고 추측된다. 즉, 응집 입자 표면에 반발 전하가 형성됨으로써, 응집 입자 표면이 수계 매체 중에 존재 하는 물질을 취입(取入)하기 어려워지고, 불순물이 함유되지 않는 만큼 응집 입자 사이에 강고한 결합력(응집력)이 생기게 된 것으로 추측된다. 종래 기술에 있어서는 토너 입자를 형성하는 수계 매체 중에 도데실황산나트륨 등의 이온성 계면 활성제가 존재하였지만, 응집제를 첨가하면 이들 계면 활성제가 실활되어 토너 표면에 반발 전하를 형성하는 것이 곤란해진다. 그 결과, 응집 입자 표면에 수계 매체 중의 물질이 용이하게 취입되어 응집 입자 사이의 결합력을 저해하는 것과 같은 불순물로서 작용하는 것도 미량 취입된 것으로 추측된다. 이와 같이, 수지 입자의 응집 공정에서 다가 유기산이나 다가 유기산의 염을 첨가함으로써 응집 입자 표면에 반발 전하를 형성하여 응집 입자 사이의 결합력을 강화시킨다는 기술 사상은 종래 기술로부터 당업자가 용이하게 시사, 동기 부여를 받아 발견되는 것은 아니라고 사료된다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 토너는 상기 토너 중에 다가 유기산 또는 그의 염을 12 내지 984 ppm 함유하는 것을 특징으로 한다.

이들 화합물의 분자량은 47 내지 l500, 바람직하게는 120 내지 1000이다.

본 발명에서 말하는 다가 유기산은 1 분자에 대하여 양성자를 2개 이상 공여할 수 있는 화합물 또는 전리 지수 pKa값을 2 이상 갖는 화합물로 한다.

폴리카르복실산이란 1 분자 중에 카르복실기를 2개 이상 갖는 화합물을 말하며, 특히 탄소수가 12 이하인 것이 바람직하다.

옥소산이란 1 분자에 카르복실기와 수산기를 갖는 화합물이고, 본 발명에서 는 다가 유기산의 카테고리에 포함된다.

아미노산이란 1 분자에 카르복실기와 아미노기를 갖는 것이며, 아미노기는 이미노기도 포함한다.

여기서, 다가 유기산이란 산의 전리 지수 pKa를 2 이상 갖는 유기산(산성을 나타내는 유기 화합물)을 말하는 것이다.

이들 화합물은 구조 중에 해리성 관능기를 갖는 것이다. 해리성 관능기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 폴리카르복실산, 옥소산, 아미노산, 술폰산 화합물, 아미노산 화합물, 인산 화합물, 황산 화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 수계 매체 중에서 해리함으로써 적어도 2 이상의 전리 지수 pKa를 갖는 것이다. 본 발명에서는 상기 다가 유기산 중에서도 폴리카르복실산, 옥소산, 아미노산이 특히 바람직하다.

본 발명에서는 상술한 다가 유기 산 화합물의 해리성 관능기에 금속 이온이 결합하여 금속염을 형성한 것도 사용 가능하다. 금속염으로서는, 예를 들면 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속이라 불리는 1가 금속이 바람직하다.

이하에 본 발명에 사용 가능한 다가 유기 산 화합물의 구체적인 예를 예시한다. 또한, (1-1) 내지 (1-25), (7-1) 내지 (7-7)에 나타내는 화합물이 폴리카르복실산에 해당하는 것이고, (2-1) 내지 (6-2)에 나타내는 화합물이 옥소산에 해당하는 유기 화합물에 해당하는 것이고, (8-1) 내지 (10-8)에 나타내는 화합물이 아미노산에 해당하는 유기 화합물이다.

또한, 다가 유기 산 화합물 중 카르복실기나 수산기 중의 H 원자 대신에 상술한 금속 원자로 대체된 것이 본 발명에 따른 다가 유기 산 화합물의 염에 상당하는 것이다.

상기 예시 화합물 중에서 본 발명에 바람직하게 사용되는 화합물로서는 (2-1), (2-4), (3-1), (5-1), (6-1), (6-2), (9-2), (9-3), (10-1), (10-8)을 들 수 있다.

토너 중에 함유하는 다가 유기산 또는 그의 염의 양은 하기 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.

1. 측정하는 토너에 대하여 하기 <1-1> 내지 <1-2>의 추출 조작을 행한다.

<1-1> 토너 500 mg에 1 N의 염산을 포함하는 메탄올 용액 10 ml를 첨가하여 15 분간 초음파 분산기에 적용한다.

<1-2> 이것을 메쉬 0.2 ㎛의 크로마토 디스크로 여과하여 여과액을 초순수로 10배로 희석한다.

2. 상기 <1-2>에서 얻어진 수용액을 하기 <2-1>의 조건에서 이온 크로마토그래피에 의해 분석한다. 얻어진 피크에 대한 구조 결정은 분취 후 통상법에 의해 구조 결정을 행한다. 구체적으로는 질량 분석(mass spectrometry), 핵 자기 공명 분석법(NMR)에 의해 표준 샘플과의 보유(retention) 시간의 일치로 행한다. 구조 결정을 할 수 있다면, 동 구조의 표준 샘플에 의해 검량선을 제조한다. 또한, 피크 면적의 비교로부터, 얻어진 토너로부터의 추출액의 농도로 환산하여 토너에 포함되는 다가 유기산의 양을 구한다. 또한, 복수개의 다가 유기산이 포함되는 경우에는, 그의 합을 토너에 포함되는 다가 유기산의 양으로 한다.

<2-1> 이온 크로마토그래피 장치 조건

검출: UV 210 nm

칼럼: 도소 제조 ODS-80TM 4.6×250 mm

+ 도소 제조 ODS-80TM 4.6×150 mm

유속: 0.5 ml/분

이동상: 5 mM 인산이수소암모늄(pH=2.4)

칼럼 온도: 25 ℃

분석량: 20 ㎕

분석 시간: 45 분

또한, 이동상은 인산이수소암모늄(특급) 1.15 g을 이온 교환수 1980 g에 용해시키고, 85 질량％ 정인산으로 pH 2.40으로 맞추고, 이온 교환수를 더 첨가하여 2000 g으로 만들어 잘 교반하여 제조한 것이다.

본 발명의 토너는 상기 토너 중에 나트륨 원소를 4 내지 90 ppm 함유한 것이 바람직하다.

본 발명의 토너는 상기 토너 중에 2가 또는 3가의 금속 원소를 600 내지 1650 ppm 함유한 것이 바람직하다. 2가의 금속 원소로서는 칼슘, 마그네슘, 망간, 구리 등을 들 수 있다. 3가의 금속 원소로서는 알루미늄, 철 등을 들 수 있다.

다음에, 본 발명의 토너의 물성에 대하여 설명한다.

(부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀))

본 발명의 토너의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)은 3 내지 9 ㎛인 것이 바람직하다.

토너의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)이나 부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수는 콜터 멀티사이저 3(베크만ㆍ콜터사 제조)에 데이터 처리용 컴퓨터 시스템(베크만ㆍ콜터사 제조)를 접속한 장치를 이용함으로써 측정, 산출할 수 있다.

측정 순서로서는 토너 0.02 g을 계면 활성제 용액 20 ml(토너의 분산을 목적 으로 하여, 예를 들면 계면 활성제 성분을 포함하는 중성 세제를 순수한 물로 10배희석한 계면 활성제 용액)로 친화시킨 후, 초음파 분산을 1 분간 행하여 토너 분산액을 제조한다. 이 토너 분산액을 샘플 스탠드 내의 ISOTONII(베크만ㆍ콜터사 제조)에 들어있는 비이커에, 측정 농도 8 질량％가 될 때까지 피펫으로 주입하고, 측정기 카운트를 2500개로 설정하여 측정한다. 또한, 콜터 멀티사이저의 개구(aperture) 직경은 50 ㎛인 것을 사용한다.

(부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수)

본 발명의 토너의 부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수는 8 내지 21 ％인 것이 바람직하고, 10 내지 19 ％인 것이 보다 바람직하다.

부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수는 하기 수학식으로부터 산출된다.

부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수(％)=(S₂/Dn)×1OO(식 중, S₂는 부피 기준의 입도 분포에 있어서의 표준 편차를 나타내고, Dn은 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)을 나타냄)

(평균 원형도)

본 발명의 토너의 평균 원형도는 0.951 내지 0.990인 것이 바람직하다.

토너의 원형도는 하기 수학식으로 정의된다.

원형도=(입자상과 동일한 투영 면적을 갖는 원의 주위 길이)/(입자 투영상의 주위 길이)

또한, 평균 원형도는 각 입자의 원형도를 더한 값을 전체 입자수로 나누어 산출한 값이다.

토너의 원형도는 「FPIA-2100」(Sysmex사 제조)를 이용하여 측정한 값이다. 구체적으로는 토너를 계면 활성제가 들어간 수용액으로 친화시키고, 초음파 분산 처리를 1 분간 행하여 토너를 분산시킨 후, 「FPIA-2100」을 이용하여 측정을 행한다. 측정 조건은 HPF(고배율 촬상) 모드로 설정하여 HPF 검출수를 3000 내지 10000개의 적정 농도로 하여 측정하는 것이다.

(파쇄 강도 지수)

본 발명에 있어서는 토너 입자의 파쇄에 대한 강도를 파쇄 강도 지수로 평가한다.

파쇄 강도 지수란 토너 입자의 파쇄 용이성을 나타내는 지수이며, 구체적으로는 하기의 측정 방법에 의해 구해지는 지수를 말한다.

측정 방법

토너(자료) 30 g과 유리 비드「GB503M」(도시바 발로티니사 제조, 평균 입경: 2 mm) 100 g을 2 L의 폴리에틸렌 포트에 넣고, 터블러 믹서에 의해 60 초간 혼합 교반한 후, 330 메쉬의 시험체로 유리 비드를 분리 제거한다. 또한, 체로 회수한 전체 토너 중의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀) 2 내지 4 ㎛ 입자의 부피 비율(％)을 측정하여 하기 식에 의해 산출한다.

파쇄 강도 지수=(N-N₀)/60

(식 중, N은 혼합 교반 후에 있어서의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀) 2 내지 4 ㎛ 입자의 부피％이고, N₀은 혼합 교반 전의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀) 2 내지 4 ㎛ 입자의 부피％이다.)

입자의 부피％는 상기 콜터 멀티사이저 3(베크만ㆍ콜터사 제조)을 이용하여 측정하여 산출한 값이다. 또한, 콜터 멀티사이저의 개구 직경은 30 ㎛인 것을 사용한다.

(토너의 제조 방법)

본 발명에 따른 토너의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 유화 중합법에 의해 수지 입자를 형성하고, 그 수지 입자를 응집시키는 공정을 거쳐 토너를 제조하는 제조 방법이 대표적인 것이다.

수지 입자를 응집시키는 공정을 거쳐 토너를 제조하는 토너의 제조 방법의 일례에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 토너의 제조 방법에서는 이하의 공정을 거쳐 제조된다.

(1) 중합성 단량체를 중합하여 수지 입자 분산액을 제조하는 중합 공정

(2) 수지 입자나 착색제 입자 등의 토너 입자 구성 재료를 수계 매체 중에서 응집시킴으로써 토너의 모체가 되는 토너 입자 중간체를 형성하는 응집 공정(이하, 수지 입자를 응집시키는 공정이라 함)

(3) 수지 입자를 응집시키는 공정에 이어 가열 교반을 행하여, 토너 입자 중간체를 구성하는 재료의 융합을 완료시킴과 동시에 형상을 제어하는 형상 제어 공 정

(4) 생성된 토너 입자 중간체를 수계 매체 중으로부터 고액 분리시킴과 동시에 토너 입자 중간체 표면의 세정을 행하는 고액 분리ㆍ세정 공정

(5) 고액 분리ㆍ세정 공정에서의 처리를 행한 토너 입자 중간체를 건조시키는 건조 공정

(6) 건조 처리된 토너 입자 중간체에 외부 첨가제를 첨가하는 등에 의해 화상 형성에 사용 가능한 토너로 하는 외부 첨가제 처리 공정을 갖는 것이다.

이하, 각 공정에 대하여 구체적으로 설명한다.

[중합 공정]

중합 공정의 바람직한 일례에서는, 계면 활성제를 함유한 수계 매체 중에 라디칼 중합성 단량체 용액을 첨가하고, 기계적 에너지를 가하여 액적을 형성시키며, 이어서 수용성 라디칼 중합 개시제로부터의 라디칼에 의해 상기 액적 중에서 중합 반응을 진행시킨다. 또한, 상기 수계 매체 중에 핵 입자로서 수지 입자를 첨가해둘 수도 있다.

중합은 연쇄 이동제의 양을 변화시켜 몇 단계로 나누어 분자량 분포를 제어하는 것이 바람직하다. 이 중합 공정에 의해 수지 입자가 얻어진다.

이러한 수지 입자는 이형제(왁스)를 포함할 수도 있고, 또는 착색제를 포함할 수도 있다. 착색된 수지 입자는 착색제를 함유하는 단량체 조성물을 중합 처리함으로써 얻어진다.

또한, 착색되지 않은 수지 입자를 사용하는 경우에는, 후술하는 응집 공정에 서 수지 입자 분산액에 착색제 입자 분산액을 첨가하고, 수지 입자와 착색제 입자를 응집시킴으로써 토너 입자 중간체(토너 모체)로 할 수 있다.

[수지 입자를 응집시키는 공정]

이 공정은 본 발명에 있어서의 「수계 매체 중에서 수지 입자를 응집시켜 입자를 성장시키는 공정」에 해당하는 것이다. 또한, 본 발명에서는 이 공정, 즉 수지 입자의 응집이 진행되고 있는 상태에서 다가 유기산 또는 그의 염 중, 적어도 하나를 수계 매체 중에 첨가한다. 이 공정에서는 중합 공정에서 생성된 수지 입자를 착색제 입자 등의 토너 입자 구성 재료와 응집시킴으로써 토너 입자 중간체(외부 첨가제 처리 등의 최종 처리에 의해 토너로서의 기능이 부여되기 전의 입자, 토너 모체, 착색 입자라고도 함)를 형성시킨다. 또한, 이 공정에서는 응집과 동시에 응집된 입자끼리를 열 등의 작용에 의해 견고하게 결합시키는 융합(융착)도 행해진다.

수지 입자 및 착색제 등의 융합 또는 융착은 응집과 함께 진행시키는 것이 바람직하다. 그 외에 응집이 완결되고 나서 가열 등의 수단에 의해 단숨에 융합시킬 수도 있다.

구체적으로는, 2가 또는 3가의 염을 수계 매체 중에 첨가함으로써 수지 입자나 착색제 입자 등의 입자 사이에서의 정전 반발력이 완화되는 결과, 응집이 가능해지고, 이들 입자끼리가 응집됨과 동시에 성장하여 토너 입자 중간체가 형성된다. 응집된 입자끼리는 열 등의 작용을 받아 결합함으로써 융합된다. 이렇게 하여 토너 입자 중간체의 형성 및 성장이 행해진다.

다가 유기산 또는 그의 염의 첨가량은 수계 매체 100 질량부에 대하여 0.8 내지 2.8 질량부가 바람직하다. 상기 첨가량으로 함으로써, 본 발명의 효과를 보다 확실하게 발현하는 것이 가능하다.

수지 입자를 응집시키는 공정에 대하여 더욱 설명한다. 수지 입자를 응집시키는 공정에서는, 상술한 대로 중합 공정에서 생성된 수지 입자나 착색제 입자 등을 응집시킴과 동시에 수지 입자의 유리 전이 온도 이상의 온도 환경하에서 입자를 융합시킨다.

입자의 응집은 수지 입자의 유리 전이 온도 이하에서 수지 입자 분산액이나 착색제 입자 분산액을 혼합하고, 입자의 응집을 행하면서 온도를 올려 응집시킨 입자를 융합(융착)시킴과 동시에 입자의 응집을 진행시키는 방법이 있다. 이 방법에 따르면, 입자를 성장시키면서 융합을 진행시킬 수 있기 때문에, 입자 형상과 입경 분포를 균일하게 제어하기 쉬운 장점을 갖는다.

이러한 관점에서, 수지 입자를 응집시키는 공정에서는 응집과 융합(융착)을 병행하여 진행시켜 목적하는 입경까지 성장시킴과 동시에, 필요에 따라서 입자 형상을 제어하기 위해서 가열을 계속하는 소위 「염석/융착법」이라 불리는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 말하는 「수계 매체」란, 주성분(50 질량％ 이상)이 물을 포함하는 것을 말한다. 물 이외의 성분으로서는, 물에 가용성인 유기 용매를 들 수 있고, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤 등을 들 수 있다.

또한, 입자의 응집은 2가의 염을 비롯한 금속염을 첨가함으로써 촉진된다. 응집을 촉진시키는 금속염으로서는, 예를 들면 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 1가의 알칼리 금속염, 칼슘, 마그네슘, 망간, 구리 등의 2가 금속염, 알루미늄, 철 등의 3가 금속염 등을 들 수 있다. 구체적으로는 염화나트륨, 염화칼륨, 염화리튬, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화아연, 황산구리, 황산마그네슘, 황산망간 등을 들 수 있다. 이들 염을 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수도 있다.

이들 금속염 중에서도 특히 2가의 금속염은 적은 첨가량으로 응집을 진행시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

이들 금속염의 첨가량은, 금속염의 농도가 수계 매체 중에서 임계 응집 농도이상이 되도록 첨가하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 임계 응집 농도의 1.2배 이상, 바람직하게는, 1.5배 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 여기서, 「임계 응집 농도」란, 수성 분산물의 안정성에 따른 지표이다. 임계 응집 농도는, 예를 들면 오까무라 세이조 외 저서「고분자 화학, Vol 17, 601 페이지 (1960)(고분자학회편)」에 기재된 방법 등에 의해 상세하게 산출할 수 있다. 또한, 목적으로 하는 응집용 분산액에 원하는 염을 농도를 변화시켜 첨가하고, 그 응집용 분산액의 ζ(제타)전위를 측정하여, 이 값이 변화하는 염 농도를 임계 응집 농도로서 산출하는 것도 가능하다.

또한, 수지 입자를 응집시키는 공정에서는 수지 입자나 착색제 입자와 함께 왁스나 정착 보조제, 대전 제어제 등의 토너 입자 구성 재료를 응집시키는 것도 가 능하다.

[형상 제어 공정]

본 발명에 따른 토너의 제조 방법에서는 상술한 수지 입자를 응집시키는 공정에서 다가 유기산 또는 그의 염을 첨가시킨 후에도 이어서 가열 교반을 계속하여 토너 입자 중간체(토너 모체)의 형상을 제어하였다. 즉, 가열 교반 시간을 길게 함으로써 토너 입자 중간체(토너 모체)의 형상을 구형에 가까운 것으로 제어하는 것이 가능하다.

[고액 분리ㆍ세정 공정]

고액 분리ㆍ세정 공정에서는 상기 공정에서 소정 온도까지 냉각된 토너-입자 중간체(토너 모체)의 분산액으로부터 상기 토너 입자 중간체(토너 모체)를 고액 분리하는 고액 분리 처리와, 고액 분리된 토너 케익(젖은 상태에 있는 토너 입자 중간체(토너 모체)를 케익 형상으로 응집시킨 괴상물)으로부터 계면 활성제나 염석제 등의 불필요물을 제거하는 세정 처리가 실시된다.

세정 처리는 여과액의 전기 전도도가 10 μS/cm가 될 때까지 물 세정한다.

여기에, 고액 분리, 세정 방법으로서는 원심 분리법, 누체(nutsche) 등을 사용하여 행하는 감압 처리법, 필터 압착 등을 사용하여 행하는 방법 등 특별히 한정되지 않는다.

[건조 공정]

건조 공정은 세정 처리된 토너 입자 중간체를 건조 처리하는 공정이다. 건조 공정에서는 통상적으로 토너 케익 상태에서 건조 처리가 행해진다. 이 공정에 서 사용되는 건조기로서는 분무 건조기, 진공 동결 건조기, 감압 건조기 등을 들 수 있고, 정치 선반(棚) 건조기, 이동식 선반 건조기, 유동층 건조기, 회전식 건조기, 교반식 건조기 등을 사용하는 것이 바람직하다. 건조된 토너 입자 중간체의 수분은 5 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 질량％ 이하이다. 또한, 건조 처리된 토너 입자 중간체(토너 모체)끼리가 입자간 인력으로 약하게 응집되어 있는 경우에는, 상기 응집체를 해쇄 처리할 수도 있다. 여기서 해쇄 처리 장치로서는, 제트 밀, 헨쉘 믹서, 카피 밀, 식품 가공기 등의 기계식 해쇄 장치를 사용할 수 있다.

[외부 첨가 처리 공정]

이 공정은 건조 처리된 토너 입자 중간체(토너 모체)에 외부 첨가제를 혼합하여 화상 형성에 사용 가능한 토너를 제조하는 공정이다.

외부 첨가제의 혼합 장치로서는 헨쉘 믹서, 카피 밀 등의 기계식 혼합 장치를 사용할 수 있다.

다음에 본 발명에서 사용되는 재료(소재)에 대하여 설명한다.

(결착 수지)

수지 입자를 구성하는 결착 수지는 중합성 단량체를 중합하여 제조한다. 중합에 사용되는 중합성 단량체로서는, 카르복실기를 갖는 중합성 단량체, 상기 카르복실기를 갖는 중합성 단량체와 조합하여 이용하는 중합성 단량체를 들 수 있다.

구체적으로는 카르복실기를 갖는 중합성 단량체로서, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산이소부틸, 메타 크릴산 t-부틸, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산스테아릴, 메타크릴산라우릴, 메타크릴산페닐, 메타크릴산디에틸아미노에틸, 메타크릴산디메틸아미노에틸 등의 메타크릴산에스테르 유도체, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소프로필, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 t-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산스테아릴, 아크릴산라우릴, 아크릴산페닐 등의 아크릴산에스테르 유도체, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드 등의 아크릴산 또는 메타크릴산 유도체를 들 수 있다.

또한, 카르복실기를 갖는 중합성 단량체와 조합하여 이용하는 중합성 단량체로서, 스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, α-메틸스티렌, p-페닐스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, p-n-도데실스티렌과 같은 스티렌 또는 스티렌 유도체, 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등의 올레핀류, 프로피온산비닐, 아세트산비닐, 벤조산비닐 등의 비닐에스테르류, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르 등의 비닐에테르류, 비닐메틸케톤, 비닐에틸케톤, 비닐헥실케톤 등의 비닐케톤류, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐 화합물, 비닐나프탈렌, 비닐피리딘 등의 비닐 화합물류를 들 수 있다.

또한, 수지를 구성하는 중합성 단량체로서 이온성 해리기를 갖는 것을 조합하여 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면 카르복실기, 술폰산기, 인산기 등의 치환기를 단량체의 구성기로서 갖는 것이며, 구체적으로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 신남산, 푸말산, 말레산모노알킬에스테르, 이타콘산모노 알킬에스테르, 스티렌술폰산, 아릴술포숙신산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 애시드포스포옥시에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 등의 다관능성 비닐류를 사용하여 가교 구조의 수지로 할 수도 있다.

또한, 유화 회합법을 이용하는 경우에는 수용성 라디칼 중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 수용성 중합 개시제로서는 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 아조비스아미노디프로판아세트산염, 아조비스시아노발레르산 및 그의 염, 과산화수소 등을 들 수 있다.

본 발명의 토너를 구성하는 수지의 분자량은 수평균 분자량(Mn)으로 1000 내지 100000, 중량 평균 분자량(Mw)으로 2000 내지 1000000인 것이 바람직하다. 토너를 구성하는 수지의 분자량은, 예를 들면 겔ㆍ투과ㆍ크로마토그래프법에 의해 산출하는 것이 가능하다.

여기서, 겔ㆍ투과ㆍ크로마토그래프법(이하, GPC라고 함)에 의한 분자량 측정에 대하여 설명한다.

구체적으로는 이하의 순서로 행해진다. 우선, 측정용 수지 1 mg에 대하여 테트라히드로푸란 용매를 1 ml 첨가하여 실온에서 마그네틱 교반기 등을 이용하여 교반을 행하고, 수지를 충분히 용해시켜 포어 크기 0.45 내지 0.50 ㎛의 멤브레인 필터로 여과하여 GPC 측정용 시료를 제조한다. 이어서, GPC의 측정 칼럼을 40 ℃로 가열 안정시킨 후, 테트라히드로푸란을 매분 1 ml의 속도로 흘려 1 mg/ml 농도의 측정 시료를 100 ㎕ 주입하여 측정한다. 측정 칼럼은 시판용 폴리스티렌 젤 칼럼을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 쇼와 덴꼬사 제조의 Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 806, 807의 조합이나 도소사 제조의 TSKgel G1000H, G2000H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H, TSK 가드 칼럼(guard column의 조합 등을 들 수 있다. 또한, 검출기로서는 굴절률 검출기(IR 검출기) 또는 UV 검출기를 이용할 수 있다.

수지 입자 중의 테트라히드로푸란 용해 성분의 수평균 분자량, 중량 평균 분자량은 스티렌 수지 환산 분자량으로 나타낸다. 스티렌 수지 환산 분자량은 스티렌 검량선으로부터 구한다. 스티렌 검량선은 단분산 폴리스티렌 표준 수지를 10점정도 측정하여 제조할 수 있다.

(착색제)

본 발명에 사용되는 착색제는 공지된 무기 또는 유기 착색제를 사용할 수 있다. 구체적인 착색제를 이하에 나타낸다.

흑색의 착색제로서는, 예를 들면 퍼니스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙, 서멀 블랙, 램프 블랙 등의 카본 블랙, 또한 마그네타이트, 페라이트 등의 자성분도 이용된다.

또한, 마젠타 또는 레드용 착색제로서는 C.I. 피그먼트 레드 2, C.I. 피그먼트 레드 3, C.I. 피그먼트 레드 5, C.I. 피그먼트 레드 6, C.I. 피그먼트 레드 7, C.I. 피그먼트 레드 15, C.I. 피그먼트 레드 16, C.I. 피그먼트 레드 48;1, C.I. 피그먼트 레드 53;1, C.I. 피그먼트 레드 57;1, C.I. 피그먼트 레드 122, C.I. 피그먼트 레드 123, C.I. 피그먼트 레드 139, C.I. 피그먼트 레드 144, C.I. 피그먼트 레드 149, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 178, C.I. 피그먼트 레드 222 등을 들 수 있다.

또한, 오렌지 또는 옐로우용 착색제로서는 C.I. 피그먼트 오렌지 31, C.I. 피그먼트 오렌지 43, C.I. 피그먼트 옐로우 12, C.I. 피그먼트 옐로우 13, C.I. 피그먼트 옐로우 14, C.I. 피그먼트 옐로우 15, C.I. 피그먼트 옐로우 74, C.I. 피그먼트 옐로우 93, C.I. 피그먼트 옐로우 94, C.I. 피그먼트 옐로우 138 등을 들 수 있다.

또한, 그린 또는 시안용 착색제로서는 C.I. 피그먼트 블루 15, C. I. 피그먼트 블루 15;2, C.I. 피그먼트 블루 15;3, C.I. 피그먼트 블루 15;4, C.I. 피그먼트 블루 16, C.I. 피그먼트 블루 60, C.I. 피그먼트 블루 62, C.I. 피그먼트 블루 66, C.I. 피그먼트 그린 7 등을 들 수 있다.

또한, 이들 착색제는 필요에 따라서 단독 또는 2개 이상을 선택하여 병용할 수도 있다. 또한, 착색제의 첨가량은 토너 전체에 대하여 1 내지 30 질량％, 바람직하게는 2 내지 20 질량％의 범위로 설정할 수 있다.

(연쇄 이동제)

수지의 분자량을 조정하기 위해서는, 일반적으로 사용되는 연쇄 이동제를 사용하는 것이 가능하다. 사용되는 연쇄 이동제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예 를 들면 n-옥틸머캅탄, n-도데실머캅탄, tert-도데실머캅탄 등의 머캅탄, n-옥틸-3-머캅토프로피온산에스테르 등의 머캅토프로피온산에스테르, 터피놀렌 및 α-메틸스티렌 이량체 등이 사용된다.

(왁스)

본 발명에 사용되는 왁스는 공지된 화합물을 사용할 수 있다.

이와 같은 것으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 폴리올레핀 왁스, 파라핀 왁스, 사솔 왁스 등의 장쇄 탄화수소계 왁스, 디스테아릴케톤 등의 디알킬케톤계 왁스, 카르나우바 왁스, 몬탄 왁스, 트리메틸올프로판트리베헤네이트, 펜타에리트리톨 테트라베헤네이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 펜타에리트리톨 디아세테이트 디베헤네이트, 글리세린트리베헤네이트, 1,18-옥타데칸디올 디스테아레이트, 트리멜리트산 트리스테아릴, 디스테아릴말레에이트 등의 에스테르계 왁스, 에틸렌디아민 베헤닐아미드, 트리멜리트산 트리스테아릴아미드 등의 아미드계 왁스 등을 들 수 있다.

토너에 함유되는 왁스의 양은, 토너 전체에 대하여 1 내지 20 질량％가 바람직하고, 3 내지 15 질량％가 보다 바람직하다.

(하전 제어제)

본 발명의 토너에는 필요에 따라서 하전 제어제를 첨가할 수 있다. 하전 제어제로서는 공지된 화합물을 사용할 수 있다.

(외부 첨가제)

외부 첨가제로서 사용할 수 있는 무기 입자로서는 종래에 공지된 것을 예로 들 수 있다. 구체적으로는 실리카 미립자, 티타니아 미립자, 알루미나 미립자 및 이들의 복합 산화물 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 무기 입자는 소수성인 것이 바람직하다.

외부 첨가제로서 사용할 수 있는 유기 미립자로서는 개수 평균 1차 입경이 10 내지 2000 nm 정도인 구형 미립자를 들 수 있다. 이러한 유기 미립자의 구성 재료로서는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 등의 것을 들 수 있다.

본 발명의 토너는 1 성분 현상제, 2 성분 현상제로서 사용할 수 있다.

1 성분 현상제로서 사용되는 경우에는, 비자성 1 성분 현상제, 또는 토너 중에 0.1 ㎛ 내지 0.5 ㎛ 정도의 자성 입자를 함유시켜 자성 1 성분 현상제로 한 것을 들 수 있고, 어떤 것도 사용할 수 있다.

또한, 캐리어와 혼합하여 2 성분 현상제로서 사용할 수 있다. 캐리어로서는 철, 페라이트, 마그네타이트 등의 금속, 이들 금속과 알루미늄, 납 등의 금속과의 합금 등의 종래부터 공지된 자성 입자를 사용할 수 있다. 특히 페라이트 입자가 바람직하다. 상기 캐리어 입경은 20 내지 100 ㎛가 바람직하고, 25 내지 80 ㎛가 보다 바람직하다.

본 발명의 토너는 현상 장치의 소형화, 저가라는 점에서 비자성 1 성분 현상제로서 이용하는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 토너를 이용하여 토너 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 토너를 사용하여 비자성 1 성분 토너 현상을 행하는 경우의 현상 방법의 일례를 설명하지만, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.

도 1은 비자성 1 성분 토너 현상용 현상기의 일례를 나타내는 개요 단면도이다.

(10)은 잠상 유지체(감광체 드럼)이고, 잠상 형성은 도시되지 않은 전자 사진 공정 수단 또는 정전 기록 수단에 의해 이루어진다. (2)는 현상 슬리브이고, 알루미늄 또는 스테인레스 등으로 이루어지는 비자성 슬리브로 이루어진다.

현상 슬리브는 알루미늄, 스테인레스의 소관(素管)을 그대로 이용할 수도 있지만, 바람직하게는 그 표면을 유리 비드 등을 부착시켜 균일하게 거칠게 한 것이나, 경면 처리한 것 또는 수지 등으로 코팅한 것이 좋다.

토너 (T)는 호퍼 (3)에 저장되어 있고, 공급 롤러 (4)에 의해서 토너 담지체 상에 공급된다. 공급 롤러는 폴리발포 합성 고무 등의 발포재로 이루어져 있고, 토너 담지체에 대하여 순방향 또는 역방향으로 상대 속도를 가지고 회전하며, 토너 공급과 함께 토너 담지체 상의 현상 후의 토너(미현상 토너)의 박리도 행한다. 토너 담지체 상에 공급된 토너는 토너 박층화 규제 부재의 일종인 토너 규제 블레이드 (5)에 의해서 균일하면서 박층으로 도포된다.

토너 규제 블레이드와 토너 담지체와의 접촉 압력은 슬리브 모선 방향의 선압으로서 3 내지 250 N/m, 바람직하게는 5 내지 12 N/m가 효과적이다. 접촉 압력이 3 N/m보다 작은 경우, 토너의 균일한 도포가 곤란해지고, 토너의 대전량 분포가 넓어져서 흐림이나 비산의 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 접촉 압력이 250 N/m 를 초과하면, 토너에 큰 압력이 걸려 토너가 열화되기 때문에, 토너의 응집이 발생하는 등 바람직하지 않다. 또한, 토너 담지체를 구동시키기 위해서 큰 토크를 요구하기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 접촉 압력을 3 내지 250 N/m로 조정함으로써, 본 발명의 토너를 토너 담지체 상에 균일하게 박층화시키는 것이 가능하고, 또한 토너의 대전량을 순간적으로 개시하는 것이 가능해진다.

토너 박층화 규제 부재는 탄성 블레이드, 탄성 롤러 등으로, 원하는 극성으로 토너를 대전하는데 적합한 마찰 대전 계열 재질의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 실리콘 고무, 우레탄 고무, 스티렌-부타디엔 고무 등이 바람직하다. 또한, 폴리아미드, 폴리이미드, 나일론, 멜라민, 멜라민 가교 나일론, 페놀 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 스티렌계 수지 등의 유기 수지층을 설치할 수도 있다. 또한, 도전성 고무, 도전성 수지 등을 사용하거나 또는 금속 산화물, 카본 블랙, 무기 위스커, 무기 섬유 등의 충전재나 하전 제어제를 블레이드의 고무 중, 수지 중에 분산시키는 등도 적합한 유전성, 대전 부여성을 제공하여 토너를 적절하게 대전시킬 수 있어 바람직하다.

또한, 블레이드에 의해 현상 슬리브 상에 토너를 박층 코팅하는 계에서는, 충분한 화상 농도를 얻기 위해서 현상 슬리브 상의 토너층 두께를 현상 슬리브와 감광체 드럼과의 대항 공극 길이보다 작게 하고, 이 공극에 교번 전계를 인가하는 것이 바람직하다. 즉, 도 1에 나타내는 바이어스 전원 (7)에 의해 현상 슬리브 (2)와 감광체 드럼 (10) 사이에 교번 전계 또는 교번 전계에 직류 전계를 중첩한 현상 바이어스를 인가함으로써, 현상 슬리브 상으로부터 감광체 드럼 상에의 토너 이동을 용이하게 하고, 더욱 양질의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 토너는 토너상이 형성된 전사재를, 정착 장치를 구성하는 가열 롤러와 가압 롤러 사이를 통과시켜 정착하는 공정을 포함하는 화상 형성 방법에 바람직하게 사용된다.

도 2는 본 발명의 토너를 이용하여 화상 형성을 행하는 풀 컬러 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개요 단면도이다.

도 2에 나타내는 풀 컬러 화상 형성 장치에서는, 회전 구동되는 감광체 드럼 (10) 주위에 이 감광체 드럼 (10)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시키는 대전 브러시 (11)이나 이 감광체 드럼 (10) 상에 잔류한 토너를 쓸어내는 클리너 (12)가 설치되어 있다.

또한, 대전 브러시 (11)에 의해 대전된 감광체 드럼 (10)을 레이저 빔에 의해서 주사 노광하는 레이저 주사 광학계 (20)이 설치되어 있고, 이 레이저 주사 광학계 (20)은 레이저 다이오드, 폴리곤 미러, fθ 광학 소자를 내장한 주지된 것이며, 그의 제어부에는 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙 각각의 프린트 데이터가 호스트 컴퓨터로부터 전송되도록 되어 있다. 또한, 이 레이저 주사 광학계 (20)은 상기 각 색마다의 프린트 데이터에 기초하여 차례로 레이저 빔으로서 출력되어 감광체 드럼 (10) 상을 주사 노광하고, 이에 따라 감광체 드럼 (10) 상에 각 색마다의 정전 잠상을 차례로 형성하도록 되어 있다.

또한, 이와 같이 정전 잠상이 형성된 감광체 드럼 (10)에 각 색의 토너를 공 급하여 풀 컬러의 현상을 행하는 풀 컬러 현상 장치 (30)은 지지축 (33) 주위에 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙의 각 비자성 1 성분 토너를 수용시킨 4개의 색 별로 현상기 31C, 31M, 31Y, 31Bk가 설치되어 있고, 지지축 (33)을 중심으로 하여 회전하며, 각 현상기 (31C), (31M), (31Y), (31Bk)가 감광체 드럼 (10)과 대향하는 위치로 유도되도록 되어 있다.

또한, 이 풀 컬러 현상 장치 (30)에 있어서의 각 현상기 (31C), (31M), (31Y), (31Bk)에서는, 상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전하여 토너를 반송하는 현상제 롤러(현상 슬리브) (2)의 외주면에 토너 규제 부재(토너 규제 블레이드) (5)가 압접되어 있고, 이 토너 규제 부재 (5)에 의해 현상 슬리브 (2)(또는 32)에 의해서 반송되는 토너량을 규제함과 동시에, 반송되는 토너를 대전시키도록 되어 있다. 또한, 이 풀 컬러 현상 장치 (30)에 있어서는 현상 슬리브 (2)에 의해 반송되는 토너의 규제와 대전을 적절하게 행하기 위해서, 토너 규제 부재를 2개 설치하도록 할 수도 있다.

또한, 상기와 같이 레이저 주사 광학계 (20)에 의해서 감광체 드럼 (10) 상에 각 색의 정전 잠상이 형성될 때마다, 상기와 같이 지지축 (33)을 중심으로 하여 이 풀 컬러 현상 장치 (30)을 회전시켜, 대응하는 색채의 토너가 수용된 현상기 (31C), (31M), (31Y), (31Bk)를 감광체 드럼 (10)과 대향하는 위치로 순서대로 유도하고, 각 현상기 (31C), (31M), (31Y), (31Bk)에서의 현상 슬리브 (32)를 감광체 드럼 (10)에 접촉시켜, 상기와 같이 각 색의 정전 잠상이 순서대로 형성된 감광체 드럼 (10) 상에, 대전된 각 색의 토너를 순서대로 공급하여 현상을 행하도록 되어 있다.

또한, 이 풀 컬러 현상 장치 (30)으로부터 감광체 드럼 (10)의 회전 방향 하류측 위치에는, 중간 전사체 (40)으로서, 회전 구동되는 무단(無端) 형상의 중간 전사 벨트 (40)이 설치되어 있고, 이 중간 전사 벨트 (40)은 감광체 드럼 (10)과 동기(同期)하여 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 이 중간 전사 벨트 (40)은 회전 가능한 1차 전사 롤러에 의해 가압되어 감광체 드럼 (10)에 접촉하도록 되어 있고, 또한 이 중간 전사 벨트 (40)을 지지하는 지지 롤러 (42)의 부분에는, 2차 전사 롤러 (43)이 회전 가능하게 설치되며, 이 2차 전사 롤러 (43)에 의해서 기록지 등의 전사재 (S)가 중간 전사 벨트 (40)에 가압되도록 되어 있다.

또한, 상기 풀 컬러 현상 장치 (30)과 이 중간 전사 벨트 (40) 사이의 스페이스에는, 중간 전사 벨트 (40) 상에 잔류한 토너를 쓸어내는 클리너 (50)이 중간 전사 벨트 (40)에 대하여 접리(接離) 가능하게 설치되어 있다.

또한, 보통지 등의 전사재 (S)를 중간 전사 벨트 (40)에 유도하는 급지 수단 (60)은, 전사재 (S)를 수용시키는 급지 트레이 (61)과, 이 급지 트레이 (61)에 수용된 전사재 (S)를 1매씩 급지하는 급지 롤러 (62)와, 상기 중간 전사 벨트 (40) 상에 형성된 화상과 동기하여 급지된 전사재 (S)를 중간 전사 벨트 (40)과 상기 2차 전사 롤러 (43) 사이에 보내는 타이밍 롤러 (63)으로 구성되어 있고, 이와 같이 하여 중간 전사 벨트 (40)과 2차 전사 롤러 (43) 사이에 보내진 전사재 (S)를 2차 전사 롤러 (43)에 의해서 중간 전사 벨트 (40)에 가압하여 중간 전사 벨트 (40)으로부터 토너상을 전사재 (S)에 가압 전사시키도록 되어 있다.

한편, 상기와 같이 토너상이 가압 전사된 전사재 (S)는 에어 흡입 벨트 등으로 구성된 반송 수단 (66)에 의해 정착 장치 (70)으로 유도되도록 되어 있고, 이 정착 장치 (70)에 있어서 전사된 토너상이 전사재 (S) 상에 정착되며, 그 후, 이 전사재 (S)가 수직 반송로 (80)을 통해 장치 본체 (1)의 상면으로 배출되도록 되어 있다.

다음에, 이 풀 컬러 화상 형성 장치를 이용하여 풀 컬러의 화상 형성을 행하는 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.

우선, 감광체 드럼 (10)과 중간 전사벨트 (40)을 동일한 원주속도로 각각의 방향으로 회전 구동시키고, 감광체 드럼 (10)을 대전 브러시 (11)에 의해 소정의 전위로 대전시킨다.

또한, 이와 같이 대전된 감광체 드럼 (10)에 대하여 상기 레이저 주사 광학계 (20)에 의해 시안 화상의 노광을 행하고, 감광체 드럼 (10) 상에 시안 화상의 정전 잠상을 형성한 후, 이 감광체 드럼 (10)에 시안 토너를 수용시킨 현상기 (31C)로부터 상기와 같이 토너 규제 부재에 의해 하전된 시안 토너를 공급하여 시안 화상을 현상하고, 이와 같이 시안의 토너상이 형성된 감광체 드럼 (10)에 대하여 중간 전사 벨트 (40)을 1차 전사 롤러 (41)에 의해서 가압시켜, 감광체 드럼 (10)에 형성된 시안의 토너상을 중간 전사 벨트 (40)에 1차 전사시킨다.

이와 같이 하여 시안의 토너상을 중간 전사 벨트 (40)에 전사시킨 후에는, 상기와 같이 풀 컬러 현상 장치 (30)을 지지축 (33)을 중심으로 하여 회전시키고, 마젠타 토너가 수용된 현상기 (31M)을 감광체 드럼 (10)과 대향하는 위치로 유도하 며, 상기 시안 화상의 경우와 동일하게, 레이저 주사 광학계 (20)에 의해 대전된 감광체 드럼 (10)에 대하여 마젠타 화상을 노광시켜 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상을 마젠타 토너가 수용된 현상기 (31M)에 의해 현상하며, 현상된 마젠타의 토너상을 감광체 드럼 (10)으로부터 중간 전사 벨트 (40)에 1차 전사시키고, 또한 동일하게 하여 옐로우 화상 및 블랙 화상의 노광, 현상 및 1차 전사를 순서대로 행하여, 중간 전사 벨트 (40) 상에 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙의 토너 화상을 순서대로 겹쳐 풀 컬러의 토너상을 형성한다.

또한, 중간 전사 벨트 (40) 상에 최종 블랙 토너상이 1차 전사되면, 전사재 (S)를 타이밍 롤러 (63)에 의해 2차 전사 롤러 (43)과 중간 전사 벨트 (40) 사이에 보내고, 2차 전사 롤러 (43)에 의해 전사재 (S)를 중간 전사 벨트 (40)에 가압시켜, 중간 전사 벨트 (40) 상에 형성된 풀 컬러의 토너상을 전사재 (S) 상에 2차 전사시킨다.

또한, 이와 같이 풀 컬러의 토너상이 전사재 (S) 상에 2차 전사되면, 이 전사재 (S)를 상기 반송 수단 (66)에 의해 정착 장치 (70)으로 유도하고, 이 정착 장치 (70)에 의해서 전사된 풀 컬러의 토너상을 전사재 (S) 상에 정착시키며, 그 후, 이 전사재 (S)를 수직 반송로 (80)을 통해 장치 본체 (1)의 상면으로 배출시키도록 되어 있다.

<실시예>

이하에 실시예를 들어 본 발명의 실시 양태를 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

<수지 입자 분산액 1의 제조>

온도 센서, 냉각관, 질소 도입 장치 및 교반 장치를 부착한 세퍼러블 플라스크 내에서 도데실황산나트륨 수용액 97.0 질량부(유효 성분 2.6 질량부)를 이온 교환수 1510 질량부에 용해시켜 「수계 매체 (1)」을 제조한 후, 상기 성분으로 이루어지는 혼합액을 「수계 매체 (1)」 중에 첨가하였다.

스티렌 213 질량부

n-부틸아크릴레이트 62 질량부

아크릴산 7 질량부

펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 154 질량부

상기 「수계 매체 (1)」 중에 하기 구성으로 이루어지는 개시제 용액을 첨가하여 온도를 82.5 ℃로 승온 후, 2 시간에 걸쳐 중합 반응을 행하였다.

과산화수소수 용액(유효 성분 2.5 질량부) 42 질량부

에리소르브산나트륨 수용액(유효 성분 6.5 질량부) 42 질량부

n-옥틸머캅탄 0.6 질량부

다음에,

스티렌 542 질량부

n-부틸아크릴레이트 157 질량부

아크릴산 18 질량부

로 이루어지는 단량체 혼합액을 첨가하고, 계속해서

과산화수소수 용액(유효 성분 9 질량부) 145 질량부

에리소르브산나트륨 수용액(유효 성분 23.5 질량부) 153 질량부

n-옥틸머캅탄 8.2 질량부

로 이루어지는 개시제 용액을 첨가하였다. 또한, 도데실황산나트륨 수용액(유효 성분 4.8 질량부) 48 질량부를 첨가하여 90 ℃로 승온 후, 1 시간 교반하면서 중합 반응을 행하여 수지 입자 분산액을 제조하였다. 이것을 「수지 입자 분산액 1」이라 하였다.

<착색제 분산액의 제조>

착색제 분산액은 마젠타 착색제로서 C.I. 피그먼트 레드 122를 고형분 농도12.5 질량％가 되도록 이온 교환수 중에 분산시켜 수계 분산액을 제조하였다. 이것을 「착색제 분산액」이라 하였다.

<<토너의 제조>>

<토너 1의 제조>

「수지 입자 분산액 1」 1700 질량부(고형분 환산), 이온 교환수 2100 질량부, 「착색제 분산액」 250 질량부를, 온도계, 냉각관, 질소 도입 장치 및 교반 장치를 부착한 세퍼러블 플라스크에 투입하였다. 또한, 온도를 30 ℃로 유지한 상태로 수산화나트륨 수용액(25 질량％)을 첨가하여 pH를 10으로 조정하였다.

다음에, 염화마그네슘ㆍ6 수화물 54.3 질량부를 이온 교환수 104.3 질량부에 용해시킨 수용액을 첨가하고, 그 후, 계내의 온도를 75 ℃로 승온시켜 수지 입자와 착색제 입자의 응집 반응을 개시시켰다. 응집 개시 후, 정기적으로 샘플링하여 입도 분포 측정 장치 「콜터 멀티사이저 3」(베크만ㆍ콜터사 제조)를 이용하여 입자 의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)과 원형도를 측정하였다. 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)이 5.8 ㎛가 되었을 때에 상술한 예시 화합물 (1-3) 32 질량부를 첨가하고, 또한 교반을 계속하였다.

입자의 원형도가 0.976이 되었을 때에 계내의 온도를 30 ℃로 냉각시켜 응집 반응을 종료시키며 「착색 입자의 1 분산액」을 제조하였다. 생성된 「착색 입자 1」은 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)이 5.8 ㎛이고, 부피 기준의 입도 분포에서의 변동 계수가 18.8이었다.

제조된 「착색 입자 1의 분산액」을 바스켓형 원심 분리기「MARK III형(형식 번호 60×40)」(마쯔모토 기까이 세이사꾸사 제조)로 고액 분리하여 「착색 입자 1의 웨트 케익」을 형성하고, 상기 「착색 입자 1의 웨트 케익」을 세정수로 여과액의 전기 전도도 값이 15 μS/cm 이하가 될 때까지 세정하였다. 또한, 세정에 사용한 세정 수량은 「착색 입자 1의 웨트 케익」의 고형분량의 18배였다. 그 후, 기류식 건조기「플래쉬 제트 드라이어」(세이신 기교사 제조)에 옮겨 수분량이 0.5 질량％가 될 때까지 세정 완료된 착색 입자를 건조 처리하여 「착색 입자 1」을 제조하였다. 또한, 건조 처리시에 이용한 기류는 40 ℃, 약 20 ％RH인 것을 사용하였다.

건조 처리 종료 후, 얻어진 「착색 입자 1」에 수평균 1차 입경이 12 nm, 소수화도가 68인 소수성 실리카를 1 질량％, 및 수평균 1차 입경이 80 nm, 소수화도가 63인 소수성 산화티탄을 1 질량％가 되도록 첨가하여 「헨쉘 믹서」(미쯔이 미 이케 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 혼합하였다. 이렇게 하여 「토너 1」을 제조하였다.

얻어진 「토너 1」의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)과 부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수는 상술한 측정치와 동일한 값이었다.

<토너 2의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 수지 입자와 착색제 입자의 응집 반응을 개시 후, 입자의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)이 3.1 ㎛가 되었을 때에, 예시 화합물 (1-3)의 2 나트륨염 43.8 질량부를 첨가한 것 이외에는 동일한 순서로 「토너 2」를 제조하였다.

<토너 3의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 수지 입자와 착색제 입자의 응집 반응을 개시 후, 입자의 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀)이 8.9 ㎛가 되었을 때에 예시 화합물 (2-4)를 37.6 질량부 첨가한 것 이외에는 동일한 순서로 「토너 3」을 제조하였다.

<토너 4의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (2-4)의 나트륨염 43.5 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 4」를 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 5의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (3-1) 36.8 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 5」를 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 6의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (3-1)의 2 나트륨염 43.5 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 6」을 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 7의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1) 26.4 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 7」을 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 8의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1) 39.6 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 8」을 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 9의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1) 52.9 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 9」를 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 10의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염 35.2 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 10」을 제조하였다. 단, 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 11의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염 52.9 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 11」을 제조하였다. 단, 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 12의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염 70.5 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 12」를 제조하였다. 단, 예시 화합물 (6-1)의 3 나트륨염은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 13의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (10-1) 38.2 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 13」을 제조하였다. 단, 예시 화합물 (10-1)은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 14의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (10-1)의 3 나트륨염 50.1 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 14」를 제조하였다. 단, 예시 화합물 (10-1)의 3 나트륨염은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 15의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (9-2) 64.5 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 15」를 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 16의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (9-2)의 4 나트륨염 70.7 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 16」을 제조하였다. 단, 예시 화합물 (9-2)의 4 나트륨염은 30 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 17의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (10-8) 70.7 질량부로 변경한 것 이외에는, 동일하게 하여 「토너 17」을 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

<토너 18의 제조>

「토너 1」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 염화나트륨360.8 질량부로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 「토너 18」을 제조하였다. 단, 염화나트륨은 7.4 질량％의 수용액으로서 첨가하였다. 또한, 건조 공정은 토너 1의 제조의 3배의 시간이 소요되었지만, 수분량은 0.9 질량％까지밖에 저하되지 않았다.

<토너 19의 제조>

「수지 입자의 분산액 1」 1700 질량부와 이온 교환수 2100 질량부 및 「착색제의 분산액」 250 질량부를 온도계, 냉각관, 질소 도입 장치 및 교반 장치를 부착한 4구 플라스크에 넣어 교반하였다. 온도를 30 ℃로 유지하여 균질화하였다. 다음에, 28 질량부의 0.3 M 질산에 넣은 2.8 질량부의 고형분 10 질량％의 폴리수산화알루미늄 응집제 수용액을 첨가하여 5 분간 균질화하였다.

다음에, 얻어진 혼합액을 52 ℃의 온도로 가열하여 105 분간 교반하고, 부피 기준에 있어서의 메디안 직경(D₅₀) 5.10 ㎛의 입경을 얻었다. 이 시점에서 16 ㎛ 이상의 조대 입자의 존재가 입도 분포의 측정으로부터 확인되었다.

다음에, 혼합액의 pH를 2.6으로부터 7.0으로 변화시킴으로써, 혼합액 중의 입경이 더 성장하지 않도록 안정화시키고, 3 질량부의 예시 화합물 (8-4)를 첨가하였다.

그 후, 4 시간 교반을 계속하고, 원형도가 0.976에 도달하였을 때 30 ℃까지 냉각시켜 회합 공정을 종료하였다. 세정 공정과 건조 공정은 토너 1의 제조와 동일하게 하여 「토너 19」를 제조하였다.

「토너 19의 제조」는 응집, 즉 입자의 성장이 완결되고, 안정화시킨 후에 예시 화합물 (8-4), 즉 다가 유기산을 첨가한 점이 「토너 1의 제조」와는 다르다.

「토너 20의 제조」

「토너 1의 제조」의 제조에 있어서 예시 화합물 (1-3) 32.0 질량부를 예시 화합물 (2-4) 나트륨염 47.8 질량부로 변경한 것 이외에는, 동일하게 하여 「토너 20」을 제조하였다. 또한, 건조 공정에 소요된 시간은 토너 1의 제조와 동등하였다.

표 1에 부피 기준에 있어서의 메디안 입경(D₅₀), 부피 기준의 입도 분포에 있어서의 변동 계수, 토너 중의 다가 유기산 화합물 또는 그의 염, 나트륨 원소, 2가 또는 3가 금속 원소의 함유량을 나타낸다.

<비자성 1 성분 현상제>

상기에서 제조한 「토너 1 내지 19」를 비자성 1 성분 현상제로서 이용하였다.

<<평가>>

<화상 형성 장치>

평가용 화상 형성 장치로서는 시판되는 컬러 레이저 프린터「Magicolor 5430DL」(코니카 미놀타 비지니즈 테크놀로지즈사 제조)를 마젠타 토너만이 출력될 수 있도록 개조하고, 프린트 속도(선속)를 시판되고 있는 설정의 약 2배(300 mm/초)로 하이스펙(highspec)한 조건에서 평가하였다. 마젠타 토너만으로 평가하는 것은, 본 발명이 해결하려고 하는 문제, 특히 현상 롤러의 필르밍이 검지되기 쉬운(필르밍이 발생한 경우에 현저함) 평가 모드가 되기 때문이다.

토너 카트리지는 토너의 잔량이 적어진 경우에, 프린터를 일단 정지시켜 토너를 추가하고, 현상 롤러를 교환하지 않고 평가를 계속하였다.

<평가 항목>

(파쇄 강도 지수)

토너의 파쇄 강도는 파괴 강도 지수로 평가하였다. 파괴 강도 지수의 값은 상기 측정 방법으로 구한 값이다.

또한, 파쇄 강도 지수는 그 값이 작을수록 파쇄되어 발생한 미분의 양이 적어 양호하다.

(현상 롤러의 필르밍)

현상 롤러의 필르밍은 저온 저습(10 ℃, 20 ％RH)의 환경 조건에서 A4판의 상질지(65 g/m²)에 프린트를 행하고, 1만 인쇄마다 현상 롤러의 표면을 육안으로 관찰하여 필르밍이 발생한 매수, 및 현상 유닛 주변에 비산된 토너의 정도를 육안으로 관찰하였다.

또한, 현상 롤러의 필르밍 평가는 필르밍이 발생하는 매수, 토너 비산의 정도 중 어느 것이든 적은 프린트 매수로 평가하였다.

필르밍의 평가 기준

◎: 4만 프린트에서 현상 롤러의 필르밍 보이지 않음

○: 3만 이상, 4만 프린트 미만에서 현상 롤러의 필르밍이 발생

×: 3만 프린트 미만에서 현상 롤러의 필르밍이 발생.

토너 비산의 평가 기준

◎: 6만 프린트에서 현상 유닛 주변에 토너 비산 확인되지 않음

○: 4만 이상, 6만 프린트 미만에서 현상 유닛 주변에 토너 비산 확인됨

×: 4만 프린트 미만에서 현상 유닛 주변에 토너 비산 확인됨

(화상 농도 저하)

화상 농도 저하는 저온 저습(10 ℃, 20 ％ RH)의 환경 조건에서 A4판의 상질지(65 g/m²)에 5000매 프린트를 행하고, 개시시와 5000매 프린트 종료시의 솔리드 화상부의 화상 농도를 측정하여 평가하였다. 또한, 화상 농도는 반사 농도계「RD-918」(맥베스사 제조)를 이용하여 측정하였다.

평가 기준

◎: 개시시와 5000매 프린트 종료시에 화상 농도의 저하가 0.01 미만으로 우량

○: 개시시와 5000매 프린트 종료시에 화상 농도의 저하가 0.01 이상 0.04 미만으로 양호

×: 개시시와 5000매 프린트 종료시에 화상 농도의 저하가 0.04 이상으로 불량.

표 2에 평가 결과를 나타낸다.

표 2의 평가 결과로부터 실시예 1 내지 17의 「토너 1 내지 17」은 파쇄 강도 지수가 비교예보다 작고, 평가 항목의 전부에서 양호하였지만, 비교예 1, 2의 「토너 18, 19」는 파쇄 강도 지수가 실시예보다 크고, 평가 항목 중 어느 것에 문제가 있음을 알았다. 또한, 비교예 3의 「토너 20」은 저온 저습에서의 화상 농도가 컸다.

본 발명에 따르면, 토너 구성 재료에 특별한 것을 사용하는 등, 생산 비용에 영향을 주는 대응을 행하지 않고 신속한 프린트 작성을 행하는 소형 컬러 화상 형성 장치에 사용 가능한 정전하상 현상용 토너(이하, 간단하게 토너라고 함)를 제공하는 것이 가능해졌다.

즉, 본 발명의 토너를 컬러 화상 형성용 비(非) 1 성분계 현상제로서 콤팩트한 화상 형성 장치에 탑재하더라도, 강한 충격을 끊임없이 받기를 계속하는 작은 현상 장치 내에서 토너가 파쇄되지 않았다. 그 결과, 필르밍의 발생이나 토너 비산을 일으키지 않고 안정한 화상 형성을 행할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명의 토너에 따르면, 언제나 신속한 대전 개시 성능이 발현되기 때문에, 사무실에서의 회의 자료 작성이나 프린트 샵에서 POP 광고 제조를 급하게 행해야만 하는 경우에도 풀 컬러 화상을 제조할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명에 따르면, 연속 프린트를 대량으로 행하더라도 농도 변화가 없는 토너 화상이 얻어지게 되고, 안정한 화상 품질의 컬러 프린트물을 대량으로 제공할 수 있게 되었다. 또한, 화상 형성 장치의 설치 환경의 영향으로 화상 농도 등에 변동을 초래하지 않고 어떠한 환경하에서도 화상 품질이 안정한 컬러 프린트물을 제공하는 것이 가능해졌다.

Claims (7)

1. 적어도 수지 및 착색제를 함유하여 이루어지며, 정전하상 현상용 토너 중에 다가 유기산 또는 그의 염을 12 내지 984 ppm 함유하고, 상기 다가 유기산이 폴리카르복실산, 옥소산 또는 아미노산인 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 정전하상 현상용 토너가 나트륨 원소를 4 내지 90 ppm 및 2가 또는 3가의 금속 원소를 600 내지 1650 ppm 함유하는 것임을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.
6. 제1항에 있어서, 상기 수지 중에 비닐 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.
7. 제1항에 있어서, 상기 정전하상 현상용 토너가 비자성 1 성분 방식의 화상 형성 방법에 이용되는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.

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