KR101397494B1

KR101397494B1 - 정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상제, 화상 형성 방법, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR101397494B1
Application number: KR1020110019830A
Authority: KR
Inventors: 스미아키 야마사키; 가즈히코 야나기다; 스스무 요시노; 사토시 히라오카; 시게루 세이토쿠; 히로후미 시오자키
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2014-05-20
Also published as: JP2012047914A; US8652733B2; CN102385268B; US20120052430A1; KR20120023501A; CN102385268A

Abstract

결착 수지를 함유하는 코어 입자와, 상기 코어 입자 상의 피복층을 포함하며, 상기 피복층은, 붕산 및 붕산 유도체의 적어도 1종을 사용하여 형성된 가교 구조를 갖는 수지를 함유하고, 상기 가교 구조를 갖는 상기 수지는, 상기 코어 입자의 존재 하에 단량체를 중합함으로써 얻어진 것인, 정전하상 현상용 토너를 제공한다.

Description

정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상제, 화상 형성 방법, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치{ELECTROSTATIC IMAGE DEVELOPING TONER, ELECTROSTATIC IMAGE DEVELOPER, IMAGE FORMING METHOD, TONER CARTRIDGE, PROCESS CARTRIDGE, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은, 정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상제, 화상 형성 방법, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

일본 특개평2-289859호 공보에는, 토너 표면에, 소수성 실리카가 부분적으로 응집한 상태로 부착하여 있는 것을 특징으로 하는 비자성 1성분 현상제가 개시되어 있다.

일본 특공평2-27664호 공보에는, 1차 입경 100nm 이하의 실리카와 티타니아가 첨가된 토너가 개시되어 있다.

일본 특공평2-45188호 공보에는, 1차 입경 1nm 이상 30nm 이하의 실리카와 150nm 이상 5㎛ 이하의 무기 산화물이 첨가된 토너가 개시되어 있다.

일본 특개2002-91064호 공보에는, 수지와 착색제를 함유하는 착색 입자 표면에, 소수성 실리카 미분말을, 특정한 조건을 만족하도록 존재시키는 전자사진 토너가 기재되어 있다.

일본 특개평5-119518호 공보에는, 토너 표면에 부착시키는 실리카 미립자의 응집체 평균경 r보다 큰 평균 1차 입경 R을 갖는 미립자의 비 r/R을, 1∼1/10의 범위로 한 토너가 기재되어 있다.

일본 특개2002-202622호 공보에는, 적어도 다수의 모입자와 다수의 실리카의 입자를 갖는 토너에 있어서, 실리카 유리율(遊離率)이 0.2∼10%로 설정되어 있는 토너가 기재되어 있다.

일본 특개2002-202622호 공보에는, 토너 입자와 첨가제 미립자로 이루어지는 전자사진용 토너 조성물에 있어서, 특정한 첨가제와 그 부착력이 소정의 관계에 있는 전자사진용 토너 조성물이 기재되어 있다.

본 발명의 목적은, 하기 피복층을 가지지 않는 경우에 비교하여, 전사 효율의 향상과 현상기 내에 있어서의 토너량의 상승에 수반하는 흐림(fogging)의 억제와의 양립이 이루어진 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 방안에 의하면, 결착 수지를 함유하는 코어 입자와, 상기 코어 입자 상의 피복층을 포함하며, 상기 피복층은, 붕산 및 붕산 유도체의 적어도 1종을 사용하여 형성된 가교 구조를 갖는 수지를 함유하고, 상기 가교 구조를 갖는 상기 수지는, 상기 코어 입자의 존재 하에 단량체를 중합함으로써 얻어진 것인, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제2 방안에 의하면, 상기 제1 방안의 정전하상 현상용 토너에 있어서, 상기 단량체는, 수산기를 갖는 단량체를 포함하는, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제3 방안에 의하면, 상기 제1 방안의 정전하상 현상용 토너에 있어서, 상기 코어 입자가. 상기 결착 수지를 함유하는 제1 입자가 분산된 분산액을 조제하는 분산액 조제 공정과, 상기 제1 입자를 응집하여 그 제1 입자를 함유하는 응집 입자를 형성하는 응집 입자 형성 공정과, 상기 응집 입자를 가열하여 그 응집 입자를 합일하는 합일 공정을 거쳐 형성된 것인, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제4 방안에 의하면, 결착 수지를 함유하는 코어 입자와, 상기 코어 입자 상의 피복층을 포함하며, 상기 피복층은, 붕산 또는 붕산 유도체에 의해 형성된 가교 구조를 갖는 아크릴 수지를 함유하는, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제5 방안에 의하면, 상기 제4 방안의 정전하상 현상용 토너에 있어서, 상기 아크릴 수지가 수산기를 갖는 아크릴 단량체를 중합함으로써 형성된 것인, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제6 방안에 의하면, 상기 제4 방안의 정전하상 현상용 토너에 있어서, 상기 코어 입자가. 상기 결착 수지를 함유하는 제1 입자가 분산된 분산액을 조제하는 분산액 조제 공정과, 상기 제1 입자를 응집하여 그 제1 입자를 함유하는 응집 입자를 형성하는 응집 입자 형성 공정과, 상기 응집 입자를 가열하여 그 응집 입자를 합일하는 합일 공정을 거쳐 형성된 것인, 정전하상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 제7 방안에 의하면, 상기 제1 방안의 정전하상 현상용 토너, 및 캐리어를 함유하는 정전하상 현상제가 제공된다.

본 발명의 제8 방안에 의하면, 상기 제4 방안의 정전하상 현상용 토너, 및 캐리어를 함유하는 정전하상 현상제가 제공된다.

본 발명의 제9 방안에 의하면, 상유지체의 표면을 대전하는 대전 공정과, 노광에 의해, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 공정과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 상기 제7 방안의 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 공정과, 상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 공정을 갖는 화상 형성 방법이 제공된다.

본 발명의 제10 방안에 의하면, 상유지체의 표면을 대전하는 대전 공정과, 노광에 의해, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 공정과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 상기 제8 방안의 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 공정과, 상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 공정을 갖는 화상 형성 방법이 제공된다.

본 발명의 제11 방안에 의하면, 상기 제1 방안의 정전하상 현상용 토너가, 토너 카트리지의 내용적에 대해 70체적%∼95체적%로 수납된, 토너 카트리지가 제공된다.

본 발명의 제12 방안에 의하면, 상기 제4 방안의 정전하상 현상용 토너가, 토너 카트리지의 내용적에 대해 70체적%∼95체적%로 수납된, 토너 카트리지가 제공된다.

본 발명의 제13 방안에 의하면, 상기 제7 방안의 정전하상 현상제가 수용된 현상 수단을 구비한 프로세스 카트리지가 제공된다.

본 발명의 제14 방안에 의하면, 상유지체와, 상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 수단과, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 상기 제7 방안의 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단과, 상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 수단을 갖는 화상 형성 장치가 제공된다.

본 발명의 제15 방안에 의하면, 상유지체와, 상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 수단과, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 상기 제8 방안의 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단과, 상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 수단을 갖는 화상 형성 장치가 제공된다.

상기 제1 방안 내지 상기 제 6 방안에 의하면, 상기 피복층을 갖지 않는 경우에 비교하여, 전사 효율의 향상과 현상기 내에 있어서의 토너량의 상승에 수반하는 흐림의 억제와의 양립이 이루어진다.

상기 제7 방안 내지 제10 방안에 의하면, 토너 입자가 상기 피복층을 갖지 않는 경우에 비교하여, 전사 효율의 향상과 현상기 내에 있어서의 토너량의 상승에 수반하는 흐림의 억제와의 양립이 이루어진다.

상기 제11 방안, 제12 방안, 제14방안, 제15 방안에 의하면, 토너 입자가 상기 피복층을 갖지 않는 경우에 비교하여, 전사 효율의 향상과 현상기 내에 있어서의 토너량의 상승에 수반하는 흐림의 억제와의 양립이 이루어진다.

본 발명의 예시적 태양을, 하기 도면에 기하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도.
도 2는 본 실시 형태에 따른 프로세스 카트리지의 일례를 나타내는 개략 구성도.

이하, 본 발명의 정전하상 현상용 토너, 정전하상 현상제, 화상 형성 방법, 토너 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

[정전하상 현상용 토너]

본 실시 형태에 따른 정전하상 현상용 토너(이하, 단지 「토너」라 하는 경우가 있다)는, 결착 수지를 함유하는 코어 입자와, 붕산 및 붕산 유도체의 적어도 1종(이하, 「붕산 등」이라 하는 경우가 있다)에 유래하는 가교 구조를 갖는 수지(이하, 「붕소 가교 수지」라 하는 경우가 있다)를 함유하는 피복층을 갖는다. 상기 피복층은 상기 코어 입자의 표면에서 단량체를 중합시킴으로써 상기 코어 입자의 표면에 형성된다.

상기 붕소 가교 수지는, 붕산 등이, 고분자 화합물 중에 함유되는 2 이상의 관능기(상기 붕산 등과 반응하는 기)와 반응하여, 가교 구조(고분자 화합물에 함유되는 2 이상의 관능기가 붕소 원자를 거쳐 연결된 구조)가 형성된 수지이다. 구체적으로는, 예를 들면, 붕산과, 고분자 화합물 중에 함유되는 두 OH기(붕산 등과 반응하는 기)가 반응한 경우, 탈수 반응에 의해 「-O-B-O-」 구조를 갖는 가교 구조가 형성되어, 「-O-B-O-」 구조를 거쳐 두 OH기가 연결된다고 생각된다. 즉 붕소 가교 수지에 있어서는, 붕소 원자가 상기 가교 구조의 형성에 기여하고 있다. 이하, 붕소 원자가 형성에 기여한 가교 구조를 「붕소 가교 구조」 또는 「붕산에스테르 가교 구조」라 하는 경우가 있다.

또, 상기 고분자 화합물 중에 함유되는 2 이상의 관능기(상기 붕산 등과 반응하는 기)는, 하나의 분자 중에 함유되어 있어도 되고, 다른 분자에 함유되어 있어도 된다. 즉, 고분자 화합물 1분자의 2개소 이상이 붕소 원자를 거쳐 연결되어 있어도 되고, 다른 고분자 화합물의 분자가 붕소 원자를 거쳐 연결되어 있어도 된다.

본 실시 형태의 토너는, 상기와 같이, 붕소 가교 수지를 함유하고, 또한, 코어 입자의 표면에서 단량체를 중합시킴으로써 형성된 피복층을 갖기 때문에, 현상기 내에 있어서의 토너량의 상승에 수반하는 흐림이 억제된다.

특히, 화상 형성 장치에 따라서는, 고온고습 환경(예를 들면 온도30℃, 습도85%의 환경)에 있어서의 토너 입자의 대전 성능의 저하를 보충하기 위해서, 저온저습 환경(예를 들면 온도10℃, 습도30%의 환경)에 비해, 현상기 내에서 교반되는 토너량을 적게 하여, 낮은 토너 농도로 화상 형성을 행하도록 설정되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 설정이 행해져 있는 화상 형성 장치에서는, 고온고습 환경에서 저온저습 환경으로 이행하면, 현상기 내에서 교반되는 토너의 양이 급격하게 증가하게 된다. 그러나 본 실시 형태의 토너를 사용하면, 상기와 같이, 현상기 내에 있어서의 토너량이 급격하게 상승해도, 흐림의 발생이 일어나기 어려워진다. 그 이유는 분명하지 않지만, 이하와 같이 추측된다.

구체적으로는, 본 실시 형태의 토너는, 토너 입자의 피복층이 붕소 가교 수지를 함유하기 때문에, 피복층에 함유되는 수지가 가교 구조를 갖지 않는 경우에 비해, 피복층의 경도가 높아진다고 생각된다. 또한, 상기 피복층은, 코어 입자의 표면에서 단량체를 중합시킴으로써 형성된 것이기 때문에, 붕소 가교 수지가, 코어 입자의 표면 전체에 걸쳐 분자 레벨로 전체에 고르게 형성되어, 붕소 가교 수지의 편재가 작다고 생각된다. 그 때문에 본 실시 형태에서는, 피복층이, 붕소 가교 수지를 함유하지 않는 경우나, 코어 입자의 표면에서의 단량체의 중합에 의해 형성된 것이 아닌 경우에 비해, 토너 입자의 강도가 높아, 현상기 내의 교반에 의해 압력이 걸려도, 토너 입자가 부서지기 어렵다고 생각된다.

따라서 본 실시 형태의 토너를 사용하면, 현상기 내에 있어서 교반되는 토너량이 적어, 개개의 토너 입자에 걸리는 스트레스가 큰 상태가 이어져도, 토너 입자가 부서지기 어렵기 때문에, 부서진 토너 입자의 파편이 현상기 내에 축적되는 경우도 일어나기 어려워진다고 생각된다. 스트레스에 의해 부서진 토너 입자의 파편이 현상기 내에 축적되면, 현상기 내에 있어서의 토너의 대전 성능이 저하해버리기 때문에, 상기와 같이 현상기 내의 토너량이 급격하게 상승하면, 토너 입자의 대전이 따라가지 못해, 대전량이 적은 토너의 존재에 의해 흐림이 생기는 경우가 있다. 그러나 본 실시 형태에서는, 현상기 내의 토너량이 적은 상태라도 토너 입자가 부서지기 어려워, 토너 입자의 파편이 축적되기 어렵기 때문에, 토너량의 상승에 수반하는 상기 흐림도 억제된다고 생각된다.

또한 본 실시 형태의 토너는, 피복층이 붕소 가교 수지를 함유하기 때문에, 붕소 가교 수지 이외의 가교 수지를 함유하는 경우에 비해, 최저 정착 온도가 낮아, 정착성이 양호하다. 그 이유는 분명하지 않지만, 붕소 가교 수지를 가열하여 정착시의 온도(예를 들면 100℃ 이상 160℃ 이하)에 달하면, 붕소 가교 구조가 열에 의해 해리한다고 생각된다. 그 때문에, 붕소 가교 수지 이외의 가교 수지를 사용한 경우에 비해, 상기 정착시의 온도에 있어서의 수지의 경도가 낮아지기 때문에, 최저 정착 온도가 낮아진다고 추측된다. 그리고 붕소 가교 수지는, 상기 정착시의 온도까지 가열한 후에 온도를 (예를 들면 90℃ 이하로) 내리면, 해리한 가교 구조가 재결합하기 때문에, 정착 화상의 강도도 높아지고, 정착성이 양호하게 된다고 추측된다.

본 실시 형태의 토너는, 상기와 같이, 피복층에 붕소 가교 수지가 함유되어 있으면 되고, 코어 입자에는 붕소 가교 수지가 함유되어 있지 않아도 되고, 함유되어 있어도 된다. 코어 입자에 함유되는 결착 수지가 가교 구조를 가지지 않는 형태에서는, 코어 입자가 붕소 가교 수지를 함유하는 경우에 비해, 토너 입자 내부가 연하고 피복층이 딱딱하므로, 보다 현상기 내의 교반에 의해 토너 입자에 압력이 걸려도 부서지기 어려움과 함께, 최저 정착 온도도 낮아진다고 생각된다. 따라서 코어 입자는, 붕소 가교 수지도, 붕소 가교 수지 이외의 가교 구조를 갖는 수지도, 함유하지 않아도 좋다.

본 실시 형태의 토너는, 상기 구성이기 때문에, 예를 들면 화상 형성 속도가 500mm/sec 이상의 조건에 있어서의 화상 형성에 사용해도, 토너량의 상승에 수반하는 상기 흐림이 억제된다. 여기서, 화상 형성 속도란, 화상 형성 장치 내에 의해 화상이 형성되는 속도이며, 예를 들면 피전사체가 반송되는 속도가 화상 형성 속도에 상당한다. 즉, 화상 형성 속도가 빠른 조건 하에서 화상 형성을 행하면, 피전사체가 반송되는 속도가 빠름에 수반하여, 상유지체의 회전 속도가 빨라지고, 현상기 내에 있어서의 교반 속도도 빨라진다. 그리고 상기 교반 속도가 빠르면, 현상기 내에 있어서의 토너 입자에 걸리는 스트레스가 커진다.

그러나 본 실시 형태에서는, 상기와 같이, 토너 입자에 걸리는 스트레스가 커도 부서지기 어렵기 때문에, 화상 형성 속도가 상기 범위의 조건으로 화상 형성을 행해도, 토너량의 상승에 수반하는 상기 흐림이 억제된다고 생각된다.

이하, 본 실시 형태에서 사용되는 재료, 공정 조건, 평가·분석 조건 등에 대해 상세하게 기재한다.

본 실시 형태의 토너는, 상기와 같이, 코어 입자와 피복층을 갖는 토너 입자를 함유하고, 그밖에 필요에 따라 외첨제를 함유하고 있어도 된다. 우선, 토너 입자의 피복층에 대해 설명한다.

<피복층>

피복층은, 붕소 가교 수지를 함유하고, 필요에 따라 그 밖의 수지 등의 그 밖의 성분을 함유하고 있어도 된다. 그리고 붕소 가교 수지는, 상기와 같이, 붕산 등이, 고분자 화합물 중에 함유되는 2 이상의 관능기(상기 붕산 등과 반응하는 기)와 반응하여, 붕산에스테르 가교 구조가 형성된 수지이다.

-붕산 및 붕산 유도체-

붕산 및 붕산 유도체로서는, 무치환의 붕산 외에, 붕산 유도체로서, 예를 들면 유기 붕산, 붕산염, 붕산에스테르 등을 들 수 있다.

유기 붕산으로서는, 예를 들면, n-부틸붕산, 2-메틸프로필붕산, 페닐붕산, o-톨릴붕산, p-톨릴붕산, 4-메톡시페닐붕산 등을 들 수 있다.

붕산염으로서는, 무기 붕산염 및 유기 붕산염을 들 수 있고, 구체적으로는, 예를 들면, 사붕산나트륨, 붕산암모늄 등을 들 수 있다.

붕산에스테르로서는, 예를 들면, 붕산트리메틸, 붕산트리에틸, 붕산트리n-프로필, 붕산트리i-프로필, 붕산트리n-부틸, 붕산트리t-부틸, 붕산트리페닐, 부틸붕산디i-프로필, 붕산트리헥실, 붕산트리(2-에틸헥실), 붕산트리옥타데실, 붕산트리테트라데실, 붕산트리페닐 등을 들 수 있다. 붕산에스테르는, 환상 구조를 갖고 있어도 되며, 환상 구조를 갖는 붕산에스테르로서는, 예를 들면, 2,4,6-트리메톡시보록신, 2,4,6-트리메틸보록신 등을 들 수 있다. 또한, 이들 화합물은 무수물이어도 수화물이어도 되지만, 무수물이 보다 바람직하다. 그리고, 상기 붕산 및 붕산 유도체 중에서도 특히, 붕산, 붕산트리메틸, 붕산트리에틸, 붕산트리i-프로필, 붕산트리n-부틸, 붕산트리(2-에틸헥실)이 바람직하다.

-붕산 등과 반응하는 기를 갖는 고분자 화합물-

상기 붕산 등과 반응하여 붕소 가교 수지를 형성하는 고분자 화합물로서는, 상기 붕산 등과 반응하는 기(이하, 「붕산 반응기」라 하는 경우가 있다)를 갖는 고분자 화합물을 들 수 있다. 그리고, 상기 붕산 반응기로서는, 예를 들면 OH기를 들 수 있다. 또한, 상기 붕산 반응기를 갖는 고분자 화합물로서는, 예를 들면, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위를 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다. 상기 고분자 화합물은, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위 이외에, 그 밖의 단량체에 유래하는 구조 단위를 포함해도 된다. 즉 상기 고분자 화합물은, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체의 단독 중합체이어도 되고, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체이어도 된다.

상기 붕산 반응기를 갖는 고분자 화합물은, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체를 중합시켜 얻어진 것이어도 되고, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체 및 상기 그 밖의 단량체를 공중합시켜 얻어진 것이어도 되고, 상기 붕산 반응기를 가지지 않는 고분자 화합물에 상기 붕산 반응기를 도입하여 얻어진 것이어도 되고, 상기 붕산 반응기를 갖는 고분자 화합물에 상기 붕산 반응기를 더 도입하여 얻어진 것이어도 된다.

상기 붕산 반응기를 갖는 고분자 화합물이 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체인 경우, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위와 그 밖의 단량체에 유래하는 구조 단위와의 합계에 대한, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체에 유래하는 구조 단위의 비율은, 예를 들면 5질량% 이상 70질량% 이하를 들 수 있고, 10질량% 이상 30질량% 이하이어도 된다.

상기 고분자 화합물은, 상기 붕산 반응기를 갖고 있으면 되고, 고분자 화합물의 종류는 특히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴 수지, 스티렌-(메타)아크릴계 공중합체, 스티렌-(메타)아크릴산알킬 공중합체 등의 아크릴계 수지; 이들 아크릴계 수지를 사용한 변성 수지를 들 수 있다. 또, 「(메타)아크릴」이란, 「아크릴」 및 「메타크릴」의 어느 것도 포함하는 표현이며, 이하 마찬가지이다.

우선, 상기 고분자 화합물의 일례로서, OH기를 갖는 아크릴계 수지에 대해 설명한다.

상기 OH기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시펜틸(메타)아크릴레이트, 페녹시히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시페닐(메타)아크릴레이트, 히드록시벤질(메타)아크릴레이트, 글리세롤(메타)아크릴레이트, 디히드록시페네틸(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨모노(메타)아크릴레이트, 2-(히드록시페닐카르보닐옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 중에서도 특히, 글리세롤아크릴레이트, 글리세롤메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트가 바람직하다. 이들 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 그 밖의 단량체로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산에스테르류, (메타)아크릴아미드류, 비닐에스테르류, 스티렌류, (메타)아크릴산, (메타)아크릴로니트릴, 무수말레산, 말레산이미드 등을 들 수 있다.

상기 (메타)아크릴산에스테르류의 구체예로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, (n-, i-, sec- 또는 t-)부틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 클로로에틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메톡시벤질(메타)아크릴레이트, 클로로벤질(메타)아크릴레이트, 푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 클로로페닐(메타)아크릴레이트, 설파모일페닐(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 (메타)아크릴아미드류의 구체예로서는, 예를 들면, (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, N-에틸(메타)아크릴아미드, N-프로필(메타)아크릴아미드, N-부틸(메타)아크릴아미드, N-벤질(메타)아크릴아미드, N-페닐(메타)아크릴아미드, N-톨릴(메타)아크릴아미드, N-(설파모일페닐)(메타)아크릴아미드, N-(페닐설포닐)(메타)아크릴아미드, N-(톨릴설포닐)(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-페닐(메타)아크릴아미드를 들 수 있다.

상기 비닐에스테르류의 구체예로서는, 예를 들면, 비닐아세테이트, 비닐부티레이트, 비닐벤조에이트 등을 들 수 있다.

상기 스티렌류의 구체예로서는 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 트리메틸스티렌, 에틸스티렌, 프로필스티렌, 시클로헥실스티렌, 클로로메틸스티렌, 트리플루오로메틸스티렌, 에톡시메틸스티렌, 아세톡시메틸스티렌, 메톡시스티렌, 디메톡시스티렌, 클로로스티렌, 디클로로스티렌, 브로모스티렌, 요오도스티렌, 플루오로스티렌, 카르복시스티렌 등을 들 수 있다.

그 밖의 단량체로서는, 상기 중에서도 특히, (메타)아크릴산에스테르류가 바람직하고, 그 중에서도 특히, 메틸(메타)아크릴레이트, (n-, i-, sec- 또는 t-)부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트가 바람직하다.

또한, 아크릴계 수지를 사용한 편성 수지는 블록 공중합, 그래프트 공중합 등에 의해 얻을 수 있다.

<코어 입자>

코어 입자는, 적어도 결착 수지를 함유하고, 필요에 따라, 착색제, 이형제, 대전 제어제, 무기 산화물 입자 등의 그 밖의 성분을 함유하고 있어도 된다.

-결착 수지-

결착 수지로서는, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소프렌 등의 모노올레핀; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 옥살산비닐, 젖산비닐 등의 비닐에스테르; 아크릴산메틸, 아크릴산페닐, 아크릴산옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산도데실 등의 α-메틸렌지방족 모노카르복시산에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐부틸에테르 등의 비닐에테르류; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 비닐이소프로페닐케톤 등의 비닐케톤류; 등의 단독 중합체 또는 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 대표적인 결착 수지로서는, 예를 들면, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산알킬 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리아미드, 변성 로진 등을 들 수 있다.

-착색제-

착색제로서는, 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 카본 블랙, 아닐린 블루, 칼코 오일 블루, 크롬 옐로우, 울트라마린 블루, 듀퐁 오일 레드, 퀴놀린 옐로우, 메틸렌 블루클로리드, 프탈로시아닌 블루, 말라카이트 그린 옥살레이트, 램프 블랙, 로즈벵갈, C.I. 피그먼트·레드48:1, C.I. 피그먼트·레드122, C.I. 피그먼트·레드57:1, C.I. 피그먼트·옐로우97, C.I. 피그먼트·옐로우12, C.I. 피그먼트·블루15:1, 피그먼트·블루15:3 등을 들 수 있다.

-이형제-

이형제로서는, 예를 들면, 파라핀 왁스 및 그 유도체, 몬탄 왁스 및 그 유도체, 마이크로크리스탈린 왁스 및 그 유도체, 피셔-트롭쉬 왁스 및 그 유도체, 폴리올레핀 왁스 및 그 유도체 등을 들 수 있다. 여기서 유도체란, 산화물, 비닐 모노머와의 중합체, 그래프트 변성물을 포함한다. 이형제로서는, 상기 이외에, 알코올, 지방산, 식물계 왁스, 동물계 왁스, 광물계 왁스, 에스테르 왁스, 산아미드 등도 들 수 있다.

-대전 제어제-

코어 입자는, 필요에 따라 대전 제어제를 함유해도 된다. 토너 입자를 컬러 토너에 사용하는 경우는, 예를 들면 색조에 영향을 주지 않는 무색 또는 담색(淡色)의 대전 제어제를 사용해도 된다. 대전 제어제로서는, 공지의 것을 사용해도 되지만, 구체적으로는, 예를 들면, 아조계 금속 착체(錯體); 살리실산 혹은 알킬살리실산의 금속 착체 혹은 금속염 등을 들 수 있다.

-무기 산화물 입자-

코어 입자는, 필요에 따라 무기 산화물 입자를 내부에 함유하고 있어도 된다. 무기 산화물 입자로서는, 예를 들면, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CuO, ZnO, SnO₂, CeO₂, Fe₂O₃, MgO, BaO, CaO, K₂O, Na₂O, ZrO₂, CaO·SiO₂, K₂O·(TiO₂)n, Al₂O₃·2SiO₂, CaCO₃, MgCO₃, BaSO₄, MgSO₄ 등을 들 수 있다. 상기 무기 산화물 입자로서는, 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 바람직하다. 무기 산화물 입자의 표면은, 반드시 미리 소수화 처리되어 있을 필요는 없지만, 소수화 처리되어 있어도 된다. 무기 산화물 입자가 소수화 처리되어 있으면, 토너 입자의 내부에 함유되는 무기 산화물 입자가 토너 표면에 노출한 경우에 있어서도, 대전의 환경 의존성 및 캐리어 오염성이 억제된다.

상기 무기 산화물 입자의 소수화 처리는, 소수화 처리제에 무기 산화물 입자를 침지하거나 함으로써 행한다.

소수화 처리제로서는 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 실란 커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 실란 커플링제를 호적(好適)하게 들 수 있다. 실란 커플링제로서는, 예를 들면, 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 특수 실릴화제 등을 들 수 있다. 실란 커플링제의 구체예로서는, 예를 들면 후술하는 외첨제로서 사용되는 무기 산화물 입자의 표면 처리제로서 예시한 실란 커플링제와 같은 것을 들 수 있다.

소수화 처리제의 양으로서는, 무기 산화물 입자의 종류 등에 따라 달라 일괄적으로 규정되지 않지만, 예를 들면, 무기 산화물 입자 100질량부에 대해, 5질량부 이상 50질량부 이하의 범위를 들 수 있다.

<토너 입자의 제조 방법>

-코어 입자의 제조 방법-

코어 입자의 제조 방법은, 예를 들면, 일반적으로 사용되고 있는 혼련 분쇄법이나 습식 조립법 등을 이용해도 된다. 여기서, 습식 조립법으로서는, 현탁 중합법, 유화 중합법, 유화 중합 응집법, 소프프리(soap-free) 유화 중합법, 비수분산 중합법, in-situ 중합법, 계면 중합법, 유화 분산 조립법, 응집·합일법 등을 들 수 있다.

혼련 분쇄법을 사용하는 경우, 예를 들면, 결착 수지, 필요에 따라 착색제나 그 밖의 첨가제 등을, 헨쉘 믹서 또는 볼 밀 등의 혼합기에 의해 혼합하고, 가열 롤, 니더, 또는 익스트루더 등의 열혼련기를 사용하여 용융 혼련하여 수지류를 서로 상용시킨 중에, 필요에 따라 적외선 흡수제, 산화 방지제 등을 분산 또는 용해시켜, 냉각 고화 후 분쇄 및 분급을 행하여 코어 입자를 얻는다.

습식 조립법을 사용하는 경우, 예를 들면, 하기 응집·합일법을 사용해도 된다.

구체적으로는, 예를 들면, 상기 결착 수지를 함유하는 제1 입자(이하, 「수지 입자」라 하는 경우가 있다)가 분산된 분산액을 조제하는 분산액 조제 공정과, 상기 제1 입자를 응집하여 그 제1 입자를 함유하는 응집 입자를 형성하는 응집 입자 형성 공정과, 상기 응집 입자를 가열하여 그 응집 입자를 합일하는 합일 공정을 거쳐 코어 입자를 얻는다.

이하, 각 공정에 대해 설명한다.

(분산액 조제 공정)

분산액 조제 공정에 있어서는, 결착 수지를 함유하는 수지 입자가 분산된 분산액(이하, 「원료 분산액」이라 하는 경우가 있다)을 조제한다. 코어 입자가 결착 수지 이외의 그 밖의 성분을 함유하는 경우는, 수지 입자가 분산된 수지 입자 분산액과, 그 밖의 성분이 분산된 분산액을 별도로 조제한 후에 혼합함으로써, 원료 분산액을 조제해도 된다.

구체적으로는, 예를 들면, 코어 입자가 결착 수지 외에 착색제 및 이형제를 함유하는 경우, 수지 입자가 분산된 수지 입자 분산액과, 착색제의 입자가 분산된 착색제 분산액과, 이형제의 입자가 분산된 이형제 분산액을 각각 조제한 후에 혼합하여, 수지 입자, 착색제의 입자, 및 이형제의 입자가 분산된 원료 분산액을 조제해도 된다.

수지 입자 분산액 중에 분산하는 수지 입자의 체적평균 입경으로서는, 예를 들면 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.03㎛ 이상 0.8㎛ 이하이어도 되고, 가장 바람직하게는 0.03㎛ 이상 0.6㎛이어도 된다.

또, 수지 입자 등, 원료 분산액 중에 함유되는 입자의 체적평균 입경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(호리바세이사쿠쇼제, LA-700)로 측정된다.

수지 입자 분산액이나 그 밖의 분산액에 사용되는 분산매로서는, 예를 들면 수계 매체를 들 수 있다.

상기 수계 매체로서는, 예를 들면, 증류수, 이온교환수 등의 물, 알코올류 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 상기 수계 매체에 계면활성제를 첨가 혼합해두어도 된다.

계면활성제로서는 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 황산에스테르염계, 설폰산염계, 인산에스테르계, 비누계 등의 음이온 계면활성제; 아민염형, 4급 암모늄염형 등의 양이온 계면활성제; 폴리에틸렌글리콜계, 알킬페놀에틸렌옥사이드 부가물계, 다가 알코올계 등의 비이온계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제를 들 수 있다. 상기 비이온계 계면활성제는, 상기 음이온 계면활성제 또는 양이온 계면활성제와 병용되어도 된다. 상기 계면활성제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

결착 수지를 분산매에 분산하는 방법으로서는, 예를 들면, 예를 들면 회전 전단형 호모지나이저나, 미디어를 갖는 볼 밀, 샌드 밀, 다이노 밀 등의 일반적인 분산 방법을 들 수 있다. 또한, 사용하는 결착 수지의 종류에 따라서는, 예를 들면 전상 유화법을 사용하여 수지 입자 분산액을 조제해도 된다. 또 전상 유화법이란, 분산하려는 수지를, 그 수지가 가용인 소수성 유기 용제 중에 용해시켜, 유기 연속상(O상)에 염기를 가하여, 중화한 후, 수매체(W상)를 투입함으로써, W/O에서 O/W으로의, 수지의 변환(이른바 전상)이 행해져 불연속상화하여, 수지를, 수매체 중에 입자상으로 분산하는 방법이다.

수지 입자 분산액에 함유되는 수지 입자의 함유량으로서는, 예를 들면, 5질량% 이상 50질량% 이하를 들 수 있고, 10질량% 이상 40질량% 이하이어도 된다.

입자의 체적평균 입경, 분산매, 분산 방법, 및 입자의 함유량에 관해서는, 착색제 분산액 중에 분산하는 착색제의 입자, 및 이형제 분산액 중에 분산하는 이형제의 입자에 대해서도 마찬가지이다.

(응집 입자 형성 공정)

응집 입자 형성 공정에 있어서는, 수지 입자를 응집하여 그 수지 입자를 함유하는 응집 입자를 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 상기 원료 분산액에 응집제를 첨가한 후, 예를 들면 결착 수지의 용융 온도 이하(구체적으로는, 예를 들면, 결착 수지의 용융 온도-20℃ 이상 용융 온도 이하)의 온도로 가열하여, 원료 분산액에 분산된 입자를 응집시켜, 응집 입자를 형성한다. 또, 예를 들면, 결착 수지 외에 착색제 및 이형제를 함유하는 코어 입자를 조제하는 경우는, 수지 입자, 착색제의 입자, 및 이형제의 입자를 함유하는 응집 입자가 형성된다.

응집 입자 형성 공정에 있어서는, 예를 들면, 원료 분산액을 회전 전단형 호모지나이저로 교반 하, 실온(예를 들면 25℃)에서 상기 응집제를 첨가하여, 원료 분산액의 pH를 산성(예를 들면 pH가 2 이상 5 이하)으로 조정하고, 필요에 따라 분산 안정제를 첨가한 후에, 상기 가열을 행해도 된다.

응집 입자 형성 공정에 사용되는 응집제로서는, 예를 들면, 원료 분산액에 첨가되는 분산제로서 사용하는 계면활성제와 역극성인 계면활성제, 예를 들면 무기 금속염, 2가 이상의 금속 착체를 들 수 있다. 특히, 응집제로서 금속 착체를 사용한 경우에는, 계면활성제의 사용량이 저감되고, 대전 특성이 향상한다.

또한, 응집제의 금속 이온과 착체 혹은 유사한 결합을 형성하는 첨가제를 필요에 따라 사용해도 된다. 이 첨가제로서는, 킬레이트제가 호적하게 사용된다.

여기서, 무기 금속염으로서는, 예를 들면, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화바륨, 염화마그네슘, 염화아연, 염화알루미늄, 황산알루미늄 등의 금속염, 및, 폴리염화알루미늄, 폴리수산화알루미늄, 다황화칼슘 등의 무기 금속염 중합체 등을 들 수 있다.

또한, 킬레이트제로서는, 수용성의 킬레이트제를 사용해도 된다. 킬레이트제로서는, 예를 들면, 타르타르산, 시트르산, 글루콘산 등의 옥시카르복시산, 이미노디산(IDA), 니트릴로트리아세트산(NTA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 등을 들 수 있다.

킬레이트제의 첨가량으로서는, 예를 들면, 결착 수지 100질량부에 대해 0.01질량부 이상 5.0질량부 이하의 범위 내를 들 수 있고, 0.1질량부 이상 3.0질량부 미만이어도 된다.

(피복 공정)

상기 응집 입자 형성 공정을 거친 후에, 필요하면 피복 공정을 실시해도 된다. 피복 공정에서는, 상기한 응집 입자 형성 공정을 거쳐 형성된 응집 입자의 표면에, 피복용의 수지 입자를 부착시킴으로써 피복한다.

구체적으로는, 예를 들면, 응집 입자 형성 공정에 있어서 응집 입자를 형성한 원료 분산액 중에, 결착 수지의 입자를 함유하는 분산액을 추첨가함으로써 행해진다. 또, 피복 공정에 있어서 사용되는 결착 수지의 입자는, 응집 입자에 함유되는 결착 수지와 동종이어도 되고, 이종이어도 된다.

또, 피복 공정을 마친 후는, 후술하는 합일 공정이 실시되지만, 피복 공정과 융합 공정을 교호(交互)로 반복 실시해도 된다.

(합일 공정)

응집 입자 형성 공정(및 필요에 따라 피복 공정)을 거친 후에 실시되는 합일 공정에서는, 이들의 공정을 거쳐 형성된 응집 입자(또는 피복된 응집 입자)를 함유하는 분산액의 pH를, 예를 들면 6.5 이상 8.5 이하 정도의 범위로 함으로써, 응집의 진행을 정지시킨다.

그리고, 응집의 진행을 정지시킨 후, 가열(예를 들면 결착 수지의 용융 온도 이상의 온도로 가열)함으로써 응집 입자를 융합시킨다.

-피복층의 형성 방법-

피복층은, 상기와 같이, 코어 입자의 표면에서 단량체를 중합시킴으로써, 코어 입자의 표면에 형성된다.

예를 들면, 분산매에 코어 입자를 분산시킨 분산액에, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체와, 필요에 따라 그 밖의 단량체(이하, 「붕산 반응기를 갖는 단량체」 및 필요에 따라 사용되는 「그 밖의 단량체」를 총칭하여, 단지 「단량체」라 하는 경우가 있다)를 첨가한다. 코어 입자의 표면에서 상기 단량체를 중합시킨 후에, 붕산 등을 첨가하여 붕소 가교 구조를 형성시키는 방법을 들 수 있다.

또한, 피복층의 형성 방법으로서는, 상기 중합 후에 붕산 등을 첨가하는 형태에 한정되지 않고, 상기 중합 전에 붕산 등을 첨가함으로써, 상기 중합을 행하면서 붕소 가교 구조의 형성도 행하는 형태이어도 되고, 또한 상기 중합의 도중에 붕산 등을 첨가하는 형태이어도 된다.

상기 중합의 방법은, 사용하는 단량체의 종류에 따라 선택되지만, 예를 들면, 상기 단량체를 첨가한 분산액을 가열(예를 들면 25℃ 이상 90℃ 이하의 온도로 가열)하여 중합을 행하는 방법을 들 수 있다. 한편, 붕소 가교 구조의 형성에 대해서는, 예를 들면, 분산액을 25℃ 이상 60℃ 이하의 온도로 조정하고, 붕산 등을 첨가함으로써 행해진다.

분산액에 분산시키는 코어 입자는, 예를 들면, 상기 코어 입자의 제조 방법에 의해 얻어진 것을 사용한다. 그리고, 상기 응집합일법에 의해 얻어진 코어 입자를 사용하는 경우는, 합일 공정을 거쳐 얻어진 코어 입자의 표면에 피복층을 형성해도 되지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들면, 합일 공정을 거치기 전에 상기 단량체를 첨가하여 가열함으로써, 응집 입자의 합일과 함께 상기 단량체의 중합이 행해져, 결과적으로 코어 입자의 표면에서 상기 단량체가 중합되는 형태이어도 된다.

상기 분산매로서는, 특히 한정되지 않고, 예를 들면 상기 수지 입자 분산액의 분산매로서 예시된 것을 들 수 있다.

또한, 코어 입자를 분산시킨 분산액에는, 분산매 이외에, 예를 들면 계면활성제를 첨가해도 된다. 계면활성제로서는, 예를 들면, 상기 수지 입자 분산액에 사용하는 계면활성제로서 예시된 것을 들 수 있다.

피복층의 형성에 있어서, 상기 단량체의 첨가량(즉, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체의 첨가량과 필요에 따라 사용되는 그 밖의 단량체의 첨가량과의 합계) 100질량부에 대한 상기 붕산 등의 첨가량으로서는, 예를 들면, 5질량부 이상 500질량부 이하의 범위를 들 수 있고, 20질량부 이상 200질량부 이하의 범위이어도 된다.

또한, 피복층의 형성에 있어서, 상기 분산액에 첨가하는 단량체가 갖는 붕산 반응기 1몰에 대한, 붕산 등의 첨가량으로서는, 예를 들면, 0.05몰 이상 1몰 이하의 범위를 들 수 있고, 0.1몰 이상 0.8몰 이하의 범위이어도 된다.

또한, 피복층의 형성에 있어서, 코어 입자 100질량부에 대한 상기 단량체의 첨가량(즉, 상기 붕산 반응기를 갖는 단량체의 첨가량과 필요에 따라 사용되는 그 밖의 단량체의 첨가량과의 합계)은, 예를 들면, 0.1질량부 이상 50질량부 이하의 범위를 들 수 있고, 0.5질량부 이상 30질량부 이하의 범위이어도 된다.

이상과 같이 하여 코어 입자의 표면에 피복층이 형성된 후, 예를 들면, 세정 공정, 고액 분리 공정, 건조 공정을 거쳐 토너 입자를 얻는다.

세정 공정에서는, 예를 들면, 염산, 황산, 질산 등의 강산의 수용액으로 토너 입자에 부착한 분산제를 제거 후, 여과액이 중성이 될 때까지 이온교환수 등으로 세정한다.

또한, 고액 분리 공정으로서는, 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 흡인 여과, 가압 여과 등을 들 수 있다. 또한, 건조 공정도 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 동결 건조, 플래쉬젯 건조, 유동 건조, 진동형 유동 건조 등을 들 수 있다.

건조 공정에서는, 통상의 진동형 유동 건조법, 스프레이 드라이법, 동결 건조법, 플래쉬젯법 등의 방법을 채용해도 된다. 이 때, 토너 입자의 건조 후의 함수분율로서는, 예를 들면, 1.0질량% 이하를 들 수 있고, 0.5질량% 이하로 조정해도 된다.

-붕소 가교 구조의 확인 방법(¹H-NMR 측정)-

이상과 같이 하여 형성된 피복층이, 상기 붕소 가교 수지인(즉, 붕소 원자가 가교 구조의 형성에 기여하고 있는) 것을 확인하는 방법으로서는, 예를 들면, 이하와 같이, ¹H-NMR 측정에 의해 확인하는 방법을 들 수 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 붕소 가교 구조가 형성되기 전의 ¹H-NMR 스펙트럼과, 붕소 가교 구조가 형성된 후(즉, 코어 입자의 표면에 형성된 붕소 가교 수지)의 ¹H-NMR 스펙트럼을 측정한다. 그리고, 붕소 가교 구조가 형성되기 전의 붕소 반응기를 갖는 고분자 화합물(또는 붕소 반응기를 갖는 단량체)에 있어서의, 붕소 반응기가 직접 결합하는 탄소 원자에 결합하는 수소 원자에 유래하는 피크의 화학 쉬프트값이, 붕소 가교 구조의 형성에 의해 어떻게 쉬프트하는지를 확인하여, 붕소 가교 구조가 형성되었는지 여부를 확인한다.

붕소 가교 구조의 형성의 일례로서, 이하에, 글리세린모노메타크릴레이트의 붕소 반응기인 수산기가, 붕산트리메틸과 반응함으로써, 붕소 가교 구조가 형성되는 예를 나타낸다.

글리세린모노메타크릴레이트(GLM)의 ¹H-NMR 스펙트럼과, 글리세린모노메타크릴레이트와 붕산트리메틸과의 반응 생성물의 ¹H-NMR 스펙트럼을 비교하면, 하기와 같이, 글리세린모노메타크릴레이트의 2위치의 프로톤에 기인하는 피크가 3.94ppm에서 3.69ppm으로 쉬프트하고, 3위치의 프로톤에 기인하는 피크가 3.49ppm에서 3.24ppm으로 쉬프트한다. 이 성질을 이용하여, 예를 들면, 원료인 붕소 반응기를 갖는 단량체의 ¹H-NMR 스펙트럼과, 얻어진 토너 입자의 ¹H-NMR 스펙트럼과의 비교에서, 붕소 가교 구조가 형성되었는지 여부가 확인된다.

또한, 붕소 가교 수지의 산 처리(하기「겔분에 의해 측정하는 방법」에 기재된 산 처리)를 행하고, 그 전후에 ¹H-NMR 측정을 행함으로써, 케미컬 쉬프트값의 차이로부터 붕소 가교 구조가 형성되어 있었는지 어떤지를 확인할 수 있다.

-붕소 가교 구조의 확인 방법(적외선 흡수 스펙트럼에 의해 측정하는 방법)-

또한, 얻어진 수지가 붕소 가교인지 어떤지는, 적외선 흡수 스펙트럼을 사용하여 확인해도 된다. 구체적으로는, KBr에 적량의 샘플 수지를 혼입하여 성형한다. 이것을 사용하여 적외선 흡수 스펙트럼을 측정한다. 붕산알킬의 경우, 붕산의 진동은 1380cm^-1의 부분에 흡수 파장이 존재하고, 가교한 경우는, 1310cm^-1로 쉬프트함으로써, 가교하고 있는 수지와 해리하여 있는 수지를 측정함으로써 판단된다.

-붕소 가교 구조의 확인 방법(겔분에 의해 측정하는 방법)-

또한, 붕소 가교 구조를 확인하는 방법으로서, 상기 방법 이외에, 예를 들면, 붕소 가교 구조가 산에 의해 해리하는 성질을 이용하는 방법을 사용해도 된다.

구체적으로는, 예를 들면, 칭량한 시료(붕소 가교 수지)를 삼각 플라스크에 넣고, 상온(25℃)의 특급 톨루엔을 플라스크 내에 20ml 주입하여, 상온(25℃) 하에서 4시간 교반한 후, 냉장고(5℃)에 하룻밤(6시간 이상) 보관한다. 그 후, 원심 분리기의 분리관으로 옮기고, 1시간당 12,000회전의 회전 속도로, 20분간, 원심 분리를 행한다. 원심 분리 후의 분리관을 상온(25℃) 하에 1.5시간 방치한다. 그리고, 분리관의 마개를 닫고, 상징(上澄)을 마이크로피펫으로 빨아올린다.

다음으로, 용해되지 않은 침강물을 건조함으로써, 겔분으로서 취출한다.

그리고, 취출된 겔분에 산 처리를 행한다. 구체적으로는, 취출된 겔분 1g을, 산으로서 물 10ml 및 0.3mol/L 질산 1ml로 구성된 산성 용액에 투입하여 상온(25℃)에서 1시간 교반, 그 후에 겔분을 여과 등에 의해 분리하고 취출하여 상온에서 건조하고 산 처리를 행한다.

상기 산 처리 후, 또한 실온(25℃)의 특급 톨루엔을 플라스크 내에 20ml 주입하여, 실온(25℃) 하에서 4시간 교반한 후, 냉장고(5℃)에 하룻밤(6시간 이상) 보관한다. 그 후, 원심 분리기의 분리관으로 옮기고, 1시간당 12,000회전의 회전 속도로, 20분간, 원심 분리를 행한다. 원심 분리 후의 분리관을 실온(25℃) 하에 1.5시간 방치한다. 분리관의 마개를 닫고, 상징 2.5ml를 마이크로피펫으로 빨아올려, 별도 칭량한 알루미늄 접시에 옮기고, 핫플레이트로 톨루엔 성분을 증발시킨다. 알루미늄 접시는 8시간의 진공 건조를 행한다. 진공 건조 후의 알루미늄 접시의 중량을 칭량하고, 이하의 계산식에 의해, 붕소 가교 구조를 갖는 겔분을 산출한다.

붕소 가교 구조를 갖는 겔분(%) = {A'-[(B'-C')×8]}÷A'×100

A' : 시료 질량[g]

B' : 톨루엔 가용물+알루미늄 접시의 질량[g]

C' : 알루미늄 접시만의 질량[g]

<토너 입자의 특성>

습식 조립법에 의해 얻어진 토너 입자의 형상 계수 SF1로서는, 예를 들면 110 이상 140 이하의 범위를 들 수 있다. 상기 형상 계수 SF1의 측정 방법은, 예를 들면 현미경 화상 또는 주사전자 현미경 화상을 화상 해석 장치에 의해 해석함으로써 수치화된다. 구체적으로는, 예를 들면, 형상 계수 SF1의 측정은, 우선, 슬라이드 글라스 위에 산포한 토너 입자의 광학 현미경상(예를 들면 250배로 확대한 화상)을, 비디오 카메라를 통해 루젝스 화상 해석 장치(LUZEXⅢ, 니레코사제)에 취입(取入)하여, 50개 이상의 토너 입자에 대해 하기식의 SF1을 계산하고, 평균값을 구함으로써 얻어진다.

식 : SF1=(ML²/A)×(π/4)×100

여기서 ML은 입자의 절대 최대 길이, A는 입자의 투영 면적이다.

토너 입자의 체적평균 입자경으로서는, 예를 들면, 3.5㎛ 이상 9㎛ 이하의 범위를 들 수 있다. 그리고, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.10 이상 1.25 이하의 범위이다.

또한 토너 입자의 입도 분포로서는, 예를 들면, 3㎛ 이하의 입경의 토너 입자가, 전 토너 입자수의 6개수% 이상 25개수% 이하의 범위인 것을 들 수 있고, 6개수% 이상 16개수% 이하의 범위이어도 된다. 또한 토너 입자의 입도 분포에 대해서는, 예를 들면, 16㎛ 이상의 입경의 토너 입자가 1.0체적% 이하인 것을 들 수 있다.

상기 토너 입자의 입도 분포 및 체적평균 입자경은, 콜터멀티사이저Ⅱ(벡맨-콜터사제)를 사용하고, 전해액으로서는, ISOTON-Ⅱ(벡맨-콜터사제)를 사용하여 측정한다. 그리고, 측정된 입도 분포를 분할된 입도 범위(채널)에 대해, 체적에 대해 소경측으로부터 누적 분포를 그려, 누적 50%가 되는 입경을 체적평균 입자경으로 정의한다.

누적 16%가 되는 누적 체적 입경 및 누적 개수 입경을 D_16v 및 D_16p로 정의하고, 또한 누적 84%가 되는 누적 체적 입경 및 누적 개수 입경을 D_84v 및 D_84p로 정의한다. 상기 체적평균 입도 지표 GSDv는 이들 값을 이용하여 식 {(D_84v)/(D_16v)}^1/2에 의해 산출했다.

<외첨제>

본 실시 형태의 토너는, 상기 토너 입자의 표면에, 필요에 따라 외첨제가 외첨되어 있어도 된다. 외첨제로서는, 예를 들면, 무기 입자나 유기 입자를 들 수 있다.

무기 입자로서는, 예를 들면, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CuO, ZnO, SnO₂, CeO₂, Fe₂O₃, MgO, BaO, CaO, K₂O, Na₂O, ZrO₂, CaO·SiO₂, K₂O·(TiO₂)n, Al₂O₃·2SiO₂, CaCO₃, MgCO₃, BaSO₄, MgSO₄ 등의 무기 산화물 입자 외에, 티탄산바륨, 티탄산마그네슘, 티탄산칼슘, 티탄산스트론튬, 규사, 클레이, 운모, 규회석, 규조토, 염화세륨, 벵갈라, 산화크롬, 삼산화안티몬, 탄화규소, 질화규소 등을 들 수 있다. 상기 무기 입자로서는, 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 바람직하다.

외첨제로서 상기 무기 산화물 입자를 사용하는 경우, 무기 산화물 입자의 표면이 소수화 처리되어 있어도 된다. 무기 산화물 입자의 표면이 소수화 처리되어 있음으로써, 토너의 분체 유동성이 양호하게 되고, 대전의 환경 의존성 및 캐리어 오염성이 억제된다.

소수화 처리는, 상기와 같이, 소수화 처리제에 무기 산화물 입자를 침지하거나 함으로써 행한다. 소수화 처리제로서는 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 실란 커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 실란 커플링제가 호적하게 들 수 있다.

상기 실란 커플링제로서는, 예를 들면 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 특수 실릴화제 등을 들 수 있다. 실란 커플링제로서 더욱 구체적으로는, 예를 들면, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디페닐디클로로실란, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔, N,O-(비스트리메틸실릴)아세트아미드, N,N-(트리메틸실릴)우레아, tert-부틸디메틸클로로실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.

소수화 처리제의 양으로서는, 상기와 같이, 무기 산화물 입자의 종류 등에 따라 달라 일괄적으로 규정되지 않지만, 예를 들면, 무기 산화물 입자 100질량부에 대해, 5질량부 이상 50질량부 이하의 범위를 들 수 있다.

상기 무기 입자는, 예를 들면 유동성을 향상시키는 목적에서 사용된다. 무기 입자의 1차 입경으로서는, 예를 들면, 1nm 이상 200nm 미만을 들 수 있다. 또한 무기 입자의 첨가량으로서는, 예를 들면, 토너 입자 100질량부에 대해, 0.01질량부 이상 20질량부 이하의 범위를 들 수 있다.

유기 입자로서는, 예를 들면, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리불화비닐리덴 등을 들 수 있고, 예를 들면 클리닝성이나 전사성을 향상시키는 목적에서 사용해도 된다.

토너 입자의 표면에 상기 외첨제를 첨가하는 방법으로서는, 예를 들면, 토너 입자 및 외첨제를, V블렌더, 헨쉘 믹서, 또는 뢰디게 믹서 등을 사용하여 혼합하는 방법을 들 수 있다.

[정전하상 현상제]

본 실시 형태에 따른 정전하상 현상제(이하, 단지 「현상제」라 하는 경우가 있다)는, 본 실시 형태에 따른 토너를 함유하는 것이면 특히 한정되지 않고 1성분 현상제 혹은 2성분 현상제의 어느 것이어도 된다. 2성분 현상제로서 사용하는 경우에는 토너와, 캐리어를 혼합하여 사용된다.

2성분 현상제에 사용할 수 있는 캐리어로서는, 특히 제한은 없고, 예를 들면 산화철, 니켈, 코발트 등의 자성 금속, 페라이트, 마그네타이트 등의 자성 산화물이나, 이들 심재(芯材) 표면에 수지 피복층을 갖는 수지 코팅 캐리어, 자성 분산형 캐리어 등을 들 수 있다. 또한 캐리어는, 매트릭스 수지에 도전 재료 등이 분산된 수지 분산형 캐리어이어도 된다.

캐리어에 사용되는 피복 수지·매트릭스 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 폴리비닐에테르, 폴리비닐케톤, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 스티렌-아크릴산 공중합체, 오르가노실록산 결합으로 이루어지는 스트레이트 실리콘 수지 또는 그 변성품, 불소 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 페놀 수지, 에폭시 수지 등이 예시되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

도전 재료로서는, 예를 들면, 금, 은, 구리와 같은 금속이나 카본 블랙, 또한 산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 붕산알루미늄, 티탄산칼륨, 산화주석, 카본 블랙 등이 예시되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한 캐리어의 심재로서는, 예를 들면, 철, 니켈, 코발트 등의 자성 금속, 페라이트, 마그네타이트 등의 자성 산화물, 유리 비드 등을 들 수 있지만, 캐리어를 자기 브러쉬법에 사용하기 위해서는, 자성 재료이어도 된다.

캐리어의 심재의 체적평균 입경으로서는, 예를 들면, 10㎛ 이상 500㎛ 이하의 범위를 들 수 있고, 30㎛ 이상 100㎛ 이하이어도 된다.

또한 캐리어의 심재의 표면을 수지 피복하는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 피복 수지, 및 필요에 따라 각종 첨가제를 용매에 용해한 피복층 형성용 용액에 의해 피복하는 방법을 들 수 있다. 용매로서는, 특히 한정되는 것은 아니고, 사용하는 피복 수지, 도포 적성 등을 감안하여 선택하면 된다.

구체적인 수지 피복 방법으로서는, 예를 들면, 캐리어의 심재를 피복층 형성용 용액 중에 침지하는 침지법, 피복층 형성용 용액을 캐리어의 심재 표면에 분무하는 스프레이법, 캐리어의 심재를 유동 에어에 의해 부유시킨 상태로 피복층 형성용 용액을 분무하는 유동상법, 니더 코터 중에서 캐리어의 심재와 피복층 형성용 용액을 혼합하고, 용제를 제거하는 니더 코터법 등을 들 수 있다.

상기 2성분 현상제에 있어서의 토너와 캐리어와의 혼합비(질량비)로서는, 예를 들면, 토너의 질량이, 캐리어의 질량의 0.01배 이상 0.3배 이하인 범위를 들 수 있고, 0.03배 이상 0.2배 이하의 범위이어도 된다.

본 실시 형태의 현상제는, 후술하는 화상 형성 장치의 현상 장치 내에 수용되는 현상제로서 사용해도 되지만, 그밖에 예를 들면, 현상에 의해 소비되는 토너와 함께 캐리어를 추가하여, 현상 장치 내의 캐리어를 교체함으로써 대전량의 변화를 억제하여 화상 농도를 안정화하는 현상 방식(이른바 트리클(trickle) 현상 방식) 등에 이용되는 보급용 현상제로서 적용해도 된다.

보급용 현상제로서 상기 2성분 현상제를 이용하는 경우에 있어서의, 토너와 캐리어의 혼합 질량비로서는, 예를 들면, 토너의 질량이, 캐리어의 질량에 대해 2배 이상의 범위를 들 수 있고, 3배 이상이어도 되고, 5배 이상이어도 된다.

[화상 형성 장치]

다음으로, 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상용 토너를 사용한 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치는, 상유지체와, 상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 수단과, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과, 상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단과, 상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 수단을 갖는 것이다.

본 실시 형태의 화상 형성 장치에 있어서의 화상 형성 속도로서는, 예를 들면, 500mm/sec 이상을 들 수 있고, 550mm/sec 이상 700mm/sec 이하이어도 된다.

또한 상기 현상 수단은, 예를 들면, 본 실시 형태에 걸리는 정전하상 현상제를 유지하는 현상제 유지체를 갖고 있어도 되고, 상기 상유지체 표면과 현상제 유지체 표면과의 속도차(상기 상유지체 표면의 회전 속도:현상제 유지체 표면의 회전 속도)로서는, 예를 들면, 1:1.5 이상, 1:5 이하의 범위를 들 수 있다.

상기 현상제 유지체의 주속(즉, 현상제 유지체의 표면의 이동 거리)으로서는, 예를 들면 400mm/s 이상을 들 수 있고, 450mm/s 이상이어도 된다. 또한 상기 현상제 유지체의 주속은, 1500mm/s 이하이어도 되고, 1200mm/s 이하이어도 된다.

또한 현상 수단은, 예를 들면, 현상제를 수용하기 위한 현상제 수용 용기와, 보급용 현상제를 현상제 수용 용기에 공급하기 위한 현상제 공급 수단과, 현상제 수용 용기 내에 수용되어 있는 현상제의 적어도 일부를 배출하기 위한 현상제 배출 수단을 구비하는 구성, 즉, 트리클 현상 방식을 채용한 구성을 갖는 것이어도 된다.

상기 보급용 현상제에 있어서의 토너와 캐리어와의 혼합 비율로서는, 예를 들면, 토너 질량/캐리어 질량 ≥ 2를 들 수 있고, 토너 질량/캐리어 질량 ≥ 3이어도 되고, 토너 질량/캐리어 질량 ≥ 5이어도 된다.

본 실시 형태의 화상 형성 장치는, 상기 이외에, 필요에 따라 클리닝 블레이드 등을 사용한 클리닝 수단이나, 제전(除電) 수단 등을 포함하고 있어도 된다.

또한 본 실시 형태의 화상 형성 장치는, 예를 들면 상기 현상 수단을 포함하는 부분이, 화상 형성 장치 본체에 대해 탈착하는 카트리지 구조(프로세스 카트리지)이어도 된다.

이하, 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 일례를 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또, 도면에 나타내는 주요부를 설명하고, 그 밖에는 그 설명을 생략한다.

도 1은, 4련 탠덤 방식의 컬러 화상 형성 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 화상 형성 장치는, 색분해된 화상 데이터에 의거한 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각색의 화상을 출력하는 전자사진 방식의 제1 내지 제4 화상 형성 유닛(10Y, 10M, 10C, 10K)을 구비하고 있다. 이들 화상 형성 유닛(이하, 단지 「유닛」라 하는 경우가 있다)(10Y, 10M, 10C, 10K)은, 수평 방향으로 서로 미리 정해진 거리 이간하여 병설되어 있다. 또, 이들 유닛(10Y, 10M, 10C, 10K)은, 화상 형성 장치 본체에 대해 탈착하는 프로세스 카트리지이어도 된다.

각 유닛(10Y, 10M, 10C, 10K)의 도면에 있어서의 상방에는, 각 유닛을 통해 중간 전사체로서의 중간 전사 벨트(20)가 연설(延設)되어 있다. 중간 전사 벨트(20)는, 도면에 있어서의 좌에서 우 방향으로 서로 이간하여 배치된 구동 롤러(22) 및 중간 전사 벨트(20) 내면에 접하는 지지 롤러(24)에 권부(捲付)되어 마련되고, 제1 유닛(10Y)에서 제4 유닛(10K)으로 향하는 방향으로 주행되도록 되어 있다. 또, 지지 롤러(24)는, 도시하지 않는 스프링 등에 의해 구동 롤러(22)로부터 멀어지는 방향으로 힘이 가해져 있고, 양자에 권부된 중간 전사 벨트(20)에 장력이 주어져 있다. 또한, 중간 전사 벨트(20)의 상유지체 측면에는, 구동 롤러(22)와 대향하여 중간 전사체 클리닝 장치(30)가 구비되어 있다.

또한, 각 유닛(10Y, 10M, 10C, 10K)의 현상 장치(현상 수단)(4Y, 4M, 4C, 4K)의 각각에는, 토너 카트리지(8Y, 8M, 8C, 8K)에 수납된 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 4색의 토너가 공급된다.

상술한 제1 내지 제4 유닛(10Y, 10M, 10C, 10K)은, 동등한 구성을 갖고 있기 때문에, 여기서는 중간 전사 벨트 주행 방향의 상류측에 배설된 옐로우 화상을 형성하는 제1 유닛(10Y)에 대해 대표하여 설명한다. 또, 제1 유닛(10Y)과 동등한 부분에, 옐로우(Y) 대신에, 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)을 붙인 참조 부호를 붙임으로써, 제2 내지 제4 유닛(10M, 10C, 10K)의 설명을 생략한다.

제1 유닛(10Y)은, 상유지체로서 작용하는 감광체(1Y)를 갖고 있다. 감광체(1Y)의 주위에는, 감광체(1Y)의 표면을 미리 정해진 전위로 대전시키는 대전 롤러(2Y)(대전 수단), 대전된 표면을 색분해된 화상 신호에 의거한 레이저광선(3Y)에 의해 노광하여 정전하상을 형성하는 노광 장치(3)(정전하상 형성 수단), 정전하상에 대전한 토너를 공급하여 정전하상을 현상하는 현상 장치(4Y)(현상 수단), 현상한 토너상을 중간 전사 벨트(20) 위에 전사하는 1차 전사 롤러(5Y), 및 1차 전사 후에 감광체(1Y)의 표면에 잔존하는 토너를 제거하는 감광체 클리닝 장치(6Y)가 순서대로 배치되어 있다. 또, 상기 정전하상 형성 수단은, 대전 롤러(2Y) 및 노광 장치(3)를 포함하여 구성되어 있고, 상기 전사 수단은, 1차 전사 롤러(5Y), 중간 전사 벨트(20), 및 후술하는 2차 전사 롤러(26)를 포함하여 구성되어 있다.

1차 전사 롤러(5Y)는, 중간 전사 벨트(20)의 내측에 배치되어, 감광체(1Y)에 대향한 위치에 마련되어 있다. 또한, 각 1차 전사 롤러(5Y, 5M, 5C, 5K)에는, 1차 전사 바이어스를 인가하는 바이어스 전원(도시하지 않음)이 각각 접속되어 있다. 각 바이어스 전원은, 도시하지 않는 제어부에 의한 제어에 의해, 각 1차 전사 롤러에 인가하는 전사 바이어스를 가변한다.

이하, 제1 유닛(10Y)에 있어서 옐로우 화상을 형성하는 동작에 대해 설명한다. 우선, 동작에 앞서, 대전 롤러(2Y)에 의해 감광체(1Y)의 표면이 -600V 내지 -800V 정도의 전위로 대전된다.

감광체(1Y)는, 도전성(20℃에서의 체적 저항률 : 1×10^-6Ωcm 이하)의 기체 위에 감광층을 적층하여 형성되어 있다. 이 감광층은, 통상은 고저항(일반적인 수지 정도의 저항)이지만, 레이저광선(3Y)이 조사되면, 레이저광선이 조사된 부분의 비저항이 변화하는 성질을 가지고 있다. 그래서, 대전한 감광체(1Y)의 표면에, 도시하지 않는 제어부로부터 이송되어 오는 옐로우용의 화상 데이터에 따라, 노광 장치(3)를 거쳐 레이저광선(3Y)을 출력한다. 레이저광선(3Y)은, 감광체(1Y)의 표면의 감광층에 조사되고, 그것에 의해, 옐로우 인자 패턴의 정전하상이 감광체(1Y)의 표면에 형성된다.

정전하상이란, 대전에 의해 감광체(1Y)의 표면에 형성되는 상이며, 레이저광선(3Y)에 의해, 감광층의 피조사 부분의 비저항이 저하하여, 감광체(1Y)의 표면의 대전한 전하가 흐르고, 한편, 레이저광선(3Y)이 조사되지 않은 부분의 전하가 잔류함으로써 형성되는, 이른바 네가티브 잠상이다.

이와 같이 하여 감광체(1Y) 위에 형성된 정전하상은, 감광체(1Y)의 주행에 따라 미리 정해진 현상 위치까지 회전된다. 그리고, 이 현상 위치에서, 감광체(1Y) 위의 정전하상이, 현상 장치(4Y)에 의해 가시상(현상상)화된다.

현상 장치(4Y) 내에는, 예를 들면, 적어도 옐로우 토너를 함유하는 정전하상 현상제가 수용되어 있다. 옐로우 토너는, 현상 장치(4Y)의 내부에서 교반됨으로써 마찰 대전하여, 감광체(1Y) 위에 대전한 대전하와 동극성(음극성)인 전하를 가지며 현상제 롤(현상제 유지체) 위에 유지되어 있다. 그리고 감광체(1Y)의 표면이 현상 장치(4Y)를 통과해감으로써, 감광체(1Y) 표면 위의 제전된 잠상부에 옐로우 토너가 정전적으로 부착하여, 잠상이 옐로우 토너에 의해 현상된다.

현상 효율, 화상 입상성(畵像粒狀性), 계조(階調) 재현성 등의 관점에서, 직류 성분에 교류 성분을 중첩시킨 바이어스 전위(현상 바이어스)를 현상제 유지체에 부여해도 된다. 구체적으로는, 현상제 유지체 직류 인가 전압 Vdc를 -300 내지 -700V로 했을 때, 현상제 유지체 교류 전압 피크폭 Vp-p를 0.5 내지 2.0kV의 범위로 해도 된다.

옐로우의 토너상이 형성된 감광체(1Y)는, 이어서 미리 정해진 속도로 주행되어, 감광체(1Y) 위에 현상된 토너상이 미리 정해진 1차 전사 위치로 반송된다.

감광체(1Y) 위의 옐로우 토너상이 1차 전사 위치로 반송되면, 1차 전사 롤러(5Y)에 1차 전사 바이어스가 인가되어, 감광체(1Y)로부터 1차 전사 롤러(5Y)를 향하는 정전기력이 토너상에 작용되어, 감광체(1Y) 위의 토너상이 중간 전사 벨트(20) 위에 전사된다. 이 때 인가되는 전사 바이어스는, 토너의 극성(-)과 역극성인 (+)극성이며, 예를 들면 제1 유닛(10Y)에서는 제어부(도시하지 않음)에 의해 +10μA 정도로 제어되어 있다.

한편, 감광체(1Y) 위에 잔류한 토너는 클리닝 장치(6Y)에서 제거되어 회수된다.

또한, 제2 유닛(10M) 이후의 1차 전사 롤러(5M, 5C, 5K)에 인가되는 1차 전사 바이어스도, 제1 유닛에 준하여 제어되어 있다.

이리 하여, 제1 유닛(10Y)에서 옐로우 토너상이 전사된 중간 전사 벨트(20)는, 제2 내지 제4 유닛(10M, 10C, 10K)을 통해 순차 반송되고, 각색의 토너상이 겹쳐져 다중 전사된다.

제1 내지 제4 유닛을 통해 4색의 토너상이 다중 전사된 중간 전사 벨트(20)는, 중간 전사 벨트(20)와 중간 전사 벨트 내면에 접하는 지지 롤러(24)와 중간 전사 벨트(20)의 상유지면측에 배치된 2차 전사 롤러(26)로 구성된 2차 전사부에 이른다. 한편, 기록지(P)(피전사체)가 공급 기구를 거쳐 2차 전사 롤러(26)와 중간 전사 벨트(20)가 압접(壓接)되어 있는 간극에 미리 정해진 타이밍으로 급지되고, 2차 전사 바이어스가 지지 롤러(24)에 인가된다. 이 때 인가되는 전사 바이어스는, 토너의 극성(-)과 동극성인 (-)극성이며, 중간 전사 벨트(20)로부터 기록지(P)를 향하는 정전기력이 토너상에 작용되어, 중간 전사 벨트(20) 위의 토너상이 기록지(P) 위에 전사된다. 또, 이 때의 2차 전사 바이어스는 2차 전사부의 저항을 검출하는 저항 검출 수단(도시하지 않음)에 의해 검출된 저항에 따라 결정되는 것이며, 전압 제어되어 있다.

이 후, 기록지(P)는 정착 장치(28)(정착 수단)에 있어서의 한쌍의 정착 롤의 접촉부로 송입되어 토너상이 가열되어, 색중첩한 토너상이 용융되어, 기록지(P) 위로 정착된다.

토너상을 전사하는 피전사체로서는, 예를 들면, 전자사진 방식의 복사기, 프린터 등에 사용되는 보통지, OHP 시트 등을 들 수 있다.

컬러 화상의 정착이 완료한 기록지(P)는, 배출부를 향해 반출되어, 일련의 컬러 화상 형성 동작이 종료된다.

또, 상기 예시한 화상 형성 장치는, 중간 전사 벨트(20)를 거쳐 토너상을 기록지(P)에 전사하는 구성으로 되어 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 감광체로부터 직접 토너상이 기록지에 전사되는 구조이어도 된다.

또, 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 토너 카트리지에는 본 실시 형태에 따른 토너가 수납된다. 또한, 현상 장치에는 본 실시 형태에 따른 토너와 캐리어를 함유하는 본 실시 형태에 따른 현상제가 수용된다.

[프로세스 카트리지, 토너 카트리지]

도 2는, 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상제를 수용하는 프로세스 카트리지의 호적한 일례의 실시 형태를 나타내는 개략 구성도이다. 프로세스 카트리지(200)는, 현상 장치(111)와 함께, 감광체(107), 대전 롤러(108), 감광체 클리닝 장치(113), 노광을 위한 개구부(118), 및, 제전 노광을 위한 개구부(117)를 부착 레일(116)을 사용하여 조합, 그리고 일체화한 것이다. 또, 도 2에 있어서 부호 300은 피전사체를 나타낸다.

그리고, 이 프로세스 카트리지(200)는, 전사 장치(112)와, 정착 장치(115)와, 도시하지 않는 다른 구성 부분으로 구성되는 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 자재로 한 것이며, 화상 형성 장치 본체와 함께 화상 형성 장치를 구성하는 것이다.

도 2에서 나타내는 프로세스 카트리지(200)에서는, 감광체(107), 대전 장치(108), 현상 장치(111), 클리닝 장치(113), 노광을 위한 개구부(118), 및, 제전 노광을 위한 개구부(117)를 구비하고 있지만, 이들 장치는 선택적으로 조합해도 된다. 본 실시 형태의 프로세스 카트리지에서는, 현상 장치(111) 외에는, 감광체(107), 대전 장치(108), 클리닝 장치(113), 노광을 위한 개구부(118), 및, 제전 노광을 위한 개구부(117)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종을 구비해도 된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 토너 카트리지에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 따른 토너 카트리지는, 화상 형성 장치에 착탈되도록 장착되며, 적어도, 상기 화상 형성 장치 내에 마련된 현상 수단에 공급하기 위한 토너를 수용하는 토너 카트리지에 있어서, 상기 토너가 기술한 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상용 토너로 한 것이다. 또, 본 실시 형태에 따른 토너 카트리지에는 적어도 토너가 수용되면 되고, 화상 형성 장치의 기구에 따라서는, 예를 들면 현상제가 수납되어도 된다.

따라서, 토너 카트리지가 착탈되는 구성을 갖는 화상 형성 장치에 있어서는, 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상용 토너를 수납한 토너 카트리지를 이용함으로써, 본 실시 형태에 따른 정전하상 현상용 토너가 용이하게 현상 장치에 공급된다.

또, 도 1에 나타내는 화상 형성 장치는, 토너 카트리지(8Y, 8M, 8C, 8K)가 착탈하는 구성을 갖는 화상 형성 장치이며, 현상 장치(4Y, 4M, 4C, 4K)는, 각각의 현상 장치(색)에 대응한 토너 카트리지와, 도시하지 않는 토너 공급관으로 접속되어 있다. 또한, 토너 카트리지 내에 수납되어 있는 토너가 적어진 경우에는, 이 토너 카트리지가 교환된다.

본 실시 형태에서는, 상유지체로서 감광체를 사용하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 유전 기록체이어도 된다.

또한 상유지체로서 전자사진 감광체를 사용하는 경우, 대전 수단으로서는, 예를 들면, 코로트론 대전기, 접촉 대전기 등을 들 수 있다. 또한 전사 수단에서 코로트론 대전기를 사용해도 된다.

[화상 형성 방법]

본 실시 형태의 화상 형성 방법은, 상기와 같이, 상유지체의 표면을 대전하는 대전 공정과, 대전된 상유지체 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 공정과, 상유지체 표면에 형성된 정전하상을 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정과, 상유지체의 표면에 형성된 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 공정과, 피전사체 표면에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착 공정을 적어도 갖는 것이며, 현상제로서 상기 본 실시 형태의 정전하상 현상용 토너를 함유하는 현상제를 사용한다.

본 실시 형태의 화상 형성 방법으로는, 필요에 따라 상기 공정 이외의 공정을 포함하는 것이어도 되고, 상기 공정 이외의 공정으로서는, 예를 들면, 전사 공정 후에 상유지체 표면에 잔류한 토너를 제거하는 토너 제거 공정 등을 들 수 있다. 또한, 상기 잠상 형성 공정이, 상유지체 표면을 대전하는 공정과, 대전된 상유지체 표면에 정전하상을 형성하는 공정을 포함하는 것이어도 된다. 또한, 상기 전사 공정이 상유지체로부터 중간 전사체를 거쳐 피전사체로 토너상을 전사하는 공정인 형태(중간 전사 방식)이어도 된다.

또한 현상 공정에 있어서, 예를 들면, 상유지체 표면과 현상제 유지체 표면과의 속도차(상기 상유지체 표면의 회전 속도:현상제 유지체 표면의 회전 속도)가, 1:1.5 이상, 1:5 이하의 범위이어도 된다.

또한 본 실시 형태의 화상 형성 방법에 있어서의 화상 형성 속도로서는, 예를 들면, 500mm/sec 이상을 들 수 있고, 550mm/sec 이상 700mm/sec 이하이어도 된다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 실시 형태를 보다 구체적으로 상세하게 설명하지만, 본 실시 형태는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 특별히 명시가 없는 한, 「부」는 「질량부」를, 「%」는 「질량%」를 의미한다.

<토너(1)의 제작>

-폴리에스테르 수지(1)의 합성-

가열 건조한 3구 플라스크에, 데칸디카르복시산 100mol%와, 노난디올 100mol%로 구성되는 모노머 성분 100질량%와, 디부틸주석옥사이드 0.3질량%를 넣은 후, 감압 조작에 의해 용기 내의 공기를 질소 가스에 의해 불활성 분위기 하로 하여, 기계 교반으로 180℃에서 5시간 교반·환류를 행했다.

그 후, 감압 하에서 230℃까지 서서히 승온을 행하고 2시간 교반하여, 점조(粘稠)한 상태가 된 지점에서 공랭하여, 반응을 정지시켜, 폴리에스테르 수지(1)를 중합했다.

겔투과 크로마토그래피에 의한 분자량 측정(폴리스티렌 환산)을 행한 바, 얻어진 폴리에스테르 수지(1)의 중량평균 분자량(Mw)은 23300, 수평균 분자량(Mn)은 7300, 융점은 72.2℃이었다.

-폴리에스테르 수지 입자 분산액(1)의 합성-

얻어진 폴리에스테르 수지를 사용하여, 하기 조성의 수지 입자 분산액을 조제했다.

·폴리에스테르 수지(1) : 90부

·이온성 계면활성제(네오겐RK, 다이이치고교세이야쿠) : 1.8부

·이온교환수 : 210부

이상의 성분을 100℃로 가열하여, IKA제 울트라터랙스T50으로 분산 후, 압력 토출형 골린호모지나이저로 110℃로 가온하여 분산 처리를 1시간 행하여, 체적평균 입경 230nm, 고형분량 30질량%의 폴리에스테르 수지 입자 분산액(1)을 얻었다.

-폴리에스테르 수지(2)의 합성-

·비스페놀A에틸렌옥사이드 2몰 부가물 : 30mol%

·비스페놀A프로필렌옥사이드 부가물 : 70mol%

·테레프탈산 : 45mol%

·푸마르산 : 40mol%

·도데세닐숙신산 : 15mol%

교반 장치, 질소 도입관, 온도 센서, 정류탑을 구비한 내용량 5리터의 플라스크에 상기의 성분(모노머)을 장입하고, 1시간을 요하여 온도를 190℃까지 올리고, 반응계 내가 교반되어 있는 것을 확인한 후, 상기 성분(장입 모노머) 100부에 대해, 디스테아르산주석을 0.8부 투입했다.

또한 생성하는 물을 유거(留去)하면서 동 온도에서 6시간을 요하여 240℃까지 온도를 올리고, 240℃에서 또한 3시간 탈수 축합 반응을 계속하여, 유리 전이 온도가 57℃, 산가 14.6mgKOH/g, 중량평균 분자량이 20000, 수평균 분자량 6500의 폴리에스테르 수지(2)를 얻었다.

-폴리에스테르 수지 입자 분산액(2)의 합성-

·폴리에스테르 수지(2): 100부

·아세트산에틸 : 50부

·이소프로필알코올 : 15부

5L의 세퍼러블 플라스크에 상기 아세트산에틸을 투입하고, 그 후 상기 폴리에스테르 수지(2)를 서서히 투입하여, 쓰리원 모터로 교반을 실시하여, 완전히 용해시켜 유상을 얻었다. 이 교반되어 있는 유상에 10질량% 암모니아수 용액을 합계로 3부가 되도록 스포이드로 서서히 적하하고, 또한 이온교환수 230부를 10ml/min의 속도로 서서히 적하하여 전상 유화시키고, 또한 이베이퍼레이터로 감압하면서 탈용제를 실시하여, 비결정성 폴리에스테르 수지를 함유하는 폴리에스테르 수지 입자 분산액(2)을 얻었다. 이 분산액 중에 분산하는 수지 입자의 체적평균 입경은 150nm이었다. 또, 분산액의 수지 입자 농도는 이온교환수로 조정하여 30질량%로 했다.

-착색제 분산액(1)의 합성-

·시안 안료(구리프탈로시아닌B15:3(다이니치세이카)) : 50부

·음이온성 계면활성제(네오겐SC(다이이치고교세이야쿠)) : 5부

·이온교환수 : 200부

상기 성분을 혼합하고, 호모지나이저(IKA 울트라터랙스)에 의해 10분간 분산한 후에, 얼티마이저(대항충돌형 습식 분쇄기 : 스기노머신제)를 사용하여 압력 245Mpa로 15분간 분산 처리를 행하여, 착색제 입자의 중심 입경이 182nm이고 고형분량이 20.0질량%의 착색제 분산액(1)을 얻었다.

-이형제 분산액(1)의 합성-

·파라핀 왁스(HNP-9(니뽄세이로)) : 20부

·음이온성 계면활성제(네오겐SC(다이이치고교세이야쿠)) : 1부

·이온교환수 : 80부

상기 성분을 내열 용기 중에서 혼합하고, 90℃로 승온하고 30분, 교반을 행했다. 이어서, 용기 저부(底部)로부터 용융액을 골린호모지나이저로 유통하여, 5MPa의 압력 조건 하, 3패스 상당의 순환 운전을 행한 후, 압력을 35MPa로 승압하고, 3패스 상당의 순환 운전을 더 행했다. 이리 하여 생긴 유화액을 상기 내열 용액 중에서 40℃ 이하가 될 때까지 냉각하여, 중심 입경이 182nm이고 고형분량이 20.0질량%의 이형제 분산액(1)을 얻었다.

-코어 입자(1)(코어 입자)의 제작-

·폴리에스테르 수지 입자 분산액(1) : 50부

·폴리에스테르 수지 입자 분산액(2) : 160부

·착색제 입자 분산액(1) : 30부

·이형제 입자 분산액(1) : 40부

상기 성분을 둥근 스테인리스제 플라스크 중에 울트라터랙스T50으로 혼합·분산했다. 이어서, 이것에 폴리염화알루미늄 0.20부를 가하고, 울트라터랙스로 분산 조작을 계속했다. 가열용 오일 배쓰에서 플라스크를 교반하면서 45℃까지 가열했다. 45℃에서 60분 유지한 후, 여기에 폴리에스테르 수지 입자 분산액(2)을 천천히 60부 추가했다.

그 후, 0.5mol/L의 수산화나트륨 수용액으로 플라스크 내의 용액의 pH를 8.0으로 한 후, 스테인리스제 플라스크를 밀폐하고, 자력 씰을 사용하여 교반을 계속하면서 90℃까지 가열하여, 3시간 유지했다.

-토너 입자(1)의 제작(코어 입자(1)에의 피복층의 형성)-

다음으로, 온도를 60℃까지 내리고, 음이온성 계면활성제(다우케미컬(주)제, 다우팩스) 2부, 이온교환수 135부를 투입하고, 플라스크 내를 질소 기류에 의해 질소 분위기 하로 했다. 60℃에서 30분 유지한 후, 메틸메타크릴레이트 2.4부, 글리세린모노메타크릴레이트(블렘머GLM, 니치유(주)제) 1부, 과황산암모늄 0.09부를 투입하고, 3시간 교반했다. 그 후, 플라스크 내의 온도를 실온까지 냉각하여, 붕산트리메틸 1부를 투입하고, 30분 더 교반을 계속했다.

반응 종료 후, 여과, 이온교환수로 세정한 후, 누체식 흡인 여과에 의해 고액 분리를 실시했다. 이것을 또한 40℃의 이온교환수 1L에 재분산하고, 15분 300rpm으로 교반·세정했다.

상기 고액 분리 및 재분산을 5회 더 반복하여, 여과액의 pH가 7.5, 전기 전도도 7.0μS/cmt가 된 지점에서, 누체식 흡인 여과에 의해 No5A 여과지를 사용하여 고액 분리를 행했다.

이어서 진공 건조를 12시간 계속하여, 코어 입자(1)(코어 입자)가 붕소 가교 수지인 아크릴계 수지(피복층)로 피복된 코어-쉘 구조를 갖는 토너 입자(1)를 얻었다.

이 토너 입자(1)의 적외선 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 붕산트리메틸 첨가 전후에 있어서 흡수 스펙트럼이 1380cm^-1에서 1310cm^-1로 변화했기 때문에, 붕산에스테르 결합(즉 붕소 가교 구조)이 형성된 것이 확인되었다. 이하의 수지 제작예에서도, 같은 측정 방법으로 붕산에스테르 결합(즉 붕소 가교 구조)의 형성을 확인했다.

토너 입자(1)의 입자경을 측정한 바, 체적평균 입경은 5.0㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.20이었다. 또한, 루젝스 화상 해석 장치에 의한 형상 관찰로부터 구한 입자의 형상 계수 SF1은 132이었다.

-토너 입자(1)의 외첨-

얻어진 토너 입자(1)에, 헥사메틸디실라잔(이하, 「HMDS」로 약기하는 경우가 있다)으로 표면 소수화 처리한 1차 입자 평균 입경 40nm의 실리카(SiO₂) 입자와, 메타티탄산과 이소부틸트리메톡시실란의 반응 생성물인 1차 입자 평균 입경 20nm의 메타티탄산 화합물 입자를, 각각의 토너 입자의 표면에 대한 피복률이 40%가 되도록(즉, 토너 입자 100질량부에 대해, 실리카 입자와 메타티탄산 화합물 입자를 각각 10질량부) 첨가하여, 헨쉘 믹서로 혼합하여, 토너(1)를 제작했다.

<토너(2)의 제작>

-아크릴 수지 입자 분산액(3)의 조제-

·스티렌 : 325질량부

·n-부틸메타크릴레이트 : 75질량부

·β-카르복시에틸아크릴레이트 : 9질량부

·1'10데칸디올디아크릴레이트(신나카무라가가쿠제) : 1.5질량부

·도데칸티올(와코준야쿠제) : 2.7질량부

2L 플라스크에 상기 성분을 혼합 용해한 것에, 음이온성 계면활성제(다우케미컬(주)제, 다우팩스) 4질량부를 이온교환수 550질량부에 용해한 용액을 가하여 플라스크 중에서 분산, 유화하여 10분간 천천히 교반·혼합하면서, 또한, 과황산암모늄 6질량부를 용해한 이온교환수 50질량부를 투입했다. 이어서 충분히 플라스크 내의 질소 치환을 충분히 행한 후, 플라스크 내의 용액을 교반하면서 오일 배쓰에서 70℃가 될 때까지 가열하여, 5시간 그대로 유화 중합을 계속하여, 고형분량 42%의 음이온성의 아크릴 수지 입자 분산액(3)을 얻었다.

아크릴 수지 입자 분산액(3) 중의 수지 입자는, 중심 입경이 196nm, 중량평균 분자량 Mw가 32400이었다.

-착색제 분산액(2)의 조제-

·청색 안료(구리프탈로시아닌B15:3 : 다이니치세이카제) : 45질량부

·비이온성 계면활성제(산요가세이사제, 노니폴400) : 5질량부

·이온교환수 : 200질량부

상기 성분을 혼합하고, 호모지나이저(IKA 울트라터랙스)에 의해 10분간 분산한 후에, 얼티마이저(대항충돌형 습식 분쇄기 : 스기노머신제)를 사용하여 압력 245Mpa로 15분간 분산 처리를 행하여, 착색제 입자의 중심 입경이 162nm이고 고형분량이 20.0질량%의 착색제 분산액(2)을 얻었다.

-이형제 분산액(2)의 조제-

·12-히드록시스테아르산트리글리세리드 : 45질량부

(가와켄케미컬사(주)제 : K-3WAX-500, 융점 86℃, SP값 9.9)

·이온성 계면활성제 NeogenRK(다이이치고교세이야쿠) : 5질량부

·이온교환수 : 200질량부

상기 성분을 혼합하고 120℃로 가열하여, IKA제 울트라터랙스T50으로 충분히 분산 후, 압력 토출형 골린호모지나이저로 분산 처리하여, 이형제 입자의 중심 입경이 220nm, 고형분량이 22.0질량%의 이형제 분산액(2)을 얻었다.

-이형제 분산액(3)의 조제-

·카나우바 왁스 : 45질량부

(도아가세이사(주)제 : 정제 입상 카나우바 왁스, 융점 82℃, SP값 8.3)

·이온교환수 : 200질량부

상기 성분을 혼합하고 120℃로 가열하여, IKA제 울트라터랙스T50으로 충분히 분산 후, 압력 토출형 골린호모지나이저로 분산 처리하여, 이형제 입자의 중심 입경이 230nm, 고형분량이 21.0%의 이형제 분산액(3)을 얻었다.

-코어 입자(2)(코어 입자)의 제작-

·아크릴 수지 입자 분산액(3) : 106질량부

·착색제 분산액(2) : 16질량부

·이형제 분산액(2) : 18질량부

·이형제 분산액(3) : 19질량부

상기 성분을 둥근 스테인리스제 플라스크에서 울트라터랙스T50으로 혼합·분산했다. 이어서, 이것에 폴리염화알루미늄 0.4질량부를 가하여 응집 입자를 제작하고, 울트라터랙스를 사용하여 분산 조작을 계속했다. 또한 가열용 오일 배쓰에서 플라스크 내의 용액을 교반하면서 49℃까지 가열하고, 49℃에서 60분 유지한 후, 여기에 아크릴 수지 입자 분산액(3)을 천천히 40질량부 추가했다. 그 후, 0.5mol/L의 수산화나트륨 수용액을 가하여 용액의 pH를 9.0으로 한 후, 스테인리스제 플라스크를 밀폐하고, 자력 씰을 사용하여 교반을 계속하면서 96℃까지 가열하여, 5시간 유지했다.

-토너 입자(2)의 제작(코어 입자(2)에의 피복층의 형성)-

다음으로, 온도를 60℃까지 내리고, 음이온성 계면활성제(다우케미컬(주)제, 다우팩스) 1.5부, 이온교환수 138부를 투입하고, 플라스크 내를 질소 기류에 의해 질소 분위기 하로 했다. 60℃에서 30분 유지한 후, 메틸메타크릴레이트 1.7부, 글리세린모노메타크릴레이트(블렘머GLM, 니치유(주)제) 0.7부, 과황산암모늄 0.06부를 투입하고, 3시간 교반했다. 그 후, 플라스크 내의 온도를 실온까지 냉각하여, 붕산트리메틸 0.7부를 투입하고, 30분 더 교반을 계속했다.

상기 고액 분리 및 재분산을 5회 더 반복하여, 여과액의 pH가 7.5, 전기 전도도 7.0μS/cmt가 된 지점에서, 누체식 흡인 여과에 의해 No5A 여과지를 사용하여 고액 분리를 행했다. 이어서 진공 건조를 12시간 계속하여, 코어 입자(2)가 붕소 가교 수지인 아크릴계 수지(피복층)로 피복된 코어-쉘 구조를 갖는 토너 입자(2)를 얻었다.

이 토너 입자(2)의 입자경을 측정한 바, 체적평균 입경은 5.1㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.20이었다. 또한, 루젝스 화상 해석 장치에 의한 형상 관찰로부터 구한 입자의 형상 계수 SF1은 130이었다.

-토너 입자(2)의 외첨-

얻어진 토너 입자(2)에, 헥사메틸디실라잔(이하, 「HMDS」로 약기하는 경우가 있다)으로 표면 소수화 처리한 1차 입자 평균 입경 40nm의 실리카(SiO₂) 입자와, 메타티탄산과 이소부틸트리메톡시실란의 반응 생성물인 1차 입자 평균 입경 20nm의 메타티탄산 화합물 미립자를, 각각의 토너 입자의 표면에 대한 피복률이 40%가 되도록(즉, 토너 입자 100질량부에 대해, 실리카 입자와 메타티탄산 화합물 입자를 각각 10질량부) 첨가하여, 헨쉘 믹서로 혼합하고, 토너(2)를 제작했다.

<토너(3)의 제작>

-이형제 분산액(4)의 조제-

·12-히드록시스테아르산 : 45질량부

(가와켄케미컬사(주)제 : KOW, 융점 72℃, SP값 10.0)

·이온교환수 : 200질량부

상기 성분을 혼합하고 120℃로 가열하여, IKA제 울트라터랙스T50으로 충분히 분산 후, 압력 토출형 골린호모지나이저로 분산 처리하여, 이형제 입자의 중심 입경이 210nm, 고형분량이 20.0%의 이형제 분산액(4)을 얻었다.

-코어 입자(3)(코어 입자)의 제작-

이형제 분산액(2)을 이형제 분산액(4)으로 바꾼 이외는, 코어 입자(2)와 같이 하여, 코어 입자(3)를 제작했다.

-토너 입자(3)의 제작(코어 입자(3)에의 피복층의 형성)-

코어 입자(2) 대신에 코어 입자(3)를 사용한 이외는, 토너 입자(2)와 같은 방법으로, 토너 입자(3)를 제작했다.

얻어진 토너 입자의 체적평균 입경은 5.5㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.22이었다. 또한, 루젝스 화상 해석 장치에 의한 형상 관찰로부터 구한 입자의 형상 계수 SF1은 136이었다.

-토너 입자(3)의 외첨-

토너 입자(2) 대신에 토너 입자(3)를 사용한 이외는, 토너(2)와 같이 하여, 토너(3)를 제작했다.

<토너(4)의 제작>

-폴리에스테르 수지 입자 분산액(4)의 조제-

비스페놀A프로필렌옥사이드 부가물 45질량부, 비스페놀A에틸렌옥사이드 부가물 5질량부, 테레프탈산 유도체 25질량부, 무수 트리멜리트산 15질량부, 및 푸마르산 15질량부를 사용하여 합성된 폴리에스테르 수지(Mw 50000; Mn 3000; 산가 15mgKOH/g; 수산기가 27mgKOH/g; Tg 61℃) 100질량부를, 이소프로필알코올 25질량부와 아세트산에틸 25질량부와의 혼합 용액에 투입했다. 이 용액을 교반하면서 이온교환수로 10%로 희석한 암모니아수를 2질량부 적하하고, 또한 이온교환수 250질량부를 서서히 적하하여 유화했다. 또한 교반하면서 감압 하에서 용제를 제거하여 고형분량 26.5%의 폴리에스테르 수지 입자 분산액(4)을 얻었다.

폴리에스테르 수지 미립자 분산액(4) 중의 수지 입자는, 중심 입경이 110nm이었다.

-폴리에스테르 수지 입자 분산액(5)의 조제-

가열 건조한 3구 플라스크에, 세바스산디메틸 85mol%, n-옥타데세닐숙신산 무수물 15mol%, 및, 에틸렌글리콜(산 성분에 대해 1.5mol배량)과, 촉매로서 Ti(OBu)₄(산 성분에 대해, 0.012중량%)를 넣은 후, 감압 조작에 의해 용기 내의 공기를 감압하고, 또한 질소 가스에 의해 불활성 분위기 하로 하여, 기계 교반으로 180℃에서 6시간 환류를 행했다. 그 후, 감압 증류로 과잉의 에틸렌글리콜을 제거하고, 230℃까지 서서히 승온을 행하고 4시간 교반하여, 점조한 상태가 된 지점에서 겔투과 크로마토그래피에 의한 분자량 측정(폴리스티렌 환산)으로 분자량을 확인하여, 중량평균 분자량 70000이 된 지점에서, 감압 증류를 정지, 공랭하여 결정성 폴리에스테르 수지를 얻었다. Tg는 0℃ 이상에 관찰되지 않고 융점은 74℃이다.

이어서, 이 결정성 폴리에스테르 80질량부 및 탈이온수 720질량부를 스테인리스 비이커에 넣고, 온욕에 담가, 95℃로 가열한다. 결정성 폴리에스테르 수지가 용융한 시점에서, 호모지나이저(IKA사제 : 울트라터랙스T50)를 사용하여 8000rpm으로 교반한다. 이어서 음이온성 계면활성제(다이이치고교세이야쿠(주) : 네오겐RK) 1.6질량부를 희석한 수용액 20질량부를 적하하면서, 유화 분산을 행하여, 체적평균 입경이 170nm의 결정성 폴리에스테르 수지에 의한 수지 입자 분산액(5)(수지 입자 농도 : 10질량%)을 조제했다.

-코어 입자(4)(코어 입자)의 제작-

아크릴 수지 입자 분산액(3)의 초기 장입분 106질량부 대신에, 폴리에스테르 수지 입자 분산액(4) 160질량부 및 폴리에스테르 수지 입자 분산액(5) 100질량부로 변경하고, 후에 추가하는 아크릴 수지 입자 분산액(3) 40질량부 대신에 폴리에스테르 수지 입자 분산액(4) 40질량부로 변경한 것 이외는, 토너 입자(2)와 같은 방법으로 토너 입자(4)를 제작했다.

-토너 입자(4)의 제작(코어 입자(4)에의 피복층의 형성)-

코어 입자(2) 대신에 코어 입자(4)를 사용한 이외는, 토너 입자(2)와 같은 방법으로, 토너 입자(4)를 제작했다.

얻어진 토너 입자의 체적평균 입경은 5.2㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.20이었다. 또한, 루젝스 화상 해석 장치에 의한 형상 관찰로부터 구한 입자의 형상 계수 SF1은 131이었다.

-토너 입자(4)의 외첨-

토너 입자(2) 대신에 토너 입자(4)를 사용한 이외는, 토너(2)와 같이 하여, 토너(4)를 제작했다.

<토너(5)∼토너(8)의 제작>

피복층의 형성에 있어서, 붕산트리메틸 1부 대신에, 표 1에 나타내는 종류의 붕산 유도체를 사용하고, 붕산 유도체의 첨가량을 표 1에 나타내는 바와 같이 한 이외는, 토너 입자(1)와 같이 하여, 토너 입자(5)∼토너 입자(8)를 얻었다. 얻어진 토너 입자의 체적평균 입경, 평균 입도 분포 지표, 및 형상 계수 SF1을 아울러 표 1에 나타낸다.

또한, 토너 입자(1) 대신에 토너 입자(5)∼토너 입자(8)를 사용한 이외는, 토너(1)와 같이 하여, 토너(5)∼토너(8)를 얻었다.

[표 1]

<토너(9)∼토너(13)의 제작>

피복층의 형성에 있어서, 메틸메타크릴레이트 2.4부 및 글리세린모노메타크릴레이트 1부 대신에, 표 2에 나타내는 종류의 단량체를 사용하고, 단량체의 첨가량을 표 2에 나타내는 바와 같이 한 이외는, 토너 입자(1)와 같이 하여, 토너 입자(9)∼토너 입자(13)를 얻었다. 얻어진 토너 입자의 체적평균 입경, 평균 입도 분포 지표, 및 형상 계수 SF1을 아울러 표 2에 나타낸다.

또한, 토너 입자(1) 대신에 토너 입자(9)∼토너 입자(13)를 사용한 이외는, 토너(1)와 같이 하여, 토너(9)∼토너(13)를 얻었다.

[표 2]

<토너(14)∼토너(16)의 제작>

피복층의 형성에 있어서, 메틸메타크릴레이트, 글리세린모노메타크릴레이트(블렘머GLM), 및 붕산트리메틸의 첨가량을 표 3에 나타내는 바와 같이 한 이외는, 토너 입자(1)와 같이 하여, 토너 입자(14)∼토너 입자(16)를 얻었다. 얻어진 토너 입자의 체적평균 입경, 평균 입도 분포 지표, 및 형상 계수 SF1을 아울러 표 3에 나타낸다.

또한, 토너 입자(1) 대신에 토너 입자(14)∼토너 입자(16)를 사용한 이외는, 토너(1)와 같이 하여, 토너(14)∼토너(16)를 얻었다.

[표 3]

<토너(17)의 제작>

-아크릴 수지(6)의 합성-

·스티렌 : 325질량부

·n-부틸메타크릴레이트 : 75질량부

·메틸에틸케톤 : 960질량부

3L 3구 플라스크에 상기 성분을 투입하고, 질소 분위기 하, 65℃에서 30분 유지했다. 그 후, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(와코준야쿠(주)제) 4g 투입하고, 65℃에서 교반했다. 4시간 후, 실온(25℃)까지 되돌리고, 중합물을 5L의 수중에 투입함으로써 중합물을 석출시켰다. 건조를 행하여, 아크릴 수지(6)를 얻었다. 중량평균 분자량 Mw는 25000이었다.

-코어 입자(17)(코어 입자)의 제작-

·아크릴 수지(6) : 160부

·청색 안료(다이니치세이카공업사제, PB15:3) : 60부

·폴리프로필렌 왁스(도요페트롤라이트사제, Polywax725) : 8.6부

상기 성분을 밴버리 믹서로 용융 혼합한 후, 냉각하여 1mm 이하로 조분쇄(粗粉碎)했다. 이어서 용융 혼합물을 분쇄하고 분급하여, 체적평균 입경 6.5㎛의 코어 입자(17)를 얻었다.

-토너 입자(17)의 제작(코어 입자(17)에의 피복층의 형성)-

·코어 입자(17) : 90부

·이온성 계면활성제(네오겐RK, 다이이치고교세이야쿠사제) : 1.8부

·이온교환수 : 210부

이상의 성분을 100℃로 가열하여, IKA제 울트라터랙스T50으로 분산 후, 압력 토출형 골린호모지나이저로 110℃로 가온하여 분산 처리를 1시간 행하여, 평균 입경 6.5㎛, 고형분량 30질량%의 분쇄물 분산액을 얻었다.

다음으로 둥근 스테인리스제 플라스크에 상기 분쇄물 분산액 270부, 음이온성 계면활성제(다우케미컬(주)제, 다우팩스) 2부, 이온교환수 135부를 투입하고, 질소 분위기 하, 60℃에서 30분 유지했다.

그 후, 메틸메타크릴레이트 2.4부, 블렘머GLM(니치유(주)제) 1부, 과황산암모늄 0.09부를 투입하고, 3시간 교반했다. 그 후, 플라스크 내의 온도를 실온까지 냉각하여, 붕산트리메틸 1부를 투입하고, 30분 더 교반을 계속했다.

상기 고액 분리 및 재분산 5회 반복하여, 여과액의 pH가 7.5, 전기 전도도 7.0μS/cmt가 된 지점에서, 누체식 흡인 여과에 의해 No5A 여과지를 사용하여 고액 분리를 행했다. 이어서 진공 건조를 12시간 계속하여, 쉘층을 형성한 토너 입자(17)를 얻었다.

토너 입자(17)의 입자경을 측정한 바, 체적평균 입경은 6.7㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.25이었다. 또한 루젝스 화상 해석 장치에 의한 형상 관찰로부터 구한 입자의 형상 계수는 135이었다.

-토너 입자(17)의 외첨-

얻어진 토너 입자(17)에, HMDS로 표면 소수화 처리한 1차 입자 평균 입경 40nm의 실리카(SiO₂) 입자를, 토너 입자의 표면에 대한 피복률이 40%가 되도록(즉, 토너 입자 100질량부에 대해 실리카 입자를 10질량부) 첨가하여, 헨쉘 믹서로 혼합하여, 쉘층을 형성한 토너(17)를 제작했다.

<토너(18)의 제작>

피복층의 형성에 있어서, 붕산트리메틸을 첨가하지 않은 것 이외는, 토너 입자(1)와 같이 하여, 토너 입자(18)를 얻었다. 얻어진 토너 입자의 체적평균 입경은 5.0㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.22, 형상 계수 SF1은 136이었다.

토너 입자(1) 대신에 토너 입자(18)를 사용한 이외는, 토너(1)와 같이 하여, 토너(18)를 얻었다.

<토너(19)의 제작>

피복층의 형성에 있어서, 붕산트리메틸을 첨가하지 않은 것 이외는, 토너 입자(2)와 같이 하여, 토너 입자(19)를 얻었다. 얻어진 토너 입자의 체적평균 입경은 5.0㎛, 체적평균 입도 분포 지표 GSDv는 1.22, 형상 계수 SF1은 136이었다.

토너 입자(2) 대신에 토너 입자(19)를 사용한 이외는, 토너(2)와 같이 하여, 토너(19)를 얻었다.

<캐리어(1)의 제작>

톨루엔 1.25부에 카본 블랙(상품명 : VXC-72, 캐보트사제) 0.12부를 혼합하고, 샌드 밀로 20분 교반 분산한 카본 블랙 분산액에, 3관능성 이소시아네이트 80% 아세트산에틸 용액(타케네이트D110N, 다케다야쿠힌고교사제) 1.25부를 혼합 교반한 코팅제 수지 용액과, Mn-Mg-페라이트 입자(체적평균 입경 : 35㎛)를 니더에 투입하고, 상온에서 5분간 혼합 교반한 후, 상압에서 150℃까지 승온하여, 용제를 유거했다. 또한 30분 혼합 교반 후, 히터의 전원을 끊고, 50℃까지 강온했다. 얻어진 코팅 캐리어를 75㎛ 메시로 사분(篩分)하여, 캐리어(1)를 제작했다.

<캐리어(2)의 제작>

톨루엔 14부에 카본 블랙(상품명 : R330, 캐보트사제) 0.2부, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체(성분 중량비 : 90/10)를 혼합하고, 샌드 밀로 20분 교반 분산한 카본 블랙 분산액에, 페라이트 입자(평균 입경 : 50㎛) 100부를 진공 탈기형 니더에 넣고, 60℃에서 30분 교반했다. 그 후, 또한 가온하면서 감압하고 탈기하여, 용제를 유거했다. 또한 30분 혼합 교반 후, 히터의 전원을 끊고, 50℃까지 강온했다. 얻어진 코팅 캐리어를 75㎛ 메시로 사분하여, 캐리어(2)를 제작했다.

<실시예1>

토너(1) 8부와 캐리어(1) 92부를 V-블렌더를 사용하여 40rpm으로 20분간 교반하여 177㎛의 망목(網目)을 갖는 시브로 체질함으로써 현상제(1)를 제작했다.

<실시예2>

토너(2) 5부와 캐리어(2) 100부를 V-블렌더를 사용하여 40rpm으로 20분간 교반하여 177㎛의 망목을 갖는 시브로 체질함으로써 현상제(2)를 제작했다.

<실시예3∼실시예17>

토너(1) 대신에, 토너(3)∼토너(17)를 사용한 이외는, 현상제(1)와 같이 하여, 현상제(3)∼현상제(17)를 제작했다.

<비교예1 및 비교예2>

토너(1) 대신에, 토너(18) 및 토너(19)를 사용한 이외는, 현상제(1)와 같이 하여, 현상제(18) 및 현상제(19)를 제작했다.

<토너 보존성의 평가>

얻어진 토너(토너(1)∼토너(19)) 2g을 온도 45℃, 습도 50%의 분위기에 48시간 방치하고, 그 후, 토너를 오프닝 75μ의 메시 위에 두고, 메시 이측으로부터 메시를 통과하는 것을 흡인하여, 메시 위에 잔류하는 토너의 잔류량(블로킹 응집량)을 측정하여, 토너 보존성을 평가했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

<토너 정착성의 평가>

얻어진 현상제(현상제(1)∼현상제(19))를 시판의 전자사진 복사기(후지제롯쿠스사제, A-Color635)를 사용하여, 토너 재량(載量) 4.5g/m²으로 조정하고 화상 형성을 행하여, 미정착 화상을 얻었다.

이어서, 벨트 닙 방식의 외부 정착기를 사용하여, 정착 온도를 80℃∼220℃의 사이에서 단계적으로(5℃ 간격으로) 상승시키면서 화상의 최저 정착 온도, 핫오프셋 온도를 평가했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

또, 최저 정착 온도성은, 미정착의 솔리드 화상(25mm×25mm)을 정착한 후, 추(1kg)를 사용하여 절곡하고, 다시 펴, 화상 결손부의 폭이 1mm 이하가 되는 정착 온도를 최저 정착 온도로 했다.

또한, 핫오프셋 온도는 정착한 후의 정착 부재면(벨트)의 일주(一周) 후에 해당하는 용지 백지 부분의 오염(즉, 솔리드 화상의 정착에 의해 정착 부재면에 토너가 전사되어, 정착 부재가 일주한 후에, 정착 부재면의 토너가 백지의 용지에 재전사되는 것에 의한 오염)이 눈으로 확인되는 최저 온도로 했다.

[표 4]

<대전량 측정>

후지제롯쿠스사제 DocuColor1250 개량기에, 현상제를 셋팅한 후, 고온고습 : 30℃, 90%RH, 저온저습 : 10℃, 20%RH의 각 분위기 하에 24시간 방치하고, 그 후, 1만매 인쇄했다. 그 후, 현상기만을 1분간 회전시키며 현상제를 교반하여, 마그네틱 슬리브(magnetic sleeve) 위의 현상제 0.5g을 채취했다. 하기 조건에 있어서, 분체 대전량 상정 장치(TB-200 : 도시바케미컬(주)사제)를 사용하여 대전량을 측정했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

-조건-

·패러데이상자(Faraday cage)는 페라이트분이 누출되지 않도록 오프닝 20μ 스테인리스제 쇠그물을 셋팅

·장치의 블로우 압력 : 디지털 표시값으로 10kPa

·장치의 흡인 압력 : 5kPa

·장치의 블로우 시간 : 20초

·측정 분위기 : 25℃, 55%RH

<현상성의 평가>

후지제롯쿠스사제 DocuColor1250 개량기에, 현상제를 셋팅한 후, 고온고습 : 30℃, 90%RH, 저온저습 : 10℃, 20%RH의 각 분위기 하에 24시간 방치하고, 그 후, 1만매 인쇄했다.

2cm×5cm의 패치를 2개소 갖는 화상(설정 토너 재량은, 5.0g/m²)을 인쇄하여, 하드웨어 스톱에서의 현상량(즉 감광체 위에 토너상이 형성되어, 전사되기 전에 화상 형성 장치를 정지했을 때의 현상량)을 각 분위기 하에서 측정했다. 구체적으로는 감광체 위의 2개소의 현상 부분을 각각 테이프의 점착성을 이용하여 전사를 행하고, 토너 부착 테이프 중량을 측정하여, 테이프 중량을 뺀 후에 평균화함으로써 현상량을 구했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

또한, 흐림의 평가로서, 감광체 위의 배경부(비화상부)를 상기 같은 테이프 위에 전사하고 1cm²당의 토너 개수를 세었다. 100개 이하를 ○로 하고, 100∼500개까지를 △, 그보다 많은 경우는 ×로 판정했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

<전사성의 평가>

후지제롯쿠스사제 DocuColor1250 개량기에, 현상제를 셋팅한 후, 고온고습 : 30℃, 90%RH, 저온저습 : 10℃, 20%RH의 각 분위기 하에 24시간 방치하고, 1만매 인쇄했다. 각 분위기 하에서의 전사 공정 종료시에 하드웨어 스톱(화상 형성 장치의 정지)을 행하여, 2개소의 중간 전사체 위의 토너 중량을, 상기 현상성 평가와 같이 테이프 위에 전사하고, 토너 부착 테이프 중량을 측정하여, 테이프 중량을 뺀 후에 평균화함으로써 전사 토너량 a를 구하고, 마찬가지로 감광체 위에 남은 토너량 b를 구하여, 다음식에 의해 전사 효율을 구했다. 평가 기준은 이하와 같다. 결과를 표 5에 나타낸다.

전사 효율 η(%) = a×100/(a+b)

-평가 기준-

η≥99%…○

90%≤η<99%…△

η<90%…×

[표 5]

<토너량 증가에 수반하는 흐림의 평가>

후지제롯쿠스사제 DocuColor1250 개량기에, 현상제를 셋팅한 후, 고온고습 : 30℃, 90%RH의 분위기 하에서 1만매 인쇄한 후에, 저온저습 : 10℃, 20%RH의 분위기 하에 두고, 5분 후에 2cm×5cm 토너 재량 5.0g/m²의 토너상을 감광체 위에 현상하고, 토너상이 전사되기 전에 화상 형성 장치를 정지하여, 상기 현상성 평가와 같은 흐림의 평가를 행했다. 결과를 표 6에 나타낸다.

또, 상기 화상 형성 장치는, 10℃, 20%RH의 분위기 하에서의 현상기 내의 토너량은 30℃, 90%RH의 분위기 하에서의 현상기 내의 토너량보다도 15% 많아지도록 설정되어 있다.

[표 6]

상기 표에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는, 비교예에 비해, 현상기 내에 있어서의 토너량의 증가에 수반하는 흐림이 억제되어 있음을 알 수 있다.

이상의 본 발명의 예시적 실시 형태의 기술은, 예시와 설명의 목적에서 제공된 것이다. 망라적인 것이나, 기재된 대로의 형태에 본 발명을 한정하는 것을 기도(企圖)하는 것은 아니다. 말할 것도 없이, 당업자에게는 많은 개변(改變)이나 변형은 명백하다. 상기 예시적 실시 형태는, 본 발명의 원리나 그 실제의 응용을 가장 잘 설명하고, 그것에 의해, 당업자의 타인이 여러가지 실시 형태나 상정되는 특정한 용도에 적합한 여러가지 개변을 포함하여 본 발명을 이해할 수 있도록 하기 위해서 선정되어 기재된 것이다. 본 발명의 범위는 하기 특허청구의 범위 및 그 등가물에 의거하여 규정되는 것을 기도하는 것이다.

10Y, 10M, 10C, 10K…유닛
1Y, 1M, 1C, 1K…감광체
2Y, 2M, 2C, 2K…대전 롤러
3Y, 3M, 3C, 3K…레이저광선
4Y, 4M, 4C, 4K…현상 장치
5Y, 5M, 5C, 5K…1차 전사 롤러
6Y, 6M, 6C, 6K…감광체 클리닝 장치
8Y, 8M, 8C, 8K…토너 카트리지
20…중간 전사 벨트
24…지지 롤러
26…2차 전사 롤러
P…기록지

Claims

결착 수지를 함유하는 코어 입자와,
상기 코어 입자 상의 피복층을 포함하며,
상기 피복층은, 붕산 및 붕산 유도체의 적어도 1종을 사용하여 형성된 가교 구조를 갖는 수지를 함유하고, 상기 가교 구조를 갖는 상기 수지는, 상기 코어 입자의 존재 하에 단량체를 중합함으로써 얻어진 것인,
정전하상 현상용 토너.
제1항에 있어서,
상기 단량체는, 수산기를 갖는 단량체를 포함하는, 정전하상 현상용 토너.
제1항에 있어서,
상기 코어 입자가.
상기 결착 수지를 함유하는 제1 입자가 분산된 분산액을 조제하는 분산액 조제 공정과,
상기 제1 입자를 응집하여 그 제1 입자를 함유하는 응집 입자를 형성하는 응집 입자 형성 공정과,
상기 응집 입자를 가열하여 그 응집 입자를 합일하는 합일 공정
을 거쳐 형성된 것인,
정전하상 현상용 토너.
결착 수지를 함유하는 코어 입자와,
상기 코어 입자 상의 피복층을 포함하며,
상기 피복층은, 붕산 또는 붕산 유도체에 의해 형성된 가교 구조를 갖는 아크릴 수지를 함유하는,
정전하상 현상용 토너.
제4항에 있어서,
상기 아크릴 수지가 수산기를 갖는 아크릴 단량체를 중합함으로써 형성된 것인,
정전하상 현상용 토너.
제4항에 있어서,
상기 코어 입자가.
상기 결착 수지를 함유하는 제1 입자가 분산된 분산액을 조제하는 분산액 조제 공정과,
상기 제1 입자를 응집하여 그 제1 입자를 함유하는 응집 입자를 형성하는 응집 입자 형성 공정과,
상기 응집 입자를 가열하여 그 응집 입자를 합일하는 합일 공정
을 거쳐 형성된 것인,
정전하상 현상용 토너.
제1항에 기재된 정전하상 현상용 토너, 및
캐리어
를 함유하는 정전하상 현상제.
제4항에 기재된 정전하상 현상용 토너, 및
캐리어
를 함유하는 정전하상 현상제.
상유지체의 표면을 대전하는 대전 공정과,
노광에 의해, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 공정과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 제7항에 기재된 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 공정과,
상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 공정
을 갖는 화상 형성 방법.
상유지체의 표면을 대전하는 대전 공정과,
노광에 의해, 대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 공정과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 제8항에 기재된 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 공정과,
상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 공정
을 갖는 화상 형성 방법.
제1항에 기재된 정전하상 현상용 토너가, 토너 카트리지의 내용적에 대해 70체적%∼95체적%로 수납된, 토너 카트리지.
제4항에 기재된 정전하상 현상용 토너가, 토너 카트리지의 내용적에 대해 70체적%∼95체적%로 수납된, 토너 카트리지.
제7항에 기재된 정전하상 현상제가 수용된 현상 수단을 구비한 프로세스 카트리지.
상유지체와,
상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 수단과,
대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 수단과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 제7항에 기재된 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단과,
상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 수단
을 갖는 화상 형성 장치.
상유지체와,
상기 상유지체의 표면을 대전하는 대전 수단과,
대전된 상기 상유지체의 표면에 정전하상을 형성하는 정전하상 형성 수단과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 정전하상을 제8항에 기재된 정전하상 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과,
상기 상유지체의 표면에 형성된 상기 토너상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단과,
상기 피전사체의 표면에 전사된 상기 토너상을 상기 피전사체에 정착시키는 정착 수단
을 갖는 화상 형성 장치.