KR101399355B1

KR101399355B1 - 전자사진용 토너

Info

Publication number: KR101399355B1
Application number: KR1020060130835A
Authority: KR
Inventors: 김상우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2014-05-27
Also published as: US20080153024A1; KR20080057485A; CN101206414A; US7723001B2

Abstract

본 발명은 결착 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자; 및 상기 토너 모입자의 표면에 첨가되는 외첨제를 포함하는 전자사진용 토너에 있어서, 대입경 실리카, 소입경 실리카 및 티탄산화물 외에 정대전성 실리카 및 폴리머 비즈를 함께 포함함으로써 환경변화 및 장시간의 화상인쇄로 인한 경시변화에도 토너 대전량 및 대전분포를 안정적으로 유지하여 비화상부 오염을 방지하고 필르밍 현상을 방지할 수 있다.

Description

전자사진용 토너{Electrophotographic toner}

도 1은 비접촉 현상방식의 전자사진 화상형성장치의 일구현예를 나타내는 개략도이다.

<도면 부호의 간단한 설명>

1: 감광체 2: 대전수단

3: 노광신호 4: 현상장치

5: 현상롤러 6: 공급롤러

7: 토너 규제 블레이드 8: 토너

8': 폐토너 9: 전사수단

10: 클리닝 블레이드 12: 전원

13: 인쇄매체

본 발명은 전자사진용 토너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서 장수명에 걸쳐 대전량 및 대전분포를 안정적으로 유지하여 미규제 토너에 의한 화상 오염이 없고 균일한 농도의 고화질 화상을 얻고, 감광체 상에 외첨제 오염에 의한 필르밍(filming) 발생이 없는 전자사진용 토너에 관한 것이다.

현재 많이 사용되고 있는 전자사진방식 화상형성장치로는 레이저 프린터, 팩시밀리, 복사기 등이 있으며, 이들은 레이저를 이용하여 감광체에 잠상을 만든 후 전위차를 이용하여 상기 감광체 상의 잠상에 토너를 이동시키고, 이를 용지 등 인쇄매체에 전사해 목적하는 화상을 형성하게 된다.

도 1은 비접촉 현상방식의 전자사진 화상형성장치의 일 예를 도시한 것으로 하기에 작동 원리를 설명한다.

비자성 1성분 토너(8)는 폴리우레탄 폼, 스폰지 등의 탄성부재로 구성된 공급롤러(6)에 의해 현상롤러(5) 상으로 공급된다. 상기 현상롤러(5) 상으로 공급된 토너(8)는 현상롤러(5)의 회전에 따라 토너 규제 블레이드(7)과 현상롤러(5)의 접촉부에 도달한다. 상기 토너 규제 블레이드(7)은 금속, 고무 등의 탄성부재로 구성되어 있다. 토너(8)가 토너 규제 블레이드(7)과 현상롤러(5)의 접촉부 사이를 통과 시 토너(8)가 일정한 층으로 규제되어 박층이 형성되고 토너가 충분히 대전된다. 박층화된 토너(8)는, 현상롤러(5)에 의하여 잠상 담지체인 감광체(1)의 정전잠상에 토너(8)가 현상되는 현상영역으로 이송되게 된다.

현상롤러(5)는 감광체(1)와 일정한 간격을 두고 접촉하지 않고 서로 마주보고 위치하고 있다. 현상롤러(5)는 시계회전 반대방향으로 회전하고 감광체(1)은 시계회전방향으로 회전한다. 현상영역으로 이송된 토너(8)는 현상롤러(5)에 인가된 DC 중첩된 AC 전압과 감광체(1)의 잠상전위와의 전위차에 의해 발생된 전기력에 따라 감광체(1)의 정전잠상으로 현상된다.

감광체(1)에 현상된 토너(8)는 감광체(1)의 회전방향에 따라 전사수단(9)의 위치에 도달한다. 감광체(1)에 현상된 토너는 코로나 방전 또는 롤러형태로 토너 (8)에 대한 역극성 고전압이 인가된 전사수단(9)에 의하여 인쇄용지(13)이 통과하면서 인쇄용지로 토너가 전사되어 화상이 형성된다.

인쇄용지에 전사된 화상은 고온, 고압의 정착기(미도시)를 통과하면서 인쇄용지에 토너가 융착되어 화상이 정착된다. 한편 현상롤러(5) 상의 미현상된 잔류 토너는 상기 현상롤러(5)와 접촉되어 있는 공급롤러(6)에 의해 회수된다.

상기 과정을 반복하여 목적 화상을 형성하게 된다.

근래, 전자 사진용 LBP, 복합기, 컬러 복사기 등 전자사진 화상형성장치가 폭 넓게 보급되면서 고품질의 화상품질이 요구되고 있다. 이를 위하여 현상장치에 사용되는 토너로서는 환경변화뿐만 아니라 장기 화상인쇄로 인한 경시변화에도 안정적인 대전량과 현상 효율 및 포그 미발생 등의 특성을 갖도록 토너 설계가 이루어지고 있다.

상기 토너 대전량 안정화, 포그 방지, 현상효율향상 등을 제어하기 위한 방안으로는 토너에 실리카, 산화티탄(TiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 스트론튬티타네이트(SrTiO₃), 바륨티타네이트(BaTiO₃), 칼슘티타네이트(CaTiO₃) 등의 각종 외첨제의 첨가가 시도되어지고 있으나 화상품질의 개선에는 한계가 있는 실정이다. 즉, 저온저습, 고온고습 등 환경변화에 대한 토너 대전특성의 변동이 크게 일어나고 있으 며, 인쇄 초기에는 균일한 대전량 및 대전분포를 가지나, 방치 시 대전량 저하가 크게 발생한다. 또한 장수명에 걸쳐 화상인쇄 시 대전량 감소 및 불균일한 대전량 분포 발생으로 인하여 화상농도의 저하, 포그 및 토너 비산이 발생하고 있다.

따라서 각종 화상 품질 개선을 위해 첨가되고 있는 외첨제의 종류가 증가되고 있으며, 외첨제 첨가량도 점진적으로 많아지고 있다. 이러한 외첨제들은 장기 인쇄동안 토너 표면에 안정적인 부착상태를 지속적으로 유지하고 있는 것이 바람직하나, 실제로는 토너입자 속으로 매몰되거나 일부 외첨제들은 토너로부터 분리/이탈에 의해 현상부재의 오염과 이로 인한 화상오염을 유발시키고 있다. 이러한 분리 이탈은 외첨제 입자크기가 클수록 외첨제간 응집력이 클수록 증가되는 것으로 관찰되고 있으며, 최근 첨가되는 외첨제 종류 및 양의 증가로 인해 더욱 심해지고 있는 실정이다.

특히 최근의 화상형성장치의 경우 컬러 기준 1만 매 이상의 장수명이 요구되어지며, 이 경우 외첨제로 인한 화상 형성 장치 내부 오염은 더욱 심각해져 수명을 제한한다. 또한 최근 세트 크기의 컴팩트화 요구로 인해 화상 형성 장치, 특히 현상기 내부 소재, 롤러 류의 소형화가 촉진되고 있으며, 이 경우 대전량의 절대값 및 대전 속도의 미달로 인해 화상 농도 및 균일성 저하와 비화상부 오염이 일어나기 쉽게 된다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 특히, 장수명 소형 컬러 레이저 빔 프린터의 경우, 환경변화 및 장기 화상인쇄로 인한 변화에도 안정적인 토너 대 전량 및 대전 분포를 유지하도록 하여 화상농도 및 균일성을 확보하고, 미규제 토너로 인한 비화상부 오염(background)을 없애고, 외첨제 분리 또는 이탈에 의한 현상 부재 오염에 따른 화상오염의 발생을 방지하는 전자사진용 토너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

결착 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자; 및

상기 토너 모입자의 표면에 첨가되는 외첨제를 포함하는 전자사진용 토너에 있어서, 상기 외첨제는

1차 평균 입경이 30 내지 100㎚인 대입경 실리카; 1차 평균 입경이 5 내지 20㎚인 소입경 실리카; 티탄산화물; 1차 평균 입경이 100 내지 500nm인 폴리머 비즈; 및 1차 평균 입경이 20 내지 100nm인 정대전성 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 폴리머 비즈는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 1.0중량부의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면 상기 정대전성 실리카는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 1.0중량부의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상기 대입경 실리카는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상기 소입경 실리카는 토너 모입자 100 중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상기 티탄산화물은 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상기 정대전성 실리카는 표면에 아미노기 또는 아미드기를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상기 폴리머 비즈는 멜라닌계 또는 폴리메틸메타크릴레이트일 수 있다.

본 발명에 따른 전자사진용 토너는 토너입자의 표면에, 크기가 다른 2종의 부대전성 실리카, 티탄산화물 외에 정대전성 실리카 및 폴리머 비즈를 포함함으로써 장수명에 걸쳐 대전량 및 대전속도를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명은 결착 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자; 및

1차 평균 입경이 30 내지 100㎚인 대입경 실리카; 1차 평균 입경이 5 내지 20㎚인 소입경 실리카; 티탄산화물; 1차 평균 입경이 100 내지 500nm인 폴리머 비즈; 및 1차 평균 입경이 20 내지 100nm인 정대전성 실리카를 포함하는 전자사진용 토너를 제공한다.

본 발명에 있어서, 정대전성 실리카는 표면에 아미노기 또는 아미드기를 가짐으로써 결착 수지에 대하여 마찰대전이 정대전으로 발생하게 된다. 이와 같이 정 대전성을 띰으로써 2성분계 현상제의 캐리어(carrier) 와 유사한 역할을 하여 장수명에 걸쳐 안정적인 대전량과 대전 속도를 유지 시켜준다.

표면에 아미노기 또는 아미드기를 갖는 정대전성 실리카는 시판되는 것을 그대로 이용하거나, 예를 들어 아미노기 또는 아미드기를 갖는 실란 커플링제로 실리카를 표면처리하여 사용할 수 있다. 표면처리 방법은 건식법, 습식법 등을 채용할 수 있다. 예컨대 헨셸(henschel)믹서나 볼밀과 같은 혼합기 내에 실리카와 소정량의 표면처리제를 투입하여 건식 혼합하는 방법 또는 표면처리제를 적당한 용제에 용해시킨 후 실리카를 투입하여 혼합하고 용제를 제거하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 전자사진용 토너에 사용되는 소입경 실리카 및 대입경 실리카는 부대전성, 유동성 부여를 목적으로 하여 첨가되는 것으로, 규소의 할로겐화물 등으로부터 건식으로 제작한 입자 및 규소 화합물로부터 액중에서 석출한 습식법에 의한 것 어느 쪽도 이용할 수 있다.

대입경 실리카는 1차 평균 입경이 30 내지 100nm이고, 토너 모입자간 또는 모입자와 표면과 분리성을 향상시키고, 소입경 실리카는 1차 평균 입경이 5 내지 20nm이고, 토너에 유동성을 부여하는 역할을 한다.

상기 대입경 실리카 및 소입경 실리카 입자의 함량은 토너 모입자 100 중량부를 기준으로 하여 각각 독립적으로 0.1 내지 2.0중량부이며, 상기 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 실리카 첨가로 인한 효과를 얻기가 어려워 바람직하지 않으며, 2.0 중량부를 초과하는 경우에는 정착성 저하, 과대전 및 클리닝 불량 등이 발생하여 바람직하지 않다.

비표면적이 비교적 큰 실리카만을 사용하면 전사 효율 측면에서 상당히 좋은 결과를 나타내지만, 장기간 많은 출력을 하는 경우에는 드럼 오염이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 실리카 이외의 다른 무기 미립자를 사용하게 된다. 상기 무기 미립자로서 사용될 수 있는 재료는 산화티탄, 티탄산 스트론튬과 같인 티탄산화물을 들 수 있다. 바람직하게는 산화티탄이 사용될 수 있다.

본 발명에 사용되는 티탄산화물은 토너의 유동성을 향상시키며, 장기간에 많은 양을 출력할 경우에도 고전사 효율을 유지할 수 있다. 또한 드럼 오염을 방지하여 환경 안정성을 향상시킬 수 있다. 특히 저온 저습시의 토너 챠지 업 (charge up)의 문제를 예방할 수 있으며, 고온 고습시에 토너의 챠지 다운 (charge down)의 문제를 해결할 수 있다. 티탄산화물의 1차 평균 입경은 보통 수 내지 수 십 nm이다. 상기 티탄산화물은 토너 모입자 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 2.0 중량부인 것이 바람직하다. 티탄산화물의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 환경에 따른 대전성 유지 효과가 없고, 2.0 중량부를 초과하는 경우에는 화상오염 및 대전량 저하 문제가 있어 바람직하지 않다.

본 발명의 토너를 제조하기 위하여 상기 첨가제 외에 폴리머 비즈를 사용한다. 폴리머 비즈는 대전량 저하에 따른 비화상부 오염 방지를 위해 사용된다. 상기 폴리머 비즈의 종류로서는 멜라닌계 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 적합하다. 폴리머 비즈 1차 평균 입경은 0.1 내지 1㎛의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5㎛의 범위이다. 0.1㎛ 미만인 경우에는 그 효과를 기대하기 어렵기 때문에 바람직하지 못하고, 0.5㎛를 초과하는 경우에는 토너로부터 분리이 탈되기 용이하기 때문에 바람직하지 못하다. 멜라닌계나 폴리메틸메타크릴레이트 단독으로 사용할 수 있으며, 이를 함께 사용할 수 있다. 사용되는 폴리머 비즈들의 전체 함량은 토너 모입자 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 1.0 중량부가 바람직하고, 0.1 중량부 미만인 경우에는 그 효과를 기대하기 어렵기 때문에 바람직하지 못하고, 1.0 중량부를 초과하는 경우에는 분리이탈 및 자체 응집발생이 용이하여 바람직하지 못하다.

본 발명의 토너 모입자는 결착 수지, 착색제 및 대전 제어제를 포함한다.

본 발명에 따른 토너에 사용되는 결착 수지로서는 공지의 각종 수지를 사용할 수 있는데, 예컨대 폴리스티렌, 폴리-P-클로로스티렌, 폴리-α-메틸스티렌, 스티렌-클로로스티렌 공중합체, 스티렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌-아크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴산에틸 공중합체, 스티렌-아크릴산프로필 공중합체, 스티렌-아크릴산부틸 공중합체, 스티렌-아크릴산옥틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산에틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산프로필 공중합체, 스티렌-메타크릴산 부틸 공중합체, 스티렌-α-클로로메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-비닐메틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴니트릴-인덴 공중합체, 스티렌-말레인산 공중합체, 스티렌-말레인산에스테르 등의 스티렌계 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 이들의 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에 스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에폭시수지, 폴리비닐부티랄수지, 로진, 변성 로진, 테르펜수지, 페놀수지, 지방족 또는 지환족 탄화수소수지, 방향족계 석유수지, 염소화 파라핀, 파라핀 왁스 등이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 이들 중 폴리에스테르계 수지는 정착성 및 투명성이 우수하여 칼라 현상제에 적합하다.

본 발명에 따른 토너는 착색제를 포함할 수 있으며, 이와 같은 착색제로서 흑백 토너의 경우에는 카본블랙 또는 아닐린블랙을 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 비자성 토너는 칼라 토너를 제조하기 용이하다. 또한 칼라 토너의 경우에는 착색제 중 검은색은 카본 블랙을 이용하고 칼라는 옐로우, 마젠타 및 시안 착색제를 더 포함한다.

상기 옐로우 착색제는 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 아트라킨화합물, 아조 금속 착제, 또는 알릴 이미드 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 옐로우 12, 13, 14, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 또는 168 등이 사용될 수 있다.

상기 마젠타 착색제는 축합 질소 화합물, 안트라킨, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이트 화합물, 나프톨 화합물, 벤조 이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 또는 페릴렌 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 레드 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 또는 254 등이 사용될 수 있다.

상기 시안 착색제는 동 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라킨 화합물, 또는 염기 염료 레이트 화합물 등이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 또는 66 등이 사용될 수 있다.

이러한 착색제는 단독 또는 2 종 이상의 혼합물로 혼합하여 사용될 수 있으며, 색상, 채도, 명도, 내후성, 토너 중의 분산성 등을 고려하여 선택된다.

본 발명에 사용되는 대전 제어제는 부대전성 대전 제어제로, 크롬 함유 아조 착제(azo dyes) 또는 모노아조 금속 착체와 같은 유기 금속 착체 또는 킬레이트 화합물; 크롬, 철, 아연과 같은 금속 함유 살리실산 화합물; 및 방향족 히드록시카르복실산과 방향족 디카르복실산의 유기 금속 착체가 사용될 수 있으며, 공지의 것이면 특별히 제한되지는 않는다. 또한 정대전성 대전 제어제로서는 니그로신과 그의 지방산 금속염 등으로 개질된 생성물, 트리부틸벤질암모늄 1-히드록시-4-나프토술포네이트 및 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트 등의 4급 암모늄염을 포함하는 오늄염 등을 단독으로, 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이와 같은 대전제어제는 토너를 정전기력에 의해 현상롤러 위에 안정되게 지지하므로, 상기와 같은 대전제어제를 사용함으로써 안정적이고 빠른 대전 속도가 가능해진다.

한편, 본 발명에 따른 토너 입자는 이형제, 고급지방산 또는 그 금속염 등을 더 포함할 수 있다. 상기 이형제로서는 저분자량 폴리프로필렌, 저분자폴리에틸렌 등의 폴리알킬렌왁스, 에스테르 왁스, 카르나우바(carnauba) 왁스, 파라핀왁스, 고급지방산, 지방산아미드 등을 사용할 수 있으며, 상기 고급지방산 및 그 금속염은 감광체를 보호하고 현상특성의 열화를 방지하여 고품질의 화상을 얻기 위하여 적절히 사용될 수 있다.

착색제는 수지 중에서 균일하게 분산되도록 미리 플러싱(flusing) 처리, 또 는 수지와 고농도로 용융 혼련한 마스터 배치를 이용할 수 있다. 예를 들어, 결착 수지와 착색제를 필수적인 성분으로 하여 2롤, 3롤, 가압 니더, 또는 2축 압출기 등의 혼련 수단에 의하여 혼합될 수 있다. 이 때 착색제가 균일하게 분산되도록 하며 80 내지 180℃의 온도로 10분 내지 2시간 동안 용융 혼련한다. 이어서, 예를 들어 제트 밀, 마찰 밀, 또는 회전형 밀 등의 분쇄기를 사용하여 미분쇄하고, 평균 입자의 크기가 3 내지 15㎛의 크기인 토너 입자를 제조하고 외첨제를 부착시키는 것에 의해 분체 유동성이나 대전 안정성 등을 향상시킨다.

본 발명에 따른 토너는 용융혼련 분쇄법은 물론 중합법에 의해서도 제조될 수 있으며, 상기 외첨제를 토너입자에 부착시키기 위해서는 상기 토너입자와 상기 외첨제를 소정 비율로 배합하여, 헨셸 믹서 등의 교반장치에 장전하고 교반하여 토너입자의 표면에 외첨제를 바른 상태로 부착시키거나, 양 입자를 '나라하이브리다이저' 등의 표면 개질기에 장전하여 교반하고 토너 입자의 표면에 외첨제 입자의 적어도 일부분을 매몰하여 고착해도 된다.

본 발명에 따른 토너는 상기와 같은 비접촉 비자성 1성분 토너를 사용한 전자사진 장치 외에도 접촉식 비자성 1성분 현상방식의 토너에도 동일하게 적용될 수 있다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.

실시예

토너 모입자의 제조 (분쇄 방식의 부대전성 토너)

비자성 1성분 현상 방식에서 토너 모입자의 구성은 다음과 같다.

중량평균분자량 100,000의 폴리에스테르 93.0중량%

착색제(카본블랙, 미쯔비시 화학 주식회사 제조) 3.0중량%

부대전성 대전제어제 (Hodogaya 제조, Zn 착물) 1.0 중량%

카나우바 왁스 3.0중량%

상기 조성을 헨셀 (Henschel) 타입 믹서를 이용하여 균일하게 예비혼합한 후 이축 압출기에 투입하여 130℃에서 용융 혼합물을 압출하고 냉각 응고시켰다. 이 후 분쇄 분급기를 이용하여 평균 입경 약 8㎛인 외첨처리 전단계의 토너 모입자를 얻었다.

실시예 1

상기 분쇄 방식에 의해 제조된 토너 모입자에 하기 외첨제를 외첨 처리하여 토너를 제조하였다. 외첨제의 양은 토너 모입자 100중량부 기준이다.

정대전성 실리카 0.5중량부 (제조사명: Nippon Aerosil 제품명: NA50Y 1차 입경 30∼50㎚)

대입경 실리카 (1차 입경 30∼50㎚) 1.5중량부

소입경 실리카 (1차 입경 7∼16㎚) 1.0중량부

산화티탄 (1차 입경 40∼70㎚) 0.2중량부

멜라닌 비즈 (1차 입경 150∼250㎚) 0.2중량부

실시예 2

상기 분쇄방식에 의해 제조된 토너 모입자에 하기 외첨제를 외첨 처리하여 토너를 제조하였다. 외첨제의 양은 토너 모입자 100중량부 기준이다.

정대전성 실리카 0.5중량부

(제조사명: 제품명: 1차 입경 30∼50㎚)

대입경 실리카 (1차 입경 30∼50㎚) 1.5중량부

소입경 실리카 (1차 입경 7∼16㎚) 0.8중량부

티탄산 스트론튬 (1차 입경 10∼20㎚) 0.6중량부

폴리메틸메타크릴레이트 비즈 (1차 입경 200∼300㎚) 0.1중량부

비교예 1

대입경 실리카 (1차 입경 30∼50㎚) 2.0중량부

소입경 실리카 (1차 입경 7∼16㎚) 1.0중량부

산화티탄 (1차 입경 40∼70㎚) 0.2중량부

멜라닌 비즈 (1차 입경 50∼100㎚) 1.5중량부

비교예 2

정대전성 실리카 (1차 입경 30∼50㎚) 0.5중량부

대입경 실리카 (1차 입경 30∼50㎚) 2.0중량부

소입경 실리카 (1차 입경 7∼16㎚) 0.8중량부

티탄산 스트론튬 (1차 입경 10∼20㎚) 0.6중량부

<화상평가시험 (부대전성 토너 기준)>

표면전위 (Vo): - 700 V

잠상전위 (VL): - 100 V

현상롤러 인가 전압: Vp-p = 1.8 KV, 주파수 = 2.0 kHz,

Vdc = - 500 V, 효율비 = 35 % ( 구형파 )

현상 갭: 150 ~ 400 ㎛

현상롤러:

(1) 알루미늄의 경우

조도 : Rz = 1 ~ 2.5 (니켈 도금 후 )

(2) 고무롤러의 경우 (NBR계 탄성고무롤러)

저항: 1 X 10⁵ ~ 5 x 10⁶ Ω

경도: 50

토너: 대전량 (q/m) = -5 내지 -30 μC/g

(층 규제장치 통과 후 현상롤러상에서)

면적당 토너량 = 0.3 내지 1.0 mg/㎠

< 화상평가 결과(부대전성 토너 기준)>

상기 실시예 1 및 실시예 2와 비교예 1 및 비교예 2의 토너를 대상으로 16pm급 LBP를 이용하여 화상을 평가하였다. 이 때 감광체 표면 필르밍, 비화상부 오 염(Background on yellow), 대전롤러(CR) 주기 화상오염을 각 토너의 성능을 육안으로 평가하였다.

< 감광체 표면 필르밍 >

매수	초기	2,000	4,000	6,000	8,000	10,000
실시예 1	○	○	○	○	○	△
실시예 2	○	○	○	○	○	○
비교예 1	○	○	△	X	-	-
비교예 2	○	○	△	X	-	-

< 비화상부 오염(Background on yellow >

매수	초기	2,000	4,000	6,000	8,000	10,000
실시예 1	○	○	○	○	○	△
실시예 2	○	○	○	○	○	○
비교예 1	○	○	△	X	-	-
비교예 2	○	○	○	○	△	△

< CR 주기 화상오염 >

매수	초기	2,000	4,000	6,000	8,000	10,000
실시예 1	○	○	○	○	○	○
실시예 2	○	○	○	○	○	△
비교예 1	○	○	△	X	-	-
비교예 2	○	○	○	○	○	○

상기 표 1 내지 3에서 필르밍, 비화상부 오염 및 대전롤러 주기 화상오염은 육안에 의한 판정으로, 문제 발생이 인식되지 않으면 "○"로, 간혹 발생하는 경우에는 "△"로, 심하게 발생하는 경우에는 "X"로 평가하였다. 모든 실험에서 X 판정 이후는 수명 실험을 중단하였다.

상기 실험 결과에서 알 수 있듯이 정대전성 실리카와 폴리머 비즈를 함께 외첨제로 포함하는 경우 필르밍 형성이 적고 비화상부 오염 및 대전롤러 주기 화상 오염도 훨씬 덜 나타났다.

본 발명에 따른 토너는 정대전성 실리카와 폴리머 비즈를 외첨제로 더 포함함으로써 초기 및 장수명에서의 비화상부 오염을 방지하고 필르밍을 방지하며 안정적으로 대전량을 유지하여 다양한 전자사진 화상 형성장치에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

결착 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자; 및 상기 토너 모입자의 표면에 첨가되는 외첨제를 포함하는 전자사진용 토너에 있어서,

상기 외첨제는 1차 평균 입경이 30 내지 100㎚인 대입경 실리카; 1차 평균 입경이 5 내지 20㎚인 소입경 실리카; 티탄산화물; 1차 평균 입경이 100 내지 500nm인 폴리머 비즈; 및 1차 평균 입경이 20 내지 100 nm인 정대전성 실리카를 포함하며,

상기 정대전성 실리카는 표면에 아미노기 또는 아미드기를 가지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
제1항에 있어서, 상기 정대전성 실리카는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 1.0중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
제1항에 있어서, 상기 폴리머 비즈는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 1.0중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
제1항에 있어서, 상기 대입경 실리카는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
제1항에 있어서, 상기 소입경 실리카는 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
제1항에 있어서, 상기 티탄산화물은 토너 모입자 100중량부 기준으로 0.1 내지 2.0중량부의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.
삭제
제1항에 있어서, 상기 폴리머 비즈는 멜라닌계 또는 폴리메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 전자사진용 토너.