KR101618659B1 - 분체 입자용 열처리 장치 및 토너의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 처리량이 증가되는 경우에도 합일된 입자를 생성하지 않고 균일한 처리에 의해서 높은 원형도를 갖는 생성물의 발생 빈도를 감소시킬 수 있는 제조 장치를 제공한다. 본 발명은 결착 수지 및 착색제를 함유하는 분체 입자용 열처리 장치를 제공하며, 상기 열처리 장치는, 분체 입자의 열처리를 수행하는 처리실(6); 분체 입자를 상기 처리실에 공급하기 위한 원료 공급 유닛; 분체 입자를 열처리하기 위한 고온 에어를 상기 처리실에 공급하는 고온 에어 공급 유닛(7); 열처리된 분체 입자를 냉각하기 위한 저온 에어를 공급하는 저온 에어 공급 유닛(8); 및 열처리된 분체 입자를 회수하는 회수 유닛(10)을 포함하고; 여기서 상기 원료 공급 유닛은 주입관(3) 및 분배 부재를 포함하고, 상기 분배 부재는 상기 주입관의 배출부에 대향하는 부분상에 돌기형 부재(4)를 구비하고, 상기 분배 부재는 상기 돌기형 부재로부터 상기 처리실의 벽면을 향하여 외측으로 반경 방향으로 연장하는 2개 이상의 유로를 포함하는 공급관(5)을 포함한다.

Description

분체 입자용 열처리 장치 및 토너의 제조 방법{HEAT TREATING APPARATUS FOR POWDER PARTICLES AND METHOD OF PRODUCING TONER}
본 발명은 화상 형성 방법, 예컨대 전자사진법, 정전 기록법, 정전 인쇄법, 또는 토너젯 기록법에 사용되는 토너를 제조하기 위한 분체 입자용 열처리 장치; 및 상기 열처리 장치를 사용해서 토너를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근에, 복사기 및 프린터에서 화상 품질 및 정밀도가 높아짐에 따라서, 현상제로서의 토너의 성능에 대한 요건이 점차 더 엄격해지고 있으므로, 보다 작은 입자 직경 및 보다 예리한 입자 크기 분포를 갖고 거친 입자들을 함유하지 않으며 미립자가 거의 없는 토너가 요구되고 있다.
또한, 복사기 및 프린터용 전사재로서, 통상적인 종이 이외의 다양한 재료에 대응할 필요성이 있으며, 토너가 개선된 전사 특성을 나타낼 필요가 있다. 따라서, 토너의 표면 형태를 개질하고 토너 입자를 일층 구형화할 필요성이 있다.
토너의 구형화 및 표면 개질을 수행하는 한 방법으로는, 토너 입자를 압축 에어에 의해 고온의 에어중에서 분산 및 분무하여 표면 개질 및 구형화를 수행하는 방법(특허 문헌 1 참조), 및 실리카와 같은 첨가제를 토너 입자에 첨가한 후에 혼합물을 열처리하여 혼합물을 정착함으로써 유리된 첨가제를 제거하는 방법(특허 문헌 2 참조)을 들 수 있다.
그러나, 열을 이용하는 방법에서 과다한 열이 토너에 가해질 경우에는, 토너 입자가 서로 합일하여 입자를 유발한다.
또한, 열가소성 입자를 고온 에어와의 접촉을 통해 구형화할 때 원료 제트 포트(jet port)의 하단 배출구로부터 이격하여 충돌 부재가 구비된 구형화 처리 장치도 제안된 바 있다(특허 문헌 3 참조). 그러나, 상기 장치내의 부재들이 열을 수용하여 열을 축적할 경우에는, 토너가 열을 축적한 부재에 융합함으로써, 안정한 제조를 불가능하게 한다. 따라서, 상기 장치는 토너의 제조에 바람직하지 못하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 원료 공급부가 장치의 중심에 구비되고 고온 에어 공급부가 장치의 외부에 구비된 구성을 갖는 구형화 처리 장치도 제안된 바 있다(특허 문헌 4 참조). 그러나, 이와 같은 구성은 다수의 원료 제트 노즐을 제공할 것을 필요로 하고, 장치 구성 면에서 크기를 증가시키고, 원료를 더 많은 양으로 공급하기 위해 압축 에어를 필요로 하기 때문에, 이러한 구성은 제조 에너지 면에서 바람직하지 못하다. 또한, 원료가 환형의 고온 에어에 직선형으로 분출되어 처리부에서 손실을 일으키기 때문에, 상기 구성은 처리하고자 하는 양의 증가 측면에서 비효율적이다.
토너의 세정 특성을 개선하기 위해서, 극히 높은 원형도를 갖는 입자가 생성되는 것을 방지하고 균일하고 안정한 열처리를 가능하게 하는 장치로서, 분체 입자를 고온 에어로부터 공급하는 다수의 공급부를 제공하는 방법도 연구된 바 있다. 그러나, 통상적으로 고려되는 다수의 공급부(도 9 참조)가 공급부 수에 의해서 공급 장치의 수의 증가를 유발하기 때문에, 문제는 공간 효율(소정량의 제조를 위해 장치가 차지하는 면적)의 증가 및 에너지 효율 감소와 유지보수 부담이다. 또한, 다수의 공급부로부터 공급되는 양의 변화가 발생할 경우에는, 처리시 합일된 입자의 증가와 같은 문제가 있다.
또한, 특허 문헌 5에 개시된 분기법은 선택의 여지가 없지만 파이프를 레이아웃의 제한으로 인해 구부려야 할 경우에 파이프에서 유동 속도차를 유발하며, 이 방법은 분배 균일성 면에서 어려움을 갖는다. 이런 식으로, 예리한 입자 크기 분포 및 극히 높은 원형도를 갖는 입자의 낮은 존재비를 갖는 토너를 효율적으로 안정하게 생성하기 위해서 열처리 장치를 개선할 여지가 있는 실정이다.
일본 특허 출원 공개 제H11-295929호 일본 특허 출원 공개 제H07-271090호 일본 특허 출원 공개 제2004-276016호 일본 특허 출원 공개 제 2004-189845호 일본 특허 출원 공개 제 S59-158733호
본 발명의 목적은, 처리량 또는 처리하고자 하는 양이 증가될 경우에도, 분체 입자를 거의 균일한 상태로 열처리할 수 있고, 합일된 입자 및 극히 높은 원형도를 갖는 입자가 생성되는 것을 방지할 수 있는 분체 입자용 열처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 각각 결착 수지 및 착색제를 함유하는 분체 입자용 열처리 장치에 관한 것이며, 본 발명의 열처리 장치는 (1) 분체 입자의 열처리를 수행하는 처리실, (2) 분체 입자를 상기 처리실에 공급하기 위한 원료 공급 유닛, (3) 분체 입자를 열처리하기 위한 고온 에어를 상기 처리실에 공급하는 고온 에어 공급 유닛, (4) 열처리된 분체 입자를 냉각하기 위한 저온 에어를 공급하는 저온 에어 공급 유닛, 및 (5) 열처리된 분체 입자를 회수하는 회수 유닛을 포함하고, 여기서 상기 원료 공급 유닛은 주입관 및 상기 주입관의 배출부에 대향하여 제공된 분배 부재를 포함하며, 상기 분배 부재는 상기 주입관의 배출부에 대향하는 부분상에 돌기형 부재를 구비하고, 상기 분배 부재는 2개 이상의 유로를 갖는 공급관을 포함하며, 상기 유로는 원료를 상기 돌기형 부재로부터 상기 처리실의 벽면을 향하는 방향으로 안내한다.
또한, 본 발명은 상기 열처리 장치로서 사용된 구성에 의해서 토너를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 처리량 또는 처리하고자 하는 양이 증가될 경우에도 분체 입자를 거의 균일한 상태로 열처리할 수 있으며, 합일된 입자 및 극히 높은 원형도를 갖는 입자가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 공급 유닛의 수를 최소화할 수 있으며, 특히 유닛 레이아웃에 대한 공간 효율을 증대시킬 수 있다.
이하에 첨부 도면과 관련하여 예시적인 실시양태들을 설명함으로써 본 발명의 다른 특징들을 명확히 파악할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 열처리 장치의 한 실시예를 도시한 횡단면 개요도이다.
도 2는 본 발명에 사용된 원료 공급 유닛의 한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 3은 상기 원료 공급 유닛의 분산 부재의 횡단면도이다.
도 4는 상기 원료 공급 유닛의 유속 조정 메카니즘의 횡단면도이다.
도 5는 열처리 장치의 주요 유닛의 횡단면 투시도이다.
도 6은 원료 공급부의 평면도이다.
도 7은 열처리 장치의 주요 유닛에 사용되는 선회(turning) 부재를 도시한 것이다.
도 8은 비교예 1에 의한 열처리 장치 및 공급 유닛의 개요도이다.
도 9는 다수의 공급부가 구비된 열처리 장치의 개요도이다.
이하에서는, 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시양태들을 설명하고자 한다.
근래 요구되는 토너의 전사 특성 개선에 대응하기 위해서, 토너는 바람직하게는 0.960 이상, 더욱 바람직하게는 0.965 이상의 평균 원형도를 가질 수 있다. 그 반면에, 원형도 분포에서, 0.990 이상의 원형도를 갖는 입자의 빈도가 지나치게 증가할 경우에는, 클리닝 실패가 일어나기 쉽다.
그 이유는, 클리닝 부재, 예컨대 블레이드를 사용해서 감광 부재로부터 잔류 토너를 제거하는 클리닝 방법에서는, 거의 구형인 입자들이 클리닝 블레이드를 쉽게 통과하기 때문이다. 입자들이 블레이드를 통과하는 것을 방지하기 위해서, 클리닝 블레이드와 감광 부재의 접촉 압력을 증가시키는 수단을 취할 수 있으나, 부작용, 예컨대 감광 부재의 드럼의 회전 토오크 상승 및 클리닝 블레이드의 마모로 인한 제안이 있다. 토너의 클리닝 특성을 증가시키기 위해서, 토너중 0.990 이상의 원형도를 갖는 입자의 함량을 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 열처리 장치를 개략적으로 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명의 열처리 장치의 한 실시예를 도시한 횡단면 개요도이다.
원료 정량 공급 유닛(1)에 의해 정량 공급된 분체 입자가 압축 기체 유량 조정 유닛(2)에 의해 조정된 압축 기체에 의해서 주입관(3)으로 유도된다. 상기 주입관(3)은 분체 입자의 공급 방향이 수직 방향이 되도록 장착된다. 주입관(3)을 통과한 분체 입자는 주입관의 배출부에 대향하여 구비된 원뿔 돌기형 부재(4)에 의해 균일하게 분산되고, 2개 이상의 유로(도 2에서는 8개)를 갖는 공급관(5)으로 유도된 다음, 열처리를 수행하는 처리실(6)로 유도된다. 여기서, 돌기형 부재(4) 및 공급관(5)을 갖는 부재를 분배 부재로 언급한다. 또한, 주입관(3) 및 분배 부재를 갖는 부재를 원료 공급 유닛으로 언급한다.
상기 원뿔 돌기형 물체는 당해 물품이 입자를 균일하게 분산시킬 수 있는 한 위와 같은 형태에 제한되지 않으며, 상기 물품은 다면체 형태, 예컨대 팔면 피라미드 형태를 가질 수 있다.
분체 입자의 공급 방향이 수직 방향이 되도록 장착된 주입관을 사용해서 분체 입자를 공급하면 파이프내 유동 속도의 변동을 억제할 수 있다. 이러한 상태에서, 분체 입자는 분배 부재에 의해 즉각적으로 분배됨으로써, 분체 입자가 거의 균일한 상태에서 처리실에 공급된다. 압축 기체 조정 유닛으로부터 공급되는 에어의 유속은 1.0 내지 5.0 ㎥/분의 범위내일 수 있다. 압축 기체 조정 유닛으로부터 공급된 에어의 유속이 상기 범위내에 있을 경우에, 분체 입자가 바람직하게 분산되고 분체 입자가 거의 균일한 상태에서 열처리 장치의 처리실에서 처리된다. 또한, 도 3에 도시한 주입관의 상부상의 분산 에어 공급구(15)로부터 에어를 0.5 내지 1.5 ㎥/분으로 주입함으로써 바람직한 결과가 얻어진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 주입관은 그 내부에 분산 에어 공급 부재(16)을 구비함으로써, 분체 입자가 더욱 바람직한 상태에서 분산된다. 분산 에어-공급 부재(16)는 형태면에서 원뿔형 선단을 가진 컬럼형 부재 및 다면 피라미드 선단을 가진 바아(bar) 부재를 포함한다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 압축 에어 주입구 또는 외부 에어 흡인구로서 유속 조정 유닛(17)내의 각 유로에 주입하고자 하는 부수적인 에어의 양을 조정하면 각 유로에서 분체 입자의 유속을 거의 균일한 상태에서 조정할 수 있다. 각각의 공급구에서 분체 입자의 유속의 변동 폭을 ±0.5 m/s 범위내로 조정할 수 있다. 이와 같은 범위가 거친 입자의 발생을 억제할 수 있다.
분체 입자를 열처리실로 유도하는 유로는 2개 이상의 분할로 존재한다. 구체적으로, 공급관은 4개 이상의 유로를 가지며, 이러한 유로들은 보다 바람직한 구성에서는 돌기형 부재로부터 외측으로 반경 방향으로 처리실의 벽면을 향해 연장한다. 특히, 공급하고자 하는 분체 입자의 양이 100 kg/h 이상일 경우에, 분체 입자를 열처리실로 유도하는 유로는 바람직하게는 4개의 분할로, 더욱 바람직하게는 8개의 분할로 존재한다. 열처리 장치에 주입구를 제공할 공간을 고려하면, 열처리 장치의 처리실의 내경(직경)이 400 내지 600 mm인 경우에, 분체 입자를 열처리실로 유도하는 유로가 8개의 분할로 존재하는 것이 특히 바람직하다. 유로를 분배하는 수가 증가하면 각각의 공급구로부터 열처리실로 주입된 직후에 분체 입자의 농도가 더욱 감소할 수 있으므로, 분체 입자를 더욱 거의 균일한 상태에서 열처리할 수 있다. 이로 말미암아 거친 입자의 생성을 억제할 수 있으며, 열처리 이후에 분체 입자의 원형도 분포를 예리하게 만들 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 열처리 장치는 토너의 열처리를 수행하는 원통형 열처리실(6)을 갖는다.
공급된 분체 입자를 열처리하기 위한 고온 에어는 도 1에 도시된 고온 에어 공급 유닛(7)으로부터 공급된다. 처리실에 공급되는 고온 에어에 있어서, 고온 에어 공급 유닛(7)의 배출부에서 온도는 100℃ 내지 300℃일 수 있다. 고온 에어 공급 유닛의 배출부에서 온도가 상기 범위내일 경우에, 분체 입자가 지나치게 많이 가열되는데 기인하여 용융 접착 또는 융해 및 합일하는 것을 억제함과 동시에 거의 균일한 상태에서 분체 입자를 구형화 처리할 수 있다.
열처리된 분체 입자를 저온 에어 공급 유닛(8)으로부터 공급된 저온 에어에 의해서 더 냉각시킨다. 저온 에어 공급 유닛(8)으로부터 공급되는 저온 에어의 온도는 -20℃ 내지 30℃일 수 있다. 저온 에어의 온도가 상기 범위내일 경우에, 분체 입자가 효율적으로 냉각될 수 있고, 분체 입자의 균일한 구형화 처리를 억제하는 일 없이 분체 입자의 융해 및 합일을 억제할 수 있다.
처리실의 내부는 분체 입자의 융해를 방지하기 위해서 냉각 재킷에 의해 냉각시킬 수 있다. 냉각수(에틸렌 글리콜과 같은 부동액일 수 있음)를 냉각 재킷에주입할 수 있으며, 냉각 재킷의 표면 온도는 40℃ 이하일 수 있다.
이때, 처리실에 공급되는 분체 입자의 흐름은, 분체 입자의 흐름을 조절하기 위해 처리실에 구비된 규제 유닛(5)에 의해 조절할 수 있다. 결과적으로, 처리실에 공급되는 분체 입자는 처리실내의 내부 벽면을 따라서 나선식으로 회전하는 동안에 열처리된 다음에 냉각된다.
이어서, 냉각된 분체 입자를 처리실의 하단에서 회수 유닛(10)에 의해 회수한다. 여기서, 회수 유닛은 송풍기(도시 생략)가 유닛의 선단에 구비되고 송풍기에 의한 흡인으로 인해서 입자가 이송될 수 있는 구성을 갖는다.
열처리 장치의 고온 에어 공급 유닛의 배출구(11)은 컬럼형 부재(9)의 상단부의 반대쪽이다. 또한, 컬럼형 부재(9)는 당해 부재의 상단부의 중심부상에 공급된 고온 에어를 원주 방향으로 분배하기 위한 실질적으로 원뿔형인 고온 에어 분배 부재(12)를 구비한다.
고온 에어를 선회하기 위한 선회 부재(13)는 고온 에어를 처리실내의 내부 벽면을 따라 나선식으로 회전시키도록 고온 에어를 주입할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 고온 에어를 회전시키기 위한 회전 부재(13)는 도 7에 도시된 바와 같이 다수의 블레이드(18)를 가지며, 고온 에어의 회전은 블레이드의 수와 각도에 따라 제어할 수 있다.
여기서, 컬럼형 부재(9)는 분체 입자의 융해를 방지하기 위해 냉각 재킷을 구비할 수 있다.
고온 에어를 선회하기 위한 선회 부재(13)는 고온 에어를 회전시키는 방향이 공급된 분체 입자의 회전 방향과 같도록 구비된다.
처리실에 공급된 분체 입자의 회전 방향은 고온 에어의 회전 방향과 같으므로, 처리실에서 난기류가 발생하지 않는다. 따라서, 분체 입자들 사이의 충돌이 감소되고, 분체 입자의 합일이 감소됨으로써, 균일한 형태를 갖는 토너를 수득할 수 있다.
열처리 장치의 회수 유닛(10)은 나선식으로 회전하는 분체 입자의 회전 방향을 유지하도록 처리실의 주변부상에 구비된다.
분체 입자의 흐름을 조절하기 위한 규제 유닛의 컬럼형 부재(9)는 실질적으로 원형인 횡단면을 가질 수 있다. 컬럼형 부재(9)는 컬럼형 부재(9)의 뿌리 부분이 처리실의 하류를 향해서 점차 더 두꺼워지는 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 형상은 분체 입자 회수 유닛의 단부상에서 분체 입자의 유속을 증가시켜서 분체 입자의 배출 특성을 증가시키고 회수부상에서 분체 입자의 합일뿐만 아니라 접착과 융해를 억제할 수 있다.
도 1의 열처리 장치에서, 저온 에어 공급 유닛으로부터 공급되는 저온 에어는 장치의 주변부로부터 처리실의 내부 주변 표면으로 수평한 접선 방향으로 공급됨으로써, 처리실의 벽면에 대한 분체 입자의 접착을 억제할 수 있다.
또한, 저온 에어 공급 유닛으로부터 공급되는 저온 에어의 선회 방향은 고온 에어의 선회 방향과 동일하므로, 처리실에서 난기류가 발생하지 않음으로써, 분체 입자의 합일을 억제할 수 있다.
열처리 장치에서, 분체 입자 공급구(14)로부터 공급되는 분체 입자는 장치의 주변부로부터 처리실의 내부 주변 표면으로 수평한 접선 방향으로 공급된다. 이로써, 처리실내로 공급되는 분체 입자에 강한 원심력이 가해져서 분체 입자의 분산성을 증가시킨다.
분체 공급구로부터 공급되는 분체 입자의 모든 회전 방향, 저온 에어 공급 유닛으로부터 공급되는 저온 에어의 회전 방향, 및 고온 에어 공급 유닛으로부터 공급되는 고온 에어의 회전 방향은 동일한 방향일 수 있다. 따라서, 처리실에서 난기류가 발생하지 않고, 장치내의 회전류가 더 강해지며, 분체 입자에 강한 원심력이 가해지고, 분체 입자의 분산성이 더욱 증대된다. 결과적으로, 합일된 입자가 적고 균일한 형태를 갖는 토너를 수득할 수 있다.
도 1의 열처리 장치에서, 다수의 분체 입자 공급구가 동일한 원주 방향에 구비된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 분체 입자 공급 유닛에서 분할의 수가 커짐에 따라서, 처리실내로 주입되는 시점에서 분체 입자의 분진 농도가 감소된다. 따라서, 분체 입자의 열처리에 필요한 온도가 감소될 수 있다. 즉, 동일한 온도에서, 분체 입자 공급 유닛내의 분할의 수가 커짐에 따라서, 열처리후의 분체 입자의 평균 원형도가 더 높아진다.
다수의 저온 에어 공급 유닛이 분체 입자 공급 유닛의 하류측에 구비될 수 있다.
각각의 저온 에어 공급 유닛이 분체 입자 공급 유닛의 하류측에 배치됨으로써, 도입된 저온 에어에 의해 처리실내의 열처리 구역을 냉각하지 않으므로 분체 입자의 구형화에 필요한 열처리 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지할 수 있다.
처리실내로 주입되는 저온 에어의 에어 속도 및 온도는 독립적으로 제어될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 저온 에어 공급 유닛은 3단계 방식으로 구비될 수 있다.
예를 들면, 주입된 저온 에어가 제1 단계(8-1)에서 처리실내로 주입되는 분체 입자를 열처리 구역으로 효율적으로 전송하는 기능을 갖는 저온 에어인 저온 에어; 분체 입자를 냉각하는 기능을 갖는 저온 에어인 제2 단계(8-2)의 저온 에어; 및 분체 입자 회수 유닛을 냉각하는 기능을 갖는 저온 에어인 제3 단계의 저온 에어(8-3)로 분리될 수 있다.
본 발명의 열처리 장치는 공지의 제조 방법, 예컨대 분쇄법, 현탁 중합법, 유화 응집법, 용해 현탁법에 의해 수득한 분체 입자에 적용될 수 있다. 이하에서는, 분쇄법에 의해서 토너를 제조하는 절차를 설명한다.
원료 혼합 단계에서, 적어도 수지 및 착색제를 예정된 양으로 평량하여 토너 원료로서 배합하고 혼합한다. 혼합 장치의 일례로서는, 헨쉘 믹서(Henschel Mixer)(니폰 코크 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 제조); 수퍼 믹서(카와타 매뉴팩츄어링 컴퍼니, 리미티드 제조); 리보콘(오카와라 매뉴팩츄어링 컴패니, 리미티드 제조); 노타(Nauta) 믹서, 터뷸라이저, 및 시클로믹스(Cyclomix)(호소카와 미크론 코포레이션 제조); 스피럴 핀 믹서(Spiral Pin Mixer)(퍼시픽 머시너리 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 제조); 뢰디지(Loedige) 믹서(마츠보 코포레이션 제조)를 들 수 있다.
또한, 혼합된 토너 원료를 용융 및 혼련 단계에서 용융 및 혼련시켜서 수지를 용융시키고 착색제 등을 이에 분산시킨다. 혼련 장치의 일례로서는, TEM 압출기(도시바 머신 컴퍼니, 리미티드 제조); TEX 이축 혼련기(더 저팬 스틸 웍스, 리미티드 제조); PCM 혼련기(이케가이, 코포레이션 제조); 및 니덱스(KNEADEX)(니폰 코크 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드 제조)를 들 수 있으며, 연속형 혼련기, 예컨대 일축 또는 이축 압출기가 연속적인 제조 가능성과 같은 장점면에서 회분식 혼련기보다 더 바람직하다.
또한, 토너 원료를 용융 및 혼련시킴으로써 수득한 착색된 수지 조성물을 용융 및 혼련시키고, 투-로울러(two-roller) 등에 의해 압연한 후에, 수냉식 냉각의 냉각 단계를 통해 냉각시킨다.
이어서, 전술한 바와 같이 수득한 착색된 수지 조성물의 냉각된 생성물을 분쇄 단계에서 소정의 입경을 갖도록 분쇄한다. 분쇄 단계에서, 생성물을 파쇄기, 해머밀(hammer mill), 페더밀(feather mill) 등에 의해 거칠게 분쇄한 후에, 크립트론(Kryptron) 시스템(가와사키 헤비 인더스트리스, 리미티드 제조), 수퍼 로터(Super Rotor)(니신 엔지니어링 인코포레이티드 제조) 등에 의해서 더 미세하게 분쇄하여 토너 미립자를 수득한다.
수득한 토너 미립자를 분급 단계에서 소정의 입경을 갖는 토너용 표면 개질 입자로 분급한다. 분급기로서는, 터보플렉스(Turboplex), TSP 분리기 및 TTSP 분리기(호소카와 미크론 코포레이션 제조); 및 엘보우-제트(ELBOW JET)(니테츠 마이닝 컴퍼니, 리미티드 제조)를 들 수 있다.
이어서, 열처리 단계에서, 수득한 토너 입자를 본 발명의 열처리 장치를 사용해서 구형화 처리하여 표면 개질된 입자를 수득한다.
표면 개질후에, 거친 입자 등을 체분류하기 위해서, 체분류 기계, 예컨대 울트라소닉(ULTRASONIC)(고에이 산교 컴퍼니, 리미티드 제조); 레조나 시브 앤드 자이로 시프터(Resona Sieve and Gyro Sifter)(도쿠주 코포레이션 제조); 터보 스크리너(Turbo Screener)(터보 고교 컴퍼니, 리미티드); 및 하이-볼터(HI-BOLTER)(토요 하이텍 컴퍼니, 리미티드)를 필요에 따라 사용할 수 있다.
여기서, 열처리 단계는 상기 미세 분쇄 단계 이후에 수행하거나 분급 단계 이후에 수행할 수 있다.
이어서, 토너의 구성 물질을 설명한다.
결착 수지로서, 공지의 수지를 사용하며, 그 예로서는 스티렌 유도체의 단독 중합체, 예컨대 폴리스티렌 및 폴리비닐 톨루엔; 스티렌형 공중합체, 예컨대 스티렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-비닐 톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-부틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-옥틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-디메틸아미노에틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-에틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-부틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-옥틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-비닐메틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐에틸에테르 공중합체, 스티렌-비닐메틸케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 스티렌-말레인산 공중합체, 및 스티렌-말레에이트 공중합체; 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐부티랄, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 에폭시 수지, 폴리아크릴 수지, 로진, 변형된 로진, 테르펜 수지, 페놀 수지, 지방족 또는 지환족 탄화수소 수지, 및 방향족 석유 수지를 들 수 있으며, 이들을 단독으로 사용하거나 혼합할 수 있다.
특히, 결착 수지로서 사용될 수 있는 중합체는 폴리에스테르 수지 또는 스티렌형 공중합성 단위와 폴리에스테르 단위를 갖는 하이브리드 수지이다.
스티렌형 공중합체에 사용되는 중합성 단량체의 예로서는 다음을 들 수 있다: 스티렌; 스티렌 및 그의 유도체, 예컨대 o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, α-메틸스티렌, p-페닐스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, p-n-도데실스티렌, p-메톡시스티렌, p-클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, m-니트로스티렌, o-니트로스티렌, 및 p-니트로스티렌; 불포화 모노올레핀, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 이소부틸렌; 불포화 할라이드, 예컨대 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 브로마이드, 및 비닐 플루오라이드; 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 및 비닐 벤조에이트; α-메틸렌 지방족 모노카르복실레이트, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 및 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트; 아크릴레이트, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-클로로에틸 아크릴레이트, 및 페닐 아크릴레이트; 비닐에테르, 예컨대 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 및 비닐이소부틸에테르; 비닐케톤, 예컨대 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 및 메틸이소프로페닐케톤; N-비닐 화합물, 예컨대 N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌, 및 N-비닐피롤리돈; 비닐나프탈렌; 및 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 유도체, 예컨대 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 및 아크릴아미드.
또한, 단량체는 불포화 2염기성 산, 예컨대 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸마르산, 및 메사콘산; 불포화 2염기성 산 무수물, 예컨대 말레인산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 및 알케닐숙신산 무수물; 불포화 2염기성 산 반 에스테르, 예컨대 말레인산 메틸 반 에스테르, 말레인산 에틸 반 에스테르, 말레인산 부틸 반 에스테르, 시트라콘산 메틸 반 에스테르, 시트라콘산 에틸 반 에스테르, 시트라콘산 부틸 반 에스테르, 이타콘산 메틸 반 에스테르, 알케닐숙신산 메틸 반 에스테르, 푸마르산 메틸 반 에스테르, 및 메사콘산 메틸 반 에스테르; 불포화 2염기성 산 에스테르, 예컨대 디메틸 말레에이트 및 디메틸 푸마레이트; α,β-불포화 산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 및 신남산; α,β-불포화 산 무수물, 예컨대 크로톤산 무수물 및 신남산 무수물, 및 α,β-불포화산과 저급 지방산의 무수물; 및 각각 카르복시기를 갖는 단량체, 예컨대 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 및 알케닐아디프산, 및 이러한 산의 무수물과 모노에스테르.
또한, 단량체는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 예컨대 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 및 2-히드록시프로필 메타크릴레이트; 및 각각 히드록시기를 갖는 단량체, 예컨대 4-(1-히드록시-1-메틸부틸)스티렌 및 4-(1-히드록시-1-메틸헥실)스티렌을 포함한다.
"폴리에스테르 단위"는 폴리에스테르로부터 유도된 단위를 의미하며, 폴리에스테르 단위를 구성하는 성분은 알코올 성분 및 산 성분을 포함한다. 알코올 성분은 2가 이상의 알코올 성분을 포함하며, 산 성분은 2가 이상의 카르복실산, 2가 이상의 카르복실산 무수물, 및 2가 이상의 카르복실레이트를 포함한다.
2가 알코올 단량체 성분은 비스페놀 A의 알킬렌 옥시드 부가생성물, 예컨대 폴리옥시프로필렌(2.2-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(3.3)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(2.0)-폴리옥시에틸렌(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 및 폴리옥시프로필렌(6)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판; 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 비스페놀 A, 및 수소첨가 비스페놀 A를 들 수 있다.
3가 이상의 알코올 단량체 성분은 소르비트, 1,2,36-헥산테트롤, 1,4-소르비탄, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 글리세롤, 2-메틸 프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 트리메틸올 프로판, 및 1,3,5-트리히드록시에틸 벤젠을 들 수 있다.
2가 카르복실산 단량체 성분은 방향족 디카르복실산 또는 그의 무수물, 예컨대 프탈산, 이소프탈산, 및 테레프탈산; 알킬디카르복실산 또는 그의 무수물, 예컨대 숙신산, 아디프산, 세바신산 및 아젤라인산; 6 내지 17개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 숙신산, 또는 그의 무수물; 및 불포화 디카르복실산 또는 그의 무수물, 예컨대 푸마르산, 말레인산 및 시트라콘산을 들 수 있다.
3가 이상의 카르복실산 단량체 성분은 다가 카르복실산, 예컨대 트리멜리트산, 피로멜리트산, 벤조페논 테트라카르복실산, 및 그의 무수물을 포함한다.
또한, 다른 단량체는 다가 알코올, 예컨대 노보락 페놀 수지의 옥시알킬에테르를 포함한다.
착색제로는 다음과 같은 것들을 들 수 있다.
흑색 착색제는 카본 블랙; 자성 재료; 및 황색 착색제, 마젠타 착색제 및 시안 착색제를 사용해서 흑색 색조로 만든 착색제를 포함한다.
마젠타 토너용 착색 안료로는 다음을 들 수 있다: 축합 아조 화합물, 디케토피롤로피롤 화합물, 안트라퀴논, 퀴나크리돈 화합물, 염기성 염료 레이크 화합물, 나프톨 화합물, 벤즈이미다졸론 화합물, 티오인디고 화합물, 및 페릴렌 화합물. 구체적으로, 이러한 안료로서는 C.I. 피그먼트 레드(Pigment Red) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81:1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 144, 146, 150, 163, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 207, 209, 220, 221, 238, 254, 269; C.I. 피그먼트 바이올렛(Pigment Violet) 19, 및 C.I. 배트 레드(Vat Red) 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
착색제로서, 안료를 단독으로 사용하거나, 개선된 선명도를 갖는 총천연색 화상 품질의 관점에서는 염료와 안료를 병용할 수 있다.
마젠타 토너용 염료로서는 다음을 들 수 있다: 오일 가용성 염료, 예컨대 C.I 솔벤트 레드(Solvent Red) 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I. 디스퍼스 레드(Disperse Red) 9, C.I. 솔벤트 바이올렛(Solvent Violet) 8, 13, 14, 21, 27, 및 C.I. 디스퍼스 바이올렛(Disperse Violet) 1, 및 염기성 염료, 예컨대 C.I. 베이직 레드(Basic Red) 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 및 C.I. 베이직 바이올렛(Basic Violet) 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28.
시안 토너용 착색 안료로서는 다음을 들 수 있다: C.I. 피그먼트 블루(Pigment Blue) 1, 2, 3, 7, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17, 60, 62, 66; C.I. 배트 블루(Vat Blue) 6, C.I. 애시드 블루(Acid Blue) 45, 및 1 내지 5개의 프탈이미도메틸기가 프탈로시아닌 골격으로 치환된 구리 프탈로시아닌 안료.
옐로우용 착색 안료로서는 다음을 들 수 있다: 축합 아조 화합물, 이소인돌린 화합물, 안트라퀴논 화합물, 아조 금속 화합물, 메틴 화합물, 및 알릴아미드 화합물. 구체적으로, 안료는 C.I. 피그먼트 옐로우(Pigment Yellow) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 155, 168, 174, 180, 181, 185, 191; 및 C.I. 배트 옐로우(Vat Yellow) 1, 3, 20을 포함한다. 염료, 예컨대 C.I. 디렉트 그린(Direct Green) 6, C.I. 베이직 그린(Basic Green) 4, C.I. 베이직 그린(Basic Green) 6, 또는 솔벤트 옐로우(Solvent Yellow) 162를 사용할 수도 있다.
토너에서, 착색제를 사전에 결착 수지와 혼합하여 마스터 배치를 형성하고, 이것을 사용할 수 있다. 이어서, 상기 착색제 마스터 배치 및 기타 원료(예컨대 결착 수지 및 왁스)를 용융 혼련하여, 착색제가 토너에 잘 분산될 수 있도록 한다.
착색제를 결착 수지와 혼합하여 마스터 배치를 형성할 경우에, 다량의 착색제를 사용할 경우에도 착색제의 분산성이 열화되지 않으며, 토너 입자중의 착색제의 분산성이 개선되고, 혼합성 및 투명도와 같은 색상 재현성이 탁월하다. 전사재상에서 높은 포장력을 갖는 토너를 얻을 수 있다. 또한, 착색제의 분산성 개선에 의해서 토너 대전성의 지속 안정성이 탁월하고 높은 화상 품질을 유지하는 화상을 얻을 수 있다.
이하에서는 측정 방법을 설명한다.
<중량 평균 입경(D4)의 측정 방법>
분체 입자 및 토너의 중량 평균 입경(D4)은 다음과 같이 계산한다. 측정 장치로서, 정밀 입자 크기 분포 측정 장치인, 소공 전기 저항법에 의해 100 ㎛ 미세공 관을 구비한 "코울터 카운터 멀티사이저 3(Coulter Counter Multisizer 3)" (등록 상표, 베크만 코울터, 인코오포레이티드 제조)를 이용한다. 측정 조건 설정 및 측정 데이터 분석에 관해서는, 전용 소프트웨어인 "베크만 코울터 멀티사이저 3 버젼 3.51)"(베크만 코울터, 인코오포레이티드 제조)를 사용한다. 여기서, 유효 측정 구간 수를 25,000 구간으로 하여 측정을 수행한다.
측정에 사용되는 전해질 수용액으로서, 이온교환수중에 특수 등급 염화나트륨을 약 1 질량%의 농도가 되도록 용해시킴으로써 제조한 용액, 예를 들면 "이소톤(ISOTON) II"(베크만 코울터, 인코오포레이티드 제조)를 사용할 수 있다.
여기서, 측정 및 분석을 수행하기 전에 전용 소프트웨어를 다음과 같이 구성한다.
전용 소프트웨어의 "표준 작동법 변경(Modification of the standard operating method(SOM))" 스크린상에서, 제어 모드의 총 계산 수를 50000개의 입자로 설정하고, 측정 회수를 1로 설정하며, Kd 값을 "표준 입자 10.0 ㎛"(베크만 코울터, 인코오포레이티드 제조)를 사용해서 얻은 값으로 설정한다. "역치/노이즈 레벨 측정 버튼'을 눌러 역치와 노이즈 레벨을 자동으로 설정한다. 전류를 1,600 ㎂로 설정하고, 이득을 2로 설정하며, 전해질 용액을 이소톤 II로 설정하고, "측정후 미세공 관 세정"을 체크한다.
전용 소프트웨어의 "펄스에서 입경으로의 변환 설정(Setting of conversion from pulses to particle diameter)" 스크린에서, 박스(bin) 간격을 로그 입경으로 설정하고, 입경 박스를 256 입경 박스로 설정한 다음, 입경 범위를 2 ㎛ 내지 60 ㎛ 범위로 설정한다.
구체적인 측정 방법은 다음과 같다.
(1) 멀티사이저 3 전용인 250 ml 둥근 바닥 유리 비이커에 상기 전해질 수용액 약 200 ml를 넣고, 비이커를 샘플 스탠드상에 장착하며, 24 회전/초로 교반 막대를 사용해서 역시계 방향으로 교반을 수행한다. 미세공 관내의 오염물질과 기포를 전용 소프트웨어에서 "미세공 세정" 기능에 의해서 제거한다.
(2) 상기 전해질 수용액 약 30 ml를 100 ml 평면바닥 유리 비이커에 넣는다. "컨태미넌(CONTAMINON) N"(비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 유기 증강제를 포함하는 pH 7의 정밀 측정 장치 세정용 중성 세제의 10 질량% 수용액, 와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 리미티드 제조)을 이온교환수로 질량 기준 약 3배로 희석함으로써 희석 용액을 제조하고, 상기 희석 용액 약 0.3 ml를 분산제로서 비이커에 첨가한다.
(3) 초음파 분산 장치인 120W의 전기 출력을 갖는 "초음파 분산 시스템 테토라(Ultrasonic Dispersion System Tetora) 150"(닉카이 비오스 컴패니 리미티드 제조)을 준비하는데, 이 분산 장치에는 진동 주파수가 50 kHz인 2개의 진동자가 한 진동자의 위상이 다른 한 진동자의 위상으로부터 180도 변위되는 상태로 장착된 것이다. 이어서, 이온 교환수 약 3.3 l를 초음파 분산 장치의 수조에 넣고 컨태미넌 N 약 2 ml를 수조에 첨가한다.
(4) 상기 (2)의 비이커를 초음파 분산기의 비이커 고정구에 놓은 다음, 초음파 분산 시스템을 작동시킨다. 이어서, 비이커의 높이 위치를 비이커내의 전해질 수용액의 용액 높이에서 공명 상태가 최대가 되도록 조정한다.
(5) 상기 (4)의 비이커내의 전해질 수용액에 초음파를 조사하면서, 토너 약 10 mg을 조금씩 전해질 수용액에 첨가하고 분산시킨다. 이어서, 초음파 분산 처리를 60초 동안 더 계속한다. 여기서, 초음파 분산시에, 수조의 수온을 10℃ 이상 40℃ 이하가 되도록 적절히 조절한다.
(6) 피펫을 사용해서, 상기 (5)의 토너가 분산되어 있는 전해질 수용액 샘플을 샘플 스탠드에 설치된 (1)의 둥근 바닥 비이커내로 적하하며, 측정 농도가 약 5%가 되도록 조정한다. 이어서, 측정된 입자의 수가 50,000에 도달할 때까지 측정을 수행한다.
(7) 장치에 부속된 상기 전용 소프트웨어를 사용해서 수득한 데이터를 분석하여, 중량 평균 입경(D4)를 계산한다. 여기서, 전용 소프트웨어에서 그래프/부피%를 설정할 경우에 "분석/부피 통계치(대수 평균)"의 스크린상에서 "평균 직경"이 중량 평균 입경(D4)이다.
<미분체의 양에 대한 계산 방법>
분체 입자 또는 토너중의 수 기준 미분체의 양(수%)은 멀티사이저 3로 측정한 후에 데이터를 분석함으로서 계산한다.
예를 들면, 토너 중의 4.0 ㎛ 이하의 입자의 수%는 다음과 같은 절차에 의해서 계산한다. 먼저, 측정 결과의 차트를 전용 소프트웨어를 "그래프/수%"로 설정함으로써 수%로 환산하여 나타낸다. 이어서, "포맷/입경/입경 통계"의 스크린상에서 입경 설정 부분의 "<"를 체크하고, 입경 설정 부분 아래의 입경 입력 부분에 "4"를 입력한다. "분석/수에 대한 통계치(대수 평균)"의 스크린을 표시할 경우, "<4 ㎛"의 표시부에서 수치가 토너중의 4.0 ㎛ 이하의 입자의 수%이다.
<거친 분체의 양에 대한 계산 방법>
분체 입자 또는 토너중에서 부피 기준 거친 분체의 양(부피%)을 멀티사이저 3으로 측정한 후에 데이터를 분석함으로써 계산한다.
예를 들면, 토너중의 10.0 ㎛ 이상의 입자의 부피%를 다음과 같은 절차에 의해 계산한다. 먼저, 측정 결과의 차트를 전용 소프트웨어를 "그래프/수%"로 설정함으로써 수%로 환산하여 나타낸다. 이어서, "포맷/입경/입경 통계"의 스크린상에서 입경 설정 부분의 ">"를 체크하고, 입경 설정 부분 아래의 입경 입력 부분에 "10"을 입력한다. "분석/수에 대한 통계치(대수 평균)"의 스크린을 표시할 경우, ">10 ㎛"의 표시부에서 수치가 토너중의 10.0 ㎛ 이상의 입자의 부피%이다.
<평균 원형도 측정 방법>
분체 입자 및 토너의 평균 원형도는 유동형 입자 영상 분석 장치인 "FPIA-3000"(시스멕스 코포레이션 제조)를 사용해서 검정 작업시에 측정 및 분석 조건하에서 측정하였다.
구체적인 측정 방법은 다음과 같다. 먼저, 고형 불순물 등을 사전에 제거한 이온교환수 약 20 ml를 유리 용기에 넣는다. "컨태미넌(Contaminon) N"(비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 유기 증강제를 포함하는, 와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 리미티드에서 제조한 정밀 측정 기기 세척용 pH 7 중성 세정제 10 질량% 수용액)를 이온교환수로 질량 기준 약 3의 계수로 희석한 희석 용액 약 0.2 ml를 분산제로서 여기에 첨가한다. 이어서, 측정 표본 약 0.02 g을 첨가하고 2분 동안 초음파 분산 장치를 사용해서 분산시켜 측정용 분산체를 얻는다. 이에 관해서, 이러한 과정중에 분산체가 10℃ 이상 내지 40℃ 이하가 되도록 분산체를 냉각시킨다. 진동 주파수가 50 kHz이고 전기 출력이 150W인 데스크탑형 초음파 세척 및 분산 기계(예: "VS-150"(벨보-클리어에서 제조))을 초음파 분산기로서 사용하여, 정해진 양의 이온교환수를 물탱크내에 넣고, 전술한 바와 같은 컨태미넌 N 약 2 ml를 상기 물탱크에 첨가한다.
측정을 위해서, 표준 대물렌즈(배율 10x)를 구비한 상기 유동형 입자 영상 분석 장치를 사용하고 시드(sheath)액으로서 파티클 시드(Particle Sheath) "PSE-900A"(시스멕스 코포레이션 제조)를 사용한다. 전술한 절차에 의해 제조한 분산체를 유동형 입자 영상 분석 장치내에 넣고, 3,000개의 토너 입자를 HPF 측정 모드, 총합 계수기 모드에서 측정한다. 이어서, 토너 또는 분체 입자의 평균 원형도를 입자 분석시 2진화 역치를 85%로 하여 원 상당 직경 기준으로 1.985 ㎛ 내지 39.69 ㎛ 범위로 제한된 분석된 입경 범위하에 측정한다.
측정시, 측정을 개시하기 전에, 표준 라텍스 입자(예를 들면, 이온교환수로 희석된 듀크 사이언픽의 "리서치 앤드 테스트 파티클즈 라텍스 마이크로스피어 서스펜션(RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions) 5200A")를 사용해서 자동 촛점 조정을 수행한다. 이어서, 측정을 개시한 후 2 시간마다 촛점 조정을 수행하는 것이 바람직하다.
실시예에서, 시스멕스 코포레이션에서 검정하고 시스멕스 코오포레이션에 의해 검증 인증서가 발부된 유동형 입자 영상 분석 장치를 사용하였음을 알아두기로 한다. 분석된 입자 직경을 원 상당 직경 기준으로 1.985 ㎛ 내지 39.69 ㎛ 범위로 제한하는 것을 제외하고는, 검정 인증서 수령시와 동일한 측정 및 분석 조건하에서, 측정을 수행하였다.
실시예
폴리에스테르 수지 1
하기 물질들을 평량하고 응축관, 교반기 및 질소 주입관을 구비한 반응 탱크에 첨가하였다.
테레프탈산 17.6 질량부
폴리옥시에틸렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 76.2 질량부
티타늄 디히드록시비스(트리에탄올아미네이트) 0.2 질량부
이어서, 수득한 혼합물을 220℃로 가열하고 질소를 주입하고 생성된 물을 제거하면서 8 시간 동안 반응시켰다. 이어서, 트리멜리트산 무수물 1.5 질량부를 첨가하고, 180℃로 가열하고, 4 시간 동안 반응시켜서 폴리에스테르 수지 1을 합성하였다.
폴리에스테르 수지 1은 GPC로 측정하여, 82400의 중량 평균 분자량(Mw), 3300의 수 평균 분자량(Mn) 및 8450의 피크 분자량(Mp)을 가졌으며, 63℃의 유리 전이 온도(Tg) 및 110℃의 연화점(1/2법)을 가졌다.
(토너 입자의 제조예)
폴리에스테르 수지 1: 100 질량부
파라핀 왁스(최대 흡열 피크의 피크 온도: 78℃): 5 질량부
알루미늄 3,5-디-t-부틸살리실레이트 화합물: 1.0 질량부
C.I. 피그먼트 블루 15:3: 5 질량부
위와 같이 제제화된 재료들을 헨쉘 믹서(FM-75 모델)(미츠이 미케 케미컬 엔지니어링 머시너리, 컴퍼니, 리미티드 제조)에 의해 혼합한 후에, 120℃의 온도로 설정된 이축 혼련기(PCM-30 모델)(이케가이 코포레이션 제조)에 의해 혼련하였다. 수득한 혼련된 생성물을 냉각하고 해머 밀에 의해서 1 mm 이하로 거칠게 분쇄하여 토너-거칠게 분쇄된 생성물을 형성한 다음, 수득한 토너-거칠게 분쇄된 생성물을 기계적인 분쇄기인 T-250(터보 고교 컴퍼니, 리미티드 제조)에 의해 분쇄하여 토너 미립자를 수득하였다. 이어서, 수득한 토너 미립자를 코안다(Coanda) 효과를 이용하는 다구획 분급기에 의해 분급하였다.
이 경우에 수득한 토너 입자는 6.0 ㎛의 중량 평균 직경(D4), 4.0 ㎛ 이하의 입자 30 수%, 및 10.0 ㎛ 이상의 입자 0.5 부피%를 가졌다. 또한, 수득한 토너 미립자의 원형도를 FPIA 3000에 의해 측정한 결과, 평균 원형도는 0.941이었다. 토너 입자를 토너 입자 A로서 명명하였다.
또한, 하기 재료들을 헨쉘 믹서(FM-75 모델, 니폰 코크 앤드 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 제조)에 공급하고, 50.0 m/초의 회전 블레이드의 원주 속도 및 3분의 혼합 시간하에 혼합하여 실리카와 토너 입자 A의 표면상의 산화티타늄을 접착시킴으로써 얻은 모입자를 수득하였다.
토너 A용 분체 입자: 100 질량부
실리카(졸겔법에 의해 제조된 실리카 미립자를 1.5 질량% 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리하고, 소정의 입도 분포를 갖도록 분급에 의해 입자를 조정함으로써 수득함) : 3.0 질량부
산화티타늄(아나타제 결정성을 갖는 메타티탄산을 표면 처리함으로써 수득함): 0.5 질량부
실시예 1
도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 원료 공급을 위한 분기 유로가 8 방향으로 분기된 유닛을 사용하였다. 도 2에 도시된 8개의 유로를 갖는 원료 공급 유닛의 내부 구조를 설명한다. 공급관(5)의 내경은 직경 50 mm이고, 관(5)는 파이프를 통해서 열처리 장치의 공급구(14)(직경 50 mm)에 연결된다. 도 2에 도시된 원료 공급 유닛은 분체 입자를 여러 경로로 공급관(5)에 주입하기 위해 8개의 삼각 모서리를 갖는다. 사용되는 분배 부재(4)는 원뿔 형태, 40 mm의 높이, 및 40 mm의 직경을 갖는다. 도 3에 도시된 분산 에어 공급 부재를 원료 공급 유닛의 주입관 내부에 사용하였다. 분산 에어 공급구로부터 에어를 주입하였다. 또한, 도 4에 도시된 유속 조정 메카니즘을 사용해서 각각의 원료 공급 경로에서 유량을 균일하게 만들고, 각 유로의 유속이 10.0 m/s가 되도록 조정하였다. 열처리 장치의 처리실의 내경은 직경 450 mm이고, 규제 유닛(컬럼형 부재(9))의 외경은 직경 320 mm이다.
위와 같은 구성을 갖는 장치를 사용해서 토너 입자 A를 열처리하였다.
이 경우에 작업 조건은 다음과 같다: 공급량= 150 kg/hr, 고온 에어 온도= 165℃, 고온 에어의 에어 속도= 27.0 ㎥/분, 저온 에어의 총량= 14.0 ㎥/분(저온 에어 공급 유닛(8-1): 6.0 ㎥/분, 저온 에어 공급 유닛(8-2): 2.0 ㎥/분, 저온 에어 공급 유닛(8-3): 6.0 ㎥/분, 압축 기체의 에어 속도= 3.0 ㎥/분, 분산 에어의 양= 1.5 ㎥/분, 및 송풍기의 에어 속도= 50.0 ㎥/분). 각각의 공급구의 유속을 유속 조정 메카니즘에 의해서 10.0±0.1 m/s의 범위내로 조정하고, 작업 시간은 1 시간이었다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 나타내었으며, 원료 공급 유닛의 공급관의 경로 A 내지 H의 유속을 표 2에 나타내었다.
이 경우에 수득한 열처리된 입자의 입도 분포에서, 중량 평균 직경은 6.3 ㎛이고, 4.0 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 입자의 백분율은 27.5 수%이며, 10.0 ㎛ 이상의 입자의 백분율은 3.1 부피%이고, 평균 원형도는 0.968이었다. 또한, 원형도 분포에서 0.990 이상의 원형도를 갖는 입자의 빈도는 24.4%였다. 또한, 원료 정량 공급 유닛의 수는 1이고, 점유 공간은 1.5 ㎡이었다.
실시예 1에 대하여 다음과 같은 항목을 평가하였다.
<평균 원형도에 대한 평가>
다음과 같은 기준을 사용해서 수득한 열처리된 입자의 평균 원형도 e를 평가하였다.
A: 0.965 ≤ e
B: 0.960 ≤ e < 0.965
C: e < 0.960
<거친 분체의 양에 대한 평가>
수득한 열처리된 입자에 함유된 거친 분체의 양의 지표로서, 열처리된 입자중 10.0 ㎛ 이상의 입경을 갖는 입자들의 백분율 s(부피%)를 다음과 같은 기준에 따라 결정하였다.
A: s < 5.0
B: 5.0 ≤ s < 10.0
C: 10.0 ≤ s < 15.0
D: 15.0 ≤ s < 20.0
E: 20.0 ≤ s
<0.990 이상의 원형도를 갖는 입자들의 빈도에 대한 평가>
0.970의 평균 원형도를 갖는 열처리된 입자를 수득할 수 있도록 모입자를 150 kg/hr의 처리량으로 열처리하였다. 이어서, 수득한 열처리된 입자중 0.990 이상의 원형도를 갖는 입자들의 빈도 b(%)를 다음과 같은 기준에 따라 평가하였다.
A: b < 25.0
B: 25.0 ≤ b < 30.0
C: 30.0 ≤ b < 35.0
D: 35.0 ≤ b < 40.0
E: 40.0 ≤ b
<정량 공급 기계에 의해 점유된 공간에 대한 평가>
설치된 원료 정량 공급 유닛당 점유 공간을 1.5 ㎡으로 가정하여, 정량 공급 기계에 의해 점유된 공간을 계산하였다. 처리하고자 하는 특정한 양을 달성하기 위해 필요한 정량 공급 기계에 의한 점유 공간이 증가함에 따라서, 공간 효율은 감소한다. 그 결과 및 평가를 하기 표 3에 요약하였다.
실시예 2
각각의 공급구의 유속을 유속 조정 메카니즘에 의해서 10.0±0.3 m/s내로 조정하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 3
각각의 공급구의 유속을 유속 조정 메카니즘에 의해서 10.0±0.5 m/s내로 조정하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 4
처리하고자 하는 양이 170 kg/h인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다.
원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 5
도 3에서 분산 에어 공급 부재(16)을 생략하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 6
원료 공급 유닛의 공급구의 유속을 조정하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 5와 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 7
분산 에어의 유속이 1.0 ㎥/분인 것을 제외하고는, 실시예 6과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 8
분산 에어의 유속이 0.5 ㎥/분인 것을 제외하고는, 실시예 6과 같은 방식으로 도 1에 도시된 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 9
확산 부재 및 유속 조정 메카니즘이 장착되지 않고 분산 에어를 공급하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 10
원료 공급 유닛의 유로가 4개(도 2에서 8개의 유로중 다른 경로상에서 유로를 밀봉하고 나머지 4개의 유로를 개방함)인 구성을 채택하는 것을 제외하고는, 실시예 9에서와 같은 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A, C, E 및 G의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 11
원료 공급 유닛의 유로가 2개(도 2에서 8개의 유로중 서로 대향하는 단 2개의 경로만을 개방하고 나머지 유로들은 밀봉함)인 구성을 채택하는 것을 제외하고는, 실시예 9에서와 같은 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 및 E의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
비교예 1
도 8에 도시한 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛으로서, 도 8에 설명한 7개의 분기관(19)를 사용해서 원료 공급을 위한 분기 유로를 8개 방향으로 분기시킨 유닛을 사용하였다. 다른 조건은 실시예 9의 조건과 동일하게 하여 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
비교예 2
원료 공급 유닛으로서, 3개의 분기관(19)를 사용해서 원료 공급을 위한 분기 유로를 4개 방향으로 분기시킨 유닛을 사용하고, 다른 구성은 비교예 1과 같은 조건하에 사용하여 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A, C, E 및 G의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
비교예 3
도 9에 도시한 8개의 원료 정량 공급 기계를 구비한 열처리 장치를 사용해서 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 각각의 정량 공급 기계에 의해 공급되는 양을 18.8 kg/h(8개 기계 합계 150 kg/h)로 조정하고, 압축 에어의 양을 0.5 ㎥으로 조정하였다. 다른 조건은 실시예 9의 조건과 동일하게 하여 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다.
원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급관의 유로 A 내지 H의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다.
실시예 12 내지 22 및 비교예 4 내지 6
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 3의 각각의 제조 조건하에서, 고온 에어 온도를 제조하고자 하는 열처리된 입자의 평균 원형도가 0.970이 되도록 조정하였다. 이어서, 수득한 열처리된 입자에서 0.990 이상의 원형도를 갖는 입자의 빈도를 전술한 바와 같이 평가하였다. 이 경우에 고온 에어 온도 및 평가 결과를 하기 표 4에 요약하였다.
참고예 1
각각의 공급구의 유속을 유속 조정 메카니즘에 의해서 ±1.0 m/s 이내로 함 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 조건하에 토너 입자 A의 열처리를 수행하였다. 원료 공급 유닛의 구성을 표 1에 요약하였고, 원료 공급 유닛의 공급부의 유속을 표 2에 요약하였으며, 수득한 열처리된 입자의 입경 및 평가를 표 3에 요약하였다. 여기서, 본 참고예는 통상적인 원료 공급 유닛에서 발생할 수 없는 범위로 유속을 변화시킬 때의 효과를 입증하기 위한 목적으로 수행한 것이다.
유로의 수 분산 에어 분산 에어의 양(㎥/분) 유속 조정
메카니즘		 유속 조정
범위		 확산 부재
실시예 1 8 있음 1.5 있음 10.0±0.1 있음
실시예 2 8 있음 1.5 있음 10.0±0.3 있음
실시예 3 8 있음 1.5 있음 10.0±0.5 있음
실시예 4 8 있음 1.5 있음 10.0±0.1 있음
실시예 5 8 있음 1.5 있음 10.0±0.1 -
실시예 6 8 있음 1.5 - - -
실시예 7 8 있음 1.0 - - -
실시예 8 8 있음 0.5 - - -
실시예 9 8 없음 - - - -
실시예 10 4 없음 - - - -
실시예 11 2 없음 - - - -
비교예 1 - 없음 - - -
비교예 2 - 없음 - - - -
비교예 3 - 없음 - - - -
참고예 1 8 있음 - - 10.0±1.0 -
A B C D E F G H
실시예 1 10.0 10.1 10.0 9.9 10.0 10.0 9.9 10.1
실시예 2 10.0 10.2 10.1 9.8 10.3 9.7 9.9 10.1
실시예 3 10.0 10.2 10.5 9.6 10.5 9.5 10.2 10.1
실시예 4 10.0 10.1 10.1 9.9 10.1 9.9 10.0 10.1
실시예 5 10.0 10.1 10.1 10.1 9.9 9.9 10.0 10.1
실시예 6 10.5 10.2 9.6 9.4 10.7 9.6 10.7 9.4
실시예 7 10.4 9.6 10.6 9.3 10.6 10.7 9.7 10.2
실시예 8 10.4 10.0 9.3 9.5 10.6 10.7 9.4 10.2
실시예 9 10.3 9.2 9.9 10.8 10.3 10.6 9.4 10.1
실시예 10 20.6 - 19.3 - 19.2 - 20.5 -
실시예 11 39.4 - - - 40.4 - - -
비교예 1 10.2 8.9 9.6 11.2 11.1 9.1 9.3 10.6
비교예 2 19.5 - 21.5 - 20.6 - 19.3 -
비교예 3 9.9 9.1 9.6 10.1 10.7 10.9 10.4 10.2
참고예 1 10.0 10.7 9.5 9.1 11.0 9.0 10.9 9.2
토너 입자 크기 원형도 점유 공간 평가 결과
D4 4.0㎛
이하		 10.0㎛
이상		 평균
원형도		 0.990 이상 거친 분체의 양 원형도
(㎛) (수%) (부피%) (%) (㎡)
실시예 1 6.3 27.5 3.1 0.968 24.4 1.5 A A
실시예 2 6.3 27.8 3.8 0.968 24.6 1.5 A A
실시예 3 6.4 27.4 5.1 0.967 24.6 1.5 B A
실시예 4 6.4 27.6 5.5 0.965 23.9 1.5 B A
실시예 5 6.4 27.3 3.9 0.967 24.2 1.5 A A
실시예 6 6.4 27.4 4.2 0.965 23.8 1.5 A A
실시예 7 6.5 27.6 5.8 0.966 24.3 1.5 B A
실시예 8 6.7 26.2 8.8 0.966 24.8 1.5 B A
실시예 9 6.9 25.8 10.5 0.964 23.3 1.5 C B
실시예 10 7.2 24.9 12.1 0.962 23.4 1.5 C B
실시예 11 7.3 24.8 14.2 0.960 23.1 1.5 C B
비교예 1 9.1 22.9 23.2 0.959 21.8 1.5 E C
비교예 2 8.5 23.1 23.6 0.960 21.9 1.5 E B
비교예 3 7.9 24.1 16.8 0.967 25.4 12.0 D A
참고예 1 8.1 23.1 18.8 0.967 25.9 1.5 D A
고온 에어 온도 원형도 평가 결과
평균 원형도 0.990 이상 0.990 이상
(℃) (%)
실시예 12 169 0.970 24.9 A
실시예 13 170 0.970 25.4 B
실시예 14 171 0.970 26.4 B
실시예 15 185 0.970 34.3 C
실시예 16 172 0.970 29.1 B
실시예 17 173 0.970 29.9 B
실시예 18 173 0.970 30.6 C
실시예 19 175 0.970 32.1 C
실시예 20 175 0.970 31.9 C
실시예 21 177 0.970 31.1 C
실시예 22 179 0.970 32.6 C
비교예 4 183 0.970 36.1 D
비교예 5 182 0.970 40.8 E
비교예 6 172 0.970 30.8 C
이상에서는 예시적인 실시양태에 의거하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시양태에 제한되지 않음을 알아야 한다. 첨부된 특허 청구의 범위는 모든 변형예 및 등가의 구조와 기능을 모두 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
본 출원은 2011년 6월 13일자 일본 특허 출원 제 2011-131145호를 우선권 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
1: 원료 정량 공급 유닛 2: 압축 기체 유속 조정 유닛
3: 주입관 4: 돌기형 부재
5: 공급관 6: 처리실
7: 고온 에어 공급 유닛 8: 저온 에어 공급 유닛
9: 컬럼형 부재 10: 회수 유닛
11: 고온 에어 공급 유닛의 배출구 12: 고온 에어 분배 부재
13: 선회 부재 14: 공급구
15: 분산 에어 공급구 16: 분산 에어 공급 부재
17: 유속 조정 메카니즘 18: 블레이드
19: 분기관

Claims (6)

  1. (1) 결착 수지 및 착색제를 각각 함유하는 분체 입자의 열처리를 수행하는 처리실,
    (2) 분체 입자를 상기 처리실에 공급하기 위한 원료 공급 유닛,
    (3) 분체 입자를 열처리하기 위한 고온 에어를 상기 처리실에 공급하는 고온 에어 공급 유닛,
    (4) 열처리된 분체 입자를 냉각하기 위한 저온 에어를 공급하는 저온 에어 공급 유닛, 및
    (5) 열처리된 분체 입자를 회수하는 회수 유닛을 포함하고,
    상기 원료 공급 유닛은 주입관 및 상기 주입관의 배출부에 대향하여 제공된 분배 부재를 포함하며,
    상기 분배 부재는 상기 주입관의 배출부에 대향하는 부분상에 돌기형 부재를 구비하고,
    상기 분배 부재는 2개 이상의 유로를 갖는 공급관을 포함하며, 상기 유로는 원료를 상기 돌기형 부재로부터 상기 처리실의 벽면을 향하는 방향으로 안내하고,
    상기 주입관이 압축 에어 주입구 또는 외부 에어 흡인구를 포함하고, 상기 압축 에어 주입구 또는 외부 에어 흡인구는 유속 조정 메카니즘을 구비하는, 분체 입자용 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분배 부재가 4개 이상의 유로를 포함하고, 상기 유로들은 상기 돌기형 부재로부터 상기 처리실의 벽면을 향해 외측으로 반경 방향으로 연장하는, 분체 입자용 열처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원료 공급 유닛이 상기 분체 입자를 상기 주입관의 상부로 분산시키기 위한 분산 에어 공급 부재를 구비하는, 분체 입자용 열처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 주입관 내부에 확산 부재를 구비하는, 분체 입자용 열처리 장치.
  6. 결착 수지 및 착색제를 함유하는 분체 입자를 열처리 하는 단계를 통해서 토너를 얻는 토너의 제조 방법이며, 상기 열처리 하는 단계에 제1항에 따른 열처리 장치를 사용하는, 토너의 제조 방법.
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