KR20010060362A - 분산 염색법에 의해 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

정전 잠상 현상용 분산 염색된 칼라 토너를 제조하는 방법은 수지가 용해되지 않는 유기 매질 중에서 미립자 중합체 수지를 염색시키는 단계를 포함한다. 상기 수지는 상응하는 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 수지이다. 상기 작용기를 갖는 염료는 통상 염색 보조제 또는 계면활성제와 함께 수지 미립자에 도포된다. 상기 중합체 수지의 입자 크기 분포는 토너 제조 과정 중에 실질적으로 변화되지 않는다.

Description

분산 염색법에 의해 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법{METHOD OF PRODUCING TONER FOR DEVELOPING LATENT ELECTROSTATIC IMAGES BY WAY OF DISPERSION DYEING}
정전기적 방법에 의해 광전도성 물질 표면상에서 영상을 현상하고 형성하는 방법은 잘 알려져 있다. 기본적인 전자사진 영상법(미국 특허 제2,297,691호)은 광전도체 또는 광수용체로 알려진 광전도성 절연층에 균일한 정전하를 유도하고, 그 광수용체를 빛에 노출시킨 다음 빛으로부터 영상을 가려서 광수용체의 빛에 노출되었던 부분의 전하를 소실시킨 후, 미세하게 분할된 일렉트로스코픽(electroscopic) 토너 물질을 상기 영상에 전착(deposit)시킴으로써 생성된 정전 잠상을 현상하는 것으로 이루어진다. 이런 토너는 통상 광수용체의 전하를 보유하고 있는 부분으로 끌려가게 되어, 정전 잠상에 상응하는 토너 영상을 형성하게 된다. 이렇게 현상된 영상은 종이와 같은 기재로 이동된다. 그 다음 이동된 영상은 가열, 가압, 가열-가압의 조합 또는 용매 처리나 보호용 코팅(overcoating) 처리와 같은 다른 적합한 고정 방법을 통해 기재에 고착된다.
착색된 입자를 포함하는 토너와 현상제(developer) 조성물은 잘 알려져 있다. 이와 관련된 몇몇 미국 특허로는 제5,352,521호, 제4,778,742호, 제5,470,687호, 제5,500,321호, 제5,102,761호, 제4,645,727호, 제5,437,953호, 제5,296,325호 및 제5,200,290호가 있다. 기존의 조성물은 통상 착색제와 합성 수지, 왁스 또는 폴리올레핀, 전하조절제, 유동성 향상제 및 기타 첨가제로 구성된 토너 입자들을 포함하고 있다. 전형적인 토너의 조성은 약 90 내지 95 중량 %의 수지, 약 2 내지 10 중량 %의 착색제, 0 내지 약 6 중량 %의 왁스, 0 내지 약 3 중량 %의 전하조절제, 약 0.25 내지 1 중량 %의 유동성 향상제 및 0 내지 약 1 중량 %의 기타 첨가제를 포함한다. 사용되는 주요 수지는 스티렌-아크릴계 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 폴리에스테르이다. 착색제는 일반적으로 시안 염료 또는 안료, 마젠타 염료 또는 안료, 옐로우 염료 또는 안료 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.
칼라 토너 조성물에 안료 대신 유기 염료를 선택함으로써 얻을 수 있는 주요 장점 중의 하나는 유기 염료가 토너 수지에 분자 수준으로 분산될 수 있기 때문에 색의 충실도를 향상시킬 수 있다는 점이다. 균일한 분산 상태를 얻기 위해서는 유기 염료와 토너 수지간의 상용성을 향상시키기 위해 유기 염료 분자들에 특정한 치환기를 도입할 필요가 있다. 염료 분자들이 토너 수지와 실질적으로 충분한 상용성을 가지지 않으면 유기 염료들이 시간이 경과함에 따라 응집하는 경향이 있는데 이런 현상은 열이나 압력, 습기에 노출된 경우 특히 심하게 나타나며 이에 따라 색의 충실도가 손상된다. 또한, 저분자량의 염료 분자들은 토너 수지 중에서 불안정성 또는 유동성이 높기 때문에 염료의 바람직하지 않은 번짐 현상을 일으킨다.
위와 같은 현상을 개선하기 위해 염료 용액에 수지 입자를 분산시키고, 각수지 입자의 중심부로 염료가 확산되게 함으로써 미리 만들어진 수지 입자내에 염료를 혼합시키려는 시도가 있었다. 예를 들면, 미국 특허 제5,565,298호에서는 현탁 중합에 의해 제조된 스티렌과 n-부틸메타크릴레이트의 공중합체를 염료와 용매 메탄올로 구성된 용액에 분산시켜 염색된 토너 입자를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은 몇 가지의 결함을 가지고 있어 고해상도의 토너 입자를 제조하는데는 부적합하다. 염색이 수지의 유리전이온도 이하에서 수행되어야 하기 때문에 염색에 많은 시간이 소요된다. 또한, 염색 과정에서 입자들이 응집되는 경향이 있기 때문에 평균 입자 크기가 커지고 입자 분포가 광범위해진다. 선명한 칼라 영상을 위해 충분한 양의 염료를 혼합하는 것은 중합체 수지에 대한 염료의 용해도가 제한되어 있기 때문에 어렵다. 염료들은 보관 중에 입자 밖으로 누출되고, 전자사진 공정의 고정 단계 동안에 증발되어 전자사진 장치의 작동을 심하게 방해한다.
고해상도 칼라 전자사진 기술에 적용하기 위한 토너를 제조하는 신규하고 개선된 방법의 개발에 대한 지속적인 관심이 있어 왔다.
본 발명의 목적은 중합체 수지 입자와 염료를 용액 중에 분산시켜, 수지 입자의 크기 및 크기 분포를 일정하게 유지하면서 염료 분자들을 각 수지 입자의 중심부에 효과적으로 흡수되게 함으로써 전자사진 영상 시스템에 적합한 우수한 특성을 갖는 고해상도 칼라 토너 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 후술되는 발명의 설명 및 실시예에 의해 명백해질 것이다.
본 발명에 따라 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 미립자 중합체 수지를 상기 중합체가 실질적으로 용해되지 않는 액상 유기 매질에 분산시키는 단계; 상기 미립자 중합체 수지의 작용기와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 염료를 상기 유기 매질에 제공하는 단계; 상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 상기 유기 매질을 상기 수지를 염색시키는데 충분한 시간동안 승온에서 유지시키는 단계; 및 상기 유기 매질 및 상기 미립자 중합체 수지를 분리시키는 단계;를 포함하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법이 제공된다.
이에 따라 작용기를 갖는 염료가 수지 미립자에 도포되며, 상기 염색 과정 동안 미립자 중합체 수지의 입자 크기가 실질적으로 변화되지 않는다.
미립자상 중합체 수지로는 폴리에스테르 수지가 가장 바람직하다. 폴리에스테르 수지는 히드록시기; 알콕시기; 술폰기 또는 술폰 유도체기; 카르복실기 또는 카르복실 유도체기; 포스포닉기 또는 포스포닉 유도체기; 포스피닉기 또는 포스피닉 유도체기; 티올기; 아민기; 알킬 아민기; 4차 아민기; 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 가질 수 있다.
대표적인 예로서, 미립자상 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기는 약 1 내지 15 마이크론이다. 일반적으로 미립자 중합체 수지 입자의 약 80 % 이상이 미립자 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기의 약 0.5 내지 약 1.5배 이내이다. 다른 구체적인 예로서, 미립자상 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기는 약 2 내지 10 마이크론이며, 때로는 약 2 내지 약 4 마이크론이고, 어떤 경우에는 약 5 내지 약 8 마이크론인 것이 바람직하다.
소정의 경우, 폴리에스테르 수지는 분산 중합에 의해 제조된다.
미립자상 중합체 수지와 결합할 수 있는 한 임의의 적합한 염료를 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 바람직한 염료에는 염기성 염료, 산성 염료, 또는 반응성 염료가 포함된다. 염료 : 중합체 수지의 중량비는 일반적으로 약 1:100 내지 약 10:100 또는 약 1 내지 10 중량 %이다.
유기 매질의 용해도 지수는 미립자상 중합체 수지의 용해도 지수보다 약 1 정도 이상 작다. 유기 매질의 용해도 지수가 미립자상 중합체 수지의 용해도 지수보다 약 2 정도 이상 작은 것이 보다 바람직하다. 파라핀을 함유하는 유기 매질이 특히 바람직하다.
염색 보조제, 통상 계면활성제가 본 발명 공정에 포함되는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 더욱 상세하게 기재되어 있는 바와 같이 비이온 계면활성제가 가장 바람직하다. 특히 유용한 비이온 계면활성제는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 잔기를 포함하고 있다.
계면활성제 함량은 유기 매질에 존재하는 비극성 용매량의 약 0.2 내지 약 2배, 즉 비극성 용매의 약 5 내지 약 200 중량 %로 존재할 수 있으며, 10 내지 50 중량 % 또는 20 내지 40 중량 %가 바람직하다.
본 발명 공정은 중합체 수지가 중합체 수지와 유기 매질을 합한 부피의 약10 부피 % 내지 약 70 부피 %로 존재하는 비교적 고형질 함량이 높은 상태에서 수행되는 것이 바람직하다. 몇몇 예에서는 수지 함량이 약 20 내지 40 부피 %인 것이 바람직하다.
본 발명의 공정이 수행되는 승온은 일반적으로 염색되는 수지의 유리전이온도에서 20℃ 낮은 온도 이상이다. 예를 들어, 유리전이 온도가 100℃인 수지는 80℃ 이상의 온도에서 염색된다. 염색 공정이 진행되는 동안 유기 매질은 중합체 수지의 유리전이온도보다 높은 온도를 유지하여 염료와 전하조절제가 수지를 통과할 수 있게 한다. 몇몇 예에서는 중합체 수지의 유리전이온도 보다 적어도 30℃ 이상 높은 온도가 바람직하다. 통상 중합체는 5분간 이상 염색되고, 많은 예에서 약 5분 내지 약 60분간 염색된다.
전하조절제는 공정을 단순화하기 위해 미립자상 중합체 수지를 염색하는 단계에서 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은 정전 잠상 현상용으로 분산 염색된 칼라 토너를 제공하는 것이다. 본 발명 토너는 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 미립자 중합체 수지를 상기 중합체가 실질적으로 용해되지 않는 액상 유기 매질에 분산시키는 단계; 상기 미립자 중합체 수지의 작용기와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 염료를 상기 유기 매질에 제공하는 단계; 상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 상기 유기 매질을 상기 수지를 염색시키는데 충분한 시간동안 승온에서 유지시키는 단계; 및 상기 유기 매질 및 상기 미립자 중합체 수지를 분리시키는 단계;를 포함하는 방법에 의해 제조된다. 이에 따라 작용기를 갖는 염료가 상기 수지 미립자에 도포되며, 미립자 중합체 수지의 입자 크기가 토너를 제조하는 과정 중에 실질적으로 변화되지 않다.
또한, 대부분의 예에서 칼라 토너는 전하조절제를 토너 중량의 약 0.1 내지 약 10 중량 % 포함한다. 토너는 훈증처리된 실리카(fumed silica)와 같은 유동성 향상제를 선택적으로 포함할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 측면으로서 분산 염색된 칼라 토너를 포함하는 현상제 조성물이 제공된다. 현상제 조성물은 표면활성제로 코팅된, 페라이트 입자, 스틸 분말, 철 분말 등에서 선택된 담체 입자와 토너를 포함한다. 담체 조성물에 관한 예는 미국 특허 제5,693,444호에 기재되어 있다.
열로 영상을 고정하는 토너 입자를 제조하는데 사용하는 수지로는 스티렌과 아크릴레이트의 공중합체와 폴리에스테르와 같은 수지가 일반적으로 알려져 있다. 착색제(colorant)와의 우수한 상용성 및 여러 인쇄 기재에 대한 접착력 때문에 폴리에스테르가 칼라 토너에 사용하기 바람직하다.
또한, 본 발명의 방법에 적합한 수지는 약 1 내지 10 몰 % 함량의, 1 이상의 반응성 작용기를 함유하도록 화학적으로 개질된다. 반응성 작용기는 공유 결합 또는 이온성 착화 메카니즘에 의해 적합한 염색제와 반응하도록 선택된다. 작용기의 예로는 히드록실기, 알콕시기, 술폰 또는 술폰 유도체기, 술핀 또는 술피닉 유도체기, 카르복실기 또는 카르복실 유도체기, 포스포닉 또는 포스포닉 유도체기, 포스피닉 또는 포스피닉 유도체기, 티올기, 아민기, 알킬아민기, 4차 아민기 및 이들의혼합체, 예를 들어 -SO3M, O-COOM, -P(=O)(OM)2, -P(=O)R(OM), -OH, -OR, -NR1R2R3N, -NHR 및 -SH, (이때 R, R1, R2, R3는 알킬기이고 M은 금속, N은 음이온을 의미한다)를 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서는 부피 평균 입자 크기(L)가 1 내지 15 ㎛ 범위인 작은 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다. "부피 평균 입자 크기"란 용어는 Powder Technology Handbook (K. Gotoh 등, 2판, Marcell Dekker Publications, 1997년)의 제 3 면 내지 제 13 면에 정의되어 있다. 보다 구체적으로, 총 수지 입자의 약 80 중량 % 이상이 0.5xL 내지 1.5xL의 범위의 입자 크기 분포를 갖는 입자를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이는 좁은 입자 크기 분포를 갖는 수지 입자들이 균일하게 염색된, 각 토너 입자내에 균일한 양의 전하를 포함하는 토너 입자를 제공하고, 또한 고품질의 복사 영상을 제공하며, 현상 부위에서의 전하 조절을 용이하게 해주기 때문이다.
본 발명에서, 입자 크기 분포는 시판되는 Coulter LS 입자 크기 분석기 (Coulter Electronics Co.,Ltd., 플로리다주 세인트 피츠버그 소재)를 사용하여 측정한다.
적당한 입자 형태와 크기를 갖는 폴리에스테르는 위에서 언급한 성분들로부터 다양한 방법에 의해 제조할 수 있다. 상기 언급된 평균 입자 크기와 좁은 입자 크기 분포를 갖는 수지 입자를 제조하기 위해서는 분산 중합법, 특히, 영국 특허 제 1,373,531호에 공개되어 있는 분산 중합법이 적합하다. 상기 `531 특허에 개시되어 있는 내용이 본 명세서에 참고로 인용된다. 일반적으로 통상의 분산 공정에서는 중합 가능한 단량체, 개시제 및 분산 안정제가 단량체와는 혼합되지 않는 용매에 분산된다. 강한 전단 작용(shearing action)에 의해 단량체들은 용매 중에 작은 방울 형태로 미세하게 분산되며 이 방울들은 표면에 존재하는 안정제 분자들의 존재에 의해 합체되지 않고 안정화된다. 이후 분산액을 개시 온도까지 가열하고 각 단량체 방울의 중합이 진행된다. 일정 시간 동안의 중합 후, 반응 혼합물을 상온까지 냉각하고 중합체 입자들을 여과시켜 분리한다. 이 과정에서 입자 크기는 첨가된 안정제의 양과 전단력에 의해 조절된다. 중합체의 분자량은 개시제의 양 및/또는 중합 시간에 의해 조절된다.
선택적으로, 수지 입자들은 미국 특허 제 5,102,761 호에 기재되어 있는 종래의 토너 제조에 일반적으로 사용되는 밀링(milling) 공정에 의해 제조된다. 밀링 공정에서, 폴리에스테르 수지를 기계에 의해 작은 입자로 분쇄한 다음 입자를 분류하여 필요한 입자 크기 및 입자 크기 분포를 갖는 입자를 얻는다.
이렇게 제조된 수지 입자의 장점은 이 입자들이 중합체 상의 작용기들이 착색제와 적절하게 반응함으로써 직접 염색될 수 있다는 것이다. 착색제는 통상 염기성 염료, 산성 염료, 반응성 염료 및 그 혼합물과 같은 염료이다. 염기성 염료는 음이온과 이온 결합된 양이온 분자이다. 산성 염료는 양이온 또는 염기성기와 결합된 음이온 분자이며, 반응성 염료는 -OH, -SH, 또는 -NRH와 같은 작용기와 공유 결합되어 각각 에테르, 티오에테르 또는 아민 결합을 형성하는 작용기 분자이다.
염색될 수지에 대한 염료의 중량비는 필요한 색조에 따라 원하는 대로 선택할 수 있다. 그러나 일반적으로 염료의 함량은 염색되는 수지 입자에 대해 10분의 1 내지 100분의 1 중량부의 범위가 바람직하다.
수지 입자가 용해되지 않는 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 용매의 용해도 지수가 수지 입자의 용해도 지수보다 1 이상 작은 것이 바람직하고, 2 이상 작은 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면, 파라핀, 파라핀 에스테르, 파라핀 아미드, 파라핀 에테르 등 용해도 지수가 낮은 비극성 용매를 스티렌-아크릴계 수지 입자 또는 폴리에스테르 수지 입자와 함께 사용하는 것이 바람직하다. 한편 물, 메탄올, 프로판올 및 아세톤과 같이 극성이 높은 용매를 염색 공정의 용매로 선택하면 입자들의 합체 현상이 현저히 발생한다.
본 발명과 관련해서 사용하기 위한 유기 매질로는 파라핀이 특히 바람직하다. 파라핀의 예로는 옥탄, 데칸, 도데칸과 같은 탄소 원자가 7개 이상인 노르말 및 이소파라핀과 엑손 케미칼(Exxon Chemical Company; 텍사스주 휴스톤 소재)에서 Isopar?이라는 등록상표로 시판되고 있는 이소파라핀 혼합물 등을 들 수 있다. 이들의 등급과 탄소수는 다음과 같다: Isopar? C C7-8; Isopar? E C8-9; Isopar? G C10-11; Isopar? H C11-12; Isopar? K C11-12; Isopar? L C11-13; Isopar? M C13-14; 및 Isopar? V C12-40. 이러한 Isopar?는 증류시켜 제조하며 각 명칭은 증류 칼럼에서의 분리 위치를 나타낸다. 파라핀의 혼합물인 미네랄 오일 또한 본 발명의 염색 공정에 적합하게 사용할 수 있는 유기 매질이다. 마찬가지로 도데실 아세테이트와 같은 파라핀 에스테르도 사용할 수 있으며, 도데실아민과 같은 파라핀 아미드도 사용할 수 있다.
계면활성제는 전술한 비극성 용매와 함께 본 발명의 염색 과정 중에 사용된다. 계면활성제는 입자들의 성공적인 염색을 위해 두 가지 중요한 기능을 수행한다. 첫 번째로, 계면활성제는 염색 과정동안 수지 입자들의 합체 현상을 방지한다. 본 발명 과정에서 염색은 일반적으로 수지의 유리전이온도보다 높은 온도에서 수행된다. 따라서 계면활성제가 존재하지 않으면 용융 상태의 입자들이 합체하려는 경향이 있기 때문에 고해상도 토너에 부적합한 염색 입자들을 형성하게 된다. 두 번째로, 본 발명에서 사용된 작용기를 갖는 염료들이 일반적으로 비극성 용매에 불용성이기 때문에 계면활성제가 없으면 염료 분자들을 수지 입자에 전달할 수 있는 방법이 없다. 계면활성제는 분자 구조 중에 극성기를 갖기 때문에 염료에 대해 약간의 용해도를 가지며, 따라서 계면활성제는 염료 입자들로부터 수지 입자들로 염료 분자를 전달하는 중요한 역할을 함으로써, 수지 : 용매의 함량이 염료조 중의 총 액상 매질 중량을 기준으로 100 중량부: 100 중량부 만큼 높을 때조차 실질적인 입자들의 응집없이 염색을 가능하게 해준다. 계면활성제는 음이온계, 양이온계 또는 비이온계이다. 비이온 계면활성제가 바람직하다.
비극성 용매에 대한 계면활성제의 중량비는 염색될 수지 입자의 양과 필요한 공정 시간에 따라 필요한 대로 선택할 수 있다. 하지만, 일반적으로 계면활성제의 함량은 비극성 용매 100 중량부에 대해 5 내지 200 중량부 정도가 바람직하다. 계면활성제는 통상 용액 중량에 대해 약 10 내지 40 중량 %이다. 염색될 수지 중량에 대한 염료조 중의 총 액체 중량은 원하는 대로 선택할 수 있다. 하지만, 일반적으로 용매 함량은 염색될 수지 입자 100 중량부에 대해 50 내지 1000 중량부의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 유용한 비이온성 계면활성제의 예로는 알킬페놀 에톡실레이트, 지방족 알콜 에톡실레이트, 지방산 알콕실레이트, 지방산 알콜 알콕실레이트, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체, 프로필렌 옥사이드와 에틸렌디아민의 반응 생성물과 에틸렌 옥사이드간의 축합 반응물, 에틸렌 옥사이드와 에틸렌디아민의 반응 생성물과 프로필렌 옥사이드간의 축합 생성물 등을 들 수 있다. 특히 유용한 계면활성제로는 지방산의 폴리에틸렌 글리콜 디에스테르와 같은 지방산 또는 지방산 알콜과 에틸렌 옥사이드간의 반응 생성물(PEG 디올 또는 PEG 디에스테르)을 들 수 있다. 본 발명에서 사용된 계면활성제는 Clariant Coporation에서 시판되며, 화학 구조가 C13H27-C6H4-(-CH2CH2O-)-CH2-CH2-OH인 Genapol?-26-L-1을 들 수 있다.
본 발명에서, 염색은 예를 들어 상기 언급된 비극성 용매와 계면활성제의 혼합물에 적절한 기능성 염료를 분산시킨 후, 수지 입자를 염료조에 분산시키고 수지의 유리전이온도보다 약 30℃ 이상 높은 온도를 유지한 상태에서 분산액을 교반시킴으로써 이루어진다. 분산액을 높은 온도로 유지시키는 것은 수지 입자 내부로 염료가 침투하는 속도를 빠르게 하여 약 5분 내지 60분이내에 염색된 수지 입자를 얻을 수 있도록 하기 위해서이다. 염료와 수지 입자로 이루어진 분산액을 교반시키기 위해서 블레이드 타입의 혼합기 또는 자기 교반기와 같은 통상의 교반기를 사용할 수 있다.
상기에서 언급된 공정에서 염색된 슬러리가 얻어진다. 통상의 방법에 의해서상기 슬러리로부터 염색된 수지 입자를 얻을 수 있다. 예를 들어 염색된 수지 입자들은 여과에 의해 슬러리로부터 분리된다. 비극성 용매와 계면활성제는 여과 케이크 중에 포함되며, 이 케이크는 노르말 헥산, 이소 헥산 등과 같은 비등점이 낮은 탄화수소로 세척한다. 세척을 위해 메탄올, 프로판올 또는 이소부탄올 등과 같은 극성 용매를 사용하지 않는 것은 이러한 용매에 여과된 케이크가 노출될 경우 응집되는 경향이 있기 때문이다. 세척된 입자들은 수지의 유리전이온도 이하의 온도 또는 감압하에서 건조된다. 이렇게 얻어진 토너 입자들은 거의 초기의 수지 입자와 같은 작은 입자 크기 분포를 갖는다.
본 발명에서, 토너의 마찰 전기 특성을 향상시키기 위해 당업계에서 통상적으로 알려진 전하조절제(Charge Control Agents; "CCA")를 토너 입자에 포함시킬 수 있다. 적합한 전하조절제는 음전하 타입 또는 양전하 타입일 수 있다. 이러한 몇몇 CCA는 예를 들어 Bontron? E-88 brand CCA(알루미늄 화합물인 음전하 타입의 전하조절제, 뉴저지주 스프링필드에 소재하는 Orient Chemical Co.) 및 Bontron P-53 brand CCA(양전하 타입의 전하조절제, Orient Chemical Co.)와 같은 것들로서 시판되고 있다. 건조 혼합, 용매 코팅, 분무 코팅 등과 같은 방법들을 사용할 수 있다.
본 발명에서, CCA는 유기 용매 혼합물중에 용해되는데, CCA를 도입하는 과정에서의 염색된 수지 입자들의 응집을 방지하기 위해서 특별히 제조되며, 염색된 수지 입자들은 CCA 용액에 승온 상태에서 담가져 CCA가 입자의 중심부로 확산되어 들어가는 것을 촉진하거나 용액이 염색된 입자상에 분무된다. 그 다음 유기 용매를건조시켜 제거하고, 이에 따라 CCA가 토너 입자의 중심부 또는 표면에 머무르게 된다. CCA 도입시 이용되는 용매 혼합물은 앞에 언급한 염색 공정에서 사용된 용매 혼합물과 같은 것이 바람직하다.
토너 입자에 전하조절제를 도입하는 다른 방법으로써, 기계적 전착법 (mechanical deposition method)이 이용될 수 있는데, 이 방법에서 입자 크기 1㎛ 이하의 전하조절제는 역학적 에너지에 의해 토너 입자와 충돌하게 하여, 필요에 따라 열에너지 적용하에서 토너 입자의 표면에 기계적으로 고정되며, CCA가 사용 중에는 토너 입자 밖으로 나오지 않을 정도로 토너 입자의 표면에 고정된다.
이러한 기계적 증착법의 경우, 예를 들면 볼 밀, V-혼합기, 또는 헨셀 혼합기와 같은 혼합기가 CCA와 토너 입자의 혼합에 사용된다. 이 혼합물에 가해진 역학적 에너지는, 예를 들면, 고속으로 회전하는 블레이드에 의해, 또는 고속으로 이동하는 공기중에서 토너 입자들과 CCA 입자들이 충돌하게 함으로써, 또는 그러한 공기 흐름 속에서 충돌판과 두 입자들을 충돌시킴으로써 가해진다. 이때 CCA는 토너 입자의 표면에 확실하게 고정된다.
이러한 기계적 에너지를 가하기 위해 사용되는 장치는 예를 들면, Mechanofusion?(뉴저지주 슈미트에 소재하는 Hosokawa Micron Co., Ltd에서 제조)이라는 제품명의 장치로, 보통의 분쇄기에 비해 분쇄 기압을 낮추기 위해 변형된 분쇄용 밀이다.
본 발명에서 CCA의 양은 염색된 수지 입자 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부가 바람직하며, 이는 토너 입자의 정전기 현상을 조절하고 영상 고정 성능을조절하기 위해서이다. 위에 언급된 조성은 토너 입자에 필요한 전하량과 현상 방법에 따라 달라질 수 있다.
그리고 난 후 CCA를 포함하는 입자들을 적절한 유동성 향상제로 코팅시킬 수 있다. 유동성 향상제는 일반적으로 이들을 칼라 토너로 이용할 때 입자들의 유동성을 증강시키는 것을 도와준다. 유동성 향상제로 적합한 물질들은 친유성 실리카, 티타늄 옥사이드, 아연 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트 등의 미세한 입자들을 사용하는데, 이러한 입자들은 건조 혼합, 용액 혼합 등과 같은 방법에 의해 도입할 수 있다. 통상의 공정에서는 훈증처리된 실리카(일리노이주 투스콜라에 소재하는 Cabot Corporation에서 Cab-O-Sil? T-530이라는 상품명으로 시판되는 헥사메틸디실라잔과 같은 표면활성제로 전처리됨)를 CCA가 코팅된 입자와 혼합하고, 약 10 내지 60분 동안 텀블 믹서 내에서 잘 혼합하여 유동성이 우수한 토너 입자를 얻는다.
많은 칼라 토너 적용에 있어, 염색된 입자(CCA와 유동성 향상제 포함)와 적절한 운반제(페라이트, 스틸, 철 분말 등 선택적으로 표면 처리 코팅제를 함유할 수 있음) 등이 포함된 현상제로 이용되는 토너 입자들은 즉시 혼합되어 현상제를 형성한다.
본 발명의 특징은 다음의 실시예에서 명백해질 것이며, 실시예는 발명의 예시를 위해 제공되는 것으로서 본 발명을 한정하지 않는다.
실시예
실시예 1 : 양이온계 염색이 가능한 폴리에스테르 수지의 제조
양이온계 염색이 가능한 폴리에스테르는 용융 축합 공정에 의해 제조한다. 페들형 교반기와 20cm의 분별 증류 컬럼이 부착된 10리터 유리 반응기내에 디메틸 퓨마레이트(4.85몰, 693g)과 디메틸 5-술포이소프탈레이트의 나트륨 염(0.15몰, 44.4g) 및 비스페놀 A 프로폭실레이트(5몰, 1720g)를 채운다. 에스테르 교환 촉매로서 티타늄 테트라 이소프로폭사이드(0.7g), 2.5g의 IRGANOX 1010 (뉴저지주 이스트 하노버에 소재하는 Clariant Corporation에서 시판)를 사용한다. 반응물은 상온에서 주입되며 아르곤을 이용하여 약 1시간 정도 정화시킨다. 그 후 반응 혼합물을 150℃로 가열하고 균일한 용융상태를 형성하기 위해 교반기를 50rpm으로 작동시킨다. 이어서 반응 혼합물을 아르곤 대기하에서 150℃에서 200℃까지 4시간 동안 가열하고 약 170ml의 증류액이 얻어질 때까지 200℃로 유지한다.
그 다음 반응 혼합물을 약 30분이내에 210℃까지 서서히 가열시키고 50rpm으로 교반하면서 1시간동안 210℃로 유지시킨다. 그 후 교반기의 속도를 30rpm으로 낮추고 반응기를 1시간동안 0.5 Torr의 진공하에 놓아둔다. 이어서 아르곤을 흘려주면서 반응물을 약 150℃까지 냉각시킨다. 반응기 내용물을 유리판에 붓고 상온으로 냉각시킨다. 약 1800g의 중합체가 얻어진다.
이렇게 제조된 폴리에스테르의 유리전이온도는 54℃이다. 유리전이온도는 시판되는 디퍼런셜 스캐닝 칼로리미터(differential scanning calorimeter; DSC)(델라웨어주 웰링톤에 소재하는 E. I. DuPont Corporation에서 시판되는 910 디퍼런셜 스캐닝 칼로리미터)로 측정한다. 폴리에스테르의 수평균 분자량은 3250이고 중량 평균 분자량은 11200이며, 다분산 지수는 3.5이다. 분자량은 테트라하이드로퓨란을용매로, 폴리스티렌을 분자량 표준으로 사용하여 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 장치와 칼럼(메사추세츠주, 밀포드에 소재하는 Water Corporation에서 시판되는 Alliance? GPC 2000 시스템 및 Styragel? GPC 칼럼)을 이용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정한다.
실시예 2 : 용융 중합된 폴리에스테르의 밀링된 입자
실시예 1의 폴리에스테르 수지 1000g을 분쇄하고 볼 밀을 이용해 추가로 밀링한다. 그 결과 얻어진 입자들은 체를 이용하여 분류하여 크기가 5 마이크론에서 15 마이크론인 폴리에스테르 입자를 수거하였다. 15 마이크론 이상의 입자는 볼 밀로 재순환시키고 5 마이크론 이하의 입자는 버린다. 분리된 입자가 약 300g에 도달할 때까지 이 공정을 반복한다. Coulter? LS 입자 크기 분석기로 측정했을 때 크기가 5 마이크론인 입자가 10 %이고 14.5 마이크론인 입자가 90 %로서, 부피 평균 입자 크기는 10.8이다. 스캐닝 전자 현미경 분석법에 의해 입자들이 불규칙하고 톱날같은 모양을 가짐을 알 수 있다.
실시예 3 : 밀링된 폴리에스테르 입자로부터 생성된 시안 토너
블레이드 타입의 교반기가 장착된 밑이 둥근 250ml 플라스크에 72g의 Isopar?-L , 12g의 Genapol? 26-L-1과 48g의 밀링된 입자들을 넣는다. 이 혼합물을 90℃까지 가열한 후 100rpm으로 교반시키면서 30분 동안 90℃로 유지시킨다. 0.56g의 Astrazon? Blue BG 200(노스캐롤라이나주 샤롯테에 소재하는 DyStar L.P.에서 시판되는 CI Basic Blue 3 dye)을 반응 혼합물에 첨가한다. 이 염색 반응 혼합물을 그 온도에서 60분간 유지시킨다.
뒤이어 0.72g의 Bontron? E-84(뉴저지주 스프링필드에 소재하는 Orient Coporation of America에서 시판되는 아연염계 음전하 전하조절제)를 염색 반응 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물을 전하조절제가 입자 내부로 확산되는 것을 촉진하기 위해 추가로 30분간 90℃로 유지한 다음 상온으로 냉각시킨다. 처리된 입자들은 반응 혼합물로부터 여과시켜 분리하고 필터 케이크에 포함된 용매는 필터 케이크를 이소헥산에 분산시킨 후 다시 여과시킴으로써 세척하여 제거하였다. 여과된 입자들은 40℃, 진공하에서 16시간 동안 건조시킨다. 건조된 입자 100 중량부를 유동성 향상제인 Cab-O-Sil? TG-308F(일리노이주 투스콜라에 소재하는 Cabot Corporation에서 시판) 2 중량부와 롤 밀 내에서 15분 동안 혼합하여, 본 발명에 따른 1번 토너를 얻는다. 입자 크기를 측정했을 때, 평균 입자 크기는 10.4 마이크론으로 달라지지 않았다. 토너 입자에 대한 전자 현미경 분석 결과는 입자들이 부드러운 표면 조직을 갖는 구형임을 보여준다.
실시예 4 : 옐로우 토너의 제조
블레이드 타입의 교반기가 장착된 밑이 둥근 250 ml 플라스크에 150 중량부의 Isopar?-L , 25 중량부의 Genapol? 26-L-1 및 실시예 2의 밀링된 입자 100 중량부를 채운다. 그 혼합물을 90℃로 가열하고 100rpm로 교반하면서 그 온도를 30분간 유지한다. 상기 반응 혼합물에 Zhejiang Cationic Yellow 4GL(중국, 상하이에 소재하는 Zhejiang Textiles Corporation에서 시판되는 CI Basic Yellow 51 dye) 1.5 중량부를 첨가한다. 이 염색 반응 혼합물은 60분 동안 90℃로 유지시킨다.
이어서 Bontron? E-84(뉴저지주 스프링필드에 소재하는 Orient ChemicalCorporation of America에서 시판되는 아연염계 음전하 전하조절제) 1.5 중량부를 상기 염색 반응 혼합물에 첨가한다. 반응 혼합물은 전하조절제가 입자 내부로 확산되는 것을 촉진하기 위해 90℃에서 추가로 30분 동안 유지시킨 후 상온으로 냉각시킨다. 처리된 입자들을 여과시켜 반응 혼합물로부터 분리시키고 여과 케이크에 포함된 용매는 이소 헥산에 여과 케이크를 분산시켰다가 다시 여과함으로써 세척하여 제거한다. 여과된 입자들은 40℃, 진공하에서 16시간 동안 건조한다.
건조된 입자 100 중량부와 Cab-O-Sil? TG-308F(일리노이주 투스콜라에 소재하는 Cabot Corporation에서 시판) 2 중량부를 15분 동안 롤 밀 내에서 혼합하면, 본 발명에 따른 2번 토너가 얻어진다. 입자 크기를 측정했을 때, 평균 입자 크기는 11.0 마이크론으로 변하지 않았다. 토너 입자에 대한 전자 현미경 분석 결과는 입자들이 부드러운 표면 조직을 갖는 구형임을 보여준다.
실시예 5 : 마젠타 토너의 제조
블레이드 타입의 교반기가 장착된 밑이 둥근 250 ml 플라스크에 150 중량부의 Isopar?-L , 25 중량부의 Genapol? 26-L-1 및 실시예 2의 밀링된 입자 100 중량부를 상온에서 채운다. 혼합물을 90℃로 가열하고 100rpm로 교반하면서 그 온도를 30분간 유지한다. Astrazon? Red Violet 3RA (노스캐롤라이나주, 샤롯테에 소재하는 Clariant Corporation에서 시판되는 CI Basic violet 16 dye) 2 중량부를 반응 혼합물에 첨가한다. 이 염색 반응 혼합물은 60분 동안 90℃로 유지시킨다.
뒤이어 Bontron? E-84(뉴저지주 스프링필드에 소재하는 Orient Chemical Corporation of America에서 시판되는 아연염계 음전하 전하조절제) 1.5 중량부를염색 반응 혼합물에 첨가한다. 이 반응 혼합물을 전하조절제가 입자 내부로 확산되는 것을 촉진하기 위해 90℃에서 30분간 추가로 유지시킨 후 상온으로 냉각시킨다. 처리된 입자들을 여과시켜 반응 혼합물로부터 분리시키고 여과 케이크에 포함된 용매는 이소 헥산에 여과 케이크를 분산시켰다가 다시 여과함으로써 세척 제거한다.여과된 입자들은 40℃, 진공하에서 16시간동안 건조한다.
건조된 입자 100 중량부와 Cab-O-Sil? TG-308F(일리노이주 투스콜라에 소재하는 Cabot Corporation에서 시판되는 유동성 향상제로서 훈증처리된 실리카 작용제) 2 중량부를 15분 동안 롤 밀 내에서 혼합하면, 본 발명에 따른 3번 토너가 얻어진다. 입자 크기를 측정했을 때, 평균 입자 크기는 10.5 마이크론으로 변하지 않는다. 토너 입자에 대한 전자 현미경 분석 결과는 입자들이 부드러운 표면 조직을 갖는 구형임을 보여준다.
비교예 1: 수성 염색법
블레이드 타입의 교반기가 장착된 밑이 둥근 500ml 플라스크에 10g의 밀링된 폴리에스테르 입자(실시예 2), 200ml의 물과 5g의 Genapol 26-L-1을 상온에서 주입한다. 혼합물을 100rpm으로 교반하면서 30분 동안 70℃로 가열시키고 추가로 30분간 더 70℃를 유지한다. 이 반응 혼합물의 일부를 선택하여 Coulter LS 입자 크기분석기를 이용, 입자 크기를 측정한 결과 평균 입자 크기는 11 마이크론으로 주입된 폴리에스테르 입자의 크기와 달라지지 않았다. 2g의 Zhejiang Cationic Yellow 4GL을 플라스크에 주입한 후, 혼합물의 온도를 30분간 더 유지시킨다. 30분 후, 혼합물을 상온으로 냉각시킨다. 이 반응 혼합물은 여과시키고 용매는 물에 여과 케이크를 분산시켰다가 다시 여과함으로써 세척 제거한다. 여과된 입자들은 40℃, 진공하에서 16시간동안 건조한다. 그러나, 입자 크기를 측정한 결과, 평균 입자 크기가 24 마이크론으로 크게 증가하였다. 이 결과는 폴리에스테르 입자의 수성 분산 방법이 고해상도 칼라 토너 제조에 유용하지 않다는 것을 나타내고 있다.
비교예 2 : 작용기를 갖는 염료 없이 폴리에스테르 수지 입자를 염색하는 방법
1000g의 Fine Tone 382-ES 수지(Reichhold Chemicals에서 시판되는 칼라 토너용 폴리에스테르 수지)를 분쇄하고 볼 밀을 이용하여 밀링한다. 수지는 비스페놀 A 프로폭실레이트와 퓨마르산의 폴리에스테르이고 염색을 위한 작용기를 포함하지 않는다. 그 다음 얻어지는 입자들을 체로 분류하여 입자 크기가 5마이크론 내지 15마이크론인 폴리에스테르 300g을 얻는다. Coulter LS 입자 크기분석기에 의해 측정된 부피 평균 입자 크기는 10.1 마이크론으로 크기가 5.2 마이크론인 입자가 10 %, 크기가 14.1 마이크론인 입자가 90 %이다. 스캐닝 전자 현미경 분석 결과는 입자들이 불규칙적이고 톱날 형태임을 보여준다.
블레이드 타입의 교반기가 장착된 밑이 둥근 250 ml 플라스크에 72g의 Isopar?-L , 12g의 Genapol? 26-L-1과 50g의 폴리에스테르를 채운다. 이 혼합물을 90℃로 가열하고 100rpm으로 교반하면서 그 온도를 30분간 유지한다. 0.60g의 Astrazon? Blue BG200((노스캐롤라이나주 샤롯테에 소재하는 DyStar L.P.에서 시판되는 CI Basic Blue 3 dye)을 반응 혼합물에 첨가한다. 이 염색 반응 혼합물을 60분간 90℃로 유지시킨다.
이어서 0.75g의 Bontron? E-84(뉴저지주 스프링필드에 소재하는 Orient Coporation of America에서 시판되는 아연염계 음전하 전하조절제)를 염색 반응 혼합물에 첨가한다. 이 반응 혼합물을 전하조절제가 입자 내부로 확산되는 것을 촉진하기 위해 90℃에서 30분간 더 유지시킨 후 상온으로 냉각시킨다. 처리된 입자들을 여과시켜 반응 혼합물로부터 분리시키고 여과 케이크에 포함된 용매는 이소 헥산에 여과 케이크를 분산시켰다가 다시 여과함으로써 세척 제거한다. 여과된 입자들은 40℃, 진공하에서 16시간 동안 건조시킨다.
건조된 입자의 100 중량부와 Cab-O-Sil? TG-308F(일리노이주 투스콜라에 소재하는 Cabot Corporation에서 시판되는 유동성 향상제로서 훈증처리된 실리카 작용제) 2 중량부를 15분 동안 롤 밀 내에서 혼합하면 본 발명에 따른 비교 토너 A가 얻어진다. 입자 크기 결정 결과, 평균 입자 크기는 10.7 마이크론으로 달라지지 않았다. 토너 입자에 대한 전자 현미경 분석 결과는 입자들이 부드러운 표면 조직을 갖는 구형임을 보여준다.
염색의 고착성(fastness) 평가
직경이 10㎛인 소량의 유리 비드와 각각의 토너 샘플을 혼합하여 두께가 약 10㎛인 토너 1 필름과 비교 토너 1의 필름을 제조하고, 혼합물을 두 개의 석영 현미경 슬라이드 사이에 위치시키는데, 그 중 한 표면은 몰드 분리 화합물로 미리 코팅된 상태에서 170℃, 100psi 압력하에서 압축 성형한 후, 위쪽의 석영 슬라이드를 제거한다. 필름의 흡광도(optical absorption density)는 Lambda-19 분광광도계(코넥티컷주 노르웍에 소재하는 Perkin Elmer Corporation에서 시판)를 이용하여 결정한다.
수중에 노출되었을 때의 염색 고착성 평가를 위해, 토너 1과 비교 토너 1의 필름을 60℃로 유지된 수중에 60분간 담근 후, 수처리된 필름의 흡광도를 측정한다. 고온에 노출시켰을 때의 염색 고착성을 평가하기 위해, 토너 1과 비교 토너 1의 또 다른 필름 샘플을 70℃로 유지된 고온 플레이트 상에 2시간동안 놓아둔 후, 흡광도를 측정한다. 그 결과가 표1에 나타나 있다.
흡광도(㎛-1)
토너 1(실시예 3) 비교 토너 A(비교예 2)
제조시 0.23 0.05
고온 노출 후 0.22 0.03
물에 노출 후 0.23 0.02
토너 평가
전술된 바와 같이 토너의 마찰전하는 패러데이 캐이지(Faraday cage)와 전위계가 장착된 블로우 오프(blow-off) 타입의 전하 측정 장치(펜실바니아주 유콘에 소재하는 Vertex Image Products에서 시판되는 Vertex 전하 분석기)를 이용하여 다음과 같이 결정한다. 첫 번째로, 현상제는 토너와 담체(Vertex Image Products에서 시판되는 플루오로중합체로 코팅된 구리-아연 페라이트 과립, Type 22 Carrier)를 담체 100 중량부에 대해 토너 2 중량부의 비율로 혼합시켜 제조한다. 현상제를 유리병에 넣고 롤 밀을 이용하여 10rpm으로 10분동안 롤링한다. 롤링된 현상제 약 1.5g을 패러데이 캐이지에 넣고 노즐로부터의 기류를 이용하여 토너 입자들을 패러데이 캐이지 밖으로 분출시킨다. 상류의 기압은 대개 80kN/m2이다. 60초 동안의 하전된 토너 입자 분출에 의해 패러데이 캐이지에 유도되는 전하를 토너 전하로 정의한다. 토너 단위 질량당 전하는 토너 전하를 패러데이 캐이지에서 분출된 토너의 양으로 나눔으로써 구할 수 있다.
토너의 흡광도를 평가하기 위해서는 두 가지 다른 방법을 사용한다. 첫 번째 방법에서는 토너를 헥사플루오로이소프로판올에 1g/L의 농도로 용해시킨 후, 이 용액의 흡광도를 Lambda-19 분광광도계(코넥티컷주 노르웍에 소재하는 Perkin Elmer Corporation에서 시판)를 이용한 이중 빔 방식으로 결정한다. 용액의 흡광도(A)는 용액을 통과한 통과거리가 1cm일 때 입사 빔과 투과 빔의 강도비의 로그값으로 정의된다.
두 번째 방법에서는 상용 칼라 레이저 프린터(뉴욕주 로체스터에 소재하는 Xerox Corporation에서 시판되는 DocuPrint? C55)를 이용하여, 토너에 의한 고체 영상을 폴리에스테르 투명 필름에 인쇄한 후, 인쇄된 토너 필름의 흡광도를 Lambda-19 분광광도계를 이용하여 결정한다. 단위 두께당 영상 칼라 밀도(image color density)(B)는 상기 흡광도를 필름 두께로 나눔으로써 결정한다. 영상 밀도와 용액 흡광도는 하기 식에 따른 상관관계를 갖는다;
B=A*(ρ*d'/c*d)
상기 식에서 c는 용액 중의 토너 농도(g/L)이고, d'는 필름 두께(㎛)이며, ρ는 토너 수지의 밀도(=1.2g/cm3)이고, d는 용액을 통과한 통과 거리(cm)이다. 수치적으로 이 식은 B(㎛-1)=0.12*A(cm-1)이 된다.
결과는 표 2에 나타나 있다.
토너 전하(μC/g) 용액 흡광도(㎝-1) 색상 영상칼라밀도(㎛-1)
1 (실시예 3) -71 1.9 선명한 청색 0.24
2 (실시예 4) -20 1.2 선명한 옐로우 0.14
3 (실시예 5) -42 1.6 선명한 마젠타 0.18
비교 토너 A(비교예 2) -40 0.4 선명한 청색 0.05
상기 표에 나타낸 결과들은 본 발명에 의해 제조된 토너가 비교 토너 보다 영상 밀도가 높다는 것을 나타내고 있다. 이것은 토너용 수지 입자들이 작용기를 포함하고 있는 수지와 작용기를 갖는 염료간의 화학적 친화성 때문에 높은 염료 농도로 염색되기 때문이다. 더욱이, 본 발명에 의해 제조된 토너는 염료들이 분자 수준으로 분산된 상태에 있기 때문에 빛 투과성에서 매우 우수한 특성을 나타내므로 오버헤드 프로젝터로 사용되는 투명한 기재상에 영상을 형성시키는데 적합하다.
본 발명은 내용이 다수의 구현예와 함께 상세히 기술되었지만 본 발명은 당업자에 의해 쉽게 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 발명 공정이 파라핀 용매와 연관되어 기재되어 있으나, 필요한 온도에서 안정한 다른 용매로 대체할 수 있다. 이렇게 변형된 발명도 본 명세서에 첨부된 청구항에서 제시된 본 발명의 범위와 사상에 속하는 것으로 이해된다.

Claims (28)

  1. a) 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 미립자 중합체 수지를 상기 중합체가 실질적으로 용해되지 않는 액상 유기 매질 중에 분산시키는 단계;
    b) 상기 미립자 중합체 수지의 작용기와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 염료를 상기 유기 매질에 제공하는 단계;
    c) 상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 상기 유기 매질을 상기 수지를 염색시키는데 충분한 시간동안 승온에서 유지시키는 단계; 및
    d) 상기 유기 매질 및 상기 미립자 중합체 수지를 분리시키는 단계;를 포함하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법으로서,
    상기 작용기를 갖는 염료가 상기 수지 미립자에 도포되며, 상기 미립자 중합체 수지의 입자 크기가 상기 제조 과정 중에 실질적으로 변화되지 않는 것을 특징으로 하는 정전 잠상(latent electostatic images) 현상용 토너를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지가 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 상기 폴리에스테르 수지의 상기 작용기가 히드록시기; 알콕시기; 술폰기 또는 술폰 유도체기; 카르복실기 또는 카르복실 유도체기; 포스포닉기 또는 포스포닉 유도체기; 포스피닉기 또는 포스피닉 유도체기; 티올기; 아민기; 알칼라인기; 4차 아민기; 및 그 혼합물로 구성된 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기가 약 1 내지 약 15 마이크론인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지 입자의 약 80 % 이상이 상기 미립자 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기의 약 0.5 내지 약 1.5배 이내인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지의 부피 평균 입자 크기가 약 2 내지 약 10 마이크론인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지가 분산 중합법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    작용기를 갖는 염료 : 미립자 중합체 수지의 중량비가 약 1:100 내지 약 10:100인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    유기 매질의 용해도 지수가 미립자 중합체 수지의 용해도 지수보다 약 1 이상 작은 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 매질이 파라핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 매질에 계면활성제를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 계면활성제가 비이온 계면활성제인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 비이온 계면활성제가 에틸렌 옥사이드 잔기를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 비이온 계면활성제가 프로필렌 옥사이드 잔기를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 매질이 비극성 용매와 계면활성제를 포함하고, 상기 계면활성제가 존재하는 비극성 용매량의 약 5 내지 약 200 중량 %로 존재하는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 계면활성제가 존재하는 비극성 용매량의 약 10 내지 50 중량 %로 존재하는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    염색 과정 중에 상기 미립자 중합체 수지가 상기 수지와 유기 매질을 합한 부피의 약 10 내지 70 부피 %인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    염색 과정 중에 상기 미립자 중합체 수지가 상기 수지와 유기 매질을 합한 부피의 약 20 내지 40 부피 %인 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 승온이 상기 중합체 수지의 유리전이온도보다 약 20℃ 낮은 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 유기 매질이 상기 미립자 중합체 수지의 유리전이온도보다 높은 상기 승온에서 유지되는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 승온이 상기 중합체 수지의 유리전이온도보다 약 30℃ 이상 높은 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 유기 매질이 약 5분 이상 상기 승온에서 유지되는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 매질 중에 전하조절제를 분산시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 잠상 현상용 토너를 제조하는 방법.
  24. a) 작용기를 갖는 염료와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 미립자 중합체 수지를 상기 중합체가 실질적으로 용해되지 않는 액상 유기 매질 중에 분산시키는 단계;
    b) 상기 미립자 중합체 수지의 작용기와 상호작용하기에 적합한 작용기를 갖는 염료를 상기 유기 매질에 제공하는 단계;
    c) 상기 미립자 중합체 수지와 상기 염료를 함유하고 있는 상기 유기 매질을 상기 수지를 염색시키는데 충분한 시간동안 승온에서 유지시키는 단계; 및
    d) 상기 유기 매질 및 상기 미립자 중합체 수지를 분리시키는 단계;를 포함하는 방법으로서,
    상기 작용기를 갖는 염료가 상기 수지 미립자에 도포되며, 상기 미립자 중합체 수지의 입자 크기가 상기 제조 과정 중에 실질적으로 변화되지 않는 것을 특징으로 하는 방법에 의해 제조된 정전 잠상 현상용 분산 염색된 칼라 토너.
  25. 제 24 항에 있어서,
    전하조절제를 추가로 포함하는 정전 잠상 현상용 분산 염색된 칼라 토너.
  26. 제 24 항에 있어서,
    유동성 향상제를 추가로 포함하는 정전 잠상 현상용 분산 염색된 칼라 토너.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 유동성 향상제가 훈증처리된 실리카를 포함하는 정전 잠상 현상용 분산 염색된 칼라 토너.
  28. 제 24 항에 따른 분산 염색된 칼라 토너를 포함하는 현상제(developer)로서, 상기 미립자가 표면활성제로 코팅된 페라이트, 스틸 및 철 분말로 구성된 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 현상제.
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