KR20010062164A - 금속착염 화합물 및 그것을 이용한 정전하상 현상용 토너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 특정 금속착염 화합물, 및 그 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너에 관한 것이다.

Description

금속착염 화합물 및 그것을 이용한 정전하상 현상용 토너{METAL COMPLEX SALT COMPOUND AND ELECTROSTATIC IMAGE DEVELOPING TONER USING THE SAME}

본 발명은 전자사진용 현상제인 토너에 유용한 금속착염 화합물의 제조방법 및 그 금속착염 화합물을 함유하는 정전하상 현상용 토너에 관한 것이다.

전자사진법 등에 적용되는 현상방법으로서는 크게 구별하여 건식(乾式)현상법과 습식(濕式)현상법이 있다. 전자는 이성분계 현상제를 사용하는 방법과 일성분계 현상제를 사용하는 방법으로 구분된다.

이들 현상법에 적용되는 토너로서는 종래, 천연 또는 합성수지중에 염료 또는 안료를 분산시킨 미분체가 사용되고 있다. 예컨대, 폴리스티렌 등의 결착수지중에 착색제를 분산시킨 것을 5 내지 15 ㎛ 정도로 미분쇄한 입자가, 토너로 사용되고 있다. 또한, 자성 토너로서는 마그네타이트 등의 자성체입자를 함유시킨 것이 사용되고 있다.

어느 토너도 현상되는 정전하 잠상(潛像)의 극성에 따라, 양 또는 음의 전극을 가질 필요가 있다. 토너의 전하를 보유시키기 위해, 토너의 성분인 수지의 마찰대전성을 이용할 수 있지만, 이 방법으로는 토너의 대전성이 작기 때문에, 현상에 의해 얻어지는 화상이 쉽게 흐려지고, 불선명해지 쉽다. 그래서, 원하는 마찰대전성을 토너에 부여하기 위해, 대전성을 부여하는 염료 또는 안료, 또는 전하제어제의 첨가가 행해지고 있다.

전하제어제를 함유하는 토너는, 현상슬리브 등의 토너 담지체를 쉽게 오염시키기 때문에, 복사장수의 증가에 따라 마찰대전량이 저하하고, 화상농도의 저하를 야기하기 쉽다. 또한, 어떤 종류의 전하제어제는 마찰대전량이 불충분하고, 온도나 습도의 영향을 쉽게 받기 때문에, 환경변동에 따른 화상농도의 변동의 원인이 되기 쉽다.

또한, 어떤 종류의 전하제어제는 수지에 대한 분산성이 불량하기 때문에, 이것을 사용한 토너는 토너 입자간의 마찰대전량이 쉽게 불균일해져, 화면흐림이 발생하기 쉽다. 또한, 어떤 종류의 전하제어제는 보존안정성이 나쁘고, 장기보존중에 마찰대전량이 저하되기 쉽다.

이들의 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 일본 공개특허공보 소61-155464호에 철계착염 화합물이 제안되어 있다.

이 공보에서는 철계착염 화합물이 음마찰대전성을 가지고, 매우 양호한 수지 상용성(相溶性)을 나타내고, 철계착염 화합물이므로 일본 공개특허공보 소55-42752호에 기재되어 있는 종래의 크롬화합물과는 상이하고, 환경안정성의 점에서도 양호하다고 개시되어 있다.

최근, 전자사진법을 응용한 프린터나 팩스밀리가 보급되고, 매년 복사속도가 고속화되고 있고, 종래의 복사기 이상으로 순시에 적정대전을 지지하는 토너가 요구되어지고 있다. 즉, 중지상태에서 출력상태로 된 때에 순시에 적정대전을 지지하는 것과, 장기간 방치상태에서도 마찰대전성능이 열화되지 않는 것이, 종래의 토너이상으로 요구되고 있고, 일본 공개특허공보 소61-155464호에 기재된 철계착염 화합물을 함유하는 토너도 예외는 아니다.

본 발명의 목적은 종래기술의 상기 과제를 해결하고, 대전의 라이징이 좋아 연속사용으로 인한 반복현상을 행해도 온도나 습도의 변화에 영향을 받지 않고, 장시간 안정된 화상을 재현할 수 있는 토너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기의 과제를 해결하기 위해 검토한 결과, 금속착염 화합물를 이온교환수에 분산시킬 때의 전기전도도를 일정 이하가 될 때까지 조정한 것을 토너에 사용한 경우, 환경안전성을 현저하게 향상하고, 앞에 서술한 과제 즉, 대전의 라이징을 앞당기고, 대전성능을 안정화시켜 화상농도가 현저하게 안정화하는 것을 발견하였다. 복사속도의 고속화에 견딜수 있는 안정되면서 좁은 관리폭이 요구되는 전하제어제의 품질수준을 유지하기 위해 상기와 같은 방법을 채택하는 것은 완전히 신규한 것이다.

즉, 본 발명은 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 화학식 1 및 2 로 나타내어지는 금속착염 화합물, 및 그 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너를 제공하는 것이다.

[상기 식 중, M 은 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn, Fe 등의 배위중심금속을 나타낸다. Ar 은 치환 또는 무치환의 페닐기, 치환 또는 무치환의 나프틸기 등의 아릴기이고, 이 경우의 치환기로서는 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 니트로기, 할로겐기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 치환 또는 무치환의 아닐리드기가 있다. X, Y 는 -S-, -O-, -CO-, -COO-, -NH-, -NR- (R 은 탄소수 1 내지 4 의 알킬기) 이다. K⁺는 수소이온, 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온을 나타내고, 이들의 혼합물이어도 된다. m 은 금속 M 에 배위한 아조 화합물의 개수로서, 1, 2, 3 또는 6 을 나타내고, p 는 금속 M 의 원자가이고, n 은 1, 2 또는 4 를 나타내고, q 는 0 또는 정수를 나타낸다].

[상기 식 중, M 은 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn, Fe 등의 배위중심금속을 나타낸다. Ar 은 치환 또는 무치환의 페닐기, 치환 또는 무치환의 나프틸기 등의 아릴기이고, 이 경우의 치환기로서는 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 니트로기, 할로겐기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 치환 또는 무치환의 아닐리드기가 있다. X₁, X₂, Y₁, Y₂는 -S-, -O-, -CO-, -COO-, -NH-, -NR- (R 은 탄소수 1 내지 4 의 알킬기) 이다. K⁺는 수소이온, 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온을 나타내고, 이들의 혼합물이어도 된다].

또한, 상기 금속착염 화합물 중에서 본 발명의 목적인 순시에 적정대전을 유지하고, 또한 장기간 방치상태에서도 마찰대전성능이 열화하지 않는 효과를 현저하게 나타내고, 또한 환경안전성의 면에서 배위중심금속으로 Cr 등의 중금속을 함유하지 않는 바람직한 형태로서는 이하을 것을 들 수 있다.

즉, 하기 화학식 3 으로 나타내어지는 아조계 철착염화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너이다.

[상기 식 중, X₁및 X₂은 수소원자, 탄소수 1 내지 4 의 알킬기, 탄소수 1 내지 4 의 알콕실기, 니트로기 또는 할로겐원자를 나타내고, X₁와 X₂는 동일하거나 상이할 수 있고, m₁및 m₂는 1 내지 3 의 정수를 나타내고, R₁및 R₃는 수소원자, 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 또는 할로겐원자를 나타내고, R₁와 R₃는 동일하거나 상이할 수 있고, n₁및 n₂는 1 내지 3 의 정수를 나타내고, R₂및 R₄는 수소원자 또는 니트로기를 나타내고, A⁺는 수소이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온 또는 이들의 혼합물을 나타낸다].

본 발명자들이 검토한 결과, 종래 사용되고 있는 금속착염 화합물을 물에 분해시킨 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 초과인 금속착염 화합물을 함유하는 토너보다도, 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 금속착염 화합물을 함유하는 토너의 쪽이순시에 적정대전을 유지하고, 환경안정성, 특히 고온고습시에서 장기간 방치상태에서도 마찰대전성능이 열화되지 않고 안정된 화상농도를 유지할 수 있는 등, 현저한 우위성이 있는 것을 발견하였다.

통상 전기전도도를 크게 하는 물질로서는 암모늄염, 알칼리염 등의 무기염류의 혼입을 생각할 수 있는데, 본 발명자들의 견지에 의하면, 본 발명에서 측정되는 전기전도도의 수치는 반드시 금속착염 화합물에 대한 이들 무기염류의 혼입량에 비례하는 것은 아니고, 다양한 요인을 포함시킨 결과로서 나타나는 것으로 생각된다.

그러나, 이들 요인의 해명은 본 발명자들이 목적으로 하는 것은 아니다. 본 발명자들은 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도와 안정된 화상농도의 사이에 강한 상관관계가 있는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성한 것이다. 즉, 전하제어제란 정전하 현상용 토너에 대하여 안정된 정전하를 부여하는 작용을 갖는 것으로 정의되지만, 이 금속착염 화합물 중에 반응부성물로서 생긴 무기염류가 일정량이상 존재할 경우, 습도 환경 하에서의 무기염류의 영향을 무시할 수 없게 되고, 고습도 환경 하에서는 물론이고, 상습(常濕) 환경 하에서도 장기러닝으로는 화상안정을 결여한다는 전하제어제로서의 성능을 유지할 수 없는 문제가 생기는 것이다. 전하제어제 중에 존재하는 무기염량은 전하제어제의 체적저항율도 변화시키지만, 전하제어제의 체적저항율과 화상안정성은 반드시 상관되는 것은 아니다. 이것은 전하제어제를 정전하 현상용 토너로서 사용할 경우, 전하제어제 표층에 존재하는 무기염이 화상안정성에 현저한 영향을 주기 때문으로 생각된다. 즉, 전하제어제의 체적저항율은 전하제어제내부의 무기염량에 따라서도 변화하지만, 화상안정성을 지배하는 무기염은 전하제어제중과 같은 표층에 존재하는 것일 뿐이기 때문이다. 따라서, 같은 이유로 전하제어제중의 화학적인 무기염량정량에서도 실질적으로 화상성을 지배하는 전하제어제 표층의 무기염량을 측정하고 있는 것은 아니므로, 화상안정성과의 상관은 명확하지 않다. 본 발명에서는 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도를 측정함으로써, 전하제어제 표층의 무기염량만을 측정할 수 있게 되고, 이 전기전도도를 일정범위로 제어함으로써 우수한 화상안정성을 얻을 수 있는 전하제어제를 제공할 수 있게 되는 것이다.

즉, 전하제어제란 정전하 현상용 토너에 대하여 안정된 정전하를 부여하는 작용을 갖는 것으로 정의되지만, 이 금속착염 화합물 중에 반응부성물로서 생긴 무기염류가 일정량 이상 존재하는 경우, 습도 환경 하에서의 무기염류의 영향을 무시할 수 없게 되고, 고습도 환경 하에서는 물론, 상습 환경 하에서도 장기러닝에서는 화상안정이 결여된다는 전하제어제로서의 성능을 유지할 수 없는 문제가 생기는 것이다. 전하제어제 중에 존재하는 무기염량은 전하제어제의 체적저항율을 변화시키지만, 전자제어제의 체적저항율과 화상안정성은 반드시 상관되는 것은 아니다. 이것은 전하제어제를 정전하 현상용 토너로서 사용할 경우, 전하제어제 표층에 존재하는 무기염이 화상안정성에 현저한 영향을 주기 때문으로 생각된다. 즉, 전하제어제의 체적저항율은 전하제어제 내부의 무기염량에 따라서도 변화하지만, 화상안정성을 지배하는 무기염은 전하제어제중과 같은 표층에 존재하는 것일 뿐이기 때문이다. 따라서, 같은 이유로 전하제어제중의 화학적인 무기염량정량에서도실질적으로 화상성을 지배하는 전하제어제 표층의 무기염량을 측정하고 있는 것은 아니므로, 화상안정성과의 상관은 명확하지 않다. 본 발명에서는 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도를 측정함으로써, 전하제어제 표층의 무기염량만을 측정할 수 있게 되고, 이 전기전도도를 일정범위로 제어함으로써 우수한 화상안정성을 얻을 수 있는 전하제어제를 제공할 수 있게 된다.

이어서, 이 착염화합물의 구체적인 예를 나타낸다.

화합물 (1)

(식 중, A⁺는 암모늄이온, 나트륨이온 및 수소이온의 혼합 양이온을 나타내다).

화합물 (2)

화합물 (3)

상기 화합물은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예컨대, 화합물 (1) 은 4-크롤-2-아미노페놀을 디아조 화하고, 나프톨 AS 에 커플링하여 얻은 모노아조 화합물을 공지된 방법으로 철착염화하고, 얻어진 철착염의 알카리금속염을 암모니아(수) 또는 각종 암모늄염으로 처리 하면, 대이온으로 암모늄, 알카리, 수소이온이으로 이루어진 혼합 양이온의 화합물이 얻어진다. 이처럼 수득된 화합물은 통상의 눗체(吸引漏斗) 등의 여과기로의 세정에서는 이온교환수에 분산시킬 때의 전기전도도를 향상시키는 원인이 되는 것이 잔존하고, 본 발명이 목적으로 하는 금속착염 화합물을 얻는 것은 곤란하다. 또한, 그와 같이 하여 얻어진 금속착염화합물을 토너에 함유시킨 때는 화상농도에 악영향을 주어 과제를 해결할 수 없게 된다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 상기 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하로 조제하는 방법으로는 필터프레스와 같이 큰 압력을 가해 여과하는 방법이나, 원심여과와 같이 큰 G 를 가해 여과하는 방법, 즉 충분히 물 등의 반응용매를 짜는 방법, 또한 물세정 등을 보다 충분한 물을 사용하여 행하거나 또는 이들 조작을 반복하여 행하거나, 이들을 병용하여 행하는 방법, 또한 역침투막, 반투막, 반투막을 이용하여 전기전도도를 110 μS/㎝ 이하로 조제하는 방법 등이 유효하다. 통상, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 원심여과기를 사용한 경우, 얻어지는 화합물에 대하여 20 ∼ 30 배의 세정수량의 분할 또는 일괄 사용이 유효하지만, 특히 25 배 이상의 사용이 바람직하다. 또한, 이 금속착염 화합물이 가용한 유기용매에 이것을 용해하여, 또한 수중에 투입시킴으로써 결정을 석출시키는 이른바 정석(晶析)조작 등의 화학적 정제도 유효하다.

전기전도도의 측정방법은 예컨대 다음과 같이 실시한다.

금속착염 화합물 건조품 1.5 g 을 이온교환수 150 ㎖ 에 분산하고, 15 분간 열탕한다. 유수로 실온까지 냉각 후, 5A 여과지로 여과한다. 이 여과액에 대해 증출수는 이온교환수로 150 ㎖ 로 조정하고, 전기전도도계 (HORIBA 카스터니 ACT 도전율 미터) 로 측정하였다.

본 발명의 전하제어제는 체적평균입경이 0.1 ∼ 20 ㎛ 의 범위로 조정하여,사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛ 의 범위이다.

상기 체적평균입경이 0.1 ㎛ 보다 작으면, 토너 표면에 출현하는 이 전하제어제가 매우 적어져 목적의 전하제어제 효과를 얻을 수 없게 되고, 또한 20 ㎛ 보다 크면, 토너에서 결락(缺落)하는 전하제어제가 증가하고, 기내 오염 등과 같은 악영향이 생기므로 바람직하지 않다.

본 발명의 전하제어제의 첨가량은 결착수지 100 중량부당 0.1 ∼ 10 중량부, 바람직하게는 0.2 ∼ 5 중량부 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너는 기본적으로 결착수지, 착색제 (안료, 염료), 전하제어제로 구성되고, 또한 왁스 등과 같은 이형제, 외첨제(外添劑) (클리닝성 향상제나 유동성 향상제), 자성체를 첨가해도 된다.

본 발명의 전하제어제는 일성분 토너라도 이성분 토너에도 사용할 수 있다. 또한, 캅셀 토너 및 중합 토너 에도 사용할 수 있다. 또한 자성 토너이어도 비자성 토너이어도 된다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너의 제조는 종래부터 사용되는 공지된 제조법으로 제조할 수 있다. 제조방법에 대해 예시하면, 결착수지, 전하제어제, 착색제 등의 혼합물을 가열혼합장치에 의해, 결착수지의 용융, 혼련, 분쇄 후, 분급(分級)하여 얻는 방법 (분쇄법), 상기 혼합물을 용매에 용해시켜 분부에 의해 미립화, 건조, 분급하여 얻는 방법, 혼탁시킨 단량체입자중에 결착제나 전하제어제를 분산시킨 중합법에 의한 방법 등이 있다.

분쇄법에 의한 제조법을 보다 상세하게 설명하면, 처음 결착수지와 착색제,전하제어제, 왁스, 그 외 필요한 첨가제를 균일하게 혼합한다. 혼합에는 공지된 교반기, 예컨대, 헨쉘 믹서, 수퍼 믹서, 볼 밀 등을 사용하여 혼합할 수 있다. 얻어진 혼합물을 밀폐식의 니더, 또는 1 축, 또는 2 축의 압출기를 사용하여, 열용융혼련한다. 혼련물을 냉각 후에 크러셔(파쇄기) 나 해머 밀(충격 분쇄기) 를 사용하여 조(粗)분쇄하고, 또한 제트 밀, 고속 로터회전식 밀 등과 같은 분쇄기로 미분쇄한다. 또한 풍력분급기, 예컨대 코언더(Coanda)효과를 이용한 관성분급 방식의 엘보제트, 사이크론 (원심) 분급방식의 미크프플렉스, DS 세퍼레이트 등을 사용하고, 소정의 입도까지 분급을 행한다. 또한 외첨제 등을 토너 표면에 처리 할 경우는 토너와 고속교박기, 예컨대 헨쉘 믹서, 수퍼 믹서 등으로 교반혼합한다.

또한, 본 발명의 토너는 현탁중합법으로도 제조할 수 있다. 현탁중합법에서는 중합성 단량체, 착색제 및 중합개시제, 전하제어제, 또한 필요에 따라 가교제, 그 외 첨가제를 균일하게 용해 또는 분산시켜 단량체 조성물을 조제한 후, 이 단량체 조성물을 분산안정제를 함유하는 연속상, 예컨대 수상중에 적당한 교반기 및 분산기, 예컨대 호모 믹서, 호모지나이저, 애터마이저, 마이크로플루이다이저, 일액유체(一液流體)노즐, 기액유체노즐, 전기유화기 등을 사용하여 분산하고, 동시에 중합반응을 실시하고, 원하는 입경을 갖는 토너 입자를 얻을 수 있다. 입자제조 후의 외첨 처리 는 상기 기재한 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 토너는 유화중합법으로도 조제할 수 있다. 일반적으로 상술한 현탁중합법으로 얻어진 입자와 비교하여 균일성에는 우수하지만, 평균입자경이 0.1 ∼ 1.0 ㎛ 으로 매우 작기 때문에, 유화입자를 핵으로서 중합성 단량체를 후첨가하여 입자를 성장시키는 이른바, 시드중합이나, 유화입자를 적당한 평균입경으로까지 합일(合一), 융착시키는 방법으로 제조할 수도 있다.

이들 중합법에 의한 제조는, 분쇄공정을 거치지 않으므로 토너 입자에 취성(脆性)을 부여시킬 필요가 없고, 또한 종래의 분쇄법에서는 사용하는 것이 곤란하였던 저연화점 물질을 다량으로 사용할 수 있기 때문에 재료의 선택폭을 넓힐 수 있다. 토너 입자표면에 소수성의 재료인 이형제나 착색제가 노출되기 어려워, 토너 담지부재, 감광체, 전사롤러 및 정착기에의 오염을 적게 할 수 있다.

본 발명의 토너를 중합법에 의해 제조함으로써, 화상충실성, 이형성, 색재현성과 같은 특성을 더욱 향상시킬 수 있고, 미소 도트에 대응하기 위해 토너의 입경을 미소화하여, 비교적 용이하게 입도분포가 샤프하며 미소한 입경의 토너를 얻을 수 있다.

다음, 본 발명에서 사용할 수 있는 정전하상 현상용 토너의 구체적인 구성재료를 나타낸다.

결착수지로서는, 공지의 것이라면 모두 사용할 수 있다.

스티렌계 단량체, 아크릴계 단량체, 메타크릴계 단량체 등의 비닐중합체 단위를 갖는 중합체, 및 이들 단량체 2 종류 이상으로 이루어지는 공중합체 등, 폴리에스테르계 중합체, 폴리카보네이트, 부타디엔고무로 대표되는 각종 고무계 중합체 등을 사용할 수 있다.

비닐계 중합체 단위를 구성하는 비닐계 단량체로는, 다음과 같은 것을 들 수있다.

스티렌; o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-페닐스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-아틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, p-n-도데실스티렌, p-메톡시스티렌, p-크롤스티렌, 3,4-디크롤스티렌, m-니트로스티렌, o-니트로스티렌, p-니트로스티렌 등의 스티렌 및 그 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부티렌, 이소부티렌 등의 스티렌 불포화 모노올레핀류; 부타디엔, 이소프렌 등의 불포화 폴리엔류; 염화비닐, 염화비닐리덴, 브롬화비닐, 플루오르화비닐 등의 할로겐화비닐류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 벤조에산비닐 등의 비닐에스테르류; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산도데실, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산스티알릴, 메타크릴산페닐, 메타크릴산디메틸아미노에틸, 메타크릴산디에틸아미노에틸과 같은 α-메틸렌 지방족 모노카르복실산에트세르류; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산도데실, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산스테알릴, 아크릴산 2-크롤에틸, 아크릴산페닐 등의 아크릴산에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐이소부틸에테르 등의 비닐에테르류; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 메틸이소프로페닐케톤 등의 비닐케톤류; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌, N-비닐피롤리돈 등의 N-비닐 화합물; 비닐나프탈린류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드 등의 아크릴산 또는 메타크릴산 유도체 등을 들 수 있다.

또한, 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸말산, 메사콘산과 같은 불포화 이염기산, 말레인산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 알케닐숙신산 무수물과 같은 불포화 이염기산 무수물; 말레인산메틸하프에스테르, 말레인산에틸하프에스테르, 말레인산부틸하프에스테르, 시트라콘산메틸하프에스테르, 시트라콘산에틸하프에스테르, 시트라콘산부틸하프에스테르, 이타콘산메틸하프에스테르, 알케닐숙신산메틸하프에스테르, 푸말산메틸하프에스테르, 메사콘산메틸하프에스테르와 같은 불포화 이염기산의 하프에스테르, 디메틸말레인산, 디메틸푸말산과 같은 불포화 이염기산에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 계피산과 같은 α,β-불포화 산; 크로톤산 무수물, 계피산 무수물과 같은 α,β-불포화 산 무수물, 그 α,β-불포화 산과 저급 지방산과의 무수물, 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐아디프산, 이들 산무수물 및 이들 모노에스테르와 같은 카르복실기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

또한, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트 등의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르류; 4-(1-히드록시-1-메틸부틸)스티렌, 4-(1-히드록시-1-메틸헥실)스티렌과 같은 히드록시기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너에 있어서, 결착수지의 비닐계 중합체 단위는, 비닐기를 2 개 이상 갖는 가교제로 가교된 가교구조를 가질 수도 있지만, 이 경우에 사용되는 가교제는, 방향족 디비닐 화합물로서 예컨대, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌을 들 수 있고; 알킬쇄로 결합된 디아크릴레이트 화합물류로서 예컨대, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것을 들수 있다. 에테르 결합을 포함하는 알킬쇄로 결합된 디아크릴레이트 화합물류로서는, 예컨대 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 #400 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 #600 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타아크릴레이트로 바꾼 것을 들 수 있다. 방향족기 및 에테르결합을 포함하는 사슬로 결합된 디아크릴레이트 화합물류로서 예컨대, 폴리옥시에틸렌(2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판디아크릴레이트, 폴리옥시에틸레(4)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판디아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것을 들 수 있다. 폴리에스테르형 디아크릴레이트류로서는 예컨대, 상품명 MANDA (니혼카야쿠) 를 들 수 있다.

다관능의 가교제로는, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 트리메티롤에탄트리아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 테트라메티롤메탄테트라아크릴레이트, 올리고에스테르아크릴레이트 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 바꾼 것, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴트리메리테이트를 들 수 있다.

이들 가교제는, 다른 단량체 성분 100 중량부에 대해, 0.01 ∼ 10 중량부 (더욱 바람직하게는 0.03 ∼ 5 중량부) 사용할 수 있다.

이들 가교성 단량체중, 토너용 수지에 정착성, 내오프셋성 면에서 적합하게사용되는 것으로서, 방향족디비닐 화합물 (특히 디비닐벤젠), 방향족기 및 에테르 결합을 1 개 포함하는 사슬로 결합된 디아크릴레이트 화합물류를 들 수 있다.

본 발명의 비닐계 공중합체를 제조하는 경우에 사용되는 중합개시제로는, 예컨대, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(-2메틸부티로니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스이소부틸레이트, 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴), 2-(카르바모일아조)-이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄), 2-페닐아조-2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸-프로판), 메틸에틸케톤퍼옥시사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드류, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-쿠밀퍼옥사이드, α'-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 이소부틸퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, m-트리오이레퍼옥사이드, 디-이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시카보네이트, 디-에톡시이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시카보네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시2-에틸헥사레이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸-옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 디-t-부틸퍼옥시이소프탈레이트, t-부틸퍼옥시알릴카보네이트, 이소아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디-t-부틸퍼옥시헥사하이드로테레프탈레이트, t-부틸퍼옥시아젤레이트 등을 들 수 있다.

비닐계 중합체는, 유리전이온도가 40 ∼ 90 ℃ 이며, 수평균분자량 (Mn) 이 1500 ∼ 50000, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 10000 ∼ 5000000 인 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 유리전이온도가 45 ∼ 85 ℃ 이며, Mn 이 2000 ∼ 20000, Mw 이 15000 ∼ 3000000 인 것이 좋다.

이들 비닐계 중합체의 OH 가는 50 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 OH 가가 30 이하이다.

폴리에스테르계 중합체를 구성하는 단량체로서는 이하의 것을 들 수 있다.

2 가의 알코올 성분으로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 2-에틸1,3-헥산디올, 수소화 비스페놀 A, 또는 비스페놀 A 와 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜과의 에테르 화합물을 들 수 있다.

폴리에스테르 수지를 가교시키기 위해 3가 이상의 알코올을 병용하는 것이 바람직하다. 3가 이상의 다가 알코올로서는, 소르비톨, 1,2,3,6-헥산테트롤, 1,4-소르비탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜타트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메티롤에탄, 트리메티롤프로판, 1,3,5-트리히드록시벤젠 등을 들 수 있다.

산성분으로는, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 벤젠디카르본산류 또는그 무수물 또는 그 저급 알킬에스테르, 숙신산, 아디프산, 세바신산; 아젤라인산 등의 알킬디카르본산류 또는 그 무수물, 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸말산, 메사콘산 등의 불포화 이염기산, 말레인산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 알케닐숙신산 무수물 등의 불포화 이염기산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 3가 이상의 다가 카르본산 성분으로는, 트리메트산, 피로메트산, 1,2,4-벤젠트리카르본산, 1,2,5-벤젠트리카르본산, 2,5,7-나프탈렌트리카르본산, 1,2,4-나프탈렌트리카르본산, 1,2,4-부탄트리카르본산, 1,2,5-헥산트리카르본산, 1,3-디카르복실-2-메틸-2-메틸렌카르복시프로판, 테트라(메틸렌카르복실)메탄, 1,2,7,8-옥탄테트라카르본산, 엔폴 삼량체산, 및 이들의 무수물, 저급 알킬에스테르 등을 들 수 있다.

중합 후에 얻어진 폴리에스테르 수지는, 유리전이점이 40 ∼ 90 ℃ 이며, 수평균분자량 (Mn) 이 1500 ∼ 50000, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 10000 ∼ 5000000 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 유리전이점이 45 ∼ 85 ℃ 이며, Mn 이 2000 ∼ 20000, Mw 가 15000 ∼ 3000000 이다.

또한, 수지의 OH 가가 50 이하, 바람직하게는 OH 가가 30 이하인 것이 좋다.

본 발명에서는 비닐계 중합체 성분 및/또는 폴리에스테르 수지 성분 중에, 양 수지 성분과 반응할 수 있는 단량체 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지 성분을 구성하는 단량체중 비닐계 공중합체와 반응할 수 있는 것으로는, 예컨대 프탈산, 말레인산, 시트라콘산, 이타콘산 등의 불포화 디카르본산 또는 그 무수물 등을 들 수 있다. 비닐계 공중합체 성분을 구성하는 단량체로는, 카르복실기 또는 히드록시기를 가진 것 또는, 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르류를 들 수 있다.

폴리에스테르계 중합체 또는 비닐계 중합체와 같은 결착수지는, 산가가 5 ∼ 50 을 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 산가가 6 ∼ 45 를 갖는 결착수지이다.

또한, 상이한 결착수지를 2 종 이상 사용해도 되고, 그 경우, 산가가 5 ∼ 50 을 갖는 수지를 60 중량 % 이상 가지는 것이 바람직하다.

착색제로는 흑색 토너의 경우, 이성분 현상용 및 비자성 일성분 현상용이며 일반적으로 흑색 또는 청색의 염료 또는 안료입자가, 자성 일성분 현상용으로는 각종 자성체가 사용된다.

흑색 또는 청색의 안료로는, 카본블랙, 아닐린블랙, 아세틸렌블랙, 프탈로시아닌블루, 인단스렌블루 등이 있다.

흑색 또는 청색의 염료로는 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료, 크산텐계 염료, 메틴계 염료 등을 들 수 있다.

어떤 경우도, 정착후 화상의 광학반사농도를 유지하기 위해 필요한 양이 사용되고, 수지 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 20 중량부, 바람직하게는 2 ∼ 12 중량부의 첨가량이 바람직하다.

착색 목적의 자성체로서 사용되는 재료로는, 철, 니켈, 코발트 등의 금속 미분말, 철, 연, 마그네슘, 안티몬, 베리륨, 비스무스, 카드뮴, 칼슘, 망간, 세렌, 티탄, 텅스텐, 바나듐, 코발트, 구리, 알루미늄, 니켈, 아연 등의 금속의 합금, 산화 알루미늄, 산화철, 산화티탄 등의 금속산화물, 철, 망간, 니켈, 코발트, 아연 등의 페라이트, 질화바나듐, 질화크롬 등의 질화물, 탄화텅스텐, 탄화규소 등의 탄화물, 및 이들 혼합물 등을 사용할 수 있다. 자성체로는 마그네타이트, 헤마타이트, 페라이트 등의 산화철이 바람직하다. 이들 자성재료는 토너의 대전성에도 영향이 크지만, 본 발명의 전하제어제에서는, 이들 자성재료에 관계없이 양호한 대전성능을 부여한다.

본 발명의 토너는, 그 대전성을 더욱 안정화시키기 위해 필요에 따라 다른 종류의 전하제어제를 병용해서 사용해도 되고, 전하제어제로서 총합계는, 결착수지 100 중량부당 0.1 ∼ 10 중량부, 바람직하게는 0.2 ∼ 5 중량부 사용하는 것이 바람직하다.

이 경우의 전하제어제로는, 이하의 것을 들 수 있다.

예컨대, 부대전성의 전하제어제로서 유기 금속 착체, 킬레이트 화합물, 유기 금속염을 들 수 있고, 구체적으로는, 모노아조금속 착체, 방향족 히드록시카르본산, 방향족 디카르본산 화합물의 금속 착체 또는 금속염을 들 수 있고, 그 외에는, 방향족 하이드록시카르본산, 방향족 모노 및 폴리카르본산 및 그 무수물, 그 에스테르류, 비스페놀의 페놀 유도체류를 들 수 있다. 또한, 안정성을 향상할 목적으로 정대전성의 전하제어제를 병용해도 되고, 이 경우, 니그로신 염료, 아진 염료, 트리페닐메탄계 염료, 4 차 암모늄염, 4 차 암모늄염을 측쇄에 갖는 수지를 사용할 수 있다.

본 발명의 토너를 자성 토너로서 사용하는 경우, 자성 토너에 포함되는 자성재료로는, 마그네타이트, 헤마타이트, 페라이트와 같은 산화철, 및 다른 금속산화물을 포함하는 산화철; Fe, Co, Ni 와 같은 금속, 또는 이들 금속과 Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W, V 와 같은 금속과의 합금, 및 이들 혼합물 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 자성재료로는, 사삼산화철 (Fe₃O₄), 삼이산화철 (γ-Fe₂O₃), 산화철아연 (ZnFe₂O₄), 산화철 이트륨 (Y₃Fe₅O₁₂), 산화철 카드뮴 (CdFe₂O₄), 산화철 가드륨 (Gd₃Fe₅O₁₂), 산화철구리 (CuFe₂O₄), 산화철연 (PbFe₁₂O), 산화철니켈 (NiFe₂O₄), 산화철네오딤 (NdFe₂O), 산화철 바륨 (BaFe₁₂O₁₉), 산화철마그네슘 (MgFe₂O₄), 산화철망간 (MnFe₂O₄), 산화철란탄 (LaFeO₃), 철분 (Fe), 코발트분 (Co), 니켈분 (Ni) 등을 들 수 있고, 상술한 자성재료를 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용한다. 특히 바람직한 자성재료는, 사삼산화철 또는 γ-삼이산화철의 미분말이다.

이들 강자성체는 평균입경이 0.1 ∼ 2 ㎛ (보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.5 ㎛) 이며, 10K 엘스테드 인가에서의 자기특성이 항자력 20 ∼ 150 엘스테드, 포화 자화 50 ∼ 200 emu/g (바람직하게는 50 ∼ 100 emu/g), 잔류자화 2 ∼ 20 emu/g 인 것이 바람직하다.

결착수지 100 중량부에 대해, 자성체 10 ∼ 200 중량부, 바람직하게는 20 ∼ 150 중량부 사용하는 것이 좋다.

자성체 외에도, 자성 토너로 사용되는 착색제로는, 카본블랙, 티탄화이트나 기타 안료 및/또는 염료를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 토너를 자성 칼라토너로서 사용하는 경우에는, 염료로는, C.I.다이렉트 레드 1, C.I.다이렉트 레드 4, C.I.어시드 레드 1, C.I.베이직 레드 1, C.I.모던트 레드 30, C.I.다이렉트 블루-1, C.I.다이렉트 블루-2, C.I.어시드 블루-9, C.I.어시드 블루-15, C.I.베이직 블루-3, C.I.베이직 블루-5, C.I.모던트 블루-7, C.I.다이렉트 그린 6, C.I.베이직 그린 4, C.I.베이직 그린 6 등이 있고, 안료로는, 미네랄 패스트 옐로, 네이블 옐로, 나프톨 옐로 S, 한자 옐로 G, 퍼머넨트 옐로 NCG, 타트라진 레이크, 몰리브덴 오렌지, 퍼머넨트 오렌지 GTR, 피라졸론 오렌지, 벤지딘 오렌지 G, 카드뮴 레드, 퍼머넨트 레드 4R, 워칭 레드 칼슘염, 에오신 레이크, 블리리안트카민 3B, 망간 보라, 패스트 바이올렛 B, 메틸바이올렛 레이크, 코발트 블루, 알칼리블루 레이크, 빅토리아 블루 레이크, 프탈로시아닌 블루, 패스트 스카이블루, 인댄스렌 블루 BC, 피그먼트 그린 B, 마라카이트 그린 레이크, 파이널 옐로 그린 G 등이 있다.

본 발명의 토너를 이성분 풀칼라용 비자성 토너로서 사용하는 경우에는, 착색제로서, 다음과 같은 것을 들 수 있다.

마젠타용 착색안료로는, C.I.피그먼트 레드 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, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209, C.I.피그먼트 바이올렛19, C.I.배트 레드 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 등을 들 수 있다.

상기 안료를 단독으로 사용해도 관계없지만, 염료와 안료와 병용하여 그 선명도를 향상시키는 편이 풀칼라 화상의 화질 면에서 보다 바람직하다.

마젠타용 염료로는, C.I.솔벤트 레드 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I.데이스버스 레드 9, C.I.솔벤트 바이올렛 8, 13, 14, 21, 27, C.I.데이스버스 바이올렛 1 등의 유용염료, C.I.베이직 레드 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, C.I.베이직 바이올렛 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 등의 염기성 염료를 들 수 있다.

시안용 착색안료로는, C.I.피그먼트 블루 2, 3, 15, 16, 17, C.I.배트 블루 6, C.I.아시드 블루 45 또는 프탈로시아닌 골격에 프탈이미드 메틸기를 1 ∼ 5 개 치환한 구리 프탈로시아닌 안료이다.

옐로용 착색안료로는, C.I.피그먼트 옐로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83, C.I.배트 옐로 1, 3, 20 등을 들 수 있다.

비자성 토너의 착색제의 사용량은 결착수지 100 중량부에 대해, 0.1 ∼ 60 중량부, 바람직하게는 0.5 ∼ 50 중량부이다.

정착개량목적으로 사용되는 이형제로는, 저분자량 폴리알킬렌, 저분자량 폴리프로필렌, 저분자량 폴리에틸렌, 파라핀 왁스 및 그 유도체, 마이크로 크리스탈린 왁스 및 그 유도체, 피셔트롭슈 왁스 및 그 유도체, 폴리올레핀 왁스 및 그 유도체, 텔펜수지 및 그 유도체, 칼나바 왁스 및 그 유도체 등으로, 유도체에는 산화물이나, 비닐계 단량체와의 블록 공중합체, 그랜트 변성체를 포함한다.

또한, 저온영역으로부터 고온 영역에 걸쳐, 보다 왁스 첨가의 효과를 발휘시키기 위해 2 종류 이상의 왁스를 함유하는 토너도 사용할 수 있다.

이 경우, 사용되는 왁스는, 시차열분석 (DSC) 으로 측정되는 흡열피크를 2 개 이상 가지며, 흡열량이 가장 큰 피크가 그 다음에 큰 피크보다도 저온측에 있는 것이 좋다. 이러한 왁스로는, 각각 다른 흡열피크를 갖는 2 종류 이상의 왁스를 병용해도 되고, 2 개 이상의 DSC 피크를 갖는 혼합물을 왁스로서 이용해도 된다.

그 왁스는 DSC 로 측정되는 흡열피크를 2 개 갖는 것이 바람직하고, 나아가서는 2 개의 피크가 5 ∼ 15 ℃ 의 온도차를 갖는 것이 바람직하다. 온도차가 5 ℃ 미만에서는 상술한 효과를 충분히 얻기 어렵고, 또 15 ℃ 를 초과하면 저온측 성분이 보존성에 바람직하지 않은 영향을 미치거나, 또는 고온측 성분이 정착성을 저해하기 때문이다. 또한, 2 개의 흡열 피크가 너무 온도차가 있는 경우에는, 두 성분의 토너중에서의 분산성 ·유리성이 다르기 때문에, 본 발명과 같은 소입경의 토너에서는 불균일한 왁스 성분의 분산의 영향을 받아, 대전성능에의 악영향이 나오는 경우가 있다.

이 경우의 왁스는, 하기 화학식 8 으로 표시되고, (식중, R 은 탄화수소기를 나타내고, Y 는 수산기, 카르복실기, 알킬에테르기, 에스테르기, 술포닐기를 나타낸다) GPC (겔 투과 크로마토그래프) 에 의한 중량 평균 분자량 (Mw) 이 3000 이하인 화합물을 함유하는 것이다.

R-Y (8)

구체적인 화합물예로는,

(A) CH₃(CH₂)_nCH₂OH (n = 약 20 ∼ 약 1300)

(B) CH₃(CH₂)_nCH₂COOH (n = 약 20 ∼ 약 300)

(C) CH₃(CH₂)_nCH₂OCH₂(CH₂)_mCH₃(n = 약 20 ∼ 약 2000, m = 0 ∼ 약 100) 등을 들 수 있다. 상기 화합물 (B), (C) 는 화합물 (A) 의 유도체이며, 주쇄는 직쇄상의 포화 탄화수소이다. 상기 화합물 (A) 로부터 유도되는 화합물이라면, 상기 예에 나타낸 이외의 것이라도 사용할 수 있다.

상기 화합물 중에서도 특히 (A) 로 표시되는 고분자 알코올을 주성분으로 한 왁스는, 그 효과가 높아 바람직하다. 상기 왁스는 미끄럼성이 좋고, 특히 내오프셋성이 우수하다. 또한, 토너를 소입경화했을 때는, 왁스를 균일분산시키는 것이 더욱 중요해지는데, 상기 왁스는, 토너의 결착수지 성분과의 상호작용을 가지며, 또한 왁스 자신의 결정성이 그다지 높지 않기 때문에, 토너중에 보다 균일하게 분산시킬 수 있다.

이들 왁스는, 결착수지 100 중량부에 대해, 0.5 중량부 이상 20 중량부 이하에서 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명이 토너에는, 유동성 향상제를 첨가해도 된다. 유동성 향상제는, 토너 표면에 첨가함으로써, 유동성이 첨가 전후를 비교하면 증가할 수 있는것인, 예컨대 플루오르화 비닐리덴 미분말, 폴리테트라플루오로에틸렌 미분말과 같은 불소계 수지분말, 습식제법 실리카, 건식제법 실리카와 같은 미분말 실리카, 미분말 산화티탄, 미분말 알루미나, 그들을 실란 커플링제, 티탄커플링제, 실리콘 오일에 의해 표면처리 를 실시한 처리 실리카, 처리 산화티탄, 처리 알루미나가 있다.

바람직한 유동성 향상제로는, 규소 할로겐 화합물의 증기상 산화에 의해 생성된 미분체이며, 이른바 건식법 실리카 또는 흄드 실리카라 칭해지는 것이다. 예컨대, 사염화 규소가스의 산수소불꽃중에서의 열분해 산화반응을 이용하는 것으로, 기초가 되는 반응식은 다음과 같다.

SiCl₂+ 2H₂+ O₂→SiO₂+ 4HCl

이 제조공정에 있어서, 염화알루미늄 또는 염화티탄 등의 다른 금속 할로겐 화합물을 규소 할로겐 화합물과 함께 사용함으로써 실리카와 다른 금속산화물의 복합 미분체를 얻는 것도 가능하며, 실리카로는 그들도 포함한다. 그 입경은, 평균의 일차 입경으로서, 0.001 ∼ 2 ㎛ 의 범위내인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.002 ∼ 0.2 ㎛ 의 범위내의 실리카 미분체를 사용하는 것이 좋다.

규소 할로겐 화합물의 증기상 산화에 의해 생성된 시판하는 실리카 미분체로는, 예컨대 이하와 같은 상품명으로 시판되고 있는 것이 있다.

AER0SIL 130 (일본 아에로실사 제조), AEROSIL 200 (일본 아에로실사 제조), AER0SIL 300 (일본 아에로실사 제조), AER0SIL 380 (일본 아에로실사 제조),AER0SIL TT600 (일본 아에로실사 제조), AER0SIL MOX170 (일본 아에로실사 제조), AER0SIL MOX80 (일본 아에로실사 제조), AER0SIL COK84 (일본 아에로실사 제조), Ca-O-SiL M-5 (CABOT 사 제조), Ca-O-SiL MS-7 (CABOT 사 제조), Ca-O-SiL MS-75 (CABOT 사 제조), Ca-O-SiL HS-5 (CABOT 사 제조), Ca-O-SiL EH-5 (CABOT 사 제조), Wacker HDK N20 V15 (WACKER-CHEMIEGMBH 사 제조), N20E (WACKER-CHEMIEGMBH 사 제조), T30 (WACKER-CHEMIEGMBH 사 제조), T40 (WACKER-CHEMIEGMBH 사 제조), D-CFineSilica (다우코닝 사), Fransol (Fransil 사) 등이 시판되고 있다.

또한, 이 규소할로겐 화합물의 기상 산화에 의해 생성된 실리카 미분체에 소수화(疎水化) 처리한 처리 실리카 미분체가 보다 바람직하다. 이 처리 실리카 미분체에서 메탄올적정시험에 의해 측정된 소수화도가 30 ∼ 80 의 범위의 값을 나타내도록 실리카 미분체를 처리한 것이 특히 바람직하다.

소수화방법으로는 실리카 미분체와 반응 또는 물리흡착하는 유기 규소 화합물 등으로 화학적 처리 함으로써 부여된다. 바람직한 방법으로는 규소할로겐 화합물의 증기상 산화에 의해 생성된 실리카 미분체를 유기 규소 화합물로 처리한다.

유기 규소 화합물로서는, 헥사메틸디실란, 트리메틸실란, 트리메틸크롤실란, 트리메틸에특시실란, 디메틸디크롤실란, 메틸트리크롤실란, 알릴디메틸크롤실란, 알릴페닐디크롤실란, 벤질디메틸크롤실란, 브롬메틸디메틸크롤실란, α-크롤에틸트리크롤실란, ρ-크롤에틸트리크롤실란, 크롤메틸디메틸크롤실란, 트리올가노실릴메르캅텐, 트리메틸실릴메르캅텐, 트리올가노실릴아크릴레이트비닐디메틸아세톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 헥사메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라메틸디실록산 및 1 분자당 2 내지 12 개의 실록산단위를 가지고, 말단에 위치하는 단위에 각각 1 개당의 Si 에 결합한 수산기를 함유하는 디메틸폴리실록산 등이 있다. 또한, 디메틸실리콘 오일과 같은 실리콘 오일을 들 수 있다. 이들은 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.

유동성 향상제는 BET 법으로 측정한 질소흡착에 의한 비표면적이 30 m²/g 이상, 바람직하게는 50 m²/g 이상인 것이 양호한 결과를 나타낸다. 토너 100 중량부에 대해 유동성 향상제 0.01 ∼ 8 중량부, 바람직하게는 0.1 ∼ 4 중량부 사용하는 것이 좋다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너에는 이외의 첨가제로서 감광체ㆍ캐리어의 보호, 클리닝성의 향상, 열특성ㆍ전기특성ㆍ물리특성의 조정, 저항조정, 연화점조정, 정착율향상 등을 목적으로 각종 금속비누, 불소계계면활성제, 프탈산디옥틸, 도전성부여제로서 산화주석, 산화아연, 카본블랙, 산화안티몬 등이나, 산화티탄, 산화알루미늄, 알루미나 등과 같은 무기 미분체 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다. 또한, 이들의 무기 미분체는 필요에 따라 소수화해도 된다.

또한, 테플론, 스테아르산아연, 폴리플루오르화비닐리덴 등의 활제(滑劑), 산화세슘, 탄화규소, 티탄산스트론튬 등의 연마제, 케이킹방지제, 또한 토너 입자와 역극성의 백색미립자 및 흑색미립자를 현상성 향상제로서 소량 사용할 수도 있다.

이들의 첨가제는 대전량 컨트롤 등의 목적으로 실리콘 바니쉬, 각종 변성 실리콘 바니쉬, 실리콘 오일, 각종 변성 실리콘 오일, 실란 커플링제, 관능기를 갖는 실란 커플링제, 그 외의 유기 규소 화합물 등의 처리 제, 또는 다양한처리 제로 처리 하는 것도 바람직하다.

이상과 같은 첨가제를 토너와 함께, 헨쉘 믹서, 볼 밀 등과 같은 혼합기로 충분히 혼합 교반하고, 토너 입자표면에 균일하게 외처리 함을써 목적으로 하는 정전하상 현상용 토너를 얻을 수 있다.

본 발명의 전하제어제는 열적으로도 안정하고 전자사진 프로세스시에 열적변화를 받지 않고, 안정된 대전특성을 유지할 수 있고, 또한 어떠한 결착수지에도 균일하게 분산하기 때문에, 프레시 토너의 대전분포가 매우 균일한 특징을 갖고 있으므로, 본 발명의 토너는 미전사, 회수토너 (폐토너) 에서도 프레시 토너와 비교하여 포화 마찰대전량, 대전분포 모두 변화는 거의 관찰되지 않지만, 본 발명의 정전하상 현상용 토너에서 나오는 폐토너를 재이용할 경우는 지방족디올을 함유하는 폴리에스테를수지를 결착수지로 선택하거나, 금속가교된 스티렌아크릴공중합체를 결착수지로 하고, 이에 다량의 폴리올레핀를 첨가한 방법으로 토너를 제조함으로써 프레시 토너와 폐토너의 격차를 또한 작게할 수 있다.

이성분 현상제로서 본 발명의 토너를 사용하는 경우, 캐리어로서는 미소한 유리알, 철분, 페라이트분, 니켈분, 자성 입자를 분산한 수지입자의 바인더형 캐리어나, 표면을 폴리에스테르계수지, 불소계수지, 비닐계수지, 아크릴계수지, 실리콘계수지 등으로 피복한 수지코팅캐리어 등이 사용된다.

캐리어의 입경은 4 ∼ 200 ㎛ 의 범위인 것을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 10 ∼ 150 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ∼ 100 ㎛ 이다.

이성분 형상제에서는 캐리어 100 중량부에 대하여, 토너 1 ∼ 200 중량부로 사용하는 것이 바람직하고, 캐리어 100 중량부에 대하여, 토너 2 ∼ 50 중량부로 사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 토너는 화상형성방법의 하나인 일성분 현상방식으로 사용할 수 있다. 일성분 현상방식이란, 현상롤러라 칭해지는 토너 담지체의 표면에 토너를 도포하고, 이것을 감광체 표면과 접촉 또는 비접촉으로 현상하는 방법의 현상 유니트를 가리킨다. 이때, 토너는 자성이어도 비자상이어도 된다. 현상롤러의 재질이 중저항영역에 저항제어되어 감광체 표면과의 도통을 방지하면서 전계를 유지하거나, 또는 도전성롤러의 표면층에 박막의 유전층을 형성하는 방법에도 이용할 수 있다. 또한 도전성 롤러상에 감광체 표면에 대향하는 측을 절연성 물질에 의해 피복한 도전성 수지슬리브 또는 절연성 슬리브로 감광체에 대향하지 않는 측에 도전층을 형성한 현상방식에도 적용할 수 있다.

본 발명의 토너에서, 일성분접촉현상법을 사용하는 경우, 그 토너를 담지하는 롤러 표면과 감광체의 주속 동방향으로 회전할 수도 있고, 역방향으로 회전할 수도 있고, 주속비 (롤러의 주속도/감광체의 주속도) 는 높을 수록, 현상부위로 공급되는 토너량은 많고, 잠상(潛像)에 대하여 토너의 탈착빈도가 많아지고, 불필요한 부분은 빼고, 필요한 부분에는 부여되는 반복에 의해, 잠상에 충실한 화상이 얻어짐으로써, 본 발명의 토너에 적용하는 방식에서도 주속비가 높은 쪽이 바람직하다.

본 발명의 토너는 토너 담지체와 정전하 잠상 지지체가 비접촉인 경우도, 토너는 자성이어도 비자성이어도 사용할 수 있다. 통상, 비접촉상태에서의 현상을 행할 경우는 토너가 일정간격의 공간을 비상함으로써 현상되므로, 현상제와 잠상 지지체의 사이에 전계를 발생시킬 필요로 직류전계를 가하는 경우가 일반적이지만, 에지부분이나 전체화상의 현상성이 우수한, 보다 신선한 화상으로 현상하기 위해 교류를 중첩시키는 방식에 적용할 수도 있다.

본 발명의 토너에 사용할 수 있는 현상방식에서, 일성분현상방식에서는 토너 담지체로서 강체롤러를 사용하는 경우, 감광체를 밸트와 같은 플렉시블한 구성인 것으로도 사용할 수 있고, 또한 탄성롤러의 사용도 가능하다. 현상롤러인 토너 담지체로서 도전성의 물질을 사용하는 경우, 현상롤러의 저항율은 10¹∼ 10¹²Ωㆍ㎝ 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10²∼ 10⁹Ωㆍ㎝ 의 범위이다.

또한, 본 발명에서의 토너의 현상시에는 토너의 총대전량을 컨트롤하는 의미에서 토너 담지체의 표면을 도전성미립자 및/또는 활제를 분산한 수지층으로 피복하는 것도 바람직하다.

본 발명의 토너를 이성분 현상법에 대하여 적용하는 경우를 구체적으로 설명한다. 이성분현상방식이란, 토너와 캐리어 (대전부여재 및 토너반송재로서의역할을 하는 것) 를 사용하는 방식이며, 캐리어는 자성재나 유리알이 사용된다. 현상제 (토너 및 캐리어) 는 현상제교반부재에 의해 교반됨으로써, 소정의 전하량을 발생시키고, 마그넷 롤러에 의해 현상부위까지 반송된다. 마그넷 롤러상에서는 자력에 의해, 롤러 표면에 현상재가 지지되고, 현상재 규제판 등에 의해 적당한 높이로 층규제된 자기브러쉬를 형성한다. 현상제는 현상롤러의 회전에 따라, 롤러상을 이동하고, 정전하 잠상 지지체와 접촉 또는 일정한 간격으로 비접촉상태로 대향시키고, 잠상을 현상가시화한다. 비접촉상태에서의 현상의 경우는, 통상, 현상제와 잠상지지체 사이에 직류전계를 발생시킴으로써 토너가 일정간격의 공간을 비상하는 구동력을 얻을 수 있지만, 보다 선명한 화상으로 현상하기 위해, 교류를 중첩시키는 방식에도 적용할 수 있다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너에 적용하는 화상형성장치에 사용되는 감광체의 바람직한 양태의 하나를 이하에 예시한다.

도전성기체로서는 알루미늄ㆍ스텐레스 등의 금속, 알루미늄금속ㆍ산화인듐-산화석합금 등에 의한 피막층을 갖는 플라스틱, 도전성입자를 합침시킨 종이ㆍ플라스틱, 도전성폴리머를 갖는 플라스틱 등의 원통형상 실린더 및 필름이 사용된다.

이들 도전성기체상에는 감광층의 접착성 향상ㆍ도공성개량ㆍ기체의 보호ㆍ기체상에 존재하는 결함의 피복, 흑체로부터의 전하주입성 개량, 감광층의 전기적 파괴에 대한 보호 등을 목적으로 언더층을 형성해도 된다. 언더층은, 폴리비닐알코올, 폴리-N-비닐이미다졸, 폴리에틸렌옥시드, 에틸셀룰오스, 메틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산코폴리머, 폴리비닐부티랄, 페놀수지, 카제인, 폴리아미드, 공중합나일론, 아교, 젤라틴, 폴리우레탄, 산화알미늄 등의 재료에 따라 형성된다. 그 막두께는 통상 0.1 ∼ 10 ㎛, 바람직하게는 0.1 ∼ 3 ㎛ 정도이다.

전하발생층은 아조계 안료, 프타로시아닌계 안료, 인디고계 안료, 페릴렌계 안료, 다환퀴논계 안료, 스쿠와릴륨 색소, 피릴륨 염류, 티오피릴륨 염류, 트리페닐메탄계색소, 세렌, 비정질실리콘 등의 무기물질 등의 전하발생물질을 적당한 결착제로 분산하여 도공하거나, 또는 증착 등에 의해 형성된다. 그 중에서도 프타로시아닌계 안료가 바람직하다. 결작제의 양은 전하발생층중에 80 중량 % 이하, 바람직하게는 0 ∼ 40 중량 % 가 바람직하다. 또한, 전하발생층의 막두께는 5 ㎛ 이하, 특히 0.05 ∼ 2 ㎛ 가 바람직하다.

전하수송층은, 전계의 존재하에서 전하발생층으로부터 전하캐리어를 수취하여, 이것을 수송하는 기능을 한다. 전하수송층은 전하수송물질을 필요에 따라 결착수지와 함께 용제중에 용해하고, 도공함으로써 형성되고, 그 막두께는 일반적으로는 5 ∼ 40 ㎛ 이다. 전하수송물질로서는 주쇄 또는 측쇄에 비페닐렌, 안트라센, 피렌, 페넌트렌 등의 구조를 갖는 다환방향족화합물, 인돌, 카르바졸, 옥사디아졸, 피라졸린 등의 함질소환식 화합물, 히드라존화합물, 스티릴화합물, 세렌, 세렌-텔루루, 비정질실리콘, 황화카드늄 등을 들 수 있다.

이들 전하수송물질 등을 분산시키는 결착수지로서는, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리메타크릴산에스테르, 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드수지 등의 수지, 폴리-N-비닐카르바졸, 폴리비닐안트라센 등의 유기광도전성폴리머 등을 들 수 있다.

또한, 표면층으로서 보호층을 형성해도 된다. 보호층의 수지로서는, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 에폭시수지, 페놀수지, 또는 이들 수지의 경화제 등이 단독 또는 2 종 이상 조합되어 사용된다. 또한, 보호층의 수지중에 도전성미립자를 분산해도 된다. 도전성 미립자의 예로서는 금속, 금속산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 산화아연, 산화티탄, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화비스무스, 산화주석피막산화티탄, 주석피막산화인듐, 안티몬피막산화주석, 산화질코늄 등의 초미립자가 있다. 이들은 단독으로 사용해도, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 일반적으로 보호층에 입자를 분산시키는 경우, 분산입자에 의한 입사광의 산란을 방지하기 위해 입사광의 파장보다도 입자의 입경이 작은 것이 필요하며, 보호층에 분산되는 도전성, 절연성 입자의 입경으로서는 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 보호층중에서의 함유량은 보호층 총중량에 대하여 2 ∼ 90 중량 % 이 바람직하고, 5 ∼ 80 중량 % 이 보다 바람직하다. 보호층의 막두께는 0.1 ∼ 10 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 7 ㎛ 가 보다 바람직하다.

표면층의 도공은, 수지분산액을 스프레이 코팅, 빔 코팅 또는 침투 (딥핑) 코팅함으로써 행할 수 있다.

이들 감광체의 대전방법으로서는, 코로트론 또는 스코로트론 등이라 칭해지는 공지된 코로나대전방법이 사용되고 있는 외에, 핀전극을 사용한 방법 등도 사용할 수 있다. 또한, 다음에 나타내는 직접적 대전법도 동일하게 사용할 수 있다.

직접적 대전수단으로서는, 대전 블레이드를 사용하는 방법이나, 도전성 브러쉬를 사용하는 방법이 있다. 이들 접촉대전수단은, 고전압이 불필요해지거나 오존발생을 감소시키느 효과가 있다.

감광체 직접적 대전부재로서는 롤러 또는 블레이드의 경우, 도전성기재로서, 철, 구리, 스테인레스 등의 금속, 카본분산수지, 금속 또는 금속산화물분산수지 등이 사용되고, 그 형상으로서는 봉형상, 판형상 등을 사용할 수 있다. 예컨대, 탄성롤러의 구성으로서는, 도전성기재상에 탄성층, 도전층, 저항층을 형성한 것이 사용되고, 롤러탄성층으로서는, 클로로프렌고무, 인프렌고무, EPDM 고무, 폴리우레탄고무, 에폭시고무, 부틸고무 등의 고무 또는 수폰지나, 스티렌부타디엔서모플라스틱엘라스토머, 폴리우레탄계 서모플라스틱엘라스토머, 폴리에스테르계 서모플라스틱엘라스토머, 에틸렌-아세트비서모플라스틱엘라스토머 등의 서모플라스틱엘라스토머 등으로 형성할 수 있고, 도전층으로서는, 체적저항율을 10⁷Ωㆍ㎝ 이하, 바람직하게는 10⁶Ωㆍ㎝ 이하이다. 예컨대, 금속증착막, 도전성입자분산수지, 도전성수지 등이 사용되고, 구체적으로는 알루미늄, 인듐, 니켈, 구리, 철 등의 증착막, 도전성입자분산수지의 예로서는, 카본, 알루미늄, 니켈, 산화티탄 등의 도전성입자를 우레탄, 폴리에스테르, 아세트산비닐염화비닐공중합체, 폴리메타크릴산메틸 등의 수지중에 분산한 것 등을 들 수 있다. 도전성수지로서는 4 차 암모늄염함유포리메타크릴산메틸, 폴리비닐아닐린, 폴리비닐피롤, 폴리디아세틸렌, 폴리에틸렌이민 등을 들 수 있다. 저항층은, 예컨대, 체적저항율이 10⁶∼ 10¹²Ωㆍ㎝층이며, 반도성수지, 도전성 입자 분산절연수지 등을 사용할 수 있다. 반도성수지로서는, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 메톡시메틸화나일론, 에톡시메틸화나일론, 공중합나일론, 폴리비닐히드린, 카제인 등의 수지가 사용된다.

도전성 입자 분산수지의 예로서는, 카본, 알루미늄, 산화인듐, 산화티탄 등의 도전성입자를 우레탄, 폴리에스테르, 아세트산비닐염화비닐공중합체, 폴리메타크릴산메틸 등의 절연성수지중에 소량 분산한 것 등을 들 수 있다.

대전부재로서의 브러쉬는, 일반적으로 사용되고 있는 섬유에 도전재를 분산시켜 저항조정된 것이 사용된다. 섬유로서는, 일반적으로 알려져 있는 섬유가 사용가능하며, 예컨대, 나일론, 아크릴, 레이온, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 도전재로서, 그것도 일반적으로 알려져 있는 도전재가 사용가능하며, 구리, 니켈, 철, 알루미늄, 금, 은 등의 금속 또는 산화철, 산화아연, 산화주석, 산화안티몬, 산화티탄 등의 금속산화물, 또한 카본블랙 등의 도전분을 들 수 있다. 또한, 이들 도전분은 필요에 따라 소수화, 저항조정의 목적으로 표면처리 가 실시될 수 있다. 사용시에는, 섬유와의 분산성이나 생산성을 고려하여 선택하여 사용한다. 브러쉬의 형상으로서는, 섬유의 두께가 1 ∼ 20 데니르 (섬유경 10 ∼ 500 ㎛ 정도), 브러쉬의 섬유의 길이는 1 ∼ 15 ㎜, 브러쉬 밀도는 1 평방인치당 1 만 ∼ 30 만개 (1 평방미터 당 1.5 ×100 ∼ 4.5 ×100 개 정도) 인 것이 바람직하게 사용된다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성방법에서 적용가능한 전사공정에 대하여 구체적으로 설명한다.

전사란, 감광체와 전사재를 통하여 현상화상을 전사재에 정전전사하는 것이지만, 접촉 또는 비접촉으로 행해진다.

비접촉의 전사방법으로는, 코로트론 또는 스코로트론 등이라 칭해지는 공지된 코로나대전방법에 의한 전사가 사용된다.

접촉전사에서의 전사수단으로서는, 전사롤러 또는 전사밸트를 갖는 장치가 사용된다. 전사롤러는 적어도 심금(芯金)과 도전성 탄성층으로 이루어지고, 도전성 탄성층은 카본 등의 도전재를 분산시킨 우레탄이나 EPDM 등의 체적저항율이 10¹∼ 10¹⁰Ωㆍ㎝ 의 범위의 탄성체가 사용된다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너는 감광체의 표면이 유기화합물을 사용하고 있는 화상형성장치에서 특히 유효하다. 일반적으로 유기화합물이 감광체의 표면층을 형성하고 있는 경우는, 무기재료를 사용한 다른 감광체보다도 토너 입자와의 접착성이 좋기 때문에, 전사성이 저하하는 경향이 강하고, 본 발명의 토너에서는 우수한 대전성 제어효과에 의해 토너의 전사잔여가 매우 적어 전사효율이 우수하다.

또한, 본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치에 사용되는 감광체의 표면물질의 예로서는, 실리콘수지, 염화비닐리덴, 에틸렌-염화비닐, 스티렌-아클릴로니트릴, 스티렌-메틸메타크릴레이트, 스티렌, 폴리에틸렌프탈레이트 및 폴리카보네이트 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고 다른 단량체 또는 전술한 결착수지간에서의 공중합체 및 블렌드체 등도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 토너는 직경이 50 ㎜ 이하인 소경의 감광체를 가지는 화상형성장치에 대해서도 유효하게 사용된다.

또한, 컬러화상을 형성하는 경우의 색겹침을 달성하기 위한 수단으로서는, 공지된 중간전사밸트를 사용할 수 있다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치에 사용되는 클리닝부재로서는, 블레이드, 롤러, 퍼브러쉬, 자기브러쉬 등을 사용해도 된다. 또한, 이들 클리닝부재의 2 종류 이상을 조합시켜 사용해도 된다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치에서, 정전하상지지체를 클리닝하는 방법으로서는, 다양한 방식을 채택할 수 있다.

효율적인 블레이드 클리닝에도 적용할 수 있지만, 이들 클리닝불량을 토너에 의해 간단하게 개선하는 수단으로서는, 미전사로 감광체상에 존재하는 토너의 대전을 과도하게 상승시키지 않고 적정하게 제어하는 것을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 정전하상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치에 사용하는 감광체 표면에 이형성을 부여하는 것도 바람직하고, 감광체 표면의 물에 대한 접촉각이 85 도 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 감광체 표면의 물에 대한 접촉각은 90 도 이상의 경우이다. 감광체 표면이 높은 접촉각을 가지는 것은 감광체 표면이 높은 이형성을 가지는 것을 의미하고, 이 효과에 의해, 전사잔여의 토너량을 현저하게 감소시킬 수 있고, 클리닝으로의 부하를 대폭적으로 감소시켜, 본 발명의 토너를 사용하면 더욱 클리닝불량의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치는 감광체 표면이 고분자 결착수지제를 주체로 구성되는 경우에도 유효하다. 예컨대, 세렌, 아모르퍼스실리콘 등의 무기감광체의 위에, 수지를 주체로 한 보호막을 형성하는 경우, 또는 기능분리형 유기 감광체의 전하수송층으로서, 전하수송재와 수지로 이루어진 표면층을 가지는 경우, 또한 그 위에 상기와 같은 보호층을 형성하는 경우 등이 있다.

이와 같은 표면층에 이형성을 부여하는 수단으로서는, 막을 구성하는 수지자체에 표면에너지가 낮은 것을 사용하거나, 폐수, 친유성을 부여하는 첨가제를 첨가하거나, 높은 이형성을 가지는 재료를 분산하는, 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 수지의 구조중에 불소함유기, 실리콘함유기 등을 도입하는, 계면활성제 등을 첨가하는, 불소원자를 함유하는 화합물, 즉, 폴리플루오르화에틸렌, 폴리플루오루화비닐리덴, 플루오르화카본 등으로 표면층을 구성하는 것 등을 들 수 있다. 이들 수단에 의해, 감광체 표면의 물에 대한 접촉각을 85 도 이상으로 할 수 있다.

85 도 미만에서는 내구에 의한 토너 및 토너 담지체의 열화가 생기기 쉽다. 이 중에서도 특히 폴리플루오르화에틸렌이 바람직하고, 특히, 함불소수지 등의 이형성 분말체의 최표면층으로의 분산이 바람직하다. 이들 분말체를 표면에 함유시키기 위해, 결착수지중에 이 분말체를 분산시킨 층을 감광체 최표면에 형성하거나, 또는 원래 수지를 주체로하여 구성되어 있는 유기 감광체라면 새롭게 표면층을 형성하지 않아도, 최상층에 이 분말체를 분산시키면 된다.

이 분말체의 표면층으로의 첨가량은 발명에 적합한 감도로 조정하는 데 적당하다.

결착수지로서 예컨대, 폴리카보네이트 수지ㆍ폴리에스테르 수지ㆍ폴리비닐부티랄수지ㆍ폴리스티렌 수지ㆍ아크릴 수지ㆍ메타크릴 수지ㆍ페놀수지ㆍ실리콘수지ㆍ에폭시수지ㆍ아세트산비닐수지 등을 들 수 있다.

전하발생층, 표면층 총중량에 대하여, 1 ∼ 60 중량 %, 또한 2 ∼ 50 중량 % 이 바람직하다. 1 중량 % 보다 적으면 전사잔여의 토너가 충분히 감소하지 않고, 전사잔여 토너의 클리닝효율도 충분하지 않고, 고스트방지효과가 불충분하며, 60 중량 % 를 초과하면 막의 강도가 저하하거나, 감광체로의 입사광량이 현저하게 저하하므로 바람직하지 않다. 또한, 이 분말체의 입경에 대해서는, 화질면에서 1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하다. 1 ㎛ 보다 크면 입사광의 산란으로 인해 라인의 잘림이 나빠져 실용적이지 않다. 한편, 현상 동시 클리닝 또는 클리너리스라 칭해진 기술이 일본 공개특허공보 평5-2287호에서 개시되어 있지만, 이와 같은 방법에서도 본 발명의 토너는 사용할 수 있다.

본 발명의 정전화상 현상용 토너에 적용할 수 있는 화상형성장치로서는, 종래 공지된 방식을 채택할 수 있는데, 예시하면, 열롤러에 의한 압착가열방식이나, 고속정착을 목적으로 한 플래시에 의한 정착을 들 수 있다.

가열롤러에 의한 압착가열방식은, 토너에 대해 이형성을 가지는 재료로 표면을 형성한 열롤러의 표면에, 피정착시트의 토너상면을 가압하에서 접촉하면서 통과시킴으로써 정착을 행하는 것이다. 이 방법은 열롤러의 표면과 피정착시트의 토너상이 가압하에서 접촉하기 때문에, 토너상을 피정착시트상에 융착할 때의 열효율이 매우 양호하여, 신속하게 정착을 행할 수 있고, 고속전자사진복사기에서 매우 유효하다.

열롤러에 의한 압착가열방식 대신에, 가열체에 대향 압접하고, 또한, 필름을 통하여 기록재를 이 가열체에 밀착시키는 가압부재로 이루어진 정착방식을 이용할 수 있다.

오프셋 개량을 목적으로 예컨대, 정착롤러 표면에 토너를 부착시키지 않기 위해, 롤러 표면을 불소계수지 등의 토너에 대하여 이형성이 우수한 재료로 형성함과 동시에, 그 표면에 또한 실리콘 오일등의 오프셋 방지용 액체를 공급하여 액체의 박막으로 롤러 표면을 피복하면 매우 효과가 높다.

정착성능을 향상시키기 위해, 열에 대해 유연한 토너를 사용한 경우에서는, 현상롤러정전하상지지체, 접촉대전부재 등으로의 부착이 생기기 쉽기 때문에, 토너중에 왁스성분 등의 저분자량성분을 함유시킬 수도 있다.

본 발명의 정전하 현상용 토너의 경우, 화상성과 토너의 생산성면에서 예컨대, 미크론사이저 (세이신가교오사 제조) 등의 레이저식 입도분포측정기를 사용한 측정에서 토너의 입자경이 체적기준의 평균입경으로 2 ∼ 15 ㎛ 의범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 3 ∼ 12 ㎛ 의 범위이다. 15 ㎛ 를 초과하는 평균입경이 되면 해상도나 선예성(鮮銳性)에 문제가 발생하고, 또한 2 ㎛ 미만의 평균입경에서는 해상성은 양호해지지만, 토너제조시의 수율악화로 인한 고비용의 문제나 기내에서의 토너비산, 피부침투 등의 건강에 대한 장애가 생기는 경향이 있다.

토너의 입도분포에 관하여, 본 발명의 정전하 현상용 토너의 경우, 예컨대콜터 카운터 (콜터사 제조 TA-Ⅱ) 의 입도 측정에 의해, 2 ㎛ 이하의 입자가 개수 기준으로 10 ∼ 90 % 의 범위인 것이 바람직하고, 12.7 ㎛ 이상의 함유량이 체적기준으로 0 ∼ 30 % 인 것이 바람직하다.

본 발명의 정전하 현상용 토너의 경우, 토너의 비표면적은, 탈흡착가스를 질소로 한 BET 비표면적측정에서, 1.2 ∼ 5.0 m²/g 의 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 3.0 m²/g 이다. 측정은 예컨대, BET 비표면적측정장치 (시마즈사 제조, FlowSorbⅡ2300) 를 사용하며, 50 ℃ 에서 30 분간 토너 표면의 흡착가스를 탈리한 후, 액체질소에 의해 급냉하여 질소가스를 재흡수, 또 다시 50 ℃ 로 승온하여, 이때의 탈가스량에서 구한 값으로 정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너의 경우, 겉보기비중 (부피밀도) 은, 예컨대 파우더 테스터 (호소가와미크론사 제조) 를 사용하여, 이 측정장치에 부속용기를 사용하여, 이 측정장치의 취급설명서에 따라 측정하였다. 비자성 토너의 경우는 0.2 ∼ 0.6 g/cc, 자성 토너의 경우는 자성분의 종류나 함유량에 의하기도 하지만, 0.2 ∼ 2.0 g/cc 의 범위가 바람직하다.

본 발명의 정전하 현상용 토너의 경우, 비자성 토너인 경우의 진(眞)비중은 0.9 ∼ 1.2 g/cc, 자성 토너인 경우는 자성분의 종류나 함유량에 의하기도 하지만, 0.9 ∼ 4.0 g/cc 의 범위인 것이 바람직하다. 토너의 진비중은 토너 1.000 g 을 정칭(精秤)하여, 이것을 10 ㎜φ의 정제성형기에 넣고, 진공 하에서 200 kgf/㎠ 의 압력을 가하면서 압축성형한다. 이 원주형상의 성형물의 높이를 마이크로미터로 측정하고, 이것으로 진비중을 산출한다.

토너의 유동성은 예컨대 츠츠이식 안식각측정장치 (츠츠이리카사 제조) 에 의한 유동안식각과 정지안식각에서 정의한다. 유동안식각은 본 발명의 전하제어제를 사용한 정전하 현상용 토너의 경우, 5 도 ∼ 45 도인 것이 바람직하다. 또한, 정지안식각은 10 ∼ 50 도의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 정전하상 현상용 토너는 토너의 체적저항율이, 비자성 토너의 경우는 1 ×10¹²∼ 1 ×10¹⁶Ωㆍ㎝ 의 범위가 바람직하고, 또 자성 토너의 경우는 자성분의 종류와 함유량에 의하기도 하지만, 1 ×10⁸∼ 1 ×10¹⁶Ωㆍ㎝ 의 범위가 바람직하다. 이 경우의 토너 체적저항율은, 토너 입자를 압축성형하여 직경 50 ㎜, 두께 2 ㎜ 의 원반형상의 시험편을 제작하고, 이것을 고체용전극 (예컨대, 안도덴키사 제조 SE-70) 에 세트하고, 고절연저항계 (휴렛패커드사 제조, 4339A) 를 사용하여, 직류전압 100V 를 연속인가한 때의 1 시간 경과 후의 값으로 정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 유전정접(誘電正接)이 비자성 토너의 경우는 1.0 ×10^-3∼ 15.0 ×10^-3인 범위가 바람직하고, 또 자성 토너의 경우는 자성분의 종류나 함유량에 의하기도 하지만, 2 ×10^-3∼ 30 ×10^-3의 범위가 바람직하다. 이 경우의 토너 체적저항율은, 토너 입자를 압축성형하여 직경 50 ㎜, 두께 2 ㎜ 의 원반형상의 시험편을 제작하고, 이것을 고체용전극에 세트하고, LCR 미터 (휴렛패커드사 제조, 4284A) 를 사용하여, 측정주파수 1 KHz, 피크 투 피크전압 0.1 KV 으로 측정한 때에 얻어지는 유전정접치 (Tanδ) 로 정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는 토너의 아이조트 충격치가 0.1 ∼ 30 ㎏ㆍ㎝/㎝ 의 범위가 바람직하다. 이 경우의 토너의 아이조트 충격치란, 토너 입자를 열용융하여 판형상의 시험편을 제작하고, 이것을 JIS 규격 K-7110 (경질플라스틱의 충격시험법) 에 준하여 측정하였다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 멜트인덱스 (MI 치) 가 10 ∼ 150 g/10 min 의 범위가 바람직하다. 이 경우의 토너의 멜트인덱스 (MI 치) 란, JIS 규격 K-7210 (A 법) 에 준하여 측정하는 것이다. 이 경우, 측정온도가 125 ℃, 가중을 10 ㎏ 로 한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 용융개시온도가 80 ∼ 180 ℃ 의 범위가 바람직하고, 4 ㎜ 강하온도가 90 ∼ 220 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다.

이 경우의 토너용융개시온도는 토너 입자를 압축성형하여 직경 50 ㎜, 두께 2 ㎜ 의 원주형상의 시험편을 제작하고, 이것을 열용융특성측정장치 예컨대, 프로테스터 (시마즈사 제조 CFT-500C) 에 세트하고, 하중 20 kfg/㎠ 으로 측정한 때의 용융이 시작되어 피스톤이 강하하기 시작하는 값으로 정의한다. 또한, 동일한 특정으로 피스톤이 4 ㎜ 강하한 때의 온도를 4 ㎜ 강하온도로 정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 유리전이온도 (Tg) 가 45 ∼ 80 ℃ 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 55 ∼ 75 ℃ 의 범위이다. 이 경우의 토너의 유리전위온도는, 시차열분석장치 (DSC) 를 이용하여 측정하고, 일정온도로 승온 후, 급냉하고, 재승온한 때에 나타나는 상변화의 피크치로 구하는 것으로정의한다. 토너의 Tg 가 45 ℃ 를 하회하면, 내오프셋이나 보존안정성이 악화하고, 80 ℃ 를 초과하면 화상의 정착강도가 저하한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 분자량이 중량 평균입자량 (Mw) 으로 5 만 ∼ 300 만의 범위가 바람직하다. 또 이때, 분자량 분포를 나타내는 Mw/Mn 의 범위가 3 ∼ 500 인 것이 바람직하다. 이때의 분자량 분포의 피크는 단일이라도 2 이상 복수의 피크를 가질 수 있다. 토너의 분자량측정은, 우선, 일정량의 토너 입자를 THF 등의 유기용매에 용해하고, 또 이때, 불용해물은 필터로 여과를 실시하여, 용해한 것만 GPC (겔 투과 크로마토그래프) 를 사용하여 측정한 때의 분석치로 정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는 토너를 구성하는 수지 성분내, 테트라하이드로푸란 (THF) 에 불용인 겔형상성분의 분자량이, 중량 평균 분자량 (Mw) 으로 50 만 ∼ 600 만의 범위가 바람직하다. 또 이때, 분자량 분포를 나타내는 Mw/Mn 의 범위가 3 ∼ 500 인 것이 바람직하다. 이때의 분자량 분포의 피크는 단일이라도 2 이상 복수의 피크를 가질 수 있다. 또한, 이 겔상성분이 토너를 구성하는 수지의 0 ∼ 30 중량 % 인 것이 바람직하다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너의 용융점도가 1000 ∼ 50000 포이즈의 범우가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1500 ∼ 38000 포이즈의 범위이다. 이 경우의 토너용융점도는, 토너 입자를 압축성형하여 직경 10 ㎜, 두께 2 cm 의 원주형상의 시험편을 제작하고, 이것을 열용융 특성 측정장치 예컨대, 프로테스터 (시마즈사 제조 CFT-500C) 에 세트하고, 하중 20 kfg/㎠ 으로 측정한 때의 값으로정의한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너 표면에 존재하는 전하제어제인 본 칼슘화합물의 양이 토너 1 g 당, 적어도 3 ㎎ 이상 존재하는 것이 바람직하다. 토너 표면의 칼슘화합물의 정량은, 토너의 수지, 착색제, 왁스에 불용이며, 또한 칼슘화합물만 용해시키는 유기용매 예컨대, 메틸알코올을 사용하여, 토너 표면의 칼슘화합물을 충분히 물세정하고, 그 세정용액의 농도를 형광분광광도계 등을 이용하여 비색법(比色法)으로 정량한다.

본 발명의 정전하 현상용 토너는, 토너 표면에 존재하는 본칼슘화합물의 체적기준평균입경이 0.05 ㎛ ∼ 3 ㎛ 인 것이 바람직하다.

토너 표면에 존재하는 칼슘화합물의 입도 측정은, 일정량의 토너를 열용융박막화하고, 이것을 예컨대, CCD 카메라를 갖춘 편광현미경 (올리포스사 제조 BH-2) 을 사용하고, 500 배 정도로 확대한 다음, 토너중의 칼슘화합물입자만 식별할 수 있도록 한다. 얻어진 화상을 니레코사제조 화상해석장치 (루젝스 FS) 로 전송하여, 칼슘화합물입자의 입도분도를 화상해석으로 산출한다. 또한, 동일한 방법으로, 토너 표면에서 칼슘화합물만을 추출한 토너를 열용융박막화하여, 이때 입도분포도 측정하였다. 이와 같이 하여 얻어진 토너전체에 존재하는 칼슘화합물의 입도분포와 토너내부에만 존재하는 칼슘화합물의 분포의 차이로부터, 토너 표면에 존재하고 있는 칼슘화합물의 입도분포를 추정하고, 이때의 평균입경을, 토너 표면에 존재하는 칼슘화합물의 평균입경으로 정의하였다.

본 발명의 토너의 용매용해잔분은 테트라히드로푸란 (THF) 불용분으로 0 ∼30 중량 %, 아세트산에틸불용분으로 0 ∼ 40 중량 % 및 클로로포름불용분으로 0 ∼ 30 중량 % 의 범위인 것이 바람직하다. 여기에서의 용매용해잔분은, 토너 1g 을 테트라히드로푸란 (THF), 아세트산에틸 및 클로로포름의 각 용제 100 ㎖ 에 균일하게 용해/또는 분산시켜 이 용액/또는 분산액을 압여과하고, 여과액을 건조시켜 정량하여, 이 값으로부터 토너중의 유기용제로의 불용해물의 비율을 산출한 값으로 한다.

[실시예]

이하 실시예에서 보다 상세하게 설명한다.

[제조예 1]

공지된 방법으로 금속착염화, 대이온화한 화합물 (1) 을 필터프레스에 의해 여과ㆍ물세정을 실시하고, 건조하여 목적으로 하는 금속화합물을 얻었다. 20 메쉬의 체를 통하여 입경을 정리하고 토너중에 혼합가능한 상태로 하였다.

[제조예 2]

공지된 방법으로 금속착염화, 대이온화한 화합물 (1) 을 원심여과기에 의해 여과ㆍ물세정을 실시하고, 건조하였다. 20 메쉬의 체를 통하여 입경을 정리하고 토너중에 혼합가능한 상태로 하였다.

[실시예 1]

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 75 μS/㎝ 인 제조예 1 에서 제조한 화합물 (1) 을 사용한 경우의 예

스티렌-아크릴계 공중합체 92 중량부

(산요카세이제조, TB-1000)

카본블랙 5 중량부

왁스 2 중량부

화합물 (1) 1 중량부

상기 조성으로 가열니더로 스티렌-아크릴계공중합체를 용융시켜 전체를 혼합한 후, 냉각하여 해머 밀로 조분쇄하고, 이어서 제트밀로 분쇄하였다. 얻어진 미분체를 기류식 정밀분급장치로 분급하고, 평균입경 6.5 ㎛ 의 토너를 얻었다. 얻어진 토너를 200 메쉬의 철분캐리어와 1 : 25 (토너:철분캐리어) 의 중량비로 혼합하여 현상제를 조제하였다. 이어서 이 현상제를 사용하여 현상장치에 의해 화상농도를 확인한 바, 30 ℃, 80 % RH 의 고온고습 및 10 ℃, 30 % RH 의 저온저습 환경 하에서도 상온 상습 환경 하에서의 복사와 동등한 화상품질이 얻어졌다. 또한, 화면흐림이나 토너비산도 관찰되지 않았다. 화상농도는 1.45 ± 0.05 를 유지하였다.

[실시예 2]

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 89 μS/㎝ 인 제조예 2 의 방법으로 제조한 화합물 (1) 을 사용한 경우의 예

스티렌-아크릴계 공중합체 92 중량부

(산요카세이제조, TB-1000)

카본블랙 5 중량부

왁스 2 중량부

화합물 (1) 1 중량부

상기 조성으로 가열니더로 스티렌-아크릴계공중합체를 용융시켜 전체를 혼합한 후, 냉각하여 해머 밀로 조분쇄하고, 이어서 제트밀로 분쇄하였다. 얻어진 미분체를 기류식 정밀분급장치로 분급하고, 평균입경 9 ㎛ 의 토너를 얻었다. 얻어진 토너를 200 메쉬의 철분캐리어와 1 : 25 (토너:철분캐리어) 의 중량비로 혼합하여 현상제를 조제하였다. 이어서, 이 현상제를 사용하여 현상장치에 의해 화상농도를 확인한 바, 30 ℃, 80 % RH 의 고온고습 및 10 ℃, 30 % RH 의 저온저습 환경 하에서도 상온 상습 환경 하에서의 복사와 동등한 화상품질이 얻어졌다. 또한, 화면흐림이나 토너비산도 관찰되지 않았다. 화상농도는 1.35 ± 0.05 를 유지하였다.

[실시예 3]

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 10 μS/㎝ 인 제조예 2 의 방법으로 제조한 화합물 (1) 을 사용한 예

스티렌-아크릴계 공중합체 92 중량부

(산요카세이제조, TB-1000)

카본블랙 5 중량부

왁스 2 중량부

화합물 (1) 1 중량부

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 10 μS/㎝ 인 화합물 (1) 로 변경한 것 이외는, 실시예 1, 2 와 동일하게 하여, 기류식 정밀분급장치로 분급하여, 평균입경7 ㎛ 의 토너를 얻었다. 얻어진 토너를 200 메쉬의 철분캐리어와 1 : 25 (토너:철분캐리어) 의 중량비로 혼합하여 현상제를 조제하였다. 이어서, 이 현상제를 사용하여 현상장치에 의해 화상농도를 확인한 바, 30 ℃, 80 % RH 의 고온고습하 및 10 ℃, 30 % RH 의 저온 저습 환경 하에서도 상온 상습 환경 하에서의 복사와 동등한 화상품질이 얻어졌다. 또한, 화면흐림이나 토너비산도 관찰되지 않았다. 화상농도는 1.44 ± 0.05 를 유지하였다.

[비교예 1]

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 310 μS/㎝ 인 화합물 (1) 을 사용한 경우의 예

스티렌-아크릴계 공중합체 92 중량부

(산요카세이제조, TB-1000)

카본블랙 5 중량부

왁스 2 중량부

화합물 (1) 1 중량부

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 310 μS/㎝ 인 화합물 (1) 로 나타내어지는 화합물로 변경한 것 이외는 실시예 1 과 동일하게 하여, 기류식 정밀분급장치로 분급하여, 평균입경 7.5 ㎛ 의 토너를 얻었다. 얻어진 토너를 200 메쉬의 철분캐리어와 1 : 25 (토너:철분캐리어) 의 중량비로 혼합하여 현상제를 조제하였다. 이어서, 이 현상제를 사용하여 현상장치에 의해 화상농도를 확인한 바, 30 ℃, 80 % RH 의 고온 고습 하에서 화상농도의 저하가 확인되었다. 화상농도는 0.19 ±0.05 로 불충분한 농도였다.

[비교예 2]

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 361 μS/㎝ 인 화합물 (1) 을 사용한 경우 의 예

스티렌-아크릴계 공중합체 92 중량부

(산요카세이제조, TB-1000)

카본블랙 5 중량부

왁스 2 중량부

화합물 (1) 1 중량부

물에 분산시킬 때의 전기전도도가 361 μS/㎝ 인 화합물 (1) 로 나타내어지는 화합물로 변경한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기류식 정밀분급장치로 분급하여, 평균입경 9 ㎛ 의 토너를 얻었다. 얻어진 토너를 200 메쉬의 철분캐리어와 1 : 25 (토너:철분캐리어) 의 중량비로 혼합하여 현상제를 조제하였다. 이어서 이 현상제를 사용하여 현상장치에 의해 화상농도를 확인한 바, 30 ℃, 80 % RH 의 고온 고습 하에서 화상농도의 저하가 확인되었다. 화상농도는 0.60 ± 0.05 로 불충분한 농도였다.

실시예 1 ∼ 3 와 비교예 1 ∼ 2 외에 화합물 (1) 를 물에 분산시킬 때의 전기전도도와 화상농도의 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 에서 알 수 있듯이, 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 금속착염 화합물을 함유하는 정전하상 현상용 토너는 안정된 화상을 얻을 수 있고, 환경안정성이 우수하다.

Claims (5)

1. 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1 으로 나타내어지는 금속착염 화합물 :

   [화학식 1]

   [상기 식 중, M 은 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn, Fe 등의 배위중심금속을 나타낸다. Ar 은 치환 또는 무치환의 페닐기, 치환 또는 무치환의 나프틸기 등의 아릴기이고, 이 경우의 치환기로서는 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 니트로기, 할로겐기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 치환 또는 무치환의 아닐리드기가 있다. X, Y 는 -S-, -O-, -CO-, -COO-, -NH-, -NR- (R 은 탄소수 1 내지 4 의 알킬기) 이다. K⁺는 수소이온, 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온을 나타내고, 이들의 혼합물이어도 된다. m 은 금속 M 에 배위한 아조 화합물의 개수로서, 1, 2, 3 또는 6 을 나타내고, p 는 금속 M 의 원자가이고, n 은 1, 2 또는 4 를 나타내고, q 는 0 또는 정수를 나타낸다].
2. 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 하기 화학식 2 으로 나타내어지는 금속착염 화합물 :

   [화학식 2]

   [상기 식 중, M 은 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn, Fe 등의 배위중심금속을 나타낸다. Ar 은 치환 또는 무치환의 페닐기, 치환 또는 무치환의 나프틸기 등의 아릴기이고, 이 경우의 치환기로서는 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 니트로기, 할로겐기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 치환 또는 무치환의 아닐리드기가 있다. X₁, X₂, Y₁, Y₂는 -S-, -O-, -CO-, -COO-, -NH-, -NR- (R 은 탄소수 1 내지 4 의 알킬기) 이다. K⁺는 수소이온, 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온을 나타내고, 이들의 혼합물이어도 된다].
3. 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 하기 화학식 3 으로 나타내어지는 금속착염 화합물 :

   [화학식 3]

   [상기 식 중, X₁및 X₂은 수소원자, 탄소수 1 내지 4 의 알킬기, 탄소수 1 내지 4 의 알콕실기, 니트로기 또는 할로겐원자를 나타내고, X₁와 X₂는 동일하거나 상이할 수 있고, m₁및 m₂는 1 내지 3 의 정수를 나타내고, R₁및 R₃는 수소원자, 탄소수 1 내지 18 의 알킬기, 탄소수 1 내지 18 의 알콕실기, 알케닐기, 술폰아미드기, 술폰알킬기, 술폰산기, 카르복실기, 카르복실에스테르기, 히드록실기, 아세틸아미노기, 벤조일아미노기, 또는 할로겐원자를 나타내고, R₁와 R₃는 동일하거나 상이할 수 있고, n₁및 n₂는 1 내지 3 의 정수를 나타내고, R₂및 R₄는 수소원자 또는 니트로기를 나타내고, A⁺는 수소이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 유기암모늄이온 또는 이들의 혼합물을 나타낸다].
4. 금속착염 화합물을 이온교환수에 1 중량 % 분산시킬 때의 전기전도도가 110 μS/㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 하기 화학식 4 으로 나타내어지는 금속착염 화합물 :

   [화학식 4]

   (식 중, A⁺는 암모늄이온, 나트륨이온 및 수소이온의 혼합 양이온을 나타낸다).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 1 또는 2 개 이상의 금속착염 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 정전하상 현상용 토너.