KR20050105503A

KR20050105503A - 전자 사진용 이성분 현상제 및 그를 이용한 현상방법

Info

Publication number: KR20050105503A
Application number: KR1020057016100A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 하마나카; 모리유키 고토
Original assignee: 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-11-04
Also published as: CN1756997A; EP1600823B1; JP4198491B2; EP1600823A4; WO2004077165A1; DE602004025091D1; US20060147831A1; EP1600823A1; JP2004264533A

Abstract

결착 수지로서 적어도 시클로올레핀 공중합 수지를 함유하는 토너와, 자성체 분산형 수지 캐리어를 함유하는 전자 사진용 이성분 현상제. 토너는 비커스 경도가 19.0HV0.01 이상이면서 23.0HV0.01 이하인 것이 바람직하고, 결착 수지는 시클로올레핀 공중합체 수지를 50∼100 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 또, 결착 수지로서 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하는 토너와, 자성체 분산형 수지 캐리어를 함유하는 전자 사진용 이성분 현상제를 사용하는 전자사진 방식 현상방법.

Description

전자 사진용 이성분 현상제 및 그를 이용한 현상방법{TWO-COMPONENT DEVELOPER FOR ELECTROPHOTOGRAPHY AND DEVELOPING METHOD USING SAME}

본 발명은 전자사진 기술을 이용한 복사기, 프린터 또는 팩스 등의 화상형성 장치에서 사용하는 전자 사진용 이성분 현상제에 관한 것이며, 또한, 그를 이용한 전자사진 방식 현상방법에 관한 것이다.

전자사진 기술을 이용한 화상형성 장치의 현상에 적용되는 건식 현상제는 토너와 페라이트(ferrite) 분말, 철분, 유리비즈(glass beads) 등으로 이루어지는 캐리어(carrier)가 혼합된 이성분계 현상제, 토너 자신에게 자성 분말을 함유시킨 자성 일성분계 현상제 및 비자성(菲磁性) 일성분계 현상제로 일반적으로 나누어진다. 이들 현상제에 이용되는 토너는 결착 수지 및 착색제를 주성분으로 하고 있으며, 그 밖에 기록 시트로의 저온 정착성이나 정착 부재에서의 이형성을 향상시키기 위한 왁스나 극성(양대전(正帶電)이나 음대전(負帶電))을 부여하기 위한 대전 제어제 등이 첨가된다. 토너는 이들 재료가 소정의 배합으로 혼합된 후, 용융 혼련, 분쇄, 분급 등의 공정을 거쳐 분말체로 제조되고, 마지막으로 유동성, 대전성, 크리닝성 및 보존성 등의 제어를 위해 실리카, 산화 티탄, 알루미나 및 각종 수지 미립자 등의 외첨제(外添劑)에 의한 표면 처리가 실시되고, 최종적으로 현상제로서 제공된다.

이러한 토너의 결착 수지로는 스틸렌-아크릴산 에스테르계 공중합체 수지나 폴리에스테르계 수지가 주류이다. 그러나, 스틸렌-아크릴산 에스테르계 공중합체 수지를 사용한 토너의 경우에는 내환경(耐環境) 특성은 양호하지만, 파괴 강도가 작아 미분(微粉)이 발생하기 쉽다는 문제를 갖고 있다. 또, 폴리에스테르계 수지를 사용한 토너는 파괴 강도가 커서 미분(微粉)이 발생하기 어렵지만, 내환경 특성이 떨어지는 문제를 갖고 있다.

그러한 상황에서, 최근 주목받고 있는 토너용 결착 수지로서 시클로올레핀 공중합체 수지를 예들 수 있으며, 그를 사용한 토너가 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특허 공개공보 평9-101631호, 일본국 특허 공개공보 2000-284528호).

또, 근래, 전자사진은 고화질화(세선(細線) 및 계조(階調)의 재현성 등)가 요구되고 있으며, 이성분 현상제에서는 캐리어의 자기력을 낮게 하여 고화질을 얻을 수 있는 페라이트 캐리어나 자성체 분산형 수지 캐리어가 바람직하게 이용되고 있다. 또, 현상제의 고수명화를 가미하면, 자성체 분산형 수지 캐리어는 비중이 작아 토너의 비중에 가깝기 때문에, 캐리어와 토너의 교반 혼합이 용이하고, 토너로의 스트레스가 그다지 가해지지 않아서 미분이나 캐리어 소모(spent)의 발생이 적어 보다 바람직하게 이용되고 있다. 또, 자성체 분산형 수지 캐리어는 일반적으로는 페라이트 캐리어 등보다 입자 직경을 작게 할 수 있으므로, 고화질화를 더 지향하여 바람직하게 이용되고 있다.

그러나, 캐리어의 입자 직경이 작으면, 토너 입자와의 접촉 회수가 증가하여 토너가 분쇄되기 쉬워서 토너 비산(飛散)을 일으키기 쉽다. 또, 마찰대전에 의해 매우 높은 전하의 토너를 발생시켜, 그 주변의 토너 입자가 전하(電荷)를 뺏어 저전하 토너가 되어 현상기 내의 토너 비산을 발생시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 화상의 고화질화를 달성할 수 있음은 물론, 토너 비산·카브리(fogging) 발생의 억제가 가능하며, 또한 내환경성이 우수하고, 고수명의 전자 사진용 이성분 현상제 및 그를 이용한 현상방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 전자 사진용 이성분 현상제는 결착 수지로서 적어도 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하는 토너와, 자성체 분산형 수지 캐리어를 함유하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 전자 사진용 이성분 현상제 중의 토너에 함유되어 있는 시클로올레핀 공중합체 수지는 종래 많이 사용되고 있던 스틸렌-아크릴산 에스테르계 공중합체 수지나 폴리에스테르계 수지와 비교하여 비중이 작고, 체적 고유 저항도 높기 때문에, 현상성 및 전사성(전사 효율)이 우수하며, 또한 단위 사용 중량당 인자 매수가 많다(토너 소비량이 적다)는 이점이 있다. 또, 수지의 파괴 강도가 크기 때문에 토너의 파괴를 억제할 수 있고, 이에 의해 토너 비산을 억제할 수 있을 뿐 아니라, 현상제의 고수명화(long-life)를 달성할 수 있다. 또, 온도·습도에 좌우되기 어렵고, 내환경 특성도 우수하다. 또, 광투과성이 우수하기 때문에 풀 컬러(full color) 토너용 수지로서도 알맞다.

또, 본 발명의 전자 사진용 이성분 현상제의 특징인 자성체 분산형 수지 캐리어는 비중이 작아 토너의 비중에 가깝기 때문에, 캐리어와 토너의 교반 혼합이 용이하고, 캐리어와 토너를 편중하지 않고 알맞게 분산시킬 수 있다. 또, 표면이 수지이므로 토너로의 스트레스가 그다지 가해지지 않아, 토너 파괴나 캐리어 소모의 발생을 저감할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 토너는 적어도 토너 입자로 구성되고, 필요에 따라 소수성(疎水性) 실리카로 대표되는 유동화제 등이 첨가된다. 토너 입자는 결착 수지로서 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하고, 필요에 따라 착색제, 이형제, 대전 제어제 및 그 외의 첨가제 등으로 구성된다.

본 발명의 토너 입자에서, 결착 수지는 적어도 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하는 것이 필요하다. 시클로올레핀 공중합체 수지는 환상(環狀) 구조를 갖는 폴리올레핀 수지로, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등의 -올레핀(비환식 올레핀)과, 시클로헥센, 노르보르넨, 테트라시클로도데센 등의 이중 결합을 갖는 시클로올레핀과의 공중합체이며, 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체 중 어느 것이어도 된다. 이들의 시클로올레핀 공중합체 수지는, 예를 들면 메탈로센(metallocene)계, 치글러계 촉매를 이용하는 공지의 중합법에 의해 얻을 수 있다. 또, 카르복실기를 도입함으로써 변성할 수도 있다. 예를 들면, 일본국 특허 공개공보 평5-339327호, 일본국 특허 공개공보 평5-9223호 및 일본국 특허 공개공보 평6-271628호 등에 개시된 방법으로 합성할 수 있다.

본 발명에서, 상기 시클로올레핀 공중합체 수지는 상기의 중합법에 의해 얻어진 1종류의 것이어도 되고, 또 평균 분자량 등이 다른 복수 종류의 혼합물이어도 된다.

본 발명에서, 결착 수지로는 상기의 시클로올레핀 공중합체 수지 외에 다른 수지를 병용해도 된다. 본 발명에서, 결착 수지에서의 시클로올레핀 공중합체 수지의 배합 비율은 바람직하게는 50∼100 중량%, 더 바람직하게는 80∼100 중량%의 범위로 설정된다. 시클로올레핀 공중합체 수지가 50 중량% 미만일 경우는, 다수 장을 연속 카피할 때, 모든 환경하에서 충분한 화상 농도를 유지하고, 토너 비산을 발생하지 않고, 감광체로의 필밍(filming)에 의한 흑점(블랙 스폿으로, 이하 「BS」라 한다)이나 현상 부재로의 융착 문제를 발생하지 않으며, 또한 높은 현상성과 전사성을 가진 저소비량 전자 사진용 토너를 제공하는 것이 어려운 경향이 된다.

시클로올레핀 공중합체 수지와 병용하는 것이 가능한 다른 수지로는 폴리스틸렌 수지, 폴리아크릴산 에스테르 수지, 스틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체 수지, 스틸렌-메타크릴산 에스테르 공중합체 수지, 폴리염화 비닐, 폴리초산 비닐, 폴리염화비닐덴, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 수첨(水添) 로진(rosin), 환화 고무, 폴리젖산 수지, 테르펜페놀 수지, 폴리올레핀 수지 등을 예들 수 있으며, 특히 토너 정착시의 말림을 방지하기 위해서는 용융시에 토너의 점도를 올릴 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 용융 개시 온도(연화점)는 어느 정도 높은 것(예를 들면, 120∼150℃)이 바람직하고, 또 보존 안정성을 향상시키기 위해서는 유리 전이점이 65℃ 이상의 높은 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 토너 중에 저온 정착성과 정착시의 이형성의 향상을 위해, 왁스를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 시클로올레핀 공중합체 수지의 분자량을 크게한 경우, 저온 정착성을 보완하기 위해 바람직하다. 왁스로는 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 폴리올레핀계 왁스, 피셔-트롭슈(Fischer-Tropsch) 왁스 등의 합성 왁스, 파라핀 왁스, 마이크로 크리스탈린 왁스 등의 석유계 왁스, 카르나우바 왁스(carnauba wax), 칸데리라 왁스(candelila wax), 라이스(rice wax) 왁스, 경화 피마자유 등을 예들 수 있다. 또, 시클로올레핀 공중합체 수지 중에서의 왁스의 미분산을 제어할 목적으로 변성 폴리에틸렌 왁스를 사용하는 것도 바람직하다. 그리고, 이들 왁스를 2종류 이상 병용할 수도 있다. 왁스의 함유량은 토너 입자중 0.5∼10.0 중량%의 범위가 바람직하며, 더 바람직하게는 1.0∼8.0 중량%의 범위가 좋다. 0.5 중량% 미만에서는 저온 정착성이나 정착시의 이형성으로의 기여가 불충분하며, 10.0 중량%를 초과하면 보존 안정성에 문제를 발생시키게 된다.

왁스는 필요에 따라 복수 종류를 사용할 수 있는데, 모든 종류의 왁스가 DSC의 흡열 피크로 나타나는 융점은 80∼160℃인 것이 바람직하다. 80℃ 미만에서는 토너 입자의 블로킹(blocking)이 발생하기 쉬워져 내구성에 문제를 발생시키고, 160℃를 초과하면 정착 강도가 저하된다.

융점(DSC의 흡열 피크)의 측정방법은 다음과 같다. 시료를 10mg 계량하여 알루미 제(製) 셀에 넣어 시차주사 열량계(DSC)(세이코 인스투르먼트(SEIKO INSTRUMENT)사 제, 상품명: SSC-5200)에 놓고, 1분간 50ml의 N₂ 가스를 취입한다. 그리고, 20∼180℃ 사이를 1분당 10℃ 비율로 승온시키고, 다음으로 180℃에서 20℃로 급냉시키는 과정을 2회 반복하여 그때(2회째)의 흡열 피크 온도를 측정한다.

착색제는 블랙용 안료로는 카본블랙, 램프블랙(lamp black)이, 마젠타(magenta)용 안료로는 C.I.피그멘트 레드(pigment red) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 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.피그멘트 바이올렛(pigment violet) 19; C.I.바이올렛 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 등이, 시안(cyan)용 안료로는 C.I.피그멘트 블루(pigment blue) 2, 3, 15, 16, 17; C.I.배트 블루(vat blue) 6; C.I.애시드 블루(acid blue) 45 등이, 옐로(yellow)용 안료로는 C.I.피그멘트 옐로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 74, 83, 97, 155, 180 등이 단독 혹은 혼합되어 이용된다. 통상 자주 사용되는 것으로는 일반 이름(名)으로 카본블랙, 아닐린 블루(aniline blue), 카르코 오일 블루(calco oil blue), 크롬 옐로(chrome yellow), 울트라마린 블루(ultramarine blue), 듀폰 오일 레드(dupont oil red), 퀴놀린 옐로(quinoline yellow), 메틸렌 블루 클로라이드(methylene blue chloride), 프탈로시아닌 블루(phthalocyanine blue), 말라카이트 그린 옥살산염(malachite green oxalate), 램프블랙(lamp black), 로즈 벵갈(rose bengal) 등이 있다. 착색제는 충분한 농도의 가시상이 형성되는데 충분한 비율의 함유량이 필요하며, 예를 들면 결착 수지 100 중량부에 대해 1∼20 중량부 정도, 바람직하게는 1∼7 중량부의 비율로 함유된다.

본 발명에서 사용하는 토너는, 필요에 따라 대전 제어제를 함유하는 것이 바람직하다. 대전 제어제는 극성을 부여하기 위해 첨가되고, 양대전 토너용과 음대전 토너용으로 나누어진다. 양대전 토너용으로는 니그로신(nigrosin) 염료, 제 4급 암모늄염, 피리듐염, 아진(azine) 및 카티온성 관능기(官能基)를 갖는 저분자량 폴리머(예를 들면, 후지쿠라 카세이(藤倉化成)사 제, 상품명: FCA201-PS) 등이 이용된다. 또, 음대전 토너용으로는 아조계 함금속 착체(錯體), 살리틸산계 금속 착체, 붕소계 착체 및 아니온성 관능기를 갖는 저분자량 폴리머 등(예를 들면, 후지쿠라 카세이사 제, 상품명: FCA-1001-NS)이 이용되고, 바람직한 첨가량은 결착 수지 100 중량부에 대해 0.1∼5 중량부이다. 또, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용해도 관계없다. 풀 컬러용으로는 무색인 것이 바람직하고, 무색인 것으로 붕소계 착체, 아연 착체, 크롬 착체 등이 있는데, 붕소계 착체가 바람직하며, 대표적인 것으로 일본 카릿(CARLIT)사에서 LR-147 상품명으로 시판되고 있다.

그 외 필요에 따라 함유시키는 첨가제로는 자성 분말 등을 예들 수 있다. 자성 분말로는 페라이트분, 자철광(magnetite)분, 철분 등의 미립자를 예들 수 있다. 페라이트분으로는 MeO-Fe₂O₃의 혼합 소결체가 본 발명에 사용된다. 이 경우의 MeO는 Mn, Zn, Ni, Ba, Co, Cu, Li, Mg, Cr, Ca, V 등의 산화물을 의미하고, 그 중 어느 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있다. 또, 자철광분으로는 FeO-Fe₂O₃의 혼합 소결체가 사용된다. 자성 분말은 입자 직경 0.05∼3㎛ 범위의 것이 바람직하고, 배합 비율은 토너 중 30 중량% 이하가 바람직하다.

본 발명에 사용하는 토너를 구성하는 토너 입자는 상기 재료를 소정의 비율로 배합하여 혼합하고, 그 혼합물을 용융 혼련, 분쇄, 분급 등의 공정을 거쳐 제조할 수 있다. 또, 상기 재료의 원료 물질을 이용하여 중합법에 의해 토너 입자를 제작해도 된다. 토너 입자의 체적 평균 입자 직경은 일반적으로 5∼15㎛의 범위로 설정된다.

본 발명의 토너는 유동화제로서 토너 입자에 대해 소수성 실리카 미립자가 0.5∼3.0 중량% 부착되어 있는 것이 바람직하며, 0.7∼2.5 중량 %가 보다 바람직하다. 소수성 실리카 미립자의 부착량이 0.5 중량% 미만일 경우는, 토너 입자 중에 함유되는 이형제가 감광체나 대전 부재에 융착되어 화상 결함이 발생하기 쉬워진다. 3.0 중량%를 초과하면 소수성 실리카의 탈리가 발생하기 쉽고, 감광체 상의 BS 등의 문제를 일으키는 일이 있다. 또, 소수성 실리카 미립자는 평균 입자 직경 0.10㎛ 미만인 것이 바람직하다. 또, 대(大) 입자 직경, 중·소(中·小) 입자 직경의 것을 필요에 따라 조합하여 사용해도 된다. 이러한 외첨 처방을 취함으로써 더 안정된 내(耐)융착 특성을 얻을 수 있다.

토너에는 소수성 실리카 미립자 외에 토너의 유동성, 대전성, 크리닝성 및 보존성 등의 제어를 위해 자성 분말, 알루미나, 활석, 점토, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 티탄 또는 각종 수지 미립자 등의 실리카 미립자 이외의 외첨제가 부착되어 있어도 된다.

토너 입자에 상기 미립자를 부착시키기 위해서는 터빈(turbine)형 교반기, 헨셀 믹서(henschel mixer), 슈퍼 믹서 등의 일반적인 교반기로 혼합하여 교반하는 등의 방법을 예들 수 있다.

본 발명의 토너 입자의 비커스 경도(vickers hardness)는 19.0∼23.0HV0.01인 것이 바람직하다.

비커스 경도가 19.0 미만이면, 토너의 파괴 강도가 작아지기 때문에, 분쇄되기 쉬워 카브리(fogging) 발생하기 쉬워진다. 한편, 23.0을 초과하면, 토너가 견고해져 반발력이 증가하기 때문에, 대전량이 증가하고, 화상 농도가 나오기 어려워진다.

토너의 비커스 경도는 결착 수지의 분자량 분포, 첨가제의 종류나 함유량 및 용융 혼련 조건 등에 의해 조정할 수 있다.

비커스 경도의 측정방법은 하기에 의한다.

고압 프레스기에 의해 500㎏/㎠로 압축 고화한 시료를 23℃, 55% RH의 환경하에서 JIS Z2244:1998에 준거하여 시험력 0.09807N에서 비커스 경도 HV0.01을 측정했다.

본 발명의 전자 사진용 이성분 현상제는, 캐리어로서 자성체 분산형 수지 캐리어를 함유하는 것을 특징으로 하고 있는데, 이하에 본발명의 자성체 분산형 수지 캐리어에 대해 상세히 설명한다.

자성체 분산형 수지 캐리어에 이용되는 수지는 이하에 기술하는 것이 바람직하게 이용되지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.

이러한 수지로는 페놀계 수지, 스틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 스틸렌/아크릴계 수지, 올레핀계 중합체, 할로겐계 비닐 중합체, 비닐 에스테르계 중합체, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 멜라민 수지 등을 이용할 수 있다. 또, 우레탄 변성 실리콘 수지, 우레탄 변성 폴리에스테르 수지와 같은 상기 수지를 변성한 것을 이용해도 된다.

자성체로는 통상 사용되는 자성체는 모두 사용하는 것이 가능하다. 자성체로는 페라이트, 자철광 등의 강자성 산화물, 철, 코발트, 니켈 등의 강자성 금속, 그 이외의 자성 화합물 또는 합금 등을 예들 수 있다.

자성체의 중량 평균 입자 직경은, 바람직한 입자 직경의 캐리어를 얻기 위해서는 10∼60㎛ 범위가 바람직하게 이용된다. 중량 평균 입자 직경은 JIS Z8815에 준하여 측정했다.

자성체의 함유량은 캐리어 중량의 50∼95 중량%의 범위가 바람직하고, 70∼90 중량%가 특히 바람직하다. 상기 50 중량% 미만에서는 자기 특성이 충분하지 않아 현상 슬리브(sleeve)로부터 캐리어 비산이 발생하거나 감광체로의 캐리어 부착이 발생하기 쉬워진다. 95 중량%를 초과하면, 캐리어 표면 강도가 저하되거나, 캐리어의 비중이 커진다.

본 발명의 캐리어에는 상기 자성체 이외에 대전 제어, 전기저항 조정, 더 큰 강도 확보의 목적에 따라 대전 제어제, 전기저항 조정제, 필러(filler) 등을 첨가해도 된다.

본 발명의 자성체 분산형 수지 캐리어는 공지의 어떠한 방법에 의해 제조되어도 된다. 예를 들면, 상기의 바인더 수지 및 자성 재료 및 필요에 따라 카본블랙, 대전 제어제, 무기 미립자 등의 첨가제를 충분히 혼합하고, 용융 혼련한 후, 조분쇄(粗粉碎) 및 미분쇄(微粉碎)를 행하여 원하는 입자 직경으로 분급하여 얻을 수 있다.

이상과 같이 하여 얻어지는 본 발명의 자성체 분산형 수지 캐리어는 중량 평균 입자 직경이 15∼60㎛, 바람직하게는 20∼50㎛인 것이 바람직하다. 15㎛ 미만에서는 캐리어가 감광체에 부착되어버리는 캐리어 부착이 일어나기 쉽고, 60㎛를 초과하면 고화질의 화상을 얻는 것이 곤란해진다.

본 발명의 전자 사진용 이성분 현상제는 결착 수지로서 적어도 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하는 토너와, 자성체 분산형 수지 캐리어를 혼합하여 구성된다. 또한, 현상제 중의 토너 농도는 1∼20 중량%가 바람직하다. 1 중량% 미만에서는 대전량이 과잉이 되고, 20 중량%를 초과하면 토너 비산을 일으키기 쉽다.

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

<시클로올레핀 공중합체 수지 A∼F의 제작>

분자량 분포가 다른 2종 이상의 시클로올레핀 공중합 수지(티코나(TICONA)사 제, 상품명: TOPAS COC)를 비율을 바꾸어 혼합(blend)하고, 펠렛(pellet)화하여 시클로올레핀 공중합체 수지 A∼F를 얻었다.

[실시예 1]<토너 A의 제작>

하기의 배합비로 이루어지는 원료를 예비 혼련으로서 슈퍼 믹서로 5분간 교반 혼합하고, 2축의 압출기(extruder)로 열 용융 혼련한 후, 제트 밀(jet mill)로 분쇄하고, 그 후 건식 기류 분급기로 분급하여 체적 평균 입자 직경이 8㎛의 토너 입자를 얻었다. 얻어진 토너 입자에 대해, 소수성 실리카(일본 아에로실(AEROSIL)사 제, 상품명: R-976, 평균 입자 직경 0.012㎛) 0.5 중량%를 첨가하고, 헨셀 믹서로 주속 40m/초로 3분간 혼합하여 토너 A를 얻었다.

·시클로올레핀 공중합체 수지 A 100 중량부

·폴리프로필렌 왁스(산요 카세이(三洋化成)사 제, 상품명: 비스콜 660p, 융점 136.9℃) 3 중량부

·대전 제어제(오리엔트 화학사 제, 상품명: T-77 1 중량부

·카본블랙(미츠비시(三菱) 화학사 제, 상품명: 미츠비시 카본#25) 5 중량부

<자성체 분산형 수지 캐리어의 제작>

이하의 배합 원료를 헨셀 믹서로 충분히 혼합한 후, 벤트 2축 압출 혼련기로 160℃에서 용융 혼련하고, 페더 밀(feather mill)로 조분쇄하고, 기계식 분쇄기로 미분쇄하고, 풍력 분급기로 분급을 행하여 중량 평균 입자 직경 45㎛의 자성체 분산형 수지 캐리어를 얻었다.

·자성체(파우더테크(POWDER TECH)사 제 페라이트, 상품명: F-300, 중량 평균 입자 직경 40㎛) 300 중량부

·스틸렌-아크릴계 수지(유리 전이점 Tg: 63℃, 연화점 Tm: 131℃)

100 중량부

<현상제 A의 제작>

토너 A5 중량부와 상기의 자성체 분산형 수지 캐리어 95 중량부를 혼합하여 현상제 A를 얻었다.

[실시예 2]<토너 B 및 현상제 B의 제작>

상기 실시예 1의 시클로올레핀 공중합체 수지 A를 대신해 시클로올레핀 공중합체 B를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 B 및 현상제 B를 얻었다.

[실시예 3]<토너 C 및 현상제 C의 제작>

상기 실시예 1의 시클로올레핀 공중합체 수지 A를 대신해 시클로올레핀 공중합체 C를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 C 및 현상제 C를 얻었다.

[실시예 4]<토너 D 및 현상제 D의 제작>

상기 실시예 1의 시클로올레핀 공중합체 수지 A를 대신해 시클로올레핀 공중합체 D를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 D 및 현상제 D를 얻었다.

[실시예 5]<토너 E 및 현상제 E의 제작>

상기 실시예 1의 시클로올레핀 공중합체 수지 A를 대신해 시클로올레핀 공중합체 E를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 E 및 현상제 E를 얻었다.

[실시예 6]<토너 F 및 현상제 F의 제작>

상기 실시예 1의 시클로올레핀 공중합체 수지 A를 대신해 시클로 올레핀 공중합체 F를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 F 및 현상제 F를 얻었다.

[비교예 1]<토너 G 및 현상제 G의 제작>

결착 수지를 폴리에스테르 수지(미츠비시 레이욘(三菱 RAYON)사 제, 상품명: FC-1142)로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 G 및 현상제 G를 얻었다.

[비교예 2]<토너 H 및 현상제 H의 제작>

결착 수지를 폴리에스테르 수지(미츠비시 레이욘사 제, 상품명: FC-316)로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 토너 H 및 현상제 H를 얻었다.

[비교예 3]<현상제 I의 제작>

토너 A를 이용하여 시판의 수지 코팅 페라이트 캐리어(파우더테크사 제, 상품명: F97-2035)를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 현상제 I를 얻었다.

전술한 측정 방법에 의해 측정한 각 수지 및 토너의 비커스 경도를 표 1에 나타냈다.

표 1

<현상제의 평가>

시판의 이성분 현상방식의 복사기(미놀타(MINOLTA)사 제, 상품명: Di-181)를 사용하여 2만장까지 연속 복사하고, 화상 농도(ID), 카브리(BG), 토너 비산에 대해 평가했다(환경 조건: 20℃, 20% RH).

화상 농도(ID)는 베타(solid) 화상부를 마크베스(Macbeth) 반사 농도계 RD-914로 측정했다.

카브리(BG)는 니폰덴쇼쿠(日本電色) 공업사제 컬러미터 ZE2000으로 비화상부의 백색도를 측정하고, 인쇄 전후의 백색도의 차이로 나타냈다.

토너 비산은 현상기의 현상제 담지체(擔持體) 하부에 상당하는 외측면으로 비산한 토너를 스미토모 쓰리엠(住友 3M)사 제 상품명: 멘딩 테이프로 모사하고, 눈으로 상대 비교했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2

2에서 명확하듯이, 실시예 1∼3에서는 토너 비산의 발생도 볼 수 없고, 초기로부터 2만 장까지의 화상 농도 및 카브리(fogging)는 양호했다. 실시예 4에서는 비커스 경도가 작기 때문에 분쇄되기 쉬워 토너 비산을 볼 수 있고, 카브리가 약간 컸지만 실용 가능했다. 실시예 5에서는 토너 비산의 발생은 볼 수 없었지만, 비커스 경도가 크기 때문에 전사하기 어려운 경향으로, 연속 복사로 화상 농도의 저하를 볼 수 있었지만 실용 가능했다. 실시예 6에서는 비커스 경도가 작았기 때문에 실시예 4와 동일한 경향을 볼 수 있었다.

또, 비교예 1에서는 비커스 경도가 작으며, 또 폴리에스테르 수지이므로 내환경성도 떨어지고, 1만 장일 때부터 화상 양단에 토너 비산에 의한 화상 얼룩이 발생하고, 카브리(fogging)도 컸다. 비교예 2에서는 비커스 경도는 범위 내였지만, 폴리에스테르 수지이기 때문에 내환경성이 떨어지고, 연속 복사로 화상 농도가 저하되고, 카브리도 커졌다. 비교예 3에서는 초기에 카브리(fogging)가 컸기 때문에, 1만 장, 2만 장일 때의 시험은 할 수 없었다.

이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 화상의 고화질화를 달성할 수 있음은 물론, 토너 비산·카브리(fogging) 발생의 억제가 가능하며, 또한 내환경성이 우수하고, 고수명의 전자 사진용 이성분 현상제 및 그를 이용한 현상방법을 제공할 수 있다.

Claims

결착 수지로서 적어도 시클로올레핀 공중합체 수지를 함유하는 토너와, 자성체 분산형 수지 캐리어를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 토너의 비커스 경도가 19.0HV0.01 이상이면서 23.0HV0.01 이하인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 자성체 분산형 수지 캐리어가 중량 평균 입자 직경 15∼60㎛인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 기재한 전자 사진용 이성분 현상제를 사용하는 것을 특징으로 하는 전자사진 방식 현상방법.
제 1항에 있어서,

상기 결착 수지는 상기 시클로올레핀 공중합체 수지를 50∼100 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 토너에는 융점이 80∼160℃의 왁스가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 토너에는 유동화제로서 토너 입자에 대해 소수성 실리카 미립자가 0.5∼3.0 중량% 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 자성체 분산형 수지 캐리어에 포함되는 자성체의 중량 평균 입자 직경은 10∼60㎛인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.
제 1항에 있어서,

상기 자성체 분산형 수지 캐리어에서의 자성체의 함유율은 캐리어 중량의 50∼95 중량%인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 이성분 현상제.