KR20080022310A

KR20080022310A - 토너 조성물 제조방법

Info

Publication number: KR20080022310A
Application number: KR1020060085594A
Authority: KR
Inventors: 김상덕; 연경열; 이덕희; 최석훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2008-03-11
Also published as: EP1898263A1; CN101140430A; US20080057432A1

Abstract

토너 조성물내에서 착색제의 분산성을 향상시켜 형성된 화상의 화질 향상, 토너의 정착성 및 유동성 개선 및 착색제의 분산 불량으로 인한 현상부재의 오염을 방지할 수 있는 토너 조성물의 제조방법이 제안된다. 본 발명에 따른 토너 조성물 제조방법은, 제1결합제 수지 및 착색제를 포함하는 혼합물을 마스터 배치 형태로 제조하는 단계, 마스터 배치 형태의 혼합물에 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하는 단계를 포함하고, 제1결합제 수지의 녹는점은 제2결합제 수지의 녹는점 미만이다.

착색제, 결합제 수지, 녹는점

Description

토너 조성물 제조방법{Preparing method of toner composition}

본 발명은 토너 조성물 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 토너 조성물내에서 착색제의 분산성을 향상시켜 형성된 화상의 화질 향상, 토너의 정착성 및 유동성 개선 및 착색제의 분산 불량으로 인한 현상부재의 오염을 방지할 수 있는 토너 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

토너 조성물은 다양한 용도에 사용되는데, 특히 화상을 형성하기 위한 화상형성장치에 사용된다. 토너에는 건식 토너와 습식 토너가 있는데, 건식 토너는 제조방법이 보다 간단하고, 제조 후 보관 및 사용이 용이하다. 습식 토너는 액체 토너로서 보다 선명한 화질을 나타내나 제조방법이 건식토너보다 복잡하고 보관이 어려우며 사용시 주의를 요할 필요가 있다.

건식 토너는 일반적으로 결합제 수지에 착색제를 첨가하여 제조되며, 이외에 이형제, 대전제어제 및 기타 첨가제들을 더 포함하여 형성된다. 첨가제들은 토너 입자의 내부에 첨가되는 내첨제와 토너 입자의 표면에 첨가되는 외첨제로 구분된다. 첨가제는 토너의 여러가지 특성을 보다 향상시키거나 토너의 단점을 극복하게 하기 위하여 첨가된다.

컬러 화상형성장치의 경우, 흑백 화상형성장치와 달리 네가지 기본색인 시안(Cyan, C), 마젠다(Magenta, M), 옐로우(Yellow, Y), 및 블랙(Black, B)을 가진 네가지의 토너를 이용하여 다양한 컬러를 표현한다.

예를 들어, 붉은 색의 경우, 마젠타와 옐로우를 혼합하여 표현하며, 따라서 흑백 화상형성장치에서 형성된 화상의 토너 층보다 더 높이가 높은 화상토너 층을 갖게 된다. 컬러 화상형성장치는 이러한 높은 토너 층의 정착특성을 유지하기 위하여, 흑백 화상형성장치보다 더 높은 수준의 정착특성을 요구한다.

또한, 환경문제에 대응하기 위하여 사용되는 인쇄용지 절감을 위한 양면인쇄에 대한 요청도 높아지고 있다. 인쇄용지의 양면에 인쇄를 하게 되는 양면 인쇄시에는 단면 인쇄시에서 보다 더 정착기 종이말림현상(wrap jam)이 발생할 가능성이 높아 이에 대하여 해결점이 모색되고 있다.

이러한 문제점들에 더하여, 최근 착색제를 다량 사용하여야 하는 컬러 화상형성장치에 대한 선호와 그 사용량의 증가로 인한 문제점이 나타나고 있다. 착색제를 사용하지 않는 경우에 대하여 착색제를 사용하는 경우와 그 사용량의 증가는 착색제의 결합제 수지에의 분산의 어려움으로 인하여 제한되고 있는 실정이다.

정착특성을 결정해 주는 결합제 수지에 착색제를 분산하는 경우, 결합제 수지의 용융온도에 따른 착색제의 점도특성이 넓은 범위에 걸쳐 변화하여 분산이 용이하지 않다. 그러므로 만약, 여러 종류의 결합제 수지를 이용하여 토너를 제조하는 경우 착색제를 분산할 때, 결합제 수지의 용융온도와 온도에 따른 점도를 고려하여야 한다.

따라서, 토너 조성물 제조시 결합제 수지에의 착색제 분산성을 향상시켜 착색제가 균일하게 분산되지 않았을 때의 문제점을 해결할 수 있게 하는 방법이 요청되었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 토너 조성물내에서 착색제의 분산성을 향상시켜 형성된 화상의 화질 향상, 토너의 정착성 및 유동성 개선 및 착색제의 분산 불량으로 인한 현상부재의 오염을 방지할 수 있는 토너 조성물의 제조방법을 제공하는 데 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조성물 제조방법은 제1결합제 수지 및 착색제를 포함하는 혼합물을 마스터 배치 형태로 제조하는 단계; 마스터 배치 형태의 혼합물에 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하는 단계;를 포함하고, 제1결합제 수지의 녹는점은 제2결합제 수지의 녹는점 미만이다.

착색제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물에서, 착색제는 착색제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물의 전체 중량을 기준으로 하여 20 중량 % 내지 40 중량%인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 제1결합제 수지의 녹는점은 125℃ 또는 그 미만이고, 제1결합제 수지는 폴리에스테르 수지이고, 그의 평균 분자량은 약 20,000이다.

또한, 제1결합제 수지의 유리전이온도는 58℃ 내지 60℃인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 제2결합제 수지의 녹는점은 155℃ 또는 이를 초과하고, 제2결합제 수지는 폴리에스테르 수지이고, 그의 평균 분자량은 약 100,400이다.

또한, 제2결합제 수지의 유리전이온도는 60℃ 내지 63℃인 것이 바람직하다.

본 발명에 바람직한 실시예에 따른 토너 조성물에서, 제1결합제 수지의 함량은 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 20 중량%; 착색제의 함량은 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 4 중량%; 제2결합제 수지의 함량은 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 72 중량%; 이형제의 함량은 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 2 중량%; 및 대전제어제의 함량은 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 2중량%이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조성물 제조방법은 제1결합제 수지 및 착색제를 포함하는 혼합물을 마스터 배치 형태로 제조하는 단계; 마스터 배치 형태의 혼합물에 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하는 단계;를 포함한다.

토너 조성물에 사용할 수 있는 결합제 수지로는 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔과 같은 스티렌 및 그의 유도체의 단독 중합체, 스티렌-아크릴 공중합체와 같은 스티렌 공중합체 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화비닐계 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 멜라민 수지, 에폭시 수지 등이 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전술한 수지 중에서 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 결합제 수지를 2종 사용하는데, 제1결합제 수지의 녹는점은 제2결합제 수지의 녹는점 미만이다. 즉, 1종의 결합제 수지는 다른 종의 결합제 수지보다 그 녹는점이 낮다.

2종 이상의 결합제 수지 중 녹는점이 낮은 결합제 수지를 이용하여 분산성이 낮은 착색제와 예비 혼합, 즉 마스터 배치 형태의 혼합물을 제조한다. "마스터 배치(Master Batch)"란 플라스틱 원료의 착색에 필요한 착색제 기타 첨가제를 플라스틱과 고농도로 농축하여 분산시켜 놓은 형태를 의미한다.

녹는점이 낮은 결합제 수지와 착색제를 마스터 배치 형태로 제조하는 이유는, 녹는점이 높은 결합제 수지의 경우 점도저하에 따른 분산의 문제가 저융점 결합제 수지에 비해 적기 때문이다. 또한, 또한 마스터배치 가공을 할 경우 그에 따른 스트레스로 인하여 물성저하가 우려되므로 녹는점이 낮은 결합제 수지를 이용하여 마스터배치를 가공하고 녹는점이 높은 결합제 수지는 마스터배치 가공을 하지 않고 원상태로 사용을 한다.

본 발명에서는 녹는점이 낮은 결합제 수지를 제1결합제 수지로, 높은 결합제 수지를 제2결합제 수지로 하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 제1결합제 수지는 폴리에스테르 수지일 수 있다. 또한, 바람직하게는, 제1결합제 수지의 녹는점은 125℃ 또는 그 미만이다. 또한, 바람직하게는 제1결합제 수지의 평균 분자량은 약 20,000이고, 제1결합제 수지의 유리전이온도는 58℃ 내지 60℃이다.

제2결합제 수지는 제1결합제 수지보다 녹는점이 높다. 바람직하게는, 제2결 합제 수지의 녹는점은 155℃ 또는 이를 초과한다.

또한, 제2결합제 수지는 제1결합제 수지와 동일하게 폴리에스테르 수지일 수 있고, 바람직하게는 평균 분자량은 약 100,400인 폴리에스테르 수지일 수 있다.

아울러, 제2결합제 수지의 유리전이온도는 60℃ 내지 63℃인 것이 바람직하다.

착색제는 토너 입자의 색을 구현하는 물질이다. 착색제에는 염료계 착색제와 안료계 착색제가 있으며, 일반적으로 널리 사용되고 있는 착색제는 어느 것이라도 본 발명의 착색제에 사용될 수 있다. 열안정성 및 내광성의 관점에서 우수성을 보이는 안료계 착색제가 더 바람직하다.

토너 조성물에 사용할 수 있는 안료계 착색제로는 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 염기성 염료계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 디옥사진계 안료 및 축합 아조계 안료를 포함하는 유색 유기 안료; 크롬산염, 페로시안화물, 산화물 황화물 셀렌화물, 황산염, 규산염, 탄산염, 인산염 및 금속분말을 포함하는 유색 무기 안료; 및 카본 블랙을 포함하는 흑색 무기 안료가 있으며 이들 안료 중에서 선택하여 단일 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 다만, 본 발명의 토너 조성물에 사용할 수 있는 안료계 착색제가 이에 한정되는 것은 아니다.

착색제, 특히 안료계 착색제의 경우 결합제 수지와 혼련이 잘 안되는 문제가 발생한다. 따라서 본 발명의 제조방법에서 착색제는 미리 결합제 수지와 함께 마스터배치 가공을 하여 사용하는 것이다.

착색제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물에서, 착색제는 착색 제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물의 전체 중량을 기준으로 하여 20중량 내지 40 중량%인 것이 바람직하다.

이형제는 토너 화상이 기록 매체로 전사되어 정착될 때 롤러와 토너 사이의 이형성을 향상시켜서 토너 오프셋(toner offset)을 방지하고, 토너로 인하여 기록 매체가 롤러에 들러 붙어서 기록 매체의 걸림 현상이 발생하는 것을 방지하는 첨가제이다. 이형제는 토너 조성물에 내첨제로서 토너 입자중에 첨가되는 것이 일반적이다.

이형제로 흔히 사용되는 것은 저분자량 폴리올레핀류, 가열에 의해 연화점을 갖는 실리콘류, 지방산 아미드류 및 왁스 등이 있으며, 상업적으로 왁스를 용이하게 이용할 수 있다.

토너 조성물의 이형제로 사용할 수 있는 왁스는 예를 들면, 카나우바 왁스, 베이베리 왁스를 포함하는 식물성 천연왁스 및 비즈왁스, 쉘락 왁스, 및 슈페르마세티 왁스를 포함하는 동물성 왁스를 포함하는 천연 왁스; 몬탄왁스, 오조케라이트 왁스, 세레신 왁스를 포함하는 미네랄 왁스, 파라핀 왁스, 마이크로 크리스탈린 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 아크릴레이트 왁스, 지방산 아미드 왁스, 실리콘 왁스 및 폴리테트라 플루오로에틸렌 왁스를 포함하는 합성 왁스; 등이 있다. 상술한 왁스 중에서 선택하여 단일 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 다만 본 발명에서 사용할 수 있는 왁스가 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 토너 조성물에 사용되는 왁스는 녹는점이 낮은 것이 바람직하다. 낮은 녹는점을 갖는 왁스의 경우 이형성이 효과적으로 발휘할 수 있기 때문 이다. 왁스의 융점이 높을수록 토너입자의 분산성이 떨어지고, 왁스의 융점이 낮을수록 토너 입자의 분산성이 향상되므로 이러한 조건을 고려하여 적절한 왁스를 선택하여 사용할 수 있다.

대전 제어제는 토너 입자에 대전되는 전하량을 조절하기 위해서 첨가되는 물질로서 전하 조절제, 대전 조절제 등의 명칭으로도 불리며, 토너 입자의 전하가 양(+)인지 음(-)인지에 따라서 첨가되는 대전 제어제의 종류도 달라진다.

음극성의 대전 제어제로는 크롬을 함유하는 아조계 염료, 크롬, 철, 아연과 같은 금속을 함유하는 살리실산 화합물 등이 있다. 양극성의 대전 제어제로는 니그로신, 4급 암모늄염, 트리페닐메탄 유도체 등이 있다.

본 발명의 토너 조성물에 상업적으로 이용할 수 있는 대전 제어제로는 니그로신 NO1(오리엔트 케미컬사제), 니그로신 EX(오리엔트 케미컬사제), Aizen Spilon black TRH(호도가야 케미컬사제), T-77(호도가야 케미컬사제), Bontron S-34(오리엔트 케미컬사제), 및 E-84(오리엔트 케미컬사제) 등이 있다.

본 발명에서 제1결합제 수지 및 착색제 만을 마스터 배치 형태로 먼저 가공 을 한 다음 혼련을 위하여 혼련기에 투입하고, 나머지 재료물질은 이러한 예비 혼합없이 원상태로 투입하여 토너조성물을 제조한다. 특히, 본 발명에서는 분쇄토너 형식으로 제조한다.

본 발명에 따라 제조된 토너 조성물은 레이저 빔 또는 LED 프린트 헤드 타입 프린터, 팩스, 복사기, 및 복합기 등 다양한 분야의 화상형성장치에 사용될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 토너 조성물을 제조하기로 한다.

실시예

본 발명에 따른 토너조성물 제조방법을 이용하여 토너조성물을 제조하였다. 먼저, 제1결합제 수지 및 착색제를 첨가하여 마스터 배치 형태의 혼합물로 제조하고, 제조된 혼합물에 제2결합제 수지, 이형제 및 대전제어제를 첨가하여 중분쇄기를 이용하여 분쇄한다. 분쇄된 혼합물을 압출 혼련기에 투입하여 혼련과정을 수행하였다.

이하에서는 실시예 1에서 착색제 및 제1결합제 수지를 마스터 배치 형태의 혼합물로 제조하여 토너 조성물을 제조하였고, 비교예 1에서는 마스터 배치 형태의 혼합물 제조단계 없이 그리고, 비교예 2에서는 제1결합제 수지 대신 제2결합제 수지를 마스터 배치 형태의 혼합물로 제조하여 토너 조성물을 제조하였다.

각각의 실시예 및 비교예에서 사용된 물질은 다음과 같다.

(1) 제1결합제 수지

폴리에스테르 계열 수지(미쓰비시 레이온 사(社)제)

유리전이온도= 58℃ 내지 60℃

녹는점 = 125℃

평균분자량 = 20,000

중량비 = 20 중량 %(토너 조성물의 전체 중량을 기준)

(2) 제2결합제 수지

폴리에스테르 계열 수지(미쓰비시 레이온 사(社)제)

유리전이온도= 60℃ 내지 63℃

녹는점 = 155℃

평균분자량 = 100,400

중량비 = 72 중량 %(토너 조성물의 전체 중량을 기준)

(3) 착색제

시안 = PB 15:3

마젠타 = PR 57:1

옐로우 = PY 180

블랙 = mogul-L(Cabot Corporation 사(社)제)

중량비 = 4 중량 %(토너 조성물의 전체 중량을 기준)

(4) 이형제

저융점 폴리에틸렌 왁스

중량비 = 2 중량 %(토너 조성물의 전체 중량을 기준)

(5) 대전제어제

시안, 마젠타, 옐로우 : E-84(오리엔트 케미컬 사(社)제)

블랙 : T-77(호도가야 케미컬 사(社)제)

중량비 = 2 중량 %(토너 조성물의 전체 중량을 기준)

압출 혼련기의 혼련 조건은 다음과 같았다.

- 압출 혼련기: PCM 30(아케가이 사(社)제, L/D = 31.5, 2축 공동 회전방식)

- 압출수지 온도 : 125℃ 내지 130℃

실시예 1

전술한 바와 같이 제1결합제 수지 및 착색제를 먼저 마스터 배치 형태의 혼합물로 가공한 후에 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하고 기계식 분쇄기(SR-15)를 이용하여 혼련하고, 분쇄하여 분급 과정 등을 통하여 토너 조성물을 제조하였다.

마스터 배치 혼합물에서 제1결합제 수지 및 착색제의 가공 혼련비는 65 : 35 이었다.

비교예 1

제1결합제 수지, 착색제, 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제 모두를 예비 혼합하고 이를 혼련기에 투입하여 혼련, 분쇄등의 과정을 통하여 토너 조성물을 제조하였다. 재료물질 전체를 예비혼합하는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 토너 조성물 제조방법에 의하여 제조하였다.

비교예 2

제1결합제 수지가 아닌, 제2결합제 수지를 착색제와 마스터 배치 형태의 혼합물로 제조하고 제1결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하여 혼련, 분쇄 등의 과정을 통하여 토너 조성물을 제조하였다. 즉, 마스터 배치 형태의 혼합물 제조시 제1결합제 수지가 아닌 제2결합제 수지를 사용하고, 제1결합제 수지는 가공없이 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1의 제조방법과 동일한 방법을 사용하여 토너 조성물을 제조하였다.

마스터 배치 혼합물에서 제2결합제 수지 및 착색제의 가공 혼련비는 65 : 35이었다.

토너의 제조

실시예 및 비교예에서 얻은 혼합물은 분급기를 이용하여 D50 = 8㎛의 무외첨 토너를 얻었다.

평가

실시예에서 얻은 토너 조성물을 사용하여 착색제의 분산성을 평가하였다. 평가방법은 형성된 화상 및 정착성을 평가하여 수행되었다.

(1) 화상평가

화상평가는 H/H 환경에서의 러닝(Running) 평가를 기준으로 백그라운드(background), 현상부재의 오염도(특히 토너의 내구성 저하로 인한 닥터 블레이드(Doctor Blade)의 토너부착으로 인한 스트리크 발생유무)를 토대로 평가하였다. 각 실시예 및 비교예에 따른 평가 수행결과가 표 1에 나타나 있다.

백그라운드는 관능평가로 측정자의 기준에서 미화상영역의 토너 오염도를 측정한 것이다. 표 1에서 "○"는 우수", "△"는 양호, "×"는 불량한 결과를 나타낸다.

	백그라운드		닥터 블레이드 스트리크 발생 유무 및 발생시점
	초기	2000회 러닝 후	닥터 블레이드 스트리크 발생 유무 및 발생시점
실시예 1	○	○	나타나지 않았음
비교예 1	○	×	1500회부근 발생
비교예 2	○	△	800회부근 발생

표 1을 참조하면, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 토너는 2000회런닝 후에도 백그라운드가 나타나지 않았고, 스트리크도 발생하지 않았음을 알 수 있었다.

그러나, 제1결합제 수지와 착색제의 마스터 배치 형태의 예비 혼합 없이 제조되었거나, 제1결합제 수지보다 더 높은 녹는점을 갖는 제2결합제 수지를 착색제와 마스터 배치 형태로 혼합하여 제조된 토너 조성물은 2000회 러닝 후에 백그라운드 현상이 나타나고, 닥터 블레이드 스트리크가 나타나 실시예 1에서의 토너 조성물보다 화상이 불량 또는 통상 수준으로 나타났음을 알 수 있었다.

(2) 정착성 평가

정착성 평가는 정착 JIG를 이용하여 각 온도별, 프로세스속도별, 공급용지별로 분류하여 평가하였다.

정착 JIG를 이용하여 정착기 표면의 온도, 프로세스속도를 125mm/s 및 150mm/s로 하고, 인쇄용지를 60g, 75g, 및 100g으로 하여 각각에 대하여 평가하였다. 또한, 각각의 색상에 대하여 측정한 후에, 색상을 중첩하여서도 평가하였다.

정착기는 CLP-500(컬러프린터)의 소프트 양면 롤을 이용하였다. 그 결과가 표 2내지 표13에 나타나 있다. 표에 표시된 기호의 의미는 다음과 같다.

- ○ : 우수, 콜드 오프셋(cold-offset), 정착 종이 말림 현상(wrap jam), 핫-오프셋(hot-offset)의 문제없이 화상이 우수함.

- △ : 양호, 육안상으론 문제 없으나 콜드 오프셋의 경우 손가락으로 가볍게 문질렀을 경우 약간 벗겨짐.

- X : 불량, 콜드 오프셋, 정착기 종이 말림 현상, 핫 오프셋의 문제 발생.

<실시예 1의 토너 조성물의 정착성 평가>

단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	○	○	○	○
	M	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	C	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	K	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	○	○	○	○

단일 화상 프로세스속도 150 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 150 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	M	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	○	○	○
	C	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	×	△	○	○
	K	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	○	○	○

중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	○	○	○	○
	75	○	○	○	○
	100	×	○	○	○

중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	○	○	○	○
	75	△	○	○	○
	100	×	△	○	○

<비교예 1의 토너 조성물의 정착성 평가>

단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	×	×
		75	○	○	○	×
		100	△	○	○	○
	M	60	○	○	×	×
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	C	60	○	○	×	×
		75	△	○	○	×
		100	△	○	○	○
	K	60	○	○	○	×
		75	△	○	○	○
		100	×	△	○	○

단일 화상 프로세스속도 155 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 155 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	○	×
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	M	60	○	○	○	×
		75	×	○	○	○
		100	×	△	○	○
	C	60	○	○	○	×
		75	×	○	○	○
		100	×	△	○	○
	K	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	×	○	○

중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	○	○	○	○
	75	△	○	○	○
	100	×	×	○	○

중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	△	○	○	○
	75	×	×	○	○
	100	×	×	△	○

<비교예 2의 토너 조성물의 정착성 평가>

단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 125 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	○	×
		75	○	○	○	○
		100	×	○	○	○
	M	60	○	○	○	×
		75	○	○	○	○
		100	×	○	○	○
	C	60	○	○	○	×
		75	○	○	○	○
		100	△	○	○	○
	K	60	○	○	○	○
		75	○	○	○	○
		100	×	○	○	○

단일 화상 프로세스속도 150 mm/s			온도(℃)
단일 화상 프로세스속도 150 mm/s			160	170	180	190
용지(g)	Y	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	×	○	○
	M	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	×	○	○
	C	60	○	○	○	○
		75	×	○	○	○
		100	×	△	○	○
	K	60	○	○	○	○
		75	△	○	○	○
		100	×	×	○	○

중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 125 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	○	○	○	×
	75	△	○	○	×
	100	×	△	○	○

중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		온도(℃)
중첩 화상 프로세스속도 150 mm/s		160	170	180	190
용지(g)	60	△	○	○	○
	75	×	△	○	○
	100	×	×	△	○

표 2내지 표5는 실시예 1에 따라 제조된 토너 조성물의 정착성을 평가한 결과를 나타내고 있다. 표 2 및 표 3은 각각 컬러에 따라 정착성을 평가한 결과를 나타내고 있는데, 프로세스 속도를 125 mm/s로 한 경우에 "△"가 정착기 표면 온도 160 ℃에서 두번 나타났을 뿐이고, 나머지는 모두 우수한 정착성을 나타내었다.

비록, 프로세스 속도를 150 mm/s로 한 경우, 정착성 불량이 세번 나타나고 있으나, 이러한 현상은 같은 조건에서의 비교예 1 및 비교예 2에서(표 7 및 표 11)처럼 정착성 불량이 8회 내지 9회 나타나는 것에 비해서는 우수한 품질을 나타내는 것임을 알 수 있다.

또한, 중첩 화상의 경우에도, 프로세스 속도를 125 mm/s로 한 경우, 정착성 불량이 1번, 150 mm/s로 한 경우 정착성 양호가 2번 및 불량이 1번으로 나타났으나, 그 이외에는 모두 정착성 우수를 나타냈다.

이러한 현상은 같은 조건에서의 비교예 1 및 비교예 2에서(표 6 및 표 10)처럼 정착성 불량이 2회 내지 3회 나타나는 것에 비해서는 우수한 품질을 나타내는 것임을 알 수 있다.

나아가 프로세스 속도를 150 mm/s로 하는 경우, 본 발명에 따른 실시예 1과 비교예들의 결과는 더욱 차이가 있었다. 비교예들은 각각 정착성 불량 및 양호 회수가 전체 회수의 50%에 달하면서 본 발명의 제조방법으로 제조된 토너 조성물과의 정착성 성능에 현격한 차이를 나타내었다.

전술한 평가에 따른 결과를 참조하면, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 토너 조성물은 화상 및 정착성 평가에서 전반적으로 우수한 성능을 나타내며, 착색제의 분산 불량으로 인한 문제점이 개선되었음을 알 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 토너 조성물내에서 착색제의 분산성을 향상시켜 형성된 화상의 화질 향상, 토너의 정착성 및 유동성 개선, 및 착색제의 분산 불량으로 인한 화상오염 및 현상부재의 오염을 방지할 수 있는 토너 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

제1결합제 수지 및 착색제를 포함하는 혼합물을 마스터 배치 형태로 제조하는 단계;

상기 마스터 배치 형태의 혼합물에 제2결합제 수지, 이형제, 및 대전제어제를 첨가하는 단계;를 포함하고,

상기 제1결합제 수지의 녹는점은 상기 제2결합제 수지의 녹는점 미만인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 착색제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물에서, 상기 착색제는 상기 착색제 및 제1결합제 수지의 마스터 배치 형태의 혼합물의 전체 중량을 기준으로 하여 20 중량% 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 1성분 비자성 토너 조성물 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제1결합제 수지의 녹는점은 125℃ 또는 그 미만인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제1결합제 수지는 폴리에스테르 수지이고, 평균 분자량은 20,000인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제1결합제 수지의 유리전이온도는 58℃ 내지 60℃인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제2결합제 수지의 녹는점은 155℃ 또는 이를 초과하는 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제2결합제 수지는 폴리에스테르 수지이고, 평균 분자량은 100,400인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제2결합제 수지의 유리전이온도는 60℃ 내지 63℃인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 제1결합제 수지의 함량은 상기 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 20 중량%;

상기 착색제의 함량은 상기 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 4 중량%;

상기 제2결합제 수지의 함량은 상기 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 72 중량%;

상기 이형제의 함량은 상기 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 2 중량%; 및

상기 대전제어제의 함량은 상기 토너 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 2중량%인 것을 특징으로 하는 토너 조성물 제조방법.