KR20090023469A - 토너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정밀한 화상을 형성하는 고속 복사기나 프린터 등에서도 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 실현시킬 수 있고, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등에 대한 요건을 충족시키기에 충분한 고화질을 실현시킬 수 있는 토너를 제공한다. 토너는 적어도 결착 수지 및 착색제를 함유하는 토너 입자와, 실리카 미분말을 포함하며, 상기 실리카 미분말은 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하이고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 것을 특징으로 한다.

결착 수지, 착색제, 토너 입자, 실리카 미분말, 토너, 소수성 무기 미분말, 평균 세공 직경

Description

토너{TONER}

본 발명은 전자 사진, 정전하상을 현상화하기 위한 화상 형성 방법, 토너 제트법 등에 사용되는 토너에 관한 것이다.

종래, 화상 형성 방법으로는 전자 사진법, 정전 기록법, 자기 기록법, 토너 제트법 등 다수의 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 전자 사진법은 일반적으로는 임의의 각종 수단에 의해 감광체 상에 전기적 잠상을 형성하고, 이어서 상기 잠상을 토너로 현상하고, 필요에 따라서 종이 등의 전사 재료에 토너 화상을 전사시킨 후, 열·압력 등에 의해 전사재 상에 상기 토너 화상을 정착하여 복사물을 얻는다. 그리고 전사되지 않고 감광체 상에 남은 토너는 임의의 각종 방법으로 클리닝되고, 상술한 공정이 반복된다.

최근 들어, 복사기나 프린터의 고정밀, 고성능화와 함께 이들의 보안 기능도 중요하게 되었다. 예를 들면 기밀 문서나 증명서 등의 위조나 부정 복사를 방지할 필요가 요구되고 있어, 지문(地紋) 인쇄 기술 등에 의한 부정 복사 방지 대책이 취해지고 있다.

지문 인쇄 기술이란 복사기나 프린터로 문서를 인쇄할 때에, 문자열을 은폐한 「지문」을 동시에 인쇄하는 기술이다. 「지문」에는, 미리「복사 금지」 등의 문자열이 보이기 어렵게 매립되어 있고, 지문은 복사기로 복사하면 그 문자열이 눈에 띄는 구조로 되어 있다. 지문 인쇄 기술은 복사기로 복사했을 때의 도트의 재현 능력의 한계를 이용하고 있기 때문에, 농도 안정성(농도 범위)나 도트 재현성, 라인 재현성, 특히 선폭의 재현성이나, 라인 후단에 발생하는 꼬리 끌림 등이 양호한 토너가 요구되고 있다.

또한 최근 정보량의 급격한 증가로 인해서, 정보 기록 분야에서도 복사기나 프린터가 이용되는 기회가 많아졌다. 정보 기록의 대표적인 매체로서는 바코드를 들 수 있다. 그러나, 이 바코드의 이용 분야 확대와 함께, 보다 작은 공간에 보다 많은 정보를 기록할 필요성이 증가되어, 코드 정보를 이차원으로 나타낸, 소위 QR 코드(매트릭스형 이차원 코드)가 종종 사용되고 있다. QR 코드는 복사기에 의해 수회에 걸쳐 복사되더라도, 정확한 판독 정밀도가 요구되기 때문에, 도트 재현성이나 농도 안정성(농도 범위)이 양호한 토너가 요구되고 있다.

이상과 같이, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등에도 대응할 수 있는 화질을 얻기 위해서, 최근 들어, 고정밀화, 고속화 및 고내구화를 제공할 수 있는 화상 형성 방법이 강하게 요구되고 있고, 이에 따라서 토너 등의 추가 개선이 요구되고 있다.

예를 들면, 고정밀화에 관해서는 복사기나 프린터 본체 측의 대책으로서 레이저 스폿의 소립 직경화나 감광체의 대전 균일성을 높임으로써 잠상의 고정밀화를 향상시키는 시도가 이루어지고 있다. 한편, 토너 측에서의 대책으로서는, 고정밀화된 잠상을 충실히 재현시키기 위해서, 예를 들면 토너의 입자 직경을 감소시킴으로써, 잠상의 재현성을 향상시키는 것이 시도되고 있다. 그러나, 입자 직경이 감 소된 토너에 있어서도 현상 시에 토너 입자들이 응집한 상태로 잠상 상에 이동하게 되기 때문에, 토너의 입자 직경을 감소시킨 이점이 최적화될 수 없어서, 잠상 재현성을 향상시키는 것이 어렵다.

따라서, 보다 고정밀한 화질을 얻기 위해서는 토너 입자 간의 응집성을 저하시키는 것이 또한 요구되고 있다.

또한, 고속의 현상 시스템에서는, 화상 품위의 저하가 우려되기 때문에, 고속화에 대응한 토너 성능이 요구되고 있다.

상기한 바와 같은 과제에 대하여, 토너 측에서의 대책에 의해서 문제를 해결하는 노력이 거듭되어 왔지만, 최근 요구되고 있는 고속 및 고정밀한 화상 형성을 달성하기 위해서는 충분하지 않아서 개선의 여지가 남아 있다.

예를 들면, 토너의 대전성의 향상이나 스페이서 기능을 부여하는 것을 목적으로 토너 입자에 각종 외첨제를 첨가하는 것이 제안되어 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 (평)5-142849호 공보, 일본 특허 공개 (평)5-224456호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-287410호 공보에서는 토너 입자에 소수성 실리카와 구형 실리카를 첨가함으로써 화상 안정성을 높이는 것이 제안되어 있다. 그러나, 구형 실리카의 입경이나 첨가량 및 토너 입자와의 상관 관계가 충분히 최적화되어 있지 않기 때문에, 고속의 현상 시스템에서는 구형 실리카가 매립되거나 유리되기 쉬어서 고속 및 고정밀한 화상 형성을 달성하기 위해서는 충분하지 않아서 개선의 여지가 남아 있다. 또한, 토너의 대전성도 충분하지 않기 때문에, 장기간의 내구에 의해 화상 농도의 저하나 포그(fogging)가 생기기 쉽다.

또한, 일본 특허 공개 제2002-003213호 공보에서는 토너 입자에 비정질 실리카 미분말을 첨가함으로써 토너의 대전성을 개선하고, 화상 안정성을 높이는 것이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-108001호 공보에서는 토너 입자에 소위 졸-겔법에 의해 제조된 실리카 미분말을 첨가하는 것이 제안되어 있다. 이들 방법에 의하면 확실히 농도 및 포그가 양호한 화상이 얻어지지만, 실리카 미분말 표면의 세공이 제어되지 않기 때문에, 실리카 미분말 표면의 물성이 불균일해지기 쉽다. 또한 고습 환경 하에서는 토너가 대기 중의 수분을 흡착하여, 토너의 대전량이 저하하는 경우가 있다. 또한, 고속의 현상 시스템에 이러한 토너를 이용한 경우, 실리카 미분말이 스페이서로서 충분히 기능하지 않는 경우가 있기 때문에, 최근에 요구되고 있는 고속화, 고정밀화에 대한 대응에는 개량의 여지가 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2004-334069호 공보 및 일본 특허 공개 (평)6-019190호 공보에서는 토너 입자에 소수화 처리한 산화티탄이나 알루미나를 첨가함으로써 토너의 대전성을 높이는 것이 제안되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2003-322998호 공보에서는 토너 입자에 입경을 규정한 무기 미분말을 첨가함으로써 화상 안정성을 높이는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이들은 토너의 대전성의 향상 및 화상 농도의 안정화에 대해서는 효과가 있지만 첨가 입자인 무기 미분말과 토너 입자의 관계가 최적화되어 있지 않기 때문에, 고화질화 관점에서는 충분하지 않다.

<발명의 개시>

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해소한 토너를 제공하는 데에 있다. 즉, 본 발명의 목적은 고속 복사기나 프린터 등에서도 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공할 수 있고, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등에도 대응할 수 있는 화질을 제공하는 토너를 제공하는 것이다.

상기 목적은 이하의 본 발명의 구성에 의해 달성된다.

즉, 본 발명은 적어도 결착 수지 및 착색제를 함유하는 토너 입자와, 실리카 미분말을 포함하며, 상기 실리카 미분말은 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하이고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 것을 특징으로 하는 토너에 관한 것이다.

또한, 상기 실리카 미분말은 평균 세공 직경이 50.0 nm 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 토너는 BET 비표면적이 50 ㎡/g 이상 300 ㎡/g 이하인 소수성 무기 미분말을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실리카 미분말의 30℃에서의 수분 흡착·탈착 등온선에서, 상대 습도 80％RH에서의 흡착 과정의 흡착 수분량이 0.01 내지 1.00 질량％의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 상기 실리카 미분말이 기상법으로 제조된 것인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 고정밀한 화상을 형성하는 고속 복사기나 프린터 등에서도 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공하고, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등에도 대응할 수 있는 화질을 제공할 수 있는 토너를 제공할 수 있다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명자들은 토너에 사용되는 구성 재료에 관해서 검토한 결과, 적어도 결착 수지 및 착색제를 함유하는 토너 입자와 실리카 미분말을 포함하는 토너에서, 실리카 미분말의 입경과 세공을 제어함으로써, 고정밀한 잠상을 형성하는 고속 복사기나 프린터 등에서도 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공하고, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등에 대응할 수 있는 화질을 제공할 수 있는 토너를 얻을 수 있는 것을 발견하였다.

구체적으로, 본 발명은 적어도 결착 수지 및 착색제를 함유하는 토너 입자와 실리카 미분말을 갖는 토너에서, 상기 실리카 미분말은 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하이고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 것을 특징으로 한다.

종래부터, 토너 입자에 대전성의 향상이나 스페이서 기능을 부여하는 것을 목적으로 무기 미분말을 토너 입자에 첨가하는 수많은 제안이 있었다. 상기 기능을 효과적으로 부여하기 위해서는, 무기 미분말은 고대전능, 좁은 입경 분포, 및 균일한 형상을 가질 것이 요구되고, 무기 미분말 중에서도 특히 실리카 미분말이 이들 요구 성능을 만족시키고 있어, 바람직하게 이용된다.

그러나, 실리카 미분말의 표면 미세 구조 및 입경이 충분히 제어되지 않기 때문에, 지문 인쇄나 QR 코드 인쇄 등의 고정밀한 화질을 얻기 위해서는 한층 더 개선이 필요하다.

통상적으로, 토너 분야에서 이용되는 실리카 미분말은 비정질이고, 표면에 마이크로미터 이하 정도 (수 nm 내지 수백 nm)의 수많은 세공을 갖기 때문에, 대전이 불균일한 경향이 있다. 특히 고습 환경에서는, 대기 중의 물 분자가 세공에 들어가기 때문에, 내구 동안 토너의 대전능이 저하된다. 그 결과, 토너의 대전성이 더욱 불균일해져서 토너가 응집하기 쉬워져서, 라인 재현성 및 도트 재현성이 악화되는 경우가 있다. 또한 대전능이 저하됨으로써, 내구 후반에 화상 농도가 저하되는 경우가 있다.

또한, 고속 현상 시스템에서는, 토너가 현상기 내에서 큰 전단력을 받게 되기 때문에, 토너는 현상기 내에서 외첨제의 매립 등에 의해서 토너 열화를 발생시키기 쉬워진다.

이러한 환경 하에 있어서는, 실리카 미분말의 스페이서로서의 기능이 저하되기 때문에, 토너가 대전의 불균일화나 대전능의 저하의 영향을 강하게 받아, 토너가 보다 응집하기 쉬워진다.

이러한 토너 열화를 감소시키기 위해서는 입경이 보다 큰 실리카 미분말이 최적량으로 첨가되어야 하지만, 표면에 미세 구조를 갖는 입경이 보다 큰 실리카 미분말을 첨가하는 것은 대전의 불균일화의 영향이 나타나기 때문에 바람직하지 않다.

즉, 종래와 같이 단순히 스페이서로서 실리카 미분말을 첨가하는 것 만으로는, 고속의 현상 시스템에서는 충분하지 않고, 본 발명과 같이 표면 미세 구조의 제어에 의한 표면 특성의 제어 및 입경의 최적화가 중요하다.

따라서, 본 발명자들은 실리카 미분말 표면의 세공 상태에 관해서 예의 검토한 결과, 특정한 세공 상태를 갖는 실리카 미분말을 토너 입자에 첨가하는 것이, 고정밀한 잠상을 형성하는 복사기나 프린터 등에서도 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공할 수 있는 것을 발견하였다.

구체적으로, 본 발명에서는, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 실리카 미분말을 이용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 전체 세공 용적은 바람직하게는 0.070 ㎤/g 이하이고, 보다 바람직하게는 0.025 ㎤/g 이하이다.

세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하라는 것은, 실리카 미분말 표면의 세공 수가 적은 것 및/또는 하나 하나의 세공의 용적이 작은 것을 나타낸다. 이와 같이 세공이 없고 균일한 표면 구조를 가짐으로써, 실리카 미분말의 대전성이 균일해지고, 또한 내수성도 대폭 향상되기 때문에 대전성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐서 안정적으로 유지할 수 있다. 따라서, 토너의 대전성도 균일하고 또한 안정해지기 때문에 고속 복사기나 프린터 등에서도 토너가 응집하지 않고 고정밀한 잠상을 충실히 재현하는 것이 가능해진다. 그 결과, 토너는 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 환경에 관계없이 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공할 수 있다.

전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g보다 크다는 것은, 실리카 미분말 표면에 세공이 많이 존재하고 있는 것 및/또는 하나 하나의 세공의 용적이 큰 것을 나타낸다. 이러한 실리카 미분말의 경우, 표면 미세 구조가 불균일하기 때문에 대전성도 불균일해지고, 또한, 대기 중의 물 분자가 세공에 들어가기 때문에 내구 동안 대전능이 저하된다. 그 결과, 고속 현상 시스템에서 토너의 대전성이 불균일해짐으로써 응집성이 악화되어, 라인 재현성 및 도트 재현성이 악화되기 쉬워진다. 또한 대전능이 저하됨으로써, 내구 후반에 화상 농도가 저하되고 포그가 악화되기 쉬워진다.

본 발명에서는, 실리카 미분말의 표면 세공 상태를 재현성 있게 측정할 수 있고 세공 상태가 넓은 범위에서 정확하게 측정되는 세공 직경 범위가 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하에서의 전체 세공 용적을 측정하였다.

또한, 본 발명자들은 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 실리카 미분말을 이용하는 것이, 입경이 보다 큰 실리카 미분말을 토너 입자에 첨가할 수 있게 한다는 것을 발견하였다. 구체적으로, 본 발명의 상기 실리카 미분말은 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하(바람직하게는 0.70 ㎛ 이상 1.50 ㎛ 이하)인 것을 특징으로 한다. 상기 실리카 미분말의 입경을 상기 범위로 제어함으로써, 토너는 보다 고속의 현상 시스템과 같이, 토너가 현상기 내에서 큰 전단력을 받는 환경에서도 실리카 미분말의 매립 등에 의한 토너 열화가 발생하지 않고, 양호한 농도 안정성, 라인 재현성, 및 도트 재현성을 갖는 화상을 환경에 의존하지 않고 장기간에 걸쳐 안정적으로 제공할 수 있다.

중간 직경(D50)이 0.70 ㎛보다도 작은 실리카 미분말은, 토너 입자에 매립되기 쉽고, 고속 현상 시스템에서 토너 응집성을 악화시켜, 라인 재현성 및 도트 재현성이 저하되기 쉬워진다. 한편 3.00 ㎛보다 큰 실리카 미분말은 토너 입자로부터 쉽게 유리되어, 내구 후반에 화상 농도가 저하된다.

본 발명에서, 실리카 미분말을 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하이고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하로 제어하는 것은, 실리카 미분말의 제조법에서 합성 농도 및 온도나 냉각 속도를 제어함으로써 달성 가능하다. 또한, 실리카 미분말의 입경 및 세공이 상기 범위 내로 제어되면 입자 형상에 대한 제한은 특별히 없다.

본 발명에서의 세공 용적은 세공 분포 측정 장치 Tristar 3000(시마즈 세이사꾸쇼사 제조)를 이용하여, 시료 표면에 질소 가스를 흡착시키는 가스 흡착법에 의해 측정된다. 측정의 개략은 시마즈 세이사꾸쇼사 발행의 조작 메뉴얼에 기재되어 있고, 이하와 같다. 세공 분포의 측정 전에는, 시료관에 샘플 1 내지 2 g을 넣고, 100℃에서 24시간 동안 탈기한다. 탈기 종료 후 샘플 중량을 정밀하게 칭량하여 샘플을 얻었다. 얻어진 샘플을 상기 세공 분포 측정 장치를 이용하여, BJH 탈착법에 의해 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서의 전체 세공 용적을 구하였다. 세공 분포의 평가에는 측정 데이터 정보에 가장 가까운 전체 세공 용적을 지표로서 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 입경 분포 측정은 레이저 회절/산란식 입경 분포 측정 장치 LA-920(호리바사 제조)에 의해 측정한 것이다. 측정 방법으로서는 분산매가 되는 이온 교환수 100 ml에 샘플을, 예를 들면 약 30 mg 넣고, 이 분산액을 초음파 분산기로 1분간 처리하여 분산액을 제조한다. 이 분산액을 샘플 농도가 투과율 약 80％가 되도록 측정 셀에 적하한다. 측정 샘플과 물의 상대 굴절률을 샘플의 종류에 따라 설정하고, 상기 측정 장치를 사용하여 부피 기준의 입경 분포를 측정하여, 중간 직경(D50)을 구한다.

본 발명은, 세공 분포 및 입경을 제어한 실리카 미분말을 이용함으로써 고속현상 시스템과 같은 현상기 내에서 토너가 큰 전단력을 받는 환경, 즉 토너가 압밀된 상태에서도 응집하지 않고, 현상 시에 풀어지기 쉬워지는 것이 특징이다.

토너의 압밀 상태에 있어서의 응집성의 평가에는 시어스캔 TS-12(Sci-Tec사 제조)를 이용하였다. 시어스캔은 Prof. Virendra M. Puri에 의해서 쓰여진 문헌 [CHARACTERIZING POWDER FLOWABILITY(2002. 01. 24 발표)]에 기재된 모어 쿨롱 모델(Mohr-Coulomb model)에 의한 원리로 측정을 행한다.

구체적으로는, 단면 방향으로 직선으로 전단력을 부가할 수 있는 직선 전단 셀(원주 형상, 직경 80 mm, 용량 140 ㎤)을 사용하여 실온 환경(23℃, 60％RH)에서 측정을 행하였다. 이 셀 속에 토너를 넣고, 2.5 kPa가 되도록 수직 하중을 걸고, 이 수직 하중에서 가장 조밀한 충전 상태가 되도록 압밀 분체층을 제조한다(압력이 자동으로 검지되고 이 압밀 상태를 개인차 없이 제조할 수 있는 점에서 시어스캔에 의한 측정이 본 발명에서는 바람직함). 마찬가지로, 수직 하중을 5.0 kPa 및 10.0 kPa로 한 압밀 분체층을 형성한다. 그리고, 각 수직 하중에서 형성한 샘플에 압밀 분체층을 형성했을 때에 건 수직 하중을 계속해서 걸면서 서서히 전단력을 가하고, 그 때의 전단 응력의 변동을 측정하는 시험을 행하여, 정상점(stationary point)을 결정한다. 압밀 분체층이 정상점에 도달했다는 판단은, 상기 시험에서, 전단 응력의 변위와, 수직 하중을 걸기 위한 하중 인가 수단의 수직 방향의 변위가 작아져, 양자가 안정된 값을 취하게 되었을 때 정상점에 도달한 것으로 한다. 다음으로, 정상점에 도달한 압밀 분체층으로부터 서서히 수직 하중을 제거하고, 각 하중에서의 파괴 포락선(수직 하중 응력 vs 전단 응력의 플롯)을 작성하고, Y 절편 및 기울기를 구한다. 모어 쿨롱 모델에 의한 해석에서, 단축 붕괴 응력 및 최대 압밀 응력은 하기 수학식으로 나타내어지고, 상기 Y 절편은「응집력」이 되고, 기울기가 「내부 마찰각」이 된다.

단축 붕괴 응력=2c(1+sinφ)/cosφ

최대 압밀 응력=((A-(A²sin²φ-τ_ssp ²cos²φ)^0.5)/cos²φ)×(1+sinφ)-(c/tanφ)

(A=σ_ssp+(c/tanφ), c=응집력, φ=내부 마찰각, τ_ssp=c+σ_ssp×tanφ, σ_ssp=정상점에서의 수직 하중)

각 수직 하중에서 산출한 단축 붕괴 응력과 최대 압밀 응력을 플롯(Flow Function Plot)하고, 그 플롯에 기초하여 직선을 구한다. 이 직선으로부터 최대 압밀 응력 0.1 kPa 및 20.0 kPa에서의 단축 붕괴 응력을 구한다.

최대 압밀 응력(X)과 단축 붕괴 응력(U)의 관계에 의해, 임의의 하중에서 압밀된 분체층의 풀어지기 쉬움, 즉, 조밀하게 가득찬 토너층의 분체 특성(토너 입자 간 응집력)을 논의하는 것이 가능해진다. 단축 붕괴 응력(U)은 토너 용기 내에서의 교반에 의한 풀어지기 쉬움이나, 토너가 규제 부재에 의한 전단력을 받으면서 규제부를 통과하여 토너 담지체 상에 코팅될 때의 상황에 관계된다. 또한, 본 발명에서의 최대 압밀 응력(X)이란 현상기 내에서 받는 전단력에 의해 조밀하게 가득찬 토너에 걸리는 응력을 나타낸다.

따라서, 최대 압밀 응력 0.1 kPa에서의 단축 붕괴 응력에 의해서, 토너에 대한 전단력이 비교적 작은 상태에서의 분체 특성을 논의하고, 최대 압밀 응력 20.0 kPa에서의 단축 붕괴 응력에 의해서, 토너에 대한 전단력이 비교적 큰 상태에서의 분체 특성을 논의할 수 있다. 그리고, 이들 최대 압밀 응력 사이에서의 단축 붕괴 응력의 추이를 평가함으로써, 압밀 상태 하에의 토너층의 분체 특성을 나타내었다.

본 발명의 토너는 토너의 최대 압밀 응력 0.1 kPa에서의 단축 붕괴 응력이 1 kPa 이하이고, 토너의 최대 압밀 응력 20.0 kPa에서의 단축 붕괴 응력이 2.0 kPa 이상 6.0 kPa 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위로 토너를 제어함으로써, 경압 압밀, 고압 압밀 중의 어느 쪽의 상태에 있어서도, 토너가 응집하지 않고, 현상 시에 쉽게 풀어진다.

본 발명에서 이용되는 실리카 미분말로서는 상기한 특성을 갖고 있는 것이면 어떠한 것도 사용할 수 있지만, 이하에 나타내는 특성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에서의 실리카 미분말은 평균 세공 직경이 50.0 nm 이하인 것이 바람직하다. 평균 세공 직경이 50.0 nm보다 큰 경우, 실리카 미분말 표면의 세공이 큰 것을 나타낸다. 이러한 실리카 미분말의 경우, 고습 환경에서 흡습량이 많아져 대전능이 저하되기 쉬워서 바람직하지 않다.

본 발명에서의 실리카 미분말의 평균 세공 직경은 상술한 세공 용적과 동일한 측정 방법으로 구해진다.

또한, 본 발명에 따른 토너는 BET 비표면적이 50 ㎡/g 이상 300 ㎡/g 이하인 소수성 무기 미분말을 함유하는 것이 바람직하다.

토너 입자 표면에 대한 유동성 부여능이 높고, BET 비표면적이 큰 소수성 무기 미분말을 병용함으로써, 실리카 미분말을 토너에 균일하게 분산시킬 수 있다.

소수성 무기 미분말의 BET 비표면적이 50보다 작은 경우, 실리카 미분말이 충분히 분산되지 않기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 소수성 무기 미분말의 BET 비표면적이 300보다 큰 경우, 토너가 차지업하여 농도 저하 등의 폐해가 생겨서 바람직하지 않다.

소수성 무기 미분말로서는, 예를 들면 이산화규소(실리카), 이산화티탄(티타니아), 산화알루미늄(알루미나), 산화아연, 산화마그네슘, 산화세륨, 산화철, 산화 구리, 산화주석 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히 규소할로겐화물의 증기상 산화에 의해 생성된 이른바 건식법 또는 퓸드 실리카라고 칭해지는 건식 실리카가 바람직하게 이용된다.

소수화 처리는 실리콘 바니시, 각종 변성 실리콘 바니시, 실리콘 오일, 각종 변성 실리콘 오일, 실란 화합물, 실란 커플링제, 기타 유기 규소 화합물, 유기 티탄 화합물과 같은 처리제를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용하여 행할 수 있다.

BET 비표면적의 측정법으로서는, BET 비표면적법에 따라서, 비표면적 측정 장치 제미니2375(시마즈 세이사꾸쇼사)를 이용하여, 시료 표면에 질소 가스를 흡착시키고, BET 비표면적 다점법을 이용하여 비표면적을 계산한다.

또한, 본 발명에서의 실리카 미분말은, 30℃에서의 수분 흡·탈착 등온선에 서, 상대 습도 80％RH에서의 흡착 과정의 흡착 수분량이 바람직하게는 0.01 질량％ 이상 1.00 질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01 질량％ 이상 0.50 질량％ 이하, 특히 바람직하게는 0.10 질량％ 이상 0.20 질량％ 이하이다. 상대 습도 80％RH에서의 흡착 수분량이 1.00 질량％보다 큰 경우, 흡착하는 수분량이 많은 것을 나타낸다. 이러한 실리카 미분말은, 토너의 대전성을 저하시키고 응집성을 악화시키기 때문에, 현상성이 악화(농도 저하, 포그의 증대)된다. 한편, 상기 흡착 수분량이 0.01 질량％보다 낮은 경우, 실리카 미분말이 과도한 소수성을 갖는 것을 나타낸다. 소수성이 과도하게 강하면 차지업 등, 대전의 균형이 무너져, 농도가 저하되고 포그가 악화되는 경향이 있다.

본 발명에서의 흡착 수분량은 흡착 평형 측정 장치(JT 토시사 제조의 「EAM-02」)에 의해서 측정한 것이다. 이것은, 대상 기체(본 발명의 경우에는 물)만이 존재하는 조건 하에서 고체-기체 평형에 도달시키고, 이 때의 고체 중량과 증기압을 측정하는 장치이다.

실제의 수분 흡·탈착 등온선의 측정은 이하에 나타내는, 건조물 중량의 측정, 수중의 용존 공기의 탈기부터, 수분 흡·탈착 등온선의 측정까지, 전부 컴퓨터에 의해서 자동적으로 행해진다. 측정의 개략은 JT 토시 가부시끼가이샤 발행의 조작 메뉴얼에 기재되어 있고, 이하와 같다. 또한, 본 발명에서는 용매액으로서 물을 이용한다.

우선, 흡착관 내의 시료 용기에 샘플을 약 5 g 충전한 후, 항온조 온도, 시료부 온도를 30℃로 설정한다. 그 후, 공기 밸브 V1(주 밸브), V2(배기 밸브)를 개방하여 진공 배기부를 작동시켜서, 진공 용기 내부를 0.01 mmHg 정도로 탈기하여 시료를 건조한다. 시료의 질량 변화가 없게 된 시점의 질량을 「건조물 질량」으로 한다.

용매액으로서의 수중에는 공기가 용해되어 있기 때문에 탈기를 해야 한다. 우선, 물을 액체 저장고에 넣고, 진공 배기부를 작동시키고, 공기 밸브 V2, V3(액체 저장고 밸브)를 교대로 개폐하여 용존 공기를 제거한다. 상기 조작을 수회 반복하여, 수중에 기포가 보이지 않게 된 시점에 탈기를 종료한다.

건조물 질량의 측정, 수중의 용존 공기의 탈기에 이어서, 진공 용기 내부를 진공 하로 유지한 채로 공기 밸브 V1, V2를 닫고, 공기 밸브 V3을 개방하여, 액체 저장고로부터 수증기를 도입하고, 공기 밸브를 닫는다. 이어서, 공기 밸브 V1을 개방하여, 용매 증기를 진공 용기 내에 도입하고, 그 압력을 압력 센서에 의해 측정한다. 진공 용기 내의 압력이 설정 압력에 도달하지 않은 경우에는, 상기 조작을 반복함으로써 진공 용기 내의 압력을 설정 압력으로 만든다. 평형에 도달하면, 진공 용기 내의 압력과 중량이 일정해지고, 그 때의 압력과 온도, 및 시료 중량을 평형 데이터로서 측정한다.

이상과 같이 조작하여, 수증기의 압력을 변경함으로써, 흡·탈착 등온선을 측정할 수 있다. 실제의 측정에서는, 미리, 흡착량을 측정하는 상대 증기압을 설정한다. 설정압으로서, 예를 들면, 5％, 10％, 30％, 50％, 70％, 80％, 90％, 95％로 한 경우, 본 발명에서의 「흡착 과정」이란 5％로부터 순서대로 수분 흡착량을 측정하여 등온선을 측정하는 과정이고, 「이탈 과정」이란 흡착 과정에 이어서 행하는, 흡착 과정과는 반대 순서로 95％로부터 상대 증기압을 낮추어 가면서 수분 흡착량을 측정하는 과정을 나타낸다.

본 장치에서는 압력은 상대 증기압(％RH)으로 설정하고, 흡·탈착 등온선은 흡착량(％)과 상대 증기압(％RH)으로 표시된다. 흡착량과 상대 증기압의 계산식을 이하에 나타내었다.

M={(Wk-Wc)/Wc}×100

Pk=(Q/Q0)×100

(여기서, M은 흡착량(％), Pk는 상대 증기압(％), Wk(mg)는 시료 질량, Wc(mg)는 시료의 건조물 질량, Q0(mmHg)은 흡·탈착 평형 시의 온도 Tk(℃)를 사용하여 Antoine의 식에 의해 구해지는 물의 포화 증기압, Q(mmHg)는 평형 데이터로서 측정한 압력을 각각 나타냄)

본 발명에서 이용되는 실리카 미분말의 비표면적은 바람직하게는 1.0 ㎡/g 이상 20.0 ㎡/g 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0 ㎡/g 이상 10.0 ㎡/g 이하이다.

비표면적이 20.0 ㎡/g보다 큰 경우, 실리카 미분말이 토너 입자 중에 매립된다. 즉 토너 열화가 생기기 쉬워지기 때문에, 내구 후반에 화상 농도가 저하되는 등의 폐해가 생긴다. 또한 비표면적이 1.0 ㎡/g보다 작은 경우, 토너에 충분한 유동성이 얻어지지 않고 내구 후반에 농도가 저하되는 등의 폐해가 생긴다.

BET 비표면적의 측정법으로서는, BET 비표면적법에 따라서, 비표면적 측정 장치 제미니2375(시마즈 세이사꾸쇼)를 이용하여, 시료 표면에 질소 가스를 흡착시키고, BET 비표면적 다점법을 이용하여 비표면적을 계산한다.

또한, 본 발명의 특징인, 평균 세공 직경이 5.0 nm 이상 50.0 nm 이하의 범위에 있고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하에서의 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 실리카 미분말은 기상법으로 제조하는 것이 바람직하다.

실리카 미분말의 제조법으로서는, 금속규소, 규소할로겐화물, 및 실란 화합물 등의 규소 화합물을 기상으로 반응시킴으로써 실리카 미분말을 생성하는 기상법, 및 알콕시실란 등의 실란 화합물을 물/유기 용매 혼합계에서 가수 분해, 및 축합 반응 시켜서 얻어지는 실리카졸 현탁액으로부터 용매를 제거하고, 건조하여 입자화하여 실리카 미분말을 얻는 습식법의 두 종류로 대별된다.

본 발명자들은 기상법의 반응 조건을 최적화함으로써, 상기 실리카 미분말의 표면 세공 상태를 상기 범위로 쉽게 제어할 수 있음을 발견하였다.

구체적으로, 기상 반응에서 반응 계 내의 온도를 실리카의 융점 이상으로 설정하여, 용융 상태를 거쳐서 제조되기 때문에 세공이 적은 실리카 미분말을 형성할 수 있다. 또한, 용융 상태로부터의 냉각 속도를 제어함으로써 세공 상태를 쉽게 제어할 수 있다. 냉각 속도를 제어하지 않고 급냉하면, 세공이 생기기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명에서는, 기상법 중에서도 금속규소 분말 원료를 산소-수소를 포함하는 화학 화염으로 직접 산화시켜 실리카 미분말을 얻는 기상 산화법이 특히 바람직하다. 기상 산화법은 반응 계 내를 순간적으로 실리카의 융점 이상으로 만드는 것이 가능하고, 표면 세공 구조나 입경을 제어하는 데 바람직한 제조 방법이다.

한편, 습식법에서는 실란 화합물의 가수 분해, 및 축합 반응에 의해 얻어지는 실리카졸 현탁액으로부터 실리카 미분말을 생성하기 때문에, 실리카 미분말은 표면에 무수한 세공을 갖는 구조를 갖는다. 또한, 습식법은 기상법보다 반응 속도가 느리고 세공 분포의 제어도 어렵기 때문에, 본 발명의 특징인 세공 상태를 제어한 실리카 미분말의 제조법으로서는 바람직하지 않다.

본 발명에서 이용되는 실리카 미분말의 함유량은 토너 입자 100 질량부에 대하여, 0.05 질량부 이상 2.00 질량부 이하인 것이 바람직하다. 실리카 미분말의 함유량이 2.00 질량부보다 큰 경우, 토너의 대전성의 균형이 무너져서 농도 저하나 포그 등의 문제가 생기기 쉽다. 실리카 미분말 함유량이 0.05 질량부보다 작은 경우, 토너에서 상기 분말의 양이 불충분하여, 실리카 미분말 첨가에 의한 대전성 향상의 효과가 얻어지지 않는다.

본 발명에서, 토너 입자의 중량 평균 입경(D4)은 4.0 ㎛ 이상 9.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 토너 입자의 입경을 상기 범위로 제어함으로써 보다 고정밀한 정전 잠상을 보다 충실히 재현하는 것이 가능해져서, 시큐러티 화질 대응 측면에서 바람직하다. 또한, 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하인 실리카 미분말을 첨가한 계에서는, 실리카 미분말의 스페이서로서의 기능이 가장 효과적으로 발현하여, 압밀된 상태에서도 응집하기 어려워진다.

토너 입자의 중량 평균 입경(D4)이 4.0 ㎛ 미만인 경우에는, 토너와 실리카 미분말과의 입경의 균형이 무너지기 때문에, 토너에 충분한 유동성을 제공하지 않고 내구 후반에 농도가 저하되는 등의 폐해가 생긴다. 토너 입자의 중량 평균 입경(D4)이 9.0 ㎛보다 큰 경우에는, 보다 고정밀한 정전 잠상에 대한 재현성이 현저히 저하되기 때문에, 시큐러티 화질 대응 측면에서는 바람직하지 않다.

본 발명의 토너는 산가가 5.0 mgKOH/g 이상 50.0 mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 10.0 mgKOH/g 이상 40.0 mgKOH/g 이하이다.

토너의 산가를 이 범위로 제어함으로써, 토너 입자 표면의 카르복실기와 실리카 미분말 사이의 친화성이 향상되어, 토너 입자 표면에 실리카 미분말을 확실하게 존재시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 토너 입자로부터의 실리카 미분말의 유리율을 최적의 범위로 제어하는 것이 가능해져, 안정된 대전성이 제공되고, 내구 현상성이 향상된다.

토너의 산가가 5.0 mgKOH/g 미만인 경우, 토너 입자 표면과 실리카 미분말 사이의 친화성이 감소하기 때문에, 토너 입자 표면으로부터의 실리카 미분말의 이탈이 발생되기 쉬워진다. 그 결과, 실리카 미분말은 스페이서로서의 효과를 제공할 수 없다. 또한, 산가가 50.0 mgKOH/g을 초과하는 경우, 토너 입자의 대전의 균형이 무너져, 화상 농도가 저하되고 포그가 증가하는 경향이 있다. 또한, 흡착 수분량이 증가하여, 환경 안정성이 부족해진다.

또한, 본 발명의 토너 입자는 음성 대전성을 갖는 것이 바람직하다. 음성 대전성 토너 입자에, 음성 대전능이 강한 실리카 미분말을 첨가함으로써, 토너 표면의 대전이 균일해져서, 대전의 불균일에 의해 발생되는 토너 간의 정전적인 응집력을 완화하는 효과가 얻어진다. 그 결과, 전계를 인가했을 때에 토너의 응집 덩어리가 용이하게 풀어지기 때문에, 소립 직경 레이저 스폿에 의해 형성된 고정밀한 잠상에서도, 잠상을 돌출하지 않고 충실히 재현하는 것이 가능해져서, 시큐러티 화질의 대응 측면에서 바람직하다.

본 발명에 사용되는 결착 수지의 종류로서는, 스티렌계 수지, 스티렌계 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올 수지, 폴리염화비닐 수지, 페놀 수지, 천연 수지 변성 페놀 수지, 천연 수지 변성 말레산 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 푸란 수지, 에폭시 수지, 크실렌 수지, 폴리비닐부티랄, 테르펜 수지, 쿠마론-인덴 수지, 석유계 수지를 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게 이용되는 수지로서, 스티렌계 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지와 비닐계 수지가 혼합, 또는 양자가 일부 반응한 혼성 수지를 들 수 있다.

또한, 말단에 카르복실기를 갖는 폴리에스테르 수지를 포함하는 결착 수지를 이용하면, 본 발명의 특징인 표면 미세 구조를 제어한 실리카 미분말이 보다 높고 신속하게 시동되는 대전성을 갖고, 장기간에 걸쳐서 안정한 화상 농도를 제공하기 때문에 이것이 바람직하게 이용된다.

본 발명에 따른 결착 수지에 이용되는 폴리에스테르 수지 또는 상기 혼성 수지의 폴리에스테르계 단위를 구성하는 폴리에스테르계 단량체로서는 이하의 화합물을 들 수 있다.

알코올 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 2-에틸-1,3-헥산디올, 수소화비스페놀 A, 하기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 및 하기 화학식 (I-2)로 표시되는 디올류를 들 수 있다.

산 성분으로서는 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 무수프탈산과 같은 벤젠디카르복실산류 또는 그의 무수물; 숙신산, 아디프산, 세박산, 아젤라산과 같은 알킬디카르복실산류 또는 그의 무수물, 또한 탄소수 6 내지 18의 알킬기 또는 알케닐기로 치환된 숙신산 또는 그의 무수물; 푸마르산, 말레산, 시트라콘산, 이타콘산과 같은 불포화 디카르복실산 또는 그의 무수물 등을 들 수 있다.

또한 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 또는 폴리에스테르계 단위는, 3가 이상의 다가 카르복실산 또는 그의 무수물 및/또는 3가 이상의 다가 알코올에 의한 가교 구조를 포함하는 폴리에스테르 수지인 것이 바람직하다. 3가 이상의 다가 카르복실산 또는 그의 무수물로서는, 예를 들면, 1,2,4-벤젠트리카르복실산, 1,2,4-시클로헥산트리카르복실산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복실산, 피로멜리트산 및 이들의 산 무수물 또는 이들의 저급 알킬에스테르 등을 들 수 있고, 3가 이상의 다가 알코올로서는, 예를 들면, 1,2,3-프로판트리올, 트리메틸올프로판, 헥산트리올, 펜타에리트리톨 등을 들 수 있다. 본 발명의 결착 수지에서는, 환경 변동에 대해 안정한 방향족계 알코올이 특히 바람직하고, 예를 들면 1,2,4-벤젠트리카르복실산 및 그의 무수물 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 결착 수지에 이용되는 비닐계 수지 또는 혼성 수지의 비닐계 중합체 단위를 구성하는 비닐계 단량체로서는 다음 화합물을 들 수 있다.

스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-페닐스티렌, p-클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, p-n-도데실스티렌과 같은 스티렌 및 그의 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌과 같은 스티렌 불포화 모노올레핀류; 부타디엔, 이소프렌과 같은 불포화 폴리엔류; 염화비닐, 염화비닐리덴, 브롬화비닐, 불화비닐과 같은 할로겐화비닐류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 벤조산비닐과 같은 비닐에스테르류; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산n-옥틸, 메타크릴산도데실, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산스테아릴, 메타크릴산페닐, 메타크릴산디메틸아미노에틸, 메타크릴산디에틸아미노에틸과 같은 α-메틸렌 지방족 모노카르복실산에스테르류; 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산프로필, 아크릴산n-옥틸, 아크릴산도데실, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산스테아릴, 아크릴산2-클로로에틸, 아크릴산페닐과 같은 아크릴산에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐이소부틸에테르와 같은 비닐에테르류; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 메틸이소프로페닐케톤과 같은 비닐케톤류; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌, N-비닐피롤리돈과 같은 N-비닐 화합물; 비닐나프탈렌류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드와 같은 아크릴산 또는 메타크릴산 유도체를 들 수 있다.

또한, 말레산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸마르산, 메사콘산과 같은 불포화 이염기산; 말레산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 알케닐숙신산 무수물과 같은 불포화 이염기산 무수물; 말레산메틸하프에스테르, 말레산에틸하프에스테르, 말레산부틸하프에스테르, 시트라콘산메틸하프에스테르, 시트라콘산에틸하프에스테르, 시트라콘산부틸하프에스테르, 이타콘산메틸하프에스테르, 알케닐숙신산메틸하프에스테르, 푸마르산메틸하프에스테르, 메사콘산메틸하프에스테르와 같은 불포화 이염기산의 하프에스테르; 말레산디메틸, 푸마르산디메틸과 같은 불포화 이염기산에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 신남산과 같은 α,β-불포화산; 크로톤산 무수물, 신남산 무수물과 같은 α,β-불포화산 무수물, 상기 α,β-불포화산과 저급 지방산의 무수물; 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐아디프산, 이들의 산 무수물 및 이들의 모노에스테르와 같은 카르복실기를 함유하는 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 함유하는 단량체를 들 수 있다.

본 발명의 토너에서, 결착 수지에 이용되는 비닐계 수지 또는 비닐계 중합체 단위는, 비닐기를 2개 이상 갖는 가교제로 가교된 가교 구조를 가질 수 있다. 이 경우에 이용되는 가교제는 방향족 디비닐 화합물로서 예를 들면, 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌을 들 수 있고; 알킬쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물류로서 예를 들면, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 치환하여 얻은 화합물을 들 수 있고; 에테르 결합을 포함하는 알킬쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물류로서는, 예를 들면, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜#400디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜#600디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 치환하여 얻은 화합물을 들 수 있고; 방향족기 및 에테르 결합을 포함하는 쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물류로서 예를 들면, 폴리옥시에틸렌(2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판디아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(4)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판디아크릴레이트, 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 치환하여 얻은 화합물을 들 수 있고; 폴리에스테르형 디아크릴레이트 화합물류로서 예를 들면, 닛본 가야꾸사 제조의 「MANDA」를 들 수 있다.

다관능성 가교제로서는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 올리고에스테르아크릴레이트, 및 이상의 화합물의 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 치환하여 얻은 화합물; 트리알릴시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트를 들 수 있다.

이들 가교제는 다른 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 0.01 질량부 이상 10 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.03 질량부 이상 5 질량부 이하로 사용할 수 있다.

이들 가교제 중, 정착성, 내오프셋성 면에서 결착 수지에 적합하게 이용되는 것으로서, 방향족 디비닐 화합물(특히 디비닐벤젠), 방향족기 및 에테르 결합을 포함하는 쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물류를 들 수 있다.

상기 비닐계 수지 또는 비닐계 중합체 단위의 중합에 이용되는 중합 개시제로서는, 예를 들면, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 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-메틸프로판), 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드와 같은 케톤퍼옥사이드류, 2,2-비스(tert-부틸퍼옥시)부탄, tert-부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드, tert-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, α,α'-비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 이소부틸퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, m-트리오일퍼옥사이드, 디-이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카르보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시카르보네이트, 디메톡시이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시카르보네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥시아세테이트, tert-부틸퍼옥시이소부틸레이트, tert-부틸퍼옥시네오데카노에이트, tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, tert-부틸퍼옥시라우레이트, tert-부틸퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, 디-tert-부틸퍼옥시이소프탈레이트, tert-부틸퍼옥시알릴카르보네이트, tert-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디-tert-부틸퍼옥시헥사하이드로테레프탈레이트, 디-tert-부틸퍼옥시아젤레이트를 들 수 있다.

본 발명에서, 상기한 혼성 수지를 결착 수지로서 이용하는 경우에는, 비닐계 수지 및/또는 폴리에스테르 수지 성분이 두 수지 성분과 반응할 수 있는 단량체 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지 성분을 구성하는 단량체 중 비닐계 수지와 반응할 수 있는 단량체로는, 예를 들면, 프탈산, 말레산, 시트라콘산, 이타콘산과 같은 불포화 디카르복실산 또는 그의 무수물 등을 들 수 있다. 비닐계 수지 성분을 구성하는 단량체 중 폴리에스테르 수지 성분과 반응할 수 있는 단량체로는, 카르복실기 또는 히드록시기를 갖는 화합물이나, 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르류를 들 수 있다.

비닐계 수지와 폴리에스테르 수지의 반응 생성물을 얻는 방법으로서는, 바람직하게는 상기한 비닐계 수지 및 폴리에스테르 수지 각각과 반응할 수 있는 단량체 성분을 포함하는 중합체의 존재하에서, 이들 수지 중 하나 또는 모두에 대해서 중합 반응을 수행하는 것을 포함한다.

이 혼성 수지에서는, 폴리에스테르계 단량체와 비닐계 단량체의 질량비가 바람직하게는 50/50 내지 90/10이고, 보다 바람직하게는 60/40 내지 85/15이다. 폴리에스테르계 단위의 질량비가 50％ 미만인 경우 실리카 미분말의 대전성이 손상되고, 90％를 초과된 경우에는 대전성의 균형이 무너질 뿐만 아니라, 보존성이나 이형제의 분산 상태에 영향을 미친다.

상기 결착 수지는 저온 정착성 측면에서, 테트라히드로푸란(THF)에 가용성인 성분에 대해서 GPC로 측정되는 경우 분자량이 10,000 이하인 저분자량 성분을 30 질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다.

상기 결착 수지의 유리 전이 온도는 정착성, 보존성 측면에서 53℃ 이상 62℃ 이하가 바람직하다.

상기한 바와 같은 결착 수지를 단독으로 사용할 수도 있지만, 본 발명에서는, 연화점이 서로 다른 2종의 고연화점 수지(A)와 저연화점 수지(B)를 90/10 내지 10/90의 범위로 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 계에서는 토너의 분자량 분포를 비교적 용이하게 설계할 수 있고, 토너가 폭넓은 정착 영역을 갖게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명의 착색제는 자성 산화철인 것이 바람직하다. 착색제로서 유전체인 자성 산화철을 이용함으로써, 전계를 인가했을 때에 토너의 응집 덩어리가 용이하게 풀어지기 쉬워지기 때문에, 소립 직경 레이저 스폿에 의해 형성된 고정밀한 잠상에 있어서도, 잠상을 돌출하지 않고 충실히 재현하는 것이 가능해져서, 시큐러티 화질의 대응 측면에서 바람직하다. 고속기에서의 내구 안정성 등의 관점에서도 자성 산화철을 이용하는 것이 바람직하다.

자성 산화철로서는 마그네타이트, 마그헤마이트, 페라이트 등의 산화철이 이용된다. 본 발명의 자성 산화철의 토너 입자 중에서의 미분산성을 향상시킬 목적으로, 자성 물질의 제조 동안 슬러리에 전단을 걸어, 자성 산화철을 일단 느슨하게 하는 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 토너에 함유시키는 자성 산화철의 양은, 바람직하게는 결착 수지 100 질량부에 대하여 20 질량부 이상 200 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 30 질량부 이상 150 질량부 이하이다.

본 발명에서, 토너에 이형성을 제공하기 위해서 필요에 따라서 왁스를 사용할 수 있고, 상기 왁스로서는 토너 중에서의 분산의 용이성, 높은 이형성 때문에, 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 미소 결정질 왁스, 파라핀왁스 등의 탄화수소계 왁스가 바람직하게 이용되며, 필요에 따라서 일종 또는 이종 이상의 왁스를 소량 병용할 수 있다. 예로서는 다음 것을 들 수 있다.

산화폴리에틸렌 왁스 등의 지방족 탄화수소계 왁스의 산화물, 또는 이들의 블록 공중합체; 카르나우바 왁스, 사졸 왁스, 몬탄산에스테르 왁스 등의 지방산에스테르를 주성분으로 하는 왁스류; 및 탈산 카르나우바 왁스와 같은, 지방산에스테르류를 일부 또는 전부를 탈산화하여 얻은 왁스류 등을 들 수 있다. 또한, 팔미트산, 스테아르산, 몬탄산 등의 포화직쇄지방산류; 브라시드산, 엘레오스테아르산, 발리날산 등의 불포화 지방산류; 스테아릴알코올, 아르알킬알코올, 베헤닐알코올, 카르나우빌알코올, 세릴알코올, 멜리실알코올 등의 포화알코올류; 장쇄 알킬알코올류; 소르비톨 등의 다가 알코올류; 리놀레산아미드, 올레산아미드, 라우르산아미드 등의 지방산아미드류; 메틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스카프르산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산아미드 등의 포화지방산비스아미드류; 에틸렌비스올레산아미드, 헥사메틸렌비스올레산아미드, N,N'-디올레일아디프산아미드, N,N-디올레일세박산아미드 등의 불포화 지방산아미드류; m-크실렌비스스테아르산아미드, N,N-디스테아릴이소프탈산아미드 등의 방향족계 비스아미드류; 스테아르산칼슘, 라우르산칼슘, 스테아르산아연, 스테아르산마그네슘 등의 지방산 금속염(일반적으로 금속 비누라고 불려지고 있는 것), 지방족 탄화수소계 왁스에 스티렌이나 아크릴산 등의 비닐계 단량체를 그래프트화시킨 왁스류; 베헨산모노글리세라이드 등의 지방산과 다가 알코올의 부분 에스테르화물, 및 식물성 유지의 수소화 등에 의해서 얻어지는 히드록실기 함유 메틸에스테르화합물 등을 들 수 있다.

본 발명에서 특히 바람직하게 이용되는 이형제로서는, 지방족 탄화수소계 왁스를 들 수 있다. 이러한 지방족 탄화수소계 왁스로서는, 예를 들면, 알킬렌을 고압 하에서 라디칼 중합하거나, 또는 저압 하에서 지글러 촉매를 이용하여 중합한 저분자량의 알킬렌 중합체; 고분자량의 알킬렌 중합체를 열 분해하여 얻어지는 알킬렌 중합체; 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성 가스로부터 아게법에 의해 얻어지는 탄화수소의 증류 잔분으로부터 얻어지는 합성 탄화수소 왁스 및 상기 합성 탄화수소 왁스를 수소화하여 얻어지는 합성 탄화수소 왁스; 이들 지방족 탄화수소계 왁스를 프레스 발한법, 용제법, 진공 증류를 사용하거나 분별 결정 방식에 의해 분별하여 얻은 화합물을 들 수 있다.

상기 지방족 탄화수소계 왁스의 모체로서의 탄화수소로서는, 예를 들면, 금속 산화물계 촉매(대부분은 이성분 또는 다성분계 촉매)를 사용하여 일산화탄소와 수소의 반응에 의해서 합성되는 탄화수호 화합물(예를 들면 신톨법, 히드로콜법(유동 촉매상을 사용)에 의해서 합성된 탄화수소 화합물); 왁스상 탄화수소가 많이 얻어지는 아게법(고정 촉매상을 사용)에 의해 얻어지는 탄소수가 수백 정도까지인 탄화수소; 에틸렌 등의 알킬렌을 지글러 촉매에 의해 중합하여 얻어진 탄화수소를 들 수 있다. 이러한 탄화수소 중에서도, 본 발명에서는, 분지가 적으면서 작고, 긴 직쇄상 포화 탄화수소인 것이 바람직하고, 분자량 분포 관점에서 알킬렌의 중합 이외의 방법으로 합성된 탄화수소가 특히 바람직하다.

사용할 수 있는 구체적인 예로서는, 비스콜(등록 상표) 330-P, 550-P, 660-P, TS-200(산요 가세이 고교사), 하이왁스 400P, 200P, 100P, 410P, 420P, 320P, 220P, 210P, 110P(미쓰이 가가꾸사), 사졸 H1, H2, C80, C105, C77(슈만 사졸사), HNP-1, HNP-3, HNP-9, HNP-10, HNP-11, HNP-12(닛본 세이로 가부시끼가이샤), 유닐린(등록상표) 350, 425, 550, 700, 유니시드(등록상표) 350, 425, 550, 700(도요 페트롤라이트사), 목랍, 밀랍, 라이스 왁스, 칸데릴라 왁스, 카르나우바 왁스(가부시끼가이샤 세라리카 노다로부터 입수 가능) 등을 들 수 있다.

상기 이형제는 토너 제조 중의 용융 혼련 시에 첨가할 수도 있지만 결착 수지 제조 시에 첨가할 수도 있고, 기존의 방법으로부터 적절하게 선택된다. 이들 이형제는 단독으로 사용하거나 병용할 수도 있다.

상기 이형제는 결착 수지 100 질량부에 대하여, 1 질량부 이상 20 질량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 1 질량부 미만의 양으로 첨가하는 경우에는 요구되는 이형 효과가 충분히 얻어지지 않고, 20 질량부를 초과하는 양으로 첨가하는 경우에는 토너 중에서의 분산이 불량해지고, 감광체에 대한 토너 부착이나, 현상 부재·클리닝 부재의 표면 오염 등이 발생하여, 토너 화상이 열화하는 등의 문제를 야기하기 쉬워진다.

토너가 비자성 토너로서 이용되는 경우에는, 착색제로서 이하와 같은 안료 또는 염료를 사용할 수 있다.

착색제로서는 카본 블랙이나 기타 종래부터 알려져 있는 모든 안료나 염료의 일종 이상을 사용할 수 있다.

염료로서는, C.I.다이렉트 레드 1, C.I.다이렉트 레드 4, C.I.에시드 레드 1, C.I.베이직 레드 1, C.I.모던트 레드 30, C.I.다이렉트 블루 1, C.I.다이렉트 블루 2, C.I.에시드 블루 9, C.I.에시드 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 있다. 안료로서는, 크롬 옐로우, 카드뮴 옐로우, 미네랄 패스트 옐로우, 네플 옐로우, 나프톨 옐로우 S, 한자 옐로우 G, 퍼머넌트 옐로우 NCG, 타트라진 레이크, 크롬 오렌지, 몰리브덴 오렌지, 퍼머넌트 오렌지 GTR, 피라졸론 오렌지, 벤지딘 오렌지 G, 카드뮴 레드, 퍼머넌트 레드 4R, 워칭 레드 칼슘염, 에오신 레이크, 브릴리언트 카민3B, 망간 바이올렛, 패스트 바이올렛 B, 메틸바이올렛 레이크, 철 블루, 코발트 블루, 알칼리블루 레이크, 빅토리아 블루 레이크, 프탈로시아닌 블루, 패스트 스카이 블루, 인단트렌 블루 BC, 크롬 그린, 산화 크롬, 피그먼트 그린 B, 말라카이트 그린 레이크, 화이널 옐로우 그린 G 등이 있다.

본 발명의 토너를 풀컬러 화상 형성용 토너로서 사용하는 경우에는, 다음 같은 착색제를 들 수 있다. 마젠타용 착색 안료로서는, 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 바이올렛 19, C.I.배트 래드 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 등을 들 수 있다.

상기 마젠타 안료를 단독으로 사용할 수 있지만, 염료와 안료를 병용하여 선명도를 향상시키는 것이 풀컬러 화상의 화질 면에서 보다 바람직하다. 마젠타용 염료로서는, C.I.솔벤트 레드 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121, C.I.디스퍼스 레드 9, C.I.솔벤트 바이올렛 8, 13, 14, 21, 27, C.I.디스퍼스 바이올렛 1 등의 유용성 염료, 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 착색 안료로서는, C.I.피그먼트 블루 2, 3, 15, 16, 17, C.I.배트 블루 6, C.I.에시드 블루 45 또는 하기 구조를 갖는 프탈로시아닌 골격에 프탈이미드메틸기를 1 내지 5개 치환한 구리프탈로시아닌 안료 등이 있다.

<화학식 2>

옐로우용 착색 안료로서는, C.I.피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 35, 73, 83, C.I.배트 옐로우 1, 3, 20 등을 들 수 있다.

착색제는 수지 성분 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 질량부 이상 60 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상 50 질량부 이하이다.

본 발명의 토너에는 대전성을 안정화시키기 위해서 전하 제어제를 사용할 수 있다. 전하 제어제는 그 종류나 다른 토너 입자 구성 재료의 물성 등에 따라서도 다르지만, 일반적으로, 전하 제어제는 결착 수지 100 질량부당 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 전하 제어제로서는, 토너를 음성 대전성으로 제어하는 것과, 양성 대전성으로 제어하는 것이 알려져 있고, 토너의 종류나 용도에 따라서 1종 이상의 다양한 전하 제어제를 사용할 수 있다.

토너를 음성 대전성으로 제어하는 전하 제어제로서는, 예를 들면 유기 금속 착체, 킬레이트 화합물이 효과적이고, 그 예로서는, 모노아조 금속 착체; 아세틸아세톤 금속 착체; 방향족 히드록시카르복실산 또는 방향족 디카르복실산의 금속 착체 또는 금속염을 들 수 있다. 그외에도, 토너를 음성 대전성으로 제어하는 것으로서는, 예를 들면 방향족 모노 및 폴리카르복실산 및 그 금속염이나 무수물; 에스테르류나 비스페놀 등의 페놀 유도체 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히, 안정적인 대전 성능을 제공할 수 있는 방향족 히드록시카르복실산의 금속 착체 또는 금속염이 바람직하게 이용된다.

또한, 본 발명에서는, 음성 대전성 토너 입자가 바람직하게 이용되기 때문에 음성 대전성 제어제 또는 음성 대전성 제어 수지가 바람직하게 이용된다.

토너를 양성 대전성으로 제어하는 전하 제어제로서는, 예를 들면, 니그로신 및 지방산 금속염 등에 의한 변성물; 트리부틸벤질암모늄-1-히드록시-4-나프토술폰산염, 테트라부틸암모늄테트라플루오로보레이트 등의 4급 암모늄염, 및 이들의 유사체인 포스포늄염 등의 오늄염 및 이들의 레이크 안료; 트리페닐메탄 염료 및 이들의 레이크 안료(레이크화제로서는, 인 텅스텐산, 인 몰리브덴산, 인 텅스텐 몰리브덴산, 탄닌산, 라우르산, 갈산, 페리시안산, 페로시안 화합물 등); 고급 지방족 산의 금속염; 디부틸주석옥사이드, 디옥틸주석옥사이드, 디시클로헥실주석옥사이드 등의 디오르가노주석옥사이드; 디부틸주석보레이트, 디옥틸주석보레이트, 디시클로헥실주석보레이트 등의 디오르가노주석보레이트 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 이들을 단독으로 또는 2종 이상 조합시켜 사용할 수 있다. 토너를 양성 대전성으로 제어하는 전하 제어제로서는, 이들 중에서도 니그로신계 화합물, 4급 암모늄염 등의 전하 제어제가 특히 바람직하게 이용된다.

사용할 수 있는 구체적인 예로서는, 스필론 블랙(Spilon Black) TRH, T-77, T-95(호도가야 가가꾸사), 본트론(BONTRON) (등록상표) S-34, S-44, S-54, E-84, E-88, E-89(오리엔트 가가꾸사)를 들 수 있고, 양성 대전용으로서는 바람직한 것으로서는, 예를 들면 TP-302, TP-415(호도가야 가가꾸사), 본트론(등록상표) N-01, N-04, N-07, P-51(오리엔트 가가꾸사), 카피 블루 PR(클라리안트사)을 예시할 수 있다.

또한, 전하 제어 수지도 사용할 수 있고, 상술한 전하 제어제와 병용할 수도 있다.

본 발명의 토너에는, 필요에 따라서 다른 외부 첨가제를 첨가할 수 있다. 외부 첨가제로서, 예를 들면, 대전 보조제, 도전성 부여제, 유동성 부여제, 고결 방지제, 열롤러에 의한 정착 시의 이형제, 윤활제, 연마제 등의 기능을 하는 수지 미립자나 무기 미립자 등이 있다.

예를 들면 윤활제로서는, 폴리불화에틸렌 분말, 스테아르산아연 분말, 폴리불화비닐리덴 분말 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 폴리불화비닐리덴 분말이 바람직하다. 연마제로서는 산화세륨 분말, 탄화규소 분말, 티탄산스트론튬 분말 등을 들 수 있다. 이들 외첨제를 헨셀 믹서 등의 혼합기를 이용하여 충분히 혼합하여 본 발명의 토너를 얻을 수 있다.

본 발명의 토너를 제조하기 위해서는 결착 수지, 착색제, 그 밖의 외부 첨가제 등을, 헨셀 믹서, 볼밀 등의 혼합기에 의해 충분히 혼합하고 나서 고온 롤, 혼련기, 압출기와 같은 열 혼련기를 이용하여 용융 및 혼련하고, 냉각 및 고화한 후 분쇄 및 분급을 행하고, 추가로 필요에 따라서 원하는 첨가제를 헨셀 믹서 등의 혼합기에 의해 충분히 혼합하여, 본 발명의 토너를 얻을 수 있다.

예를 들면 혼합기로서는, 헨셀 믹서(미쓰이 고우산사 제조); 수퍼 믹서(가와타사 제조); 리보콘(오카와라 세이사꾸쇼사 제조); 나우타 믹서, 터뷸라이저, 사이클로믹스(호소카와 마이크론사 제조); 스파이럴 핀 믹서(다이헤이요우 기꼬우사 제조); 뢰디그 믹서(마쯔보사 제조)를 들 수 있고, 혼련기로서는, KRC 혼련기(구리모토 뎃꼬우쇼사 제조); 부스 공혼련기(부스사 제조); TEM형 압출기(도시바 기카이사 제조); TEX 이축 혼련기(닛본 세꼬우쇼사 제조); PCM 혼련기(이케가이 뎃꼬우쇼사 제조); 3-롤 밀, 믹싱 롤 밀, 혼련기(이노우에 세이사꾸쇼사 제조); 니덱스(미쓰이 고우산사 제조); MS식 가압 혼련기, 니더-루더(모리야마 세이사꾸쇼사 제조); 벤버리 믹서(고베 세꼬우쇼사 제조)를 들 수 있고, 분쇄기로서는, 카운터 제트 밀, 마이크론 제트, 이노마이저(호소카와 마이크론사 제조); IDS형 밀, PJM 제트 분쇄기(닛본 뉴메틱 고교사 제조); 크로스 제트 밀(구리모토 뎃꼬우쇼사 제조); 울맥스(닛소 엔지니어링사 제조); SK 제트-오-밀(세이신 기교사 제조); 크립트론(가와사키 쥬꼬우교사 제조); 터보 밀(터보 고교사 제조); 수퍼 로터(닛신 엔지니어링사 제조)를 들 수 있고, 분급기로서는, 클래실, 마이크론 분급기, 스페딕 분급기(세이신 기교사 제조); 터보 분급기(닛신 엔지니어링사 제조); 마이크론 분리기, 터보플렉스(ATP), TSP 분리기(호소카와 마이크론사 제조); 엘보우 제트(닛테츠 고교사 제조), 분산 분리기(닛본 뉴마틱 고교사 제조); YM 마이크로컷트(야스카와 쇼지사 제조)를 들 수 있고, 조밀한 입자 등을 선별하기 위해서 이용되는 체 장치로서는, 울트라 소닉(고에이 산교사 제조); 레조나시브, 자이로시프터(도꾸주 고사꾸쇼사); 바이브라소닉 시스템(달톤사 제조); 소니클린(신또 고교사 제조); 터보 스크리너(터보 고교사 제조); 마이크로시프터(마끼노 산교사 제조); 원형 진동체 등을 들 수 있다.

본 발명의 토너에 관한 물성은 하기와 같이 측정한다. 후술한 실시예도 이 방법에 기초하고 있다.

(1) 토너의 입경 측정

입경 분포는 다양한 방법에 의해서 측정할 수 있는데, 본 발명에 있어서는 콜터 카운터의 멀티사이저를 이용하여 측정하였다.

측정 장치로서는 콜터 카운터의 멀티사이저 IIE 형(콜터사 제조)을 이용하고, 개수 분포, 부피 분포를 출력하는 인터페이스(닛까끼 제조) 및 해석용 컴퓨터를 접속하고, 전해액은 특급 또는 1급 염화나트륨을 이용하여 1％ NaCl 수용액을 제조한다. 측정법으로서는 상기 전해 수용액 100 내지 150 ml 중에 분산제로서 계면 활성제(바람직하게는 알킬벤젠술폰산염)을 0.1 내지 5 ml 첨가하고, 추가로 측정 시료를 2 내지 20 mg 가한다. 시료가 현탁된 전해액을 초음파 분산기로 약 1 내지 3분간 분산시키고, 100 ㎛ 애퍼쳐를 이용하여 상기 콜터 카운터의 멀티사이저 II형에 의해 토너 입경을 측정한다. 토너의 부피, 및 개수를 측정하여, 부피 분포와 개수 분포를 산출하였다. 이에 따라, 부피 분포로부터 중량 기준의 중량 평균 입경(D4)을 구한다.

(2) 산가의 측정

본 발명에서 산가는 이하의 방법으로 측정할 수 있다.

기본 조작은 JIS K-0070에 준한다.

1) 토너 0.5 내지 2.0(g)을 정밀하게 칭량하여, 토너의 무게 W(g)로 한다.

2) 300(ml)의 비이커에 시료를 넣고, 톨루엔/에탄올(4/1)의 혼합액 150(ml)을 첨가하여 용해한다.

3) 0.1 N의 KOH의 메탄올 용액 및 전위차 적정 장치를 이용하여, 생성된 용액을 적정한다(예를 들면, 쿄오토 덴시 가부시끼가이샤 제조의 전위차 적정 장치 AT-400(win workstation)과 ABP-410 전동 뷰렛을 이용한 자동 적정을 이용할 수 있음)

4) 적정에 소모된 KOH 용액의 양을 S(ml)로 하고, 동시에 블랭크로 측정된 소모된 KOH 용액의 양을 B(ml)로 한다.

5) 다음 수학식에 의해 산가를 계산한다. f는 KOH의 팩터이다.

산가(mgKOH/g)=((S-B)×f×5.61)/W

(3) 결착 수지의 연화점의 측정

결착 수지의 연화점은 JIS K7210에 따른 측정 방법에 의해, 강하식 플로우테스터에 의해 측정된다. 구체적인 측정 방법을 이하에 나타내었다.

강하식 플로우테스터(시마 세이사꾸쇼사 제조)를 이용하여 1 ㎤의 시료를 승온 속도 6℃/분으로 가열하면서, 플런저에 의해 1960 N/㎡(20 kg/㎠)의 하중을 주어, 직경 1 mm, 길이 1 mm의 노즐을 통해 압출한다, 이에 따라 플런저 강하량(흐름 값)-온도 곡선을 그리고, 그 S자 곡선의 높이를 h로 할 때, h/2에 대한 온도(수지의 반이 유출된 온도)를 연화점으로 한다.

(4) 결착 수지의 유리 전이 온도의 측정

측정 장치: 시차 주사형 열량계(DSC), MDSC-2920(TA 인스트루먼트사 제조)

ASTM D3418-82에 준하여 측정한다.

측정 시료 2 내지 10 mg, 바람직하게는 3 mg을 정밀하게 칭량한다. 이것을 알루미늄 팬 내에 넣고, 레퍼런스로서 비어있는 알루미늄 팬을 이용하고, 측정 온도 범위 30 내지 200℃의 사이에서, 승온 속도 10℃/분으로 상습 하에서 측정을 행한다. 2회째의 승온 과정에서 얻어지는, 온도 30 내지 200℃의 범위에서의 DSC 곡선을 사용하여 해석을 행한다.

(5) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 분자량 분포의 측정

40℃의 고온 챔버 속에서 칼럼을 안정화시키고, 이 온도에서 칼럼에 용매로서 THF를 1 ml/분의 유속으로 흘리고, THF 시료 용액을 약 100 μl 주입하여 측정한다. 시료의 분자량 측정에서는, 시료가 갖는 분자량 분포를 여러 종류의 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 작성된 검량선의 로그값과 계수값의 관계로부터 산출한다. 검량선 작성용 표준 폴리스티렌 시료로서는 예를 들면, 도소사 제조 또는 쇼와 덴꼬사 제조의 분자량이 10² 내지 10⁷ 정도인 것을 이용하고, 적어도 약 10 종류 정도의 표준 폴리스티렌 시료를 이용하는 것이 적당하다. 검출기는 RI(굴절률) 검출기를 이용한다. 시판되고 있는 폴리스티렌 겔 칼럼을 조합하는 것이 바람직하고, 예를 들면 쇼와 덴꼬사 제조의 쇼덱스(Shodex) GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P의 조합이나, 도소사 제조의 티에스크겔(TSkgel) G1000H(H_XL), G2000H(H_XL), G3000H(H_XL), G4000H(H_XL), G5000H(H_XL), G6000H(H_XL), G7000H(H_XL), 티에스크가드(TSkgurd) 컬럼의 조합을 들 수 있다.

시료는 이하와 같이 하여 제조한다.

시료를 THF 중에 넣고, 25℃에서 수시간 정치한 후, 충분히 진탕하여 THF와 잘 섞고(시료의 덩어리가 없어질 때까지), 추가로 12시간 이상 정치한다. 그 때 THF 중에의 정치 시간이 24시간이 되도록 한다. 그 후, 샘플 처리 필터(기공 직경 0.2 내지 0.5 ㎛, 예를 들면 마이 쇼리 디스크 H-25-2(도소사 제조) 등 사용할 수 있음)에 통과시켜 GPC영 시료 용액으로 만든다. 또한, 시료 농도는 수지 성분이 0.5 내지 5 mg/ml가 되도록 조정한다.

이상 본 발명의 기본적인 구성과 특색에 관해서 진술했지만, 이하 실시예에 의거하여 구체적으로 본 발명에 관해서 설명한다. 그러나, 이것에 의해서 본 발명의 실시의 양태가 한정되는 것은 전혀 아니다. 또한, 표 3 및 4에 기재되어 있는 「부」는 「질량부」를 의미한다.

<결착 수지 1의 제조예>

테레프탈산 24 mol％

도데세닐숙신산 16 mol％

트리멜리트산 7 mol％

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 31 mol％

(프로필렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 22 mol％

(에틸렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

폴리에스테르 단위를 생성하기 위한 단량체로서 상기한 산 성분 및 알코올 성분, 및 촉매로서 2-에틸헥산산주석을 4구 플라스크에 투입하고, 플라스크에 감압 장치, 물 분리 장치, 질소 가스 도입 장치, 온도 측정 장치 및 교반 장치를 장착하고, 질소 분위기 하의 130℃의 온도에서 용액을 교반하면서, 상기한 폴리에스테르 단위를 생성하기 위한 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 스티렌-아크릴계 수지 단위를 생성하기 위한 하기에 나타내는 단량체 25 질량부 및 중합 개시제(벤조일퍼옥사이드)의 혼합물을 적하 깔때기로부터 4시간에 걸쳐서 적하하였다.

스티렌 82 질량％

2-에틸헥실아크릴레이트 16 질량％

아크릴산 2 질량％

용액을 130℃로 유지한 채로 3시간 숙성하고, 230℃로 승온하여 반응을 행하였다. 반응 종료 후, 생성물을 용기로부터 취출한 후 분쇄하여, 폴리에스테르 수 지 성분, 비닐계 중합체 성분, 및 폴리에스테르 단위와 스티렌-아크릴계 수지 단위가 화학적으로 결합한 혼성 수지 성분을 함유하는, 연화점 131℃의 결착 수지 1(H)를 얻었다.

다음으로,

테레프탈산 27 mol％

도데세닐숙신산 13 mol％

트리멜리트산 3 mol％

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 31 mol％

(프로필렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 26 mol％

(에틸렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

폴리에스테르 단위를 생성하기 위한 단량체로서 상기한 산 성분 및 알코올 성분 및 촉매로서 2-에틸헥산산주석을 4구 플라스크에 투입하고, 플라스크에 감압 장치, 물 분리 장치, 질소 가스 도입 장치, 온도 측정 장치 및 교반 장치를 장착하고, 질소 분위기 하에서 130℃의 온도로 용액을 교반하면서, 상기 폴리에스테르 유닛을 생성하기 위한 단량체 성분 100 질량부에 대하여, 스티렌-아크릴계 수지 단위를 생성하기 위한 하기에 나타내는 단량체 25 질량부 및 중합 개시제(벤조일퍼옥사이드)의 혼합물을 적하 깔때기로부터 4시간에 걸쳐서 적하하였다.

스티렌 84 질량％

2-에틸헥실아크릴레이트 14 질량％

아크릴산 2 질량％

용액을 130℃로 유지한 채로 3시간 숙성하고, 230℃로 승온하여 반응을 행하였다. 반응 종료 후, 생성물을 용기로부터 취출한 후 분쇄하여, 폴리에스테르 수지 성분, 비닐계 중합체 성분, 및 폴리에스테르 단위와 스티렌-아크릴계 수지 단위가 화학적으로 결합한 혼성 수지 성분을 함유하는, 연화점 99℃의 결착 수지 1(L)를 얻었다.

결착 수지 1(H) 60 질량부와 결착 수지 1(L) 40 질량부를 헨셀 믹서로 혼합하여 결착 수지 1로 하였다.

이 결착 수지 1은 유리 전이 온도가 59℃, 연화점이 128℃이고, GPC에서의 분자량 10,000 이하의 성분을 37 질량％ 함유하는 것이었다.

<결착 수지 2의 제조예>

테레프탈산 31 mol％

도데세닐숙신산 11 mol％

트리멜리트산 6 mol％

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 35 mol％

(프로필렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 17 mol％

(에틸렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 산 성분 및 알코올 성분과, 에스테르화 촉매를 4구 플라스크에 투입하고, 플라스크에 감압 장치, 물 분리 장치, 질소 가스 도입 장치, 온도 측정 장치 및 교반 장치를 장착하고, 질소 분위기 하에서 230℃로 승온하여 반응을 행하였다. 반응 종료 후, 생성물을 용기로부터 취출하고, 냉각, 및 분쇄하여, 연화점 142℃의 결착 수지 2(H)를 얻었다.

다음으로,

테레프탈산 26 mol％

도데세닐숙신산 11 mol％

트리멜리트산 11 mol％

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 30 mol％

(프로필렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 화학식 (I-1)로 표시되는 비스페놀 유도체 22 mol％

(에틸렌옥사이드 2.5 mol 부가물)

상기 산 성분 및 알코올 성분과, 에스테르화 촉매를 4구 플라스크에 투입하고, 플라스크에 감압 장치, 물 분리 장치, 질소 가스 도입 장치, 온도 측정 장치 및 교반 장치를 장착하고, 질소 분위기 하에서 230℃로 승온하여 반응을 행하였다. 반응 종료 후, 생성물을 용기로부터 취출하고, 냉각 및 분쇄하여, 연화점 97℃의 결착 수지 2(L)를 얻었다.

결착 수지 2(H) 70 질량부와 결착 수지 2(L) 30 질량부를 헨셀 믹서로 혼합하여, 결착 수지 2로 하였다.

이 결착 수지 2는 유리 전이 온도가 56℃, 연화점이 134℃이고, GPC에서의 분자량 10,000 이하의 성분을 36 질량％ 함유하는 것이었다.

<결착 수지 3의 제조예>

스티렌 81 질량부

아크릴산부틸 19 질량부

말레산모노부틸 0.5 질량부

디-tert-부틸퍼옥사이드 2 질량부

상기 단량체 조성물을 환류 온도까지 상승시킨 크실렌 200 질량부에 혼합하였다. 크실렌 환류 하에서, 6시간에 용액 중합을 완료하여 저분자량 수지 용액을 얻었다. 한편, 탈기된 물 200 질량부, 폴리비닐알코올 0.2 질량부에 하기의 단량체 조성물을 혼합, 현탁 및 분산시켰다.

스티렌 67 질량부

아크릴산부틸 27 질량부

말레산모노부틸 6 질량부

벤조일퍼옥사이드 0.1 질량부

이 현탁 및 분산 용액을 가열하고, 질소 분위기 하에서 80℃에 24시간 유지하여, 중합을 완료시키고, 탈수, 및 건조시켜 고분자량 수지를 얻었다.

이 고분자량 수지 77 질량부를 상술한 저분자량 수지 용액(수지분 23 질량부 함유) 중에 투입하고, 용액 내에 완전히 용해시켜서 혼합을 행하고, 그 후 고온(180℃)에서 감압 증류를 행하여 용매를 제거하여 결착 수지 3을 얻었다.

이 결착 수지 3은 유리 전이 온도가 60℃, 연화점이 128℃이고, GPC에서의 분자량 10,000 이하의 성분을 38 질량％ 함유하는 것이었다.

<실리카 미분말 B-1의 제조예>

반응 용기 중에 아르곤과 산소의 부피비가 3:1인 혼합 가스를 도입하고 대기와 치환시켰다. 이 반응 용기 중에 산소 가스를 40(㎡/hr) 및 수소 가스를 20(㎡/hr)로 공급하여 착화 장치를 이용하여 산소-수소로 이루어지는 연소 화염을 형성하였다. 이어서 이 연소 화염 중에 압력 5 kg/㎤의 수소 캐리어 가스로 원료인 금속규소 분말을 투입하여, 분진운을 형성한다. 이 분진운을 연소 화염에 의해 착화하여 분진 폭발에 의한 산화 반응을 발생시켰다. 산화 반응 후, 반응 용기 내를 3℃/분의 속도로 냉각하여 실리카 미분말 B-1을 얻었다.

<실리카 미분말 B-2의 제조예>

제조예 B-1에서 캐리어 가스의 압력을 12 kg/㎤로 한 것 이외에는 제조예 B-1과 동일하게 하여 실리카 미분말 B-2를 얻었다.

<실리카 미분말 B-3의 제조예>

제조예 B-1에서 캐리어 가스의 압력을 8 kg/㎤로 한 것 이외에는 제조예 B-1과 동일하게 하여 실리카 미분말 B-3을 얻었다.

<실리카 미분말 B-4의 제조예>

반응 용기 중에 아르곤과 산소의 부피비가 3:1인 혼합 가스를 도입하여 대기와 치환시켰다. 이 반응 용기 중에 산소 가스를 40(㎡/hr) 그리고 수소 가스를 20(㎡/hr)로 공급하여 착화 장치를 이용하여 산소-수소로 이루어지는 연소 화염을 형성하였다. 이어서 이 연소 화염 중에 압력 5 kg/㎤의 수소 캐리어 가스로 원료인 헥사메틸디실록산 분말을 투입하여 분진운을 형성하였다. 이 분진운을 연소 화 염에 의해 착화하여 분진 폭발에 의한 산화 반응을 발생시켰다. 산화 반응 후, 반응 용기 내를 3℃/분의 속도로 냉각하여 실리카 미분말 B-4를 얻었다.

<실리카 미분말 B-5의 제조예>

제조예 B-1에서 캐리어 가스의 압력을 3 kg/㎤로 하고, 냉각 속도를 5℃/분으로 한 것 이외에는 제조예 B-1과 동일하게 하여 실리카 미분말 B-5를 얻었다.

<실리카 미분말 B-6의 제조예>

제조예 B-1에서 캐리어 가스의 압력을 1 kg/㎤로 하고, 냉각 속도를 10℃/분으로 한 것 이외에는 제조예 B-1과 동일하게 하여 실리카 미분말 B-6을 얻었다.

<실리카 미분말 B-7의 제조예>

제조예 B-4에서 캐리어 가스의 압력을 1 kg/㎤로 하고, 냉각 속도를 20℃/분으로 한 것 이외에는 제조예 B-4와 동일하게 하여 실리카 미분말 B-7을 얻었다.

<실리카 미분말 B-8의 제조예>

교반기, 적하구, 온도계를 구비한 30 L의 유리제 반응기에 에탄올 14 L 및 28％ 암모니아수 용액 1.5 kg을 첨가한 후 추가로 암모니아 가스 0.26 kg을 불어 넣어 흡수시키고 혼합하여 암모니아 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 10℃±0.5℃로 조정하고, 교반하면서, 실란 화합물로서 테트라에톡시실란 1,130 g 및 실란 화합물로서 3-아미노프로필트리에톡시실란 63 g의 혼합액을 반응 용기 내의 온도를 20℃로 유지하면서 적하하여 가수 분해를 행하여 실리카 미립자의 현탁체를 얻었다. 추가로 상기 미립자를 250℃에서 소성하여 실리카 미분말 B-8을 얻었다.

<실리카 미분말 B-9의 제조예>

교반기, 적하구, 온도계를 구비한 30 L의 유리제 반응기에 물 2.18 L, 메탄올 7 L 및 28％ 암모니아수 용액 1.0 kg을 첨가하여 암모니아 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 40℃±0.5℃로 조정하고, 교반하면서, 실란 화합물로서 테트라메톡시실란 912 g과 메탄올 1.2 L의 혼합액을 반응 용기 내의 온도를 40℃로 유지하면서 적하하여 가수 분해를 행하여 실리카 미립자의 현탁체를 얻었다. 추가로 상기 미립자를 250℃에서 소성하여 실리카 미분말 B-9를 얻었다.

<실리카 미분말 B-10의 제조예>

제조예 B-1에서 캐리어 가스의 압력을 16 kg/㎤로 한 것 이외에는 제조예 B-1과 동일하게 하여 실리카 미분말 B-10을 얻었다.

상기 실리카 미분말 (B-1) 내지 (B-10)의 물성치를 표 1에 나타내었다.

[실시예 1]

·결착 수지 1 100 질량부

·자성 산화철 입자 60 질량부

(평균 입경 0.15 ㎛, 796 kA/m 인가에서의 보자력(Hc)=11.5 kA/m, 포화 자화(σs)=90 A㎡/kg, 잔류 자화(σr)=16 A㎡/kg)

·왁스 b(피셔-트롭쉬 왁스, 융점 105℃) 4 질량부

·전하 제어제 c 2 질량부

상기 재료를 헨셀 믹서로 전혼합한 후, 이축 혼련 압출기에 의해서 용융 및 혼련하였다. 이 때, 혼련된 수지의 온도가 150℃가 되도록 체류 시간을 제어하였다.

얻어진 혼련된 재료를 냉각하고, 햄머밀로 조분쇄한 후, 터보밀로 분쇄하고, 얻어진 미분쇄 분말을 코안다 효과(Coanda effect)를 이용한 다분할 분급기를 이용하여 등급 분류하여, 중량 평균 입경 5.8 ㎛의 토너 입자를 얻었다. 토너 입자 100 질량부에 대하여, 소수성 무기 미분말 a(실리카, BET 140 ㎡/g, 헥사메틸디실라잔(HMDS) 30 질량부 및 디메틸실리콘 오일 10 질량부로 소수화 처리) 1.0 질량부와 실리카 미분말 B-1 0.2 질량부, 및 티탄산스트론튬 3.0 질량부를 외부 첨가 및 혼합하고 개구 150 ㎛의 메시로 체질하여 토너 1을 얻었다.

토너 내 첨가 처방을 표 4에, 물성치를 표 5에 기재한다.

토너 1의 평가는 보다 고속 또한 고정밀한 조건으로 평가를 행하기 때문에, 2400 dpi로 하고, 또한 인쇄 스피드를 1.5배로 한 시판되고 있는 복사기(IR-6570 캐논 제조)의 개조기를 이용하여, 고온고습 환경(30℃, 80％RH), 상온상습 환경(23℃, 50％RH) 및 상온저습 환경(23℃, 5％RH)의 각 환경 하에서 인쇄 비율 5％의 테스트 차트를 이용하여 500,000매의 연속 인쇄를 행하고, 이하의 평가를 행하였다.

(화상 농도, 포그)

화상 농도에 대해서는 맥베스 농도계(맥베스사 제조)로 SPI 필터를 사용하여 5 mm환 화상의 반사 농도를 측정하였다. 포그에 대해서는 반사 농도계(리플렉토미터 모델 TC-6DS, 도쿄 덴쇼쿠사 제조)를 이용하여 측정을 행하고, 화상 형성 후의 흰 바탕부에 대한 반사 농도 최악치를 Ds, 화상 형성 전의 전사재에 대한 반사 평균 농도를 Dr로 하고, Ds-Dr를 포그 수준으로 하여 포그의 평가를 행하였다. 따라서, 수치가 작을수록 포그 억제가 좋은 것을 나타낸다. 이 평가를 각 시험 환경에 서 초기 및 500,000매 인쇄 시에 행하였다. 그 평가 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

(라인폭 재현성)

라인폭의 재현성은 상기 화상 형성 시험기를 이용하여 초기 인쇄 및 50만매 연속 인쇄 후에 각 시험 환경에서 이하의 방법으로 평가하였다. 2400 dpi의 레이저를 이용하여 라인폭 168 ㎛의 잠상(가로 라인)을 얻었다. 이 잠상의 화상 출력 후의 라인폭을 광학 현미경으로 150배로 확대하고, 이 화상을 화상 해석 소프트(Image Pro)를 이용하여 실측하고, 3개 라인의 평균치로부터 하기 수학식을 이용하여 잠상의 라인폭에 대한 변화율을 구하고, 라인폭의 재현성을 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

A: 변화율 5％ 이하

B: 변화율 5％ 초과 10％ 이하

C: 변화율 10％ 초과 20％ 이하

D: 변화율 20％ 초과

(꼬리 끌림 평가)

꼬리 끌림은, 각 시험 환경에서 초기 인쇄 및 50만매 인쇄 형성 후, 상기 화상 형성 시험기를 이용하여 시트에서의 라인폭을 168 ㎛에 맞춘 조건으로 3개의 가 로 라인 화상을 1 cm 간격으로 형성함으로써 평가하였다. 그 화상을 광학 현미경으로 150배로 확대하고, 확대된 화상의 라인폭을 3 ㎛ 간격으로 측정하고, 라인폭의 표준 편차를 구하였다. 각 라인의 표준 편차로부터 3개의 평균치를 구하고, 이하의 기준으로 꼬리 끌림의 수준을 평가하였다. 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

A: 표준 편차 5 이하

B: 표준 편차 5 초과 15 이하

C: 표준 편차 15 초과 25 이하

D: 표준 편차 25 초과

(도트 재현성의 평가)

도트 재현성은, 각 시험 환경에서 초기 인쇄 및 50만매 인쇄 형성 후, 상기 화상 형성 시험기를 이용하여 2400 dpi의 고립된 1도트 패턴의 화상을 형성함으로써 평가하였다. 광학 현미경으로 화상을 관찰하여 도트 재현성을 검사하고, 이하의 기준에 의해 평가하였다. 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

A: 잠상으로부터의 토너의 돌출이 전혀 없이, 도트를 완전히 재현하고 있다.

B: 잠상으로부터의 토너의 돌출이 약간 있다.

C: 잠상으로부터의 토너의 돌출이 보인다.

D: 잠상으로부터의 토너의 돌출이 현저하다.

[실시예 2 내지 5]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 실리카 미분말에 관해서는 표 1, 왁스에 관해서는 표 2)으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 2 내지 5를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

[실시예 6]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 실리카 미분말에 관해서는 표 1, 왁스에 관해서는 표 2)으로 하고, 터보밀의 회전수를 10％ 높인 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 6을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

[실시예 7]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 실리카 미분말에 관해서는 표 1, 왁스에 관해서는 표 2)으로 하고, 터보밀의 회전수를 20％ 낮춘 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 7을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

[실시예 8 및 9]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 실리카 미분말에 관해서는 표 1, 왁스에 관해서는 표 2)으로 하고, 터보밀의 회전수를 10％ 낮춘 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 8, 9를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

[비교예 1]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 왁스에 관해서는 표 2)으로 하고, 실리카 미분말을 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 10를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다.

[비교예 2 내지 5]

표 4에 기재된 처방(소수성 무기 미분말에 관해서는 표 3, 실리카 미분말에 관해서는 표 1, 왁스에 관해서는 표 2)으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 토너 11 내지 14를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 토너의 물성치를 표 5에 나타내었다. 또한, 실시예 1과 동일한 시험을 한 결과를 표 6, 7, 8에 나타내었다. 비교예 5에서는 실리카 미분말 대신 알루미나(TM10, 다이메이가가꾸 고교사 제조)를 이용하였다.

<화학식 3>

본 출원은 2006년 6월 8일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-159343호의 우선권을 주장하는 것으로서, 그 내용을 인용하여 본 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (6)

1. 적어도 결착 수지 및 착색제를 함유하는 토너 입자와, 실리카 미분말을 포함하며, 상기 실리카 미분말은 부피 기준의 중간 직경(D50)이 0.70 ㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하이고, 세공 직경 1.7 nm 이상 300.0 nm 이하의 범위에서 측정되는 전체 세공 용적이 0.200 ㎤/g 이하인 것을 특징으로 하는 토너
2. 제1항에 있어서, 상기 실리카 미분말의 평균 세공 직경이 50.0 nm 이하인 것을 특징으로 하는 토너.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, BET 비표면적이 50 ㎡/g 이상 300 ㎡/g 이하인 소수성 무기 미분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리카 미분말의 30℃에서의 수분 흡착·탈착 등온선에서, 상대 습도 80％RH에서의 흡착 과정의 흡착 수분량이 0.01 질량％ 이상 1.00 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는 토너.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실리카 미분말이 기상법으로 제조된 것을 특징으로 하는 토너.
6. 제5항에 있어서, 상기 기상법이 기상 산화법인 것을 특징으로 하는 토너.