KR20130133038A - 토너, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지 - Google Patents

Abstract

결착 수지, 착색제, 및 실리콘 오일로 처리된 외첨제를 포함하는 토너로서, 실리콘 오일로 처리된 외첨제는 유리 실리콘 오일을 포함하고, 유리 실리콘 오일의 총량은 토너에 대해 0.2 질량% 내지 0.5 질량%이며, 토너는 0.96 내지 1의 평균 원형도를 가지는 것인 토너가 제공된다.

Description

토너, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지{TONER, IMAGE FORMING APPARATUS, AND PROCESS CARTRIDGE}

본 발명은 전자사진법, 정전 기록 및 정전 인쇄에서 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 토너에 관한 것이다.

전자사진법에 대한 연구 및 개발이 각종 다양한 창의적 아이어디 및 기술적 접근법으로 수행되어 왔다. 전자사진법에서, 잠상 담지 부재의 표면을 대전시키고, 컬러 토너로 노광함으로써 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 화상을 형성하고, 토너 화상을 전사지와 같은 기록 매체에 전사하며, 열 롤러 등에 의해 화상을 정착함으로써, 화상을 형성한다. 전사되지 않고 잠상 담지 부재 상에 잔존하는 토너는 클리닝 블레이드 등에 의해 제거된다.

최근 전자사진 방식을 이용한 컬러 화상 형성 장치가 광범위하게 보급되어 왔고, 디지털화된 화상을 용이하게 입수가능하기 때문에 한층 더 정밀한 화상이 출력될 것이 요망되었다. 더 높은 해상도 및 구배의 화상을 제공하기 위해 연구를 수행하면서, 정전 잠상을 정확하게 재현하기 위해 최근 구형 토너가 개발되어 왔고, 더욱 구형화 및 소형화된 토너의 제조가 연구되어 왔다. 분쇄법에 의해 제조된 토너는 이러한 성질을 제공하는 데 한계가 있기 때문에, 더욱 구형화 및 소형화된 토너를 형성시킬 수 있는, 현탁 중합법, 유화 중합법, 및 분산 중합법에 의해 제조된 중합 토너가 채용되어 왔다.

중합 토너는 입자의 구형 형상으로 인해 클리닝성에 문제가 있다.

구체적으로, 구형 토너는 잠상 담지 부재에 잔존하는 토너의 제거가 곤란하고, 토너가 대전 롤러를 오염시킬 수 있거나 잠상 담지 부재에 잔존하는 토너로 인한 화상 결함을 유발한다는 문제가 있다. 현재, 저렴한 비용으로 인쇄를 수행하도록 기능 부재가 장수명화하는 것도 또한 중요하다. 그러한 부재들 중, 잠상 담지 부재의 장수명화 기술이 개발되었으나, 잠상 담지 부재의 장수명화를 위해 클리닝 블레이드와의 마찰로 의한 필름 마모의 문제를 극복할 필요가 있다.

클리닝성을 향상시키기 위해 각종 제안들이 이루어져 왔다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는, 외첨제로서 표면 개질 무기 산화물 분말이 사용되고, 표면 개질 무기 산화물 분말은, 반응성 변성 실리콘 오일로 표면 처리되고, 탄소 고정화율이 90% 이상이며, 소수화율이 95% 이상인, 무기 산화물 분말인 것이 개시되어 있다. 이 외첨제는 실리콘 오일 고정화율이 90% 이상으로 높기 때문에, 5 질량부를 첨가해도 충분한 유리 실리콘 오일을 보장할 수 없다. 따라서, 그러한 외첨제는 클리닝성을 향상시키고 잠상 담지 부재의 필름 마모량을 감소시키는 데 불충분하다.

특허 문헌 2에는 실리콘 함유의 무기 입자로 형성되고 유리 실리콘 오일 비율이 10 질량% 내지 65 질량%인 외첨제의 용도가 개시되어 있다. 이 외첨제는 토너 내 소량의 유리 실리콘 오일을 제공하고, 이에 따라 클리닝성을 향상시키고 잠상 담지 부재의 필름 마모량을 감소시키는 데 충분하지 않다.

특허 문헌 3에는 실리콘 오일로 표면 처리된 산화규소이고 유리 오일양이 3% 미만인 외첨제의 용도가 개시되어 있다. 그러나 제안된 외첨제는 높은 오일 고정화 비율을 가지고, 즉 유리 실리콘 오일 비율이 3 질량% 미만이며, 충분량의 유리 실리콘 오일을 확보할 수 없다. 그러므로, 그것은 구형 토너의 클리닝성을 향상시키고 잠상 담지 부재의 필름 마모량을 감소시키는 데 충분하지 않다.

특허 문헌 4에는 평균 1차 입경이 50 nm 내지 150 nm이고 유리 오일 양이 0.1 질량% 내지 3 질량%인, 실리콘 오일로 처리된 실리카 입자인 외첨제의 용도가 개시되어 있다. 그러나, 이 제안에서 토너 내의 유리 실리콘 오일의 양은 실시예에 기재된 외첨제 내 유리 실리콘 오일 양으로부터 계산 시에 약 0.15 질량%에 불과하기 때문에, 그것은 구형 토너의 클리닝성을 향상시키고 잠상 담지 부재의 필름 마모량을 감소시키는 데 충분하지 않다.

특허 문헌 5에는 평균 1차 입경이 100 nm 이하인 소수화 처리 무기 입자로 형성되고, 소수화제 잔존율이 중량 기준 40% 내지 98.5%이며, 소수화 처리 무기 입자의 용매 처리의 잔존 성분에 오르가노폴리실록산 구조를 가지는 화합물을 적어도 가지는 외첨제의 용도가 개시되어 있다. 그러나, 이 제안에서 외첨제에 첨가된 실리콘 오일의 양은 그 실시예에 따라 작고, 또한 토너의 양도 작다. 요망되는 유리 실리콘 오일 양이 작기 때문에, 그것은 구형 토너의 클리닝성을 향상시키고 잠상 담지 부재의 필름 마모량을 감소시키는 데 충분하지 않다.

특허 문헌 1: 일본 특허출원 공개 제2009-292915호 특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개 제2009-98700호 특허 문헌 3: 일본 특허출원 공개 제2009-25744호 특허 문헌 4: 일본 특허출원 공개 제2009-98194호 특허 문헌 5: 일본 특허출원 공개 제2002-148847호

본 발명은 어떠한 환경에서도 구형 토너의 클리닝성을 향상시키고, 잠상 담지 부재의 수명을 증진하며, 고품질의 화상이 형성되는, 저가의 전자사진 방식 토너, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 어떠한 환경에서도 구형 토너의 클리닝성을 향상시키고, 잠상 담지 부재의 수명을 증진하며, 현상 부재에의 부착이 방지되고, 고품질의 화상이 형성되는, 저가의 전자사진 방식 토너, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위한 수단은 하기와 같다:

결착 수지;

착색제; 및

실리콘 오일로 처리된 외첨제

를 포함하는 토너로서,

실리콘 오일로 처리된 외첨제는 유리 실리콘 오일을 포함하고, 유리 실리콘 오일의 총량은 토너에 대해 0.2 질량% 내지 0.5 질량%이며,

토너는 0.96 내지 1의 평균 원형도를 가지는 것인 토너.

본 발명의 토너의 사용으로, 외첨제인, 실리콘 오일로 처리된 실리카를 가지는 제지층(制止層)을 형성함으로써, 제지층을 가지는 구형 토너를 클리닝할 수 있다.

토너가 소정량의 유리 실리콘 오일을 가지기 때문에, 잠상 담지 부재와 클리닝 블레이드 간의 마찰이 감소함으로써, 잠상 담지 부재의 최외층의 필름 마모를 방지하여, 잠상 담지 부재의 장수명화가 초래된다.

또한, 본 발명의 토너를 이용한 화상 형성 방법 및 화상 형성 장치로써, 어떠한 환경에서도 고품질 화상을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 어떠한 환경에서도 장시간에 걸쳐 중간 전사 부재로부터의 구형 토너의 클리닝 능력을 향상시키고, 중간 전사 부재의 장수명화가 실현되며, 현상 부재에의 부착이 방지되고, 우수한 화상이 형성되는, 저가의 전자사진 방식 토너, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지를 제공할 수 있다.

도 1는 클리닝 블레이드의 전면에 형성된 제지층의 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 3은 불소계 표면 층을 포함하는 소프트 롤러 정착 부재의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 4는 멀티-컬러 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 5는 리볼버(revolver) 현상 수단을 가지는 풀-컬러 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 6은 프로세스 카트리지의 구조의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 화상 형성 장치에서 사용하는 클리닝 수단의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 8은 클리닝 수단의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 클리닝 수단의 클리닝 블레이드의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 10은 토너 내 유리 실리콘 오일의 총량의 정의를 도시하는 개념도이다.

(토너)

본 발명의 토너는 적어도 결착 수지, 착색제, 및 실리콘 오일로 처리된 외첨제를 함유하고, 필요에 따라 기타 성분을 추가로 함유할 수 있다.

<외첨제>

실리콘 오일로 처리된 외첨제에 사용되는 실리콘 오일은 특별히 제한되지 않고, 이의 예에는 디메틸 실리콘 오일, 폴리디메틸 실록산(PDMS) 오일, 메틸페닐 실리콘 오일, 클로로페닐 실리콘 오일, 메틸히드로젠 실리콘 오일, 알킬 변성 실리콘 오일, 불소 변성 실리콘 오일, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 알코올 변성 실리콘 오일, 아미노 변성 실리콘 오일, 에폭시 변성 실리콘 오일, 에폭시 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 페놀 변성 실리콘 오일, 카르복실 변성 실리콘 오일, 메르캅토 변성 실리콘 오일, 아크릴, 메타크릴 변성 실리콘 오일, 및 α-메틸스티렌 변성 실리콘 오일이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 폴리디메틸 실록산(PDMS) 오일이 특히 바람직하다.

외첨제를 구성하는 무기 입자의 예에는 실리카, 알루미나, 티타니아(산화티탄), 티탄산바륨, 티탄산마그네슘, 티탄산칼슘, 티탄산스트론튬, 산화철, 산화구리, 산화아연, 산화주석, 석영 모래, 점토, 운모, 규회석, 규조토, 산화크롬, 산화세륨, 적 산화철, 삼산화안티몬, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 황산바륨, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄화규소 및 질화규소가 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 실리카, 티타니아 및 알루미나가 바람직하다.

이 무기 입자들은 전자사진 방식 토너를 위해 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

무기 입자의 양은 바람직하게 토너에 대해, 0.1 질량% 내지 5 질량%, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 내지 4 질량%이다.

실리콘 오일로 처리된 무기 입자의 1차 입자의 평균 입경은 바람직하게 30 nm 내지 150 nm, 보다 바람직하게는 30 nm 내지 100 nm이다. 이의 평균 입경이 상기 범위보다 크면, 무기 입자의 표면적이 적어, 무기 입자에 담지된 실리콘 오일의 총량이 적어지기 때문에, 유리 실리콘 오일의 양이 본 발명에서 설정되어도 유리 실리콘 오일의 효과는 충분히 나타내어지지 않을 수 있다. 이의 평균 입경이 상기 범위보다 적으면, 무기 입자는 토너로부터 거의 유리되지 않아, 유리 실리콘 오일의 양이 본 발명에서 설정되어도 클리닝에 필요한 제지층은 거의 형성되지 않는다. 그러므로, 바람직한 효과는 충분히 나타내어지지 않을 수 있다. 본원에 언급된 평균 입경은 수 평균 입경임을 주목한다.

외첨제로서의 무기 입자의 평균 1차 입경은 동적 광 산란 이용 입도 분포 측정 장치, 예를 들어 오츠카 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드(Otsuka Electronics Co., Ltd.)의 DLS-700, 또는 벡크만 코울터 인코포레이티드(Beckman Coulter, Inc.)의 코울터 N4(Coulter N4)에 의해 측정될 수 있다.

그러나, 실리콘 오일 처리 후의 입자의 2차 응집을 해체하기 어렵기 때문에, 입경은 주사 전자 현미경 또는 투과 전자 현미경에 의해 수득되는 사진으로부터 직접 측정되는 것이 바람직하다.

이 경우에, 100개 이상의 무기 입자가 관찰되고, 그 무기 입자의 주축의 평균 값이 결정된다.

외첨제의 BET 비표면적은 바람직하게 10 m²/g 내지 50 m²/g이다. BET 비표면적이 10 m²/g 미만이면, 무기 입자에 담지된 실리콘 오일의 총량은 적어지기 때문에, 유리 실리콘 오일의 양이 본 발명에서 설정되어도 유리 실리콘 오일의 효과가 충분히 나타내어지지 않을 수 있다. BET 비표면적이 50 m²/g 초과이면, 유리 실리콘 오일의 양이 본 발명에서 설정되어도 클리닝에 필요한 제지층은 거의 형성되지 않으며, 따라서 바람직한 효과는 충분히 나타내어지지 않을 수 있다.

여기서, 외첨제의 BET 비표면적의 측정은 퀀타크롬 코포레이션(Quantachrome Corporation)의 표면적 분석기 오토소르브-1(Autosorb-1)을 이용하여 하기 방식으로 수행된다.

약 0.1 g의 측정 시료를 칭량하여 셀에 주입하고, 12시간 이상 동안 40℃의 온도 및 1.0 × 10^-3 mmHg 이하의 진공도에서 탈기시켰다.

그 후, 질소 기체를 주입하여 액체 질소에 의해 냉각된 상태로 시료에 흡착되도록 하고, 다점법에 의해 값을 측정한다.

- 유리 실리콘 오일 -

본 발명에 기재된 유리 실리콘 오일은 반드시 무기 입자 표면에 화학 결합하지 않고, 무기 입자의 표면 내 기공에 의해 물리 흡착된 실리콘 오일을 포함한다. 더욱 구체적으로, 유리 실리콘 오일은 접촉 시에 무기 입자로부터 쉽게 이탈하는 성분이다.

여기서, 도 10은 토너 내 유리 실리콘 오일의 총량의 정의를 도시하는 개념도이다.

- 실리콘 오일로 처리된 실리카 내 유리 폴리디메틸 실록산(PDMS)의 총량 = 유리 PDMS A이 양 + 유리 PDMS B의 양 + 유리 PDMS C의 양

- 토너 내 유리 PDMS의 총량= [(유리 PDMS A의 양 + 유리 PDMS B의 양 + 유리 PDMS C의 양)/토너의 양]×100

유리 실리콘 오일은 클로로포름에 의해 제거될 수 있는 실리콘 오일의 부분이고, 이 부분은 외부 접촉 또는 외부 스트레스에 의해 제거될 수 있다.

잔존 실리콘 오일은 클로로포름에 의해 제거될 수 없는 실리콘 오일의 부분이고, 이 부분은 외부 접촉 또는 외부 스트레스에 의해 제거될 수 없다.

제거된 실리콘 오일은 잠상 담지 부재 및 중간 전사 부재로 전달됨으로써, 클리닝 블레이드와의 마찰을 저감시키는 데 기여한다. 그 결과, 클리닝 블레이드에 의해 유발되는 진동을 억제하고, 진동 시에 잠상 담지 부재 또는 중간 전사 부재와 클리닝 블레이드 간에 형성된 공간을 감소시켜, 평균 원형도가 높은 토너를 클리닝할 수 있다.

유리 실리콘 오일의 총량은 토너에 대해 0.2 질량% 내지 0.5 질량%, 바람직하게는 0.3 질량% 내지 0.5 질량%, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 내지 0.4 질량%이다.

토너 내 유리 실리콘 오일의 총량이 0.2 질량% 미만일 때, 클리닝 성능이 저하될 수 있고, 잠상 담지 부재의 필름 마모량이 증가할 수 있다. 이의 총량이 0.5 질량% 초과일 때, 현상 부재에의 부착이 일어날 수 있고, 예를 들어 일-성분 현상에 사용된 규제 블레이드가 오염될 수 있고, 인쇄 작업이 계속하여 반복됨에 따라, 대전 능력이 저하하고, 부착으로 인해 토너의 대전량이 감소된다.

토너 내의 유리 실리콘 오일의 양(유리 실리콘 오일 양)의 측정은 하기 공정 (1) 내지 (3)을 포함하는 정량적 방법에 의해 측정될 수 있다:

(1) 유리 실리콘 오일의 추출

시료 토너를 클로로포름에 침지, 교반 및 방치한다.

원심 분리에 의해 상등액을 제거한 후에 수득된 고형분에 클로로포름을 첨가하고, 생성물을 교반 및 방치한다. 이 작업을 반복하여, 시료로부터 유리 실리콘 오일을 제거한다.

(2) 탄소 함량의 결정

유리 실리콘 오일을 제거한 시료의 탄소 함량을 CHN 원소 분석기(CHN 코더 MT-5(야나코 컴퍼니 리미티드(Yanaco Co., Ltd.) 제)에 의해 측정한다.

(3) 유리 실리콘 오일 양의 결정

유리 실리콘 오일의 양을 하기 식 (1)에 의해 수득한다.

유리 실리콘 오일 양 = (C0-C1)/C×100×40/12(질량%) 식 (1)

상기 식에서, "C"는 실리콘 오일 처리제의 탄소 함량(질량%)이고, "C0"는 추출 전의 시료의 탄소 함량(질량%)이고, "C1"은 추출 후의 시료의 탄소 함량(질량%)이며, 계수 "40/12"는 폴리디메틸 실록산의 구조 내 C(탄소) 양을 총량으로 환산하기 위한 환산 계수이다.

폴리디메틸 실록산의 구조식은 이하 제시된다:

- 실리콘 오일 처리 방법-

미리 수백 ℃의 오븐에서 탈수 및 건조시킨 무기 입자, 및 실리콘 오일을 균일하게 상호 접촉시킴으로써, 실리콘 오일을 무기 입자 표면에 부착시킨다.

무기 입자 상에 실리콘 오일을 부착하기 위해, 무기 입자 및 실리콘 오일을 회전 블레이드와 같은 믹서에 의해 분말로서 충분히 혼합한다. 이와 다르게는, 실리콘 오일을, 그 실리콘 오일을 희석시킬 수 있고 비교적 낮은 비점을 가지는 용매에 용해시키고, 무기 입자는 생성 용액 중에 침지시키며, 용매를 건조에 의해 제거함으로써, 실리콘 오일을 무기 입자 상에 부착시킨다.

실리콘 오일의 점도가 높을 때, 무기 입자를 바람직하게 액체 중에 처리한다.

그 후, 실리콘 오일이 부착된 무기 입자를 100℃ 내지 수백℃의 온도의 오븐에서 열 처리하였다. 그 결과, 금속 및 실리콘 오일은 무기 입자의 표면 상의 히드록실기를 이용하여 실록산 결합을 형성할 수 있고, 실리콘 오일 그 자체는 더욱 중합 또는 가교될 수 있다.

상기 반응은 그 반응 전에 미리 촉매(예를 들어, 산, 알칼리, 금속 염, 옥틸산아연, 옥틸산주석, 디부틸 주석 디라우레이트)를 실리콘 오일에 첨가함으로써 가속화될 수 있다.

또한, 실리콘 오일 처리 전에, 무기 입자를 소수화제, 예컨대 실란 커플링제로 처리할 수 있다.

미리 소수화한 무기 입자는 소수화 처리를 하지 않은 것에 비해 실리콘 오일의 흡착량이 더 크다.

외첨제에 첨가된 실리콘 오일의 양은 바람직하게 외첨제의 표면적에 대해 2 mg/m² 내지 10 mg/m²이다. 이의 양이 2 mg/m² 미만일 때, 충분량의 유리 실리콘 오일이 확보될 수 없어, 충분한 클리닝성이 달성되지 않을 수 있다. 이의 양이 10 mg/m² 초과일 때, 토너 내 유리 실리콘 오일의 양이 너무 크고, 이는 잠상 담지 부재 또는 현상 수단 상에 실리콘 오일의 필름화를 유발할 수 있고, 이는 화상 불량을 유발한다.

본 발명에서 수득가능한 유리 실리콘 오일의 효과가 설명될 것이다.

도 1은 화상 형성을 본 발명의 토너를 이용하여 수행할 때, 클리닝 블레이드에 인접한 상태를 촬영한 사진이다. 토너와 클리닝 블레이드 사이에, 클리닝 블레이드의 전면에는 실리콘 오일로 처리된 실리카로 제지층(103)이 형성된다. 이 제지층(103)은 토너(102)가 클리닝 블레이드로부터 빠져 나가는 것을 방지한다. 또한, 소정량의 유리 실리콘 오일은 잠상 담지 부재와 클리닝 블레이드 사이에 마찰을 감소시키기 위해 제공되기 때문에, 잠상 담지 부재의 표면 층의 필름 마모를 방지할 수 있다.

- 기타 무기 입자; 극소 외첨제 -

본 발명에서는, 가소화제와 함께 하나 이상의 극소 외첨제가 사용될 수 있고, 표면 처리를 행하지 않은 종래 무기 입자 및/또는 실리콘 오일 이외의 소수화 처리제로 표면 처리된 통상적 무기 입자를 극소 외첨제로서 사용한다.

소수화제의 예에는 실란 커플링제, 실릴화제, 플루오로알킬 기를 함유하는 실란 커플링제, 유기 티탄산염계 커플링제 및 알루미늄계 커플링제가 포함된다. 무기 입자의 예에는 실리카, 알루미나, 산화티탄, 티탄산바륨, 티탄산마그네슘, 티탄산칼슘, 티탄산스트론튬, 산화아연, 산화주석, 석영 모래, 점토, 운모, 규회석, 규조토, 산화크롬, 산화세륨, 적 산화철, 삼산화안티몬, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 황산바륨, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄화규소 및 질화규소가 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

조합하여 사용되는 무기 입자로는, 실리콘 오일로 처리된 무기 입자의 평균 입경보다 평균 입경이 작은 무기 입자가 바람직하게 사용된다.

이 작은 무기 입자의 사용에 의해 토너 표면의 피복률이 증가하고, 이는 현상 시에 현상제에 적절한 유동성을 제공하고 잠상에 대한 정확한 재현성 및 현상량을 확보하는 데 기여한다.

또한, 현상제의 저장 시에 토너의 응집 또는 고화를 방지 할 수 있다.

상기 다른 무기 입자의 양은 토너에 대해 바람직하게 0.01 질량% 내지 5 질량%, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 내지 2 질량%이다.

- 클리닝 조제 -

전사 후에 잠상 담지 부재 및 일차적 전사 매체에 잔존하는 현상제를 제거하기 위해 클리닝 향상제를 조합하여 사용할 수 있다.

클리닝 향상제의 예에는 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 및 스테아르산과 같은 지방산 금속염; 및 폴리메틸메타크릴레이트 입자 및 폴리스티렌 입자와 같은 비누 불포함 유화 중합에 의해 제조된 중합체 입자가 포함된다. 중합체 입자로는, 비교적 좁은 입도 분포를 가지고 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 체적 평균 입경을 가지는 것이 바람직하다.

- 수지 입자 -

수지 입자로는, 예를 들어 비누 불포함 유화 중합, 현탁 중합, 또는 분산 중합에 의해 수득된 폴리스티렌, 메타크릴산 에스테르, 또는 아크릴산 에스테르 공중합체로 형성된 입자; 실리콘, 벤조구아나민, 및 나일론과 같은 중축합 중합체 입자; 또는 열경화 수지로 형성된 중합체 입자를 외첨제 첨가 중에 조합하여 사용할 수 있다.

조합하여 사용하는 상기 수지 입자의 사용으로 인해, 현상제의 대전성이 강화되어, 역대전된 토너 입자의 수를 감소시키며, 배경 부착을 감소시킬 수 있다.

수지 입자의 양은 토너에 대해, 바람직하게 0.01 질량% 내지 5 질량%, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 내지 2 질량%이다.

<결착 수지>

결착 수지로는, 폴리에스테르 수지가 적합하게 사용된다.

폴리에스테르 수지의 예에는 락톤류의 개환 중합 생성물, 히드록시카르복실산의 중합 생성물, 및 폴리올과 폴리카르복실산의 중축합물이 포함된다. 이들 중, 폴리올과 폴리카르복실산의 중축합물이 설계의 다양성 측면에서 바람직하다.

폴리에스테르 수지의 피크 분자량은 바람직하게 1,000 내지 30,000, 보다 바람직하게는 1,500 내지 10,000, 보다 더 바람직하게는 2,000 내지 8,000이다. 이의 피크 분자량이 1,000 이상일 때, 바람직한 내열성 저장 안정성이 생성되는 토너에 제공된다. 이의 피크 분자량이 30,000 이하일 때, 바람직한 저온 정착성이 생성되는 토너에 제공된다.

폴리에스테르 수지의 유리 전이 온도는 바람직하게 35℃ 내지 80℃, 보다 바람직하게는 40℃ 내지 70℃, 보다 더 바람직하게는 45℃ 내지 65℃이다. 이의 유리 전이 온도가 35℃ 이상일 때, 여름과 같은 고온 환경 하에서 토너가 변형하거나 토너 입자끼리 부착되어, 본래의 입자로서의 성질을 소실하는 문제들이 피해진다. 이의 유리 전이 온도가 80℃ 이하일 때, 생성되는 토너는 우수한 정착성을 가진다.

본 발명의 토너는 토너의 주요 부분을 형성하는 수지, 착색제, 및 이형제를 용매 중에 용해 및 분산시키는 공정; 및 수계 매체에 용액 또는 분산액을 분산시켜 과립화를 수행하는 공정을 통해 수득될 수 있다. 또한, 코어-쉘 구조를 가지는 토너는 돌출부(쉘)를 형성하기 위한 수지 입자가 분산된 수지 입자 분산액을, 상기 공정을 통해 수득된 토너가 코어 입자로서 함유된 코어 입자 분산액에 첨가함으로써, 코어 입자의 표면에 수지 입자로 형성된 돌출부를 형성하는 공정; 및 표면에 돌출부(쉘)가 형성되어 있는 코어 입자의 분산액으로부터 유기 용매를 제거하는 공정을 통해 수득될 수 있다. 본 발명에서, 토너는 바람직하게 코어-쉘 구조를 가지는 토너이다. 본 명세서에서, 외첨제 첨가 전의 토너 입자는 토너 모체 입자로서 칭해질 수 있음을 주목한다.

폴리에스테르 수지의 예에는 하기 폴리올 (1) 및 하기 폴리카르복실산 (2)의 중축합물이 포함되고, 임의의 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다. 또한, 복수개의 폴리에스테르 수지들을 혼합하여 사용할 수 있다.

- 폴리올 -

폴리올 (1)의 예에는 알킬렌 글리콜(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 및 1,6-헥산디올); 알킬렌 에테르 글리콜(예를 들어, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 및 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜); 지환족 디올(예를 들어, 1,4-시클로헥산디메탄올, 및 수소첨가 비스페놀 A); 비스페놀(예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 및 3,3'-디플루오로-4,4'-디히드록시비페닐), 4,4'-디히드록시비페닐; 비스(히드록시페닐)알칸, 예컨대 비스(3-플루오로-4-히드록시페닐)메탄, 1-페닐-1,1-비스(3-플루오로4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(3-플루오로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디플루오로-4-히드록시페닐)프로판(일명: 테트라플루오로비스페놀 A), 및 2,2-비스(3-히드록시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판; 비스(4-히드록시페닐)에테르, 예컨대 비스(3-플루오로-4-히드록시페닐)에테르; 지환족 디올의 알킬렌 옥시드(예를 들어, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 및 부틸렌 옥시드) 부가물; 및 비스페놀의 알킬렌 옥시드(예를 들어, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 및 부틸렌 옥시드) 부가물이 포함된다.

이들 중, C2-C12 알킬렌 글리콜, 및 비스페놀의 알킬렌 옥시드 부가물이 바람직하고, 비스페놀의 알킬렌 옥시드 부가물, 및 비스페놀의 알킬렌 옥시드 부가물 및 C2-C12 알킬렌 글리콜의 조합이 더욱 바람직하다.

또한, 또 다른 예에는 3가 내지 10가 이상의 다가 지방족 알코올(예를 들어, 글리세린, 트리메틸올 에탄, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 및 소르비톨); 3가 이상의 페놀(예를 들어, 트리스페놀 PA, 페놀 노볼락, 및 크레졸 노볼락); 및 3가 이상의 폴리페놀의 알킬렌 옥시드 부가물이 포함된다.

폴리올은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있고, 폴리올은 상기 열거된 예들에 제한되지 않음을 주목한다.

- 폴리카르복실산 -

폴리카르복실산 (2)의 예에는 알킬렌 디카르복실산(예를 들어, 숙신산, 아디프산, 및 세박산); 알케닐렌 디카르복실산(예를 들어, 말레산 및 푸마르산); 및 방향족 디카르복실산(예를 들어, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 3-플루오로이소프탈산, 2-플루오로이소프탈산, 2-플루오로테레프탈산, 2,4,5,6-테트라플루오로이소프탈산, 2,3,5,6-테트라플루오로테레프탈산, 5-트리플루오로메틸이소프탈산, 2,2-비스(4-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(3-카르복시페닐)헥사플루오로프로판, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-비페닐디카르복실산, 3,3'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-비페닐디카르복실산, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-3,3'-비페닐디카르복실산, 및 헥사플루오로이소프로필리덴 디프탈산 무수물)이 포함된다.

이들 중, C4-C20 알케닐렌 디카르복실산 및 C8-C20 방향족 디카르복실산이 바람직하다. 또한, 3가 이상의 폴리카르복실산의 예에는 C9-C20 방향족 폴리카르복실산(예를 들어, 트리멜리트산 및 피로멜리트산)이 포함된다. 또한, 상기 폴리카르복실산의 산 무수물 또는 저급 알킬 에스테르(예를 들어, 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 및 이소프로필 에스테르)를 사용하여, 폴리올 (1)과 반응시킬 수 있다.

폴리카르복실산은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있고, 상기 열기된 예들에 국한되지 않음을 주목한다.

폴리올 (1) 대 폴리카르복실산 (2)의 비는 히드록실 기 [OH] 대 카르복실 기 [COOH]의 당량비 [OH]/[COOH]로 구해지고, 당량비 [OH]/[COOH]는 바람직하게 2/1 내지 1/1, 보다 바람직하게는 1.5/1 내지 1/1, 보다 더 바람직하게는 1.3/1 내지 1.02/1이다.

폴리에스테르 수지의 피크 분자량은 바람직하게 1,000 내지 30,000, 보다 바람직하게는 1,500 내지 10,000, 보다 더 바람직하게는 2,000 내지 8,000이다. 이의 피크 분자량이 1,000 미만일 때, 생성되는 토너는 불충분한 내열성 저장 안정성을 가질 수 있다. 이의 피크 분자량이 30,000 초과일 때, 생성되는 토너는 불충분한 저온 정착성을 가질 수 있다.

<<변성 폴리에스테르 수지>>

결착 수지는 점탄성 조정을 위해 우레탄 및/또는 우레아 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지를 함유할 수 있다.

결착 수지 내의 우레탄 및/또는 우레아 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지의 양은 바람직하게 20 질량% 이하, 보다 바람직하게는 15 질량% 이하, 보다 더 바람직하게는 10 질량% 이하이다. 이의 양이 20 질량% 초과일 때, 생성되는 토너는 불충분한 저온 정착성을 가질 수 있다.

우레탄 및/또는 우레아 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지는 결착 수지와 직접 혼합될 수 있으나, 생산성 측면에서, 이소시아네이트 기를 그 말단에 함유하는 비교적 적은 분자량의 변성 폴리에스테르 수지(이후 "예비중합체"로도 칭해질 수 있음) 및 예비중합체와 반응성인 아민을 결착 수지에 첨가하여 혼합하여, 과립화 중 및/또는 후에 사슬 신장 및/또는 가교 반응을 수행함으로써, 우레탄 및/또는 우레아 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지를 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 비교적 큰 분자량의 변성 폴리에스테르 수지는 점탄성 조정을 위해 결착 수지에 용이하게 첨가될 수 있다.

- 예비중합체 -

이소시아네이트 기를 함유하는 예비중합체의 예에는 폴리올 (1)과 폴리카르복실산 (2)의 중축합물, 및 활성 수소 기를 함유하는 폴리에스테르와 폴리이소시아네이트 (3) 간의 반응으로부터 생성된 화합물이 포함된다. 폴리에스테르 내에 함유된 활성 수소 기의 예에는 히드록실 기(예를 들어, 알코올성 히드록실 기 및 페놀성 히드록실 기), 아미노 기, 카르복실 기 및 메르캅토 기가 포함된다. 이들 중, 알콜성 히드록실 기가 특히 바람직하다.

폴리이소시아네이트 (3)의 예에는 지방족 폴리이소시아네이트(테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 2,6-디이소시아네이트 메틸카프로에이트); 지환족 폴리이소시아네이트(예를 들어, 이소포론 디이소시아네이트, 및 시클로헥실메탄 디이소시아네이트); 방향족 디이소시아네이트(예를 들어, 톨릴렌 디이소시아네이트, 및 디페닐메탄 디이소시아네이트); 방향족 지방족 디이소시아네이트(예를 들어, α,α,α',α'-테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트); 이소시아누레이트; 및 페놀 유도체, 옥심, 또는 카프로락탐으로 차단된 상기 폴리이소시아네이트가 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

폴리이소시아네이트 (3)의 비는 이소시아네이트 기 [NCO] 대 폴리에스테르의 히드록실 기 [OH]의 당량비 ([NCO]/[OH])로서 구해지고, 당량비 ([NCO]/[OH])는 바람직하게 5/1 내지 1/1, 보다 바람직하게는 4/1 내지 1.2/1, 보다 더 바람직하게는 2.5/1 내지 1.5/1이다. 당량비가 5 초과일 때, 생성되는 토너는 불충분한 저온 정착성을 가질 수 있다. [NCO]의 몰비가 1 미만일 때, 변성 폴리에스테르의 우레아 함량이 낮고, 이는 토너의 내오프성이 약화될 수 있다. 이소시아네이트 기를 그 말단에 함유하는 예비중합체 (A) 내의 폴리이소시아네이트 (3) 구성 단위의 양은 바람직하게 0.5 질량% 내지 40 질량%, 보다 바람직하게는 1 질량% 내지 30 질량%, 보다 더 바람직하게는 2 질량% 내지 20 질량%이다. 이의 양이 0.5 질량% 미만일 때, 생성되는 토너는 불충분한 내오프성을 가질 수 있다. 이의 양이 40 질량% 초과일 때, 생성되는 토너는 불충분한 저온 정착성을 가질 수 있다.

이소시아네이트 기를 함유하는 예비중합체 (A)의 분자 당 함유된 이소시아네이트 기의 수는 바람직하게 1 이상, 보다 바람직하게는 평균 1.5 내지 3, 보다 더 바람직하게는 평균 1.8 내지 2.5이다. 분자 당 이의 수가 1 미만일 때, 사슬 신장 및/또는 가교 반응 후의 변성 폴리에스테르의 분자량은 적고, 이는 생성되는 토너의 불충분한 내오프성을 초래할 수 있다.

- 사슬 신장 및/또는 가교제 -

사슬 신장 및/또는 가교제로는, 아민을 사용할 수 있다. 아민 (B)의 예에는 디아민 (B1), 3가 이상의 폴리아민 (B2), 아미노 알코올 (B3), 아미노 메르캅탄 (B4), 아미노산(B5), 및 상기 B1 내지 B5 중 임의의 것의 아미노 기가 차단된 차단 화합물 (B6)이 포함된다.

디아민 (B1)의 예에는 방향족 디아민, 지환족 디아민, 및 지방족 디아민이 포함된다.

방향족 디아민의 예에는 페닐렌 디아민, 디에틸 톨루엔 디아민, 4,4'-디아미노디페닐 메탄, 테트라플루오로-p-자일렌 디아민, 및 테트라플루오로-p-페닐렌 디아민이 포함된다.

지환족 디아민의 예에는 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸디시클로헥실 메탄, 디아민 시클로헥산, 및 이소포론 디아민이 포함된다.

지방족 디아민의 예에는 에틸렌 디아민, 테트라메틸렌 디아민, 헥사메틸렌 디아민, 도데카플루오로헥실렌 디아민, 및 테트라코사플루오로도데실렌 디아민이 포함된다.

3급 이상의 폴리아민 (B2)의 예에는 디에틸렌 트리아민, 및 트리에틸렌 테트라민이 포함된다.

아미노 알코올 (B3)의 예에는 에탄올 아민, 및 히드록시에틸 아닐린이 포함된다.

아미노 메르캅탄 (B4)의 예에는 아미노에틸메르캅탄, 및 아미노프로필메르캅탄이 포함된다.

아미노산(B5)의 예에는 아미노 프로피온산 및 아미노 카프로산이 포함된다.

상기 B1 내지 B5 중 임의의 것의 아미노기가 차단된 차단 화합물 (B6)의 예에는 B1 내지 B5의 아민류 및 케톤류(예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤)으로부터 수득되는 케티민 화합물 및 옥사졸린 화합물이 포함된다.

또한, 사슬 신장 및/또는 가교 반응은 임의적으로 정지제를 이용하여 종료됨으로써, 반응 후에 변성 폴리에스테르의 분자량을 조절할 수 있다. 정지제의 예에는 모노아민(예를 들어, 디에틸 아민, 디부틸 아민, 부틸 아민, 및 라우릴 아민), 및 상기 모노아민의 차단 화합물(예를 들어, 케티민 화합물)이 포함된다.

아민(B)의 비율에 대해, 이소시아네이트 기를 함유하는 예비중합체 (A) 내에 함유된 이소시아네이트 기[NCO] 대 아민 (B) 내에 함유된 아미노기[NHx]의 당량비([NCO]/[NHx])는 바람직하게 1/2 내지 2/1, 보다 바람직하게는 1.5/1 내지 1/1.5, 보다 더 바람직하게는 1.2/1 내지 1/1.2이다. 당량비([NCO]/[NHx])가 2/1 초과 또는 1/2 미만일 때, 생성되는 우레아 변성 폴리에스테르(i)의 분자량이 적음으로써 생성되는 토너의 불충분한 고온 내오프성이 초래될 수 있다.

<<결정성 폴리에스테르 수지>>

본 발명의 토너는 저온 정착성 향상을 위해 결정성 폴리에스테르 수지를 함유할 수 있다.

결정성 폴리에스테르 수지는 또한 폴리올과 폴리카르복실산의 상기 중축합물로서 수득된다.

폴리올로는, 지방족 디올이 바람직하고, 이의 구체예에는 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 및 1,4-부텐디올이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 및 1,8-옥탄디올이 바람직하고, 1,6-헥산디올이 특히 바람직하다.

폴리카르복실산의 예에는 방향족 디카르복실산(예를 들어, 프탈산, 이소프탈산, 및 테레프탈산), 및 C2-C8 지방족 카르복실산이 포함된다. 이들 중, 지방족 카르복실산이 결정화도 증가를 위해 바람직하다.

결정성 수지(예를 들어, 결정성 폴리에스테르) 및 비결정성 수지가 이의 열 성질에 기초하여 상호 구별됨을 주목한다. 결정성 수지는, 예를 들어 왁스와 같이 DSC 측정에서 명확한 흡열 피크를 가지는 수지이다. 비결정성 수지는 DSC 측정에서 유리 전이 온도에 기초하여 완만한 곡선을 나타내는 수지이다.

- 쉘 층용 비닐 수지 입자 -

본 발명에 사용하는 쉘 층 수지로는, 비닐 수지가 바람직하게 사용된다.

비닐 수지로 형성된 수지 입자는 주로 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물을 단량체로서 포함하는 단량체 혼합물을 중합함으로써 형성된다.

단량체 혼합물 내의 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물의 양은 바람직하게 80 질량% 내지 100 질량%, 보다 바람직하게는 80 질량% 내지 95 질량%, 보다 더 바람직하게는 80 질량% 내지 90 질량%이다. 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물의 양이 80 질량% 미만이면, 생성되는 토너가 불량한 대전성을 가질 수 있다.

비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물 내 중합성 작용기의 예에는 비닐 기, 이소프로페닐 기, 알릴 기, 아크릴로일 기 및 메타크릴로일 기가 포함된다.

단량체의 구체예에는 스티렌, α-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-에틸스티렌, 4-tert-부틸스티렌, 4-메톡시스티렌, 4-에톡시스티렌, 4-카르복시스티렌 또는 이의 금속 염, 4-스티렌 술폰산 또는 이의 금속 염, 1-비닐나프탈렌, 2-비닐나프탈렌, 알릴 벤젠, 부틸 아크릴레이트, 페녹시알킬렌 글리콜 아크릴레이트, 페녹시알킬렌 글리콜 메타크릴레이트, 페녹시폴리알킬렌 글리콜 아크릴레이트, 페녹시폴리알킬렌 글리콜 메타크릴레이트, 및 메톡시디에틸렌 글리콜 메타크릴레이트가 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 스티렌 및 부틸 아크릴레이트는 입수가 용이하고 우수한 대전성을 가지기 때문에 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에 사용하는 비닐 수지는 비닐 중합성 작용기 및 산 기를 함유하는 화합물(이는 이후 "산 단량체"로 칭해질 수 있음)을 단량체 혼합물에 대해 0 질량% 내지 7 질량%의 양으로 함유할 수 있다. 산 단량체의 양은 바람직하게 0 질량% 내지 4 질량%이고, 보다 바람직하게는 산 단량체가 사용되지 않는다. 산 단량체의 양이 7 질량% 초과일 때, 수득된 비닐 수지 입자는 그 자체가 높은 분산 안정성을 가지기 때문에, 심지어 상기 비닐 수지 입자가 오일 액적이 수성상에 분산된 분산액에 첨가될 때에도 상온에서 부착 후 오일 액적에 거의 부착되지 않거나 그로부터 용이하게 탈착된다. 그러므로, 비닐 수지 입자는 용매의 제거, 세정, 건조 및 외첨제 처리의 공정들 중에 용이하게 탈착된다. 산 단량체의 양이 4 질량% 이하일 때, 생성되는 토너는 사용 환경에서의 변화에 대해 그것의 대전성 변화가 없거나 단지 매우 적을 수 있다.

비닐 중합성 작용기 및 산 기를 함유하는 화합물 내에 함유된 산 기의 예에는 카르복실산, 술폰산, 및 포스폰산이 포함된다.

비닐 중합성 작용기 및 산 기를 함유하는 화합물의 예에는 카르복실 기 함유의 비닐 단량체 또는 이의 염(예를 들어, (메트)아크릴산, 말레산(무수물), 모노알킬 말레산염, 푸마르산, 모노알킬 푸마르산염, 크로톤산, 이타콘산, 모노알킬 이타콘산염, 이타콘산 글리콜 모노에테르, 시트라콘산, 모노알킬 시트라콘산염, 및 신남산), 술폰산 기 함유의 비닐 단량체, 비닐 황산 모노에스테르 또는 이의 염, 및 인산 기 함유의 비닐 단량체 또는 이의 염이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, (메트)아크릴산, 말레산(무수물), 모노알킬 말레산염, 푸마르산, 및 모노알킬 푸마르산염이 바람직하다.

코어를 형성하기 위한 비닐 수지 입자 및 수지가 높은 상용성을 가지는 경우, 토너의 바람직한 표면 조건이 수득되지 않을 수 있다. 그러므로, 사용하는 단량체 혼합물 및 코어를 형성하기 위한 수지는 그것의 상용성을 감소시키도록 그 극성 또는 구조를 조절할 수 있다.

사용하는 유기 용매에의 비닐 수지 입자의 용해성은 필요 이상으로 비닐 수지 입자를 유기 용매에 용해시키지 않도록 조절한다. 비닐 수지 입자가 그 입자 모양이 유지될 수 없는 정도로 용해되는 경우, 토너의 바람직한 표면 조건이 수득되지 않을 수 있다.

비닐 수지 입자의 형성 방법은 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 그 예에는 하기 (a) 내지 (f)가 포함된다.

(a) 단량체 혼합물을 현탁 중합법, 유화 중합법, 씨드 중합법, 및 분산 중합법과 같은 중합 반응에 의해 반응시켜, 비닐 수지 입자의 분산액을 제조한다.

(b) 단량체 혼합물을 미리 중합하고, 수득된 수지를 기계적 교반 또는 제트 분쇄기에 의해 분쇄한 후, 분급함으로써, 수지 입자를 제조한다.

(c) 단량체 혼합물을 미리 중합하고, 수득된 수지를 용매에 용해시켜, 수지 용액을 제조하고, 수지 용액을 미스트 상태로 분무함으로써, 수지 입자를 제조한다.

(d) 단량체 혼합물을 미리 중합하고, 용매를 수득된 수지가 용매에 용해된 수지 용액에 첨가시켜, 수지 입자를 석출시킨다. 대안적으로, 수득된 수지를 가열한 용매에 용해시키고, 생성된 수지 용액을 냉각시킴으로써, 수지 입자를 석출시킨다. 그 후, 용매를 제거함으로써, 수지 입자를 제조한다.

(e) 단량체 혼합물을 미리 중합하고, 수득된 수지를 용매에 용해시켜 수지 용액을 제조하고, 수지 용액을 적절한 분산기의 존재 하에 수계 매체에 분산시킨 후, 가열 또는 감압에 의해 용매를 제거한다.

(f) 단량체 혼합물을 미리 중합하고, 수득된 수지를 용매에 용해시켜 수지 용액을 제조하고, 적절한 유화제를 수지 용액에 용해시킨 후, 물을 수지 용액에 첨가함으로써, 전상 유화로 진행한다.

이들 중, 상기 열거된 (a)의 방법이 제조 작업이 용이하고, 수지 입자가 분산액으로서 수득되어 수지 입자가 다음 공정으로 매끄럽게 적용되기 때문에 바람직하다.

중합이 (a)의 방법에 수행될 때, 분산 안정제를 수계 매체에 첨가하거나, 중합에 의해 수득되는 수지 입자에 분산 안정성을 제공할 수 있는 단량체(소위 반응성 유화제)를 중합 반응에 적용되는 단량체에 첨가하거나, 상기 양 방법들을 조합하여 사용함으로써, 생성되는 비닐 수지 입자에 분산 안정성을 제공한다. 분산 안정제 또는 반응성 유화제가 없으면, 입자의 분산 상태가 유지될 수 없어 비닐 수지가 입자로서 수득될 수 없거나, 수득된 수지 입자가 낮은 분산 안정성으로 인해 불량한 저장 안정성을 가져, 저장 중에 상호 응집할 수 있거나, 입자의 분산 안정성이 이후 기재되는 수지 입자 부착 공정에서 불충분하여, 코어 입자의 응집 또는 융합을 유발하는 경향이 있기 때문에, 생성되는 토너의 직경, 형상 또는 표면 조건에 있어서의 균일성이 불량할 수 있다. 따라서, 분산 안정제 또는 반응성 유화제를 사용하지 않는 상기 방법은 바람직하지 않다.

분산 안정제의 예에는 계면활성제 및 무기 분산제가 포함된다.

계면활성제의 예에는 음이온성 계면활성제, 예컨대 알킬벤젠술폰산 염, α-올레핀 술폰산 염 및 인산 에스테르; 아민 염, 예컨대 알킬 아민 염, 아미노 알코올 지방산 유도체, 폴리아민 지방산 유도체 및 이미다졸린; 4급 암모늄 염 양이온성 계면활성제, 예컨대 알킬트리메틸암모늄 염, 디알킬디메틸암모늄 염, 알킬 디메틸 벤질 암모늄 염, 피리디늄 염, 알킬 이소퀴놀리늄 염 및 벤젠토늄 클로라이드; 비이온성 계면활성제, 예컨대 지방산 아미드 유도체 및 다가 알코올 유도체; 및 양쪽성 계면활성제, 예컨대 알라닌, 도데실디(아미노에틸)글리신, 디(옥틸아미노에틸)글리신 및 N-알킬-N,N-디메틸암모늄 베타인이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

무기 분산제의 예에는 삼인산칼슘, 탄산칼슘, 산화티탄, 콜로이드성 실리카 및 수산화인회석이 포함된다.

수지 입자의 제조 시에, 분자량을 조정하기 위한 목적으로, 통상 사용되는 연쇄 이동제가 사용될 수 있다.

연쇄 이동제는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 연쇄 이동제에 대해, C3 이상의 탄화수소 기 함유의 알킬메르캅탄계 연쇄 이동제가 바람직하게 사용된다. C3 이상의 탄화수소 기 함유의 알킬메르캅탄계 소수성 연쇄 이동제는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 부탄티올, 옥탄티올, 데칸티올, 도데칸티올, 헥사데칸티올, 옥타데칸티올, 시클로헥실메르캅탄, 티오페놀, 옥틸 티오글리콜레이트, 옥틸-2-메르캅토프로피오네이트, 옥틸-3-메르캅토프로피오네이트, 2-에틸헥실 메르캅토프로피오네이트, 2-메르캅토에틸 옥타노에이트, 1,8-디메르캅토-3,6-디옥사옥탄, 데칸트리티올 및 도데실메르캅탄이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

연쇄 이동제의 양은 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 단 요망되는 분자량을 가지도록 생성되는 공중합 생성물을 조절할 수 있다. 이의 양은 단량에 성분의 총 몰에 대해 바람직하게 0.01 질량부 내지 30 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 질량부 내지 25 질량부이다. 연쇄 이동제의 양이 0.01 질량부 미만일 때, 생성되는 공중합 생성물의 분자량이 크고, 이는 생성되는 토너의 낮은 정착성을 유발할 수 있거나 중합 반응 중에 젤라틴을 유발할 수 있다. 연쇄 이동제의 양이 30 질량부 초과일 때, 연쇄 이동제가 반응하지 않고 잔류하고, 생성되는 공중합 생성물의 분자량이 적고, 이는 장치의 부재에의 부착을 유발할 수 있다.

비닐 수지의 중량 평균 분자량은 바람직하게 3,000 내지 300,000, 보다 바람직하게는 4,000 내지 100,000, 보다 더 바람직하게는 5,000 내지 50,000이다. 이의 중량 평균 분자량이 3,000 미만일 때, 비닐 수지의 기계적 강도는 약하고, 비닐 수지는 부숴지기 쉬우며, 이에 따라 생성되는 토너의 표면은 용도에 따라, 또는 토너의 조건을 이용하여 쉽게 변화할 수 있어, 토너의 대전성의 유의적 변화, 주위 부재 상에의 토너의 부착과 같은 오염 또는 상기 문제에 동반되는 품질 문제가 유발될 수 있다. 그러므로, 상기와 같은 중량 평균 분자량을 가지는 비닐 수지의 사용은 바람직하지 않다. 이의 중량 평균 분자량이 300,000 초과일 때, 분자의 말단 수는 적고, 이에 따라 비닐 수지가 코어 입자의 분자 사슬과 엉킬 가능성이 보다 적고, 이는 코어 입자에의 부착성을 감소시킬 수 있다.

비닐 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게 40℃ 이상, 보다 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 더 바람직하게는 60℃ 이상이다. 이의 유리 전이 온도가 40℃ 미만일 때, 생성되는 토너는 고온에서 저장 시, 차단(blocking)을 유발하는 것과 같은 저장 안정성에 문제를 가질 수 있다.

<착색제>

착색제는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 카본 블랙, 니그로신 염료, 철 블랙, 나프톨 옐로우 S, 한자 옐로우(10G, 5G, G), 카드듐 옐로우, 옐로우 산화철, 옐로우 오커, 옐로우 납, 티탄 옐로우, 폴리아조 옐로우, 오일 옐로우, 한자 옐로우(GR, A, RN 및 R), 피그먼트 옐로우 L, 벤지딘 옐로우(G 및 GR), 퍼머넌트 옐로우(NCG), 발칸 패스트 옐로우(5G, R), 타르트라진레이크, 퀴놀린 옐로우 레이크, 안트라산 옐로우 BGL, 이소인돌리논 옐로우, 철단, 연단, 납 버밀리온, 카드뮴 레드, 카드뮴 수은 레드, 안티몬 버밀리온, 퍼머넌트 레드 4R, 파라레드, 파이서 레드, 파라클로로오르토니트로 아닐린 레드, 리톨 패스트 스칼렛 G, 브릴리언트 패스트 스칼렛, 브릴리언트 카르민 BS, 퍼머넌트 레드(F2R, F4R, FRL, FRLL 및 F4RH), 패스트 스칼렛 VD, 발칸 패스트 루빈 B, 브릴리언트 스칼렛 G, 리톨 루빈 GX, 퍼머넌트 레드 F5R, 브릴리언트 카르민 6B, 피그먼트 스칼렛 3B, 보르도(Bordeaux) 5B, 톨루이딘 마룬(Maroon), 퍼머넌트 보르도 F2K, 헬리오 보르도(Helio Bordeaux) BL, 보르도 10B, 본(BON) 마룬 라이트, 본 마룬 미디움, 에오신 레이크, 로다민 레이크 B, 로다민 레이크 Y, 알리자린 레이크, 티오인디고 레드 B, 티오인디고 마룬, 오일 레드, 퀴나크리돈 레드, 피라졸론 레드, 폴리아조 레드, 크롬 버밀리온, 벤지딘 오렌지, 페리논 오렌지, 오일 오렌지, 코발트 블루, 세룰리안 블루, 알칼리 블루 레이크, 피콕 블루 레이크, 빅토리아 블루 레이크, 무금속 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 블루, 패스트 스카이 블루, 인단트렌 블루(RS 및 BC), 인디고, 군청, 감청, 안트라퀴논 블루, 패스트 바이올렛 B, 메틸 바이올렛 레이크, 코발트 퍼플, 망간 바이올렛, 디옥산 바이올렛, 안트라퀴논 바이올렛, 크롬 그린, 아연 그린, 산화크롬, 비리디안, 에메랄드 그린, 피그먼트 그린 B, 나프톨 그린 B, 그린 골드, 산 그린 레이크, 공작석 그린 레이크, 프탈로시아닌 그린, 안트라퀴논 그린, 산화티탄, 아연 플라워 및 리토폰이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

착색제의 양은 토너에 대해, 바람직하게 1 질량% 내지 15 질량%, 보다 바람직하게는 3 질량% 내지 10 질량%이다.

<이형제>

이형제는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 폴리올레핀 왁스(예를 들어, 폴리에틸렌 왁스 및 폴리프로필렌 왁스); 장쇄 탄화수소(예를 들어, 파라핀 왁스, 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 왁스, 및 사솔(Sasol) 왁스); 및 카르보닐기 함유의 왁스가 포함된다.

카르보닐기 함유의 왁스의 예에는 폴리알칸산 에스테르, 예컨대 카르나우바 왁스, 몬탄 왁스, 트리메틸올 프로판 트리베헤네이트, 펜타에리트리톨 테트라베헤네이트, 펜타에리트리톨 디아세테이트 디베헤네이트, 글리세린 트리베헤네이트, 및 1,18-옥타데칸 디올 디스테아레이트; 폴리알칸올 에스테르, 예컨대 트리스테아릴 트리멜리테이트, 및 디스테아릴 말레레이트; 폴리알칸산 아미드, 에컨대 에틸렌 디아민 디베헤틸 아미드; 폴리알킬 아미드, 예컨대 트리멜리트산 트리스테아릴 아미드; 및 디알킬 케톤, 예컨대 디스테아릴 케톤이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 폴리올레핀 왁스 및 장쇄 탄화수소는 극성이 적고 용융 점도가 낮아 바람직하며, 파라핀 왁스 및 피셔-트롭쉬 왁스가 특히 바람직하다.

이형제의 양은 결착 수지 100 질량부에 대해, 바람직하게 4 질량부 내지 15 질량부, 보다 바람직하게는 5 질량부 내지 10 질량부이다. 이형제의 양이 4 질량부 미만일 때, 정착 수단에 대해 토너의 이형성이 확보되지 못하고, 이는 오프셋을 유발하여 화상 불량을 초래할 수 있다. 이의 양이 15 질량부 초과일 때, 이형제의 양이 토너 입자의 표면에 존재하여, 이는 현상 수단을 오염시켜 오염부가 화상에서 흰 블랭크로 나타나는 화상 불량의 발생을 초래할 수 있다.

<토너의 제조 방법>

본 발명의 토너의 제조 방법이 이하 실시예에 기재되나, 그 제조 방법은 이 실시예에 국한되지 않는다.

<<코어 입자 (주요 부분) 과립화 공정>>

과립화에 사용되는 유기 용매로는 이후 공정에서 용매의 제거가 용이하게 된다는 점에서 휘발성이고 100℃ 미만의 비점을 가지는 것이 바람직하다.

유기 용매의 예에는 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 사염화탄소, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 클로로포름, 모노클로로벤젠, 디클로로에틸리덴, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤이 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 에스테르 용매, 예컨대 아세트산메틸 및 아세트산에틸; 방향족 용매, 예컨대 톨루엔 및 자일렌; 및 할로겐화 탄화수소, 예컨대 염화메틸렌 1,2-디클로로에탄, 클로로포름 및 사염화탄소가 바람직하다.

폴리에스테르 수지 및 착색제를 함께 용해 또는 분산시킬 수도 있으나, 일반적으로 별도로 용해 또는 분산시킨다. 폴리에스테르 수지 및 착색제를 용해시키는 데 사용되는 유기 용매는 상이하거나 동일할 수 있으나, 이후 수행되는 용매 제거의 측면에서 동일 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지가 적합히 용해된 용매(단독 또는 혼합물)을 선택하면, 본 발명에서는 정당하게 사용되는 이형제는 용해도의 차이로 인해 용매에 거의 용해되지 않는다.

폴리에스테르 수지의 용액 또는 분산액은 바람직하게 수지 농도가 약 40 질량% 내지 80 질량%이다. 이의 수지 농도가 너무 높을 때, 용해 또는 분산이 곤란하고, 생성되는 용액 또는 분산액은 점도가 높아서 취급이 곤란하다. 이의 수지 농도가 너무 낮을 때, 입자의 수율이 적어지고, 제거해야 할 용매의 양이 커진다. 말단에 이소시아네이트 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지를 폴리에스테르 수지와 혼합하는 경우, 변성 폴리에스테르 수지를 폴리에스테르 수지의 동일 용액 또는 분산액에 혼합할 수 있거나, 변성 폴리에스테르 수지의 용액 또는 분산액은 별도로 제조될 수 있다. 폴리에스테르 수지 및 변성 폴리에스테르 수지의 용해도 및 점도의 측면에서, 용액 또는 분산액이 별도로 제조되는 것이 바람직하다.

- 수계 매체 -

수계 매체는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 예를 들어 물이 단독으로 사용되거나, 물과 혼화성인 용매와 조합하여 사용될 수 있다.

물과 혼화성인 용매의 예에는 알코올(예를 들어, 메탄올, 이소프로판올 및 에틸렌 글리콜), 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란, 셀로솔브(예를 들어 메틸 셀로솔브), 및 저급 케톤(예를 들어 아세톤, 및 메틸 에틸 케톤)이 포함된다.

수계 매체의 양은 수지 입자 100 질량부에 대해 바람직하게 50 질량부 내지 2,000 질량부, 보다 바람직하게는 100 질량부 내지 1,000 질량부이다.

폴리에스테르 수지 및 이형제의 용액 또는 분산액을 수계 매체에 분산시킬 때, 무기 분산제 또는 유기 수지 입자는 첨예한 입도 분포를 제공하는 것뿐만 아니라 분산 상태의 안정화를 위해 수계 매체에 미리 분산시키는 것이 바람직하다.

무기 분산제의 예에는 삼인산칼슘, 탄산칼슘, 산화티탄, 콜로이드성 실리카 및 수산화인회석이 포함된다.

유기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로는, 수성 분산액을 형성할 수 있는 수지라면 어떠한 수지도 사용될 수 있고, 이는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지일 수 있다. 그 수지의 예에는 비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘계 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아닐린 수지, 이오너머 수지, 및 폴리카르보네이트 수지가 포함된다. 이들은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이들 중, 비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 및 이들의 조합이 상기 수지를 이용하여 미세 구형 수지 입자의 수성 분산액을 형성하기 쉽기 때문에 바람직하다.

또한, 수지 입자의 제조 중에 계면활성제가 임의적으로 사용된다.

계면활성제의 예에는 음이온성 계면활성제, 예컨대 알킬벤젠술폰산 염, α-올레핀 술폰산 염 및 인산 에스테르; 아민 염, 예컨대 알킬 아민 염, 아미노 알코올 지방산 유도체, 폴리아민 지방산 유도체 및 이미다졸린; 4급 암모늄 염 양이온성 계면활성제, 예컨대 알킬트리메틸암모늄 염, 디알킬디메틸암모늄 염, 알킬 디메틸 벤질 암모늄 염, 피리디늄 염, 알킬 이소퀴놀리늄 염 및 벤제토늄 클로라이드; 비이온성 계면활성제, 예컨대 지방산 아미드 유도체 및 다가 알코올 유도체; 및 양쪽성 계면활성제, 예컨대 아닐린, 도데실디(아미노에틸)글리신, 디(옥틸아미노에틸)글리신 및 N-알킬-N,N-디메틸암모늄 베타인이 포함된다.

또한, 플루오로알킬 기 함유의 계면활성제는 소량으로도 자체의 분산 효과를 나타낼 수 있다.

플루오로알킬 기를 함유하는 음이온성 계면활성제의 예에는 C2-C10 플루오로알킬 카르복실산 또는 이의 금속 염, 이나트륨 퍼플루오로옥탄술포닐글루타메이트, 나트륨 3-[ω-플루오로알킬(C6-C11)옥시)-1-알킬(C3-C4) 술포네이트, 나트륨 3-[ω-플루오로알카노일(C6-C8)-N-에틸아미노]-1-프로판술포네이트, 플루오로알킬(C11-C20) 카르복실산 또는 이의 금속 염, 퍼플루오로알킬카르복실산(C7-C13) 또는 이의 금속 염, 퍼플루오로알킬(C4-C12)술포네이트 또는 이의 금속 염, 퍼플루오로옥탄술폰산 디에탄올 아미드, N-프로필-N-(2-히드록시에틸)퍼플루오로옥탄술폰아미드, 퍼플루오로알킬(C6-C10)술폰아미드프로필트리메틸암모늄 염, 퍼플루오로알킬(C6-C10)-N-에틸술포닐글리신의 염 및 모노퍼플루오로알킬(C6-C16) 에틸술포네이트가 포함된다. 양이온성 계면활성제의 예에는 플루오로알킬 기를 함유하는 지방족 1급, 2급 또는 3급 아민 산, 지방족 4급 암모늄 염, 예컨대 퍼플루오로알킬(C6-C10)술폰 아미드 프로필 트리메틸 암모늄 염, 벤즈알코늄 염, 벤즈에토늄 클로라이드, 피리디늄 염 및 이미다졸리늄 염이 포함된다.

또한, 분산된 액적은 중합체 보호 콜로이드로 안정화될 수 있다.

중합체 보호 콜로이드의 예에는 산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, α-시아노아크릴산, α-시아노메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산 및 말레산 무수물; 히드록실 기를 함유하는 (메트)아크릴 단량체, 예컨대 β-히드록시에틸 아크릴레이트, β-히드록시에틸 메타크릴레이트, β-히드록시프로필 아크릴레이트, β-히드록시프로필 메타크릴레이트, γ-히드록시프로필 아크릴레이트, γ-히드록시프로필 메타크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필 아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노아크릴산 에스테르, 디에틸렌 글리콜 모노메타크릴산 에스테르, 글리세린 모노아크릴산 에스테르, 글리세린 모노메타크릴산 에스테르, N-메틸올아크릴아미드 및 N-메틸올메타크릴아미드; 비닐 알코올, 또는 비닐 알코올의 에테르, 예컨대 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 및 비닐 프로필 에테르; 비닐 알코올과 카르복실 기를 함유하는 화합물의 에스테르, 예컨대 아세트산비닐, 프로피온산비닐 및 부티르산비닐; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드 및 메틸올 화합물; 산 클로라이드, 예컨대 아크릴산 클로라이드 및 메타크릴산 클로라이드; 질소 원자 또는 복소환을 함유하는 것들의 단독중합체 또는 공중합체, 예컨대 비닐 피리딘, 비닐 피롤리돈, 비닐 이미다졸 및 에틸렌이민; 폴리옥시에틸렌, 예컨대 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 폴리옥시프로필렌 알킬아민, 폴리옥시에틸렌 알킬아미드, 폴리옥시프로필렌 알킬아미드, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴페닐 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에스테르; 및 셀룰로스, 예컨대 메틸 셀룰로스, 히드록실 에틸 셀룰로스, 및 히드록실 프로필 셀룰로스가 포함된다.

산 및 알칼리에 용해될 수 있는 화합물, 예컨대 인산칼슘을 분산 안정제로 사용하는 경우, 염산과 같은 산을 이용하여 인산칼슘을 용해시키고, 수세와 같은 방법에 의해 입자로부터 인산칼슘을 제거한다. 이와 다르게는, 분산 안정제를 효소에 의한 분해로써 제거할 수 있다. 분산제를 사용할 때, 분산제를 토너 입자의 표면에 남길 수 있으나, 생성되는 토너의 대전성 측면에서 세정에 의해 제거하는 것이 바람직하다.

분산 방법은 특별히 제한되지 않으나, 통상적 장비, 예컨대 저속 전단 분산기, 고속 전단 분산기, 마찰 분산기, 고압 분사 분산기 및 초음파 분산기를 사용할 수 있다. 고속 전단 분산기를 사용하는 경우, 회전 속도는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게 1,000 rpm 내지 30,000 rpm, 보다 바람직하게는 5,000 rpm 내지 20,000 rpm이다. 분산 중의 온도는 통상 0℃ 내지 150℃(가압 하), 바람직하게는 20℃ 내지 80℃이다.

<유상 제조 공정>

수지, 착색제 및 이형제를 유기 용매에 용해 또는 분산시킨 유상을 제조하는 방법에 대해, 교반 하에 수지 및 착색제와 같은 물질을 유기 용매에 점차적으로 첨가하여, 그 물질을 유기 용매에 용해 또는 분산시키는 방법이 있다. 착색제로서 안료를 사용하거나, 유기 용매에 거의 용해되지 않는, 이형제 및 대전 제어제와 같은 물질이 있는 경우, 유기 용매에 첨가하기 전에 그 크기를 감소시키도록 상기 입자를 처리하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 착색제의 마스터 배치의 형성도 그 방법들 중 하나이고, 동일 방법을 이형제 또는 전하 제어제에 적용할 수 있다.

또 다른 방법으로서, 분산제를 임의적으로 유기 용매에 첨가하고, 착색제, 이형제 및 전하 제어제를 습식 시스템에 분산시켜, 습식 마스터를 얻는다.

또 다른 방법으로서, 물질(분산질)이 유기 용매의 비점 미만인 온도에서 용해되는 경우, 분산제를 임의적으로 유기 용매에 첨가하고, 유기 용매를 분산질과 함께 가열하고 교반하여, 분산질을 용해시키고, 용액을 교반 또는 전단력 인가로 냉각시켜 결정화를 진행시킴으로써, 분산질의 미결정을 발생시킨다.

상기 언급된 방법에 의해 분산된, 착색제, 이형제 및 전하 제어제를 수지와 함께 유기 용매에 용해 또는 분산시키고, 추가로 분산시킬 수도 있다. 분산을 위해, 통상의 분산기, 예컨대 비즈 밀 및 디스크 밀을 사용할 수 있다.

<코어 입자 제조 공정>

수계 매체 중에 상기 공정에서 얻은 유상을 분산시키고 유상으로 형성된 코어 입자가 분산된 분산액을 제조하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니나, 통상적 장비, 예컨대 저속 전단 분산기, 고속 전단 분산기, 마찰 분산기, 고압 제트 분산기 및 초음파 분산기가 사용될 수 있다. 분산체의 입경을 2 ㎛ 내지 20 ㎛로 하기 위해, 고속 전단 분산기가 바람직하다. 고속 전단 분산기를 사용하는 경우, 회전 속도는 특별히 제한되는 것은 아니나, 통상적으로 1,000 rpm 내지 30,000 rpm, 바람직하게는 5,000 rpm 내지 20,000 rpm이다. 분산 시간은 특별히 제한되는 것은 아니나, 배치 시스템의 경우는 통상적으로 0.1분 내지 5 분이다. 5분 초과의 시간 동안 분산을 수행할 때, 바람직하지 않은 소경의 입자가 남을 수 있고, 분산은 과분산 상태의 분산액을 초래하며, 이로써 분산액이 불안정하게 되거나 응집을 유발하거나 조대 입자가 형성될 수 있다. 따라서 바람직하지 않다. 분산 온도는 통상적으로 0℃ 내지 40℃, 바람직하게는 10℃ 내지 30℃이다. 온도가 40℃ 초과일 때, 분자 운동이 활발해져 분산 안정성이 저하될 수 있고, 이에 따라 응집이 유발되거나 조대 입자가 형성될 수 있다. 따라서, 바람직하지 않다. 온도가 0℃ 미만일 때, 분산액의 점도가 증가하고, 분산에 필요한 전단 에너지가 증가하기 때문에, 생산 효율이 저하된다.

계면활성제에 대해, 수지 입자의 제조 방법에 대한 설명에서 기재된 것들을 사용할 수 있으나, 용매를 함유하는 오일 액적을 효율적으로 분산하기 위하여는 HLB가 비교적 높은 디술폰산염이 바람직하다. 수계 매체 중 계면활성제의 농도는 1 질량% 내지 10 질량%, 바람직하게 2 질량% 내지 8 질량%, 보다 더 바람직하게는 3 질량% 내지 7 질량%이다. 이의 농도가 10 질량% 초과일 때, 생성되는 오일 액적의 크기가 작을 수 있거나 역 미셀 구조를 형성할 수 있어, 분산 안정성이 저하되고 오일 액적의 조대 입자가 형성될 수 있기 때문에, 바람직하지 않다. 이의 농도가 1 질량% 미만일 때, 오일 액적이 안정적으로 분산될 수 없음으로써, 오일 액적의 조대 입자가 형성되기 때문에 바람직하지 않다.

<쉘 층용 수지 입자의 부착 공정>

수득된 코어 입자 분산액은 교반하는 동안 코어 입자의 액적을 안정하게 유지할 수 있다. 이 상태로 상기 비닐 수지 입자 분산액을 코어 입자에 첨가함으로써, 비닐 수지를 코어 입자에 부착시킨다. 비닐 수지 입자 분산액은 30초 이상의 시간에 걸쳐 첨가되는 것이 바람직하다. 30초 미만의 시간에 걸쳐 첨가할 때, 분산 시스템이 급격하게 변화함에 따라 응집 입자가 발생하거나, 비닐 수지 입자가 불균일하게 부착할 수 있기 때문에, 바람직하지 않다. 과도하게 오랜 시간, 예를 들어 60분 초과의 시간에 걸쳐 첨가하는 동안, 제조 효율 면에서 바람직하지 않다.

수지 입자 분산액을 적절하게 농도를 조정하기 위한 목적으로, 코어 입자 분산액에 첨가하기 전에, 희석 또는 농축할 수 있다. 비닐 수지 입자 분산액의 농도는 바람직하게 5 질량% 내지 30 질량%, 보다 바람직하게는 8 질량% 내지 20 질량%이다. 이의 농도가 5% 미만일 때, 분산액 첨가로 인한 유기 용매 농도의 변화가 커서 수지 입자가 충분히 부착되지 않을 수 있으므로, 바람직하지 않다. 이의 농도가 30 질량% 초과일 때, 수지 입자가 코어 입자 분산액 중에 불균일하게 분포하는 경향이 있고, 그 결과, 수지 입자도 불균일하게 부착된다. 그러므로, 그러한 농도 범위를 피하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 따라 수지 입자가 코어 입자에 충분한 강도로 부착되는 이유는, 수지 입자가 코어 입자의 액적에 부착할 때, 코어 입자가 그 형상을 자유롭게 변형할 수 있어, 이로써 코어 입자의 수지 입자 계면과의 접촉 면적을 충분히 확보할 수 있고, 유기 용매에 의해 수지 입자가 팽창 또는 용해됨으로써, 수지 입자를 그 수지 입자가 코어 입자에 함유된 수지에 용이하게 접착되는 상태가 되도록 형성시키기 때문이다. 따라서, 이 상태에서, 유기 용매는 계 내에 충분량으로 존재하는 것이 중요하다. 구체적으로는, 유기 용매의 양은 코어 입자 분산액 내 고형분(예를 들어, 수지 및 착색제, 및 임의적으로는 이형제 및 전하 제어제)에 대해 10 질량% 내지 70 질량%, 바람직하게 30 질량% 내지 60 질량%, 보다 더 바람직하게는 40 질량% 내지 55 질량%이다. 이의 양이 70 질량%를 초과일 때, 한 제조 작업에서 수득된 착색 수지 입자의 수율이 낮기 때문에 제조 효율이 낮고, 또한 유기 용매의 양이 클 때, 분산 안정성이 낮아 재응집을 유발할 수 있어, 안정된 제조 작업을 수행하는 것이 곤란하기 때문에 바람직하지 않다. 이의 양이 10% 미만일 때, 상기 언급된 바와 같이 수지 입자가 충분한 강도로 코어 입자에 접착될 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 수지 입자가 부착될 때의 바람직한 유기 용매가 코어 입자를 제조하는 동안의 바람직한 유기 용매 농도보다 낮을 경우, 유기 용매를 부분 제거함으로써 코어 입자의 제조 후에 유기 용매 농도를 조정할 수 있고, 이어서 수지 입자를 부착시킨 후, 유기 용매를 완전히 제거한다. 유기 용매를 완전히 제거하는 것이란, 유기 용매를 이후 기재되는 용매의 제거 공정에서 일반적으로 사용되는 통상적 방법에 의해 제거될 수 있는 수준이 되도록 제거하는 것이다.

코어 입자에 비닐 수지 입자를 부착할 때의 온도는 바람직하게 10℃ 내지 60℃, 보다 바람직하게는 20℃ 내지 45℃이다. 온도가 60℃ 초과일 때, 제조에 필요한 에너지가 증가함에 따라 제조로부터의 환경 부하가 증가하고, 액적의 표면에 존재하는 낮은 산가를 가지는 비닐 수지 입자로서 분산 상태가 불안정해지고, 이는 조대 입자의 형성을 유발할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 온도가 10℃ 미만일 때에는, 분산액의 점도가 높아지고 수지 입자가 충분히 부착되지 않으므로 바람직하지 않다.

<용매의 제거>

수득된 착색 수지 분산액으로부터 유기 용매를 제거하기 위해, 통상적 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상압 또는 감압 하에서 전 시스템의 온도를 점차적으로 증가시켜, 액적으로부터 유기 용매를 완전히 증발시켜 제거하는 방법을 사용할 수 있다.

<신장 및/또는 가교 반응>

우레탄 및/또는 우레아 기를 함유하는 변성된 폴리에스테르 수지를 도입하기 위한 목적으로 말단에 이소시아네이트 기를 함유하는 변성 폴리에스테르 수지 및 변성 수지와 반응할 수 있는 아민을 첨가하는 경우, 수계 매체 중에 토너 조성물을 분산하기 전에 유상 중에 아민을 혼합할 수 있거나, 혹은 수계 매체에 아민을 더할 수 있다. 반응 시간은 폴리에스테르 예비중합체에 함유된 이소시아네이트 기와 첨가된 아민 간의 반응성에 따라 선택되는데, 통상적으로 1분 내지 40시간, 바람직하게는 1시간 내지 24시간이다. 반응 온도는 통상적으로 0℃ 내지 150℃, 바람직하게는 20℃ 내지 98℃이다.

<세척 및 건조 공정>

수계 매체에 분산된 토너 입자를 세척 및 건조하기 위한 공정에 통상적 기술이 사용된다.

구체적으로, 원심 분리기 또는 필터 프레스에 의해 고액 분리를 수행한 후, 수득된 토너 케이크를 다시 상온 내지 40℃ 범위의 이온 교환 수에 다시 분산시킨 후, 임의적으로 산 또는 알칼리로 pH를 조정한 후, 다시 고액 분리를 수행한다. 이 일련의 작업들을 수회 반복함으로써, 불순물 및 계면활성제를 제거하고, 플래쉬 건조기, 순환 건조기, 진공 건조기 또는 진동 유동 건조기에 의해 건조시켜, 토너 분말을 수득한다. 이 작업 중에, 원심 분리에 의해 작은 토너 입자를 제거할 수 있다. 이와 다르게는, 건조 후에 분급 장치에 의해 분급화를 수행하여, 원하는 토너 입도 분포를 수득할 수 있다.

<외첨제 처리>

실리콘 오일로 처리된 외첨제 및 기타 외첨제를 상기 수득되고 건조된 토너에 첨가하는 구체적 방법으로는, 고속 회전 블레이드를 이용하여 충격을 혼합물에 인가하는 방법, 및 고속 기류 내로 혼합 입자를 투입하여 공기 속도를 가속화하여 입자를 상호 충돌시키거나 입자를 적절한 충돌 판에 충돌시키는 방법이 있다. 이 방법에 사용되는 장치의 예에는 앙밀(ANGMILL)(호소카와 마이크론 코포레이션(Hosokawa Micron Corporation) 제), 분쇄 기압 감속을 위한 I형 밀(닛뽄 뉴마틱 매뉴팩쳐 컴퍼니 리미티드(Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) 제)에 의해 제조되는 장치, 혼성화 시스템(나라 머쉬너리 컴퍼니 리미티드(Nara Machinery Co., Ltd.) 제), 크립톤 시스템(카와사키 헤비 인더스티 리미티드(Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) 제) 및 자동 모르타르가 포함된다.

토너의 체적 평균 입경은 본 발명의 토너를 이용하여 우수한 화질을 제공하는 저가의 전자사진 방식 시스템을 제공하기 위해, 바람직하게 3 ㎛ 내지 9 ㎛, 보다 바람직하게는 4 ㎛ 내지 8 ㎛, 보다 더 바람직하게는 4 ㎛ 내지 7 ㎛이다. 이의 체적 평균 입경이 3 ㎛ 미만일 때, 토너의 접착력이 비교적 증가하고, 토너의 작동성이 전기장에서 감소하며, 이에 따라 저가의 블레이드를 이용하여 클리닝을 수행하는 것이 곤란하다. 따라서, 3 ㎛ 미만의 체적 평균 입경을 가지는 토너의 사용은 바람직하지 않다. 토너의 체적 평균 입경이 9 ㎛ 초과일 때, 생성되는 화상의 화질, 예컨대 미세 라인의 재현성이 낮다.

또한, 토너의 체적 평균 입경 대 토너의 수 평균 입경의 비(체적 평균 입경/수 평균 입경)는 바람직하게 1.25 이하, 보다 바람직하게는 1.20 이하, 보다 더 바람직하게는 1.17 이하이다. 이의 비가 1.25 초과일 때, 큰 입경 또는 작은 입경의 토너가 일부의 경우 반복 인쇄에 의해 소모될 수 있고, 현상 수단에 남아 있는 토너의 평균 입경이 변화하여, 잔존하는 토너로 현상하기 위한 최적의 조건의 변화가 초래될 수 있다. 그 결과, 각종 문제들, 예컨대 대전 불량, 토너의 반송 양의 유의적 증가 또는 감소, 토너 클로깅 및 토너의 적하가 일어나는 경향이 있다.

토너의 입도 분포는 코울터 계수 방법에 의해 측정될 수 있고, 사용되는 측정 장치의 예에는 코울터 카운터(Coulter Counter) TA-II 및 코울터 멀티사이저(Coulter Multisizer) II(양자 모두 벡크만 코울터 인코포레이티드(Beckman Coulter, Inc.) 제)가 포함된다.

토너의 평균 원형도는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되거나, 0.96 내지 1, 바람직하게는 0.97 내지 0.98이다. 평균 원형도가 0.96 미만일 때, 토너의 충분한 전사성 또는 부착없이는 고품질의 화상이 달성되지 않을 수 있다.

토너의 평균 원형도는 하기 방법에 의해 측정될 수 있다.

식 (1)으로부터 수득된 값은 원형도 a로 구해진다. 이 원형도는 토너 입자의 표면 불균일도를 가리키는 계수이고, 토너 입자가 완전 구형일 때 1.00이고, 이의 표면 구조가 더욱 복잡할 때 더 작은 값이 수득된다.

원형도 a = L₀/L (1)

식 (1)에서, L₀는 입자 화상의 투시 면적과 동일한 원의 원주 길이이고, L은 입자의 투시 면적의 경계 길이이다.

평균 원형도의 측정 방법은 다음에 설명된다. 평균 원형도는 예를 들어, 시스멕스 코포레이션(SYSMEX CORPORATION) 제의 유동 입자 화상 분석기 FPIA-1000에 의해 측정될 수 있다.

구체적인 측정 방법은 다음과 같다. 미리 불순 고형분을 제거한 용기 내에 함유된 100 mL 내지 150 mL의 물에 분산제로서 0.1 mL 내지 0.5 mL의 계면활성제, 바람직하게는 알킬 벤젠 술폰산 염을 첨가하고, 약 0.1 g 내지 약 0.5 g의 시료도 추가로 첨가한다. 시료를 분산시킨, 생성되는 현탁액을 약 1분 내지 약 3분 동안 초음파 분산기에 의해 분산 처리시킨 후, 3,000개 입자 /μL 내지 10,000개 입자/μL의 분산액 농도로 하여 장치에 의해 토너의 형상 및 입도를 측정한다.

(화상 형성 장치)

본 발명의 화상 형성 장치는 본 발명의 토너를 사용하여 화상을 형성한다. 본 발명의 토너는 일-성분 현상제 및 이-성분 현상제에 사용될 수 있으나, 본 발명의 토너는 일-성분 현상제로서 사용되는 것이 바람직하다는 것을 주목한다.

본 발명의 화상 형성 장치는 바람직하게 무단 중간 전사 수단을 가진다.

본 발명의 화상 형성 장치는 바람직하게 잠상 담지 부재, 및 잠상 담지 부재 및/또는 중간 전사 수단에 잔류하는 토너를 클리닝하도록 구성된 클리닝 수단을 포함한다. 클리닝 수단은 클리닝 블레이드를 포함할 수 있거나, 클리닝 블레이드를 포함하지 않을 수 있다.

또한, 본 발명의 화상 형성 장치는 바람직하게 가열 장치가 있는 롤러 또는 가열 장치가 있는 벨트를 사용하여 화상을 정착시키도록 구성된 정착 수단을 포함한다. 또한, 본 발명의 화상 형성 장치는 바람직하게 정착 부재에의 오일 도포를 필요로 하지 않는 정착 수단을 포함한다. 본 발명의 화상 형성 장치는 바람직하게 적절히 선택한 다른 수단, 예를 들어 제전 수단, 리사이클링 수단 및 제어 수단도 필요에 따라 포함한다.

본 발명의 화상 형성 장치는 잠상 담지 부재, 현상 수단 및 클리닝 수단과 같은 구성 요소를 프로세스 카트리지로서 포함하고, 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 본체에 탈착가능하게 탑재될 수 있다. 또한, 대전 수단, 노출 수단, 현상 수단, 전사 수단, 분리 수단 및 클리닝 수단으로 이루어진 군으로 선택되는 하나 이상을 잠상 담지 부재와 함께 지지하여, 프로세스 카트리지를 구성하고, 화상 형성 장치는 프로세스 카트리지가 화상 형성 장치의 본체에 제공된 레일과 같은 안내 수단을 이용하여 화상 형성 장치의 본체에 탈착가능하게 탑재된 단일 수단으로 있는 구조를 가진다.

도 2는 본 발명의 화상 형성 장치의 일례를 나타낸다. 이 화상 형성 장치는 도 2에서 시계 방향으로 회전 구동되는 잠상 담지 부재(1)를 포함하고, 도면에 도시되어 있지 않는 본체의 케이싱에 수납되어 있다. 잠상 담지 부재(1)의 주위 영역에 대전 수단(2), 노광 수단(3), 본 발명의 토너(T)를 포함하는 현상 수단(4), 클리닝 수단(5), 중간 전사 부재(6), 지지 롤러(7), 전사 롤러(8), 제전 수단(도시하지 않음) 및 중간 전사 부재 클리닝 블레이드(101)가 제공된다.

이 화상 형성 장치는 기록 매체의 예로서 복수 매의 기록지(P)를 저장하기 위한 급지 카세트(도시하지 않음)를 갖추고 있다. 급지 카세트의 기록지(P)는 도시하지 않은, 한 쌍의 레지스트레이션 롤러에 의해 도입 타이밍을 조정한 후, 전사 수단으로서 전사 롤러(8) 및 중간 전사 부재(6) 사이에 하나씩 발송된다.

이 화상 형성 장치는 잠상 담지 부재(1)를 도 2에서 시계 방향으로 회전 구동시키도록 구성되고, 잠상 담지 부재(1)를 대전 수단(2)에 균일하게 대전시킨다. 그 후, 노광 수단(3)에 의해 화상 데이터에 기초하여 변조된 레이저 광을 잠상 담지 부재(1)에 인가함으로써, 잠상 담지 부재(1)에 정전 잠상을 형성하고, 토너를 정전 잠상이 위에 형성되어 있는 잠상 담지 부재(1)에 부착시킴으로써, 현상 수단(4)에 의해 정전 잠상을 현상한다. 그 다음, 전사 바이어스를 중간 전사 부재(6)에 적용함으로써 현상 수단(4)에 의해 형성된 토너 화상을 잠상 담지 부재(1)에서 중간 전사 부재(6)에 전사한 후, 중간 전사 부재(6)와 전사 롤러(8) 사이에 기록지(P)를 전송함으로써 토너 화상을 중간 전사 부재(6)에서 기록지(P)로 전사한다. 이어서, 토너 화상이 위에 전사된 기록지(P)를 정착 수단(도시하지 않음)에 전송한다.

정착 수단은 내장 히터에 의해 소정의 정착 온도로 가열하는 정착 롤러, 및 정착 롤러에 대해 소정 압력으로 가압하도록 구성된 가압 롤러를 구비한다. 정착 수단은 전사 롤러(8)에 의해 전송된 기록지를 가열 및 가압하여, 토너 화상을 기록지에 정착시킨 후, 기록지를 배지 트레이(도시하지 않음)에 출력한다.

한편, 화상 형성 장치에서, 전사 롤러(8)에 의해 토너 화상을 기록지에 전사한 잠상 담지 부재를 더 회전시키고, 클리닝 수단(5)으로 잠상 담지 부재(1)의 표면에 남은 잔존 토너를 긁어 제거한 후, 잠상 담지 부재(1)를 도시하지 않은 제전 수단에 의해 제전한다. 제전 수단으로 제전한 잠상 담지 부재(1)를 대전 수단(2)에 의해 균일하게 대전시킨 후, 화상 형성 장치를 그 다음의 화상 형성 작업에 도입한다.

이하, 본 발명의 화상 형성 장치에 적합하게 사용되는 부재를 구체적으로 설명한다.

잠상 담지 부재(1)의 재질, 형상, 구조 및 크기를 어떠한 제한도 없이 당업계에 공지된 것들로부터 적절하게 선택한다. 그 형상의 예에는 드럼 및 벨트가 포함된다. 그 재질의 예에는 비정질 실리콘 및 셀레늄과 같은 무기 잠상 담지 부재; 및 폴리실란 및 프탈로폴리메틴과 같은 유기 잠상 담지 부재가 포함된다. 이들 중, 비정질 실리콘 및 유기 잠상 담지 부재가 긴 수명을 가지고 있어, 바람직하다.

잠상 담지 부재(1) 상에의 정전 잠상의 형성은, 예를 들어 잠상 담지 부재(1)의 표면을 대전시킨 후, 표면을 화상 방식으로 노광함으로써 수행될 수 있고, 그 형성은 정전 잠상 형성 수단에 의해 수행될 수 있다. 정전 잠상 형성 수단은, 예를 들어 적어도 잠상 담지 부재(1)의 표면을 대전시키는 대전 수단(2), 및 잠상 담지 부재(1)의 표면을 노광하도록 구성된 노광 수단(3)을 구비한다.

대전은 예를 들어, 대전 수단(2)을 이용하여 잠상 담지 부재(1)의 표면에 전압을 인가함으로써 수행될 수 있다.

대전 수단(2)은 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 도전성 또는 반도전성 롤러, 브러쉬, 필름, 고무 블레이드 등을 구비한, 당업계에 공지된 통상적 접촉 대전기, 및 코로트론 및 스코로트론과 같은 코로나 방전을 이용한 통상적 비접촉 대전기가 포함된다.

대전 수단(2)의 형상은 롤러 외에 자기 브러쉬 또는 퍼 브러쉬일 수 있고, 전자사진 방식 장치의 사양 및 양태에 따라 선택될 수 있다. 자기 브러쉬의 경우, 자기 브러쉬는 각종 페라이트 입자, 예를 들어 Zn-Cu 페라이트를 대전 부재로 사용하고, 자성 브러쉬는 대전 부재를 지지하기 위한 비자성 도전성 슬리브, 및 그 슬리브 내에 제공된 자기 롤러를 포함한다. 브러쉬를 사용하는 경우, 예를 들어 퍼의 재질로서 탄소, 황화구리, 금속 또는 금속 산화물에 의해 도전 처리된 퍼를 사용하고, 이 도전성 처리 재질을 도전성을 가지도록 처리된 금속 및 기타 코어 막대 주위에 감음으로써 퍼 브러쉬가 형성된다.

대전 수단(2)은 상기와 같은 접촉 대전기에 제한되지 않으나, 접촉 대전기는 대전기로부터 오존의 발생을 감소시키는 화상 형성 장치를 제공할 수 있어, 사용하는 것이 바람직하다.

노광은, 예를 들어 노광 수단(3)을 사용하여 잠상 담지 부재의 표면을 화상 방식으로 노광함으로써 수행될 수 있다. 노광 수단(3)은, 대전 수단(2)에 의해 대전된 잠상 담지 부재(1)의 표면을 화상 방식으로 노광하여, 형성할 화상을 기술할 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택된다. 노광 장치의 예에는 재생 광학 노출 장치, 막대-렌즈 어레이 노출 장치, 레이저 광학 노출 장치 및 액정 셔터 광학 장치와 같은 각종 노광 장치들이 포함된다.

현상은 예를 들어, 현상 수단(4)에 의해 본 발명의 토너를 사용하여 정전 잠상을 현상함으로써 수행될 수 있다. 현상 수단(4)은 본 발명의 토너를 사용하여 현상을 수행할 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 통상적 현상 수단들로부터 적절히 선택된다. 예를 들어, 본 발명의 토너를 수용하고 토너를 정전 잠상에 접촉 또는 비접촉 방식으로 적용할 수 있는 현상 장치를 적어도 가지는 현상 수단이 바람직하게 사용된다.

현상 수단(4)으로서 한 바람직한 양태는, 그 내주면에 토너를 담지하고 잠상 담지 부재(1)에 접하여 회전하며, 잠상 담지 부재(1)에 형성된 정전 잠상에 토너를 제공하여 현상을 수행하는 현상 롤러(40), 및 그 현상 롤러(40)의 내주면에 접하여 현상 롤러(40)에 토너를 레벨링하여, 부착된 토너를 박층화하는 상기 층 형성 부재(41)를 포함하는 현상 수단이다.

현상 롤러(40)로는 금속 롤러 또는 탄성 롤러가 바람직하게 사용된다. 금속 롤러는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 알루미늄 롤러가 포함된다. 어떤 표면 마찰 계수를 가지는 현상 롤러(40)를 금속 롤러를 발파 처리함으로써 금속 롤러로 비교적 쉽게 형성할 수 있다. 구체적으로는, 알루미늄 롤러를 유리 비드 블라스팅에 적용함으로써 그 롤러의 표면을 조면화할 수 있다. 그러한 블라스팅된 롤러를 현상 롤러로서 사용함으로써, 현상 롤러 상에의 토너의 적절한 부착 양을 달성할 수 있다.

탄성 롤러로는, 탄성 고무 층으로 피복된 롤러가 사용되며, 토너의 극성과 반대인 극성을 가지도록 용이하게 대전되는 재질로 형성된 표면 코팅 층이 탄성 층의 표면에 제공된다. 탄성 고무 층은 박층 형성 부재(41)와의 접촉 지점에서의 압력 농도로 인해 토너의 열화를 방지하도록 JIS-A에서 60도 이하의 경도를 가지도록 설정된다. 그것의 표면 조도(Ra)는 0.3 ㎛ 내지 2.0 ㎛ 범위로 설정하고, 필요한 양의 토너가 그 표면에 유지된다. 현상 롤러(40)와 잠상 담지 부재(1) 사이에 전기장을 형성시키기 위해 현상 바이어스가 현상 롤러(40)에 인가되므로, 탄성 층의 저항값은 또한 10³ Ω 내지 10¹⁰ Ω의 범위로 설정된다 . 현상 롤러(40)는 시계 방향으로 회전하여, 그 표면에 담지된 토너를 박층 형성 부재(41) 및 잠상 담지 부재(1)와 대향하는 위치로 반송한다.

박층 형성 부재(41)는 공급 롤러(42)와 현상 롤러(40)의 접촉 위치보다 낮은 위치에 제공된다. 박층 형성 부재(41)로는, 스테인레스강(SUS) 및 인 청동과 같은 금속 판 스프링 재료를 사용하고, 박층 형성 부재의 자유 단측을 현상 롤러(40)의 표면과 10 N/m 내지 40 N/m의 압력으로 접촉시킨다. 그러므로, 압력으로 박층 형성 부재를 통과하는 토너를 박층으로 레벨링함과 동시에, 마찰 정전기로 인해 전하를 받는다. 또한, 박층 형성 부재(41)에는 마찰 대전을 보조하기 위해 규제 바이어스가 적용되고, 규제 바이어스는 토너의 대전 극성과 동일한 방향의 현상 바이어스에 오프셋된 값을 가진다.

현상 롤러(40)의 표면을 형성하는 고무 탄성 물질은 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴 고무, 에피클로로히드린 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 및 이들 고무로부터 선택되는 2종 이상의 배합 생성물이 포함된다. 이들 중, 에피클로로히드린 고무 및 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무의 배합 고무가 특히 바람직하다.

현상 롤러(40)는 예를 들어, 도전성 샤프트의 외주에 탄성 고무 자재로 피복함으로써 제조된다. 도전성 샤프트는 예를 들어, 스테인레스강(SUS)과 같은 금속으로 형성된다.

전사는 예를 들어, 잠상 담지체(1)를 대전함으로써 수행될 수 있고, 상기 대전은 전사 롤러에 의해 수행될 수 있다. 전사 롤러로는, 한 바람직한 양태가 토너 화상을 중간 전사 부재(6)에 전사하여 전사 화상을 형성하도록 구성된 1차 전사 수단과 전사 화상을 기록지(P)에 전사하도록 구성되는 2차 전사 수단(전사 롤러(8))를 포함하는 것이다. 더욱 바람직한 양태는, 토너로서 2종 이상의 컬러 토너, 바람직하게는 풀-컬러 토너를 사용하고, 1차 전사 수단은 토너 화상을 중간 전사 부재(6)에 전사하도록 구성되고 2차 전사 수단은 복합 전사 화상을 기록지(P)에 전사하도록 구성된, 1차 전사 수단 및 2차 전사 수단을 포함하는 것이다.

중간 전사 부재(6)는 어떠한 제한도 없이 의도된 목적에 따라 통상적 전사 부재들로부터 적절하게 선택되고, 이의 바람직한 예에는 전사 벨트가 포함된다.

전사 수단(1 차 전사 수단, 2차 전사 수단)은 바람직하게 잠상 담지체(1) 상에 형성된 토너 화상을 대전하여, 기록지(P)측에 박리 및 전사하도록 구성된 전사 장비를 적어도 포함한다. 전사 수단의 수는 1개, 또는 2개 이상일 수 있다. 전사 수단의 예에는 코로나 방전을 이용하는 코로나 전사 장치, 전사 벨트, 전사 롤러, 압력 전사 롤러 및 접착 전사 부재가 포함된다.

기록지(P)는 전형적으로 일반 용지이나, 현상 후의 미정착 화상을 기록지 상에 전사될 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, OHP용 PET 베이스도 또한 기록지(P)로서 사용될 수 있다.

정착은 예를 들어, 기록지(P)에 전사된 토너 화상에 정착 수단에 의해 수행될 수 있다. 각 색상의 토너 화상이 기록지(P)에 전사될 때마다 정착이 수행될 수 있거나, 모든 색상의 토너 화상의 적층체에 정착을 한 번에 수행될 수 있다.

정착 수단으로는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되나, 통상적 가열 가압 수단이 정착 수단으로서 적합하다. 가열 및 가압 수단의 예에는 가열 롤러 및 가압 롤러의 조합, 및 가열 롤러, 가압 롤러 및 무단 벨트의 조합이 포함된다. 가열 가압 수단에 의한 가열 온도는 바람직하게 80℃ 내지 200℃이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 불소계 표면 층 형성제를 함유하는 소프트 롤러가 장착된 정착 수단일 수 있다. 가열 롤러(9)는 알루미늄 코어 막대(10), 알루미늄 코어 막대(10) 상의 실리콘 고무로 된 탄성 물질 층(11), 및 테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로(알킬 비닐 에테르)(PFA)로 된 표면 층(12)을 포함하고, 알루미늄 코어 막대 내부에 히터(13)가 장착되어 있어. 가압 롤러(14)는 알루미늄 코어 막대(15), 알루미늄 코어 막대 상의 실리콘 고무로 된 탄성 물질 층(16), 및 PFA 표면 층(17)을 포함한다. 미정착 화상(18)이 부착된 기록지(P)는 도시된 바와 같은 방식으로 공급됨을 주목한다.

본 발명에서, 예를 들어 통상적 광학 정착 수단을 정착 수단과 함께 또는 정착 수단 대신에 사용할 수 있다.

제전은 예를 들어, 잠상 담지체에 제전 바이어스를 인가함으로써 수행될 수 있고, 제전 수단에 의해 적합히 수행될 수 있다. 제전 수단은 잠상 담지체에 제전 바이어스를 인가할 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 통상적 제전 수단으로부터 적절하게 선택되고, 이의 바람직한 예에는 제전 램프가 포함된다.

클리닝은 예를 들어, 클리닝 수단에 의해 잠상 담지체 상의 잔존 토너를 제거함으로써, 적합하게 수행될 수 있다. 클리닝 수단은 잠상 담지체 상의 잔존 토너를 제거할 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 통상적 클리너들로부터 적절하게 선택된다. 클리닝 수단으로는, 예를 들어, 자기 브러쉬 클리너, 정전 브러쉬 클리너, 자성 롤러 클리너, 블레이드 클리너, 브러쉬 클리너 및 웹 클리너가 바람직하다.

본 발명에서는, 블레이드 클리닝이 가장 저렴한 부재를 사용하기 때문에 바람직하게 수행된다.

도 7은 본 발명의 화상 형성 장치에 사용하는 클리닝 수단(5)을 도시하는 도면이고, 도 8은 클리닝 수단의 구체적 설명도이며, 도 9는 클리닝 블레이드의 구체적 설명도이다.

도 7에서, 잠상 담지 부재(1)의 표면에 부착된 토너를 클리닝하는 데 사용되는 클리닝 수단(5)은 토너 회수 케이스(5c); 잠상 담지 부재(1)의 방향으로 회전할 수 있고, 그 위에 클리닝 블레이드(5b)를 탑재할 수 있는, 토너 회수 케이스 (5c)에 제공된 록킹 레버 샤프트(5d)에 의해 지지되는 이동 부재(5e); 록킹 레버 샤프트(5d)를 중심으로 하고, 이동 부재(5e)에 토크를 공급하며, 클리닝 블레이드(5b)가 잠상 담지 부재(1)를 가압하도록 클리닝 블레이드(5b)에 힘을 가하여, 클리닝 블레이드(5b)가 탑재된 단부와 대향하는 이동 부재(5e)의 단부에 탑재된 인장 스프링(5f); 및 토너 회수 케이스 내로 클리닝 블레이드(5b)를 접촉시킴으로써 잠상 담지 부재(1)의 표면으로부터 긁혀진 토너를 반송하도록 구성된 스크류(5g)가 장착되어 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 클리닝 블레이드(5b)는 도 9에 도시된 바와 같이, 판상 클리닝 블레이드(5b-1) 및 그 클리닝 블레이드(5b-1)를 지지하기 위한 지지 부재(5b-2)로 구성되고, 클리닝 블레이드(5b)는 잠상 담지 부재(1)의 표면에 클리닝 블레이드(5b-1)를 접촉시킴으로써 사용되고, 이는 스프링과 같은 촉구 부재에 의해 소정의 접촉 각 θ로, 화살표로 표시된 방향(시계 방향)으로 회전한다.

클리닝 블레이드(5b-1)에 사용되는 재질로는, 경도(JIS-A)가 60도 내지 80도이고, 신장이 300% 내지 350%이며, 신장 세트가 1.0% 내지 5.0%이고, 300% 모듈러스가 100 kg/cm² 내지 350 kg/cm²이며, 반발 탄성이 10% 내지 35%인 재질이 사용된다.

상기 재질은 판상 블레이드 부재에서 통상 사용되는 수지들, 예컨대 열가소성 수지(예를 들어, 우레탄 수지, 스티렌 수지, 올레핀 수지, 염화비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 및 불소계 수지)로부터 적절하게 선택될 수 있다. 클리닝 블레이드 마찰 계수는 낮을수록 더 바람직하다.

지지 부재(5b-2)의 재질은 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 금속, 플라스틱 및 세라믹이 포함된다. 이들 중, 금속 판이 어느 정도의 힘이 지지 부재에 인가되기 때문에 바람직하고, SUS와 같은 강판, 알루미늄 판 및 인청동 판이 더욱 바람직하다.

토너를 사용할 때, 통상적 블레이드 클리닝 방식에서 가압력이 증가함에 따라, 클리닝 블레이드(5b)와 잠상 담지 부재(1)의 표면 사이의 접촉점에서 마찰이 증가한다. 그 결과, 잠상 담지 부재(1)의 회전 이동과 함께 클리닝 블레이드(5b)의 접촉 단부는 잠상 담지체의 회전 방향으로 포착되고, 이는 클리닝 블레이드(5b)의 파괴를 유발할 수 있다. 또 다른 경우에, 적어도 접촉점에서 잠상 담지 부재에 의해 클리닝 블레이드를 포착함으로써 유발되는 압축으로 인한 탄성의 반복으로부터 탄성 진폭이 증가하여, 잠상 담지 부재의 표면과의 접착력이 감소되고, 이는 외첨제 및 토너를 통과함으로써 클리닝 불량을 유발할 수 있다. 이러한 이유로, 제지층의 발생이 억제되고, 이는 생성되는 화상에 노이즈로 나타난다. 따라서, 잠상 담지 부재의 표면에 대한 클리닝 블레이드의 가압력을 최적화하고, 외첨제 및 토너의 제지 및 회수 성능을 향상시키는 것이 중요하다. 본 실시양태에서, 20 N/m 내지 50 N/m의 가압력이 클리닝 블레이드에 인가된다.

이와 동시에, 클리닝 블레이드(5b)와 잠상 담지 부재(1)의 표면 간에 접촉 면적이 증가함으로 인해 외첨제 및 토너가 통과하는 것을 방지하기 위해 힘을 분산시키지 않도록, 잠상 담지 부재(1)의 표면과 클리닝 블레이드가 만나는 접촉점에서의 접선과 잠상 담지 부재(1) 측에서의 클리닝 블레이드(5b)의 평면 사이에 형성되는 각인 접촉 각을 70˚ 내지 82˚가 되도록 조정한다.

가압력을 증가시킬 때, 클리닝 블레이드(5b)의 탄성 변형이 클리닝 블레이드(5b)와 잠상 담지 부재(1)의 접촉점에 인접한 부위에 증가하고, 그 결과, 그 접촉 면적은 증가하는 경향이 있다. 잠상 담지 부재(1)의 표면과 클리닝 블레이드가 만나는 접촉점에서의 접선과 잠상 담지 부재(1)의 측에 있는 클리닝 블레이드(5b)의 단부면(잠상 담지 부재(1)의 표면에 대향함) 사이에 형성되는 각인 접촉 각이 70˚ 내지 82˚로 조정되기 때문에, 불충분한 접촉이 억제되고, 첨예한 분포를 가지는, 토너의 통과를 방지하는 힘이 인가된 가압력으로부터 수득될 수 있다.

또한, 반발 탄성을 10% 내지 35% 범위로 유지함으로써, 블레이드의 길이 방향으로 발생되는 마찰력의 불균일성이 탄성 변형에 의해 대응되고, 이로써 안정된 접촉을 유지할 수 있다.

리사이클링은 예를 들어, 클리닝 수단에 의해 제거되고 회수된 토너를 리사이클링 수단에 의해 현상 수단에 반송함으로써 적합하게 수행될 수 있다. 리사이클링 수단으로는 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 반송 수단이 포함된다.

제어는 예를 들어, 제어 수단에 의해 각 수단을 제어함으로써 적합하게 수행될 수 있다. 제어 수단은 각 수단을 제어할 수 있는 한, 어떠한 제한도 없이 의도한 목적에 따라 적절히 선택되고, 이의 예에는 시?서 및 컴퓨터와 같은 장치가 포함된다.

본 발명의 화상 형성 장치, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지에 따라, 현상 공정으로부터의 스트레스로 유발되는 균열이 없는, 우수한 정착성을 가지는 본 발명의 토너를 이용함으로써, 우수한 화상을 제공할 수 있다.

<멀티-컬러 화상 형성 장치>

도 4는 본 발명을 적용한 멀티-컬러 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 4는 탄뎀 풀-컬러 화상 형성 장치를 도시한다.

도 4에서, 화상 형성 장치는 도면에 나타낸 시계 방향으로 회전 구동되고 (도시하지 않은) 본체의 케이싱에 수납된 잠상 담지 부재(1)를 포함한다. 잠상 담지 부재(1)의 주위 영역에, 대전 수단(2), 노광 수단(3), 현상 수단(4), 중간 전사 부재(6), 지지 롤러(7), 전사 롤러(8) 및 중간 전사 부재 클리닝 블레이드(101)가 제공되어 있다. 화상 형성 장치에는 복수 매의 기록지를 저장하기 위한 (도시되지 않은) 용지 공급 카세트가 장착되어 있다. 용지 공급 카세트의 기록지(P)는 도시하지 않은 한 쌍의 레지스트레이션 롤러에 의해 급지 타이밍 조정된 후, 전사 수단으로서 전사 롤러(8)와 중간 전사 부재(6) 사이에 발송되고, 이어서 정착 수단(19)에 의해 정착된다.

이 화상 형성 장치는 잠상 담지 부재(1)를 도 4에서 시계 방향으로 회전하도록 구동하고, 잠상 담지 부재(1)를 대전 수단(2)에 의해 균일하게 대전하도록 구성된다. 그 후, 화상 데이터에 기초하여 변조된 레이저 광을 노광 수단(3)에 의해 잠상 담지 부재(1)에 인가함으로써, 잠상 담지 부재(1) 상에 정전 잠상을 형성하고, 정전 잠상이 형성되어 있는 잠상 담지 부재(1) 상에 토너를 현상 수단(4)에 의해 부착시킴으로써, 정전 잠상을 현상한다. 화상 형성 장치에서, 현상 수단(4)에 의해 형성된 토너 화상을 잠상 담지 부재(1)에서 중간 전사 부재로 전사한다. 이 일련의 작업들을 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)및 흑색(K)의 4가지 색상 각각에 대해 수행함으로써, 풀-컬러 화상을 형성한다.

도 5는 리볼버 현상 수단이 장착된 풀-컬러 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.

이 화상 형성 장치는 현상 수단의 작업을 전환함으로써 하나의 잠상 담지 부재(1)에 토너의 복수 컬러를 순차적으로 부착시켜 현상을 수행한다. 이어서, 전사 롤러(8)에 의해 중간 전사 부재(6) 상의 컬러 토너 화상을 기록지(P)에 전사하고, 토너 화상이 전사되어 있는 기록지(P)를 정착 수단에 반송함으로써, 정착 화상을 수득한다. (101)은 도 5에서 중간 전사 부재 클리닝 블레이드를 나타냄을 주목한다.

한편, 화상 형성 장치에서, 토너 화상을 중간 전사 부재(6)에 의해 기록지에 전사한 잠상 담지 부재(1)를 더욱 회전시키고, 클리닝 수단(5)의 블레이드로 긁음으로써 잠상 담지 부재(1)의 표면에 남은 잔존 토너를 제거한 후, 잠상 담지 부재(1)를 제전 수단에 의해 제전한다. 화상 형성 장치는 제전 수단에 의해 제전된 잠상 담지 부재(1)를 대전 수단(2)에 균일하게 대전시킨 후, 다음 화상 형성 작업에 도입된다. 클리닝 수단(5)은 블레이드를 사용하여 잠상 담지 부재(1) 상의 잔존 토너를 긁어내는 실시양태에 제한되지 않고, 예를 들어 퍼 브러쉬를 사용하여 잠상 담지 부재(1) 상의 잔존 토너를 긁어내는 실시양태도 가질 수 있음을 주목한다.

본 발명의 화상 형성 방법 및 화상 형성 장치는, 현상제로서 본 발명의 토너를 사용하기 때문에, 우수한 화상을 생성시킬 수 있다.

(프로세스 카트리지)

본 발명의 프로세스 카트리지는 정전 잠상을 담지하도록 구성된 정전 잠상 담지 부재, 및 잠상 담지 부재에 담지된 정전 잠상을 본 발명의 토너를 사용하여 현상하여, 가시 화상을 형성하도록 구성된 현상 수단을 적어도 포함하고, 필요에 따라, 적절히 선택된 다른 수단들, 예컨대 대전 수단, 전사 수단, 클리닝 수단 및 제전 수단도 추가로 포함할 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 본체에 탈착가능하게 탑재될 수 있다.

현상 수단은 본 발명의 토너를 수용하는 현상제 용기 또는 본 발명의 토너를 포함하는 현상제, 및 현상제 용기 내에 수용된 토너 또는 현상제를 담지하고 반송하도록 구성된 현상제 담지 부재를 적어도 포함하고, 담지하는 토너 층의 두께를 규제하기 위한 층 두께 규제 부재도 더 포함할 수 있다. 프로세스 카트리지는 각종 전자사진 방식 화상 형성 장치들, 팩시밀리 및 프린터에 탈착가능하게 탑재될 수 있고, 바람직하게 본 발명의 화상 형성 장치에 탈착가능하게 탑재될 수 있다.

프로세스 카트리지는 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 내장 잠상 담지 부재(1)를 포함하고, 대전 수단(2), 현상 수단(4), 전사 롤러(8) 및 클리닝 수단(5)을 포함하고, 필요에 따라 다른 수단들도 추가로 포함할 수 있다. 도 6에서, L은 노광 수단으로부터 방출되는 빛을 나타내고, P는 기록지를 나타낸다. 잠상 담지 부재(1)로서, 화상 형성 장치에 사용된 것과 유사하거나 동일한 것을 사용할 수 있다. 대전 수단(2)으로는, 적절한 대전 부재를 사용할 수 있다.

도 6에 도시된 프로세스 카트리지에 의한 화상 형성 공정을 설명한다. 잠상 담지 부재(1)는 화살표 방향으로 회전하면서 (도시되지 않은) 노출 수단에 의해 빛 L에 노광함으로써, 잠상 담지 부재(1)의 표면에 노출 화상에 해당하는 정전 잠상을 형성한다. 정전 잠상을 현상 수단(4)에 의해 토너로 현상시키고, 생성되는 토너 화상을 전사 롤러(8)에 의해 기록지(P)에 전사한 후, 출력한다. 이어서, 화상 전사 후의 잠상 담지 부재의 표면을 클리닝 수단(5)에 의해 클리닝한 후, 제전 수단(도시되지 않음)에 의해 제전한 후, 상기 작업들을 반복한다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통해 더욱 구체적으로 설명하나, 이들 실시예들은 어떠한 식으로도 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

하기 설명에서, "부" 및 "%"는 달리 언급되지 않는 한, "질량부" 및 "질량%"를 각기 나타낸다.

우선, 실시예 및 비교예에서 수득된 토너의 분석 및 평가 방법을 설명한다.

하기 방법들에서, 토너를 일-성분 현상제로 사용할 때, 본 발명의 토너를 평가하였다. 그러나, 본 발명의 토너를 적합한 외첨제 처리를 적용하고 적합한 캐리어를 사용함으로써, 이-성분 현상제로 사용할 수 있다.

<유리 실리콘 오일의 양의 측정 방법>

토너 내 유리 실리콘 오일의 양(유리 실리콘 오일 양)은 하기 (1) 내지 (3) 공정을 포함하는 정량 방법에 의해 측정하였다.

(1) 유리 실리콘 오일의 추출

시료 토너를 클로로포름에 침지하고, 교반하며, 방치하였다.

원심 분리에 의해 상등액을 제거한 후 수득된 고형분에 클로로포름을 첨가하고, 생성물을 교반하고 방치하였다. 이 작업을 반복하여, 시료에서 유리 실리콘 오일을 제거하였다.

(2) 탄소 함량의 결정

유리 실리콘 오일을 제거한 시료의 탄소 함량을 CHN 원소 분석기(CHN 코더 MT-5 형(야나코 컴퍼니 리미티드 제))에 의해 측정하였다.

(3) 유리 실리콘 오일 양의 결정

유리 실리콘 오일의 양을 하기 식 (1)에 의해 수득하였다.

유리 실리콘 오일 양 = (C0-C1)/C×100×40/12(질량%) 식 (1)

상기 식에서, "C"는 실리콘 오일 처리제의 탄소 함량(질량%)이고, "C0"는 추출 전의 시료의 탄소 함량(질량%)이며, "C1"는 추출 후의 시료의 탄소 함량(질량%)이고, 계수 "40/12"는 총량에 대한 폴리디메틸 실록산의 구조 내 C (탄소) 양으로 환산하기 위한 환산 계수이다.

폴리디메틸 실록산의 구조식이 이하에 제시되어 있다:

(토너의 입도 분포)

다음에 토너 입자의 입도 분포의 측정 방법에 대해 설명한다.

카운터 법에 따른 토너 입자의 입도 분포 측정 장치로는, 코울터 카운터 TA-II 또는 코울터 멀티사이저 II(양자 모두 베크만 코울터 인코포레이티드 제)를 사용하였다. 측정 방법은 이하와 같다.

먼저, 0.1 mL 내지 5 mL의 계면활성제(알킬벤젠 술포네이트)를 분산제로서 100 mL 내지 150 mL의 전해질에 첨가하였다. 여기서, 전해질은 1급 염화나트륨을 이용하여 제조된 약 1% NaCl 수용액이었고, 전해질로서 ISOTON-II(베크만 코울터 인코포레이티드 제)를 사용하였다. 그 다음, 생성되는 혼합물에, 2 mg 내지 20 mg의 시료를 첨가하였다. 시료를 현탁한 전해질을 1분 내지 3분 동안 초음파 분산기에 의해 분산 처리하였다. 100 ㎛의 구멍을 가진 측정 장치에 의해, 토너 입자 또는 토너의 체적, 및 토너 입자의 수를 생성되는 시료로부터 측정하였고, 체적 분포 및 수 분포를 계산하였다. 수득된 분포로부터 토너의 체적 평균 입경(Dv) 및 수 평균 입경(Dn)을 구하였다.

채널로서, 하기 13개 채널을 사용하였다: 2.00 ㎛ 이상 2.52 ㎛ 미만; 2.52 ㎛ 이상 3.17 ㎛ 미만; 3.17 ㎛ 이상 4.00 ㎛ 미만; 4.00 ㎛ 이상 5.04 ㎛ 미만; 5.04 ㎛ 이상 6.35 ㎛ 미만; 6.35 ㎛ 이상 8.00 ㎛ 미만; 8.00 ㎛ 이상 10.08 ㎛ 미만; 10.08 ㎛ 이상 12.70 ㎛ 미만; 12.70 ㎛ 이상 16.00 ㎛ 미만; 16.00 ㎛ 이상 20.20 ㎛ 미만; 20.20 ㎛ 이상 25.40 ㎛ 미만; 25.40 ㎛ 이상 32.00 ㎛ 미만; 및 32.00 ㎛ 이상 40.30 ㎛ 미만. 측정 표적으로서, 직경이 2.00 ㎛ 이상 40.30 ㎛ 미만인 입자를 사용하였다.

(토너의 평균 원형도)

토너의 형상을 측정하는 방법으로는, 입자를 포함하는 현탁액을 판에 제공된 촬상부 검지 영역에 통과시켜, CCD 카메라로 입자 화상을 광학 검지한 후, 그 화상을 분석하는 광학적 검지 방법이 적절하다. 상기 방법에서 수득된 투영 면적과 동일한 면적을 가지는 원의 원주의 길이를 실제 입자의 원주 길이로 나눔으로써 수득된 값의 평균 원형도이다.

이 값은 시스맥스 코포레이션(SYSMEX CORPORATION) 제의 유동식 입자 화상 분석기 FPIA-2000에 의해 평균 원형도로서 측정된 값이다. 구체적인 측정 방법은 하기와 같았다. 미리 불순 고형물을 제거한 용기에 포함된 100 mL 내지 150 ml의 물에 분산제로서의 0.1 mL 내지 0.5 mL의 계면활성제, 바람직하게 알킬 벤젠 술폰산염을 첨가하였고, 약 0.1 g 내지 0.5 g의 시료도 추가로 첨가하였다. 시료를 분산한 생성된 현탁액을 1분 내지 3분 동안 초음파 분산기에 의해 분산 처리한 후, 3,000 입자/μL 내지 10,000 입자/μL의 분산액 농도로 장치에 의해 토너의 형상 및 입도를 측정하였다.

<수지 입자의 체적 평균 입경)

수지 입자의 체적 평균 입경의 측정 방법으로는, 수지 입자의 체적 평균 입경을 나노 트랙 입도 분포 측정 장치 UPA-EX150(니키이소(Nikkiso Co., Ltd.) 제조, 동적 광산란/레이저 도플러법)에 의해 측정하였다. 구체적인 측정 방법으로는, 수지 입자를 분산시킨 분산액을 측정 농도 범위 내가 되도록 조정함으로써, 측정을 수행하였다. 측정을 위해, 분산액의 분산 매체에 미리 배경 측정을 실시하였다. 이 측정 방법에 따라, 본 발명에 사용하는 수지 입자의 체적 평균 입경의 범위인 수십 nm 내지 수 ㎛ 범위까지 체적 평균 입경을 측정할 수 있다.

<중량 평균 분자량>

사용하는 폴리에스테르 수지 및 비닐 공중합체 수지의 중량 평균 분자량을 하기 조건 하에서 일반 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography; GPC)에 의해 측정하였다.

- 장치 : HLC-8220GPC(도소 코포레이션(Tosoh Corporation) 제)

- 칼럼 : TSK겔 수퍼HZM-M(TSKgel SuperHZM-M)×3

- 온도 : 40℃

- 용매 : THF(테트라히드로푸란)

- 유속 : 0.35 ml/분

- 시료 : 0.05% 내지 0.6% 농도를 가지는 0.01 ml의 시료를 주입함

상기 조건 하에서 측정한 토너 수지의 분자량 분포로부터, 단분산 폴리스티렌 표준 시료로부터 제작한 분자량 교정 곡선을 사용하여 중량 평균 분자량 Mw를 계산하였다. 단분산 폴리스티렌 표준 시료로는, 5.8×100, 1.085×10,000, 5.95×10,000, 3.2×100,000, 2.56×1,000,000, 2.93×1,000, 2.85×10,000, 1.48×100,000, 8.417×100,000, 및 7.5×1,000,000 (총 10개의 시료)를 사용하였다.

<유리 전이 온도 및 흡열 값>

사용하는 폴리에스테르 수지 및 비닐 공중합 수지의 유리 전이 온도를 시차 주사 열량계(DSC-6220R, 세이코 인스트루먼츠 인코포레이티드(Seiko Instruments Inc.) 제)에 의해 측정하였다. 먼저, 먼저 시료를 10℃/분의 가열 속도로 실온에서 150℃까지 가열한 후, 150℃에서 10분 동안 방치하였다. 그 후, 시료를 실온으로 냉각시킨 후, 10분 동안 방치하였다. 이어서, 시료를 다시 10℃/분의 가열 속도로 150℃로 가열하였다. 유리 전이 온도는 유리 전이 온도 이하에서의 기준선, 및 유리 전이 온도 이상의 기준선 높이의 1/2에 해당하는 곡선으로부터 구할 수 있다.

이형제 및 결정성 수지의 흡열 값 및 융점도 동일 방식으로 측정할 수 있다. 흡열 값은 측정된 흡열 값으로부터 피크 면적을 계산함으로써 구할 수 있다. 일반적으로, 토너 내에 포함된 이형제는 토너의 정착 온도보다 낮은 온도에서 용융한다. 이형제가 용융하면, 용융 열이 발생하고, 이는 흡열 피크로 나타난다. 사용하는 이형제에 따라, 이형제의 고체 상은 용융 열 외의 변형 열을 발생시킨다. 이 예에는, 상기 열의 총합을 용융 열의 흡열 값으로서 구해진다.

<BET 비표면적>

무기 입자의 BET 비표면적의 측정을 하기 방식에 의해 콴타크롬 코포레이션 제의 표면적 분석기 오토소르브-1에 의해 수행하였다.

약 0.1 g의 측정 시료를 칭량하고, 셀에 주입하여, 12시간 이상 동안 40℃의 온도 및 1.0×10^-3 mmHg 이하의 진공도에서 탈기하였다.

그 후, 액체 질소에 의해 냉각 상태로 있는 시료에 흡착되도록 질소를 도입하였고, 다점법에 따라 값을 측정하였다.

<외첨제의 평균 1차 입경>

외첨제로서의 무기 입자의 평균 1차 입경은 동적 광산란을 이용하는 입도 분포 측정 장치, 예를 들면 오오츠카 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드(Otsuka Electronics Co., Ltd.) 제의 DLS-700 또는 베크만 코울터 인코포레이티드의 코울터 N4에 의해 측정될 수 있었다.

그러나, 실리콘 오일 처리 후 입자의 2차 응집을 분리하는 것은 어렵기 때문에, 입경을 주사 전자 현미경 또는 투과형 전자 현미경에 의해 수득된 사진으로부터 직접 측정하는 것이 바람직하였다.

이 경우에, 100개 이상의 무기 입자를 관찰하여, 무기 입자의 장축의 평균 값을 구하였다.

<클리닝 블레이드의 반발 탄성>

클리닝 블레이드의 반발 탄성을 JIS K6255에 준거하여 23℃에서 루프케(Lupke)형 반발 탄성 시험기(야스다 세이키 세이사쿠쇼 리미티드(Yasuda Seiki Seisakusho, Ltd.) 제)에 의해 측정하였다.

<클리닝 블레이드의 접촉 압력>

잠상 담지 부재와 동일한 직경을 가지는 금속 관을 제공하고, 그 금속 관을 길이 방향의 폭 5 mm를 가동하도록 설정하고, 금속 관의 가동 면의 후측에 로드 셀을 제공하여 길이 당 가압력을 측정함으로써, 클리닝 블레이드의 가압력을 측정하였다. 측정된 길이 당 가압력을 접촉 압력으로서 구하였다.

<잠상 담지 부재의 클리닝성(1)>

N/N 환경(23℃, 45%RH) 하에서 화상 형성 장치(IPSIO SP C220, 리코 컴퍼니 리미티드(Ricoh Company Limited) 제)에 의해 흑백 모드로, B/W 비가 6%인 소정의 프린트 패턴을 1000매 시트에 연속하여 인쇄하였다.

반발 탄성이 30%인 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드를, 잠상 담지 부재에 대한 30 N/m의 접촉 압력 및 75˚의 접촉 각을 가지는 화상 형성 장치에 탑재하였다.

1000매 시트 상에의 인쇄를 완료한 후, 잠상 담지 부재 상의 잔존 토너를 점성 테이프(T-테이프, 키하라 코포레이션(Kihara Corporation) 제)로 이형시켰고, 테이프에 대해 분광광도계 Xrite 939에 의해 L*를 측정하였다. 수득된 값을 하기 기준에 준거하여 평가하였다.

[평가 기준]

- A: 90 이상

- B: 85 이상 90 미만

- C: 80 이상 85 미만

- D: 80 미만

<잠상 담지 부재의 클리닝성(2)>

L/L 환경(10℃, 15%RH) 하에서 화상 형성 장치(IPSIO SP C220, 리코 컴퍼니 리미티드 제)에 의해 흑백 모드로, B/W 비가 6%인 소정의 프린트 패턴을 1,000매 시트에 연속하여 인쇄하였다.

반발 탄성이 10%인 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드를, 잠상 담지 부재에 대한 20 N/m의 접촉 압력 및 82˚의 접촉 각을 가지는 화상 형성 장치에 탑재하였다. 이 조건은, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드가 낮은 반발 탄성을 가지고, 접촉 압력이 낮고, 접촉 각이 크며, 실험을 L/L 환경에서 수행할 때, 외첨제 및 토너의 중지 성능이 가장 열화될 수 있게 되는 조건임을 주목한다.

1,000매 시트 상에의 인쇄를 완료한 후, 잠상 담지 부재 상의 잔존 토너를 점성 테이프(T-테이프, 키하라 코포레이션 제)로 이형시켰고, 테이프에 대해 분광광도계 Xrite 939에 의해 L*를 측정하였다. 수득된 값을 하기 기준에 준거하여 평가하였다.

[평가 기준]

- A: 90 이상

- B: 85 이상 90 미만

- C: 80 이상 85 미만

- D: 80 미만

<잠상 담지 부재의 클리닝성(3)>

H/H 환경(27℃, 80%RH) 하에서 화상 형성 장치(IPSIO SP C220, 리코 컴퍼니 리미티드 제)에 의해 흑백 모드로, B/W 비가 6%인 소정의 프린트 패턴을 1,000매 시트에 연속하여 인쇄하였다.

반발 탄성이 35%인 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드를, 잠상 담지 부재에 대한 50 N/m의 접촉 압력 및 70˚의 접촉 각을 가지는 화상 형성 장치에 탑재하였다. 이 조건은, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드가 높은 반발 탄성을 가지고, 접촉 압력이 높으며, 접촉 각이 작고, 실험이 H/H 환경에서 수행되므로, 잠상 담지 부재에 의한 클리닝 블레이드의 포착이 유발될 가능성이 가장 높은 조건임을 주목한다.

상기 조건 하에 1,000매 시트의 인쇄 중에, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드를 먼저 포착할 때의 인쇄된 시트의 수를 계수하고, 수득된 수를 하기 기준에 준거하여 평가하였다. 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드의 부착이 일어날 때까지 인쇄된 시트의 수가 클수록, 클리닝성이 더 우수하다는 것을 주목한다.

[평가 기준]

- A: 1,000매 이상의 시트

- B: 900매 이상 1,000매 미만의 시트

- C: 800매 이상 900매 미만의 시트

- D: 800매 미만의 시트

<잠상 담지 부재의 마모량>

클리닝성 (1)의 평가 전 및 후에 잠상 담지 부재의 필름 두께를 측정하였고, 수득된 값들로부터 필름 마모량을 구하였다. 결과를 하기 기준에 준거하여 평가하였다. 와전류식 필름 두께 분석기(피셔 인스트루먼츠 가부시키가이샤(Fischer Instruments K.K.) 제)에 의해 임의로 선택된 80개 측정점에서 필름 두께를 측정하고, 수득된 값들의 평균 값을 필름 두께로서 취함으로써, 잠상 담지 부재의 필름 두께를 측정하였음을 주목한다.

[평가 기준]

- A: 0.3 ㎛ 이하

- B: 0.3 ㎛ 초과 0.4 ㎛ 이하

- C: 0.4 ㎛ 초과 0.6 ㎛ 이하

- D: 0.6 ㎛ 초과

<규제 블레이드의 오염>

잠상 담지 부재의 클리닝 평가(1)의 전 및 후에 토너의 대전량의 변화를 측정하였고, 하기 기준에 준거하여 규제 블레이드 오염 정도를 평가했다. 트렉 제팬 가부시키가이샤(TREK Japan K.K.) 제의 흡입식(draw-off) 휴대용 Q/M 분석기에 의해, 현상 롤러 상에 존재하는 토너에 대해 대전량의 측정을 수행하였고, 대전량을 10점 평균으로서 수득하였음을 주목한다.

[평가 기준]

- A: 대전량 차이가 5 μC/g 이하임

- B: 대전량 차이가 5 μC/g 초과 10 μC/g 이하임

- C: 대전량 차이가 10 μC/g 초과 15 μC/g 이하임

- D: 대전량 차이가 15 μC/g 초과임

<중간 전사 부재의 클리닝성(1)>

L/L 환경(10℃, 15%RH) 하에서 화상 형성 장치(IPSIO SP C220, 리코 컴퍼니 리미티드 제)에 의해 흑백 모드로, B/W 비가 6%인 소정의 프린트 패턴을 1,000매 시트에 연속하여 인쇄하였다.

반발 탄성이 35%인 중간 전사 부재 클리닝 블레이드를, 중간 전사 부재에 대한 20 N/m의 접촉 압력 및 82˚의 접촉 각을 가지는 화상 형성 장치에 탑재하였다. 이 조건은, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드가 낮은 반발 탄성을 가지고, 접촉 압력이 낮고, 접촉 각이 크며, 실험을 L/L 환경에서 수행할 때, 외첨제 및 토너의 중지 성능이 가장 열화될 수 있게 되는 조건임을 주목한다.

1,000매 시트 상에의 인쇄를 완료한 후, 중간 전사 부재 상의 잔존 토너를 점성 테이프(T-테이프, 키하라 코포레이션 제)로 이형시켰고, 테이프에 대해 분광광도계 Xrite 939에 의해 L*를 측정하였다. 수득된 값을 하기 기준에 준거하여 평가하였다.

[평가 기준]

- A: 90 이상

- B: 85 이상 90 미만

- C: 80 이상 85 미만

- D: 80 미만

<중간 전사 부재의 클리닝성(2)>

H/H 환경(27℃, 80%RH) 하에서 화상 형성 장치(IPSIO SP C220, 리코 컴퍼니 리미티드 제)에 의해 흑백 모드로, B/W 비가 6%인 소정의 프린트 패턴을 1,000매 시트에 연속하여 인쇄하였다.

반발 탄성이 55%인 중간 전사 부재 클리닝 블레이드를, 중간 전사 부재에 대한 50 N/m의 접촉 압력 및 70˚의 접촉 각을 가지는 화상 형성 장치에 탑재하였다. 이 조건은, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드가 높은 반발 탄성을 가지고, 접촉 압력이 높으며, 접촉 각이 작고, 실험이 H/H 환경에서 수행되므로, 중간 전사 부재에 의한 클리닝 블레이드의 파괴 및 포착이 유발될 가능성이 가장 높은 조건임을 주목한다.

상기 조건 하에 1,000매 시트의 인쇄 중에, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드를 먼저 포착할 때의 인쇄된 시트의 수를 계수하고, 수득된 수를 하기 기준에 준거하여 평가하였다. 중간 전사 부재 클리닝 블레이드의 부착이 일어날 때까지 인쇄된 시트의 수가 클수록, 클리닝성이 더 우수하다는 것을 주목한다.

[평가 기준]

- A: 1,000매 이상의 시트

- B: 900매 이상 1,000매 미만의 시트

- C: 800매 이상 900매 미만의 시트

- D: 800매 미만의 시트

<중간 전사 부재의 마모량>

클리닝성 (1)의 평가 전 및 후에 중간 전사 부재에 형성된 세로선의 수를 측정하여, 마모량을 측정하였고, 그 결과를 하기 기준에 준거하여 평가하였다.

[평가 기준]

- A: 5개 라인 이하

- B: 5개 라인 초과 10개 라인 이하

- C: 10개 라인 초과 20개 라인 이하

- D: 20개 라인 초과

<규제 블레이드의 오염(현상 부재의 오염)>

중간 전사 부재의 클리닝 평가(1)의 전 및 후에 토너의 대전량의 변화를 측정하였고, 하기 기준에 준거하여 규제 블레이드 오염 정도를 평가했다. 트렉 제팬 가부시키가이샤 제의 흡입식 휴대용 Q/M 분석기에 의해, 현상 롤러 상에 존재하는 토너에 대해 대전량의 측정을 수행하였고, 대전량을 10점 평균으로서 수득하였음을 주목한다.

[평가 기준]

- A: 대전량 차이가 5 μC/g 이하임

- B: 대전량 차이가 5 μC/g 초과 10 μC/g 이하임

- C: 대전량 차이가 10 μC/g 초과 15 μC/g 이하임

- D: 대전량 차이가 15 μC/g 초과임

다음에 실시예에 사용한 토너의 원료의 제조 방법을 설명한다.

<외첨제 처리 방법>

(실리카 1)

실리콘 오일로 작용하는 소정량의 300-cs 폴리디메틸 실록산(신에츠 케미칼 컴퍼니 리미티드(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 제)을 30부의 헥산에 용해시켰고, 여기에 100부의 처리할 외첨제(OX50(닛뽄 에어로실 컴퍼니 리미티드(Nippon Aerosil Co., Ltd.) 제, 평균 입경이 35 nm인 미처리 실리카)를 첨가하였고, 교반 하에 초음파를 적용함으로써 분산시켰다.

실리콘 오일을 교반 하에 질소에 의한 퍼징된 대기 하에 표 1A-1에 제시된 실리콘 오일의 양이 되도록 도입하였고, 교반을 계속하는 상태에서, 외첨제를 표 1A-1에 제시된 반응 온도 및 시간으로 처리함으로써, 실리카 1을 얻었다.

표 1A-1, 1A-2, 1B-1, 및 1B-2에 제시된 변화를 제외하고는, 실리카 1에서와 동일한 방식으로 실리카 2 내지 9, 티타니아 1, 및 알루미나 1을 얻었다.

표 1A-2는 실리콘 오일로 처리된 실리카의 탄소 함량, 유리 탄소 비, 및 탄소 잔존량을 나타낸다. 표 1B-2는 표 1A-2에 제시된 값을 실리콘 오일로 처리된 실리카 내의 실리콘 오일(PDMS : 폴리디메틸 실록산) 함량, 유리 실리콘 오일 비율 및 실리콘 오일의 잔존량으로 환산함으로써 수득된 값을 제시한다.

[표 1A-1]

[표 1A-2]

[표 1B-1]

[표 1B-2]

<비결정성 폴리에스테르의 합성>

(폴리에스테르 1)

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 2,765부의 비스페놀 A 에틸렌 옥시드 2 mol 부가물, 480부의 비스페놀 A 프로필렌 옥시드 2 mol 부가물, 1,100부의 테레프탈산, 225부의 아디프산, 및 10부의 디부틸 주석 옥시드를 넣었고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 230℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 5시간 동안 반응시켰다. 그 후, 반응 용기에 130부의 무수 트리멜리트산을 첨가하였고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 180℃에서 2시간 동안 반응시킴으로써, 폴리에스테르 1을 수득하였다. 폴리에스테르 1은 2,200의 수 평균 분자량, 5,600의 중량 평균 분자량, 43℃의 유리 전이 온도 Tg, 및 24 mgKOH/g의 산 값을 가졌다.

(폴리에스테르 2)

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 264부의 비스페놀 A 에틸렌 옥시드 2 mol 부가물, 523부의 비스페놀 A 프로필렌 옥시드 2 mol 부가물, 123부의 테레프탈산, 173부의 아디프산, 및 1부의 디부틸 주석 옥시드를 넣었고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 230℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 8시간 동안 반응시켰다. 그 후, 반응 용기에 26부의 무수 트리멜리트산을 첨가하였고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 180℃에서 2시간 동안 반응시킴으로써, 폴리에스테르 2를 수득하였다. 폴리에스테르 2는 4,000의 수 평균 분자량, 17,000의 중량 평균 분자량, 65℃의 유리 전이 온도 Tg, 및 12 mgKOH/g의 산 값을 가졌다.

<결정성 폴리에스테르의 합성>

(폴리에스테르 3)

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 500부의 1,6-헥산디올, 500부의 숙신산, 및 2.5부의 디부틸 주석 옥시드를 넣었고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 200℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 1시간 동안 반응시킴으로써, 폴리에스테르 3을 수득하였다. 폴리에스테르 3은 DSC 측정에서 65℃에서 흡열 피크를 나타냈다.

<예비중합체의 합성>

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 366부의 1,2-프로필렌 글리콜, 566부의 테레프탈산, 44부의 무수 트리멜리트산, 및 6부의 티탄 테트라부톡시드를 넣었고, 생성되는 혼합물을 상압 하에 230℃에서 8시간 동안 반응시킨 후, 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 5시간 동안 반응시킴으로써, 중간 폴리에스테르 1을 수득하였다. 중간 폴리에스테르 1은 3,200의 수 평균 분자량, 12,000의 중량 평균 분자량, 및 55℃의 유리 전이 온도 Tg를 가졌다.

그 다음, 냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 420부의 중간 폴리에스테르 1, 80부의 이소포론 디이소시아네이트, 및 500부의 아세트산에틸을 넣었고, 생성되는 혼합물을 100℃에서 5시간 동안 반응시킴으로써, 예비중합체를 수득하였다. 예비중합체는 1.34%의 유리 이소시아네이트 (질량%)를 가졌다.

<쉘 층용 수지 입자의 분산액의 제조>

(비닐 공중합체 수지 입자 V-1)

냉각관, 교반기 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기에 1.6부의 도데실황산나트륨 및 492부의 이온교환수를 넣었고, 생성되는 혼합물을 80℃로 가열하였다. 그 후, 2.5부의 과황산칼륨을 100부의 이온교환수에 용해시킨 용액을 혼합물에 첨가하였다. 15분 후에, 이 혼합물에, 160부의 스티렌 단량체, 40부의 부틸 아크릴레이트 단량체, 및 3.5부의 n-옥틸 메르캅탄의 혼합액을 90분에 걸쳐 적가하였고, 생성되는 혼합물의 온도를 추가 60분 동안 80℃에서 유지시켰다. 그 후, 결과물을 냉각시킴으로써, 비닐 공중합체 수지 입자 V-1의 분산액을 수득하였다. 이 분산액의 고체 함량을 측정하였고, 이는 25%였다. 또한, 입자는 130 nm의 체적 평균 입경을 가졌다. 소량의 분산액을 디쉬에 취하였고, 분산 매체를 증발시켜, 고체를 수득하고 측정하였다. 생성되는 고체는 11,000의 수 평균 분자량, 18,000의 중량 평균 분자량, 및 83℃의 유리 전이 온도 Tg를 가졌다.

<마스터 배치의 합성>

40부의 카본 블랙(카봇 코포레이션(Cabot Corporation)의 리갈(REGAL) 400R), 결착 수지로서 작용하는 60부의 폴리에스테르 수지(산요 케미칼 인더스트리즈 리미티드(Sanyo Chemical Industries, Ltd.)의 RS-801, 산가: 10, Mw: 20,000, Tg: 64℃), 및 30부의 물을 헨쉘 믹서(HENSCHEL MIXER)에 의해 혼합함으로써, 물이 안료 응집물 내로 침투된 혼합물을 수득하였다. 이 혼합물을 롤 테이블 표면이 130℃로 설정된 2-롤 밀에 의해 45분 동안 혼련하였고, 생성되는 혼련물을 분쇄기에 의해 1 mm의 직경으로 분쇄함으로써, 마스터 배치 1을 수득하였다.

(실시예 1)

<유상의 제조>

교반 바 및 온도계가 장착된 용기에 4부의 폴리에스테르 1, 20부의 폴리에스테르 3, 8부의 파라핀 왁스(융점: 72℃), 및 96부의 아세트산에틸을 넣고, 생성되는 혼합물을 교반 하에 80℃로 가열하였으며, 온도를 5시간 동안 80℃에서 유지시킨 후, 1시간에 걸쳐 30℃로 냉각시켰다. 결과물에 35부의 마스터 배치 1을 첨가하였고, 혼합물을 1시간 동안 교반하였다. 생성되는 혼합물을 또 다른 용기로 이동시킨 후, 액체 공급 속도: 1 kg/hr, 디스크 원주 속도: 6 m/s, 0.5 mm-지르코늄 비즈 80 체적%로 팩킹됨, 및 3회 통과의 조건 하에서, 비즈 밀(울트라 비스코밀(ULTRA VISCOMILL), 아이맥스 컴퍼니 리미티드(AIMEX CO., Ltd.) 제)에 의해 분산시킴으로써, 원료 용액 1을 수득하였다. 그 다음, 81.3부의 원료 용액 1, 74.1부의 폴리에스테르 1의 70% 아세트산에틸 용액, 21.6부의 폴리에스테르 2, 및 21.5부의 아세트산에틸을 첨가하였고, 혼합물을 2시간 동안 쓰리-원 모터에 의해 교반함으로써, 유상 1을 수득하였다. 아세트산에틸을 유상 1에 첨가하여, 유상 1의 고체 농도(30분 동안 130℃에서 측정)를 49%로 조정하였다.

<수상의 제조>

이온교환수(472부), 81부의 50% 나트륨 도데실 디페닐 에테르 디술포네이트 수용액(산요 케미칼 인더스트리즈 리미티드(Sanyo Chemical Industries Ltd.) 제의 엘레미놀(ELEMINOL) MON-7), 증점제로서 작용하는 67부의 1% 카르복시 메틸 셀룰로스 수용액, 및 54부의 아세트산에틸을 혼합하고, 교반함으로써, 불투명 백색 액체를 수득하였고, 이를 수상 1로 사용하였다.

<유화 공정>

TK 호모믹서(TK Homomixer)(토쿠슈 키카 코교 컴퍼니 리미티드(Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) 제)에 의해 유상 1을 1분 동안 5,000 rpm에서 교반한 후, 유상 1의 총량에 대해 321부의 수상 1을 첨가하였고, 생성되는 혼합물을 회전수를 8,000 rpm 내지 13,000 rpm의 범위 내로 조정하면서 20분 동안 TK 호모믹서에 의해 혼합하고 교반함으로써, 코어 입자 슬러리 1을 수득하였다.

<쉘 형성 공정(수지 입자를 코어 입자에 부착하는 공정)>

코어 입자 슬러리 1을 200 rpm에서 쓰리-원 모터에 의해 교반하면서, 21.4부의 비닐 공중합체 수지 입자 V-1를 5분의 기간에 걸쳐 코어 입자 슬러리 1에 적가하였고, 생성되는 혼합물을 추가 30분 동안 교반하였다. 그 후, 소량의 슬러리를 시료로 취하고, 회수된 슬러리를 10배로 희석하였다. 결과물을 원심 분리기에 의해 원심 분리하였다. 그 결과, 토너 모체 입자를 시험관 바닥에 정치시켰고, 상등액은 실질적으로 투명하였다. 상기 언급된 방식으로, 쉘 형성 후의 슬러리 1을 수득하였다.

<용매 제거>

교반기 및 온도계가 장착된 용기에 쉘 형성 후의 슬러리 1을 넣었고, 용매를 8시간 동안 30℃에서 쉘 형성 후의 슬러리 1로부터 제거함으로써, 분산 슬러리 1을 수득하였다.

<세정 및 건조>

하기 방식으로 분산 슬러리 1 (100부)을 감압 하에 여과한 후, 세정 및 건조시켰다.

(1): 이온교환수(100부)를 여과 케이크에 첨가하였고, 혼합물을 TK 호모믹서로 혼합한 후(10분 동안 12,000 rpm), 여과하였다.

(2): 이온교환수(100부)를 (1)에 수득된 여과 케이크에 첨가하였고, 혼합물을 TK 호모믹서에 의해 초음파 진동을 적용함으로써 혼합(30분 동안 12,000 rpm)한 후, 감압 하에 여과하였다. 리슬러리의 전기 전도도가 10 μS/cm 이하가 될 때까지 상기 작업을 반복하였다.

(3): 10% 염산을 (2)에서 수득된 리슬러리에 첨가하여 pH를 4로 조정하였고, 결과물을 30분 동안 쓰리-원 모터에 의해 교반한 후, 여과하였다.

(4): 이온교환수(100부)를 (3)에서 수득된 여과 케이크에 첨가하였고, 혼합물을 TK 호모믹서에 의해 혼합(10분 동안 12,000 rpm)한 후, 여과하였다. 리슬러리의 전기 전도도가 10 μS/cm 이하가 될 때까지 상기 작업을 반복함으로써, 여과 케이크 1을 수득하였다. 분산 슬러리 1의 잔존물을 동일한 방식으로 세정하였고, 결과물을 첨가하여 여과 케이크 1로서 혼합하였다.

여과 케이크 1를 45℃에서 48시간 동안 공기 순환 건조기로 건조시킨 후, 75 ㎛의 메쉬 크기를 가지는 체에 통과시킴으로써, 토너 모체 입자 1을 수득하였다.

수득된 베이스 토너 입자(100부)에, 3부의, 표 2A-1에 나타낸 실리콘 오일로 처리된 소수성 실리카, 및 평균 1차 입경이 10 nm인, 1부의 소수성 실리카를 첨가하고, 헨쉘 믹서에 의해 혼합함으로써, 실시예 1의 토너를 수득하였다.

수득된 토너의 체적 평균 입경 Dv, 수 평균 입경 Dn, 비(Dv/Dn), 및 평균 원형도를 상기 설명된 방법에 의해 설명하였고, 토너는 0.99의 평균 원형도, 6.1 ㎛의 체적 평균 입경 (Dv), 5.3 ㎛의 수 평균 입경 (Dn), 및 1.15의 Dv/Dn을 가지는 것으로 밝혀졌다.

(실시예 2 내지 11 및 비교예 1 내지 6)

실시예 2 내지 11 및 비교예 1 내지 6의 토너를 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 단 표 2A-1 및 2B-1에 제시된 외첨제를 각기 사용하여, 수득하였다. 토너의 제조 중에 TK 호모믹서의 회전수를 조정함으로써 각 평균 원형도를 변화시켰음을 주목한다. 각 토너의 평균 원형도가 표 2A-2 및 2B-2에 제시되어 있다.

실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 6에서 수득된 토너를 상기 클리닝성 (1) 내지 (3), 잠상 담지 부재의 필름 마모량, 및 규제 블레이드의 오염의 측면에서 평가하였다. 결과가 표 2A-2 및 2B-2에 제시되어 있다.

표 2A-1는 탄소 함량을 기초하여 제시되고, 표 2B-1은 PDMS 함량에 기초하여 제시된다.

표에 제시된 평가 결과로부터, 본 발명의 토너는 비교예의 토너에 비해 클리닝성 및 필름 마모량이 우수하다는 것이 밝혀졌다.

[표 2A-1]

[표 2A-2]

[표 2B-1]

[표 2B-2]

(실시예 1-1 내지 11-2 및 비교예 1-1 내지 6-2)

실시예 1-1 내지 11-2 및 비교예 1-1 내지 6-2의 토너를 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 단 표 3-1 및 4-1에 제시된 외첨제를 각기 사용하여, 수득하였다.

수득된 토너를 중간 전사 부재의 상기 클리닝성 (1) 내지 (2), 잠상 담지 부재의 필름 마모량, 및 규제 블레이드의 오염의 측면에서 평가하였다. 결과가 표 3-2 및 4-2에 제시되어 있다.

표 3-1은 탄소 함량을 기초하여 제시되고, 표 4-1는 PDMS 함량에 기초하여 제시된다.

표에 제시된 평가 결과로부터, 본 발명의 토너는 비교예의 토너에 비해 클리닝성 및 필름 마모량이 우수하다는 것이 밝혀졌다.

[표 3-1]

[표 3-2]

[표 4-1]

[표 4-2]

본 발명의 실시양태는 이하와 같다:

<1> 결착 수지;

착색제; 및

실리콘 오일로 처리된 외첨제

를 포함하는 토너로서,

실리콘 오일로 처리된 외첨제는 유리 실리콘 오일을 포함하고, 유리 실리콘 오일의 총량은 토너에 대해 0.2 질량% 내지 0.5 질량%이며,

토너는 0.96 내지 1의 평균 원형도를 가지는 것인 토너.

<2> <1>에 있어서, 외첨제는 10 m²/g 내지 50 m²/g의 BET 비표면적을 가지는 것인 토너.

<3> <1> 또는 <2>에 있어서, 외첨제는 30 nm 내지 150 nm의 평균 1차 입경을 가지는 것인 토너.

<4> <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 있어서, 외첨제는 실리카, 티타니아, 및 알루미나로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 토너.

<5> <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 있어서, 외첨제는 실리카인 것인 토너.

<6> <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 있어서, 실리콘 오일로 처리된 외첨제는 실리콘 오일을 외첨제의 표면적에 대해 2 mg/m² 내지 10 mg/m²의 양으로 포함하는 것인 토너.

<7> <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 토너는 외첨제가 외첨되는 토너 모체 입자를 포함하고, 토너 모체 입자는

수계 매체에 적어도 결착 수지 및 착색제가 유기 용매 중에 용해 또는 분산되어 있는 유상을 분산시키는 단계; 및

유기 용매를 제거하는 단계

를 포함하는 방법에 의해 생성되는 것인 토너.

<8> <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 있어서, 결착 수지는 폴리에스테르 수지인 것인 토너.

<9> <7> 또는 <8>에 있어서, 이소시아네이트 기를 말단에 포함하는 변성 수지가 유상에 용해되어 있는 것인 토너.

<10> <9>에 있어서, 변성 수지는 폴리에스테르 골격을 가지는 것인 토너.

<11> <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 토너는 외첨제가 외첨되는 토너 모체 입자를 포함하고,

토너 모체 입자는 각기 코어 입자, 및 비닐 수지 입자로 형성되고 코어 입자의 표면에 형성되어 있는 쉘 층을 포함하며, 토너 모체 입자는

수계 매체에 적어도 결착 수지 및 착색제가 유기 용매 중에 용해 또는 분산되어 있는 유상을 분산시킴으로써, 분산액을 형성시키는 단계; 및

비닐 수지 입자를 분산액에 첨가하여 혼합하는 단계

를 포함하는 방법에 의해 생성되는 것인 토너.

<12> <11>에 있어서, 비닐 수지 입자는 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물을 80 질량% 이상의 양으로 포함하는 것인 토너.

<13> <11> 또는 <12>에 있어서, 비닐 수지 입자는 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물을 90 질량% 이상의 양으로 포함하는 것인 토너.

<14> <12> 내지 <13> 중 어느 하나에 있어서, 비닐 수지 입자는 비닐 수지로 형성되고, 비닐 수지는 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물의 중합체로 이루어진 것인 토너.

<15> <12> 내지 <14> 중 어느 하나에 있어서, 비닐 중합성 작용기를 함유하는 방향족 화합물은 스티렌인 것인 토너.

<16> <1> 내지 <15> 중 어느 하나에 있어서, 토너는 3 ㎛ 내지 9 ㎛의 체적 평균 입경을 가지는 것인 토너.

<17> <1> 내지 <16> 중 어느 하나에 있어서, 토너는 1.25 이하의 비 Dv/Dn(여기서, 비 Dv/Dn는 토너의 체적 평균 입경 Dv 대 토너의 수 평균 입경 Dn의 비임)을 가지는 것인 토너.

<18> 용기; 및

용기에 수납된, <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 토너

를 포함하는 토너 용기.

<19> <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 토너를 포함하는 현상제.

<20> 잠상을 담지하도록 구성된 잠상 담지 부재;

잠상 담지 부재의 표면을 균일하게 대전하도록 구성된 대전 수단;

잠상 담지 부재의 대전된 표면을 촬상 데이터에 기초하여 노광하여 정전 잠상을 기록하도록 구성된 노광 수단;

클리닝 블레이드를 포함하고, 전사 후에 잔존 토너를 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성된 토너 제거 수단;

잠상을 가시화하는 토너;

토너를 잠상 담지 부재의 표면에 형성된 정전 잠상에 공급하여 정전 잠상을 현상함으로써, 가시 화상을 형성하도록 구성된 현상 수단;

잠상 담지 부재의 표면에 형성된 가시 화상을 기록 매체에 전사하도록 구성된 전사 수단; 및

기록 매체 상에 가시 화상을 정착하도록 구성된 정착 수단

을 포함하는 화상 형성 장치로서,

토너는 <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 토너인 것인 화상 형성 장치.

<21> <20>에 있어서, 클리닝 블레이드는 10% 내지 35%의 반발 탄성을 가지는 것인 화상 형성 장치.

<22> <20> 또는 <21>에 있어서, 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력으로 잠상 담지 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 장치.

<23> <20> 내지 <22> 중 어느 하나에 있어서, 클리닝 블레이드는 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ(여기서, 접촉 각 θ는 잠상 담지 부재와 대향하는 클리닝 블레이드의 단부면과, 클리닝 블레이드와 잠상 담지 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각임)로 잠상 담지 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 장치.

<24> <20> 내지 <23> 중 어느 하나에 있어서, 중간 전사 부재, 및 중간 전사 부재 클리닝 블레이드를 포함하는 중간 전사 부재 토너 제거 수단을 추가로 포함하는 것인 화상 형성 장치로서,

전사 수단은 잠상 담지 부재의 표면에 형성된 가시 화상을 중간 전사 부재로 전사하도록 구성되고, 중간 전사 부재 토너 제거 수단은 전사 후에 중간 전사 부재 상의 잔존 토너를 중간 전사 부재 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성되며,

중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 35% 내지 55%의 반발 탄성을 가지고, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력 및 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ(여기서, 접촉 각 θ는 중간 전사 부재의 표면과 대향하는 클리닝 블레이드의 단부면과, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드와 중간 전사 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각임)로 중간 전사 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 장치.

<25> 잠상 담지 부재의 표면을 균일하게 대전하는 단계;

잠상 담지 부재의 대전된 표면을 촬상 데이터에 기초하여 노광하여, 정전 잠상을 기록하는 단계;

잠상 담지 부재의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하여, 가시 화상을 형성하는 단계;

잠상 담지 부재의 표면 상의 가시 화상을 기록 매체로 전사하는 단계;

전사 후, 잔존 토너를 클리닝 블레이드로 제거하여, 클리닝을 수행하는 단계; 및

가시 화상을 기록 매체 상에 정착시키는 단계

를 포함하는 화상 형성 방법으로서,

현상 시에 정전 잠상을 현상하기 위해 <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 토너를 사용하는 것인 화상 형성 방법.

<26> <25>에 있어서, 클리닝 블레이드는 10% 내지 35%의 반발 탄성을 가지는 것인 화상 형성 방법.

<27> <25> 또는 <26>에 있어서, 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력으로 잠상 담지 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 방법.

<28> <25> 내지 <27> 중 어느 하나에 있어서, 클리닝 블레이드는 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ(여기서, 접촉 각 θ는 잠상 담지 부재와 대향하는 클리닝 블레이드의 단부면과, 클리닝 블레이드와 잠상 담지 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각임)로 잠상 담지 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 방법.

<29> 잠상 담지 부재; 및

적어도 잠상 담지 부재 상에 형성된 잠상을 토너로 현상하도록 구성된 현상 수단(여기서, 현상 수단이 잠상 담지 부재와 일체화됨)

를 포함하는 프로세스 카트리지로서,

프로세스 카트리지는 <30> 내지 <32> 중 어느 하나에 따른 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되고,

토너는 <1> 내지 <16> 중 어느 하나에 따른 토너인 것인 프로세스 카트리지.

<30> 잠상 담지 부재의 표면 상의 가시 화상을 중간 전사 부재에 전사하도록 구성된 1차 전사 수단;

1차 전사 수단에 의한 가시 화상의 전사 후에 잠상 담지 부재의 표면에 잔존하는 토너를 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성된 잠상 담지 부재 토너 제거 수단;

중간 전사 부재 상의 전사된 가시 화상을 기록 매체로 전사하도록 구성된 2차 전사 수단; 및

2차 전사 수단에 의한 전사된 화상의 전사 후에 중간 전사 부재의 표면에 잔존하는 토너를 중간 전사 부재 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성된 중간 전사 부재 토너 제거 수단

을 포함하는 화상 형성 장치로서,

토너는 <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 토너인 것인 화상 형성 장치

<31> <30>에 있어서, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드는 10% 내지 35%의 반발 탄성을 가지고, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력 및 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ(여기서, 접촉 각 θ는 잠상 담지 부재의 표면과 대향하는 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드의 단부면과, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드와 잠상 담지 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각임)로 잠상 담지 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 장치.

<32> <30>에 있어서, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 10% 내지 35%의 반발 탄성을 가지고, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력 및 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ(여기서, 접촉 각 θ는 중간 전사 부재의 표면과 대향하는 중간 전사 부재 클리닝 블레이드의 단부면과, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드와 중간 전사 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각임)로 중간 전사 부재와 접촉되는 것인 화상 형성 장치.

1: 잠상 담지 부재
2: 대전 수단
3: 노광 수단
4: 현상 수단
5: 클리닝 수단
6: 중간 전사 부재
7: 지지 롤러
8: 전사 롤러
9: 열 롤러
10: 알루미늄 코어 막대
11: 탄성 물질 층
12: PFA 표면 층
13: 가열기
14: 가압 롤러
15: 알루미늄 코어 막대
16: 탄성 물질 층
17: PFA 표면 층
18: 비정착 화상
19: 정착 수단
40: 현상 롤러
41: 박층 형성 부재
42: 공급 롤러
L: 노출 광
P: 기록지
T: 토너
5b: 클리닝 블레이드
5b-1: 판상 클리닝 블레이드
5b-2: 지지 부재
5c: 토너 회수 케이스
5d: 록킹 레버 샤프트(rocking lever shaft)
5e: 이동 부재
5f: 인장 스프링
5g: 스크류
θ: 접촉 각
101: 중간 전사 부재 클리닝 블레이드
102: 토너
103: 제지층

Claims (10)

1. 결착 수지;
   착색제; 및
   실리콘 오일로 처리된 외첨제
   를 포함하는 토너로서,
   실리콘 오일로 처리된 외첨제는 유리 실리콘 오일을 포함하고, 유리 실리콘 오일의 총량은 토너에 대해 0.2 질량% 내지 0.5 질량%이며,
   토너의 평균 원형도가 0.96 내지 1인 토너.
2. 제1항에 있어서, 외첨제는 BET 비표면적이 10 m²/g 내지 50 m²/g인 토너.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외첨제는 평균 1차 입경이 30 nm 내지 150 nm인 토너.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 외첨제는 실리카, 티타니아, 및 알루미나로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 토너.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 외첨제는 실리카인 토너.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 오일로 처리된 외첨제는 외첨제의 표면적에 대해 2 mg/m² 내지 10 mg/m²의 양으로 실리콘 오일을 포함하는 토너.
7. 잠상 담지 부재의 표면 상의 가시 화상을 중간 전사 부재에 전사하도록 구성된 1차 전사 수단;
   1차 전사 수단에 의한 가시 화상의 전사 후에 잠상 담지 부재의 표면에 잔존하는 토너를 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성된 잠상 담지 부재 토너 제거 수단;
   중간 전사 부재 상의 전사된 가시 화상을 기록 매체로 전사하도록 구성된 2차 전사 수단; 및
   2차 전사 수단에 의한 전사된 화상의 전사 후에 중간 전사 부재의 표면에 잔존하는 토너를 중간 전사 부재 클리닝 블레이드로 제거하도록 구성된 중간 전사 부재 토너 제거 수단
   을 포함하는 화상 형성 장치로서,
   토너는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 토너인 화상 형성 장치.
8. 제7항에 있어서, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드는 반발 탄성이 10% 내지 35%이고, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력 및 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ로 잠상 담지 부재와 접촉하며, 여기서 상기 접촉 각 θ는 잠상 담지 부재의 표면과 대향하는 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드의 단부면과, 잠상 담지 부재 클리닝 블레이드와 잠상 담지 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각인 화상 형성 장치.
9. 제7항에 있어서, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 반발 탄성이 10% 내지 35%이고, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드는 20 N/m 내지 50 N/m의 압력 및 70˚ 내지 82˚의 접촉 각 θ로 중간 전사 부재와 접촉하며, 여기서 상기 접촉 각 θ는 중간 전사 부재의 표면과 대향하는 중간 전사 부재 클리닝 블레이드의 단부면과, 중간 전사 부재 클리닝 블레이드와 중간 전사 부재의 표면이 만나는 접촉점에서 연장된 접선 사이에 형성되는 각인 화상 형성 장치.
10. 잠상 담지 부재; 및
    적어도 잠상 담지 부재 상에 형성된 잠상을 토너로 현상하도록 구성된 현상 수단으로서, 잠상 담지 부재와 일체화된 현상 수단
    을 포함하는 프로세스 카트리지로서,
    프로세스 카트리지는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되고,
    토너는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 토너인 프로세스 카트리지.

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