KR20140139597A - 입자의 제조방법, 토너, 현상제, 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료(pressure plastic material)를 함유하는 원재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키는 단계; 및 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함으로써 입자를 형성시키는 단계를 포함하는 입자의 제조 방법이 제공된다.

Description

입자의 제조방법, 토너, 현상제, 및 화상 형성 장치{METHOD FOR PRODUCING PARTICLES, TONER, DEVELOPER, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 입자의 제조 방법, 토너, 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래, 다양한 입자 형상의 제품이 그의 특성에 따라 수지를 가공하여 제조된다. 예를 들어, 수지 및 첨가제를 포함하는 조성물이 용융 및 혼련되고, 이어서 냉각, 고형화, 분쇄, 및 분급하는 것을 포함하는 입자의 일례로서 토너의 제조 방법이 개시된다(PTL 1 참조). 토너가 상술한 방법으로 제조되는 경우, 그러나, 분쇄에 의해 생성된 미세 분말은 토너 내에 혼합되고, 그러므로 대전성, 정착성, 및 내열 저장 안정성과 같은 토너의 기본 특성이 손상된다.

수지 등의 분쇄 없이 토너를 제조하기 위한 방법으로서, 착색 수지 용액을 유화 및 분산하기 위한 방법이 개시된다(PTL 2 참조). 이 방법에 따라, 폴리에스테르기재 수지, 착색제, 및 수불용성 유기 용매를 함유하는 착색 수지 용액이 수중에서 유화 및 분산되어 O/W 에멀션을 형성하고, 이어서, 유기 용매를 제거하여 착색 수지 입자를 형성하며, 그 후, 응집하여 토너 입자를 생성한다. 그러나, 토너가 이 방법으로 제조되는 경우, 유기 용매가 사용되기 때문에 환경에 큰 부담이 가해진다는 문제점이 있다.

유기 용매를 사용하지 않고 토너를 제조하는 방법으로서, 액체 이산화탄소를 사용한 방법이 개시된다(PTL 3 참조). 이 방법에 따라, 폴리에스테르의 수지 용융물 및 액체 이산화탄소는 정적 믹서에 의해 혼합되고, 수득된 혼합물은 대기압 하 20℃ 온도를 갖는 분위기로 정적 믹서의 엣지(edge)에 제공된 노즐로부터 배출되어, 압력 감소에 의해 혼합물이 팽창됨으로써, 토너가 생성된다.

PTL 1: 일본 특허(JP-B) 제2677685호 PTL 2: 일본 특허 출원 공개(JP-A) 제10-20552호 PTL 3: JP-B 제4113452호

수지 용융물 및 액체 이산화탄소의 혼합에 의해 수득된 혼합물인 용융물이 노즐로부터 분사되는 경우, 배출된 용융물은 신속하게 냉각된다. 그 결과, 용융물은 입자로 형성되기 전에 섬유상 상태 또는 응집 상태로 고형화되고, 이에 따라 입자의 수율은 섬유상 생성물의 형성 등으로 인하여 저하된다.

본 발명은 기술 분야에서 상술한 다양한 문제점을 해결하고 하기 목적을 달성하는 것을 목표로 한다. 본 발명의 목적은 용융물이 입자로 형성되기 전에 그 상태에서 고형화 되는 것을 방지하고, 입자의 수율을 개선하는 입자의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 수단은 하기와 같다:

제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료(pressure plastic material)를 함유하는 원재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키는 단계; 및

압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함으로써 입자를 형성시키는 단계를 포함하는 입자를 제조하는 방법.

상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 입자의 제조 방법에서, 용융물은 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사된다. 제2 압축성 유체가 질소를 함유하므로, 용융물이 분사될 때 압력의 변화에 따라 야기된 주울-톰슨(Joule-Thomson) 효과로 인한 온도의 감소가 억제된다. 그 결과, 입자로 형성되기 전에 분사된 용융물의 고형화는 억제될 수 있으며, 그러므로 입자의 수율이 개선될 수 있다.

본 발명은 기술 분야의 상술한 다양한 문제점을 해결할 수 있으며 용융물이 입자로 형성되기 전에 그 상태에서 고형화 되는 것을 방지하고, 입자의 수율을 개선하는 입자의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도(종축) 및 압력(횡축)간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 온도 및 압력 조건에 따라 변하는 물질의 상태를 나타내는 일반적인 상도(phase diagram)이다.
도 3은 압축성 유체를 한정하는 상도이다.
도 4는 입자 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 6은 입자 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.

(입자의 제조 방법)

본 발명의 입자의 제조 방법은 용융 단계, 및 입자 형성 단계를 포함하며 필요하다면 추가의 기타 단계를 더 포함할 수 있다.

<용융 단계>

용융 단계는 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 함유하는 원재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키는 것이다.

용융 단계에서, 가열에 의해 미리 가소화된 압력 가소성 재료는 바람직하게는 제1 압축성 유체와 접촉하게 된다.

<입자 형성 단계>

입자 형성 단계는 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사하는 것이다.

용융 단계에서, 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료는 바람직하게는 정적 믹서를 사용하지 않으면서 연속적으로 서로 접촉된다.

또한, 입자 제조 방법의 바람직한 실시양태는, 용융 단계에서 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료가 서로 연속적으로 접촉되며, 입자 형성 단계에서 용융물은 연속적으로 분사되어 입자가 연속적으로 형성된다.

본 명세서에서 "용융된(melted)" 또는 "용융(melting)"은 원재료를 압축성 유체와 접촉시켜 원재료가 팽윤으로 가소화 및 액화된 압력 가소성 재료와 같은 원재료의 상태를 의미한다는 것을 유의하여야 한다.

-원재료-

우선, 본 발명의 입자의 제조 방법에 사용하기 위한 압력 가소성 재료와 같은 원재료가 설명될 것이다. 원재료는 입자가 그로부터 제조되는 재료이며, 입자의 구성 성분이 될 재료를 의미한다.

원재료는 적어도 압력 가소성 재료를 함유하며, 기타 원재료를 더 함유할 수 있다.

--압력 가소성 재료--

압력 가소성 재료는 도 1을 참고로 하여 이후에 설명된다. 도 1은 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도(종축), 및 압력(횡축) 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 본 명세서에서, 압력 가소성 재료는 압력이 가해짐에 따라 그의 유리 전이 온도(Tg)가 감소되는 특징을 갖는 재료이다. 구체적으로, 압력 가소성 재료는 열을 가하지 않으면서 압력을 가하였을 때 가소화되는 재료이다. 예를 들어, 압력 가소성 재료를 압축성 유체와 접촉시킴으로써 압력 가소성 재료에 일단 압력이 가해지면, 압력 가소성 재료는 대기압에 의해 측정된 바와 같은 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도보다 낮은 온도에서 가소화된다.

도 1은 이산화탄소의 존재 하에 압력 가소성 재료의 예로서 폴리스티렌의 유리 전이 온도(종축) 및 압력(횡축)간의 관계를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 폴리스티렌의 유리 전이 온도 및 압력 간에 상관관계가 있으며, 그래프는 음의 기울기를 나타낸다. 폴리스티렌의 경우에서와 같이 가해진 압력에 대한 유리 전이 온도의 변화의 기울기가 음인 재료는 압력 가소성 재료이다.

기울기는 압력 가소성 재료의 타입, 조성, 및 분자량에 따라 변한다. 예를 들어, 압력 가소성 재료가 폴리스티렌일 때, 기울기는 -9℃/MPa이며; 압력 가소성 재료가 스티렌-아크릴 수지일 때, 기울기는 -9℃/MPa이고; 압력 가소성 재료가 비결정성 폴리에스테르 수지일 때, 기울기는 -8℃/MPa이며; 압력 가소성 재료가 결정성 폴리에스테르일 때, 기울기는 -2℃/MPa이고; 압력 가소성 재료가 폴리올 수지일 때, 기울기는 -8℃/MPa이며; 압력 가소성 재료가 우레탄 수지일 때, 기울기는 -7℃/MPa이고; 압력 가소성 재료가 폴리아릴레이트 수지일 때, 기울기는 -11℃/MPa이며; 및 압력 가소성 수지가 폴리카르보네이트 수지일 때, 기울기는 -10℃/MPa이다.

기울기는 하기 방식을 근거로 하여 결정될 수 있음을 유의하여야 한다. 구체적으로, 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도는 SETARAM Instrumentation사 제조의 고압 열량계 C-80를 사용하여 가해진 압력을 변화하면서 측정되며, 기울기는 측정 결과를 근거로 하여 결정된다. 상기 측정에서, 샘플은 고압 측정 셀에 놓고, 그 후 셀은 이산화탄소로 치환(purged)하고, 이어서 소정 압력으로 가압하여 샘플의 유리전이 온도를 측정한다. 또한, 기울기는 압력이 대기압(0.1 MPa)에서 10 MPa로 변할 때 유리 전이 온도의 변화를 근거로 결정될 수 있다.

압력 가소성 재료에 가해진 압력에 대한 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도의 변화의 기울기는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있지만, 바람직하게는 -1℃/MPa 이하, 더 바람직하게는 -5℃/MPa 이하, 및 더욱 더 바람직하게는 -10℃/MPa 이하이다. 기울기에 대한 하한은 없음을 유의하여야 한다. 기울기가 -1℃/MPa 초과일 때, 열을 가하지 않으면서 압력을 가하는 것으로 가소화가 충분하며, 이것은 낮은 점도의 용융물을 제조할 수 없으며, 따라서, 입자를 형성시키는 것은 어려울 수 있다. 더욱이, 30 MPa 이하의 압력에서 압력 가소성 재료의 점도는 바람직하게는 500 MPaㆍs 이하, 더 바람직하게는 20 MPaㆍs 이하이다. 압력 가소성 재료의 점도는 대기압 하에서 압력 가소성 재료의 융점 이하의 온도를 갖는 열을 가함으로써 30 MPa 이하의 압력에서 500 MPaㆍs 이하로 조정될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.

압력 가소성 재료는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 우레탄 수지, 폴리올 수지, 폴리아미드 수지, 에폭시 수지, 로진, 변성 로진, 테르펜 수지, 페놀 수지, 지방족 또는 지환족 탄화수소 수지, 방향족 석유 수지, 염소화 파라핀, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌을 포함한다. 이들 중, 폴리에스테르 수지는 입자가 토너 입자일 때, 토너의 바인더 수지로서 유용하다는 관점에서 바람직하다. 이들은 단독으로, 또는 조합으로 사용될 수 있다.

폴리에스테르 수지는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 변성 폴리에스테르, 미변성 폴리에스테르, 비결정성 폴리에스테르, 및 결정성 폴리에스테르를 포함한다.

폴리올 수지로서, 에폭시 골격을 갖는 폴리에테르 폴리올 수지가 사용되며, (i) 에폭시 수지, (ii) 2가 페놀 알킬렌 옥시드 부가물, 또는 그의 글리시딜 에테르, 및 (iii) 에폭시기와 반응성인 활성 수소를 갖는 화합물의 반응을 통해 수득된 폴리올 수지가 바람직하다.

비닐 수지는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택된다. 그의 예는: 스티렌 및 그의 치환 생성물의 중합체, 예컨대 폴리스티렌, 폴리(p-클로로스티렌), 및 폴리비닐 톨루엔; 스티렌 기재 공중합체, 예컨대 스티렌-p-클로로스티렌 공중합체, 스티렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌-메틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-부틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-옥틸 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-에틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-부틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-α-클로로메틸 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-비닐메틸케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴-인덴 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 및 스티렌-말레산 에스테르 공중합체; 및 단량체의 중합체(예컨대, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트,(메트)아크릴아미드, 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 비닐 이소부틸 에테르, 비닐 메틸 케톤, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 피리딘, 및 부타디엔), 2 이상의 이들 단량체를 포함하는 공중합체, 또는 그의 혼합물을 포함한다.

--기타 원재료--

본 발명의 방법에서, 상술한 압력 가소성 재료 이외에, 기타 원재료는 제조하고자 하는 입자의 원하는 특성 또는 가공성에 따라 조합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 의해 제조하고자 하는 입자가 토너인 경우, 토너를 위한 원재료(이하 "토너 원재료"로서 지칭될 수 있다)가 원재료로서 사용된다. 이 경우, 기타 원재료는, 예를 들어, 착색제, 계면활성제, 분산제, 이형제, 대전 제어제, 및 결정성 폴리에스테르를 포함한다.

---착색제---

착색제는 특별히 제한되는 것은 아니며 의도된 목적에 따라 공지의 염료 및 안료에서 적절하게 선택될 수 있다. 착색제의 양은 의도된 착색도에 따라 적절하게 선택되지만, 그러나 바람직하게는 압력 가소성 재료 100 질량부에 대하여 1 질량부 내지 50 질량부이다. 착색제는 단독, 또는 조합으로 사용될 수 있다.

안료의 예는 카본 블랙, 니트로신 염료, 철흑(iron black), 나프톨 옐로우 S, 한사 옐로우(Hansa Yellow)(10G, 5G, G), 카드뮴 옐로우, 황색 산화철, 황토(yellow ocher), 황납(chrome yellow), 티탄 옐로우, 폴리아조 옐로우, 오일 옐로우, 한사 옐로우(GR, A, RN, R), 피그먼트 옐로우 L, 벤지딘 옐로우(G, GR), 퍼머넌트 옐로우(NCG), 발칸 패스트 옐로우(Vulcan Fast Yellow)(5G, R), 타르트라진 레이크, 퀴놀린 옐로우 레이크, 안트라센 옐로우 BGL, 이소인돌리논 옐로우, 콜커타르(colcothar), 산화 적연, 연단(lead red), 카드뮴 레드, 카드뮴 머큐리 레드, 안티몬 레드, 퍼머넌트 레드 4R, 파라 레드, 피셔 레드, 파라클로로오르토니트로아닐린 레드, 리톨 패스트 스칼렛 G, 브릴리언트 패스트 스칼렛, 브릴리언트 카민 BS, 퍼머넌트 레드(F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), 패스트 스칼렛 VD, 발칸 패스트 루빈 B, 브릴리언트 스칼렛 G, 리톨 루빈 GX, 퍼머넌트 레드 F5R, 브릴리언트 카민 6B, 피그먼트 스칼렛(3B), 보르도(5B), 톨루이딘 마룬, 퍼머넌트 보르도 F2K, 헬리오 보르도 BL, 보르도 10B, 본 마룬 라이트(BON maroon light), 본 마룬 미디엄, 에오신 레이크, 로다민 레이크 B, 로다민 레이크 Y, 알리자린 레이크, 티오인디고 레드 B, 티오인디고 마룬, 오일 레드, 퀴나크리돈 레드, 피라졸론 레드, 폴리아조 레드, 크롬 버밀리돈, 벤지딘 오렌지, 페리논 오렌지, 오일 오렌지, 코발트 블루, 세룰 리안 블루, 알칼리 블루 레이크, 피코크 블루 레이크, 빅토리아 블루 레이크, 무금속 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 블루, 패스트 스카이 블루, 인단트렌 블루(RS, BC), 인디고, 군청(ultramarine blue), 감청(iron blue), 안트라퀴논 블루, 패스트 바이올렛 B, 메틸바이올렛 레이크, 코발트 퍼플, 망간 바이올렛, 디옥산 바이올렛, 안트라퀴논 바이올렛, 크롬 그린, 징크 그린, 산화 크롬, 비리디안 그린, 에메랄드 그린, 피그멘트 그린 B, 나프톨 그린 B, 그린 골드, 애시드 그린 레이크(acid green lake), 말라카이트 그린 레이크, 프탈로시아닌 그린, 안트라퀴논 그린, 산화 티탄, 아연화(zinc flower), 리토폰 등을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.

염료의 예는 C.I. 솔벤트 옐로우(SOLVENT YELLOW)(6, 9, 17, 31, 35, 100, 102, 103, 105), C.I. 솔벤트 오렌지(2, 7, 13, 14, 66), C.I. 솔벤트 레드(5, 16, 17, 18, 19, 22, 23, 143, 145, 146, 149, 150, 151, 157, 158), C.I. 솔벤트 바이올렛(31, 32, 33, 37), C.I. 솔벤트 블루(22, 63, 78, 83 내지 86, 191, 194, 195, 104), C.I. 솔벤트 그린(24, 25), 및 C. I. 솔벤트 브라운(3, 9)을 포함한다. 또한, 염료의 시판품의 예는 하기를 포함한다: 아이젠 SOT 염료 예컨대 옐로우-1, 3, 4, 오렌지-1, 2, 3, 스칼렛-1, 레드-1, 2, 3, 브라운-2, 블루-1,2, 바이올렛-1, 그린-1, 2, 3, 및 블랙-1, 4, 6, 8(Hodogaya Chemical Co., Ltd. 제조); 수단 염료 예를 들어 옐로우-146, 150, 오렌지-220, 레드-290, 380, 460, 및 블루-670(BASF 제조); 다이아레신 옐로우-3G, F, H2G, HG, HC, HL, 다이아레신 오렌지-HS, G, 다이아레신 레드-GG, S, HS, A, K, H5B, 다이아레신 바이올렛-D, 다이아레신 블루-J, G, N, K, P, H3G, 4G, 다이아레신 그린-C, 및 다이아레신 브라운-A(Mitsubishi Chemical Industries. Ltd. 제조); 오일 컬러 옐로우-3G, GG-S, #105, 오일 컬러 오렌지-PS, PR, #201, 오일 칼라 스칼렛-#308, 오일 칼라 레드-5B, 오일 칼라 브라운-GR, #416, 오일 칼라 그린-BG, #502, 오일 칼라 블루-BOS, IIN, 및 오일 칼라 블랙-HBB, #803, EB, EX(Orient Chemical Industries, Ltd. 제조); 스미플라스트 블루-GP, OR, 스미플라스트 레드-FB, 3B, 및 스미플라스트 옐로우 FL7G, GC(Sumitomo Chemical Co., Ltd. 제조); 및 카야론 폴리에스테르 블랙 EX-SF300, 카야셋 레드-B, 및 카야셋 블루-A-2R(Nippon Kayaku Co., Ltd 제조)를 포함한다.

---계면활성제---

본 발명의 방법에 의해 제조된 입자가 토너인 경우, 원재료는 바람직하게는 계면활성제를 함유한다. 계면활성제는 그의 분자 내에 압축성 유체에 대하여 친화성을 갖는 부분, 및 토너에 대한 친화성을 갖는 부분을 함유하는 한 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택된다.

제1 압축성 유체가 이산화탄소의 경우, 계면활성제는 바람직하게는 플루오로계면활성제, 실리콘 계면활성제, 또는 이산화탄소에 친화성을 갖는 기를 포함하는 화합물, 예를 들어 벌키 작용기(예컨대, 카르보닐기, 단쇄 탄화수소기, 및 프로필렌 옥시드기)를 갖는 화합물이다. 이들 중, 플루오로계면활성제, 실리콘 계면활성제, 카르보닐기 함유 화합물, 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG)기 함유 화합물이 바람직하다. 이들 계면활성제는 올리고머 또는 중합체일 수 있다.

플루오로계면활성제로서, C1-C30 퍼플루오로알킬기를 갖는 화합물이 바람직하게 사용된다. 이들 중, 고분자량 플루오로계면활성제가 토너에 함유되어 우수한 표면 활성 특성과 우수한 대전성 및 내구성을 가지므로 바람직하다. 본원에서, 플루오로계면활성제 구조 단위의 예는 하기 식 (1-1) 및 (1-2)로 표시된다.

(1-1)

(1-2)

식 (1-1) 및 (1-2)에서, R₁은 수소 원자 또는 C1-C4 저급 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, 및 tert-부틸기이다)이다.

식 (1-1)에서, R₂는 알킬렌기(예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프렌기, 2-히드록시프로필렌기, 부틸렌기, 및 2-히드록시부틸렌기)이다.

식 (1-1) 및 (1-2)에서, Rf는 C1-C30 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기이다.

이들 중, 바람직한 실시양태는 R₁이 수소 원자 또는 메틸기이고, R₂가 메틸렌기 또는 에틸렌기이며, Rf가 C7-C10 퍼플루오로알킬기인 플루오로계면활성제이다. 식 (1-1) 및 (1-2)의 각각의 복수의 구조단위는 서로 결합하여 올리고머 또는 중합체를 형성한다는 것을 유의하여야 한다. 입자(토너)와의 친화성의 관점에서, 단독중합체, 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체가 형성될 수 있다. 각각의 올리고머 또는 중합체의 말단은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 수소 원자이다.

실리콘 계면활성제는 실록산 결합을 갖는 화합물인 한 특별히 제한되는 것은 아니며, 저분자량 화합물 또는 고분자량 화합물일 수 있다. 이들 중, 하기 구조식 (2)로 표시되는 폴리디메틸실록산(PDMS)기를 갖는 화합물이 바람직하다. 실리콘 계면활성제는 토너와의 친화성의 관점에서 단독중합체, 블록 공중합체, 또는 랜덤 공중합체일 수 있음을 유의하여야 한다.

(2)

식 (2)에서, R_1"는 수소 원자, 또는 C1-C4 저급 알킬기이며; n은 반복하기 위한 수를 나타내며; 및 R_2"는 수소 원자, 히드록시기, 또는 C1-C10 알킬기이다.

카르보닐기 함유 화합물은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 지방족 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 및 아크릴산 수지를 포함한다.

폴리에틸렌 글리콜(PEG)기 함유 화합물은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 PEG기 함유 폴리아크릴레이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 수지를 포함한다.

이들 계면활성제는 비닐 단량체(예컨대, Rf기 함유 비닐 단량체, PDMS기 함유 비닐 단량체, PEG기 함유 비닐 단량체)의 중합을 통해 또는 이들 비닐 단량체와 또 다른 비닐 단량체의 공중합을 통해 수득될 수 있다. 비닐 단량체의 예는 스티렌 단량체, 아크릴레이트 단량체, 및 메타크릴레이트 단량체를 포함한다. 이들 비닐 단량체는 시중에서 용이하게 구할 수 있으며, 비닐 단량체는 의도된 목적에 따라 이들 시판품으로부터 적절하게 선택된다. 더욱이, 계면활성제로서, Rf기, PDMS기, 또는 PEG기가 올리고머 또는 중합체의 주쇄를 형성하며, 및 COOH기, OH기, 아미노기, 또는 피롤리돈 골격이 그의 측쇄에 도입된 화합물이 사용될 수 있다.

불소기 함유 계면활성제는 HCFC225와 같이 불소 기재 용매 내에서 불소 기재 비닐 단량체를 중합하여 합성된다. 더욱이, 환경 부담을 감소시키기 위하여, 불소기 함유 계면활성제가 HCFC225 대신에 용매로서 초임계 이산화탄소를 사용하여 불소 기재 비닐 단량체의 중합에 의해 합성될 수 있다. 퍼플루오로알킬기를 갖는 화합물과 유사한 구조를 갖는 다양한 원재료가 시판되며(AZmax Corporation사의 카탈로그 참조), 다양한 계면활성제가 이들 시판품을 사용하여 수득될 수 있음을 유의하여야 한다. 구체적으로, "Handbook of fluororesin"(Takaomi Satokawa 편집, Nikkan Kogyo Shimbun Ltd. 발행) pp. 730 내지 732에 기술된 방법이 사용될 수 있다.

더욱이, 실리콘 계면활성제는 계면활성제의 원재료인 비닐 중합성 단량체를 통해 수득될 수 있다. 이 경우, 초임계 유체(바람직하게는 초임계 이산화탄소)가 용매로서 사용될 수 있다. 더욱이, 각기 폴리디메틸실록산과 유사한 구조를 갖는 다양한 화합물이 시판되며(예를 들어, AZmax Corporation사의 카탈로그 참조), 및 실리콘 계면활성제는 이들 시판품을 사용하여 수득될 수 있다. 특히, 규소 함유 화합물(상품명: MONASIL-PCA, Croda Japan K.K.사 제조)은 우수한 입자 형성 특성을 나타낸다.

토너 원재료 내의 계면활성제의 양은 바람직하게는 0.01 질량% 내지 30 질량%, 더 바람직하게는 0.1 질량% 내지 20 질량%이다.

---분산제---

분산제는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 유기 입자 및 무기 입자를 포함한다. 이들 중, 아크릴 변성 무기 입자, 실리콘 변성 무기 입자, 불소 변성 무기 입자, 불소 함유 유기 입자, 및 실리콘 유기 입자가 바람직하다. 특히 아크릴 변성 무기 입자가 바람직하다. 이들 분산제는 압축성 유체 내에서 용해될 수 있는 분산제로부터 선택되는 것이 바람직하다.

유기 입자의 예는 초임계 유체 내에서 불용성인 아크릴 입자의 실리콘 변성 생성물, 및 초임계 유체 내에서 불용성인 아크릴 입자의 불소 변성 생성물을 포함한다. 무기 입자의 예는: 다가금속 인산염, 예컨대 인산 칼슘, 인산 마그네슘, 인산 알루미늄, 및 인산 아연; 탄산염, 예컨대 탄산 칼슘, 및 탄산 마그네슘; 무기염 예컨대 메타규산 칼슘, 황산 칼슘, 황산 바륨; 및 무기산화물 예컨대 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 실리카, 산화티탄, 벤토나이트, 및 알루미나를 포함한다. 이들 중, 실리카가 바람직하다.

아크릴 변성 무기 입자의 예는 각각의 무기 입자의 표면 상에 존재하는 OH 잔기가 불소 원자를 함유하는 실란 커플링제로 개질된 무기입자를 포함한다. 하기의 반응식은 3-(트리메톡시실)프로필 메타크릴레이트를 사용하여 표면 개질이 수행된 실리카의 예를 나타낸다.

[반응식 2]

[반응식 3]

상술한 방법에 의해 수득된 아크릴 변성 실리카는 그의 Si 부분에서 초임계 이산화탄소와 높은 친화성을 가지며, 그의 아크릴레이트 부분에서 토너와 높은 친화성을 갖는다. 실리카는, 목적이 동일하다면, 상기 반응식을 사용하지 않으면서 기타 방법으로 표면 개질이 수행될 수 있음을 유의하여야 한다. 불소 원자를 함유하는 실란 커플링제의 구체적인 예는 하기에 나열된다:

(4-1) CF₃(CH₂)₂SiCl₃

(4-2) CF₃(CF₂)₅SiCl₃

(4-3) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃

(4-4) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃

(4-5) CF₃(CF₂)₇CH₂CH₂Si(OCH₃)₃

(4-6) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)Cl₂

(4-7) CF₃(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(4-8) CF₃(CH₂)₂Si(CH₃)(OCH₃)₂

(4-9) CF₃(CF₂)₃(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(4-10) CF₃(CF₂)₅CONH(CH₂)₂Si(OC₂H₅)₃

(4-11) CF₃(CF₂)₄COO(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(4-12) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(4-13) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)(OCH₃)₂

(4-14) CF₃(CF₂)₇SO₂NH(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃

(4-15) CF₃(CF₂)₈(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

토너 원재료 내의 분산제의 양은 바람직하게는 0.1 질량% 내지 30 질량%, 더 바람직하게는 0.2 질량% 내지 20 질량%이다. 분산제는 단독으로 사용되는 것이 바람직하지만, 분산제는 토너 입자 직경의 제어, 또는 토너의 대전성을 적절하게 조정하는 목적을 위하여 또 다른 계면활성제와 조합으로 사용될 수 있다.

---이형제---

이형제는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 왁스를 포함한다. 왁스의 예는 저분자량 폴리올레핀 왁스, 합성 탄화수소 왁스, 천연 왁스, 석유 왁스, 고급 지방산 및 그의 금속염, 고급 지방산 아미드, 및 그의 다양한 변성 왁스를 포함한다. 이들은 단독으로, 또는 조합으로 사용될 수 있다.

저분자량 폴리올레핀 왁스의 예는 저분자량 폴리에틸렌 왁스 및 저분자량 폴리프로필렌 왁스를 포함한다. 합성 탄화수소 왁스의 예는 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsh) 왁스를 포함한다. 천연 왁스의 예는 밀랍(bee wax), 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스, 라이스 왁스 및 몬탄 왁스를 포함한다. 석유 왁스의 예는 파라핀 왁스 및 미세결정성 왁스를 포함한다. 고급 지방산 및 그의 금속염의 예는 스테아르산, 팔미트산, 미리스트산, 스테아르산 아연, 및 스테아르산 칼슘을 포함한다.

이형제의 융점은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 40℃ 내지 160℃, 더 바람직하게는 50℃ 내지 120℃, 및 더욱 더 바람직하게는 60℃ 내지 90℃이다. 이형제의 융점이 40℃ 미만일 때, 왁스는 토너의 내열 저장 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 이형제의 융점이 160℃ 초과일 때, 저온 정착 공정 동안 콜드 오프셋(cold offset)이 발생하기 쉽고, 정착 장치 주위에서 종이 시이트는 그 자체가 권취(wind)될 수 있다. 콜드 오프셋은, 토너가 용지와의 계면에서 충분히 용융되지 않았기 때문에, 토너 화상의 부분이 열 정착 시스템에서 정전기력에 의해 제거되는 현상임을 유의하여야 한다. 이것은 또한 저온 오프셋이라고도 지칭된다.

이형제의 양은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 100질량부의 압력 가소성 재료에 대하여 바람직하게는 1 질량부 내지 20 질량부, 더 바람직하게는 3 질량부 내지 15 질량부이다. 이형제의 양이 1 질량부 미만인 경우, 이형제의 효과는 충분히 나타나지 않을 수 있다. 그의 양이 20 질량부 초과인 경우, 토너의 내열 저장 안정성은 손상될 수 있다.

--- 대전 제어제---

대전 제어제는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 유색 재료가 토너의 의도된 색상에 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문에, 바람직하게는 무색 재료 또는 백색에 근접한 색상을 갖는 재료이다. 대전 제어제의 예는 니트로신 염료, 트리페닐메탄 염료, 크롬 함유 금속 착물 염료, 몰리브덴산 킬레이트 안료, 로다민 염료, 알콕시 아민, 사급 암모늄염(불소 변성 사급 암모늄염 포함), 알킬아미드, 인 또는 그의 화합물, 텅스텐 또는 그의 화합물, 불소 함유 계면활성제, 살리실산의 금속염, 및 살리실산 유도체의 금속염을 포함한다. 그중에서, 살리실산의 금속염 및 살리실산 유도체의 금속염이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 금속염에 사용된 금속은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 알루미늄, 아연, 티탄, 스트론튬, 붕소, 규소, 니켈, 철, 크롬, 및 지르코늄을 포함한다.

대전 제어제의 시판품의 예는: 사급 암모늄염 BONTRON P-51, 옥시나프토산 금속 착물 E-82, 살리실산 금속 착물 E-84, 페놀 축합물 E-89(Orient Chemical Industries Ltd.사 제조); 사급 암모늄염의 몰리브덴 착물 TP-302 및 TP-415, 및 살리실산의 금속 착물 TN-105(Hodogaya Chemical Co., Ltd.사 제조); 사급 암모늄염 카피 차아지 PSY VP2038, 트리페닐메탄 유도체 카피 블루 PR, 사급 암모늄염 카피 차아지 NEG VP2036, 카피 차아지 NX VP434(Hochst사 제조); LRA-901, 붕소 착물 LR-147(Japan Carlit Co., Ltd.사 제조); 퀴나크리돈; 아조 안료; 및 술폰산기, 카르복실기, 또는 사급 암모늄염기를 갖는 고분자량 화합물을 포함한다.

대전 제어제의 양은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 압력 가소성 재료 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0.5 질량부 내지 5 질량부, 더 바람직하게는 1 질량부 내지 3 질량부이다. 그의 양이 0.5 질량부 미만인 경우, 토너의 대전성은 손상될 수 있다. 그의 양이 5 질량부 초과인 경우, 토너의 전하는 상당히 증가하고, 주로 사용된 대전 제어제의 효과는 감소한다. 따라서, 토너 및 현상 롤러간의 정전기력은 증가하며, 이것은 현상제의 낮은 유동성, 또는 낮은 화상 밀도를 야기할 수 있다.

---결정성 폴리에스테르---

결정성 폴리에스테르는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 수득한 토너의 우수한 저온 정착성의 관점에서 저분자량 및 분자량이 샤프한 결정성 폴리에스테르가 바람직하다. 1,000 내지 30,000의 중량 분자량(Mw), 500 내지 6,000의 수 평균 분자량(Mn), 및 2 내지 8의 Mw/Mn을 갖는, 피이크 폭이 1.5 이하이고, 횡축이 log(M)이며 종축이 질량%인 GPC로 측정된 바의 o-디클로로벤젠 가용성 성분의 분자량 M 분포 곡선에서 3.5 내지 4.0 범위의 피이크를 갖는 결정성 폴리에스테르가 더 바람직하다.

결정성 폴리에스테르의 융점 및 F1/2 온도는 내열 저장 안정성이 손상되지 않는 한 가능한 낮은 것이 바람직하며, DSC 흡열 피이크 온도가 50℃ 내지 150℃인 것이 더 바람직하다. F1/2 온도는 하기와 같이 측정된다. 1 cm² 체적의 샘플을 용융시키고, 고가식 유동 테스터 CFT-500(Shimadzu Corporation사 제조)를 사용하여 하기 조건하에 유동시킨다: 다이 직경: 1 mm; 가해진 압력: 10 kg/cm²; 및 가열 속도: 3℃/분. 그 후, 유동 개시점에서 유동 종말점까지 샘플의 1/2 양이 유동한 것으로 간주되는 온도는 샘플의 F1/2 온도로서 정의된다. 융점 및 F1/2 온도가 50℃ 미만인 경우, 내열 저장 안정성이 저하될 수 있으며, 심지어 현상 장치의 내부 온도에서 블로킹이 쉽게 발생할 수 있다. 융점 및 F1/2 온도가 150℃ 초과인 경우, 최소 정착 온도가 높아지기 때문에, 충분한 저온 온도 정착성이 수득되지 않을 수 있다.

결정성 폴리에스테르의 산가는 종이 및 수지간의 친화성, 및 수득한 토너의 저온 정착성의 관점에서 바람직하게는 5 mg KOH/g 이상, 및 더 바람직하게는 10 mg KOH/g 이상이다. 더욱이, 결정성 폴리에스테르의 산가는 토너의 핫 오프셋 내성(hot offset resistance)의 관점에서 바람직하게는 45 mg KOH/g 이하이다. 결정성 폴리에스테르의 히드록시 값은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 수득한 토너의 저온 정착성 및 대전성의 관점에서 바람직하게는 0 mg KOH/g 내지 50 mg KOH/g, 더 바람직하게는 5 mg KOH/g 내지 50 mg KOH/g이다.

결정성 폴리에스테르의 양은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 압력 가소성 재료 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0 질량부 내지 900 질량부, 더 바람직하게는 0.5 질량부 내지 500 질량부, 더욱 더 바람직하게는 1 질량부 내지 100 질량부이다. 그의 양이 1 질량부 미만인 경우, 토너의 저온 정착성은 달성되지 않을 수 있다. 그의 양이 900 질량부 초과인 경우, 토너의 핫 오프셋 내성이 손상될 수 있다.

--- 기타 성분---

토너 원재료로서 압력 가소성 재료와 조합으로 사용된 기타 성분의 예는, 상기 이외에, 유동성 향상제, 및 클리닝성 향상제를 포함한다. 유동성 향상제는 이 제제로의 표면 처리를 통해 토너의 소수성을 향상시키는 제제이며, 심지어 고습도 환경하에서도 토너의 유동성 또는 대전성의 저하를 방지할 수 있는 제제이다. 유동성 향상제의 예는 실란 커플링제, 실릴화제, 플루오르화 알킬기를 갖는 실란 커플링제, 유기티타네이트 커플링제, 알루미늄 기재 커플링제, 실리콘 오일, 및 변성 실리콘 오일을 포함한다.

클리닝성 향상제는 전사 후 감광체 또는 일차 전사 매체 상에 잔존하는 현상제를 제거하기 위해 토너 원자료에 첨가되는 제제이다. 클리닝성 향상제의 예는: 지방산(예컨대 스테아르산) 금속염, 예컨대 스테아르산 아연, 및 스테아르산 칼슘; 및 솝-프리(soap-free) 에멀션 중합에 의해 제조된 중합체 입자, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 입자, 및 폴리스티렌 입자를 포함한다. 중합체 입자로서 비교적 입자 크기 분포가 좁은 중합체 입자가 바람직하며, 0.01 μm 내지 1 μm의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합체 입자가 더 바람직하다.

-압축성 유체-

다음, 본 발명의 입자의 제조 방법에 사용하기 위한 압축성 유체는 도 2 및 도 3을 참고로 하여 설명될 것이다. 도 2는 온도 및 압력에 따른 물질의 상태를 나타내는 상도이다. 도 3은 압축성 유체를 한정하는 상도이다. 압축성 유체는 질량 이동 및 열 이동이 신속하고, 점도가 낮은 특징을 가지며, 온도 및 압력 변화에 의해 유전율, 용해도 파라미터, 자유 체적 등이 연속적으로 크게 변할 수 있다. 압축성 유체는 유기 용매와 비교하여 극단적으로 작은 표면 장력을 가지므로, 압축성 유체는 미소한 기복(표면)을 따라 압축성 유체로 표면을 습윤시킬 수 있다. 더욱이, 압축성 유체는 압력을 상압으로 복귀시켜 토너와 같은 제품으로부터 분리될 수 있으며, 그러므로 압축성 유체는 재순환될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 입자의 제조 방법은 물 또는 유기 용매를 사용하는 제조와 비교하여 제조로 인한 환경 부담을 감소시킬 수 있다.

본 명세서에서, "압축성 유체(compressive fluid)"는 도 2의 상도 중 도 3의 영역 (1), (2) 및 (3) 중 어느 하나에 존재하는 물질을 의미한다. 이러한 영역에서, 물질은 밀도가 매우 높으며, 상온 및 상압에서 나타내는 것과는 상이한 거동을 나타내는 것으로 공지된다. 특히, 영역 (1)에 존재하는 물질은 초임계 유체이다. 초임계 유체는 기체 및 액체가 공존할 수 있는 한계점인 상응하는 임계점을 초과하는 온도 및 압력에서 비응축성 고밀도 유체로서 존재하는 유체이다. 또한, 초임계 유체는 심지어 압축되었을 때도 응축하지 않으며, 임계 온도 이상 및 임계 압력 이상에서 존재한다. 또한, 영역 (2)에 존재하는 물질은 액체이지만, 본 발명에서, 상온(25℃) 및 상압(1 atm)에서 기체로서 존재하는 물질을 압축하여 수득된 액화가스이다. 또한, 영역 (3)에 존재하는 물질은 기체이지만, 본 발명에서, 압력이 1/2 Pc 이상인 고압 가스이다.

압축성 유체로서 사용할 수 있는 물질은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되며, 그의 예는 일산화탄소, 이산화탄소, 일산화질소, 질소, 공기, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 메탄, 에탄, 프로판, 2,3-디메틸 부탄, 에틸렌, 암모니아, n-부탄, 이소부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 및 클로로트리플루오로메탄을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에서, 제1 압축성 유체는 압력 가소성 재료를 용융시킬 수 있는 한 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이산화탄소가 초임계 상태를 용이하게 형성할 수 있고, 불연성이며 높은 안정성을 가지고 있고, 및 토너의 제조에서 소수성 표면을 갖는 토너의 제조에 기여하기 때문에 이산화탄소가 바람직하다.

본 발명의 방법에서, 제2 압축성 유체는 800K 이하의 최고 역전 온도를 갖는 물질이다. 제2 압축성 유체로서, 질소를 함유하는 압축성 유체가 적당하게 사용된다. "질소를 함유하는"은 질소 분자를 함유하는 것을 의미하며, 따라서, 공기도 또한 "질소를 함유하는" 것으로 말할 수 있음을 유의하여야 한다. 질소는 620K의 최고 역전 온도를 가지며, 이산화탄소(최고 역전 온도: 1,500K)와 같은 물질과 비교하여 낮은 최고 역전 온도를 갖는다. 그러므로, 질소의 압력이 감소될 때 주울-톰슨 효과로 인한 온도의 저하는 이산화탄소의 압력이 감소되는 경우와 비교하여 작다. 제2 압축성 유체의 최고 역전 온도가 이산화탄소의 경우에서 처럼 매우 높을 때, 주울-톰슨 효과로 인한 냉각은 용융물이 분사될 때 과잉이 된다. 그러므로, 용융물은 용융물이 입자로 형성되기 전에 고형화된다. 그 결과, 섬유상 또는 합착 생성물이 최종 생성물에 포함될 수 있다. 더 나아가, 냉각이 과도한 경우, 용융물은 용융물을 분사하기 위해 사용되는 노즐 내에서 고형화될 수 있으며, 따라서 장기간에 걸쳐 좁은 입자 크기 분포의 작은 입자 직경을 갖는 입자를 제조할 수 없을 수 있다.

더 나아가, 본 발명에서, 압축성 유체는 또한 엔트레이너(조용매)와 함께 사용될 수 있다. 엔트레이너의 예는: 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 및 프로판올; 케톤, 예컨대 아세톤, 및 메틸 에틸 케톤; 및 유기 용매, 예컨대 톨루엔, 에틸 아세테이트, 및 테트라히드로푸란을 포함한다.

더욱이, 본 발명의 입자의 제조 방법에 의해 제조된 입자가 토너인 경우, 또 다른 유체가 압축성 유체와 조합으로 사용될 수 있다. 또 다른 유체에 대하여, 토너 조성물의 용해도를 용이하게 제어할 수 있는 유체가 바람직하다. 그의 구체적인 예는 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 및 에틸렌을 포함한다.

[제1 실시양태]

[입자 제조 장치]

본 실시양태의 입자의 제조 방법에서 적당하게 사용된 입자 제조 장치는 도 4를 참고로 하여 설명될 것이다. 도 4는 입자 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도이다. 입자 제조 장치(1)는 초 고압 파이프(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f)와 연결되어 제1 경로를 구성하는 봄베(11), 펌프(12a), 밸브(13a), 고압 셀(14), 펌프(12b), 및 밸브(13b)을 포함한다. 더욱이, 입자 제조 장치(1)는 초 고압 파이프(30g, 30h, 30i)와 연결되어 제2 경로를 구성하는 봄베(21), 펌프(22), 및 밸브(23), 및 초 고압 파이프(30i) 내부를 가열하도록 구성된 히터(26)을 포함한다. 입자 제조 장치(1)는 제1 경로 파이프(30f)의 엣지 및 제2 경로 파이프(30i)의 엣지에 한 말단이 연결된 블렌딩 장치(31), 및 블렌딩 장치(31)의 다른 말단에 연결된 노즐(32)을 추가로 포함한다.

제1 경로 상에 제공된 봄베(11)는 제1 압축성 유체를 저장 및 공급하기 위한 내압 용기이다. 봄베(11)는 고압 셀(14)에 공급되는 과정 동안, 또는 고압 셀(14) 내에서 가열 또는 가압시 압축성 유체가 될 기체 또는 고체를 저장할 수 있다. 이 경우, 봄베(11) 내에 저장된 기체 또는 고체는 가열 또는 가압에 의해 고압 셀(14) 내에서 도 3의 상도의 (1),(2) 또는(3)의 상태로 전환된다. 펌프(12a)는 봄베(11)에서 저장된 압축성 유체를 제1 경로 상에 제공된 고압 셀(14)로 전송하기 위한 장치이다. 밸브(13a)는 펌프(12a) 및 고압 셀(14) 사이의 경로를 개폐하여 압축성 유체의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다.

고압 셀(14)은 온도조절기가 장착되어 있고, 밸브(13a)를 통해 공급된 압축성 유체와 고압 셀(14)내에 미리 로딩된 압력 가소성 재료를 소정 온도 이하에서 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키도록 구성된 장치이다. 배압 밸브(14a)는 고압 셀(14)에 제공되며, 고압 셀(14)의 내부 압력은 배압 밸브(14a)를 개폐하여 제어될 수 있다. 또한, 교반기가 고압 셀(14)에 제공되며, 압축성 유체 및 압력 가소성 재료는 교반기를 사용하여 교반에 의해 혼합될 수 있다.

펌프(12b)는 고압 셀(14) 내의 용융물을 블렌딩 장치(31)로 전송하기 위한 장치이다. 밸브(13b)는 펌프(12b) 및 블렌딩 장치(31) 사이의 경로를 개폐하여 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다. 본 실시예에서, 입자 제조 장치(1)는 고압 셀(14) 내에서 용융물을 직접적으로 분사하지는 않지만, 초 고압 파이프(30d, 30e, 30f)를 통한 용융물의 통과 후 노즐(32)로부터 용융물을 분사한다. 그 결과, 고압 셀(14) 내에서 압력 가소성 재료와 혼합된 압축성 유체는 압력 가소성 재료 내에서 충분히 확산되고, 그 결과 가공성이 향상된다.

입자 제조 장치(1)의 봄베(21)는 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 저장 및 공급하기 위한 내압 용기이다. 봄베(21)는 블렌딩 장치(31)에 기체 또는 고체를 공급하는 과정에서 가열 또는 가압에 의해 압축성 유체로 전환될 기체 또는 고체를 그 안에서 저장할 수 있다. 이 경우, 봄베(21) 내에 저장된 기체 또는 고체는 블렌딩 장치(31) 내에서 도 3의 상도의 (1), (2), 또는 (3)의 상태로 전환된다.

펌프(22)는 봄베(21) 내에 저장된 제2 압축성 유체를 블렌딩 장치(31)로 전송하기 위한 장치이다. 밸브(23)는 펌프(22) 및 블렌딩 장치(31) 사이의 경로를 개폐하여 제2 압축성 유체의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다.

히터(26)는 초 고압 파이프(30i)를 통과하는 압축성 유체를 가열하기 위한 장치이다. 히터(26)에 의해 가열된 압축성 유체는 주울-톰슨 효과로 인하여 히터(26)의 출구에서 냉각될 것이며, 따라서 압축성 유체는 바람직하게는 충분히 가열되어 도 3의 상도의 초임계 상태(1)로 있는 것임을 유의하여야 한다.

입자 제조 장치(1)의 블렌딩 장치(31)는 제1 경로로부터 공급된 용융물 및 제2 경로로부터 공급된 제2 압축성 유체를 혼합하기 위한 장치이다. 또한, 블렌딩 장치(31)의 다른 말단은 노즐(32)로 연결된다. 본 실시양태에서, 블렌딩 장치(31)는 압축성 유체 및 압력 가소성 재료를 균질 혼합하기 위한 난류 혼합 시스템을 갖는다. 블렌딩 장치(31)의 구체적인 예는 종래의 T-자형 커플링, 스월류(swirl flow)를 적극적으로 이용하는 스월 믹서, 및 두 유체가 혼합부에서 충돌하도록 하는 중심 충돌 믹서를 포함한다.

PTL 3(JP-B 제4113452호)에서 개시된 것과 같은 정적 믹서를 사용하여 수지 용융물 및 압축성 유체와 같은 각기 상이한 점도를 갖는 유체를 혼합하는 경우, 두 유체를 함께 균질 혼합하는 것은 종종 곤란하다. 정적 믹서는 관상 하우징 내에 혼합 부재(부재)를 갖는다. 이 부재는 가동부를 갖지 않지만, 관 축 부근에 축 방향으로 배열된 복수의 배플 판(baffle plate)을 갖는다. 정적 믹서가 사용된 경우, 관 내의 부재는 유체가 관상 하우징을 통해 이동하는 과정에서 분할, 전환, 및 반전 작용으로 유체를 혼합한다. 또한, 정적 믹서의 또 다른 타입으로서, 각기 다각형 셀을 포함하는 허니컴 형상(honeycomb-shaped) 판이 형성된 다수의 부재가 함께 배열된 정적 믹서가 공지되어 있다. 이러한 정적 믹서에서, 유체가 관의 중심부 내의 셀을 통해 관의 외측부 내의 셀로, 및 관의 외측부 내의 셀을 통해 관의 중심부 내의 셀로 순차적으로 이동함으로서, 분할, 전환, 및 반전의 작용을 받아 유체가 혼합된다.

수지와 같은 고점성 유체, 및 압축성 유체와 같은 저점성 유체가 상술한 정적 믹서 중 임의를 통과할 때, 저점성 유체는 부재로부터 혼합 작용을 받지 않으면서 관내 부재와 관 하우징 사이의 공간을 통해 통과하며, 그러므로 이들 유체는 균질 혼합될 수 없다. 이러한 혼합 불량에 대한 대책으로서, 보다 복잡한 부재 구조를 디자인하는 방법, 또는 믹서 길이를 증가시키는 방법이 고려된다. 그러나 이들 대책은 저점성 유체가 통과하는 것을 방지하기 위한 효과적인 수단은 아니며, 혼합 동안 압력 손실 증가, 장치 크기 증가, 및 세정 노동의 증가와 같은 문제점을 야기한다.

노즐(32)은 용융물 분사를 위한 장치이다. 노즐(32)의 한 끝은 블렌딩 장치(31)에 연결된다. 그 결과, 제2 압축성 유체를 용융물에 공급하면서, 용융물이 노즐(32)로부터 압력 차이로 인하여 대기중으로 분사될 수 있다. 제2 압축성 유체가 용융물에 공급됨으로서, 노즐(32) 내의 압력 손실이 방지될 수 있다. 그러므로, 주울-톰슨 효과로 인한 온도 감소가 억제되며, 이것은 가공성을 향상시킨다. 그 결과, 원재료에 첨가된 왁스 성분의 양이 적고, 압력 가소성 재료의 분자량이 크더라도 입자를 생성하는 것이 가능하다.

노즐(32)의 타입은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 노즐(32)로서 직접 분사 노즐이 바람직하게 사용된다. 노즐이 분사하는 동안 압력을 일정하게 유지할 수 있는 한 노즐(32)의 직경은 특별히 제한되는 것은 아니다. 그러나, 그의 직경이 과도하게 큰 경우, 분사시의 압력이 과도하게 감소되고, 용융물의 점도는 증가하여, 입자를 생성하는 것을 곤란하게 할 수 있다. 일부 경우, 노즐(32) 내부의 압력을 유지하기 위하여 펌프(22) 등의 크기를 증가시킬 필요가 있다. 한편, 노즐의 직경이 과도하게 작은 경우, 노즐(32)은 용융물로 쉽게 막히며, 이것은 원하는 입자의 수득을 곤란하게 할 수 있다. 따라서, 노즐 직경의 상한은 없으며, 그의 하한은 바람직하게는 5 μm 이상, 더 바람직하게는 20 μm 이상, 및 더욱 더 바람직하게는 50 μm 이상이다.

[입자 제조의 각 단계]

도 4의 입자 제조 장치(1)를 사용한, 입자의 일례로서, 토너 제조의 각 단계를 설명할 것이다. 본 실시양태의 입자의 제조 방법은 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키고(용융 단계), 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함로써 입자를 형성시키는 것(입자 형성 단계)을 포함한다.

<용융 단계>

우선, 본 실시양태의 입자의 제조 방법의 용융 단계를 설명할 것이다. 상술한 바와 같이, 본 실시양태에서, "용융된" 또는 "용융"은, 원재료가 팽윤으로 가소화 및 액화된, 압력 가소성 재료와 같은 원재료의 상태를 의미한다. 감압 하에 초임계 유체 내의 물질을 석출하는 방법으로서, 급속 팽창법이 당업계에 공지되어 있다. 급속 팽창법 중에서, RESS(Rapid Expansion of Supercritical Solutions)법으로서 공지된 방법에 사용된 분사 대상은 압축성 유체 중에 용질로서 재료를 용해시켜 형성되며, 유체는 재료와 균일하게 상용성이다. 한편, 본 실시양태에서, PGSS(Particle from Gas Saturated Solutions)법은 급속 팽창법 중에서 사용된다. PGSS법에서 분사 대상인 용융물은, 압축성 유체를 압력 가소성 재료와 접촉시키고, 이어서 습윤에 의해 압력 가소성 재료의 점도가 감소하도록 하여 수득된다. 따라서, 압축성 유체 및 압력 가소성 재료의 용융물 간의 계면이 존재한다. 즉, RESS법에서 분사 대상은 압축성 유체-고체 상 평형의 상태로 존재한다. PGSS법에서 대상은, 한편, 기체-액체 상 평형의 상태로 존재한다. 따라서,심지어 급속 팽창법에서도, 팽창 전에 분사 대상의 상 상태는 상이하다.

용융 단계에서, 우선 고압 셀(14)은 압력 가소성 재료 및 착색제와 같은 원재료로 충진된다. 원재료가 복수의 재료를 포함하는 경우, 이들 재료는 미리 믹서 등에 의해 혼합될 수 있으며 그후 고압 셀(14)이 원재료로 충진되기 전에 롤 밀 등에 의해 용융혼련될 수 있다. 그 후, 고압 셀(14)은 밀폐되고, 원재료는 고압 셀(14)의 교반기에 의해 교반된다. 이어서, 펌프(12a)는 봄베(11) 내에 저장된 제1 압축성 유체를 가압하도록 작동되고, 밸브(13a)는 개방하여 이로써 제1 압축성 유체를 고압 셀(14)로 공급한다. 본 실시양태에서, 탄산 가스(이산화탄소) 봄베가 봄베(11)로서 사용된다. 고압 셀(14) 내의 온도는 공급된 이산화탄소가 압축성 유체로 전환되는 온도에서, 온도조절기에 의해 조정된다. 고압 셀(14) 내의 온도의 상한은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 대기압 하에서 압력 가소성 재료의 열 분해 온도 이하, 더 바람직하게는 압력 가소성 재료의 융점 이하의 온도임을 유의하여야 한다. 본 실시양태에서, 열 분해 온도는 열 중량측정 분석장치(TGA: thermo gravimetry analyzer)로 측정한 바와 같은 열분해로 인한 샘플의 중량손실의 개시온도를 의미한다. 고압 셀(14) 내의 온도가 열 분해 온도보다 높은 경우, 압력 가소성 재료는 산화될 수 있거나, 또는 그의 분자 사슬의 절단으로 인해 악화될 수 있으며, 이것은 압력 가소성 재료의 낮은 내구성을 초래할 수 있다. 더욱이, 최종 제품으로서, 수득한 토너는 바람직하지 않은 색조, 투명성, 정착성, 내열 저장 안정성, 및 대전성을 가질 수 있다. 또한, 가열 공정의 에너지 소비는 증가한다.

고압 셀(14)에서 압력은 펌프(12a) 및 배압 밸브(14a)를 조정하여 소정 압력으로 조정될 수 있다. 본 실시양태의 입자의 제조 방법의 용융 단계에서, 고압 셀(14) 내의 압력 가소성 재료와 같은 원재료에 부여된 압력은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 1 MPa 이상, 더 바람직하게는 10 MPa 내지 200 MPa, 및 더욱 더 바람직하게는 31 MPa 내지 100 MPa이다. 고압 셀(14)내의 압력이 1 MPa 미만일 때, 압력 가소성 재료를 입자로 형성시키기 위해 충분한 가소화 효과를 얻지 못할 수 있다. 고압 셀(14) 내의 압력은 높아도 문제가 되지 않지만, 그의 높은 압력은 내구성 장치를 필요로 하며, 이것은 설비 비용을 증가시킨다.

고압 셀(14)에서, 압력 가소성 재료는 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 함유하는 원재료를 접촉시켜 용융된다. 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물은 용융물의 점도가 일정하게 될 때까지 교반기로 교반된다. 용융물의 점도는 용융물이 노즐(32)로부터 분사될 수 있는 점도이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 용융물의 점도가 더 작을수록, 용융물이 작은 노즐 직경으로 분사될 수 있고, 용융물이 용이하게 미립자를 형성시킬 수 있으므로 더 바람직하다 이에 따라, 용융물의 점도는 바람직하게는 500 MPaㆍs 이하, 더 바람직하게는 300 MPaㆍs 이하, 및 더욱 더 바람직하게는 100 MPaㆍs 이하이다. 고품질 화상을 형성할 수 있는 토너를 얻기 위해, 용융물의 점도는 바람직하게는 20 MPaㆍs 이하이다. 용융물의 점도가 500 MPaㆍs 초과인 경우, 입자를 형성시키는 것이 곤란할 수 있거나 또는 조대 입자, 섬유상 생성물, 발포체, 또는 입자의 합착이 형성될 수 있다. 압력 가소성 재료가 본 실시양태에서 사용되며, 따라서 압력 가소성 재료의 점도는 압축성 유체의 압력에 의해 감소될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 그 결과, 압력 가소성 재료 및 압축성 유체는 균질 혼합되어 저점도의 용융물을 수득한다.

<입자 형성 단계>

이어서, 본 실시양태의 입자의 제조 방법의 입자 형성 단계가 설명된다 우선, 펌프(22)를 작동시키고 밸브(23)를 개방하여 봄베(21) 내에 저장된 제2 압축성 유체가 블렌딩 장치(31)에 공급되도록 한다. 본 실시양태에서, 질소 봄베는 봄베(21)로서 사용된다. 공급된 제2 압축성 유체의 압력은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 1 MPa 이상, 더 바람직하게는 10 MPa 내지 200 MPa, 더욱 더 바람직하게는 31 MPa 내지 100 MPa이다. 제2 압축성 유체에 가해진 압력이 1 MPa 미만인 경우, 압력 가소성 재료를 입자로 형성시키기에 충분한 가소화 효과를 얻지 못할 수 있다. 압력이 높은 것은 문제가 되지 않지만, 그의 높은 압력은 내구성 장치를 필요로하며, 이것은 설비 비용을 증가시킨다. 공급될 제2 압축성 유체가 초 고압 파이프(30i) 내에서 히터(26)에 의해 가열된다. 히터(26)의 설정 온도는 공급된 질소가 압축성 유체로 전환되는 온도인 한 특별히 제한되는 것은 아니다.

그 후, 펌프(12b)를 작동시키고 밸브(13b)를 개방하여 고압 셀(14) 내의 압력 가소성 재료의 용융물을 블렌딩 장치(31)에 공급하도록 한다. 이 공정 동안, 펌프(12a), 배압 밸브(14a), 온도조절기 등은 고압 셀(14) 내의 온도 및 압력이 일정하게 유지되도록 제어된다. 고압 셀(14) 내의 압력은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 제2 경로에서 공급된 압축성 유체의 압력과 동일한 압력일 수 있다. 고압 셀(14)로부터 공급된 용융물 및 봄베(21)로부터 공급된 제2 압축성 유체는 블렌딩 장치(31)에 의해 균질 혼합된다. 이 결과, 제2 압축성 유체를 용융물에 공급하면서, 용융물은 압력 차이로 인하여 노즐(32)로부터 분사될 수 있다.

이 경우, 분사된 용융물의 고체 함량은 공급된 제2 압축성 유체에 의하여 감소되며, 따라서, 용융물의 점도는 더 감소된다. 그 결과, 분사 속도(출구 선속)가 증가하고 및 출구 선속의 증가로 인하여 용융물로의 전단력이 증가하며, 또한 분사된 용융물의 온도가 일정하게 제어된다. 더 나아가, 질소가 제2 압축성 유체로서 사용되었기 때문에, 노즐(32) 근방에서의 압력 변화에 따라 야기되는 주울-톰슨 효과로 인한 온도 감소가 억제되며, 이것은 노즐(32)의 막힘을 방지한다. 노즐(32)로부터 분사된 용융물은 입자로 형성되고, 이어서 고형화된다. 이 공정 동안, 용융물의 저점도 및 저고형분 함량의 시너지 효과로 인하여, 협착 없이 균일한 미립자가 장기간에 걸쳐 수득될 수 있다. 더욱이, 제조된 입자의 형상은 또한 균일하게 안정화될 수 있다.

[제2 실시양태]

본 발명의 제2 실시양태는 이하에 설명될 것이다. 하기 설명에서, 제1 실시양태와 상이한 점이 설명되며, 동일한 점은 설명되지 않는다.

[입자 제조 장치]

우선, 본 실시양태의 입자의 제조 방법에서 사용하기 위한 입자 제조 장치는 도 6을 참고로 하여 설명된다. 도 6은 입자 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 6에서, 도 4의 입자 제조 장치(1)와 동일한 유닛, 시스템, 및 장치는 동일한 참조 번호로 식별된다.

입자 제조 장치(2)는 도 6에 나타낸 방식으로 입자 제조 장치가 초 고압 파이프(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30j, 30k)와 연결된 봄베(11), 펌프(12a), 밸브(13a), 셀(24), 펌프(12b), 밸브(13b), 밸브(13c), 블렌딩 장치(17), 및 히터(16)를 포함한다는 점에서 제1 실시양태의 입자 제조 장치(1)와 상이하다.

봄베(11)는 제1 압축성 유체를 저장 및 공급하기 위한 내압 용기이다. 봄베(11)는 셀(24)에 공급되는 과정 동안, 또는 셀(24) 내에서 가열 또는 가압에 의해 압축성 유체로 전활될 기체 또는 고체를 그 안에서 저장할 수 있다. 이 경우, 봄베(11) 내에 저장된 기체 또는 고체는 가열 또는 가압에 의해 셀(24) 내에서 도 3의 상도의 (1), (2) 또는 (3)의 상태로 전환된다. 펌프(12a)는 봄베(11)에서 저장된 압축성 유체를 블렌딩 장치(17)로 전송하도록 구성된 장치이다. 밸브(13a)는 펌프(12a) 및 블렌딩 장치(17) 사이의 경로를 개폐하여 압축성 유체의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다. 히터(16)는 초 고압 파이프(30c)를 통과하는 압축성 유체를 가열하기 위해 구성된다.

셀(24)은 온도조절기가 장착되어 있고, 셀(24) 내에 미리 로딩된 압력 가소성 재료와 압축성 유체를 소정 온도 이하에서 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 가열시키도록 구성된 장치이다. 셀(24)은 교반기가 추가 장착되며, 압축성 유체 및 압력 가소성 재료는 교반기에 의해 교반되어 압력가소성 재료를 균일하게 가열할 수 있다.

펌프(12b)는 셀(24) 내의 압력 가소성 재료를 블렌딩 장치(17)에 전송하기 위한 장치이다. 밸브(13b)는 펌프(12b) 및 블렌딩 장치(17) 사이의 경로를 개폐하여 압력 가소성 재료의 용융에 의해 수득된 용융물의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다.

블렌딩 장치(17)은 고압 셀로부터 공급된 압력 가소성 재료 및 봄베(11)로부터 공급된 제1 압축성 유체를 혼합하기 위한 장치이다. 블렌딩 장치(17)의 구체적인 예는 종래의 T-자형 커플링, 스월류를 적극적으로 이용하는 스월 믹서, 및 두 유체가 혼합부에서 충돌하도록 하는 중심 충돌 믹서를 포함한다. 밸브(13c)는 블렌딩 장치(17) 및 블렌딩 장치(31) 사이의 경로를 개폐하여 용융물의 유량을 조정하거나, 또는 그의 유동을 차단하도록 구성된 장치이다.

[입자 형성의 각 단계]

입자의 일례로서, 도 6의 입자 제조 장치(2)를 사용한 토너 제조의 각 단계를 설명할 것이다. 제2 실시양태의 입자의 제조 방법은, 미리 가열된 압력 가소성 재료와 제1 압축성 유체를 서로 접촉시켜 용융물을 수득하고(용융 단계), 용융물을, 상기 용융물에 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함으로써 입자를 형성시키는 것(입자 형성 단계)을 포함한다.

<용융 단계>

우선, 본 실시양태의 입자의 제조 방법의 용융 단계가 설명될 것이다. 용융 단계에서, 우선 셀(24)은 압력 가소성 재료 및 착색제와 같은 원재료로 충진된다. 원재료가 복수의 재료를 포함하는 경우, 이들 재료는 미리 믹서 등에 의해 혼합될 수 있으며 그후 셀(24)이 원재료로 충진되기 전에 롤 밀 등에 의해 용융혼련될 수 있다. 그 후, 셀(24)은 밀폐되고, 원재료는 셀(24)의 교반기에 의해 교반하면서 가열된다. 본원에서, 셀(24) 내의 온도는 압력 가소성 재료가 가소화되는 온도이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 이 공정의 결과, 압력 가소성 재료는 가소화된다.

이어서, 펌프(12a)는 봄베(11) 내에 저장된 제1 압축성 유체로서 이산화탄소를 압축하도록 작동되고, 밸브(13a)는 개방되어 제1 압축성 유체를 블렌딩 장치(17)로 공급한다. 본 실시양태에서, 탄산 가스(이산화탄소) 봄베가 봄베(11)로서 사용된다. 펌프(12a)에 의해 압축성 유체에 가해진 압력은 펌프(22)에 의해 제2 압축성 유체에 가해진 압력과 거의 동일한 압력으로 설정될 수 있다. 공급될 제1 압축성 유체는 히터(16)에 의해 초 고압 파이프(30c) 내에서 가열된다. 히터(16)의 설정 온도는 공급된 이산화탄소가 압축성 유체로 전환되는 온도인 한 특별히 제한되는 것은 아니다.

그 후, 펌프(12b)를 작동시키고 밸브(13b)를 개방하여 셀(24)로부터 공급된 압력 가소성 재료와 봄베(11)로부터 공급된 제1 압축성 유체는 블렌딩 장치(17) 내에서 서로 연속적으로 접촉하고 균질혼합된다. 그 결과, 압력 가소성 재료는 용융된다. 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물의 점도는 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물이 노즐(32)로부터 분사될 수 있는 점도이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 그러나, 점도가 작을수록 분사하는 동안 용이하게 미립자를 형성시킬 수 있으므로, 용융물의 점도는 바람직하게는 20 MPaㆍs 이하이다. 용융물의 점도가 20 MPaㆍs 초과인 경우, 입자를 형성시키는 것이 곤란할 수 있거나, 또는 조대 입자, 섬유상 생성물, 발포체, 또는 입자의 합착이 형성될 수 있다. 더 나아가, 최종 생성물이 토너인 경우, 4 μm 내지 8 μm의 필요한 크기를 갖는 균일한 미립자의 형성이 곤란할 수 있다.

<입자 형성 단계>

이 후, 본 실시양태의 입자의 제조 방법의 입자 형성 단계가 설명된다. 우선, 펌프(22)를 작동시키고 밸브(23)를 개방하여 봄베(21) 내에 저장된 제2 압축성 유체가 블렌딩 장치(31)에 공급되도록 한다. 본 실시양태에서, 질소 봄베는 봄베(21)로서 사용된다. 공급된 제2 압축성 유체의 압력은 특별히 제한되지 않으며, 제1 실시양태와 거의 동일한 압력으로 설정될 수 있다. 공급될 제2 압축성 유체는 초 고압 파이프(30i) 내의 히터(26)에 의해 가열된다. 히터(26)의 설정 온도는 공급된 질소가 압축성 유체로 전환되는 온도인 한 특별히 제한되지 않는다.

다음으로, 블렌딩 장치(17) 내의 압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물이 블렌딩 장치(31)에 공급되도록 밸브(13c)가 개방된다. 셀(24)로부터 공급된 용융물 및 봄베(21)로부터 공급된 제2 압축성 유체는 블렌딩 장치(31)로 균질 혼합된다. 블렌딩 장치(31) 내에서 혼합된 용융물은 압력 차이로 인하여 노즐(32)로부터 대기로 연속적으로 분사된다. 상술한 방식으로, 용융물은 용융물에 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사될 수 있다. 노즐(32)로부터 분사된 용융물은 입자를 형성시키며, 이어서 고형화된다. 제2 실시양태의 입자의 제조 방법에 따라 입자가 고압 셀을 사용하지 않으면서 생성될 수 있으므로, 장치의 중량은 감소될 수 있다.

[실시양태의 보충]

제1 및 제2 실시양태에서, 입자의 제조 방법에서 사용하기 위한 장치가 도 4 및 도 6에서 묘사된 입자 제조 장치(1, 2)인 경우가 설명되지만, 장치는 이들 장치로 제한되는 것은 아니다. 입자 제조 장치(1, 2) 대신에, PGSS법에서 사용하기 위한 종래 분사 장치, 제2 경로의 다양한 유닛, 및 블렌딩 유닛(31)이 제공된 장치가 사용될 수 있다.

상기 실시양태에서, 압력 가소성 재료 및 압축성 유체를 함유하는 용융물이 대기로 분사되는 경우가 설명되지만, 본 발명의 실시양태가 이들 경우로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 용융물은 대기압보다 높지만 노즐(32) 내의 압력보다 낮은 압력의 대기로 분사될 수 있다. 이 경우, 입자 직경 또는 입자 크기 분포의 제어는 분사 속도(출구 선속)의 제어에 의해 개선될 수 있다. 또한, 주울-톰슨 효과로 인한 노즐(32)로부터 분사된 용융물에 대한 냉각 효과는 억제될 수 있으며, 따라서 히터(26)에 의한 가열은 방지될 수 있고, 이것은 에너지 절약 및 비용 절감을 유도한다.

(입자)

본 명세서에서, 입자로서 토너를 제조하는 예가 설명되지만, 제조되는 입자는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택된다. 입자의 예는 일용품, 의약품, 및 화장품의 입자를 포함한다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 입자의 형상, 크기, 및 재료는 제한함이 없이 의도된 최종 제품에 따라 적절하게 선택된다. 압축성 유체가 사용됨에 따라, 본 발명의 입자의 제조 방법은 유기 용매의 사용 없이 입자를 제조할 수 있다. 그러므로, 유기 용매를 실질적으로 함유하지 않는 입자가 수득될 수 있다. 유기 용매를 실질적으로 함유하지 않는 입자는 하기 방법으로 측정된 바와 같은 입자에서의 유기 용매의 양이 검출 한계 이하임을 의미한다는 것을 주목하여야 한다.

(잔류 용매의 측정 방법)

입자의 잔류 용매의 양은 하기 측정 방법으로 측정된다. 측정될 1 질량부의 입자에, 2 질량부의 2-프로판올을 첨가하고, 30분 동안 초음파로 분산시킨 후, 혼합물은 1 일 이상 동안 냉장고(5℃)에서 저장하여 입자 내의 용매를 추출한다. 상청액은 가스 크로마토그래피(GC-14A, Shimadzu Corporation사 제조)로 분석하여, 입자 내의 용매 및 잔류 단량체의 양을 측정한다. 이로써, 용매의 농도가 측정된다. 이러한 분석을 위한 측정 조건은 하기와 같다.

장치: Shimadzu GC-14A

컬럼: CBP20-M 50-0.25

검출기: FID

주입량: 1 μL 내지 5 μL

캐리어 가스: He 2.5 kg/cm²

수소 유량: 0.6 kg/cm²

공기 유량: 0.5 kg/cm²

챠아트 속도: 5 mm/분

감도: Range 101xAtten 20

컬럼 온도: 40℃

주입 온도: 150℃

(토너)

본 발명의 입자의 제조 방법에 의해 제조된 입자는 바람직하게는 토너이다.

본 발명의 토너는 입자의 제조 방법에 의해 제조되는 토너이며, 하나 이상의 압력 가소성 재료를 함유하고, 실질적으로 유기 용매를 함유하지 않는다. 토너는 필요한 경우 기타 원재료를 더 함유할 수 있다.

본 발명의 입자의 제조 방법에 의해 제조되는 토너는 형상 및 크기와 같은 그의 특성의 관점에서 특별히 제한되는 것은 아니다. 그러나, 토너는 하기에서 기술되는 바와 같은 화상 밀도, 평균 원형도, 질량 평균 입자 직경 및 수 평균 입자 직경에 대한 질량 평균 입자 직경의 비(질량 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)를 갖는 것이 바람직하다.

토너의 화상 밀도는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 분광계(938 spectrodensitometer, X-Rite사 제조)에 의해 측정된 바의 그의 그레이 레벨은 바람직하게는 1.90 이상, 더 바람직하게는 2.00 이상, 더욱 더 바람직하게는 2.10 이상이다. 화상 밀도가 1.90 미만인 경우, 화상의 화상 밀도는 낮으며, 따라서 고품질 화상이 수득될 수 없다. 여기에서, 화상 밀도는, 예를 들어, 하기 방식으로 측정될 수 있다. imagio Neo 450(Ricoh Company Limited사 제조)을 사용하여, 고체 화상은 160℃±2℃의 표면 온도를 갖는 정착 롤러로 1.00±0.05 mg/cm²의 현상제 부착량을 부여하도록 복사 용지(TYPE6000<70W>, Ricoh Company Limited사 제조)상에 형성된다. 수득된 고체 화상의 화상 밀도는 상술한 분광계를 사용하여 임의로 선택된 6개의 지점에서 측정된다. 평균 값은 측정된 값으로부터 계산하며, 화상 밀도로서 결정된다.

토너의 평균 원형도는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 토너와 동일한 투영 면적을 갖는 상당원의 원주 길이를 실제 입자의 원주 길이로 나누어 수득되는 값이다. 토너의 평균 원형도는 바람직하게는 0.900 내지 0.980, 더 바람직하게는 0.950 내지 0.975이다. 더욱이, 0.94 미만의 평균 원형도를 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 15 질량% 이하이다. 평균 원형도가 0.900 미만인 경우, 원하는 전사성를 얻을 수 없거나, 또는 분진이 없는 고품질 화상을 생성할 수 없을 수 있다. 평균 원형도가 0.980 초과인 경우, 블레이드 클리닝 기술을 사용한 화상 형성 시스템에서, 감광체 또는 전사 벨트 상에서 클리닝 불량이 발생하고, 화상 얼룩, 예를 들어, 사진 화상과 같은 높은 화상 면적 비를 갖는 화상 형성의 경우, 급지 불량 등으로 인한 미전사 화상을 형성시키는 토너가 감광체 상에 축적되어 미전사된 토너로 잔류하거나, 또는 미전사된 토너는 화상에 백그라운드 얼룩을 야기할 수 있거나, 또는 감광체를 접촉 대전하는 대전 롤러 등이 미전사된 토너로 오염되며, 따라서 토너는 그의 고유한 대전성을 발휘하지 않을 수 있다.

평균 원형도는 유동 입자 화상 분석 장치, 예를 들어, Sysmex Corporation사 제조의 유동 입자 화상 분석 장치 FPIA-2000를 사용하여 측정될 수 있다. 측정에서, 미세 분진은 10^-3 cm³ 수중 측정 면적(예를 들어, 원 상당 직경 0.60 μm 이상, 159.21 μm 미만) 내의 입자수가 20 이하가 되도록 필터를 사용하여 물에서 제거한후, 비이온 계면활성제(바람직하게는, CONTAMINON N, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.사 제조) 몇 방울을 10 mL의 물에 첨가하였다. 그 후 5 mg의 측정 샘플을 수중에서 더 첨가하고, 초음파 분산 장치 UH-50(SMT Co., Ltd.사 제조)를 사용하여 20 kHz 및 50 W/10cm³ 조건 하에서 1분 동안 분산을 수행하며, 총 5분 동안 분산을 더 수행한 후, 원 상당 직경이 0.60 μm 이상 159.21 μm 미만인 입자의 입자 크기 분포는 측정 샘플이 4,000 입자/10^-3 cm³ 내지 8,000 입자/10^-3 cm³(측정 원 상당 직경 범위에 속하는 입자가 대상일 때)의 입자 농도를 갖는 샘플 분산액을 사용하여 측정된다.

샘플 분산액은 플랫인 투명한 유동 셀(대략 200 μm 두께)의 유동 경로(유동 방향에 대하여 넓어짐)으로 통과된다. 유동 셀의 두께를 교차로 통과하는 광학 경로를 형성하기 위하며, 스트로브 및 CCD 카메라는 유동 셀에 대하여 서로 반대로 위치하도록 제공된다. 스트로브 광은 유동 셀 내에서 흐르는 입자의 화상을 얻기 위하여 1/30 초 간격으로 방출된다; 그 결과, 입자는 유동 셀에 평행인 특정 면적을 갖는 2차원 화상으로서 촬영된다. 입자의 2차원 화상의 면적을 기준으로, 동일한 면적을 갖는 원의 직경이 원 상당 직경으로서 계산된다.

1,200 이상 입자의 원 상당 직경은 대략 1분 동안 측정될 수 있으며, 원 상당 직경의 분포를 기준으로 한 입자수, 및 규정된 원 상당 직경을 갖는 입자의 비율(개수%)이 측정될 수 있다. 결과(빈도 % 및 축적 %)는 0.06 μm 내지 400 μm의 범위를 226 채널(한 옥타브는 30 채널로 분할된다)로 분할하여 얻을 수 있다. 입자의 실제 측정은 원 상당 직경이 0.60 μm 이상 159.21 μm 미만인 입자에 대하여 수행된다.

토너의 질량 평균 입자 직경은 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 3 μm 내지 10 μm, 더 바람직하게는 3 μm 내지 8 μm이다. 그의 질량 평균 입자 직경이 3 μm 미만일 때, 2성분 현상제의 토너는 현상 장치에서 장기간에 걸쳐 교반 후 캐리어 입자의 표면 상에 융착되어, 캐리어의 대전성을 저하시킬 수 있다. 토너가 1 성분 현상제인 경우, 토너는 현상 롤러로의 필밍(filming)을 야기하거나 또는 토너를 박층화하기 위해 블레이드와 같은 부재 상에 융착될 수 있다. 질량 평균 입자 직경이 10 μm 초과일 때, 고해상 및 고품질을 갖는 화상을 생성하는 것은 곤란하며, 소비된 토너를 보충하기 위해 토너가 현상제에 공급될 때 토너의 입자 크기의 변동이 클 수 있다.

수 평균 입자 직경에 대한 질량 평균 입자 직경의 비(질량 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)는 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택되지만, 바람직하게는 1.00 내지 1.25, 더 바람직하게는 1.00 내지 1.10이다. 수 평균 입자 직경에 대한 질량 평균 입자 직경의 비(질량 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)가 1.25 초과일 때, 2성분 현상제의 경우, 토너는 현상 장치에서 장기간에 걸쳐 수행된 교반으로 인하여 캐리어의 표면 상에 융착되어, 캐리어의 대전성을 저하시킬 수 있다. 수 평균 입자 직경에 대한 질량 평균 입자 직경의 비(질량 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)가 1.25 초과일 때, 1성분 현상제의 경우, 토너는 현상 롤러로의 필밍을 야기하거나 또는 토너를 박층화하기 위해 블레이드와 같은 부재 상에 융착될 수 있다. 더욱이, 고해상 및 고품질을 갖는 화상을 생성하는 것은 어려우며, 소비된 토너를 보충하기 위해 토너가 현상제에 공급될 때 토너의 입자 크기의 변동이 클 수 있다.

질량 평균 입자 직경, 및 수 평균 입자 직경에 대한 질량 평균 입자 직경의 비(질량 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)는, 예를 들어, Beckman Coulter, Inc사 제조의 콜터 카운터(Coulter counter) TAII인 입자 크기 분석 장치를 사용하여 측정될 수 있다.

(현상제)

본 발명의 현상제는 하기에서 설명될 것이다. 본 발명의 현상제는, 상술한 방법에 의해 제조되는 토너를 함유하는 것이라면 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택된다. 현상제의 구체적인 예는 상술한 방법에 의해 제조되는 토너를 함유하는 1성분 현상제, 및 상술한 방법에 의해 제조되는 토너 및 자성 캐리어를 함유하는 2성분 현상제를 포함한다. 토너의 예는 컬러 토너(예컨대, 옐로우, 시안, 마젠타, 및 블랙), 및 클리어 토너를 포함한다.

<자성 캐리어>

자성 캐리어는 자성 재료를 함유하는 한 제한함이 없이 의도된 목적에 따라 적절하게 선택된다. 자성 캐리어의 구체적인 예는 헤마타이트, 철 분말, 마그네타이트, 및 페라이트를 포함한다. 자성 캐리어의 양은 100 질량%의 토너에 대하여 바람직하게는 5 질량% 내지 50 질량%, 더 바람직하게는 10 질량% 내지 30 질량%이다.

(화상 형성 장치)

본 발명의 화상 형성 장치는 적어도 하기를 포함한다: 정전 잠상 담지체(latent electrostatic image bearing member); 정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 정전 잠상 형성 유닛; 형성된 정전 잠상을 토너로 현상하여 가시상(visible image)을 형성하도록 구성된 현상 유닛; 현상된 가시상을 기록 매체에 전사하도록 구성된 전사 유닛; 및 전사된 가시상을 기록 매체 상에 정착하도록 구성된 정착 유닛. 본 발명의 화상 형성 장치는 필요하다면 기타 유닛을 더 포함할 수 있다.

상술한 토너는 본 발명의 토너이다.

본 발명의 화상 형성 장치는 이 후에 도 5를 참고로 하여 설명될 것이다. 도 5는 본 발명의 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 모식도이다. 화상 형성 장치(200)는 상기 기술된 입자의 제조 방법에 의해 제조되는 정전 잠상을 토너로 현상하여 가시상을 형성하고, 이 가시상을 기록 매체의 일례인 용지에 전사하며, 용지 상에 가시상을 정착시켜 화상을 형성한다. 본 명세서에서, 화상 형성 장치(200)가 전자사진식 프린터인 예가 설명되지만, 화상 형성 장치가 전자사진식 프린터로 제한되는 것은 아니며, 복사기, 또는 팩시밀리일 수 있다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치(200)는 급지 부재(210), 반송 부재(220), 화상 형성 부재(230), 전사 부재(240), 및 정착 부재(250)가 장착되어 있다 .

도 5에서 도시된 바와 같이, 급지 부재(210)는 공급될 용지가 저장된 급지 카세트(211) 및 급지 카세트(211) 내에 저장된 용지를 1매씩 공급하도록 구성된 공급 롤러(212)가 장착되어 있다.

반송 부재(220)는 공급 롤러(212)에 의해 공급된 용지를 전사 부재(240) 방향으로 반송하도록 구성된 롤러(221), 롤러(221)에 의해 반송된 용지를 소정 타이밍으로 전사 부재(240)에 보내지도록 구성된 한쌍의 타이밍 롤러(222), 및 정착 부재(250)에 의해 토너를 배지 트레이(224)에 정착시킨 용지를 배출하도록 구성된 배지 롤러(223)가 장착되어 있다.

화상 형성 부재(230)는 화상 형성 유닛 Y, 화상 형성 유닛 C, 화상 형성 유닛 M, 및 화상 형성 유닛 K이 소정 간격으로 도 5에서 좌에서 우로 정렬된, 옐로우 토너(토너 Y)를 함유하는 현상제를 사용하여 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛 Y, 시안 토너(토너 C)를 함유하는 현상제를 사용하여 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛 C, 마젠타 토너(토너 M)를 함유하는 현상제를 사용하여 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛 M, 블랙 토너(토너 K)를 함유하는 현상제를 사용하여 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛 K, 및 노광 장치(233)가 장착되어 있다. 토너(Y, C, M, K)는 상술한 입자의 제조 방법에 의해 제조된 각각의 토너임을 유의하여야 한다.

도 5에서, 4개의 화상 형성 유닛은 사용하기 위한 현상제가 상이하다면, 실질적으로 동일한 기계적 구조를 갖는다. 각각의 화상 형성 유닛은 하기를 포함한다: 시계방향(도 5)으로 회전하도록 제공되며, 정전 잠상 및 토너 화상을 갖도록 구성된 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K); 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K)의 표면을 균일하게 대전하도록 구성된 대전기(232Y, 232C, 232M, 232K); 각각의 색(Y, C, M, K)의 토너를 공급하도록 구성된 토너 카트리지(237Y, 237C, 237M, 237K); 토너 카트리지(237Y, 237C, 237M, 237K)로부터 공급된 토너를 사용하여 노광 장치(233)에 의해 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K) 상에 형성된 정전 잠상을 현상하여 토너 화상을 형성하도록 구성된 현상 장치(234Y, 234C, 234M, 234K); 전사 매체에 토너 화상이 일차적으로 전사된 후 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K)의 표면을 제전하도록 구성된 제전 장치(235Y, 235C, 235M, 235K); 및 제전 장치(235Y, 235C, 235M, 235K)에 의해 제전된 후 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K)의 표면 상에 잔존하는 잔류 토너를 제거하도록 구성된 청소기(236Y, 236C, 236M, 236K).

노광 장치(233)는 화상 정보를 근거로 한 광원(233a)으로부터 방출된 레이저 광 L을 모터에 의해 회전 구동되는 폴리곤 미러(233bY, 233bC, 233bM, 233bK)로 반사시켜 감광체 드럼(231Y, 231C, 231M, 231K)에 조사하는 장치이다. 화상 정보를 근거로 한 정전 잠상은 노광 장치(233)를 사용하여 감광체 드럼(231) 상에 형성된다.

전사 부재(240)는 하기를 포함한다: 구동 롤러(driving roller)(241) 및 종동 롤러(driven roller)(242); 이들 롤러에 의해 지지되고, 및 구동 롤러(241)의 회전을 따라 도 5에서 반시계 방향으로 회전 가능한 전사 부재로서 작용하는 중간 전사 벨트(243); 중간 전사 벨트(243)를 통해 감광체 드럼(231)에 직면하도록 제공된 일차 전사 롤러(244Y, 244C, 244M, 244K); 및 토너 화상의 용지로의 전사위치에서 중간 전사 벨트(243)를 통해 이차 대향 롤러(245)에 직면하도록 제공된 이차 전사 롤러(246).

전사 부재(240)에서, 일차 전사 바이어스가 일차 전사 롤러(244)에 가해져 감광체 드럼(231)의 표면 상에 형성된 각각의 토너 화상을 중간 전사 벨트(243)상에 전사(일차 전사)한다. 더욱이, 이차 전사 바이어스는 이차 전사 롤러(246)에 가하여져 이차 전사 롤러(246)와 이차 대향 롤러(245)간에 끼워진 반송된 반송 용지로 중간 전사 벨트(243) 상의 토너 화상을 전사(이차 전사)한다.

정착 부재(250)는 하기를 포함한다: 내부에 히터를 포함하고, 용지를 토너의 정착 하한 온도보다 높은 온도로 가열하도록 구성된 가열 롤러(251); 및 가열 롤러(251)에 대하여 회전으로 가압시켜 접촉면(닙부(nip))을 형성하는 압력 롤러(252). 본 명세서에서 정착 하한 온도는 토너가 정착될 수 있는 하한 온도이다.

본 발명의 화상 형성 장치는 샤프한 입자 크기 분포 및 우수한 토너 특성(예컨대, 대전성, 환경성, 및 저장 안정성)을 갖는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 토너를 사용하며, 이에 따라 화상 형성 장치가 고품질 화상을 형성할 수 있다.

[실시예]

본 발명은 이하에 실시예 및 비교예를 참고로 하여 더 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 다른 언급이 없는 한 실시예에서 기술된 "부(들)"는 "질량부(들)"을 나타내며 "%"는 "질량%"를 나타냄을 유의하여야 한다.

-폴리에스테르 수지 1의 합성(압력 가소성 재료)-

냉각관, 교반기, 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기는 229 부의 비스페놀 A 에틸렌 옥시드(2 몰) 부가물, 529 부의 비스페놀 A 프로필렌 옥시드(3 몰) 부가물, 208 부의 테레프탈산, 46 부의 아디프산, 및 2 부의 디부틸틴옥시드로 충진하고, 혼합물은 대기압 하 230℃에서 8시간 동안 반응시켰다. 결과물은 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 5 시간 동안 반응을 더 허용하였다. 그후, 44 부의 트리멜리트산 무수물을 반응용기에 첨가하고, 결과의 혼합물은 대기압 하 180℃에서 2 시간 동안 반응시켜 폴리에스테르 수지 1을 수득한다. 폴리에스테르 수지 1은 2,500의 수 평균 분자량, 6,700의 중량 평균 분자량, 43℃의 유리 전이 온도 Tg, 및 25의 산가를 가졌다. 또한, 압력 및 유리 전이 온도간의 관계를 나타내는 그래프에서 기울기는 -10℃/MPa이었다.

유리 전이 온도 및 기울기의 측정을 위하여, 고압 열량계 C-80(SETARAM Instrumentation사 제조)가 사용됨을 유의하여야 한다. 샘플은 고압 측정 셀에 놓고, 셀은 이산화탄소로 치환한 후, 이어서 소정 압력으로 가압한다. 가열 속도는 0.5℃/분으로 설정하고, 유리 전이 온도는 200℃까지 샘플을 가열하여 측정하였다.

-폴리에스테르 수지 2(압력 가소성 수지)의 합성-

질소 도입관, 응축기, 교반기, 및 열전대가 장착된 5L-4목 플라스크는 25 몰의 1,4-부탄디올, 23.75 몰의 푸마르산, 1.65 몰의 트리멜리트산 무수물, 및 5.3 g의 하이드로퀴논으로 충진하고, 결과의 혼합물은 160℃에서 5 시간 동안 반응시킨 후, 이어서 200℃에서 가열하고 1 시간 동안 반응 시켰다. 결과물은 8.3 kPa에서 1 시간 동안 더 반응시켜 폴리에스테르 수지 2를 수득한다. 폴리에스테르 수지 2는 119℃의 융점, 710의 수 평균 분자량Mn, 2,100의 중량 평균 분자량Mw, 24의 산가, 28의 히드록시가를 가졌다. 압력에 대한 폴리에스테르 2의 유리 전이 온도의 변화의 기울기는 상술한 방법으로 측정하였으며, -5℃/MPa이었다.

-폴리에스테르 수지 3(압력 가소성 수지)의 합성-

냉각관, 교반기, 및 질소 도입관이 장착된 반응 용기는 343 부의 비스페놀 A 에틸렌 옥시드(2 몰) 부가물, 166 부의 이소프탈산, 및 2 부의 디부틸틴옥시드로 충진하고, 혼합물은 대기압 하 230℃에서 8 시간 동안 반응시켰다. 결과물은 10 mmHg 내지 15 mmHg의 감압 하에 5 시간 동안 반응을 더 허용하고, 이어서 결과물은 110℃로 냉각 하였다. 여기에, 톨루엔 중의 17 부의 이소포론 디이소시아네이트를 첨가하고, 혼합물은 110℃에서 5 시간 동안 반응시킨 후 용매를 제거하여 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 3-1을 수득한다. 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 3-1은 72,000의 중량 평균 분자량 및 0.7%의 이소시아네이트 함량을 갖는다.

한편, 상기와 동일한 방식으로, 570 부의 비스페놀 에틸렌 옥시드(2 몰) 부가물, 및 217 부의 테레프탈산을 대기압 하 230℃에서 6 시간 동안 반응시켜, 변성되지 않은 폴리에스테르 수지 3-2를 수득하였다. 폴리에스테르 수지 3-2는 2,400의 수 평균 분자량, 51의 히드록시가, 및 5의 산가를 갖는다. 2,000 부의 에틸아세테이트에, 200 부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 3-1, 및 800 부의 폴리에스테르 수지 3-2를 용해 및/또는 혼합시켜 수지 용액을 수득하였다. 수지 용액의 일부를 감압 건조하여 수지 성분을 단리하고, 이와 같이 하여 폴리에스테르 수지 3을 수득한다. 압력에 대한 폴리에스테르 3의 유리 전이 온도의 변화의 기울기는 상술한 방법으로 측정하였으며, -3℃/MPa이었다.

(실시예 1)

실시예 1에서, 토너는 도 4에 도시된 입자 제조 장치(1)를 사용하여 제조되었다. 실시예 1에서, 탄산 가스(이산화탄소) 봄베를 봄베(11)로서 사용하였다. 또한, 질소 봄베를 봄베(21)로 사용하였다.

도 4의 입자 제조 장치(1)의 고압 셀(14)는 폴리에스테르 수지 1로 충진하고, 제1 압축성 유체로서 이산화탄소는 160℃, 2 MPa에서 도입하고 이어서, 1시간 동안 교반하였다. 이와 같이 하여 수득된 용융물은 450 MPaㆍs의 점도를 갖는다. 용융물의 점도를 측정하기 위하여, 점도계(VISCOlab PVT, Cambridge Viscosity, Inc.사 제조)를 사용하였다. 측정은 하기 방식으로 수행되었다. 샘플은 측정 유닛에 놓고, 온도 및 압력을 제어하였다. 점도가 일정해지는 온도 및 압력을 결정하고, 이러한 점도는 이러한 온도 및 이러한 압력에서의 점도로 결정하였다. 그 후, 밸브(23)를 개방하고, 펌프(22) 및 히터(26)를 작동하여, 2 MPa, 160℃에서 압력 및 온도를 유지하면서, 제2 압축성 유체로서 초임계 질소가 노즐(32)로부터 분사되도록 한다. 이 상태에서, 밸브(13b)를 개방하고, 펌프(12b)를 작동하여 용융물에 제2 압축성 유체를 공급하면서, 용융물을 분사하였다. 이 공정 동안, 고압 셀(14) 내부의 온도 및 압력은 펌프(12a) 및 배압 밸브(14a)를 각기 조정하여 180℃ 및 2 MPa로 일정하게 유지하였다. 분사된 용융물은 입자로 형성되고, 이어서 고형화되어 수지 입자 1을 수득하였다. 분사 개시 직후에 수득된 수지 입자 1은 65.3 μm의 체적 평균 입자 직경(Dv), 8.9 μm의 수 평균 입자 직경(Dn), 및 7.33의 Dv/Dn비를 갖는다. 분사 개시 1시간 후 수득된 수지 입자 1은 68.5 μm의 체적 평균 입자 직경(Dv), 8.8 μm의 수 평균 입자 직경(Dn), 및 7.78의 Dv/Dn 비를 갖는다. 또한, 로딩된 원재료의 질량에 대하여 수집된 것으로서 수지 입자 1의 질량인 입자의 수율은 80% 이었다. 체적 평균 입자 직경, 및 수 평균 입자 직경에 대한 체적 평균 입자 직경의 비(체적 평균 입자 직경/수 평균 입자 직경)은 입자 크기 분석 장치인 Beckman Coulter, Inc사 제조의 콜터 카운터 TAII로 측정됨을 유의하여야 한다.

(실시예 2 내지 4)

수지 입자 2 내지 4는 처리 온도, 처리 압력, 및 노즐 직경이 표1에 나타낸 것으로 변화시킨다는 것만 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방식으로 각기 제조하였다. 수지 입자 2 내지 4는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율을 각기 측정하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

(실시예 5)

수지 입자 5는 폴리에스테르 수지 1이 폴리에스테르 수지 2로 대체되고, 처리 온도, 처리 압력 및 노즐 직경이 표 1에 나타낸 값으로 변화시켰다는 것만 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방식으로 수득하였다. 수지 입자 5는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율의 측정을 수행하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

(실시예 6)

실시예 6에서, 토너는 도 6의 입자 제조 장치를 사용하여 제조되었다. 실시예 6에서, 탄산 가스(이산화탄소) 봄베가 봄베(11)로서 사용되었다. 또한, 질소 봄베가 봄베(21)로서 사용되었다.

<원재료 >

폴리에스테르 수지 1 95 부

-착색제[구리 프탈로시아닌 블루(C.I. 피그먼트 블루 15:3, Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. 제조)] 5 부

-파라핀 왁스(융점: 79℃) 5 부

상기에서 나열된 토너의 원재료는 믹서에서 혼합하고, 혼합물은 2-롤 밀로 용융 혼련하였다. 혼련된 생성물은 압연 냉각시켰다. 결과의 혼련 생성물은 도 6에 나타낸 입자 제조 장치(2)의 셀(24)에 놓고, 이어서 160℃로 가열하여 혼련 생성물을 가소화하였다. 펌프(12a)를 작동하고 밸브(13a)를 개방하여 이산화탄소가 150℃, 및 40 MPa에서 제1 압축성 유체로서 공급되도록 하였다. 또한, 펌프(12b)를 작동하고 밸브(13b)를 개방하여 가소화된 혼련 혼합물과 제1 압축성 유체가 서로 연속적으로 접촉하게 하고 블렌딩 장치(17)에서 혼합하였다. 그 후, 밸브(23)를 개방하고, 펌프(22) 및 히터(26)은 압력 및 온도를 40 MPa, 150℃로 유지하면서 제2 압축성 유체로서 초임계 질소가 노즐(32)로부터 분사되도록 사용하였다. 이 상태에서, 밸브(13c)는 개방하여 제2 압축성 유체를 용융물에 공급하면서, 혼련 혼합물과 제1 압축성 유체를 서로 접촉하게 하여 수득된 용융물을 노즐(32)로부터 연속적으로 분사하게 하였다. 블렌딩 장치(17)를 통과하는 용융물의 온도 및 압력은 펌프(12a), 및 펌프(12b)를 조정하여 각기 150℃, 및 40 MPa로 일정하게 유지하였다. 분사된 용융물은 입자를 형성시키고 입자는 고형화되어 토너 6을 수득하였다. 토너 6은 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율의 측정을 수행하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

(실시예 7)

토너 7은 처리 온도 및 처리 압력을 표 1에 나타낸 값으로 변화시켰다는 것만 제외하고 실시예 6과 동일한 방식으로 수득하였다. 토너 7은 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율의 측정을 수행하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

(실시예 8)

토너 8은 봄베(21)로서 질소 봄베를 공기 봄베로 대체하였다는 것만 제외하고 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였다. 토너 8은 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율의 측정을 수행하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

(비교예 1)

<토너 원재료>

폴리에스테르 수지 3 50 g

착색제[코퍼 프탈로시아닌 블루(C.I. 피그먼트 블루 15:3 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.사 제조)] 2.5 부

트리메틸올 프로판 트리베헤네이트(융점: 58℃) 12.5 부

교반기 및 온도 센서가 장착되어 있고, 그의 내부 압력을 30 MPa까지 설정할 수 있으며 그의 내부 온도를 290℃까지 설정할 수 있는 500 mL 수지 용해기를 150℃로 가열하였다. 그 후 수지 용해기는 토너 원재료로 충진하여 원재료를 용융시켰다. 그 후, 용융된 수지 및 액체 이산화탄소(10g)는 30 부재로 구성되고, 5 mm의 내부 직경을 갖는 정적 믹서에 승압 펌프를 사용하여 도입하였다. 이 절차 동안, 정적 믹서의 내부 압력은 8 MPa로 설정하였다. 정적 믹서의 엣지에 제공되며 및 50 μm의 개구 직경을 갖는 노즐로부터 이산화탄소 및 수지의 혼합물을 분사하기 위한 조작을 수행하였지만, 토너 용융물의 가소화가 불충분하므로 입자가 형성되지 않았다.

(비교예 2)

공정은 처리 압력 및 노즐 직경을 표 1에 나타낸 값으로 변화시켰다는 것만 제외하고 실시예 6과 동일하게 수행하였지만, 토너 용융물의 가소화가 불충분하므로 입자가 형성되지 않았다.

(비교예 3)

비교 토너 3는 봄베(21)로서 질소 봄베를 이산화탄소 봄베로 대체하였다는 것만 제외하고 실시예 7과 동일한 방식으로 수득하였다. 비교 토너 3은 실시예 1에서와 동일한 방식으로 용융물의 점도, 체적 평균 입자 직경(Dv), 수 평균 입자 직경(Dn), Dv/Dn 비, 및 수율의 측정을 수행하였다. 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 2]

각각의 토너 6 내지 8 및 비교 토너 3(100 부)에, 0.7 질량부의 소수성 실리카, 및 0.3 질량부의 소수성 산화티탄을 첨가하고, 혼합물은 8 m/s의 림 속도에서 헨쉘 믹서(HENSCHEL MIXER)를 사용하여 5 분간 혼합하였다. 결과물은 100 μm의 개구 크기를 갖는 메쉬로 통과시켜, 조대 입자를 제거하였다. 그 후, 상술한 방식으로 외첨 처리가 수행된 5 질량%의 결과로 수득된 토너, 및 실리콘 수지로 코팅되고 40 μm의 평균 입자 직경을 갖는 95 질량%의 구리-아연 페라이트 캐리어를, 용기가 교반을 위해 회전되는 터블러 믹서를 사용하여 균질 혼합 및 대전시켜, 2성분 현상제인 현상제 6 내지 8 및 비교 현상제 3을 각기 제조하였다. 현상제 6 내지 8 및 비교 현상제 3을 위해 사용된 토너는 각기 토너 6 내지 8 및 비교 토너 3임을 유의하여야 한다. 비교 토너 1 내지 2의 2성분 현상제는 제조되지 않았음을 유의하여야 한다.

또한, 100 부의 각각의 토너 6 내지 8 및 비교 토너 3에 0.7 질량부의 소수성 실리카, 및 0.3 부의 소수성 산화티탄을 첨가하고, 혼합물은 8 m/s의 림 속도에서 헨쉘 믹서를 사용하여 5 분간 혼합하여 1성분 현상제인 현상제 16 내지 18 및 비교 현상제 13를 각기 제조하였다. 현상제 16 내지 18 및 비교 현상제 13에 사용된 토너는 각기 토너 6 내지 8 및 비교 토너 3임을 유의하여야 한다. 비교 토너 1 내지 2의 1성분 현상제는 제조되지 않았음을 유의하여야 한다.

수득된 현상제 각각은 화상 형성 장치(2성분 현상제의 평가를 위한 Ricoh Company Limited사 제조의 IPSIO Color 8100, 및 1성분 현상제의 평가를 위한 Ricoh Company Limited사 제조의 imagio Neo C200)에 놓았고, 화상은 하기 방식으로 평가를 위해 출력하였다. 결과는 표 3에 나타낸다.

<화상 밀도>

고체 화상은 0.3 mg/cm²±0.1 mg/cm²의 낮은 토너 부착량을 갖는 전사 용지(Type 6200, Ricoh Company Limited사 제조)인 보통지 상에서 출력하였다. 그 후, 화상의 화상 밀도는 밀도계 X-Rite(X-Rite사 제조)에 의해 측정하였다. 결과는 하기 기준을 근거로 평가하였다.

[평가 기준]

A: 화상 밀도는 1.4 이상이었음.

B: 화상 밀도는 1.35 이상 1.4 미만이었음.

C: 화상 밀도는 1.3 이상 1.35 미만이었음.

D: 화상 밀도는 1.3 미만이었음.

<토너 산란>

40℃의 온도 및 90%RH에서 평가를 위해 오일레스 정착 시스템으로 전환 및 튜닝된 화상 형성 장치(IPSiO Color 8100, Ricoh Company Limited사 제조) 내의 각각의 현상제를 사용하여 5%의 화상 면적을 갖는 차트 100,000 장을 연속적으로 출력 후, 화상 형성 장치 내의 토너 오염 레벨을 육안으로 관측하고 하기 평가 기준을 근거로 평가하였다.

[평가 기준]

A: 화상 형성 장치 내에서 토너 오염이 전혀 관측되지 않았으며, 우수한 상태로 유지되었음.

B: 화상 형성 장치 내에서 토너 오염이 약간 관측되었며, 만족한 상태로 유지되었음.

C: 토너 오염이 화상 형성 장치 내에서 관측되었음.

D: 심각한 토너 오염이 화상 형성 장치 내에서 관측되었으며, 수용가능한 레벨이 아니었음.

<전사성>

20%의 화상 면적을 갖는 차트가 감광체로부터 종이로 전사된 후, 감광체 상의 잔류 토너는 클리닝 직전 SCOTCH TAPE(Sumitomo 3M Ltd.사 제조)를 사용하여 백지 상에 전사되었다. 잔류 토너가 전사된 백지의 밀도는 그 후 맥베스 반사 밀도계 RD514를 사용하여 측정하였다. 결과는 하기 기준을 근거로 하여 평가하였다.

[평가 기준]

A: 블랭크 백지와의 차이는 0.005 미만이었음.

B: 블랭크 백지와의 차이는 0.005 내지 0.010이었음.

C: 블랭크 백지와의 차이는 0.011 내지 0.02이었음.

D: 블랭크 백지와의 차이는 0.02 초과였음.

<대전 안전성>

12%의 화상 면적을 갖는 문자 화상 패턴은 각각의 현상제를 사용하여 연속적으로 100,000 장 출력하였다. 출력시험 동안 대전량의 변화를 평가하였다. 소량의 현상제를 슬리브로부터 수집하고, 대전량의 변화를 블로우-오프(blow-off) 방법으로 측정하였다. 결과는 하기 기준을 근거로 하여 평가하였다.

[평가 기준]

B: 대전량 변화는 5μc/g 미만이었음.

C: 대전량 변화는 5μc/g 내지 10μc/g이었음.

D: 대전량 변화는 10μc/g 초과이었음.

<필밍>

100%, 75% 및 50%의 화상 면적을 갖는 1,000장의 각각의 밴드 차트를 출력 후, 현상 롤러 및 감광체 상의 필밍을 육안으로 관측하고 하기 평가 기준을 근거로 평가하였다.

[평가 기준]

A: 필밍 발생 없음.

B: 필밍이 약간 발생하였음.

C: 파문상(streaky) 필밍 발생하였음.

D: 현상 롤러 및 감광체 전체에 필밍 발생하였음.

<클리닝성>

95%의 화상 면적을 갖는 차트를 1000장 출력 후, 감광체 상에서 클리닝을 수행하였다. 클리닝된 감광체 상에서 잔류 토너는 SCOTCH TAPE(Sumitomo 3M Limited사 제조)를 사용하여 백지 상으로 전사되었다. 잔류 토너가 전사된 백지의 밀도는 맥베스(Macbeth) 반사 밀도계 RD514를 사용하여 측정하였다. 결과는 하기 평가 기준을 근거로 평가하였다.

[평가 기준]

A: 블랭크 백지와의 차이는 0.005 미만이었음.

B: 블랭크 백지와의 차이는 0.005 내지 0.010이었음.

C: 블랭크 백지와의 차이는 0.011 내지 0.02이었음.

D: 블랭크 백지와의 차이는 0.02 초과였음.

<총 평가>

평가 항목의 평가 결과는 하기 점수로 결정하였다:

A: 1 점

B: 0 점

C: -1 점

D: -2 점

총 평가는 총 점수를 근거로 하여 수행하였다.

[평가 기준]

A: 총 점수는 4 점 내지 5 점이었다.

B: 총 점수는 0 점 내지 3 점이었다.

C: 총 점수는 -3 점 내지 -1 점이었다.

D: 총 점수는 -4 점 미만이었다.

[표 3]

본 발명의 실시양태는, 예를 들어, 하기와 같다:

<1> 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 함유하는 원재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키는 단계; 및

압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함으로써 입자를 형성시키는 단계

를 포함하는 입자를 제조하는 방법.

<2> 상기 <1>에 있어서, 용융 단계는 가열에 의해 사전에 가소화되어 있는 압력 가소성 재료와 제1 압축성 유체를 서로 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.

<3> 상기 <1> 또는 <2>에 있어서, 용융물은 500 MPaㆍs 이하의 점도를 갖는 것인 방법.

<4> 상기 <3>에 있어서, 용융물은 20 MPaㆍs 이하의 점도를 갖는 것인 방법.

<5> 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 있어서, 압력 가소성 재료에 가해진 압력에 대한 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도의 변화의 기울기가 -5℃/MPa 이하인 방법.

<6> 상기 <5>에 있어서, 압력 가소성 재료에 가해진 압력에 대한 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도의 변화의 기울기가 -10℃/MPa 이하인 방법.

<7> 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 용융 단계는 정적 믹서를 사용함이 없이 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 서로 연속적으로 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.

<8> 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 있어서, 용융 단계는 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 서로 연속적으로 접촉시키는 것을 포함하고, 입자 형성 단계는 용융물을 연속적으로 분사하여 입자를 연속적으로 형성시키는 것을 포함하는 것인 방법.

<9> 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 있어서, 압력 가소성 재료는 폴리에스테르 수지인 방법.

<10> 상기 <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 있어서, 제1 압축성 유체는 이산화탄소를 함유하는 것인 방법.

<11> 상기 <1> 내지 <10> 중 어느 하나에 있어서, 제2 압축성 유체는 1 MPa 이상의 압력에서 공급되는 것인 방법.

<12> 상기 <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 있어서, 제조하고자 하는 입자가 토너인 방법.

<13> 압력 가소성 재료를 포함하고;

실질적으로 유기 용매를 포함하지 않은,

상기 <12>에 따른 방법에 의해 제조되는 토너.

<14> 상기 <13>에 따른 토너를 포함하는 현상제.

<15> 정전 잠상 담지체;

정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 정전 잠상 형성 유닛;

형성된 정전 잠상을 상기 <13>에 따른 토너로 현상하여 가시상(visible image)을 형성하도록 구성된 현상 유닛;

현상된 가시상을 기록 매체에 전사하도록 구성된 전사 유닛; 및

전사된 가시상을 기록 매체 상에 정착하도록 구성된 정착 유닛

을 포함하는 화상 형성 장치.

1: 입자 제조 장치
2: 입자 제조 장치
11, 21: 봄베
12a, 12b, 22: 펌프
13a, 13b, 23: 밸브
14: 고압 셀
16, 26: 히터
24: 셀
17, 31: 블렌딩 장치
32: 노즐
200: 화상 형성 장치
210: 급지 부재
211: 급지 카세트
212: 공급 롤러
220: 반송 부재
221: 롤러
222: 타이밍 롤러
223: 배지 롤러
224: 배출 트레이
230: 화상 형성 부재
231: 감광체 드럼(정전 잠상 담지체의 일례)
232: 대전기
233: 노광 장치(정전 잠상 형성 유닛의 일례)
234: 현상 장치(현상 유닛의 일례)
235: 제전 장치
236: 청소기
237: 토너 카트리지
240: 전사 부재 (전사 유닛의 일례)
241: 구동 롤러
242: 종동 롤러
243: 중간 전사 벨트
244: 일차 전사 롤러
245: 이차 대향 롤러
246: 이차 전사 롤러
250: 정착 부재(정착 유닛의 일례)
251: 가열 롤러
252: 압력 롤러
T: 토너

Claims (15)

1. 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료(pressure plastic material)를 함유하는 원재료를 서로 접촉시켜 압력 가소성 재료를 용융시키는 단계; 및
   압력 가소성 재료를 용융시켜 수득된 용융물을, 상기 용융물에 질소를 함유하는 제2 압축성 유체를 공급하면서, 분사함으로써 입자를 형성시키는 단계
   를 포함하는 입자를 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 용융 단계는 가열에 의해 사전에 가소화되어 있는 압력 가소성 재료와 제1 압축성 유체를 서로 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 용융물은 500 MPaㆍs 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
4. 제3항에 있어서, 용융물은 20 MPaㆍs 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 가소성 재료에 가해진 압력에 대한 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도의 변화의 기울기가 -5℃/MPa 이하인 방법.
6. 제5항에 있어서, 압력 가소성 재료에 가해진 압력에 대한 압력 가소성 재료의 유리 전이 온도의 변화의 기울기가 -10℃/MPa 이하인 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 용융 단계는 정적 믹서를 사용함이 없이 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 서로 연속적으로 접촉시키는 것을 포함하는 것인 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 용융 단계는 제1 압축성 유체와 압력 가소성 재료를 서로 연속적으로 접촉시키는 것을 포함하고, 입자 형성 단계는 용융물을 연속적으로 분사하여 입자를 연속적으로 형성시키는 것을 포함하는 것인 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 가소성 재료는 폴리에스테르 수지인 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 압축성 유체는 이산화탄소를 함유하는 것인 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 압축성 유체는 1 MPa 이상의 압력에서 공급되는 것인 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제조하고자 하는 입자가 토너인 방법.
13. 압력 가소성 재료를 포함하고;
    실질적으로 유기 용매를 포함하지 않은,
    제12항에 따른 방법에 의해 제조되는 토너.
14. 제13항에 따른 토너를 포함하는 현상제.
15. 정전 잠상 담지체(latent electrostatic image bearing member);
    정전 잠상 담지체 상에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 정전 잠상 형성 유닛;
    형성된 정전 잠상을 제13항에 따른 토너로 현상하여 가시상(visible image)을 형성하도록 구성된 현상 유닛;
    현상된 가시상을 기록 매체에 전사하도록 구성된 전사 유닛; 및
    전사된 가시상을 기록 매체 상에 정착하도록 구성된 정착 유닛
    을 포함하는 화상 형성 장치.

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