KR20160110487A - 전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지 - Google Patents

전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지 Download PDF

Info

Publication number
KR20160110487A
KR20160110487A KR1020167022490A KR20167022490A KR20160110487A KR 20160110487 A KR20160110487 A KR 20160110487A KR 1020167022490 A KR1020167022490 A KR 1020167022490A KR 20167022490 A KR20167022490 A KR 20167022490A KR 20160110487 A KR20160110487 A KR 20160110487A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
toner
image
resin
acid
mol
Prior art date
Application number
KR1020167022490A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101870549B1 (ko
Inventor
히사시 나카지마
가즈미 스즈키
마사시 나가야마
사오리 야마다
요시타카 야마우치
유 나이토
요시타카 세키구치
Original Assignee
가부시키가이샤 리코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 리코 filed Critical 가부시키가이샤 리코
Publication of KR20160110487A publication Critical patent/KR20160110487A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101870549B1 publication Critical patent/KR101870549B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
    • G03G15/0105Details of unit
    • G03G15/0121Details of unit for developing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • G03G9/08711Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08726Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof
    • G03G9/08731Polymers of nitriles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08775Natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • G03G9/08782Waxes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08797Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708Inorganic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/01Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

결착 수지 및 이형제를 포함하는 전자 사진용 토너로서, 토너의 점탄성을 측정할 때, 95℃∼115℃에서의 토너의 손실 탄젠트의 최대값이 8 이상이며, 여기서 손실 탄젠트는 하기 식: 손실 탄젠트(tanδ) = 손실 탄성률(G")/저장 탄성률(G')로 나타내어지는 것인 전자 사진용 토너.

Description

전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지{TONER FOR ELECTROPHOTOGRAPHY, IMAGE FORMING METHOD, AND PROCESS CARTRIDGE}
본 발명은 전자 사진에 사용하기 위한 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
레이저 프린터 및 건식 정전 프린터와 같은 화상 형성 장치에 이용되는 전자 사진법은 통상적으로 하기 단계 (1)∼(5)로 이루어진다.
(1) 광도전성 층 등의 상 담지체 표면을 균일하게 대전시킨다.
(2) 상기 상 담지체 표면을 노광하여, 노광된 부분의 전하를 소산시킴으로써 전기적인 잠상을 형성한다.
(3) 상기 잠상에 전하를 갖는 미분말, 소위 토너를 부착시켜 상을 가시화한다.
(4) 얻어진 가시상을 전사지 등의 기록 매체에 전사한 후, 가열 및 가압에 의해 영구 정착시킨다.
(5) 전사되지 않고 상 담지체 표면에 남은 미분말을 청소한다.
가열 수단 또는 방법으로서는, 히트 롤러, 오븐, 또는 플래시광 조사가 이용되고, 가열 온도는 서모스탯 또는 다른 센서를 이용하여 제어한다.
최근의 화상 형성 장치에 대해서는, 토너 정착 시의 에너지 절약화 또는 고속 처리능에 대한 요구가 높아지고 있다. 따라서, 토너 자체가 저온에서 용융하는 특성을 가질 것이 요구되고 있다.
그러나, 단순히 토너의 융점을 낮춰 저온 정착을 가능하게 한 경우, 토너의 보존 안정성이 우려된다.
또한, 고화질화의 요구도 크다. 사진 화상 등의 고품질 화상 형성에 대해서는, 선명한 고광택 화상을 제공하는 것이 요구되고 있다.
또한, 상기와 같은 가열 정착 방법에 있어서, 예컨대 히트 롤러에 의한 가열 정착을 행하는 경우에는, 사용하는 토너의 특성에 따라 히트 롤러의 표면 온도를 제어한다. 이 경우, 히트 롤러의 작동 및 정지, 기록지의 공급 상태, 환경 조건, 히트 롤러의 오버슈트 등에 따라서 히트 롤러의 표면 온도가 변화된다. 그 때문에, 정착 온도에 있어서의 변동에 무관하게 고광택 요구를 실현시켜야 한다는 문제가 있다.
전자 사진 방식으로 동일한 피기록 매체 상에 광택 화상을 형성하는 방법으로서는, 토너에 사용되는 수지 수평균 분자량에 의해 광택성을 제어하는 방법(PTL 1), 및 각각의 토너 입자에 이형제를 내포시킴으로써 정착 시의 이형성을 높이는 방법(PTL 2)이 제안되어 있다.
또한, PTL 3에는, 결착 수지, 및 가열 정착 시에 해당 결착 수지를 연화시키는 물질을 함유하는 무색 투명한 광택 제어 입자를 이용한 광택 제어층을 토너 화상 상에 형성하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 토너의 점탄성을 조정함으로써 광택성을 제어하는 방법(PTL 4∼PTL 10)이 제안되어 있다. 이들 방법 중에서, PTL 5는, 정착 시에 무색 투명한 광택 제어 입자를 연화시켜, 화상 표면을 평활화함으로써 광택을 부여하는 것을 개시한다.
전술한 바와 바와 같이, 기록 매체 상의 광택성을 제어하는 방법은 여러 가지가 있다. 예를 들어, PTL 1은, 투명 토너에 수평균 분자량이 약 3,500인 폴리에스테르 수지를 이용하고, 유채색 토너에 수평균 분자량이 약 10,000인 폴리에스테르 수지를 이용하며, 투명 토너의 융점을, 유채색 토너의 융점보다 낮게 조정함으로써, 평활성을 높이고 투명 토너의 부분의 광택도를 부분적으로 증가시키는 것을 개시한다.
투명 토너는 화상의 최상층에 형성되어 정착기와 직접 접촉하기 때문에, 투명 토너는 유채색 토너보다 높은 내핫오프셋성을 가질 것이 요구된다. 또한, 유채색 토너로 형성된 화상 위에 투명 토너가 형성되기 때문에, 토너층이 두껍게 된다. 유채색 토너가 높은 내콜드오프셋성을 갖지 않는다면, 저융점을 갖는 투명 토너와 고융점을 갖는 유채색 토너를 조합해서는 안정성이 충분하지 않다.
토너가 높은 내핫오프셋성을 갖게 하는 경우, 일반적으로, 사용되는 수지에 가교 모노머를 도입하여 수지의 분자량 분포를 넓게 함으로써 핫오프셋을 방지한다.
그러나, 가교 모노머를 도입한 경우, 핫오프셋은 방지될 수 있지만, 탄성 성분의 영향으로 인해 유동성이 발현되지 않고, 토너 표면의 평활성이 손상되고, 광택이 저하된다.
또한, PTL 2는, 폴리에스테르 수지에 이형제를 분산시키기 위해 스티렌-아크릴 수지를 사용함으로써, 이형성을 쉽게 발현할 수 있는 크기를 갖는 이형제를 함유하고 이형제에 의한 부작용이 적은 토너를 제공하는 것을 개시힌다. 또한, 상기 수지 내의 아크릴 종류로서 특정 유형의 것을 사용함으로써, 광택 저하를 방지하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 스폿 바니쉬(spot varnish)로 실현되고 있는 사진 광택에 가까운 스폿 고광택은 아직 실현되고 있지 않다.
또한, PTL 3에 기재되는 방법에서는, 광택 제어 입자의 결착 수지를 연화시키는 물질이 낮은 융점을 갖는다. 따라서, 형성된 토너가 불충분한 보존 안정성을 갖는 경우가 있다.
또한, PTL 4∼PTL 10은, 토너의 점탄성을 측정할 때, 손실 탄성률(G")/저장 탄성률(G') = 손실 탄젠트(tanδ)로 나타내어지는 손실 탄젠트가 80℃∼160℃에서 최대 피크를 가지고, 손실 탄젠트의 최대 피크 값이 3 이상일 때 고광택이 실현되는 것이 개시되어 있다. 그러나, PTL 4∼PTL 10에는 고광택을 나타내는 정착 온도에 폭이 있는지 없는지는 개시되어 있지 않다.
PTL 1: 일본 특허 공개(JP-A) 평08-220821호 공보 PTL 2: JP-A 2003-5432호 공보 PTL 3: JP-A 2009-217083호 공보 PTL 4: JP-A 2011-100106호 공보 PTL 5: JP-A 2012-189771호 공보 PTL 6: JP-A 2012-189929호 공보 PTL 7: JP-A 2012-194453호 공보 PTL 8: JP-A 2012-208142호 공보 PTL 9: JP-A 2012-215739호 공보 PTL 10: JP-A 2012-215810호 공보
본 발명은, 폭넓은 정착 온도 범위에서 사진 광택에 가까운 고광택을 나타내고, 매우 우수한 저온 정착성, 높은 내핫오프셋 특성, 및 우수한 보존 안정성을 전부 달성할 수 있는 전자 사진용 토너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 수행하였다. 본 발명은 본 발명자들에 의해 수행된 연구를 기초로 하여 이루어질 수 있었다.
전술한 과제는 본 발명의 하기 (1)에 기재된 전자 사진용 토너에 의해서 해결될 수 있다.
(1) 결착 수지, 및
이형제
를 포함하는 전자 사진용 토너로서, 토너의 점탄성을 측정할 때, 95℃∼115℃에서의 토너의 손실 탄젠트의 최대값이 8 이상이며, 여기서 손실 탄젠트는 하기 식:
손실 탄젠트(tanδ) = 손실 탄성률(G")/저장 탄성률(G')
으로 나타내어지는 것인 전자 사진용 토너.
본 발명은, 폭넓은 정착 온도 범위에서 사진 광택에 가까운 고광택을 나타내고, 매우 우수한 저온 정착성, 높은 내핫오프셋 특성, 및 우수한 보존 안정성을 모두 달성할 수 있는 전자 사진용 토너를 제공할 수 있다.
도 1은 손실 탄젠트 피크 온도(℃)와 손실 탄젠트 값의 관계를 예시하는 다이아그램이다.
도 2는 정착 온도와 광택도의 이미지 다이아그램이다.
도 3은 95℃∼115℃에서의 손실 탄젠트의 최대값이 8 이상인 토너의 점탄성의 예를 보여주는 다이아그램이다.
도 4는 화상 형성 장치 A의 실시형태를 도시하는 정면도이다.
도 5는 화상 형성 장치 B의 실시형태를 도시하는 정면도이다.
도 6은 화상 형성 장치 C의 실시형태를 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 이용되는 프로세스 카트리지의 일례를 도시하는 다이아그램이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은, 상기 (1)에 기재의 전자 사진용 토너에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이하의 상세한 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같은, 하기 (2)∼(6)에 기재된 전자 사진용 토너를 포함한다. 또한, 본 발명은, 하기 (7)∼(10)에 기재된 화상 형성 방법, 프로세스 카트리지 및 인쇄물에 관한 것이다.
(2) 상기 이형제가 모노에스테르 왁스인 상기 (1)에 기재된 전자 사진용 토너.
(3) 상기 결착 수지는 폴리에스테르 수지이고, 상기 토너의 산가는 6 mgKOH/g∼12 mgKOH/g이며, 상기 토너는 3가 이상의 금속염을 포함하는 것인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 전자 사진용 토너.
(4) 상기 토너가 왁스 분산제를 더 함유하고, 상기 왁스 분산제는, 적어도 스티렌, 부틸 아크릴레이트 및 아크릴로니트릴을 모노머로서 포함하는 공중합체 수지인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 전자 사진용 토너.
(5) 상기 토너가 착색제를 포함하지 않는 투명 토너인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 전자 사진용 토너.
(6) 상기 토너가 착색제를 포함하는 유채색 토너인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하니에 기재된 전자 사진용 토너.
(7) 유채색 토너와 상기 (5)에 기재된 토너를 중첩하여 화상을 형성하는 단계, 및
상기 유채색 토너와 상기 토너가 중첩된 화상을 기록 매체 상에 동시에 정착시키는 단계
를 포함하는 화상 형성 방법.
(8) 상기 유채색 토너와 상기 (5)에 기재된 전자 사진용 토너와의 광택도차가 30 이상인 상기 (7)에 기재된 화상 형성 방법.
(9) 상 담지체, 및
상 담지체 상에 형성된 정전 잠상을, 토너 및 캐리어를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 가시상을 형성하도록 구성된 현상 장치
를 포함하는 프로세스 카트리지로서,
상기 상 담지체와 상기 현상 장치는 일체로 지지되고, 상기 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착되며,
상기 토너는 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 토너인 프로세스 카트리지.
(10) 상기 (7) 또는 (8)에 따른 화상 형성 방법에 의해 형성된 화상을 포함하는 인쇄물.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이하의 설명은 본 발명의 바람직한 실시형태의 예로서, 당업자는 본 발명의 범위 내에서 하기 실시형태에 변경 또는 수정이 가해진 다른 실시형태를 쉽게 수행할 수 있기 때문에, 이하의 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 토너는, 적어도 결착 수지 및 이형제를 포함하는 전자 사진용 토너로서, 이 토너의 점탄성을 측정할 때, 95℃∼115℃에서의 토너의 손실 탄젠트의 최대값이 8 이상이고, 여기서, 손실 탄젠트는 하기 식:
손실 탄젠트(tanδ) = 손실 탄성률(G")/저장 탄성률(G')
로 나타내어지는 것인 전자 사진용 토너이다.
그 이유를 이하에 설명한다.
저온에서의 정착을 수행하고 높은 광택성을 확보하기 위해서는, 저장 탄성률이 비교적 낮은 온도에서 현저히 낮아지게 되는 특성을 토너에 갖게 할 필요가 있다. 정착 시의 토너의 저장 탄성률(G')을 낮게 할 수 있다면, 토너가 표면 평활도가 낮은 기록지의 미소 요철 또는 유채색 토너로 만들어진 미소 요철에 들어가기 쉽고, 점탄성 중에서 가소 성분의 함량이 상대적으로 높아진다. 따라서, 가압 정착 후에 토너 입자의 형상을 복원하기 어렵게 된다. 그 결과, 토너는 연전성이 우수하여, 토너층 표면의 평활도가 높아져, 높은 광택도를 얻는 것이 가능해진다.
다른 한편, 내핫오프셋의 관점에서, 저장 탄성률(G')은 특정 레벨에 도달한 후, 저장 탄성률(G') 저하 기울기가 완만하게 되고 그러한 레벨을 유지하는 것이 중요하다.
또한 손실 탄성률(G")은, 적어도 95℃∼115℃의 범위에서, 저장 탄성률(G') 같은 급격한 저하를 일으키지 않는다, 즉, 손실 저장 탄성률(G")은 상기 온도 범위 내에서 온도 의존성이 비교적 작다.
종래 기술인 PTL 4∼PTL 10의 손실 탄젠트 피크 온도(℃)와 손실 탄젠트 값의 관계가 도 1에 도시되어 있고, 도 2는 정착 온도와 광택도의 이미지 다이아그램을 도시한다. 전술한 종래 기술에서는, 손실 탄젠트 피크 온도가 110℃ 이하인 토너와, 110℃ 이상에서 최대 손실 탄젠트 값을 갖는 토너가 제안되어 있다. 손실 탄젠트 피크 온도가 110℃ 이하인 토너는, 상기 온도에 있어서 최대 손실 탄젠트 값이 낮고 고온에서의 광택 저하가 발생한다. 따라서, 고광택의 온도폭을 유지할 수 없다(도 2의 종래 기술 1). 또한, 손실 탄젠트 피크 온도가 110℃ 이상인 토너는, 저온에서 광택 개시가 낮기 때문에, 고광택의 온도폭을 유지할 수 없다(도 2의 종래 기술 2).
전술한 바와 같이, 저장 탄성률(G')이 특정 온도로부터 현저히 저하하기 시작하여 특정 온도 범위에서 저하 기울기가 완만하게 되지 않는다면, 도 3에 도시된 바와 같은 손실 탄젠트의 피크는 나타나지 않는다. 도 3의 그래프의 수직축의 "E"는 10의 거듭제곱을 나타낸다. 구체적으로, "E+01"은 10을 나타내고, "E+02"는 100을 나타낸다.
상기에 언급한 G", G' 및 tanδ의 관계를 갖는 토너가 95℃∼115℃에서 최대 손실 탄젠트 값을 갖는 것이 바람직하다.
최대 손실 탄젠트 값이 8 이상인 온도가 95℃ 미만일 경우, 보관 환경에서 저장 탄성률(G')이 저하하고, 토너의 보전 안정성이 나빠지며, 이는 보관 환경에서의 토너 입자의 응집을 유발할 수 있다. 또한, 고온에서의 점탄성이 매우 낮아져서, 내핫오프셋성이 손상되어 버릴 수 있다.
최대 손실 탄젠트 값이 8 이상인 온도가 115℃를 초과하면, 저온에서의 정착 목적이 손상되어 버릴 수 있다.
본 발명자들은 이러한 현상에 대하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 토너의 손실 탄성률(G")과 저장 탄성률(G')의 비인 손실 탄젠트(tanδ)의 최대값이 8 이상일 경우, 폭넓은 정착 온도의 범위에 걸쳐 사진 광택에 가까운 고광택이 나타나고, 매우 우수한 저온 정착성, 고온에 대한 높은 내핫오프셋 특성, 및 우수한 보존 안정성을 모두 실현할 수 있다는 것을 발견하였다.
또한, 토너가 폴리에스테르 수지를 함유하는 결착 수지, 모노에스테르 왁스를 함유하는 이형제, 및 3가 이상의 금속염을 함유하는 경우, 종래 기술에서 실현할 수 없었던 "95℃∼115℃에서의 최대 손실 탄젠트 값이 8 이상인 것"을 비교적 쉽게 달성할 수 있다. 이에 대한 상세한 사항은 아래에서 더 구체적으로 설명한다.
토너의 손실 탄젠트(tanδ)는 점탄성 측정에 의해서 측정된다. 본 발명에 있어서는, 토너를 0.8 g의 웨이트 및 20 mm의 직경을 갖는 다이를 이용하여 30 MPa의 압력으로 성형한다. 형성된 샘플에 대해, TA 인스트러먼츠 재팬 인코포레이티드에 의해 제조된 ADVANCED RHEOMETRIC EXPANSION SYSTEM에 의해, 직경 20 mm의 병렬 콘을 사용하고, 주파수 1.0 Hz, 가열 속도 2.0℃/분 및 왜곡 0.1%(자동 왜곡 제어: 허용 최소 응력: 1.0 g/cm, 허용 최대 응력: 500 g/cm, 최대 부가 왜곡: 200%, 왜곡 조정 200%)로 손실 탄성률(G"), 저장 탄성률(G') 및 손실 탄젠트(tanδ)를 측정한다. 이 경우, 저장 탄성률(G')이 10 이하인 손실 탄젠트(tanδ)의 값은 제외한다.
[이형제]
상기한 바와 같이, 본 발명의 토너는, 이형제로서 모노에스테르 왁스를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 모노에스테르 왁스는, 일반적인 결착 수지와의 상용성이 낮아서, 정착 시에 토너 입자의 표면 위로 배어 나오기 쉬워 높은 이형성을 나타내고, 고광택과 바람직한 저온 정착성을 둘 다 확보할 수 있다.
또한, 상기 모노에스테르 왁스는, 토너 100 질량부에 대하여 4 질량부∼8 질량부로 함유되는 것이 바람직하고, 5 질량부∼7 질량부로 함유되는 것이 더 바람직하다. 모노에스테르 왁스의 함유량이 4 질량부보다 적으면, 정착 시에 왁스의 표면에의 배어나옴이 불충분하여, 이형성이 나빠지고, 이것은 저온 정착성 및 내핫오프셋성의 저하를 초래할 수 있다. 모노에스테르 왁스의 함유량이 8 질량부보다 많으면, 토너 입자의 표면 상에 석출하는 이형제의 양이 증가하여, 토너의 보존 안정성이 저하하고, 이는 감광체로의 필르밍(filming) 내성을 저하시킬 수 있다.
상기 모노에스테르 왁스로서는 합성 에스테르 왁스를 사용하는 것이 바람직하다. 합성 에스테르 왁스의 예로는, 장쇄 직쇄 포화 지방산과 장쇄 직쇄 포화 알코올로부터 합성된 모노에스테르 왁스를 들 수 있다. 장쇄 직쇄 포화 지방산은, 일반식 CnH2n+1COOH로 나타내어지고, 여기서 n은 약 5∼약 28인 화합물이 바람직하게 사용된다. 장쇄 직쇄 포화 알코올은 CnH2n+1OH로 나타내어지고, 여기서 n은 약 5∼약 28인 화합물이 바람직하게 사용된다.
장쇄 직쇄 포화 지방산의 구체적인 예로는 카프르산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데칸산, 테트라데칸산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라몬산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산 및 멜리스산을 들 수 있다. 장쇄 직쇄 포화 알코올의 구체예로는 아밀 알코올, 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 카프릴 알코올, 노닐 알코올, 데실 알코올, 운데실 알코올, 라우릴 알코올, 트리데실 알코올, 미리스틸 알코올, 펜타데실 알코올, 세틸 알코올, 헵타데실 알코올, 스테아릴 알코올, 노나데실 알코올, 에이코실 알코올, 세릴 알코올 및 헵타데칸올을 들 수 있고, 이들은 저급 알킬기, 아미노기 및 할로겐기 등의 치환기를 갖고 있더라도 좋다.
[토너의 산가]
또한, 본 발명의 토너의 산가는 6 mgKOH/g∼12 mgKOH/g인 것이 바람직하다. 정착 시에 폴리에스테르 수지 중의 산성 기와 후술하는 3가 이상의 금속염과의 가교 구조를 적절히 형성함으로써, 저온 정착성을 유지하면서, 보다 우수한 내고온 오프셋성을 얻을 수 있다.
산가가 12 mgKOH/g보다 클 경우, 금속염과의 가교 구조의 수가 증가함에 따라 형성되는 토너는 우수한 내핫오프셋성을 갖지만, 불량한 저온 정착성을 갖는다. 산가가 6 mgKOH/g보다 낮을 경우, 가교 구조의 수가 감소함에 따라 내핫오프셋성을 확보하기 어렵다.
상기 토너의 산가의 측정은, JIS K0070-1992에 기재된 측정 방법에 의해 하기 조건 하에 측정할 수 있다.
샘플의 조제: 토너 0.5 g(아세트산에틸 가용 성분 0.3 g)을 톨루엔 120 mL에 첨가하고, 실온(23℃)에서 약 10시간 교반하여 토너를 용해시킨다. 여기에, 에탄올 30 mL를 더 첨가하여 샘플 용액을 조제한다.
측정은 이하에 기재하는 측정 장치로 계산할 수 있지만, 구체적으로는 다음과 같이 계산한다. 미리 표준화한 N/10 수산화칼륨 알코올 용액으로 샘플을 적정한다. 수산화칼륨 알코올의 소비량으로부터 하기 식을 이용하여 산가를 구한다.
산가 = KOH(mL 수) × N × 56.1/샘플 질량(단, N은 N/10 KOH의 팩터)
구체적으로, 상기 토너의 산가는 다음과 같은 방식으로 구한다.
측정 장치: 전위차 자동 적정 장치 DL-53 타이트레이터(MettlerㆍToledo International Inc. 제조)
사용 전극: DG113-SC(MettlerㆍToledo International Inc. 제조)
해석 소프트: LabX Light Version 1.00.000
장치의 교정: 톨루엔(120 mL)과 에탄올(30 mL)의 혼합 용매를 사용한다.
측정 온도: 23℃
측정 조건은 이하와 같다.
교반 조건
교반 속도[%]: 25
교반 시간[s]: 15
평형 적정 조건
적정액: CH3ONa
농도[mol/L]: 0.1
전극: DG115
측정 단위: mV
측정 전 적정액 적하량[mL]: 1.0
대기 시간[s]: 0
적정액 적하 모드: Dynamic
dE(set)[mV]: 8.0
dV(min)[mL]: 0.03
dV(max)[mL]: 0.5
측정 모드: 평형 적정
dE[mV]: 0.5
dt[s]: 1.0
t(min)[s]: 2.0
t(max)[s]: 20.0
인식 조건
역치: 100.0
최대 변화율만: No
레인지: No
빈도: None
측정 종료 조건
최대 적하량[mL]: 10.0
전위: No
경사: No
당량점 후: Yes
N 수: 1
종료 조건의 조합: No
평가 조건
순서: Standard
전위 1: No
전위 2: No
재평가를 위한 정지: No
[결착 수지]
본 발명의 토너에 포함되는 결착 수지는, 폴리에스테르 수지를 주성분(결착 수지 전체에서 50 질량% 이상을 차지함)으로서 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 물론, 다른 수지, 예컨대 폴리스티렌, 아크릴 수지, 스티렌-아크릴 공중합체 수지를 이용하는 것도 가능하다. 이들 수지는, 분쇄 토너용 재료로서 종래부터 다용되어 온 것뿐만 아니라, 중합 토너 또는 반중합 토너의 경우에도 착색료로서 작용하는 컬러 마스터 배치 제작용 재료로서 사용된다. 또한, 폴리스티렌, 또는 폴리스티렌 공중합체는 왁스 분산능도 우수하다.
폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 7000∼10,000이고, 더 바람직하게는 7,500∼9,500이며, 더욱 더 바람직하게는 8,000∼9,000이다. 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 바람직하게는 5 이하이며, 더 바람직하게는 4 이하이다. 또한, 폴리에스테르 수지의 산가는 바람직하게는 12 mgKOH/g 이하이고, 더 바람직하게는 6 mgKOH/g∼12 mgKOH/g이다. 폴리에스테르 수지를 사용하는 것으로, 형성된 토너의 저온 정착성과 내핫오프셋성을 둘 다 달성할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르 수지로서는, 알코올과 산과의 종래의 중축합 반응에 의해서 얻어지는 폴리에스테르 수지 중 어느 것이나 사용될 수 있다. 알코올의 예로서는, 폴리에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 및 1,4-부텐디올 등의 디올류; 1,4-비스(하이드록시메틸)사이클로헥산, 비스페놀 A, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 A 폴리옥시에틸렌 부가물, 및 비스페놀 A 폴리옥시프로필렌 부가물 등의 에테르화 비스페놀류; 상기 알코올 중 어느 것을 C3∼C22의 포화 혹은 불포화 탄화수소기로 치환한 2가 알코올 단량체; 그 밖의 2가 알코올 단량체; 예컨대 솔비톨, 1,2,3,6-헥산테트롤, 1,4-솔비탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 사카로스, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 트리메틸올 프로판, 및 1,3,5-트리하이드록시메틸벤젠 등의 3가 이상의 다가 알코올 단량체를 들 수 있다.
또한, 폴리에스테르 수지를 얻기 위해 사용되는 카복실산의 예로는 팔미트산, 스테아르산, 올레산 등의 모노카복실산; 말레산, 푸마르산, 메사콘산, 시트라콘산, 테레프탈산, 사이클로헥산 디카복실산, 숙신산, 아디프산, 세바스산 및 말론산, 및 이들 중 어느 것을 C3∼C22의 포화 또는 불포화 탄화수소기로 치환한 2가의 유기산 단량체; 이들 산 중 어느 것의 무수물 또는 저급 알킬 에스테르와 리놀레산의 이량체; 1,2,4-벤젠 트리카복실산, 1,2,5-벤젠 트리카복실산, 2,5,7-나프탈렌 트리카복실산, 1,2,4-나프탈렌 트리카복실산, 1,2,4-부탄 트리카복실산, 1,2,5-헥산 트리카복실산, 1,3-디카복실-2-메틸-2-메틸렌카복시디프로판, 테트라(메틸렌카복실)메탄, 1,2,7,8-옥탄 테트라카복실산, Empol 삼량체산, 이들 산 중 어느 것의 무수물 등의 3가 이상의 다가 카복실산 단량체를 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 "95℃∼115℃에서의 최대 손실 탄젠트 값이 8 이상인 것"은, 예를 들어, 상기한 바와 같이, 이형제를 선택하고, 3가 이상의 금속염을 첨가함으로써 달성할 수 있다. 또한, 결착 수지 자체에 대해서는, 이것을 폴리에스테르 수지의 분자량을 조절함으로써 비교적 쉽고 확실하게 달성할 수 있다. 결착 수지의 폴리머 구조의 컨포메이션(conformation) 또는 컨피규레이션(configuration)을 조절하기 위해서는, 내열 보존성과 가열 시의 샤프한 멜트성을 양립하는 범위에서, 주쇄 세그멘트로서 파라핀 구조 세그먼트와 같은 선형 구조 세그먼트뿐만이 아니고, 세그멘트 부분의 개질, 즉 벌크화, 세그멘트 단위의 배열의 조절을 임의로 조합함으로써, 비교적 쉽고 확실하게 달성할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 분지형 구조 세그먼트 및 별형 구조 세그먼트와 같은 비선형 세그먼트의 도입과 방향족 세그먼트의 도입을 조합할 수 있다.
[3가 이상의 금속염]
본 발명의 토너는, 상기에 설명한 바와 같이, 3가 이상의 금속염을 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 금속염이 토너에 포함되는 것에 의해, 금속염이 결착 수지의 산성 기와의 가교 반응을 하여, 약한 삼차원적인 가교를 형성한다. 그 결과, 저온 정착성을 확보하면서, 내핫오프셋성을 얻을 수 있다.
상기 금속염은, 예를 들어, 살리실산 유도체의 금속염 및 아세틸 아세토네이트의 금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 상기 금속으로서는, 3가 이상의 다가 이온 금속이라면 특별히 제한은 없다. 금속의 예로는 철, 지르코늄, 알루미늄, 티탄 및 니켈을 들 수 있다.
3가 이상의 금속염의 바람직한 예로는 3가 이상의 살리실산 금속 화합물을 들 수 있다.
상기 금속염의 함유량으로서는, 예를 들어, 토너 100 질량부에 대하여, 0.5 질량부∼2 질량부가 바람직하고, 0.5 질량부∼1 질량부가 더 바람직하다. 상기 함유량이 0.5 질량부 미만이면, 형성된 토너의 내핫오프셋성이 불량해질 수 있다. 상기 함유량이 2 질량부를 넘으면, 형성된 토너의 내핫오프셋성은 우수하지만, 광택성 및 저온 정착성이 뒤떨어질 수 있다.
[왁스 분산제]
본 발명의 토너는, 왁스 분산제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 상기 왁스 분산제가 모노머로서 적어도 스티렌, 부틸 아크릴레이트 및 아크릴로니트릴을 포함하는 공중합체 조성물, 또는 상기 공중합체 조성물의 폴리에틸렌 부가물인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 토너의 결착 수지인 폴리에스테르 수지에 비교해서, 스티렌 수지는, 일반적인 왁스와의 상용성이 더 좋다. 따라서, 왁스는 미세하게 분산되는 경향이 있다. 또한, 스티렌 수지는 내부 응집력이 약하기 때문에, 폴리에스테르 수지에 비교하면 분쇄성이 우수하다. 그 안에서의 왁스 분산 상태가 폴리에스테르 수지에서와 동일하여도, 폴리에스테르 수지의 경우와 같이, 왁스와 수지의 계면이 분쇄면이 되는 확률이 낮고, 토너 입자 표면에 존재하는 왁스가 감소되어, 토너의 보존성이 향상된다.
본 발명의 토너의 결착 수지인 폴리에스테르 수지와 스티렌계 수지는 비상용이기 때문에, 광택이 저하될 수 있다. 본 발명에 있어서는, 일반적인 스티렌계 수지 중에서 SP 값이 폴리에스테르계 수지에 가까운 아크릴종으로서 부틸 아크릴레이트를 선택함으로써, 비상용 수지를 토너에 포함시키는 경우에도 광택 저하를 억제할 수 있다. 아크릴종이 부틸 아크릴레이트인 경우, 그 열적 특성은 폴리에스테르의 열적 특성에 가깝고, 폴리에스테르가 갖는 저온 정착성과 내부 응집력이 그러한 수지에 의해 크게 손상되지 않는다.
상기 왁스 분산제는, 토너 100 질량부에 대하여 7 질량부 이하의 양으로 함유되는 것이 바람직하다. 왁스 분산제를 함유함으로써 더 우수한 왁스 분산 효과를 얻을 수 있어, 그 제조 방법에 의해 영향을 받는 일 없이 안정적으로 토너의 보존성이 향상된다. 또한, 왁스의 분산 효과에 의해 분산된 왁스 직경이 작아지기 때문에, 감광체에의 토너의 필르밍 현상을 억제할 수 있다. 왁스 분산제의 함유량이 7 질량부보다 많으면, 폴리에스테르 수지에 비상용인 성분이 많아져, 광택이 저하할 수 있다. 또한, 왁스의 분산성이 지나치게 높기 때문에, 내필르밍성은 향상하지만, 정착 시의 왁스의 표면으로의 배어나옴이 불충분해져서, 저온 정착성 및 내핫오프셋성이 저하할 수 있다.
[착색제]
착색제의 예로는 카본 블랙, 니그로신 염료, 흑색 산화철, 나프톨 옐로우 S, 한자 옐로우(10G, 5G 및 G), 카드뮴 옐로우, 옐로우 산화철, 황토, 황연, 티탄황, 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), 타트라진 레이크, 퀴놀린 옐로우 레이크, 안트라산 옐로우 BGL, 이소인돌리논 옐로우, 철단, 연단, 연주, 카드뮴 레드, 카드뮴 수은 레드, 안티몬주, 퍼머넌트 레드 4R, 파라레드, 파이저 레드, 파라클로로오르토니트로 아닐린 레드, 리솔 패스트 스칼렛 G, 브릴리언트 패스트 스칼렛, 브릴리언트 카민 BS, 퍼머넌트 레드(F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), 패스트 스칼렛 VD, 불칸 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, 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 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, 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, 에머랄드 그린, 피그먼트 그린 B, 나프톨 그린 B, 그린 골드, 애시드 그린 레이크, 말라카이트 그린 레이크, 프탈로시아닌 그린, 안트라퀴논 그린, 산화티탄, 아연화, 리토폰 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 착색제의 사용량은 일반적으로 결착 수지 100 질량부에 대하여 0.1 질량부∼80 질량부이다.
[외부 첨가제]
또한, 투명 토너 또는 유채색 토너는 외부 첨가제를 더 함유할 수 있다.
외부 첨가제로서는, 예를 들어, 연마제(예를 들어, 실리카, 테플론(등록상표) 수지 분말, 폴리불화비닐리덴 분말, 산화세륨 분말, 탄화규소 분말, 티탄산스트론튬), 유동성 부여제(예를 들어, 산화티탄 분말 및 산화알루미늄 분말), 응집 방지제, 수지 분말, 또는 도전성 부여제(예를 들어, 산화아연 분말, 산화안티몬 분말 및 산화주석 분말), 및 현상성 향상제(예를 들어, 역극성의 백색 입자 또는 흑색 입자)를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 병용될 수 있다. 사용되는 외부 첨가제는 토너에 현상 스트레스(예를 들어, 공전)에 대한 내성을 부여하도록 선택된다.
[현상제]
이성분 현상 시스템을 이용하는 경우, 자성 캐리어에 이용되는 자성체 입자로서 스피넬 페라이트(예를 들어, 마그네타이트 및 감마 산화철), 마그네토플룸바이트형 페라이트(예를 들어, 철 이외의 1종 이상의 금속[예를 들어, Mn, Ni, Zn, Mg 및 Cu]을 함유하는 스피넬 페라이트 및 바륨 페라이트), 또는 각각 표면에 산화층을 갖는 철 또는 합금 입자를 사용할 수 있다. 자성 캐리어의 형상은 입상, 구형 또는 바늘형일 수 있다. 특히 고자화가 필요한 경우, 철 등의 강자성 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 화학적인 안정성을 고려하면, 마그네토플룸바이트형 페라이트(예를 들어, 철 이외의 1종 이상의 금속[예를 들어, Mn, Ni, Zn, Mg 및 Cu]을 함유하는 스피넬 페라이트 및 바륨 페라이트)를 사용하는 것이 바람직하다. 강자성 입자의 종류 및 함유량을 선택하는 것에 의해, 원하는 자화력을 갖는 수지 캐리어를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우의 캐리어의 자기 특성에 대해서는, 1,000 에르스텟에서의 자화 강도가 30 emu/g∼150 emu/g인 것이 바람직하다.
수지 캐리어에 대해서는, 수지 캐리어가, 자성 입자와 절연성 바인더의 용융 혼련물을 스프레이 건조기로 무화하거나, 자성 입자의 존재 하에 수성 매체 중에서 모노머 또는 프리폴리머를 반응시킨 후 경화시켜 축합형 바인더 중에 자성 입자가 분산되어 있는 수지 캐리어를 생성함으로써 제조할 수 있다.
자성 캐리어의 표면에 양으로 또는 음으로 대전할 수 있는 입자 또는 도전성 입자를 고착시키거나, 그 표면을 수지를 코팅함으로써 자성 캐리어의 대전성을 제어할 수 있다.
표면의 코팅 재료로서는, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 불소계 수지가 사용된다. 또한, 양으로 또는 음으로 대전할 수 있는 입자 또는 도전성 입자를 포함할 수 있다. 그 중에서, 실리콘 수지 및 아크릴 수지가 바람직하다.
본 발명의 토너와 자성 캐리어와의 혼합비에 대해서는, 토너 농도가 2 질량%∼10 질량%인 것이 바람직하다.
또한, 토너의 중량 평균 입경은 2 ㎛∼25 ㎛인 것이 바람직하다.
토너의 입도는 여러 가지 방법에 의해 측정된다. 예를 들어, 코울터 카운터 멀티사이저 III를 이용하고, 측정 샘플은 계면활성제를 가한 전해액 중에 측정 토너를 가하여 초음파 분산기로 1분간 전해액을 분산시킴으로써 50,000개 토너 입자를 측정한다.
본 발명의 투명 토너 또는 유채색 토너를 제조하기 위해서는, 예를 들어, 정착용 수지, 윤활제, 선택적인 착색제, 및 대전 제어제, 윤활제 및 첨가제가 균일하게 분산된 추가의 선택적인 정착용 수지의 조합을 헨쉘 믹서 및 수퍼 믹서와 같은 혼합기에 의해 충분히 혼합하고 나서, 그 혼합물을 히트 롤, 니더 및 익스트루더와 같은 용융 혼련기를 사용하여 재료들을 충분히 혼합한 후, 형성된 것을 냉각 및 고화한 후, 분쇄 및 분급을 행한다. 분쇄 방법으로서는, 고속 기류 중에 토너를 포함시키고, 충돌판에 토너를 충돌시켜 그 에너지로 사용하는 제트밀 방식 또는 토너를 기류 중에서 서로 충돌시키는 입자간 충돌 방식, 또는 그 밖에 고속으로 회전하는 로터 사이의 좁은 갭에 토너를 공급하는 기계식 분쇄 방식이 이용된다.
또한, 토너 재료를 유기 용매상에 용해 또는 분산시킨 유상을, 수계 매체상에 분산시켜, 수지의 반응을 행한 후, 그 계로부터 용제를 제거하고, 여과, 세척 및 건조를 수행하여 토너의 기본 입자를 생성하는 용해 현탁법에서도 가능하다.
[화상 형성 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 방법]
본 발명에 사용되는 화상 형성 장치의 현상 장치의 구성은, 상 담지체의 이동 속도에 따라 선택된다. 상 담지체의 이동 속도가 빠른 경우, 복수의 현상 자기롤을 사용하여, 현상 영역을 증가시켜 현상 시간을 늘림으로써 현상을 수행한다.
복수의 현상 자기 롤을 사용한 경우, 1개 현상 롤을 사용하는 방식과 비교하여 높은 현상 성능이 얻어진다. 그 결과, 현상제의 함유량이 저감될 수 있을 뿐만 아니라, 대면적 화상 인쇄에 대응하고, 인쇄 품질이 향상한다. 또한, 현상 롤의 회전 속도를 저감하는 것도 가능하게 되어, 토너의 비산, 및 현상제에의 부하 저감에 의한 토너에 의한 캐리어 스펜트를 방지하여, 이성분 현상제의 장기 유효 수명이 가능해진다.
이러한 현상 방식과 토너를 병용함으로써, 화상이 우수하고, 문자 부분과 솔리드 화상 부분 둘 다에서의 안정한 토너 부착량을 확보할 수 있어, 인쇄 밀도의 변화에 대하여 전사 실패를 유발하지 않는 안정한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
상 담지체를 세정하는 수단으로서는, 퍼 브러쉬, 자기 브러쉬, 또는 블레이드를 사용하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방식들이 세정에 이용될 수 있다.
이하에, 본 발명의 투명 토너와 유채색 토너, 및 상기 투명 토너, 유채색 토너 및 캐리어로 이루어지는 이성분계 현상제의 평가에 사용되는 화상 형성 장치 A에 관해서 설명한다.
<화상 형성 방법 1>
도 4는, 상기 화상 형성 장치 A의 전체를 도시한 다이아그램이다. 우선, 화상 형성 방법 1에 관해서 설명한다.
화상 처리부(이하, "IPU"라고 한다)(14)에 보내어진 화상 데이터는, Y(옐로우), M(마젠타), C(시안), Bk(블랙) 및 투명의 5색의 각 화상 신호를 작성한다.
다음으로, 화상 처리부에서 Y, M, C, Bk 및 투명의 각 화상 신호는, 기록 유닛(15)으로 전달된다. 상기 기록 유닛(15)은 Y, M, C, Bk 및 투명용의 5개의 레이저 빔을 각각 변조 및 주사하여, 대전 유닛(51, 52, 53, 54, 55)에 의해서 감광체 드럼을 대전한 후에, 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 각각 정전 잠상을 만든다. 예를 들어, 제1 감광체 드럼(21)은 Bk에 대응하고, 제2 감광체 드럼(22)은 Y에 대응하고, 제3 감광체 드럼(23)은 M에 대응하고, 제4 감광체 드럼(24)은 C에 대응하고, 제5 감광체 드럼(25)은 투명에 대응한다.
다음으로, 현상제 부착 수단으로서의 현상 유닛(31, 32, 33, 34, 35)에 의해서 5가지 색상의 토너상이 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 형성된다. 또한, 급지 유닛(16)에 의해서 급지된 전사지는, 전사 벨트(70) 상에 반송된다. 그 후, 전사 수단(61, 62, 63, 64, 65)에 의해서 순차로 상기 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상의 토너상이 전사지 상에 전사된다.
이 전사 공정 종료 후, 상기 전사지는 정착 유닛(80)에 반송되고, 이 정착 유닛(80)에 의해, 상기 전사된 토너상은 전사지 상에 정착된다.
전사 공정 종료 후, 상기 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 잔류한 토너는, 각각 클리닝 유닛(41, 42, 43, 44, 45)에 의해서 제거된다.
<화상 형성 방법 2>
다음에, 화상에 부분적으로 고광택을 제공하는 화상 형성 방법 2에 관해서 설명한다.
우선, 화상 형성 방법 1과 마찬가지로, 화상 처리부(이하, "IPU"라고 한다)(14)에 보내어진 화상 데이터는 Y(옐로우), M(마젠타), C(시안), Bk(블랙), 및 투명의 5색의 각 화상 신호를 작성한다.
다음에, 화상 처리부에 의해, 부분적으로 고광택을 제공하는 제1 화상 형성이 이루어진다. 부분적으로 고광택이 부여된 Y, M, C, Bk 및 투명 부분의 각 화상 신호는, 기록 유닛(15)에 전달된다. 상기 기록 유닛(15)은 Y, M, C, Bk, 및 투명용의 5개의 레이저 빔을 각각 변조 및 주사하여, 대전 유닛(51, 52, 53, 54, 55)에 의해서 감광체 드럼을 대전한 후에 각각 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에, 정전 잠상을 형성한다. 예를 들어, 제1 감광체 드럼(21)은 Bk에 대응하고, 제2 감광체 드럼(22)은 Y에 대응하고, 제3 감광체 드럼(23)은 M에 대응하고, 제4 감광체 드럼(24)은 C에 대응하며, 제5 감광체 드럼(25)은 투명에 대응한다.
다음에, 현상제 부착 수단으로서의 현상 유닛(31, 32, 33, 34, 35)에 의해서 5색의 토너상이 상기 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 각각 형성된다. 또한, 급지 유닛(16)에 의해서 급지된 전사지는, 전사 벨트(70)에서 반송된다. 그 후, 전사 수단(61, 62, 63, 64, 65)에 의해서 순차로 상기 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상의 토너상이 전사지 상에 전사된다.
이 전사 공정 종료 후, 상기 전사지는 정착 유닛(80)에 반송되고, 이 정착 유닛(80)에 의해, 상기 전사된 토너상은 전사지 상에 정착된다.
전사 공정 종료 후, 상기 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 잔류한 토너는, 각각 클리닝 유닛(41, 42, 43, 44, 45)에 의해서 제거된다.
정착된 전사지는 제2 화상 형성을 하기 위해서 정착된 전사지 반송 유닛에 반성된다.
제2 화상 형성에 있어서는, 화상 연산 처리에 의해서 제1 화상이 형성되지 않고 일반적인 광택이 부여된 부분의 각 화상 신호는, 기록 유닛(15)으로 전달된다. 여기서, 투명 이외의 Y, M, C, Bk의 화상이 각각 감광 드럼(21, 22, 23, 24) 상에 기록되고, 그 후 제1 화상 형성에서와 동일한 방식으로 현상 및 전사된 후, 정착 유닛에 의해 재차 정착을 수행한다.
또, 투명 토너용의 화상 형성은, 화상 연산 처리에 의해서는 인쇄 용지 상의 농도가 적은 부분에 대하여 투명 토너를 부착시키는 것도 가능하고, 영역을 지정함으로써, 인쇄 용지 전체 또는 화상부라고 판단된 부분에 대해서만 투명 토너를 부착시키는 것이 가능하다.
도 5의 장치 및 이 장치를 이용한 화상 형성 방법에 있어서는, 도 4와 마찬가지로, 감광체 드럼(21, 22, 23, 24, 25) 상에 형성된 토너상을 일단 전사 드럼 상에 전사하고, 그 후 2차 전사 수단(66)에 의해서 전사지 상에 토너상은 전사된 후, 정착 유닛(80)으로 정착된다.
화상 형성 방법 1 및 화상 형성 방법 2가 함께 이용될 수 있다. 투명 토너를 두껍게 도포하는 경우, 전사 드럼 상의 투명 토너층이 두껍게 되어, 2차 전사를 수행하기 어렵게 된다. 그 때문에, 도 6에 도시된 바와 같이 별개의 전사 드럼이 사용될 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
또, 당업자가 본 발명의 실시예를 적절하게 변경 또는 수정하여 다른 실시형태를 수행하는 것은 용이하고 이것들은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 이하의 설명은 본 발명의 바람직한 실시형태의 예로서 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
하기 실시예에서, 특별히 명기하지 않는 한, "부"는 "질량부"를 나타낸다.
<결착 수지의 유리 전이점(Tg)의 측정>
본 발명에 있어서, 유리 전이점(Tg)은 하기 방식으로 측정하였다. 알루미늄 팬에서 샘플 0.01 g∼0.02 g을 계량한다. 시차 주사 열량계(세이코 인스트러먼츠 인코포레이티드 제조의 DSC210)를 이용하여, 샘플을 200℃로 가열한 후, 10℃/min의 냉각 속도로 200℃에서 20℃까지 냉각시켰다. 그 후, 샘플을 가열 속도 10℃/min으로 가열하였다. 흡열의 최고 피크 온도 이하의 베이스라인으로부터의 연장선과 피크의 개시 부분부터 피크의 정점까지의 최대 경사를 나타내는 접선과의 교점의 온도를 유리 전이점으로 하였다.
<토너 및 결착 수지의 손실 탄젠트(tanδ)의 측정>
손실 탄젠트(tanδ)는 점탄성 측정에 의해서 측정하였다. 본 발명에 있어서는, 토너를 0.8 g의 웨이트 및 20 mm의 직경을 갖는 다이를 이용하여 30 MPa의 압력으로 성형하였다. 형성된 샘플에 대해, TA 인스트러먼츠 재팬 인코포레이티드 제조의 ADVANCED RHEOMETRIC EXPANSION SYSTEM에 의해 직경 20 mm의 병렬콘을 사용하여, 주파수 1.0 Hz, 가열 속도 2.0℃/min, 왜곡 0.1%(자동 왜곡 제어: 허용 최소 응력 1.0 g/cm, 허용 최대 응력 500 g/cm, 최대 부가 왜곡: 200%, 왜곡 조정: 200%)로, 손실 탄성률(G"), 저장 탄성률(G'), 및 손실 탄젠트(tanδ)를 측정하였다. 이 경우, 저장 탄성률(G')이 10 이하가 된 경우의 손실 탄젠트(tanδ)의 값은 제외하였다.
<토너 및 결착 수지의 산가 측정>
토너 및 결착 수지의 산가 측정은, JIS K0070-1992에 기재된 측정 방법에 준거하여 이하의 조건으로 수행하였다.
샘플 조제:
토너 또는 결착 수지 0.5 g(아세트산에틸 가용 성분으로는 0.3 g)을 톨루엔 120 mL에 첨가하고, 이 혼합물을 실온에서 약 10시간 교반하여 토너 또는 결착 수지를 용해시켰다. 혼합 용액에 에탄올 30 mL를 추가로 첨가하여 샘플 용액을 조제하였다.
측정은 상기 측정 장치에 의해 계산할 수 있다. 구체적으로는, 하기 방식으로 계산하였다. 미리 표준화한 N/10 수산화칼륨 알코올 용액으로 샘플을 적정하였다. 하기 식을 이용하여 수산화칼륨 알코올 용액의 소비량으로부터 산가를 구하였다.
산가 = KOH(mL 수) × N × 56.1/샘플 질량(단, N은 N/10 KOH의 팩터)
하기 실시예와 비교예에서는, 1 종류의 결착 수지를 사용하였다. 그 때문에, 결착 수지와 토너의 산가는 실질적으로 일치하였다. 따라서, 결착 수지의 산가를 토너의 산가로서 취급하였다.
<수지의 분자량 측정>
토너의 수평균 분자량 및 중량 평균 분자량은, THF 가용 성분의 분자량 분포를 겔 침투 크로마토그래피(GPC) 측정 장치 GPC-150 C(워터스 제조)에 의해서 측정함으로써 측정하였다.
측정은, 컬럼(Shodex KF801∼807, 쇼와 덴코사 제조)을 사용하여, 이하의 방법으로 행하였다. 40℃의 히트 챔버 내에서 컬럼을 안정화시키고, 40℃로 가열된 컬럼에, 용매로서의 THF를 1 mL/min의 유속으로 도입하였다. 샘플 0.05 g를 THF 5 g에 충분히 녹인 후, 샘플 용액을 전처리용 필터(구경 0.45 ㎛의 크로마토디스크(쿠라보 인더스트리즈 리미티드 제조))로 여과하였다. 최종적으로 샘플 농도를 0.05 질량∼0.6 질량%로 조정한 THF 수지 샘플 용액을 50 ㎕∼200 ㎕의 양으로 주입하여 측정하였다. 샘플의 THF 가용 성분의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)의 측정에 대해서는, 샘플의 분자량 분포를 여러 종류의 단분산 폴리스티렌 표준 샘플에 의해 작성된 검량선의 대수치와 카운트수와의 관계로부터 산출하였다.
검량선 작성용의 단분산 폴리스티렌 표준 샘플로서는, (프레셔 케미컬 컴퍼니 또는 도소 코포레이션의) 분자량이 6×102, 2.1×102, 4×102, 1.75×104, 5.1×104, 1.1×105, 3.9×105, 8.6×105, 2×106, 4.48×106인 샘플을 사용하고, 적어도 약 10개의 표준 폴리스티렌 샘플을 사용하는 것이 적당하였다. 따라서, 그 샘플들을 이용하였다. 또한, 검출기로서는 굴절률(Rl) 검출기를 이용하였다.
<왁스의 융점 측정>
샘플 0.01 g∼0.02 g을 알루미늄 팬에서 계량하였다. 시차 주사 열량계(세이코 인스트러먼츠 인코포레이티드 제조의 DSC210)를 이용하여, 샘플을 가열 속도 10℃/min으로 150℃까지 가열하여, 최대 흡열 피크 온도를 측정하였다. 최대 흡열 피크 온도를 융점으로 하였다.
[결착 수지의 제조]
[폴리에스테르 수지 1의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 폴리옥시프로필렌(2.2)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(이하, "BPA-PO"라고 약기함)이 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 60 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분의 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에 170℃∼260℃로 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜, 폴리에스테르 수지 1을 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 1의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 2의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 60 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 2를 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 2의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 3의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 80 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함하도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에, 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 3을 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 3의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 4의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 60 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 글리세린이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을, 대기압 하에 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 4를 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 얻어진 폴리에스테르 수지 4의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 5의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 25 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 75 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을, 대기압 하에, 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 5를 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)가 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 얻어진 폴리에스테르 수지 5의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 6의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 60 mol%의 양으로, 폴리옥시에틸렌(2.2)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(이하, "BPA-EO"라고 약기함)가 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에, 170℃∼260℃에서, 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 6을 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kgㆍcm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 6의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 7의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 60 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 10 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 10 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에, 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 7을 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 7의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 8의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 에틸렌 글리콜이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 글리세린이 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을, 대기압 하에, 170℃∼260℃로, 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 8을 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)로 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 8의 물성은 표 1에 제시된다.
[폴리에스테르 수지 9의 제조]
질량비를 기준으로, 방향족 디올 성분으로서의 BPA-PO가 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, BPA-EO가 알코올 성분 중에 40 mol%의 양으로, 글리세린이 알코올 성분 중에 20 mol%의 양으로, 아디프산이 카복실산 성분 중에 40 mol%의 양으로, 테레프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 이소프탈산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로, 트리멜리트산이 카복실산 성분 중에 20 mol%의 양으로 포함되도록 배합된 단량체 혼합물 4,000 g을, 증류 컬럼을 갖는 5 L의 오토클레이브에 투입하였다. 이 단량체 혼합물을 대기압 하에, 170℃∼260℃에서 무촉매의 조건으로 에스테르화 반응을 통해 반응시켰다. 그 후, 반응계에 카복실산의 총량에 대하여 400 ppm의 삼산화안티몬을 첨가하고, 얻어진 혼합물을, 3 Torr의 진공 조건 하에 글리콜을 계밖으로 제거하면서 250℃에서 중축합 반응을 통해 반응시켜 폴리에스테르 수지 9를 얻었다. 또한, 가교 반응은 교반 토크가 10 kg·cm(100 ppm)가 될 때까지 실시하고, 반응은 반응계의 진공 상태를 해제하여 정지시켰다. 폴리에스테르 수지 9의 물성은 표 1에 제시된다.
Figure pct00001
*BPA-PO: 폴리옥시프로필렌(2.2)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판
*BPA-EO: 폴리옥시에틸렌(2.2)-2ㅡ2-비스(4-하이드록시페닐)프로판
배합 번호 1∼10에서, 재료들은 알코올 성분의 몰수와 카복실산 성분의 몰수가 100:100의 몰비를 충족하도록 배합하였다.
[결착 수지의 제조예: 폴리올 수지 1의 제조]
교반기, 온도계, 질소 도입관 및 냉각관을 갖춘 세퍼러블 플라스크에, 저분자 비스페놀 A형 에폭시 수지(수평균 분자량: 약 1,000) 1,000 g, 테레프탈산 50 g, 벤조산 5 g 및 크실렌 300 g을 가하였다. 질소 분위기 하에, 얻어진 혼합물을 70℃∼100℃까지 가열한 후, 이 혼합물에 염화리튬을 0.183 g 가하였다. 이것을 160℃까지 더 가열하고, 감압 하에 크실렌을 제거하였다. 그 후, 혼합물을 180℃의 반응 온도에서 4∼6시간 중합시켜, 폴리올 수지 1을 얻었다. 폴리올 수지 1의 유리 전이점은 61.4℃, 그 손실 탄젠트 피크 온도(℃)는 142℃, 그 손실 탄젠트 값은 25, 그 산가는 11.5 mgKOH/g, 그 중량 평균 분자량(Mw)은 9,500, 그 수평균 분자량(Mn)은 2,750, Mw/Mn 비는 3.5였다.
[모노에스테르 왁스의 제조예]
[모노에스테르 왁스 1의 제조]
온도계, 질소 도입관, 교반기 및 냉각관을 갖춘 1 L 세퍼러블 플라스크에, 지방산 성분(50 mol%의 세로트산 및 50 mol%의 팔미트산) 및 알코올 성분(100 mol%의 세릴 알코올)을, 지방산 성분 대 알코올 성분의 몰비가 100:100이 되고 전량이 500 g이 되도록 투입하였다. 이 혼합물을, 대기압 하에, 질소 기류 하에, 220℃로, 반응 생성물을 제거하면서 15시간 이상 반응시켜 모노에스테르 왁스 1을 얻었다. 모노에스테르 왁스 1의 융점은 표 2에 제시된다.
[모노에스테르 왁스 2의 제조]
온도계, 질소 도입관, 교반기 및 냉각관을 갖춘 1 L의 세퍼러블 플라스크에, 지방산 성분(10 mol%의 세로트산 및 90 mol%의 팔미트산) 및 알코올 성분(100 mol%의 세릴 알코올)을, 지방산 성분 대 알코올 성분의 몰비가 100:100이 되고 전량이 500 g이 되도록 투입하였다. 이 혼합물을, 대기압 하에, 질소 기류 하에, 220℃로, 반응 생성물을 제거하면서 15시간 이상 반응시켜 모노에스테르 왁스 2를 얻었다. 모노에스테르 왁스 2의 융점은 표 2에 제시된다.
Figure pct00002
[실시예 1: 투명 토너 1의 제조]
폴리에스테르 수지 1 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염 1부
살리실산 유도체의 지르코늄염으로서는, 이하의 구조식 (1)로 표시되는 화합물을 이용하였다.
Figure pct00003
구조식 (1)
상기 구조식 (1)에서, L1은 다음의 구조를 나타낸다.
Figure pct00004
상기 구조식에서, "t-Bu"는 t-부틸기를 나타낸다.
상기한 토너 원재료를, 헨쉘 믹서(니폰 콜 앤드 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 제조의 FM20B)를 이용하여 예비 혼합한 후, 그 혼합물을 1축 혼련기(버스 컴파운딩 시스템즈 아게 제조의 코니더)로 100℃∼130℃의 온도로 용융 및 혼련하였다. 얻어진 혼련물을 실온까지 냉각한 후, 로포플렉스(Rotoplex)를 사용하여 200 ㎛∼300 ㎛로 조분쇄하였다. 계속해서, 카운터 제트 밀(호소카와 마이크론 주식회사 제조의 100 AFG)를 이용하여, 중량 평균 입경이 6.2±0.3 ㎛가 되도록 분쇄 공기압을 적절하게 조정하면서 미분쇄한 후, 기류 분급기(주식회사 마츠보 제조의 EJ-LABO)로 중량 평균 입경이 7.0±0.2 ㎛, Mw/Mn 비가 1.20 이하가 되도록 루버(louver)의 개방도를 적절하게 조정하면서 분급하여, 토너 모체 입자를 얻었다. 계속해서, 토너 모체 입자 100부에 첨가제(HDK-2000, 클라리언트 주식회사 제조) 1.0부 및(H05TD, 클라리언트 주식회사 제조) 1.0부를 첨가하고, 얻어진 혼합물을 헨쉘 믹서로 교반 혼합하여, 투명 토너 1을 제조하였다.
[실시예 2: 투명 토너 2의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 2를 제조하였다.
[실시예 3: 투명 토너 3의 제조]
폴리에스테르 수지 3 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 3을 제조하였다.
[실시예 4: 투명 토너 4의 제조]
폴리에스테르 수지 4 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 4를 제조하였다.
[실시예 5: 투명 토너 5의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 알루미늄염 1부
살리실산 유도체의 알루미늄염에 대해서는, 하기 구조식 (2)로 표시되는 화합물을 이용하였다.
Figure pct00005
구조식 (2)
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 5를 제조하였다.
[실시예 6: 투명 토너 6의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
모노에스테르 왁스 2 6부
살리실산 유도체의 알루미늄염(구조식 (2)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 6을 제조하였다.
[실시예 7: 투명 토너 7의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
카르나우바 왁스(세라리카 노다사 제조, 융점: 84℃) 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 7을 제조하였다.
[실시예 8: 투명 토너 8의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
미정질 왁스(Hi-Mic-1080, 니폰 세리코사 제조, 융점: 83℃) 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 8을 제조하였다.
[실시예 9: 투명 토너 9의 제조]
폴리에스테르 수지 8 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 9를 제조하였다.
[실시예 10: 투명 토너 10의 제조]
폴리에스테르 수지 7 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 10을 제조하였다.
[실시예 11: 투명 토너 11의 제조]
폴리에스테르 수지 2 90부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌 공중합체 3부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 11을 제조하였다.
[실시예 12: 투명 토너 12의 제조]
폴리에스테르 수지 2 88부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트 폴리에틸렌 부가물-스티렌 공중합체 5부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 12를 제조하였다.
[마스터배치의 제조예]
카본 블랙(카봇 코포레이션 제조의 REGAL 400R) 50부, 폴리에스테르 수지 1 250부, 및 물 30부를, 헨쉘 믹서(니폰 콜 앤드 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 제조)로 혼합하였다. 이 혼합물을 2개 롤을 이용하여 160℃에서 50분 동안 혼련한 후, 압연 및 냉각하였다. 얻어진 것을 풀버라이저로 분쇄하여, 블랙 마스터배치를 얻었다.
또한, C.I. 피그먼트 레드 269, C.I. 피그먼트 블루 15:3, 또는 C.I. 피그먼트 옐로우 155를 각각 카본 블랙 대신에 사용하는 것 이외에는 동일한 방식으로 하여, 마젠타 마스터배치, 시안 마스터배치 및 옐로우 마스터배치를 제조하였다.
[실시예 13: 블랙 토너 1의 제조]
폴리에스테르 수지 2 72부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (I)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌 공중합체 5부
블랙 마스터배치 16부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 블랙 토너 1을 제조하였다.
[실시예 14: 마젠타 토너 1의 제조]
폴리에스테르 수지 2 72부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌 공중합체 5부
마젠타 마스터배치 16부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 마젠타 토너 1을 제조하였다.
[실시예 15: 시안 토너 1의 제조]
폴리에스테르 수지 2 72부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌 공중합체 5부
시안 마스터배치 16부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 시안 토너 1을 제조하였다.
[실시예 16: 옐로우 토너 1의 제조]
폴리에스테르 수지 2 72부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌 공중합체 5부
옐로우 마스터배치 16부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 옐로우 토너 1을 제조하였다.
[비교예 1: 투명 토너 13의 제조]
폴리에스테르 수지 5 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 13을 제조하였다.
[비교예 2: 투명 토너 14의 제조]
폴리에스테르 수지 6 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 14를 제조하였다.
[비교예 3: 투명 토너 15의 제조]
폴리올 수지 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 15를 제조하였다.
[비교예 4: 투명 토너 16의 제조]
폴리에스테르 수지 2 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 금속염(BONTRON E-84, 오리엔트 케미컬 인더스트리즈 컴퍼니 리미티드 제조) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 16을 제조하였다.
[비교예 5: 투명 토너 17의 제조]
폴리에스테르 수지 2 94부
모노에스테르 왁스 1 6부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 17을 제조하였다.
[비교예 6: 투명 토너 18의 제조]
폴리에스테르 수지 9 93부
모노에스테르 왁스 1 6부
살리실산 유도체의 지르코늄염(구조식 (1)) 1부
상기한 토너 원재료를 사용하는 것 이외에는, 투명 토너 1과 동일한 방식으로 하여 투명 토너 18을 제조하였다.
손실 탄젠트 피크 온도(℃), 최대 손실 탄젠트 피크 온도(℃), 및 60∼80℃에서의 상기 토너의 최대 손실 탄젠트 값, 및 사용된 원재료를 표 3-1-1 내지 3-2-2에 기재한다.
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
[이성분 현상제의 제조]
<캐리어 A의 제조>
실리콘 수지(오르가노 스트레이트 실리콘) 100부
톨루엔 100부
γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 5부
카본 블랙 10부
상기 재료의 혼합물을 호모믹서로 20분간 분산시켜, 코트층 형성액을 조제하였다. 이 코트층 형성액을, 코어 재료로서 중량 평균 입경이 35 ㎛인 Mn 페라이트 입자를 이용하여, 코어 재료 표면 상에 평균 막 두께가 0.20 ㎛가 되도록, 유동상 코팅 장치를 사용하여 도포한 후, 유동 탱크의 온도를 70℃로 조정하여 건조시켰다.
얻어진 캐리어를 전기로 중에서 180℃로 2시간 동안 소성하여, 캐리어 A를 얻었다.
<이성분 현상제의 제조>
제조된 투명 토너 및 컬러 토너와, 캐리어 A를, 터뷸러 믹서(윌리 에이 바쵸펜(WAB) AG 마쉬넨파브릭 제조)를 이용하여 48 rpm으로 5분간 균일하게 혼합하여, 이성분 현상제를 제조하였다. 또, 토너와 캐리어의 혼합비는, 평가 장치의 초기 현상제의 토너 농도(4 질량%)에 맞게 배합함으로써 조정하였다.
[평가 1]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 투명 토너 1∼18, 블랙 토너, 마젠타 토너, 시안 토너, 및 옐로우 토너를 이용함으로써 제조한 이성분 현상제를 이용하여 하기 평가를 실시하였다.
<광택도>
각 현상제로, (리코 컴퍼니 리미티드 제조의) 디지탈 풀컬러 복합기 Imagio Neo C600의 개조기(선속: 280 mm/sec)를 이용하고, 부착량이 0.65 mg/cm2가 되도록 4 cm의 면을 갖는 솔리드 화상을 형성한 후, 정착 온도 200℃, 닙폭 10 mm로 정착시켰다. 그 후, 형성된 화상의 광택도를 측정하였다.
평가를 위해, 몬디 제조의 코팅 광택지(135 g/m2)를 시트로서 사용하였다. 광택은 니폰 덴쇼쿠 인더스트리즈 컴퍼니 리미티드 제조의 광택 측정기 VGS-1D를 이용하여 60도 광택을 화상의 10개소에서 측정함으로써 평가하였다.
[평가 기준]
A: 85 이상
B: 80 이상 85 미만
C: 75 이상 80 미만
D: 75 미만
<광택도 폭>
각 현상제로, (리코 컴퍼니 리미티드 제조의) 디지탈 풀컬러 복합기 Imagio Neo C600의 개조기(선속: 280 mm/sec)를 이용하고, 부착량이 0.65 mg/cm2가 되도록 4 cm의 면을 갖는 솔리드 화상을 형성한 후, 정착 온도 180℃∼220℃의 범위에서, 닙폭 10 mm로 화상을 정착시켰다. 그 후, 형성된 화상의 광택도를 측정하였다.
평가를 위해, 몬디 제조의 코팅 광택지(135 g/m2)를 시트로서 사용하였다. 광택은, 니폰 덴쇼쿠 인더스트리즈 컴퍼니 리미티드 제조의 광택 측정기 VGS-1D를 이용하여 60도 광택으로 화상의 10개소에서 측정하였다. 광택값이 75 이상인 온도 범위를 평가하였다.
[평가기준]
A: 40℃ 이상
B: 30℃ 이상 40℃ 미만
C: 25℃ 이상 30℃ 미만
D: 25℃ 미만
<저온 정착성>
각 현상제로, (리코 컴퍼니 리미티드 제조의) 디지탈 풀컬러 복합기 Imagio Neo C600의 개조기(선속: 280 mm/sec)를 이용하고, 부착량이 0.85 mg/cm2가 되도록 4 cm의 면을 갖는 솔리드 화상을 형성한 후, 정착 닙폭 10 mm로 정착 롤러 온도를 변화시키면서 화상을 정착시켰다. 콜드 오프셋의 유무를 시각적으로 관찰하고, 콜드 오프셋이 발생하지 않는 하한 온도를 정착 온도 하한으로 하였다. 하기 기준에 기초하여 저온 정착성을 평가하였다.
평가를 위해, 리코 컴퍼니 리미티드 제조의 PPC 용지 TYPE6000(70W)을 시트로서 사용하였다.
[평가 기준]
A: 정착 하한 온도가 140℃ 미만이었다.
B: 정착 하한 온도가 140℃ 이상 145℃ 미만이었다.
C: 정착 하한 온도가 145℃ 이상 150℃ 미만이었다.
D: 정착 하한 온도가 150℃ 이상이었다.
<내핫오프셋성>
각 현상제로, (리코 컴퍼니 리미티드 제조의) 디지탈 풀컬러 복합기 Imagio Neo C600의 개조기(선속: 280 mm/sec)를 이용하고, 부착량이 0.85 mg/cm2가 되도록 4 cm의 면을 갖는 솔리드 화상을 형성한 후, 정착 닙폭 10 mm에서 정착 롤러 온도를 변화시키면서 화상을 정착시켰다. 콜드 오프셋의 유무를 시각적으로 관찰하고, 핫오프셋이 발생하지 않는 상한 온도를 정착 상한 온도로 하였다. 하기 기준에 기초하여 내핫오프셋성을 평가하였다.
평가를 위해, 리코 컴퍼니 리미티드 제조의 PPC 용지 TYPE6000(70W)를 시트로서 사용하였다.
[평가 기준]
A: 정착 상한 온도가 185℃ 이상이었다.
B: 정착 상한 온도가 175℃ 이상 185℃ 미만이었다.
C: 정착 상한 온도가 170℃ 이상 175℃ 미만이었다.
D: 정착 상한 온도가 170℃ 미만이었다.
<내열 보존 안정성>
토너의 보존 안정성은, 침투 시험기(니카 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 제조)를 이용하여 측정하였다.
구체적으로, 각 토너를 10 g 계량하여, 온도 20℃∼25℃, 40∼60%RH의 환경 하에 30 mL의 유리 용기(스크류 바이알)에 넣어, 덮개를 닫았다. 토너를 넣은 유리 용기를 100회 탭핑한 후, 온도를 50℃로 셋팅한 항온조에 24시간 방치하였다. 그 후, 토너의 침투도를 침투도 시험기로 측정하여, 하기의 평가 기준에 기초하여 토너의 내열 보존 안정성을 평가하였다.
침투도 값이 클수록, 보존 안정성이 우수하다.
[평가 기준]
A: 침투도가 30 mm 이상이었다.
B: 침투도가 25 mm 이상 30 mm 미만이었다.
C: 침투도가 20 mm 이상 25 mm 미만이었다.
D: 침투도가 20 mm 미만이었다.
<필르밍>
각 현상제를 (리코 컴퍼니 리미티드 제조의) 디지탈 풀컬러 복합기 Imagio Neo C600의 개조기(선속: 280 mm/sec)에 넣고, 화상 점유율 7%의 인자율로 리코 컴퍼니 리미티드 제조의 PPC 용지 TYPE6000(70W)를 이용하여 연속 런닝 테스트를 실시하였다. 20,000장, 50,000장 및 100,000장 인쇄한 후의 감광체 상의 필르밍, 및 필르밍에 따른 이상 화상(하프톤 농도 얼룩짐)의 유무를 평가하였다. 필르밍의 발생은 런닝 매수가 증가함에 따라 발생하는 경향이 있다.
[평가 기준〕
I: 100,000장 인쇄한 후에도 필르밍이 발생하지 않았다.
II: 10,000장 초과 100,000장 미만 인쇄한 후 필르밍이 발생하였다.
III: 10,000장 이하 인쇄한 후 필르밍이 발생하였다.
평가 결과를 표 4에 기재한다.
Figure pct00010
[실시예 17]
투명 토너 12와 시판되는 블랙 토너(Imagio Neo C600용 토너 블랙, 리코 컴퍼니 리미티드 제조)를 사용하여 화상 형성 방법 1에 따라 화상을 형성하여, 정착 화상을 얻었다.
[실시예 18]
투명 토너 12와 시판되는 블랙 토너(Imagio Neo C600용 토너 블랙, 리코 컴퍼니 리미티드 제조)를 사용하여 화상 형성 방법 2에 따라 화상을 형성하여, 정착 화상을 얻었다.
[평가 2]
<광택도>
부착량 0.4 mg/cm2의 블랙 토너의 솔리드 화상이 부착량 0.4 mg/cm2의 투명 토너의 솔리드 화상 상에 중첩되도록, 4 cm의 면을 갖는 솔리드 화상을 형성한 후, 정착 온도 200℃ 및 닙폭 10 mm로 화상을 정착시켰다. 그 후, 정착된 화상의 광택도를 측정하였다.
평가를 위해, 몬디 제조의 코팅 광택지(135 g/m2)를 시트로서 사용하였다. 광택은 니폰 덴쇼쿠 인더스트리즈 컴퍼니 리미티드 제조의 광택 측정기 VGS-1D를 이용하여 60도 광택도로 화상의 10개소에서 측정함으로써 평가하였다.
[평가 기준]
A: 85 이상
B: 80 이상 85 미만
C: 75 이상 80 미만
D: 75 미만
평가 결과를 표 5에 기재한다.
Figure pct00011
14: 화상 처리부(IPU)
15: 기록 유닛
16: 급지 유닛
21: 감광체 드럼
22: 감광체 드럼
23: 감광체 드럼
24: 감광체 드럼
25: 감광체 드럼
31: 현상 유닛
32: 현상 유닛
33: 현상 유닛
34: 현상 유닛
35: 현상 유닛
41: 클리닝 유닛
42: 클리닝 유닛
43: 클리닝 유닛
44: 클리닝 유닛
45: 클리닝 유닛
51: 대전 유닛
52: 대전 유닛
53: 대전 유닛
54: 대전 유닛
55: 대전 유닛
61: 전사 수단
62: 전사 수단
63: 전사 수단
64: 전사 수단
65: 전사 수단
66: 2차 전사 수단
70: 전사 벨트
80: 정착 유닛

Claims (10)

  1. 결착 수지, 및
    이형제
    를 포함하는 전자 사진용 토너로서, 토너의 점탄성을 측정할 때, 95℃∼115℃에서의 토너의 손실 탄젠트의 최대값이 8 이상이며, 여기서 손실 탄젠트는 하기 식:
    손실 탄젠트(tanδ) = 손실 탄성률(G")/저장 탄성률(G')
    으로 나타내어지는 것인 전자 사진용 토너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이형제가 모노에스테르 왁스인 전자 사진용 토너.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결착 수지는 폴리에스테르 수지이고, 상기 토너의 산가는 6 mgKOH/g∼12 mgKOH/g이며, 상기 토너는 3가 이상의 금속염을 더 포함하는 것인 전자 사진용 토너.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토너는 왁스 분산제를 더 포함하고, 상기 왁스 분산제는, 적어도 스티렌, 부틸 아크릴레이트 및 아크릴로니트릴을 모노머로서 포함하는 공중합체 수지인 전자 사진용 토너.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제를 포함하지 않는 투명 토너인 전자 사진용 토너.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 착색제를 포함하는 유채색 토너인 전자 사진용 토너.
  7. 유채색 토너와 제5항에 따른 전자 사진용 토너를 중첩하여 화상을 형성하는 단계, 및
    상기 유채색 토너와 상기 전자 사진용 토너가 중첩된 화상을, 기록 매체 상에 동시에 정착시키는 단계
    를 포함하는 화상 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유채색 토너와 상기 전자 사진용 토너와의 광택도차가 30 이상인 화상 형성 방법.
  9. 상 담지체, 및
    상 담지체 상에 형성된 정전 잠상을, 토너 및 캐리어를 포함하는 현상제에 의해 현상하여 가시상을 형성하도록 구성된 현상 장치
    를 포함하는 프로세스 카트리지로서,
    상기 상 담지체와 상기 현상 장치는 일체로 지지되고, 상기 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착되며,
    상기 토너는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 전자 사진용 토너인 프로세스 카트리지.
  10. 제7항 또는 제8항에 따른 화상 형성 방법에 의해 형성된 화상을 포함하는 인쇄물.


KR1020167022490A 2014-01-17 2015-01-06 전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지 KR101870549B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-006454 2014-01-17
JP2014006454 2014-01-17
PCT/JP2015/050567 WO2015108005A1 (en) 2014-01-17 2015-01-06 Toner for electrophotography, image forming method, and process cartridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160110487A true KR20160110487A (ko) 2016-09-21
KR101870549B1 KR101870549B1 (ko) 2018-06-22

Family

ID=53542895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167022490A KR101870549B1 (ko) 2014-01-17 2015-01-06 전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10274856B2 (ko)
EP (1) EP3095009B1 (ko)
JP (1) JP6515536B2 (ko)
KR (1) KR101870549B1 (ko)
CN (1) CN106062639B (ko)
MX (1) MX2016009210A (ko)
RU (1) RU2650631C2 (ko)
WO (1) WO2015108005A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10025214B2 (en) 2015-12-28 2018-07-17 Ricoh Company, Ltd. Carrier, developing agent, image forming apparatus, image forming method, replenishment toner, and process cartridge
JP6743392B2 (ja) 2016-01-18 2020-08-19 株式会社リコー キャリア、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法
JP6645272B2 (ja) * 2016-03-02 2020-02-14 コニカミノルタ株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
WO2017159333A1 (ja) 2016-03-17 2017-09-21 株式会社リコー 静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、及びトナー収容ユニット
JP7278702B2 (ja) * 2016-09-30 2023-05-22 株式会社リコー 画像形成方法、及び画像形成装置
JP6794753B2 (ja) * 2016-10-05 2020-12-02 株式会社リコー 光輝性トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
EP3596550A1 (en) 2017-03-13 2020-01-22 Ricoh Company, Ltd. Toner, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
JP6874436B2 (ja) 2017-03-13 2021-05-19 株式会社リコー トナー及び画像形成方法
JP7095943B2 (ja) 2017-03-14 2022-07-05 株式会社リコー トナー、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置、画像形成方法、及び印刷物の製造方法
JP7069788B2 (ja) 2017-03-17 2022-05-18 株式会社リコー トナーおよびその製造方法、画像形成方法、画像形成装置並びにプロセスカートリッジ
JP6848566B2 (ja) 2017-03-17 2021-03-24 株式会社リコー キャリア、現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、画像形成方法並びにプロセスカートリッジ
JP2018180239A (ja) 2017-04-12 2018-11-15 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
EP3457214A1 (en) 2017-09-19 2019-03-20 Ricoh Company, Ltd. Toner set, image forming apparatus, and image forming method
JP7077918B2 (ja) * 2017-12-25 2022-05-31 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
US10451987B2 (en) 2017-12-25 2019-10-22 Ricoh Company, Ltd. Toner, image forming apparatus, image forming method, and toner accommodating unit
CN109976119B (zh) * 2017-12-27 2021-10-08 株式会社理光 图像形成装置
JP7257741B2 (ja) 2018-01-18 2023-04-14 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、及び画像形成装置
JP7067147B2 (ja) 2018-03-12 2022-05-16 株式会社リコー トナー、画像形成装置、画像形成方法、及びトナー収容ユニット
JP7151413B2 (ja) 2018-11-22 2022-10-12 株式会社リコー 電子写真画像形成用キャリア、電子写真画像形成用現像剤、電子写真画像形成方法、電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジ
JP7322390B2 (ja) 2018-11-29 2023-08-08 株式会社リコー 印刷物、赤外線吸収顔料含有トナー、トナーセット、画像形成方法、及び画像形成装置
JP7270895B2 (ja) 2018-11-29 2023-05-11 株式会社リコー トナー、画像形成装置、画像形成方法、及びトナー収容ユニット

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220821A (ja) 1995-11-06 1996-08-30 Canon Inc カラー画像形成方法
JP2003005432A (ja) 2001-06-25 2003-01-08 Ricoh Co Ltd 電子写真用フルカラートナー
JP2009217083A (ja) 2008-03-12 2009-09-24 Ricoh Co Ltd 光沢制御粒子、現像剤セット、及び画像形成方法
JP2010060765A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Panasonic Corp トナー及びトナーの製造方法
JP2011100106A (ja) 2009-10-02 2011-05-19 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー及び画像形成装置
JP2012189929A (ja) 2011-03-14 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012189771A (ja) 2011-03-10 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 画像形成方法及び画像形成装置
JP2012194453A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用透明トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012208142A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012215810A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012215739A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Ricoh Co Ltd 画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2013015673A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、画像形成装置及び画像形成方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223368A (en) * 1991-09-06 1993-06-29 Xerox Corporation Toner and developer compositions comprising aluminum charge control agent
WO1999012941A1 (fr) * 1997-09-05 1999-03-18 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Composes zirconium et toner electrophotographique les contenant
JP3652120B2 (ja) 1998-06-17 2005-05-25 キヤノン株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2002156796A (ja) 2000-09-06 2002-05-31 Canon Inc トナー
US6808852B2 (en) * 2001-09-06 2004-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Toner and heat-fixing method
JP2005300997A (ja) 2004-04-13 2005-10-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー
US7537875B2 (en) * 2004-09-22 2009-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP2006208609A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Ricoh Co Ltd トナー及びそれを用いた画像形成方法
EP1686426B1 (en) 2005-01-26 2012-11-21 Ricoh Company, Ltd. Toner and method of manufacturing the toner
CN101449213B (zh) * 2006-06-08 2012-01-18 佳能株式会社 调色剂
JP2008076452A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Ricoh Co Ltd トナー定着方法及びトナー定着装置並びに画像形成装置
US7935469B2 (en) 2007-03-16 2011-05-03 Ricoh Company, Ltd. Image forming method and toner for developing latent electrostatic image
JP4697310B2 (ja) * 2009-01-19 2011-06-08 富士ゼロックス株式会社 静電潜像現像用透明トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP5446792B2 (ja) 2009-12-02 2014-03-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、トナー入り容器及びプロセスカ−トリッジ
JP2012163774A (ja) 2011-02-07 2012-08-30 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー、二成分現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US8728696B2 (en) 2011-03-14 2014-05-20 Ricoh Company, Ltd. Toner, image forming method, and process cartridge
JP2012208217A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Ricoh Co Ltd 電子写真画像形成方法およびプロセスカートリッジ
CN103765317B (zh) 2011-05-20 2017-03-01 日本瑞翁株式会社 静电荷图像显影剂
JP6280684B2 (ja) * 2012-01-31 2018-02-14 株式会社リコー トナー、現像剤、及び画像形成装置
JP5929255B2 (ja) * 2012-02-01 2016-06-01 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー
JP6160133B2 (ja) 2012-04-03 2017-07-12 株式会社リコー 電子写真画像形成用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP5892089B2 (ja) 2013-03-07 2016-03-23 株式会社リコー 電子写真画像形成用トナー、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP6152699B2 (ja) 2013-05-21 2017-06-28 株式会社リコー トナー収容容器、及び画像形成装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220821A (ja) 1995-11-06 1996-08-30 Canon Inc カラー画像形成方法
JP2003005432A (ja) 2001-06-25 2003-01-08 Ricoh Co Ltd 電子写真用フルカラートナー
JP2009217083A (ja) 2008-03-12 2009-09-24 Ricoh Co Ltd 光沢制御粒子、現像剤セット、及び画像形成方法
JP2010060765A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Panasonic Corp トナー及びトナーの製造方法
JP2011100106A (ja) 2009-10-02 2011-05-19 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー及び画像形成装置
JP2012189771A (ja) 2011-03-10 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 画像形成方法及び画像形成装置
JP2012189929A (ja) 2011-03-14 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012194453A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用透明トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012208142A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012215810A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Ricoh Co Ltd 電子写真現像用トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2012215739A (ja) 2011-04-01 2012-11-08 Ricoh Co Ltd 画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2013015673A (ja) * 2011-07-04 2013-01-24 Ricoh Co Ltd トナー、並びに現像剤、画像形成装置及び画像形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6515536B2 (ja) 2019-05-22
WO2015108005A1 (en) 2015-07-23
EP3095009A4 (en) 2016-11-23
RU2016133567A (ru) 2018-02-22
US10274856B2 (en) 2019-04-30
EP3095009A1 (en) 2016-11-23
RU2650631C2 (ru) 2018-04-16
US20160327884A1 (en) 2016-11-10
KR101870549B1 (ko) 2018-06-22
EP3095009B1 (en) 2019-08-07
CN106062639A (zh) 2016-10-26
CN106062639B (zh) 2019-10-25
JP2015156017A (ja) 2015-08-27
MX2016009210A (es) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101870549B1 (ko) 전자 사진용 토너, 화상 형성 방법 및 프로세스 카트리지
JP5617446B2 (ja) 電子写真用トナー及び画像形成装置
JP5482951B2 (ja) 静電画像形成用トナー、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置
JP6657832B2 (ja) 光輝性トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
JP6447900B2 (ja) 電子写真用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
WO2012057233A1 (ja) トナー用結着樹脂
KR20120095152A (ko) 정전하상 현상용 토너, 그 제조방법, 이 토너를 채용한 토너 공급 수단 및 화상 형성 장치
JP2007078903A (ja) トナー
JP5708065B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP2008020606A (ja) トナー
JP6794753B2 (ja) 光輝性トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
US10203621B2 (en) Image forming method and toner set for developing electrostatic latent image
JP2020101789A (ja) トナーバインダー及びトナー
US11698593B2 (en) Toner for electrostatic image development, electrostatic image developer, and toner cartridge
JP4098109B2 (ja) 乾式静電荷像現像用トナー、現像剤、及びそれを用いた現像装置
US11256188B2 (en) Toner, toner stored unit, and image forming apparatus
JP6642690B2 (ja) 電子写真用トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP4772995B2 (ja) 乾式電子写真用トナー、現像剤、画像形成方法および画像形成装置
JP2019164209A (ja) トナー及びその製造方法、現像剤、並びに前記トナーを用いたプロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
US11550236B2 (en) Toner for electrostatic image development, electrostatic image developer, and toner cartridge
JP3877297B2 (ja) 乾式電子写真用トナー
JP2000122341A (ja) トナー及びその製造方法
JP2020085979A (ja) トナー、トナーセット、二成分現像剤、トナー収容ユニット、画像形成方法、及び画像形成装置
JP2013061503A (ja) 電子写真用トナー、該トナーを用いた現像剤、画像形成装置、画像形成方法およびプロセスカートリッジ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant