KR20190043077A - 금속 토너 캐리어 - Google Patents

금속 토너 캐리어 Download PDF

Info

Publication number
KR20190043077A
KR20190043077A KR1020180113090A KR20180113090A KR20190043077A KR 20190043077 A KR20190043077 A KR 20190043077A KR 1020180113090 A KR1020180113090 A KR 1020180113090A KR 20180113090 A KR20180113090 A KR 20180113090A KR 20190043077 A KR20190043077 A KR 20190043077A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carrier
coating
carrier core
polymer
core
Prior art date
Application number
KR1020180113090A
Other languages
English (en)
Inventor
케이. 프리에베 엘리자베스
에스. 지안네토 브라이언
삼비 바른
이. 무레 브라이언
씨. 돔브로스키 토마스
에이. 모랄레스-티라도 주안
Original Assignee
제록스 코포레이션
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 제록스 코포레이션 filed Critical 제록스 코포레이션
Publication of KR20190043077A publication Critical patent/KR20190043077A/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
    • G03G9/0825Developers with toner particles characterised by their structure; characterised by non-homogenuous distribution of components
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1131Coating methods; Structure of coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/1075Structural characteristics of the carrier particles, e.g. shape or crystallographic structure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1132Macromolecular components of coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1132Macromolecular components of coatings
    • G03G9/1133Macromolecular components of coatings obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • G03G9/1132Macromolecular components of coatings
    • G03G9/1135Macromolecular components of coatings obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

캐리어 코어; 및 그 위에 코팅물을 포함하는 캐리어로서; 상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다. 토너; 및 캐리어를 포함하는 현상액으로; 상기 캐리어는 캐리어 코어; 및 그 위에 코팅물을 포함하고; 상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다. 캐리어를 제조하는 방법은 캐리어 코어를 제공하는 단계; 및 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시킴에 의해 상기 코어 위에 폴리머 코팅물을 배치하는 단계; 선택적으로, 코팅물을 캐리어 코어에 융합시키는 단계를 포함하되 ; 상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.

Description

금속 토너 캐리어{METALLIC TONER CARRIER}
본 개시내용은 코팅된 캐리어 입자에 관한 것이다.
캐리어를 제조하기 위한 공정이 추가로 개시된다. 일부 종래의 캐리어 코팅물에서 마주치는 문제는 변동하는 마찰전기 대전 특징, 특히 상대 습도에서의 변화에 있다. 높은 상대 습도는 건식복사 프로세스에서 이미지 농도를 저해할 수 있으며 배경 증착을 야기하여 현상액 불안정으로 이어질 수 있으며 인쇄 품질의 전반적인 저하를 초래할 수 있다. 전형적으로, 용어 "A 구역"은 뜨겁고 습한 상태를 지칭하며 용어 "C 구역"은 차갑고 건조한 상태를 지칭한다. 마찰전기 전하는 일반적으로 "C 구역"에서보다 "A 구역"에서 더 낮다. 고습도에서 현상을 얻기 위해 약 1에 근접하게 되는 A 구역 마찰 / C 구역 마찰의 비로 입력할 때, A 구역 및 C 구역에서 특정 캐리어에 대해 측정된 마찰전기 전하 (마찰)를 갖는 것이 바람직하다.
캐리어 입자를 코팅하기 위해 분말 코팅 공정이 사용되어왔다. 분말 코팅 공정은 전형적으로 캐리어 코어와 혼합될 수 있는 미세 분말 형태인 폴리머를 선택한다. 캐리어의 마찰전기 대전 값은 코팅을 위해 선택된 폴리머 또는 폴리머의 혼합물에 의해 제어될 수 있다. 그러나, 제한된 수의 폴리머 만이 특히 전도성 캐리어의 제조를 위한 미세 분말의 형태로 이용가능하거나 또는 적합하다. 또한, 캐리어 코팅은 기계 부품 및 다른 캐리어 입자와의 충격 또는 연마재 접촉시에 일부 사례에서 칩으로 깨지거나 또는 플레이크로 되고, 파손되는 경향이 있다. 이들 플레이크 또는 칩은 캐리어 입자의 마찰전기 대전 특징에 역효과를 가지고, 그렇게 함으로써 캐리어 코팅물이 코어 기판의 표면상에 유지되는 조성물과 비교하여보다 낮은 해상도를 갖는 이미지를 제공한다. 게다가, 부분적으로 코팅된 캐리어는 예를 들어, 약 1 내지 약 30일의 짧은 수명 및 불량한 안정성을 갖는다.
공지된 캐리어 코팅물은 폴리메틸 메타크릴레이트, 예컨대 일본의 Soken Chemical로부터 이용가능한 #MP-116 PMMA이다. 이 분말은 전형적으로 약 0.3 내지 약 0.6 마이크로미터의 직경을 가지고, 이것은 폴리메틸 메타크릴레이트로부터 생성될 수 있다. 일반적으로, 다량의 PMMA가 30 내지 50 마이크로미터 캐리어 코어를 코팅하고 캐리어 상에 약 85 내지 95퍼센트의 표면적 적용범위를 달성하도록 선택된다. 이러한 다량의 캐리어 코팅의 사용은 융합된 응집체의 형성으로 인해 보다 낮은 캐리어 수율을 초래할 수 있다. 융합된 응집체는 일반적으로 스크리닝에 의해 분쇄되거나 제거될 필요가 있다. 응집체를 부수거나 분쇄하는 것은 캐리어 표면에 약한 또는 "이빨이 빠진" 영역을 초래할 수 있어 잠재적으로 좋지 못한 코팅 품질을 야기할 수 있다. 최종 생성물에서 응집체가 제거되므로 스크린 분리가 더 낮은 수율을 초래할 수 있다.
캐리어를 사용하는 특정 금속 토너, 예컨대 은 토너는 낮은 마찰을 나타낼 수 있어, 전하가 너무 빠르게 흘러나오게 하여, 더 높은 밀도 배경과 같은 인쇄 품질 결함을 초래한다.
전하를 유지하는 개선된 능력을 갖는 개선된 캐리어; 보다 전도성인 토너의 사용을 가능하게 하는 높은 마찰 특징을 갖는 캐리어; 원하는 이미지형성 디바이스에 적합한 자기 특성 및 전도도 특성을 갖는 더 높은 마찰 캐리어에 대한 필요성이 있다. 또한, 캐리어가 보다 양호하게 전하를 유지할 수 있고 전하가 너무 빠르게 흘러나오는 것을 방지하여, 더 높은 밀도 배경과 같은 인쇄 품질 결함을 회피하는 금속 토너, 구현예들에서 은 토너와 함께 사용하기에 적합한 캐리어에 대한 필요성이 있다. 또한, 이러한 캐리어를 제조하기 위한 개선된 방법에 대한 필요성이 남아있다.
캐리어 코어; 및 그 위에 코팅을 포함하는 캐리어가 기재되고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
또한, 토너; 및 캐리어를 포함하는 현상액이 기재되고; 상기 캐리어는 캐리어 코어; 및 그 위에 코팅을 포함하고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 1 마이크로미터 미만의 입자 크기, 구현예들에서는, 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
또한, 캐리어 코어를 제공하는 단계; 및 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시킴에 의해 그 위에 폴리머 코팅물을 배치하는 단계; 선택적으로, 코팅물을 캐리어 코어에 융합시키는 단계를 포함하는 캐리어를 제조하는 방법이 기재되고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
도 1은 다양한 캐리어들 (x-축)에 대한 마찰전기 대전 성능 (y-축, 마이크로쿨롱/그램)을 도시하는 그래프이다.
본 개시내용은 캐리어 코어; 및 그 위에 코팅을 포함하는 캐리어를 제공하고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
또한, 토너; 및 캐리어를 포함하는 현상액이 제공되고; 상기 캐리어는 캐리어 코어; 및 그 위에 코팅을 포함하고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
또한, 캐리어 코어를 제공하는 단계; 및 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시킴에 의해 그 위에 폴리머 코팅물을 배치하는 단계; 선택적으로, 코팅물을 캐리어 코어에 융합시키는 단계를 포함하는 캐리어를 제조하는 방법이 제공되고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
캐리어 코어.
코어는 바람직하게는 토너 입자가 양전하 또는 음전하를 획득할 수 있고, 건식복사의 이미지형성 장치에 존재하는 현상액 저장조에서 유동 특성을 허용하는 특성을 보유한다. 코어 물질을 선정함에 있어 고려될 수 있는 다른 캐리어 코어 특성은 자기 브러쉬 현상 공정에서 자기 브러쉬 형성을 허용할 적합한 자기 특징을 포함한다. 코어는 바람직하게는 바람직한 기계적 에이징 특징을 갖는다.
구현예들에서, 캐리어 코어 입자는 코어 입자가 토너 입자의 것과 반대 극성의 전하를 마찰전기로 얻을 수 있도록 토너 조성물과 혼합되도록 선택된다.
코어 입자는 임의의 적합한 또는 원하는 캐리어 코어 물질로부터 선택될 수 있다. 구현예들에서, 캐리어 코어는 과립 지르콘, 과립 실리콘, 유리, 철, 강철, 철 페라이트, 마그네타이트, 니켈, 이산화규소, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. 캐리어 입자는 재발성 요홈 및 돌출부의 표면을 특징으로 하는, 니켈의 결절성 캐리어 비드로 구성된 니켈 베리 캐리어일 수 있고, 그렇게 함으로써 비교적 큰 외부 영역을 갖는 입자를 제공한다. 특정 구현예에서, 캐리어 코어는 철, 강철, 페라이트, 마그네타이트, 니켈, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. 구현예들에서, 캐리어 코어는 마그네타이트이다. 특정 구현예에서, 캐리어 코어는 강철이다.
캐리어 코어 입자는 임의의 적합한 또는 원하는 형상 또는 크기를 가질 수 있다.
평균 입자 또는 드롭 크기는 전형적으로 D50 또는 d50으로 표시되거나, 또는 입자 크기 분포의 50번째 백분위수에서 용적 중앙 입자 크기 값으로 정의되고, 여기서 분포에서 입자의 50%는 d50 입자 크기 값보다 크고 그리고 분포에서 입자의 다른 50%는 d50 값보다 적다. 평균 입자 크기는 동적 광 산란과 같은 입자 크기를 추산하는 광 산란 기술을 사용하는 방법에 의해 측정될 수 있다. 입자 직경은 투과 전자 현미경검사에 의해 또는 동적 광 산란 측정으로부터 생성된 입자의 이미지로부터 유래된 불연속 층의 개별 드롭의 길이를 지칭한다.
구현예들에서, 예를 들어, 약 5 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 캐리어 코어가 사용될 수 있다. 구현예들에서, 캐리어 코어는 실질적으로, 구현예들에서, 표준 레이저 회절 기술에 의해 결정된 바와 같은, 약 50 내지 약 90 마이크로미터의 레이저 회절에 의해 측정된 용적 평균 D50인, 평균 입자 직경 (예컨대 입자 직경 또는 가장 긴 치수)을 갖는 구형 입자이다. 구현예들에서, 코어 입자는 약 60 내지 약 90 마이크로미터, 또는 약 75 내지 약 85 마이크로미터의 평균 직경 (D50)을 갖는다.
구현예들에서, 약 60 내지 약 90 마이크로미터의 평균 직경을 갖는 캐리어 코어가 선택된다.
구현예들에서, 코어 입자는 개별적으로 180 내지 200 emu/g의 자기 포화도, 20 내지 30 Oer의 보자력, 및 1.0 내지 5.0 emu/g의 유지성을 가질 수 있다.
구현예들에서, 강철 코어 입자는 ASTM 시험 B-202-99에 의해 결정될 때 2.70 내지 2.95 g/㎤의 분말 밀도, 1.5 X 10-6 내지 2.5 X 10-9 (ohm cm)-1의 전도도, 및 30 내지 60V의 파괴 전압을 가질 수 있다. 코어의 전도도는 정적 (비-회전) 방식에서 0.1 인치 자기 브러쉬를 가로질러 10V 고정 전압을 인가함에 의해 측정된다. 물질을 통과하는 수득한 전류 흐름은 코어의 전도도를 계산하는 데 사용된다. 코어의 전압 파괴는 회전하에 있는 동안 0.1 인치 자기 브러쉬를 가로질러 전압을 증가시키는 고정된 비를 적용함에 의해 측정된다. 100 마이크로암페어의 전류가 샘플을 통해 흐르는 인가 전압이 파괴 전압으로 정의된다.
캐리어 코팅.
캐리어 코어는 그 위에 배치된 코팅을 가지고 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰, 또는 약 100,000 내지 약 200,000 g/몰, 또는 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 저분자량, 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터, 약 0.07 내지 약 0.3 마이크로미터, 또는 약 0.1 내지 약 0.25 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다. 특정 구현예에서, 캐리어 코어는 그 위에 배치된 코팅을 가지고 상기 코팅은 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 저분자량, 및 약 0.1 내지 약 0.25 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
Mw (중량평균 분자량)은 테트라하이드로푸란 (THF) 내에 폴리머 샘플을 용해시키고 겔 투과 크로마토그래피에 의해 THF 가용성 부분을 분석함에 의해 결정되었다. 측정된 파라미터는 폴리스티렌 표준의 유체역학적 용적에 비교된 유체역학적 용적이다. 기기는 스티렌 표준을 사용하여 보정되었고 분자량은 "pse" (폴리스티렌 등량)으로 보고된다.
폴리머가 본 명세서에서 기재된 입자 크기와 조합하여 저분자량을 갖는 특징을 보유한다면 임의의 적합한 또는 원하는 폴리머가 선택될 수 있다.
구현예들에서, 캐리어 코팅은 플루오로폴리머, 예컨대 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지, 스티렌의 삼원중합체, 메틸 메타크릴레이트, 실란, 예컨대 트리에톡시 실란, 테트라플루오르에틸렌, 다른 공지된 코팅물, 및 기타 동종의 것으로 구성된 군으로부터 선택된다. 구현예들에서, 캐리어 코팅은 폴리메틸 메타크릴레이트, 코폴리-트리플루오로에틸-메타크릴레이트-메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐플루오라이드 코폴리부틸아크릴레이트 메타크릴레이트, 코폴리 퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트 메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 구현예에서 나트륨 도데실 설페이트 계면활성제를 함유하는, 트리플루오로에틸-메타크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트의 코폴리머, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다. 코팅은 첨가제 예컨대 전도성 첨가제, 예를 들어 카본블랙을 포함할 수 있다.
구현예들에서, 캐리어 코팅은 일본의 Soken Chemical로부터 이용가능한 #MP-116 PMMA와 같은, 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함하는 PMMA 물질이다.
구현예들에서, 캐리어 코어는 저분자량 및 작은 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 폴리머로 코팅된다. 구현예들에서, 캐리어 코어는 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터, 또는 약 0.07 내지 약 0.3 마이크로미터, 또는 약 0.1 내지 약 0.25 마이크로미터의 작은 입자 크기와 조합하여, 저분자량, 구현예에서 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰, 또는 약 100,000 내지 약 200,000 g/몰, 또는 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 폴리머로 코팅된다. 구현예들에서, 캐리어 코어는 저분자량, 구현예에서 약 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 중량 평균 분자량 및 약 0.1 내지 약 0.25 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 폴리머로 코팅된다.
구현예들에서, 캐리어 코어의 폴리머 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 낮은 중량 평균 분자량 및 주사 전자 현미경사진에 의해 결정될 때 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 조합하여 갖는 PMMA를 포함한다. 구현예들에서, 코팅 폴리머는 약 100,000 내지 약 200,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.6 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트이다. 구현예들에서, 캐리어 코어의 폴리머 코팅물은 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 낮은 중량 평균 분자량 및 주사 전자 현미경사진에 의해 결정될 때 0.5 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 조합하여 갖는 PMMA를 포함한다.
구현예들에서, 캐리어 코어는 강철 코어를 포함하고 그 위에 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함한다.
특정 구현예에서, 캐리어 코어는 강철 코어와 그 위에 약 125,000 내지 약 175,000 g/몰의 낮은 중량 평균 분자량 및 주사 전자 현미경사진에 의해 결정될 때 1 마이크로미터 미만, 또는, 구현예들에서, 0.5 마이크로미터 미만, 또는 약 0.3 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 조합하여 갖는 PMMA를 포함하는 코팅을 포함한다.
구현예들에서, PMMA는 폴리머가 접촉되는 토너 상에 폴리머가 일반적으로 음전하를 부여할 것이다는 점에서 양전기 폴리머일 수 있다.
PMMA는 수득한 코폴리머가 본 명세서에서 기재된 중량 평균 분자량 및 입자 크기를 보유하는 한 임의의 원하는 코모노머와 선택적으로 공중합될 수 있다. 적합한 코모노머는 모노알킬 또는 디알킬 아민, 예컨대 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디이소프로필아미노에틸 메타크릴레이트, 또는 t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 및 기타 동종의 것을 포함할 수 있다.
구현예에서, 캐리어 코어의 폴리머 코팅물은 약 220℃ 내지 약 260℃ 정도의 더 높은 온도에서 캐리어 코어에 용융되고 융합되는 것과 같이, 적용된 건조 분말 형태로 적용된다. 260℃를 넘는 온도는 PMMA를 부정적으로 분해시킬 수 있다. 본 명세서에서의 캐리어 및 현상액의 마찰전기 튜닝성은 캐리어 코팅이 적용될 수 있는 온도에 의해 제공될 수 있어, 더 높은 온도는 증가하는 온도가 폴리머 코팅물을 분해시키는 작용을 하고 따라서 마찰을 저하시키는 지점을 넘을 때까지 더 높은 마찰을 초래한다.
캐리어 코팅은 임의의 적합한 또는 원하는 코팅 중량으로 캐리어 코어 위에 제공될 수 있다. 구현예들에서, 폴리머 코팅물 적용범위는 0.1 퍼센트 내지 약 4 퍼센트 코팅 중량으로 캐리어 코어의 표면적의 약 30 퍼센트 내지 약 100 퍼센트일 수 있다. 구현예들에서, 코어 표면적의 약 75 퍼센트 내지 약 98 퍼센트가, 구현예들에서, 약 0.3 퍼센트 내지 약 1.5 퍼센트 코팅 중량을 사용함에 의해 폴리머 코팅물로 도포된다. 더 작은 크기의 코팅 분말의 사용은 캐리어 코어를 충분히 코팅하기 위해 코팅 중량의 더 작은 양이 선택될 수 있어 유리할 수 있다. 더 작은 입자 크기의 코팅 분말의 사용은 또한 더 얇은 코팅의 형성을 가능하게 한다. 보다 적은 코팅을 사용하는 것은 비용 효과적이고 토너 및/또는 현상액의 마찰전기 대전 특징을 방해하도록 캐리어로부터 분리되는 코팅 양이 더 적게 된다.
구현예들에서, 캐리어 코어에는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 그 위에 약 0.5 pph 내지 약 1.5 pph, [pph = 1백당 1부. 1.0 pph = 100 그램의 코어 당 1 그램의 코팅], 또는 약 0.8 내지 약 1.2 pph의 코팅 중량으로 제공된 코팅이 제공된다. 특정 구현예에서, 캐리어 코어에는 본 명세서에서 기재된 바와 같이 그 위에 약 0.8 pph 내지 약 1.2 pph의 코팅 제형의 코팅 중량으로 제공된 코팅이 제공된다.
캐리어 코팅은 임의의 적합한 또는 원하는 공정에 의해 캐리어 코어 입자의 표면에 적용될 수 있다. 구현예들에서, 본 공정은 캐스케이드 롤 혼합, 텀블링, 밀링, 쉐이킹, 정전 분말 구름 분무, 유동층, 정전 디스크 가공에 의하거나, 또는 정전 커튼을 사용하여 캐리어 코어 물질과 캐리어 코팅물을 배합시키는 것을 포함한다. 캐리어 코어에 캐리어 코팅물의 적용에 이어, 캐리어 코어의 표면 위에 코팅 물질의 유출을 허용하도록 가열이 개시될 수 있다. 가열 단계의 파라미터뿐만 아니라 코팅 물질 분말 입자의 농도는 캐리어 코어의 표면상에 코팅 물질의 연속적인 막의 형성을 가능하게 하거나 캐리어 코어의 선택된 영역만이 코팅되도록 선택될 수 있다. 캐리어 코어의 선택된 영역이 코팅되지 않거나 노출된 채로 남아 있을 때, 캐리어 입자는 코어 물질이 금속을 포함할 때 전기 전도성 특성을 가질 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 저분자량 및 입자 크기의 조합을 갖는 PMMA 코팅물과 캐리어 코어 입자의 혼합물은 임의의 적합한 또는 원하는 기간 동안, 예컨대 약 10분 내지 약 60분 동안 약 200℉ 내지 약 650℉의 온도로 가열될 수 있어, PMMA가 용융되어 캐리어 코어 입자에 융합될 수 있게 한다. 코팅된 캐리어 입자는 그런 다음 냉각될 수 있고 그 후에 원하는 입자 크기로 분류될 수 있다.
따라서, 구현예들에서, 물질이 원하는 온도에 도달하도록 가열될 수 있는 오븐 온도가 선택된다. 예를 들어, 실시예에서 제공된 바와 같이, 오븐 온도는 450℉ (232℃)로 설정되었고 가공된 물질은 395 내지 437℉ (202 내지 225℃)의 온도에 도달되었다. 따라서, 구현예들에서, 생성물 (가열되는 물질)이 약 390 내지 약 440℉ (199℃ 내지 227℃)의 범위로 가열되도록 약 400 내지 약 475℉ (204 내지 246℃)의 오븐 온도가 선택된다. 따라서, 오븐 온도는 코팅물이 원하는 유동 특성을 가지고 원하는 양의 표면을 도포하는 등을 가능하게 하도록 원하는 범위로 생성물 온도를 달성하도록 하기 위한 제어된 가변값이다.
구현예들에서, 캐리어를 제조하는 방법은 캐리어 코어를 제공하는 단계; 및 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시킴에 의해 그 위에 폴리머 코팅물을 배치하는 단계; 선택적으로, 코팅물을 캐리어 코어에 융합시키는 단계를 포함하고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.3 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
캐리어 코어 및 코팅물을 배합시키 위해 임의의 적합한 또는 원하는 디바이스, 예를 들어, Littleford M5R 재킷 달린 혼합기가 선택될 수 있다. 구현예들에서, 블렌딩 전에 블렌더의 30 내지 60% 사이를 채우도록 선택된 블렌드 배치 크기를 갖는, 재킷 달린 혼합기 예컨대 Littleford Corporation으로부터 이용가능한 M5R 혼합기가 사용된다.
구현예들에서, 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 Littleford Corporation으로부터 이용가능한 M5R 혼합기와 같은 혼합 장치에서 약 100 내지 약 420 회전수/분, 또는 약 150 내지 약 300 회전수/분, 또는 약 175 내지 약 250 회전수/분의 혼합을 사용하여 달성된다. 특정 구현예에서, 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 임의의 적합한 또는 원하는 시간의 길이 동안, 구현예들에서, 약 5 내지 약 30분의 기간 동안, 약 175 내지 약 250 회전수/분의 혼합을 사용하여 달성된다.
구현예들에서, 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 약 300 내지 약 450 회전수/분의 높은 강도 혼합, 약 150 내지 약 250 회전수/분의 중간 강도 혼합, 또는 이들의 조합을 사용하여 달성된다. 특정 구현예에서, 혼합 장치에서 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 약 300 내지 약 450 회전수/분의 높은 강도 혼합을 사용하여 달성된다.
이론에 의해 구속되기를 바라지 않으면서, 본 명세서에서 기재된 바와 같은 높은 강도 혼합의 사용은 코어 표면에 코팅 폴리머의 개선된 접착 및 코팅 폴리머에 의한 코어 표면의 보다 완전 피복을 초래하는 것으로 여겨진다.
현상액.
토너; 및 캐리어를 포함하는 현상액이 본 명세서에 포함되고; 상기 캐리어는 캐리어 코어; 및 그 위에 코팅을 포함하고; 상기 코팅은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 1 마이크로미터 미만의 입자 크기, 구현예들에서, 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함한다.
현상액 조성물은 본 명세서에서 기재된 바와 같은 캐리어를 토너와 배합시킴에 의해 제조될 수 있다. 특정 목적 또는 의도한 용도을 위해 원하는 대로 임의의 적합한 또는 원하는 토너가 선택될 수 있다. 구현예들에서, 금속 토너가 선택된다.
토너는 기계적 연삭 가공에 의해 제조된 통상적인 토너 및 화학 공정 예컨대 에멀젼 응집 및 현탁 중합에 의해 제조된 화학적 토너를 포함한 임의의 적합한 또는 원하는 토너일 수 있다.
토너는 임의의 적합한 또는 원하는 구성요소를 포함할 수 있다. 구현예들에서, 토너는 수지, 왁스, 착색제, 첨가제, 및 기타 동종의 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
토너 수지.
임의의 적합한 또는 원하는 수지가 토너 입자에 대해 선택될 수 있다. 적합한 수지는 비정질 저분자량 선형 폴리에스테르, 고분자량 분지형 및 가교결합된 폴리에스테르 및 결정성 폴리에스테르를 포함한다. 구현예들에서, 수지 코어를 형성하기 위해 이용된 폴리머는, 미국 특허 번호 6,593,049 및 6,756,176에 기재된 수지를 포함한, 폴리에스테르 수지일 수 있다. 적합한 수지는 또한 미국 특허 번호 6,830,860에서 기재된 바와 같이 비정질 폴리에스테르 수지 및 결정성 폴리에스테르 수지의 혼합물을 포함할 수 있다.
구현예들에서, 수지는 선택적인 촉매의 존재에서 디올을 이산과 반응시킴에 의해 형성된 폴리에스테르 수지일 수 있다. 결정성 폴리에스테르를 형성하기 위해, 적합한 유기 디올은 약 2 내지 약 36개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디올, 예컨대 1,2-에탄디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올 및 기타 동종의 것; 알칼리 설포-지방족 디올 예컨대 소디오 2-설포-1,2-에탄디올, 리티오 2-설포-1,2-에탄디올, 포타지오 2-설포-1,2-에탄디올, 소디오 2-설포-1,3-프로판디올, 리티오 2-설포-1,3-프로판디올, 포타지오 2-설포-1,3-프로판디올, 이들의 혼합물, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 지방족 디올은, 예를 들어, 약 40 내지 약 60 몰 퍼센트의 양, 구현예에서 약 42 내지 약 55 몰 퍼센트, 구현예 약 45 내지 약 53 몰 퍼센트의 양으로 선택될 수 있고 알칼리 설포-지방족 디올은 수지의 약 0 내지 약 10 몰 퍼센트, 구현예에서 약 1 내지 약 4 몰 퍼센트의 양으로 선택될 수 있다.
결정성 수지의 제조를 위해 선택된 비닐 이산 또는 비닐 디에스테르를 포함하는 유기 이산 또는 디에스테르의 예는 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 운데칸이산, 도데칸이산, 1,11-운데칸 디카복실산, 1,12-도데칸 디카복실산, 1,13-트리데칸 디카복실산, 1,14-테트라데칸 디카복실산, 푸마르산, 디메틸 푸마레이트, 디메틸 이타코네이트, 시스-1,4-디아세톡시-2-부텐, 디에틸 푸마레이트, 디에틸 말레에이트, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌-2,6-디카복실산, 나프탈렌-2,7-디카복실산, 사이클로헥산 디카복실산, 말론산 및 메사콘산, 이들의 디에스테르 또는 무수물; 및 알칼리 설포-유기 이산 예컨대 디메틸-5-설포-이소프탈레이트의 소디오, 리티오 또는 포타지오 염, 디알킬-5-설포-이소프탈레이트-4-설포-1,8-나프탈산 무수물, 4-설포-프탈산, 디메틸-4-설포-프탈레이트, 디알킬-4-설포-프탈레이트, 4-설포페닐-3,5-디카보메톡시벤젠, 6-설포-2-나프틸-3,5-디카보메톡시벤젠, 설포-테레프탈산, 디메틸-설포-테레프탈레이트, 5-설포-이소프탈산, 디알킬-설포-테레프탈레이트, 설포에탄디올, 2-설포프로판디올, 2-설포부탄디올, 3-설포펜탄디올, 2-설포헥산디올, 3-설포-2-메틸펜탄디올, 2-설포-3,3-디메틸펜탄디올, 설포-p-하이드록시벤조산, N,N-비스(2-하이드록시에틸)-2-아미노 에탄 설포네이트, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 유기 이산은, 예를 들어, 구현예에서 약 40 내지 약 60 몰 퍼센트, 구현예에서 약 42 내지 약 52 몰 퍼센트, 구현예에서 약 45 내지 약 50 몰 퍼센트의 양으로 선택될 수 있고, 알칼리 설포-지방족 이산은 수지의 약 1 내지 약 10 몰 퍼센트의 양으로 선택될 수 있다.
결정성 수지의 예는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌, 폴리이소부티레이트, 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 폴리프로필렌, 이들의 혼합물, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 특정 결정성 수지는 폴리에스테르계, 예컨대 폴리(에틸렌-아디페이트), 폴리(프로필렌-아디페이트), 폴리(부틸렌-아디페이트), 폴리(펜틸렌-아디페이트), 폴리(헥실렌-아디페이트), 폴리(옥틸렌-아디페이트), 폴리(노닐렌-아디페이트), 폴리(데실렌-아디페이트), 폴리(운데실렌-아디페이트), 폴리(도데실렌-아디페이트), 폴리(에틸렌-석시네이트), 폴리(프로필렌-석시네이트), 폴리(부틸렌-석시네이트), 폴리(펜틸렌-석시네이트), 폴리(헥실렌-석시네이트), 폴리(옥틸렌-석시네이트), 폴리(노닐렌-석시네이트), 폴리(데실렌-석시네이트), 폴리(운데실렌-석시네이트), 폴리(도데실렌-석시네이트), 폴리(에틸렌-세바케이트), 폴리(프로필렌-세바케이트), 폴리(부틸렌-세바케이트), 폴리(펜틸렌-세바케이트), 폴리(헥실렌-세바케이트), 폴리(옥틸렌-세바케이트), 폴리(노닐렌-세바케이트), 폴리(데실렌-세바케이트), 폴리(운데실렌-세바케이트), 폴리(도데실렌-세바케이트), 폴리(에틸렌-도데칸디오에이트), 폴리(프로필렌-도데칸디오에이트), 폴리(부틸렌-도데칸디오에이트), 폴리(펜틸렌-도데칸디오에이트), 폴리(헥실렌-도데칸디오에이트), 폴리(옥틸렌-도데칸디오에이트), 폴리(노닐렌-도데칸디오에이트), 폴리(데실렌-도데칸디오에이트), 폴리(운데실렌-도데칸디오에이트), 폴리(도데실렌-도데칸디오에이트), 폴리(에틸렌-푸마레이트), 폴리(프로필렌-푸마레이트), 폴리(부틸렌-푸마레이트), 폴리(펜틸렌-푸마레이트), 폴리(헥실렌-푸마레이트), 폴리(옥틸렌-푸마레이트), 폴리(노닐렌-푸마레이트), 폴리(데실렌-푸마레이트), 코폴리머 예컨대 코폴리(에틸렌-푸마레이트)-코폴리(에틸렌-도데칸디오에이트) 및 기타 동종의 것, 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(에틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(프로필렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(부틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(펜틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(헥실렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(옥틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(에틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리 (프로필렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(부틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(펜틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(헥실렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(옥틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(에틸렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(프로필렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(부틸렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(펜틸렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(헥실렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포이소프탈로일)-코폴리(옥틸렌-석시네이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(에틸렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(프로필렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(부틸렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(펜틸렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(헥실렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(옥틸렌-세바케이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(에틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(프로필렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(부틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(펜틸렌-아디페이트), 알칼리 코폴리(5-설포-이소프탈로일)-코폴리(헥실렌-아디페이트)일 수 있고, 여기서 알칼리는 나트륨, 리튬 또는 칼륨과 같은 금속이다. 폴리아미드의 예는 폴리(에틸렌-아디프아미드), 폴리(프로필렌-아디프아미드), 폴리(부틸렌-아디프아미드), 폴리(펜틸렌-아디프아미드), 폴리(헥실렌-아디프아미드), 폴리(옥틸렌-아디프아미드), 폴리(에틸렌-석신아미드), 및 폴리(프로필렌-세벡아미드)를 포함한다. 폴리이미드의 예는 폴리(에틸렌-아디프이미드), 폴리(프로필렌-아디프이미드), 폴리(부틸렌-아디프이미드), 폴리(펜틸렌-아디프이미드), 폴리(헥실렌-아디프이미드), 폴리(옥틸렌-아디프이미드), 폴리(에틸렌-석신이미드), 폴리(프로필렌-석신이미드), 및 폴리(부틸렌-석신이미드)를 포함한다.
결정성 수지는, 예를 들어, 토너 성분의 약 5 내지 약 50 중량 퍼센트의 양, 구현예에서 토너 성분의 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의 양으로 존재할 수 있다. 결정성 수지는, 예를 들어, 약 30℃ 내지 약 120℃, 구현예에서 약 50℃ 내지 약 90℃의 다양한 용융점을 보유할 수 있다. 결정성 수지는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정될 때, 예를 들어, 약 1,000 내지 약 50,000, 구현예에서 약 2,000 내지 약 25,000의 수 평균 분자량 (Mn), 및 폴리스티렌 표준을 사용한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정될 때, 예를 들어, 약 2,000 내지 약 100,000, 구현예에서 약 3,000 내지 약 80,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 결정성 수지의 분자량 분포 (Mw/Mn)는, 예를 들어, 약 2 내지 약 6, 구현예에서 약 2 내지 약 4일 수 있다.
비정질 폴리에스테르의 제조를 위해 선택된 비닐 이산 또는 비닐 디에스테르를 포함한 이산 또는 디에스테르의 예는 디카복실산 또는 디에스테르 예컨대 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 푸마르산, 디메틸 푸마레이트, 디메틸 이타코네이트, 시스-1,4-디아세톡시-2-부텐, 디에틸 푸마레이트, 디에틸 말레에이트, 말레산, 석신산, 이타콘산, 석신산 무수물, 도데실석신산, 도데실석신산 무수물, 도데세닐석신산, 도데세닐석신산 무수물, 글루타르산, 글루타르산 무수물, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 도데칸 이산, 디메틸 테레프탈레이트, 디에틸 테레프탈레이트, 디메틸이소프탈레이트, 디에틸이소프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 프탈산 무수물, 디에틸프탈레이트, 디메틸석시네이트, 디메틸푸마레이트, 디메틸말레에이트, 디메틸글루타레이트, 디메틸아디페이트, 디메틸 도데실석시네이트, 및 이들의 조합을 포함한다. 유기 이산 또는 디에스테르는, 예를 들어, 수지의 약 40 내지 약 60 몰 퍼센트의 양, 구현예에서 수지의 약 42 내지 약 52 몰 퍼센트의 양, 구현예에서 수지의 약 45 내지 약 50 몰 퍼센트의 양으로 존재할 수 있다.
비정질 폴리에스테르를 생성하는데 이용된 디올의 예는 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 2,2-디메틸프로판디올, 2,2,3-트리메틸헥산디올, 헵탄디올, 도데칸디올, 비스(하이드록시에틸)-비스페놀 A, 비스(2-하이드록시프로필)-비스페놀 A, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 자일렌디메탄올, 사이클로헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 비스(2-하이드록시에틸) 옥사이드, 디프로필렌 글리콜, 디부틸렌, 및 이들의 조합을 포함한다. 선택된 유기 디올의 양은 다변할 수 있고, 예를 들어, 수지의 약 40 내지 약 60 몰 퍼센트, 구현예에서 수지의 약 42 내지 약 55 몰 퍼센트, 구현예에서 수지의 약 45 내지 약 53 몰 퍼센트의 양으로 존재할 수 있다.
구현예들에서, 수지는 축합 중합 방법에 의해 형성될 수 있다. 결정성 또는 비정질 폴리에스테르에 이용될 수 있는 중축합 촉매는 테트라알킬 티타네이트, 디알킬산화주석 예컨대 디부틸산화주석, 테트라알킬주석 예컨대 디부틸주석 딜라우레이트, 및 디알킬산화주석 수산화물 예컨대 부틸산화주석 수산화물, 알루미늄 알콕시드, 알킬 아연, 디알킬 아연, 산화아연, 제일주석 옥사이드, 또는 이들의 조합을 포함한다. 이러한 촉매는 폴리에스테르 수지를 생성하기 위해 사용된 개시 이산 또는 디에스테에 기초하여, 예를 들어, 약 0.01 몰 퍼센트 내지 약 5 몰 퍼센트의 양으로 이용될 수 있다.
구현예들에서, 폴리에스테르 수지는 포화 또는 불포화된 비정질 폴리에스테르 수지일 수 있다. 본 개시내용의 방법 및 입자에 대해 선택된 포화 및 불포화된 비정질 폴리에스테르 수지의 예시는 임의의 다양한 비정질 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌-테레프탈레이트, 폴리프로필렌-테레프탈레이트, 폴리부틸렌-테레프탈레이트, 폴리펜틸렌-테레프탈레이트, 폴리헥살렌-테레프탈레이트, 폴리헵타덴-테레프탈레이트, 폴리옥탈렌-테레프탈레이트, 폴리에틸렌-이소프탈레이트, 폴리프로필렌-이소프탈레이트, 폴리부틸렌-이소프탈레이트, 폴리펜틸렌-이소프탈레이트, 폴리헥살렌-이소프탈레이트, 폴리헵타덴-이소프탈레이트, 폴리옥탈렌-이소프탈레이트, 폴리에틸렌-세바케이트, 폴리프로필렌 세바케이트, 폴리부틸렌-세바케이트, 폴리에틸렌-아디페이트, 폴리프로필렌-아디페이트, 폴리부틸렌-아디페이트, 폴리펜틸렌-아디페이트, 폴리헥살렌-아디페이트, 폴리헵타덴-아디페이트, 폴리옥탈렌-아디페이트, 폴리에틸렌-글루타레이트, 폴리프로필렌-글루타레이트, 폴리부틸렌-글루타레이트, 폴리펜틸렌-글루타레이트, 폴리헥살렌-글루타레이트, 폴리헵타덴-글루타레이트, 폴리옥탈렌-글루타레이트 폴리에틸렌-피멜레이트, 폴리프로필렌-피멜레이트, 폴리부틸렌-피멜레이트, 폴리펜틸렌-피멜레이트, 폴리헥살렌-피멜레이트, 폴리헵타덴-피멜레이트, 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-푸마레이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-석시네이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-아디페이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-글루타레이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-테레프탈레이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-이소프탈레이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A-도데세닐석시네이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-푸마레이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-석시네이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-아디페이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-글루타레이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-테레프탈레이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-이소프탈레이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A-도데세닐석시네이트)를 포함한다. 수지는 또한 관능화, 예컨대 카복실화, 설폰화, 등이 될 수 있고, 및 특히 요망하는 경우, 예컨대 소디오 설폰화될 수 있다.
구현예들에서, 불포화된 폴리에스테르 수지가 라텍스 수지로 이용될 수 있다. 이러한 수지의 예는 미국 특허 번호 6,063,827에 개시된 것들을 포함하고, 그것의 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참고로 편입되어 있다. 예시적인 불포화된 비정질 폴리에스테르 수지는, 비제한적으로, 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트), 폴리(부틸옥실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트), 폴리(코-프로폭실화된 비스페놀 A 코-에톡실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트), 폴리(1,2-프로필렌 푸마레이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A 코-말레에이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A 코-말레에이트), 폴리(부틸옥실화된 비스페놀 A 코-말레에이트), 폴리(코-프로폭실화된 비스페놀 A 코-에톡실화된 비스페놀 A 코-말레에이트), 폴리(1,2-프로필렌 말레에이트), 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A 코-이타코네이트), 폴리(에톡실화된 비스페놀 A 코-이타코네이트), 폴리(부틸옥실화된 비스페놀 A 코-이타코네이트), 폴리(코-프로폭실화된 비스페놀 A 코-에톡실화된 비스페놀 A 코-이타코네이트), 폴리(1,2-프로필렌 이타코네이트), 및 이들의 조합을 포함한다.
구현예들에서, 적합한 선형 비정질 폴리에스테르 수지는 하기 식 (I)을 갖는 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트) 수지일 수 있다:
Figure pat00001
여기서 m은 약 5 내지 약 1000일 수 있다.
라텍스 수지로 이용될 수 있는 선형 비정질 프로폭실화된 비스페놀 A 푸마레이트 수지의 예는 브라질 상파울로 소재의 Resana S/A Industrias Quimicas로부터 상표명 SPARII™으로 이용가능하다. 다른 적합한 선형 비정질 수지는 도데실석신산 무수물, 테레프탈산, 및 알킬옥실화된 비스페놀 A를 포함한 선형 폴리에스테르 수지일 수 있는, 미국 특허 번호 4,533,614, 4,957,774 및 4,533,614에 개시된 것들을 포함한다. 이용될 수 있고 상업적으로 입수가능한 다른 알콕실화된 비스페놀 A 테레프탈레이트 수지는 일본의 Kao Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 GTU-FC115, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
구현예들에서, 적합한 결정성 수지는 하기 식을 갖는 에틸렌 글리콜과 도데칸이산 및 푸마르산 코-모노머의 혼합물로 구성된 수지를 포함할 수 있다:
Figure pat00002
여기서 b는 5 내지 2000이고 d는 5 내지 2000이다.
예를 들어, 구현예들에서, 상기에 기재된 바와 같은 식 I의 폴리(프로폭실화된 비스페놀 A 코-푸마레이트) 수지는 식 II의 결정성 수지와 조합시켜 코어를 형성할 수 있다.
구현예들에서, 코어에 이용된 비정질 수지 또는 비정질 수지의 조합은 약 30℃ 내지 약 80℃, 구현예에서 약 35℃ 내지 약 70℃의 유리전이 온도를 가질 수 있다. 추가 구현예에서, 코어에 이용된 조합된 수지는 약 130℃에서 약 10 내지 약 1,000,000 Pa*S, 구현예에서 약 50 내지 약 100,000 Pa*S의 용융 점도를 가질 수 있다.
하나, 둘, 또는 그 초과의 토너 수지가 사용될 수 있다. 2종 이상의 토너 수지가 사용되는 구현예에서, 토너 수지는 임의의 적합한 비 (예를 들어, 중량 비) 예컨대 예를 들어 약 10% (제1 수지)/90% (제2 수지) 내지 약 90% (제1 수지)/10% (제2 수지)로 될 수 있다.
일 구현예에서, 비정질 폴리에스테르 수지는 토너의 총 중량을 기준으로 약 50 % 내지 약 85 중량 %의 양으로 존재한다.
추가의 예시적인 폴리머는 스티렌 아크릴레이트, 스티렌 부타디엔, 스티렌 메타크릴레이트, 그리고 더 구체적으로, 폴리(스티렌-알킬 아크릴레이트), 폴리(스티렌-1,3-디엔), 폴리(스티렌-알킬 메타크릴레이트), 폴리 (스티렌-알킬 아크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-1,3-디엔-아크릴산), 폴리 (스티렌-알킬 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(알킬 메타크릴레이트-알킬 아크릴레이트), 폴리(알킬 메타크릴레이트-아릴 아크릴레이트), 폴리(아릴 메타크릴레이트-알킬 아크릴레이트), 폴리(알킬 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-알킬 아크릴레이트-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리 (스티렌-1,3-디엔-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리(알킬 아크릴레이트-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(메틸스티렌-부타디엔), 폴리(메틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(에틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(프로필 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(부틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(메틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(에틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(프로필 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(부틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(스티렌-이소프렌), 폴리(메틸스티렌-이소프렌), 폴리 (메틸 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(에틸 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(프로필 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(부틸 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(메틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(에틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(프로필 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(부틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(스티렌-프로필 아크릴레이트), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트), 폴리 (스티렌-부타디엔-아크릴산), 폴리(스티렌-부타디엔-메타크릴산), 폴리 (스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-메타크릴산), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴로노니트릴), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(스티렌-이소프렌), 폴리(스티렌-부틸 메타크릴레이트), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-부틸 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(부틸 메타크릴레이트-부틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-아크릴산), 및 이들의 조합을 포함한다. 폴리머는 블록, 랜덤, 또는 교대 코폴리머일 수 있다.
구현예들에서, 수지는 스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 부타디엔, 이소프렌, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 수지는 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(메틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(에틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(프로필 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(부틸 메타크릴레이트-부타디엔), 폴리(메틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(에틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(프로필 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(부틸 아크릴레이트-부타디엔), 폴리(스티렌-이소프렌), 폴리(메틸스티렌-이소프렌), 폴리(메틸 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(에틸 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(프로필 메타크릴레이트-이소프렌), 폴리(부틸 메타크릴레이트이소프렌), 폴리(메틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(에틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(프로필 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(부틸 아크릴레이트-이소프렌), 폴리(스티렌-부틸아크릴레이트), 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(스티렌-이소프렌), 폴리(스티렌-부틸 메타크릴레이트), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-부타디엔-아크릴산), 폴리(스티렌-이소프렌-아크릴산), 폴리(스티렌-부틸 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(부틸 메타크릴레이트-부틸 아크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트-아크릴산), 폴리(스티렌-부틸 아크릴레이트-아크릴로니트릴-아크릴산), 폴리(아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-아크릴산), 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
상기에 기재된 수지는 토너 조성물을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 토너 조성물은 선택적인 착색제, 선택적이고 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
토너는 당해 분야의 숙련가의 인식할 수 있는 범위 내에서의 임의의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 구현예들에서, 본 명세서에서의 토너는 실온에서 사전-응집된 입자를 포함하는 균질화된 토너 슬러리를 형성하도록 계면활성제, 선택적인 착색제, 선택적인 왁스, 및 선택적인 응고제로 수지 에멀젼을 균질화하는 단계; 응집된 토너 입자를 형성하도록 슬러리를 가열하는 단계; 선택적으로 원하는 응집된 입자 크기에서 토너 슬러리를 한번에 동결하는 단계; 및 응집된 입자를 토너 입자로 응집시키도록 슬러리 중의 응집된 입자를 추가로 가열하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 토너는 조합, 분쇄, 연삭 및 분류 공정에 의해 제조된 통상적인 토너이다.
착색제.
토너는 단독으로 또는 금속 착색제와 조합하여, 염료, 안료, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 착색제를 선택적으로 포함할 수 있다. 구현예들에서, 토너는 금속 착색제, 구현예들에서, 금속 안료를 포함한다. 구현예들에서, 토너는 알루미늄, 금, 은, 아연, 백금, 크로뮴, 티타늄, 구리-아연 합금, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 구성원을 포함하는 금속을 포함한 금속 착색제를 포함한다.
구현예들에서, 토너는 알루미늄, 아연, 구리-아연 합금, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 금속 안료를 포함한다. 특정 구현예에서, 금속 안료는 알루미늄 플레이크를 포함한다.
구현예들에서, 토너는 추가의 착색제가 없고, 즉, 토너는 금속 안료 이외의 임의의 착색제를 함유하지 않는다.
금속 안료는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 존재할 수 있다. 구현예들에서, 금속 안료는 토너 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 10 퍼센트, 또는 약 1 내지 약 8 퍼센트, 또는 약 2 내지 약 6 중량 퍼센트의 양으로 존재한다.
절연성 표면 첨가제.
구현예들에서, 토너는 절연성 표면 첨가제를 포함한다. 절연성 표면 첨가제는 토너에 결합되는 금속 안료 상에 배치될 수 있다.
임의의 적합한 또는 원하는 절연성 표면 첨가제가 선택될 수 있다. 구현예들에서, 절연성 표면 첨가제는 광유, 장쇄 지방산, 및 실리콘 오일로 구성된 군으로부터 선택된다. 특정 구현예에서, 절연성 표면 첨가제는 실리콘 오일이다. 구현예들에서, 장쇄 지방산은 약 13 내지 약 21 탄소 원자를 갖는 지방족 탄소 꼬리, 또는 약 22개의 탄소 원자 또는 그 초과를 갖는 더 긴 지방족 탄소 꼬리를 갖는 지방산이다.
절연성 표면 첨가제는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 제공될 수 있다. 구현예들에서, 절연성 표면 첨가제는 토너의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 2 퍼센트, 또는 약 0.5 내지 약 1.5 퍼센트, 또는 약 0.15 내지 약 0.3 중량 퍼센트의 양으로 존재한다.
표면 첨가제.
본 구현예의 토너 조성물은 절연성 표면 첨가제에 부가하여 하나 이상의 표면 첨가제를 포함할 수 있다. 표면 첨가제는 토너 입자의 표면상에 코팅되어, 토너 입자의 약 50% 내지 약 99%, 약 60 % 내지 약 90%, 또는 약 70 % 내지 약 80%의 총 표면적 적용범위를 제공할 수 있다. 본 구현예의 토너 조성물은 토너 상에 총 중량을 기준으로 약 2.7% 내지 약 4.0 %, 약 3.0% 내지 약 3.7 %, 또는 약 3.1% 내지 약 3.5 %의 표면 첨가제를 포함할 수 있다.
표면 첨가제는 실리카, 티타니아 및 스테아레이트를 포함할 수 있다. 토너의 하전 및 유동 특성은 토너에서 표면 첨가제의 선택 및 그것의 농도에 영향을 받는다. 표면 첨가제의 농도 및 그것의 크기와 형상은 토너 입자 표면상에서 이들의 배열을 제어한다. 구현예들에서, 실리카는 2개의 코팅된 실리카를 포함한다. 더 구체적으로, 2개의 실리카 중 하나는 음성 하전 실리카일 수 있고, 그리고 다른 실리카는 양성 하전 실리카일 수 있다 (캐리어에 비교함). 음으로 하전되는 것은 첨가제로 그리고 첨가제 없이 토너 마찰전기 전하를 결정함에 의해 측정된 토너 표면에 비교하여 첨가제가 음으로 하전되었다는 것을 의미한다. 유사하게, 양으로 하전되는 것은 첨가제로 그리고 첨가제 없이 토너 마찰전기 전하를 결정함에 의해 측정된 토너 표면에 비교하여 첨가제가 양으로 하전되었다는 것을 의미한다.
음성 하전 실리카의 예는 헥사메틸디실라잔 및 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물로 코팅된 발연 실리카 (대략 30 나노미터의 1차 입자 크기 및 약 350 나노미터의 응집체 크기를 가짐)인, DeGussa/Nippon Aerosil Corporation으로부터 수득된 NA50HS를 포함한다.
상대적으로 양성 하전 실리카의 예는 폴리디메틸실록산 단위 또는 분절을 갖고, 고도로 소수성 발연 실리카의 표면상에 화학적으로 결합된 아미노/암모늄 기능을 갖는 H2050 실리카를 포함하고, 그리고 그 코팅된 실리카는 약 110 내지 약 ±20 m2/g의 BET 표면적을 보유한다 (Wacker Chemie로부터 수득됨).
음성 하전 실리카는 표면 첨가제의 중량으로, 약 1.6 % 내지 약 2.4 %, 약 1.8 % 내지 약 2.2 %, 약 1.9 % 내지 약 2.1 %의 양으로 존재할 수 있다.
양성 하전 실리카는 표면 첨가제의 중량으로, 약 0.08 % 내지 약 1.2 %, 약 0.09 % 내지 약 0.11 %, 약 0.09 % 내지 약 0.1 %의 양으로 존재할 수 있다.
음으로 하전하는 실리카 대 양으로 하전하는 실리카의 비는 중량 기준으로, 예를 들어, 약 13:1 내지 약 30:1, 또는 약 15:1 내지 약 25:1의 범위이다.
표면 첨가제는 또한 티타니아를 포함할 수 있다. 티타니아는 표면 첨가제의 중량으로 약 0.53 % 내지 약 0.9 %, 약 0.68 % 내지 약 0.83 %, 약 0.7 % 내지 약 0.8 %의 양으로 존재할 수 있다. 본 명세서에서 사용하기에 적합한 티타니아는, 예를 들어, 데실실란으로 처리된 약 25 내지 약 55nm의 크기를 갖는 티타니아인, Tayca Corp.으로부터 이용가능한 SMT5103이다.
음성 하전 실리카 대 티타니아의 중량 비는 약 1.8:1 내지 약 4.5:1, 약 2.2:1 내지 약 3.2:1, 또는 약 2.5:1 내지 약 3.0:1이다.
표면 첨가제는 또한 윤활제 및 전도도 조제, 예를 들어 지방산의 금속 염 예컨대, 예를 들어, 스테아르산아연, 칼슘 스테아레이트를 포함할 수 있다. 적합한 예는 Ferro Corp.으로부터의 스테아르산아연 L, 또는 Ferro Corp.으로부터의 칼슘 스테아레이트를 포함한다. 그와 같은 전도도 조제는 토너의 약 0.10% 내지 약 1.00중량 %의 양으로 존재할 수 있다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 토너 및/또는 표면 첨가제는 또한 전도도 조제, 예를 들어 지방산의 금속 염 예컨대, 예를 들어, 스테아르산아연을 포함한다. 적합한 예는 Ferro Corp.으로부터의 스테아르산아연 L을 포함한다. 그와 같은 전도도 조제는 토너의 약 0.10% 내지 약 1.00중량 %의 양으로 존재할 수 있다.
현상액 조성물은 토너를 본 명세서에 기재된 캐리어 입자와 혼합함에 의해 제조될 수 있다.
캐리어는 임의의 적합한 또는 원하는 양, 구현예들에서, 토너의 약 2 중량 퍼센트 내지 토너의 약 8 중량 퍼센트, 구현예에서 토너의 약 4 중량 퍼센트 내지 약 6 중량 퍼센트의 양으로 존재할 수 있다.
실시예
본 개시내용의 다양한 종을 추가로 한정하기 위해 하기 실시예가 제출된다. 이들 실시예는 단지 설명적인 것으로 의도되고 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 부 및 백분율은 달리 나타내지 않는 한 중량에 의한다.
하기 실시예의 제조는 아래와 같은 단계를 포함했다.
1. M5R 또는 다른 적절하게 크기가 된 블렌더를 사용하여 폴리머를 원하는 코팅 중량, 구현예들에서, 0.8 내지 1.2 pph)으로 (레이저 회절에 의해 결정된) 78 마이크로미터 평균 직경의 분무화된 강철 코어와 혼합하는 단계.
2. 0.4 도 각, 6 rpm, 노 온도 450℉ (생성물 온도 400 내지 420℉)에서의 회전식 노 상에서 코어-폴리머 혼합물을 가공처리하는 단계.
3. 문서로 기록된 시험 방법을 사용하여 벤치 특성 (마찰, 전도도, VB, 입자 크기, 벌크 밀도, 질량 흐름)을 시험하는 단계.
4. 220 rpm에서 M5R 블렌더를 사용하여 4.5 pph (1백당 1부) 목표로 현상액 블렌드를 제조하는 단계.
분말 코팅된 캐리어는 은 토너로 평가를 위해 상이한 폴리머로 제조되었다. 폴리머는 캐나다의 Xerox Research Center로부터 이용가능한, 명칭 Soken MP-116, SLS-PMMA, 일본의 Soken Chemical로부터의 MP-2800, 및 MP2800HM01 하에서 이용가능한 폴리메틸 메타크릴레이트 폴리머였다. 아래 실시예에서 사용된 폴리머의 특성은 표 1에 나타나 있다.
Figure pat00003
은 토너로 평가를 위해 상이한 폴리머를 갖는 몇 개의 캐리어 제형을 제조하였다. 북미의 회가네스로부터 이용가능한 78 마이크로미터 평균 직경의 분무화된 강철 코어를 포함하는 캐리어 코어로 각각 제조된 비교 실시예 1 및 실시예 2-7은 하기 표 2에 도시된 폴리머 코팅 조성물로 제조하였다.
Figure pat00004
비교 실시예 1 및 실시예 2-7에 대한 코어-폴리머 혼합 조건은 표 3에 나타나 있다. 표 3에서, "Cwt" = "코팅 중량"이다. "Cwt% (TGA)"는 열중량측정 분석에 의해 결정된 코팅 중량이다.
Figure pat00005
실시예 8. 은 토너 [FX-RY50]는 아래와 같이 제조하였다. 75그램의 은 입자 (Fuji Xerox로부터 공급된 입자 iD# EAT-600S)를 벤치톱 블렌더에 첨가하고, 이어서 3.5중량 %의 실리카 첨가제 RY50 (Nippon Aerosil로부터 이용가능함), 1.6%의 티타니아 첨가제 SMT5103 (Tayca Corporation으로부터 이용가능함), 0.5%의 스테아르산아연 첨가제 (Ferro Corporation으로부터 이용가능함) 및 0.1%의 실리카 첨가제 H2050EP (Wacker Chemie로부터 이용가능함)를 첨가하였다. 그런 다음 내용물을 2.5분 동안 대략 15,000rpm에서 블렌딩하여 본 명세서에서 FX-RY50로 지칭되는 최종 블렌딩된 토너를 제공하였다.
실시예 9. 은 토너 [TB-33328-3]는 아래와 같이 제조하였다. 4파운드의 은 입자 (Fuji Xerox로부터 공급된 입자 iD# EAT-600S)를 10L Henschel 수직 혼합기에 첨가하고, 이어서 3.5중량 %의 실리카 첨가제 RY50 (Nippon Aerosil로부터 이용가능함), 1.6%의 티타니아 첨가제 SMT5103 (Tayca Corporation으로부터 이용가능함), 0.5%의 스테아르산아연 첨가제 (Ferro Corporation으로부터 이용가능함) 및 0.1%의 실리카 첨가제 H2050EP (Wacker Chemie로부터 이용가능함)를 첨가하였다. 그런 다음 내용물을 4분 동안 대략 2048rpm에서 블렌딩하고 이어서 37 마이크론 체 스크리너를 통해 선별하여 본 명세서에서 TB-33328-3으로 지칭되는 최종 블렌딩된 토너를 제공하였다.
실시예 10. 은 토너 [FXS-33238-1 또는 -2]는 실시예 9에서의 TB 33238-3과 동일한 방식으로 제조하였다. 이들은 상이한 시간에 만들어진 물질을 구별하기 위해 서로 상이한 식별기호가 배정된 반복 물질이였다.
비교 실시예 1 및 실시예 1-7의 캐리어를 실시예 8 및 실시예 9의 은 토너로 평가하였다. 결과는 표 4에 나타나 있다.
Figure pat00006
iGen K: 상업적으로 입수가능한 흑색 토너 예컨대 Xerox® iGen 흑색 토너 6R1350.
iGen C: 상업적으로 입수가능한 청록색 토너 예컨대 Xerox® iGen 청록색 토너 6R1351.
종래의 토너 "iGen K" 및 "iGen C"로 최고 마찰을 갖는 실시예 3, 4, 및 6의 캐리어를 표 4에서 나타낸 바와 같이 실시예 8의 은 토너 제형으로 평가하였고, 예상외로 더 높은 마찰을 가지는 것으로 밝혀졌고, 반면 실시예 1 및 실시예 1a의 비교 캐리어가 예상외로 더 낮은 마찰을 가졌다. 비교 실시예 1 및 1a와 본 구현예를 예시하는 실시예 3, 4, 및 5 사이의 마찰 차이는 실시예 8의 은 토너로 약 20 μC/g였다.
MP-2800 PMMA는 Soken MP-116 PMMA 및 SLS-PMMA보다 더 낮은 분자량 및 Soken MP-116 PMMA보다 더 작은 입자 크기를 가졌다. 이론에 의해 구속되기를 바라지 않으면서, 더 작은 입자 크기 MP-2800 PMMA는 분말 코팅 공정 동안 보다 균일하게 유동하여, 코어를 보다 많이 도포하고 더 높은 마찰을 초래하는 것으로 여겨진다. 저분자량 폴리머 및 더 작은 입자 크기의 조합은 더 높은 마찰을 초래한다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다. 작은 입자 크기, 고분자량 PMMA를 갖는 실시예 7의 캐리어는 그 만큼 높은 마찰을 가지지 않았다.
1.2 pph 코팅 중량으로 MP-2800 PMMA를 갖는 실시예 5의 캐리어는 Xerox® iGen 5 디지털 프레스에서 실시예 9의 은 토너로 평가하였고, 표 5에서 나타낸 바와 같이 Xerox Corporation으로부터 Universal Developer 505S00005로 상업적으로 입수가능한, 명목 캐리어 iGen Universal Developer의 것보다 더 높은 마찰을 가지는 것으로 밝혀졌다.
Figure pat00007
도 1은 다양한 폴리머를 갖는 캐리어의 은 토너 마찰을 도시한다. 비교 실시예 1, 실시예 5, 실시예 2, 실시예 6 및 실시예 7의 캐리어를 갖는 은 토너에 대해 μC/g 단위로의 마찰이 iGen K 토너 [Xerox® iGen 흑색 토너 6R1350]의 결과에 함께 도시되어 있다.
상기-개시된 다른 다양한 특징 및 기능, 또는 이들의 대안은 바람직하게는 많은 다른 상이한 시스템 또는 적용으로 조합될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 또한, 당해 분야의 숙련가에 의해 하기 청구범위에 포괄되는 것으로 또한 의도되는 다양한 현재의 예견되지 않은 또는 기대되지 않은 대안, 변형, 변화 또는 개선이 후속적으로 이루어질 수 있다. 청구항에서 구체적으로 인용하지 않는 한, 청구항의 단계 또는 성분은 임의의 특정 순서, 번호, 위치, 크기, 형상, 각, 색상, 또는 물질에 대한 명세서 또는 임의의 다른 청구항으로부터 암시되거나 또는 이들로부터 들여와서는 안된다.

Claims (20)

  1. 캐리어 코어(carrier core); 및
    상기 캐리어 코어 위에 코팅물(coating)을 포함하는 캐리어로서;
    상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함하는, 캐리어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 과립 지르콘, 과립 실리콘, 유리, 강철, 니켈, 페라이트, 마그네타이트, 철 페라이트, 이산화규소, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된, 캐리어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 강철 코어를 포함하는, 캐리어.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코팅물의 폴리머는 폴리메틸 메타크릴레이트, 코폴리-트리플루오로에틸-메타크릴레이트-메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐플루오라이드 코폴리부틸아크릴레이트 메타크릴레이트, 코폴리 퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트 메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 트리플루오로에틸-메타크릴레이트와 메틸메타크릴레이트의 코폴리머, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된, 캐리어.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코팅물의 폴리머는 100,000 내지 300,000 g/몰의 저분자량 및 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트인, 캐리어.
  6. 제1항에 있어서, 상기 코팅물의 폴리머는 100,000 내지 200,000 g/몰의 저분자량 및 0.6 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트인, 캐리어.
  7. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 강철 코어를 포함하고; 그리고
    상기 코팅물은 125,000 내지 175,000 g/몰의 저분자량 및 0.3 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함하는, 캐리어.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코팅물은 0.8 pph 내지 1.2 pph의 코팅 중량으로 제공되는, 캐리어.
  9. 토너; 및
    캐리어를 포함하는 현상액으로서;
    상기 캐리어는,
    캐리어 코어; 및
    상기 캐리어 코어 위에 코팅물을 포함하고;
    상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 1 마이크로미터 미만의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함하는, 현상액.
  10. 제7항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 과립 지르콘, 과립 실리콘, 유리, 강철, 니켈, 페라이트, 마그네타이트, 철 페라이트, 이산화규소, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된, 현상액.
  11. 제7항에 있어서, 상기 코팅물의 폴리머는 100,000 내지 300,000 g/몰의 저분자량 및 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트인, 현상액.
  12. 제7항에 있어서, 상기 토너는 금속 안료를 포함하는, 현상액.
  13. 제7항에 있어서, 상기 토너는 알루미늄, 금, 은, 아연, 백금, 크로뮴, 티타늄, 구리-아연 합금, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된 구성원을 포함하는 금속을 포함하는 금속 착색제를 포함하는, 현상액.
  14. 캐리어를 제조하는 방법으로서,
    캐리어 코어를 제공하는 단계; 및
    혼합 장치에서 상기 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시킴에 의해 상기 캐리어 코어 위에 상기 폴리머 코팅물을 배치하는 단계;
    선택적으로, 상기 코팅물을 상기 캐리어 코어에 융합시키는 단계를 포함하되;
    상기 코팅물은 약 100,000 내지 약 300,000 g/몰의 저분자량 및 약 0.05 내지 약 0.6 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 폴리머를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 혼합 장치에서 상기 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 약 300 내지 약 450 회전수/분의 고강도 혼합, 150 내지 250 회전수/분의 중간 강도 혼합, 또는 이들의 조합을 사용하여 달성되는, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 혼합 장치에서 상기 캐리어 코어와 폴리머 코팅물을 배합시키는 것은 300 내지 450 회전수/분의 고강도 혼합을 사용하여 달성되는, 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 코팅물은 0.5 pph 내지 1.5 pph의 코팅 중량으로 제공되는, 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 과립 지르콘, 과립 실리콘, 유리, 강철, 니켈, 페라이트, 마그네타이트, 철 페라이트, 이산화규소, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된, 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 코팅물의 폴리머는 100,000 내지 300,000 g/몰의 저분자량 및 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트인, 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 캐리어 코어는 강철 코어를 포함하고; 그리고
    상기 코팅물은 100,000 내지 300,000 g/몰의 저분자량 및 1 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함하는, 방법.
KR1020180113090A 2017-10-17 2018-09-20 금속 토너 캐리어 KR20190043077A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/786,031 2017-10-17
US15/786,031 US20190113859A1 (en) 2017-10-17 2017-10-17 Metallic Toner Carrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190043077A true KR20190043077A (ko) 2019-04-25

Family

ID=63857748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180113090A KR20190043077A (ko) 2017-10-17 2018-09-20 금속 토너 캐리어

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190113859A1 (ko)
EP (1) EP3474075A1 (ko)
JP (1) JP2019074736A (ko)
KR (1) KR20190043077A (ko)
CN (1) CN109669327A (ko)
CA (1) CA3020758A1 (ko)

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3590000A (en) 1967-06-05 1971-06-29 Xerox Corp Solid developer for latent electrostatic images
US4233387A (en) 1979-03-05 1980-11-11 Xerox Corporation Electrophotographic carrier powder coated by resin dry-mixing process
US4533614A (en) 1982-06-01 1985-08-06 Canon Kabushiki Kaisha Heat-fixable dry system toner
US4935326A (en) 1985-10-30 1990-06-19 Xerox Corporation Electrophotographic carrier particles coated with polymer mixture
US4937166A (en) 1985-10-30 1990-06-26 Xerox Corporation Polymer coated carrier particles for electrophotographic developers
US4957774A (en) 1988-12-14 1990-09-18 Canon Kabushiki Kaisha Method of heat-fixing toner image
US5567562A (en) 1995-01-17 1996-10-22 Xerox Corporation Coated carrier particles and processes thereof
US6063827A (en) 1998-07-22 2000-05-16 Xerox Corporation Polyester process
US6042981A (en) 1998-08-26 2000-03-28 Xerox Corporation Coated carrier
US6355391B1 (en) * 2000-11-28 2002-03-12 Xerox Corporation Micro-powder coating for xerographic carrier
US6593049B1 (en) 2001-03-26 2003-07-15 Xerox Corporation Toner and developer compositions
US6764799B2 (en) * 2002-06-20 2004-07-20 Xerox Corporation Carrier compositions
US6756176B2 (en) 2002-09-27 2004-06-29 Xerox Corporation Toner processes
US6830860B2 (en) 2003-01-22 2004-12-14 Xerox Corporation Toner compositions and processes thereof
US20060099528A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Xerox Corporation Carrier composition
US7494757B2 (en) 2005-03-25 2009-02-24 Xerox Corporation Ultra low melt toners comprised of crystalline resins
US7329476B2 (en) 2005-03-31 2008-02-12 Xerox Corporation Toner compositions and process thereof
US7419755B2 (en) 2005-06-22 2008-09-02 Xerox Corporation Carrier composition
US20070202428A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Xerox Corporation Coated carrier particles and processes for forming
US7968266B2 (en) 2006-11-07 2011-06-28 Xerox Corporation Toner compositions
US7749673B2 (en) 2007-03-29 2010-07-06 Xerox Corporation Toner processes
US7695884B2 (en) 2007-08-15 2010-04-13 Xerox Corporation Toner compositions and processes
US8039183B2 (en) 2007-10-25 2011-10-18 Xerox Corporation Resin-coated pearlescent or metallic pigment for special effect images
WO2018092808A1 (ja) * 2016-11-16 2018-05-24 富士フイルム株式会社 複合粒子、分散液、膜、消臭材、ウェットワイパー、スプレー

Also Published As

Publication number Publication date
EP3474075A1 (en) 2019-04-24
JP2019074736A (ja) 2019-05-16
CA3020758A1 (en) 2019-04-17
US20190113859A1 (en) 2019-04-18
CN109669327A (zh) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2131246B1 (en) Toner compositions
CA2713647C (en) Toner having titania and processes thereof
CA2708069C (en) Toner compositions
EP2159644B1 (en) Toner compositions
MX2013002581A (es) Composicion de pigmento organico con particulas separadoras tratadas con agente de control de carga.
CA2974037C (en) Toner compositions with white colorants and processes of making thereof
US20180173127A1 (en) Toner compositions with white colorants and processes of making thereof
US20180173128A1 (en) Toner compositions with white colorants and processes of making thereof
KR102449449B1 (ko) 금속성 토너 조성물
JP6192497B2 (ja) トナー組成物および現像剤
KR20190043077A (ko) 금속 토너 캐리어
CA2922378C (en) Clear toner compositions
CA2957111C (en) Hyperpigmented low melt toner
CA2960169C (en) Toner compositions for magnetic ink character recognition
US20110091805A1 (en) Toner compositions
US20140335451A1 (en) Toner particles having an increased surface hardness and toners thereof
US20180157187A1 (en) Toner compositions with white colorants and processes of making thereof