KR970022593A - 정전하상 현상용 토너, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 방법 - Google Patents

정전하상 현상용 토너, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 방법 Download PDF

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Abstract

정전하상 현상용 토너는 중합체 성분, 착색제, 왁스 및 전하 조절제를 포함하는 조성물을 포함한다. 상기 중합체 성분은 (a) THF(테트라히드로푸란) 불용분을 사실상 함유하지 않고, (b) 3×103내지 3×104의 분자량 영역에서 주피크를 나타내고 1×105내지 3×106의 분자량 영역에서 부피크 또는 견부를 나타내는 GPC(겔 투과 크로마토그래피) 크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하며, (c) GPC 크로마토그램상에서의 5×104미만의 분자량 및 산가 AVL을 가지는 저분자량 중합체 성분 5×104이상의 분자량 및 AVL>AVH를 충족시키는 산가 AVH를 가지는 고분자량 중합체 성분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 왁스는 AVL>AVWax및 AVWax>0을 충족시키는 산가 AVWax(mgKOH/g)을 가진다. 상기 토너는 저온 정착성과 오프셋 방지성의 양호한 조합, 안정한 대전성, 및 슬리브 고스트 현상이 없는 것을 특징으로 한다.

Description

정전하상 현상용 토너, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 수학식 (1) 및 (2)의 조건을 충족시키는 입도 분포 범위를 나타내는 그래프도.

Claims (53)

  1. 중합체 성분, 착색제, 왁스 및 전하 조절제를 포함하는 조성물로 이루어지며, 상기 중합체 성분은 (a) THF(테트라히드로푸란) 불용분을 사실상 함유하지 않고, (b) 3×103내지 3×104의 분자량 영역에서 주피크를 나타내고 1×105내지 3×106의 분자량 영역에서 부피크 또는 견부를 나타내는 GPC(겔 투과 크로마토그래피) 크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하며, (c) GPC 크로마토그램상에서의 5×104미만의 분자량 및 산가 AVL을 가지는 저분자량 중합체 성분 5×104이상의 분자량 및 AVL>AVH를 충족시키는 산가 AVH를 가지는 고분자량 중합체 성분을 포함하는 것을 특징으로 하고; 상기 왁스는 AVL>AVWax및 AVWax>0을 충족시키는 산가 AVWax(mgKOH/g)을 가지는 것인 정전하상 현상용 토너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 왁스의 산가 AVWax가 상기 저분자량 중합체 성분의 산가 AVL에 대해 0.5×AVL>AVWax>0.05×AVL을 충족시키는 것인 토너.
  3. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 왁스가 1 내지 15mgKOH/g의 산가를 가지는 산 변성 폴리올레핀 왁스를 포함하는 것인 토너.
  4. 제3항에 있어서, 상기 왁스가 말레산, 말레산 반에스테르 및 말레산 무수물로부터 선택된 1종 이상의 산 단량체로 변성된 분자 말단을 가지는 폴리올레핀 왁스를 포함하는 것인 토너.
  5. 제3항에 있어서, 상기 왁스가 말레산, 말레산 반에스테르 및 말레산 무수물로부터 선택된 1종 이상의 산 단량체로 변성된 분자 말단을 가지는 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 것인 토너.
  6. 제1항에 있어서, 상기 왁스 및 상기 저분자량 중합체 성분이 각각 말레산, 말레산 반에스테르 및 말레산 무수물로부터 선택된 1종 이상의 산 단량체로부터 유래된 산 성분을 함유하는 것인 토너.
  7. 제1항에 있어서, 상기 왁스가 1 내지 15mgKOH/g의 산가(AVWax)를 가지고, 저분자량 중합체 성분이 21 내지 35mgKOH/g의 산가(AVL)을 가지며, 상기 고분자량 중합체 성분이 0.5 내지 11mgKOH/g의 산가(AVH)를 가지는 것인 토너.
  8. 제1항에 있어서, 상기 저분자량 중합체 성분이 21 내지 35mgKOH/g의 산가(AVL)을 가지고, 상기 고분자량 중합체 성분이 0.5 내지 11mgKOH/g의 산가(AVH)를 가지며, 이들 산가 사이의 차이(AVL-AVH)가 10(AVL-AVH)27을 충족시키는 것인 토너.
  9. 제1항에 있어서, 상기 중합체 성분이 3×104내지 1×105미만의 분자량 영역에서 최소치를 나타내는 GPC크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하는 것인 토너.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 50 내지 70℃의 유리 전이 온도(Tg)를 가지고, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 TgL TgH-5를 충족시키는 유리 전이 온도 TgL및 TgH를 가지는 것인 토너.
  11. 제10항에 있어서, 상기 Tg가 55 내지 65℃이고 TgL TgH인 토너.
  12. 제1항에 있어서, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 그들의 산가 AVL(mgKOH/g) 및 AVH(mgKOH/g)에 대해 다음 조건을 충족시키도록 상기 조성물 중 중합체 성분에 각각 WL중량% 및 WH중량%의 양으로 함유되어 있는 토너.
  13. 제1항에 있어서, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 중합된 스티렌 단위 65중량% 이상을 함유하는 것인 토너.
  14. 제1항에 있어서, 상기 고분자량 중합체 성분이 다관능성 중합 개시제를 사용하여 중합된 중합체를 포함하는 것인 토너.
  15. 제1항에 있어서, 상기 고분자량 중합체 성분이 다관능성 중합 개시제와 일관능성 중합 개시제를 병용하여 중합된 중합체를 포함하는 것인 토너.
  16. 제1항에 있어서, 상기 중합체 성분이 106이상인 분자량 영역에서 10%이하의 면적 백분율을 나타내는 GPC 크로마토그램을 제공하는 것인 토너.
  17. 제1항에 있어서, 상기 전하 조절제가 하기 화학식(Ⅰ)로 나타내지는 금속 함유 유기 화합물을 포함하는 것인 토너.
    M은 Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe로부터 선택되는 배위수 6의 배위 중심 금속을 나타내고, Ar은 니트로, 할로겐, 카르복실, 아닐리드, 및 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬 및 알콕시로부터 선택되는 치환체를 가질 수 있는 페닐 또는 나프틸로부터 선택되는 아릴기를 나타내며, X, X′, Y 및 Y′는 독립적으로 -0-, -C0-, -NH- 또는 -NR-(여기서, R은 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬을 나타냄)을 나타내고,는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다.
  18. 제1항에 있어서, 상기 전하 조절제가 하기 화학식(Ⅱ)로 나타내지는 금속 함유 유기 화합물을 포함하는 것인 토너.
    식중, M은 Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe로부터 선택되는 배위수 6의 배위 중심 금속을 나타내고, A는(알킬 치환체를 가질 수 있음),(X는 수소, 알킬, 할로겐 또는 니트로를 나타냄),또는(R은 수소, C1-C18알킬 또는 C1-C18알케닐을 나타냄)을 나타내며,는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄으로부터 선택되는 반대 이온을 나타내고, Z는 -0- 또는 -C0·0-를 나타낸다.
  19. 제17항에 있어서, 상기 금속 함유 유기 화합물이 하기 화학식 (Ⅲ)로 나타내지는 화합물인 토너.
    식중, X1및 X2는 독립적으로 수소, 저급 알킬, 저급 알콕시, 니트로 또는 할로겐을 나타내고, m 및 m′는 독립적으로 1 내지 3의 정수를 나타내며, Y1및 Y3은 독립적으로 수소, C1-C18알킬, C2-C18알케닐, 술폰아미드, 메실, 술폰산, 카르복실 에스테르, 히드록시, C1-C18알콕시, 아세틸아미노, 벤조일, 아미노 또는 할로겐을 나타내고, n 및 n′는 독립적으로 1 내지 3의 정수를 나타내며, Y2및 Y4는 독립적으로 수소 또는 니트로를 나타내고,는 H+, Na+, K+, NH4 +또는 이들 이온의 혼합물을 나타낸다.
  20. 제17항에 있어서, 상기 금속 함유 유기 화합물이 하기 화학식(Ⅳ)로 나타내지는 화합물인 토너.
    식중,는 H+, Na+, K+, NH4 +또는 이들 이온의 혼합물을 나타낸다.
  21. 제1항에 있어서, 상기 토너가 중량 평균 입도(D4)를 X㎛라 하고, 3.17㎛이하의 입도를 가지는 토너 입자의 수%를 Y라고 할 때 다음 조건 (1) 및 (2)를 충족시키는 입도 분포를 가지는 입자 형태의 토너.
  22. 제1항에 있어서, 상기 왁스가 산 단량체로 변성된 폴리올레핀 (A) 및 폴리올레핀 (B)를 포함하고, 상기 산 변성 폴리올레핀(A)의 중량 평균 분자량(MwWaxA)는 8.0×103내지 1.4×104이고, 상기 폴리올레핀 (B)의 중량 평균 분자량(MwWaxB)는 1.0×104내지 4.0×104이며, 상기 산 변성 폴리올레핀 (A)가 AVL>AVWaxA및 AVWaxA>0을 충족시키는 산가(AVWaxA)(mgKOH/g)를 가지는 것인 토너.
  23. 제22항에 있어서, 상기 폴리올레핀 (B)의 중량 평균 분자량(MwWaxB)가 1.5×104내지 2.5×104인 토너.
  24. 제22항에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀(A)의 산가(AVWaxA)가 상기 저분자량 중합체 성분의 산가(AVL)에 대해 0.5×AVL>AVWax>0.05×AVL을 충족시키는 것인 토너.
  25. 제22항에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀(A)의 산기가 1 내지 15mgKOH/g인 토너.
  26. 제22항에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀(A)가 말레산, 말레산 반에스테르 및 말레산 무수물로부터 선택된 1종 이상의 산 단량체로 변성된 분자 말단을 가지는 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 것인 토너.
  27. 제22항에 있어서, 상기 폴리올레핀(B)가 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 것인 토너.
  28. 제22항에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀(A) 및 상기 저분자량 중합체 성분이 각각 말레산, 말레산 반에스테르 및 말레산 무수물로부터 선택된 1종 이상의 산 단량체로부터 유래된 산 성분을 함유하는 것인 토너.
  29. 제22항에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀(A)가 1 내지 15mgKOH/g의 산가(AVWaxA)를 가지고, 상기 저분자량 중합체 성분이 21 내지 35mgKOH/g의 산가(AVL)을 가지며, 상기 고분자량 중합체 성분이 0.5 내지 11mgKOH/g의 산가((AVH)를 가지는 것인 토너.
  30. 제29항에 있어서, 상기 저분자량 중합체 성분이 21 내지 35mgKOH/g의 산가(AVL)을 가지고, 상기 고분자량 중합체 성분이 0.5 내지 11mgKOH/g의 산가((AVH)를 가지며 ,이들 산가 사이의 차이(AVL-AVH)가 10(AVL-AVH)27을 충족시키는 것인 토너.
  31. 제22항에 있어서, 상기 중합체 성분이 3×104내지 1×105미만의 분자량 영역에서 최소치를 나타내는 GPC 크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하는 것인 토너.
  32. 제22항에 있어서, 상기 조성물이 50 내지 70℃의 유리 전이 온도(Tg)를 가지고, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 TgL TgH-5를 충족시키는 유리 전이 온도 TgL및 TgH를 가지는 것인 토너.
  33. 제32항에 있어서, 상기 Tg가 55 내지 65℃이고 TgL TgH인 토너.
  34. 제22항에 있어서, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 그들의 산가 AVL(mgKOH/g) 및 AVH(mgKOH/g)에 대해 다음 조건을 충족시키도록 상기 조성물 중 중합체 성분에 각각 WL중량% 및 WH중량%의 양으로 함유되어 있는 것인 토너.
  35. 제22항에 있어서, 상기 저분자량 및 고분자량 중합체 성분들이 각각 중합된 스티렌 단위 65중량% 이상을 함유하는 토너.
  36. 제22항에 있어서, 상기 고분자량 중합체 성분이 다관능성 중합 개시제를 사용하여 중합된 중합체를 포함하는 것인 토너.
  37. 제22항에 있어서, 상기 고분자량 중합체 성분이 다관능성 중합 개시제와 일관능성 중합 개시제를 병용하여 중합된 중합체를 포함하는 것인 토너.
  38. 제22항에 있어서, 상기 중합체 성분이 106이상인 분자량 영역에서 10% 이하의 면적 백분율을 나타내는 GPC 크로마토그램을 제공하는 것인 토너.
  39. 정전하상 담지 부재, 및 중합체 성분, 착색제, 왁스 및 전하 조절제를 포함하는 토너로 상기 정전하상 담지 부재상에 형성된 정전하상을 현상하기 위한 현상 수단으로 이루어지며, 상기 정전하상 담지 부재 및 상기 현상 수단은 일체화되어 화상 형성 장치의 주어셈블리에 착탈가능하게 장착될 수 있는 카트리지를 형성하며, 상기 중합체 성분은 (a) THF(테트라히드로푸란) 불용분을 사실상 함유하지 않고, (b) 3×103내지 3×104의 분자량 영역에서 주피크를 나타내고 1×105내지 3×106의 분자량 영역에서 부피크 또는 견부를 나타내는 GPC(겔 투과 크로마토그래피) 크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하며, (c) GPC 크로마토그램상에서의 5×104미만의 분자량 및 산가 AVL을 가지는 저분자량 중합체 성분 5×104이상의 분자량 및 AVL>AVH를 충족시키는 산가 AVH를 가지는 고분자량 중합체 성분을 포함하는 것을 특징으로 하고; 상기 왁스는 AVL>AVWax및 AVWax>0을 충족시키는 산가 AVWax(mgKOH/g)을 가지는 것인 프로세스 카트리지.
  40. 제39항에 있어서, 상기 정전하상 담지 부재를 대전시키기 위한 접촉 대전 수단을 더 포함하는 프로세스 카트리지.
  41. 제40항에 있어서, 상기 접촉 대전 수단이 대전 롤러인 프로세스 카트리지.
  42. 제40항에 있어서, 상기 접촉 대전 수단이 대전 블레이드인 프로세스 카트리지.
  43. 제40항에 있어서, 상기 접촉 대전 수단이 대전 브러시인 프로세스 카트리지.
  44. 제39항에 있어서, 정전하상 담지 부재 표면을 세정하기 위한 수단을 더 포함하는 프로세스 카트리지.
  45. 제44항에 있어서, 상기 세정 수단이 세정 블레이드를 포함하는 것인 프로세스 카트리지.
  46. 제39항에 있어서, 상기 토너가 제2 내지 38항 중 어느 한 항에 따른 토너인 프로세스 카트리지.
  47. 정전하상 담지 부재상에 정전하상을 형성하고, 현상 수단내에 함유된 중합체 성분, 착색제, 상기 왁스 및 전하 조절제를 포함하는 토너로 상기 정전하상을 현상하여 토너 화상을 형성하는 것으로 이루어지며, 상기 중합체 성분은 (a) THF(테트라히드로푸란) 불용분을 사실상 함유하지 않고, (b) 3×103내지 3×104의 분자량 영역에서 주피크를 나타내고 1×105내지 3×106의 분자량 영역에서 부피크 또는 견부를 나타내는 GPC(겔 투과 크로마토그래피) 크로마토그램을 제공하는 THF 가용분을 함유하며, (c) GPC 크로마토그램상에서의 5×104미만의 분자량 및 산가 AVL을 가지는 저분자량 중합체 성분 5×104이상의 분자량 및 AVL>AVH를 충족시키는 산가 AVH를 가지는 고분자량 중합체 성분을 포함하는 것을 특징으로 하고; 상기 왁스는 AVL>AVWax및 AVWax>0을 충족시키는 산가 AVWax(mgKOH/g)을 가지는 것인 화상 형성 방법.
  48. 제47항에 있어서, 상기 토너 화상을 중간 전사 부재를 경유하거나 또는 경유하지 않고 전사 수용 부재에 전사하고, 이어서 상기 토너 화상을 정착 수단에 의해 열 및 압력을 가한 상태에서 상기 전사 수용 부재상에 정착시키는 방법.
  49. 제47항에 있어서, 상기 정전하상 담지 부재를 대전 수단으로 대전하고나서 노광시켜 그 위에 정전하상을 형성하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, 상기 정전하상 담지 부재를 접촉 대전 수단으로 대전하는 방법.
  51. 제48항에 있어서, 상기 토너 화상을 바이어스 전압이 인가된 접촉 수단으로 상기 전사 수용 부재상에 전사하는 방법.
  52. 제48항에 있어서, 상기 정전하상 담지 부재 표면을 그로부터 상기 토너 화상을 전사한 후 세정 수단으로 세정하는 방법.
  53. 제47항에 있어서, 상기 토너가 제2 내지 38항 중 어느 한 항에 따른 토너인 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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