KR20050048618A - 박막 피복 토너 - Google Patents

Abstract

열경화성 수지를 사용하여 저용융점 분말 토너의 표면을 피복함으로써, 분말 토너의 연화 온도의 증가를 피하면서 분말 토너의 충분한 항블록킹 특성을 실현할 수 있다. 이것은 저온에서 토너 응고를 실현할 수 있게 하며, 특히, 분말 토너로서 중합 토너를 이용하거나 열경화성 수지로서 요소계 수지를 사용할 때 효과적이다. 낮은 연화 온도 및 낮은 블록킹 특성을 갖는 표면-피복 분말 토너의 사용은 융해를 위해 필요한 시간과 열 에너지를 감소시킬 수 있어서, 에너지 절약 및 고속 융해 공정을 실현할 수 있다.

Description

박막 피복 토너{TONER COATED WITH THIN-FILM}

기술분야

본 발명은 수지 박막으로 피복된 분말 토너에 관한 것이며, 특히, 더 낮은 온도에서 융해되는 토너에 관한 것이다.

배경 기술

전자사진 인쇄 공정에서 현상제 (developer) 를 융해하거나 응고하기 위해, 가열 롤 (heat roll) 등을 사용하는 접촉 융해 방식, 플래시 융해와 같은 비접촉 융해 방식, 가압 롤 등을 이용하는 접촉 압력 응고 방법, 및 가열 가압 롤 등을 이용하는 접촉 가열 압력 융해 방법과 같은 수개의 방법들이 제안되었고 실용화되어 있다.

전술한 융해 또는 응고 방법들 중에서, 접촉 융해 방법들, 비접촉 융해 방법들 또는 접촉 열 압력 융해 방법들과 같은 열 융해 방법들에서, 융해 온도는 주로 사용되는 토너의 온도에 의존하여 결정된다. 토너의 연화 온도 (softening temperature) 가 충분히 낮으면, 융해 온도 (fusing temperature) 는 그만큼 낮을 수 있다. 융해 온도가 충분히 낮으면, 열 에너지량과 융해를 위해 요구되는 시간이 감소됨으로써, 에너지 절약 및 고속의 융해 공정이 실현될 수 있다. 이러한 관점으로부터, 예를 들면, 낮은 온도에서 연화되는 낮은 녹는점 토너가 개발되고 있다.

최근에 플래시 융해 방법이 활발하게 개발되고 있는데, 그 이유는 토너가 적외선의 조사 (플래시 발광) 에 의해 즉시 가열되므로 고속의 융해를 허용하기 때문이며, 그 외에도, 이것이 비접촉 방법이므로 토너가 융해되는 기판의 열화를 감소시키기 때문이며, 그리고 이 방법이 고속 가변 프린터 등에서 사용되고 있기 때문이다.

플래시 융해 방법에 관한 많은 종래 기술 문서들이 존재한다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제 2002-182432 호는 본 방법의 개발에 대한 최근의 경향을 개시하고 있다.

또한, 플래시 융해 방법 이외에도, 고속 융해를 실현하기 위한 토너가 활발하게 개발되어 왔다. 열 융해 방법에서 고속 융해를 실현하기 위해, 낮은 연화 온도를 갖는 토너가 개발되어 왔다. 토너가 낮은 온도에서 연화되는 경우, 토너는 고속 융해를 가능하게 하는 적은 양의 열에 의해 융해될 수 있다.

그러나, 낮은 연화점을 갖는 토너를 사용하면, 토너 입자들이 서로간에 응집되어 토너가 반송성 (conveyability) 에 있어서 상당히 열화되도록 하며, 종종 토너를 쓸 수 없게 만드는 블록킹을 겪도록 한다.

한편, 높은 연화 온도를 갖는 토너를 사용하면, 토너는 블록킹성을 보일 확률이 적으며 우수한 반송성을 제공하지만, 예를 들면, 가열 롤 융해에서, 충분한 융해를 실현하기 위해 융해점이 증가되는 것이 요구된다. 또한, 융해는 종종 더 긴 시간을 요구할 수 있는데, 이는 토너가 부착된 기판이 닙 (nip) 을 통과하기 위한 충분한 시간을 보장하는 것이 필요하기 때문이다. 또한, 플래시 융해 방법에서 고속 융해를 실현하기 위해, 많은 양의 에너지의 소모를 의미하며 기판의 열화를 야기시킬 수 있는 강렬한 플래시광에 토너를 노출시키는 것이 필요하다. 따라서, 고속 융해는 기술적인 한계를 갖는다.

저응집성 (저블록킹성) 및 동시에 고속 융해 특성을 갖는 토너를 제공하는 가능한 수단들중 하나는 입자들이 캡슐에 포함되는 캡슐 토너를 사용하는 것이다. 캡슐 토너의 표면이 캡슐 수지 벽 (capsule resin wall) 이므로, 낮은 온도에서 연화되는 결착 수지가 사용되더라도, 토너 입자들은 서로간에 좀처럼 응집되지 않으며 토너는 블록킹을 좀처럼 겪지 않으므로, 충분히 낮은 온도에서 연화되는 결착 수지의 사용을 허용하며, 색 재료 (coloring material) 를 포함하는 액체의 사용을 심지어 허용한다.

그러나, 캡슐에 포함된 재료가 액체인 경우에, 토너의 반송 동안에, 캡슐 수지 벽이 부서지면 캡슐안에 포함된 재료를 분산시킨다는 문제점이 발생할 수도 있다. 캡슐에 포함된 재료가 수지인 경우에, 토너의 입자 크기 분포에서의 변화를 회피하는 가운데 각각의 토너를 박막 수지와는 독립적으로 피복하기 위한 몇몇 방법들이 제안되었다. 예를 들면, 1997 년, Sankyo Supan 출판사에서 출판되었으며, 저자가 콘도 다모츠 (KONDOH Tamotsu) 와 코이시 마수미 (KOISHI Masumi) 인, 마이크로 캡슐 - 그 제조 방법, 캐릭터 및 응용 (Microcapsule - Its Production Method, Character and Application) 의 30-42 페이지에서 전술된 바와 같이, 수지와 같은 고체 재료를 캡슐화하기 위한 많은 방법들이 제안되었으나, 그들 중 대부분은 멀티 코어 (multi-core) 마이크로 캡슐과 관계가 있다. 따라서, 원하는 입자 크기 분포를 갖는 토너를 제조하기가 어렵다.

저응집성 (저블록킹성) 및 동시에 고속 융해 특성을 갖는 토너를 제공하는 또 다른 가능한 수단은 표면 피복된 토너를 사용하는 것이다. 표면 피복된 토너에서, 토너 입자들은 좀처럼 응집되지 않으며, 낮은 온도에서 연화되는 결착 수지가 심지어 사용되더라도 그 표면이 수지 벽이므로 토너는 좀처럼 블록킹을 겪지 않는다. 따라서, 충분히 낮은 온도에서 연화되는 결착 수지를 사용할 수 있으며, 그 외에도 색 재료를 포함하는 액체를 또한 사용할 수 있다.

예를 들면, 일본 특허 공개 제 55-070853 호 및 제 58-111050호는 그 외각 이 멜라민 수지, 요소 수지 등으로 이루어진 캡슐 토너를 개시하고 있다. 일본 특허 공개 제 59-166966 호는 그 외각이 우레탄 수지 등으로 구성되어 있는 캡슐 토너를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 유형들의 토너의 발명자들은 압력 응고와 같은 접촉 압력 방법을 이용하는 것을 의도하였으며, 그들이 직면하게 될 기술적 문제로서 토너의 블록킹 경향을 이해하지 못했다. 본 명세서는 액체 재료들이 캡슐 토너의 코어로서 사용되는 예들만을 포함한다.

일본 특허 공개 제 57-104148 호, 제 61-122656 호, 제 09-054455 호 및 제 09-006039 호 는 멜라닌 수지를 사용하는 토너를 개시하고 있다. 그러나, 이들 발명에서, 멜라닌은 토너의 표면상에서 수지화되지 않으나, 토너의 준비 이전에 수지화된 멜라닌을 사용한다. 따라서, 토너의 표면이 실질적으로 박막으로 피복되는 것을 생각하는 것이 어렵다.

이제까지 설명한 바와 같이, 고체상태에서 동일하게 유지하고 그후 캡슐화 반응이 진행되도록 하며, 가열 롤을 사용하는 열 융해와 같은 접촉 융해 방법들 또는 플래시 융해와 같은 비접촉 융해 방법들에서 적절하게 사용되며 적은 블록킹 경향을 나타내는 토너상으로 피복을 적용하기 위해 상기 상태를 유지하는 가운데, 매체에서 토너 입자를 처음 분산시킴으로써 제조되는 토너가 아직까지 개발되지 않은 것으로 보인다.

종래의 토너에서 토너 입자는 가열 융해 또는 플래시 융해 공정 동안에 고속으로 기판내로 확산됨으로써, 결과로서 생기는 해상도는 종종 불충분하다. 이것은 올레핀 수지가 결착 수지로서 사용될 때 두드러지는 경향이 있다.

또한, 토너의 표면이 표면막으로 피복되고, 토너가 저블록킹성을 나타내지만, 충분한 항블록킹 특성을 실현할 수 있는 표면막이 형성되면, 표면 피복된 토너의 연화 온도는 종종 상승될 수 있다. 따라서, 표면 피복 토너는, 표면막을 낮은 연화 온도를 갖는 토너의 표면상으로 적용함으로써 형성되더라도, 높은 연화 온도를 가지며 그것의 융해 공정은 종종 높은 온도를 요구한다.

따라서, 피복을 토너의 표면상을 적용하는 많은 시도가 행해졌음에도 불구하고, 토너에 항블록킹 특성 및 동시에 낮은 온도 융해 특성을 제공하는 것은 어렵다.

표면이 열경화성 수지로 피복된 토너는 블록킹성에서 개선되었다. 그러나, 심지어 표면이 열경화성 수지로 피복된 토너를 사용할 때에도, 토너 반송성은 여전히 불충분하며 형성된 이미지의 해상도는 또한 종종 불충분하다.

본 발명자들은 이러한 문제들의 원인을 이해하기 위해 많은 연구 노력을 지도하였으며 토너의 형상이 이들 원인중의 하나라는 것을 발견하였다. 보다 구체적으로, 토너가 낮은 진구도 (sphericity), 낮은 원형도 (roundness) 또는 표면에 심한 요철이 존재하면, 토너 반송성 또는 형상된 이미지의 해상도는 불충분해진다.

토너의 모양과 관련된 문제들은 분쇄 토너 및 중합 토너에서 발생할 수 있으나, 분쇄 토너는 낮은 진구도, 낮은 원형도 또는 표면에 심한 요철이 존재할 경향이 더 크다. 또한, 분쇄 토너를 중합 토너에 비교할때, 일반적으로 제조 방법은 더 쉽고 제조 비용은 분쇄 토너에 대해 더 낮다. 이러한 이유로, 분쇄 토너의 형상을 제어하는 것이 요망되어 왔다.

전자사진 인쇄 공정에서 사용되는 토너는 2 개의 주요 유형들로 분할되는데,이는 분쇄 토너 및 중합 토너이다. 분쇄 토너는, 토너의 여러 성분들을 결착 수지로 융해하여 혼합하고, 혼합물을 분쇄하고, 미세한 입자를 만들기 위해 분쇄된 입자들을 분류함으로써, 생성된다. 중합 토너는, 유화 중합 (emulsion polymerization), 현탁 중합 (suspension polymerization) 또는 분산 중합 (dispersion polymerization) 으로 모노머를 중합화하고 토너의 여러 요소들을 포함하는 특정한 결착 수지를 생성함으로써 제조된다.

전술한 2 가지 유형의 토너중에서, 중합에 의해 제조되는 토너의 사용은 최근에 종종 제안되었으며, 중합 토너는 전자사진을 위한 현상제로서 뛰어난 성능을 가지므로 실용화되고 있다. 응집화를 형성하기 위해 제 1 입자들을 응집함으로써 준비되는, 토너 제 2 입자들의 사용은, 예를 들면, 일본 특허 공개 제 05-265252 호 및 제 06-329947 호에 또한 제안되고 있다. 따라서, 획득된 중합 토너 및 집성 토너는 전자사진을 위한 현상제로서 탁월한 성능을 가지며 실용화되고 있다.

그러나, 중합 토너에서도 또한, 일반적으로, 저응집성 (항블록킹성 또는 저블록킹성) 및 동시에 고속 융해 특성을 갖는 토너를 제공하는 것은 어렵다. 따라서, 고성능에도 불구하고, 중합 토너는 종종 문제들을 발생시키며 그 성능은 종종 완전히 이용할 수 없다.

또한, 중합 토너 및 집성 토너에 대해서도, 역시, 일반적으로, 저응집성 (항블록킹성 또는 저블록킹성) 및 동시에 고속 융해 특성을 갖는 토너를 제공하는 것은 어렵다. 따라서, 고성능에도 불구하고, 중합 토너 및 응집 토너는 종종 문제들을 발생시키며 그 성능은 종종 완전히 이용할 수 없다.

본 발명의 개시

전술한 상황에서, 분말 토너의 저응집성 (저블록킹성) 및 고속 융해 특성을 동시에 가지며, 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 실현하고, 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 실질적으로 연속하여 표면 피복된, 분말 토너를 실현하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

또한, 가열 융해 및 플래시 융해 공정 동안에, 토너가 기판내를 지나치게 확산하는 것을 억제함으로써, 형성된 이미지의 높은 해상도를 실현하는 것을 목적으로 한다.

또한, 연화 온도가 낮은 토너의 표면을 피복함으로써, 연화 온도를 크게 상승시키는 일 없이, 충분한 항블록킹성을 실현하여, 낮은 융해 온도 및 낮은 블록킹성을 양립할 수 있는 표면 피복 토너를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

낮은 융해 온도 및 낮은 블록킹성을 양립할 수 있는 표면 피복 토너를 사용함으로써, 충분히 낮은 융해 온도에서 융해되는 토너를 실현하고, 융해에 요하는 열에너지 및 시간을 저감함으로써, 에너지 절약 및 고속 융해 공정을 실현하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

진구도가 충분히 높고, 원형도가 충분히 높으며, 표면 요철도가 적고, 그 표면이 열경화성 수지에 의해 피복된 토너를 제공함으로써, 충분한 반송성 및 형성된 이미지의 충분한 해상도를 실현하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

또한, 진구도가 충분히 높고, 원형도가 충분히 높으며, 표면 요철도가 적고, 표면이 열경화성 수지에 의해 피복된 토너를, 간편하고 저렴하며 충분한 생산성으로 제조하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 저응집성 (항블록킹성 또는 저블록킹성) 을 갖는 중합 토너 및 저온 융해 특성을 동시에 제공하는 것이다.

특히, 중합 토너의 표면을 피복함으로써, 토너의 연화 온도를 크게 상승시키는 일 없이, 낮은 온도에서 연화되는 중합 토너에서 충분한 항블록킹성을 실현함으로써, 낮은 온도의 융해 특성 및 낮은 블록킹성을 동시에 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

낮은 온도에서 연화되며 낮은 블록킹성을 가진 중합 토너를 이용하여 충분히 낮은 온도에서의 융해를 실현함으로써, 융해에 요구되는 열에너지 및 융해 시간을 단축하고, 에너지 절약 및 고속의 융해 공정이 실현된다.

본 발명의 또 다른 목적은, 저응집성 (항블록킹성 또는 저블록킹성) 및 저온 융해 특성을 동시에 가지는 중합 및 응집 토너를 동시에 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 특히 중합 응집 토너의 표면을 피복함으로써, 연화 온도를 크게 상승시키는 일 없이, 낮은 온도에서 연화하는 중합 응집 토너에서 충분한 항블록킹성을 실현함으로써, 중합 응집 토너에 낮은 융해 온도 및 낮은 블록킹성을 동시에 제공하는 것이다.

낮은 온도에서 연화하며 낮은 블록킹성을 갖는 중합 응집 토너를 사용하여, 충분히 낮은 융해 온도에서의 융해를 실현함으로써, 융해에 요하는 열에너지 및 융해 시간을 저감하고 에너지 절약 및 고속 융해 공정을 실현한다.

상기 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 섭씨 40 내지 150℃의 연화 온도를 갖는 분말 토너이며, 열경화성수지를 포함하는 박막에 의해 실질적으로 연속하여 그 표면이 피복된 박막 피복 토너가 제공된다.

또한, 본 발명은 그 융해 온도가 섭씨 145℃ 이하인, 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은 열경화성 수지가 요소계 수지 또는 멜라민계 수지인, 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 요소계 수지가 농축형 요소계 수지 전구체 (precursor) 를 상기 분말 토너의 표면에서 상기 분말 토너를 융해하지 않고 수지화함으로써 형성되는 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 요소계 수지가, 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 하나 한편과, 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체의 적어도 어느 하나 한편을 포함하는 요소계 수지 전구체 혼합물을, 상기 분말 토너의 표면에서 상기 분말 토너를 융해하지 않고, 수지화하여 형성되는 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은, 박막의 평균 막두께가 0.005∼1㎛ 인 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 분말 토너가 중합 토너인, 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은, 중합 토너가 중합 토너 1차 입자의 응집에 의해 형성된 중합 토너 2차 입자인 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공한다.

또한, 본 발명은, 하기의 식 I 에서 정의되는 진구도 (DSF)

DSF= m/M I

가 0.85 이상인, 상기 전술한 박막 피복 토너를 제공하며, 여기서 m 은 토너의 투영상의 최소 직경을 나타내며, M 은 그 토너 투영상의 최대 직경이다.

또한, 본 발명은, 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에서 분말 토너를 고체상태로 분산하는 단계; 그 분산물에 열경화성 수지의 모노머 또는 프리폴리머를 혼합하는 단계; 그 분말 토너를 융해하지 않고, 그 원료를 수지화하여, 그 열경화성수지를 포함하는 박막으로 그 분말 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 박막 피복 토너를 제조하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 결착 수지의 원료로 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 원료를 유화 중합하여 분말 토너의 분산물을 조제하는 단계; 그 분말 토너 분산물에 열경화성 수지의 원료인 열경화성 수지 모노머 또는 열경화성 수지 프리폴리머를 혼합하는 단계; 그 분말 토너를 융해하지 않고, 그 열경화성 수지 모노머 또는 그 열경화성 수지 프리폴리머를 수지화하여, 그 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 그 분말 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는, 박막 피복 토너를 제조하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 분말 토너를 응집하는 단계를 더 구비하는, 상기 전술한 박막 피복 토너를 제조하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 박막을 열 파괴되지 않은 온도 범위로 가열하여 상기 분말 토너를 융해하는 단계를 더 구비하는, 상기 전술한 박막 피복 토너의 제조방법을 제공한다.

도면의 간단한 설명

도 1(a) 및 도 1(b) 는 토너의 전자 마이크로그래프이다.

도 2 은 박막 피복 토너를 설명하기 위한 모식도이며, 참조부호 20 은 토너를 나타내며 참조부호 21 은 동일한 토너의 투영도이다.

도 3 은 박막 피복 토너를 설명하기 위한 모식도이고, 참조부호 10 은 토너를 나타내며, 참조부호 11 은 동일한 토너의 투영도이다.

도 4(a) 및 4(b) 는 토너의 전자 마이크로그래프이다.

도 5 는 중합 토너의 1차 입자의 표면을 열경화성 수지 박막으로 피복하는 방법을 설명하기 위한 모식도로, 참조부호 11 은 토너의 1차 입자, 참조부호 31 은 표면 박막을 나타낸다.

도 6 은 중합 토너의 2차 입자의 표면을 열경화성 수지 박막으로 피복하는 방법을 설명하기 위한 모식도로, 참조부호 10 은 토너의 1차 입자를, 참조부호 20 은 토너의 2차 입자를, 참조부호 30 은 표면 박막을 나타낸다.

발명을 실시하기 위한 최선의 모드

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

(박막 피복 토너)

본 발명에 있어서는, 그 표면이 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 실질적으로 연속하여 피복되며, 그 박막으로 피복되기 전의 토너는 분말의 형태이고, 그 박막으로 피복되기 전의 그 토너의 연화 온도는 섭씨 40 내지 150℃ 인, 박막 피복 토너가 바람직하다.

또, 여기에 사용된 "실질적으로 연속하여" 라는 용어는, 박막 피복의 상태가 융해된 상태에서 분말 피복재로부터 형성된 피복의 상태가 아닌 것을 의미하며, 토너의 성능이 저하를 야기하는 많은 결손은 존재하고 있지 않는 것을 의미한다. 이 상태는 전자 현미경 등에 의해 확인될 수 있다. 본 발명의 피막은 고체 표면상에서 원료가 수지화함으로써 형성되므로, 실질적으로 연속이 된다.

상기 전술한 바와 같은 박막 피복 토너는, 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 분말 토너를 고체 상태로 분산하는 단계; 그 분산물에 열경화성 수지의 모노머 또는 프리폴리머를 혼합하는 단계; 및 그 분말 토너를 융해하지 않고, 그 원료를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 그 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 바람직하게 제조할 수 있다.

이상의 제조 방법에 의하면, 먼저, 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 토너를 고체 상태로 분산한다. 그후, 피막이 되는 열경화성 수지의 원료를 상기 분산물에 첨가하여 고체 상태의 토너의 표면에서 수지화한다. 이 결과, 개개의 토너 입자들은 열경화성 수지 박막으로 피복될 수 있다. 형성된 열경화성 수지의 막은 충분히 얇고, 각 토너 입자의 표면을 실질적으로 연속하여 피복한다.

이 경우, 수지 박막을 수지 캡슐벽이라고 생각하면, 각각의 마이크로캡슐은 토너 미립자를 1 개를 포함하는 단핵 (single-core) 마이크로캡슐이라고 생각할 수 있다. 각 토너 입자의 표면은 열경화성 수지 박막으로 피복되어 있으므로, 연화 온도가 낮은 토너의 경우라도, 토너 입자들이 서로간에 응집되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 각각의 토너 입자의 표면을 피복하는 수지 박막이 충분히 얇다면, 박막 피복의 이전 및 이후에, 토너의 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포는 거의 변화하지 않는다. 따라서, 이것 때문에, 박막을 피복하기 전의 토너가 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 가지면, 최종적으로 얻어지는 박막 피복 토너도 또한 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 가진다.

따라서, 전술한 바와 같은 박막 피복 토너를 사용하면, 토너의 저응집성 (저블록킹성) 및 고속 융해성을 양립할 수 있으며, 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 실현할 수 있다.

전술한 방법은 분쇄 토너 및 중합 토너 중 하나에 피복을 적용하는 경우에도 유효하다. 그러나, 예를 들어, 유화 중합법에 의해 제조되는 중합 토너의 경우, 중합 토너의 표면이 유화 중합 후에 계속해서 열경화성 수지로 피복되면, 중합 토너는 피복 공정 전에 분리 정제를 할 필요가 없으며, 따라서 양호한 생산성 및 성능이 실현될 수 있다.

보다 구체적으로, 전술한 박막 피복 토너는, 결착 수지의 원료로 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 원료를 유화 중합하여 토너의 분산물을 조제하는 단계; 그 분말 토너 분산물에 열경화성 수지의 원료인 열경화성 수지 모노머 또는 열경화성 수지 프리폴리머를 혼합하는 단계; 그 토너를 융해하지 않고, 그 열경화성 수지 모노머 또는 그열경화성 수지 프리폴리머를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 그 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 적절하게 제조될 수 있다.

또한, 열경화성 수지의 모노머 또는 프리폴리머는 열경화성 수지의 원료이고, 모노머의 부분 중합물, 모노머의 초기 중합물 및 이것들의 혼합물도 사용될 수 있다.

상황에 따라, 피복 공정 후, 박막 피복 토너는 침강법에 의해 회수하여, 세정되고, 가열 건조된다.

또한, 상황에 따라, 가열 건조된 박막 피복 토너는 분쇄된다.

전술한 방법에 따라, 분말 토너의 저응집성 (저블록킹성) 및 고속 융해성을 양립하여, 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포를 실현하여, 열경화성 수지를 포함하는 박막에 의해 실질적으로 연속하여 표면 피복된 분말 토너를, 생산성 양호하게 제조할 수 있다.

박막 피복된 토너는 저응집성 (저블록킹성) 이 우수할 뿐만 아니라, 연화 온도가 섭씨 40 내지 150 ℃도의 저온이다. 따라서, 본 발명의 박막 피복 분말 토너는 가열 롤을 사용하는 가열 융해법 등의 접촉가열방식, 플래시 융해법 등의 비접촉 융해 방식에서 특히 적당히 사용된다.

또한, 본 발명의 분말 토너에서, 열경화성 수지의 박막에 의해 실질적으로 연속하여 표면 피복되어 있으므로, 가열 융해 공정 및 플래시 공정 동안에 심물질로서의 토너 입자가 기판 내에 확산되는 것이 억제되어, 높은 해상도가 실현될 수 있다. 분말 토너의 이 뛰어난 특성은, 결착 수지로서 올레핀계 수지가 사용되는 경우에 특히 현저하다.

(피복 수지)

표면을 피복하는 박막은 항블록킹막으로 생각되고, 박막을 피복하는 수지로서는, 토너의 저응집성(저블록킹성) 및 고속 융해성을 양립할 수 있고, 원하는 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포가 실현되는 것이면 특히 제한되지 않는다. 그러나, 박막은, 고체 상태에서 토너상에 피막이 형성되기 때문에, 수지 원료를 반응장에 수계 매체측으로부터만 공급하는 방식으로 형성될 수 있다. 구체적으로는, 인시츄 (in-situ) 중합법, 액중설정법 (submerged setting) 또는 코아세르베이션법 (coacervation) 에 의해 제작되는 피막이 바람직하다. 반응성의 관점에서, 인시츄 중합법에 의해 제작되는 피막이 특히 바람직하다. 인시츄 중합법에 있어서는, 수계 매체에서만 수지 피막의 원료가 존재한다. 이 원료가 미립자상에서 반응하고 수지화되어, 피막을 형성한다.

피막을 구성하는 수지의 종류는, 전술한 방법중 하나에 의해 피막을 형성하는한, 어떤 특정한 하나에 제한되지 않는다. 그러나, 토너의 응집을 충분히 억제할 수 있고 막형성성이 우수하다는 이유로부터, 멜라민계 수지, 요소 레조르신계 등의 요소계 수지, 우레탄계 수지, 아미드계 수지, 올레핀계 수지, 및 젤라틴-검 아라빅 수지 등을 사용한다. 물에 대한 낮은 흡수성 및 우수한 저장 안정성 때문에, 멜라민계 수지 및 요소 레조르신계 수지 등의 요소계 수지가 바람직하다. 멜라민계 수지 및 요소 레조르신계 수지 등의 요소계 수지는 물에 대해 저흡수성이므로, 박막 피복 토너를 건조할 때에 박막 피복 토너가 결착하는 것을 억제하여, 토너의 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포가 변하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 저장중에는 부패하지 않는다.

구체적으로는, 예를 들면, 피복 박막을 멜라민수지로부터 제작하는 경우, 메틸올화 멜라민계 화합물을 사용한 인시츄 중합법 등이 사용될 수 있다.

예를 들면, 피복박막을 요소 수지로부터 제작하는 경우, 메틸올화 요소계 화합물을 사용한 인시츄 중합법이 사용될 수 있다.

또한, 예를 들면, 피복 박막을 우레탄 수지로부터 제작하는 경우, 아미노-카르보닐모노옥시 (amino-carbonylmonoxy) 화합물을 사용한 인시츄 중합법이 사용될 수 있다.

예를 들면, 피복 박막을 아미드 수지로부터 제작하는 경우, 아미노산 유도체를 사용한 인시츄 중합법이 사용될 수 있다.

예를 들면, 피복 박막을 올레핀 수지로부터 제작하는 경우, 에틸렌, 프로필렌, 스티렌, (메트) 아크릴산, (메트) 아크릴산 에스테르, 아세트산 비닐, 스티렌-디비닐벤젠 등을 사용한 인시츄 중합이 사용될 수 있다.

또한, 전술한 수지들 중에는 열경화성 수지 이외의 수지도 포함되고 있지만, 상황에 따라 비응집성 (non-coherent) 수지들도 사용할 수 있다.

전술한 수지들중 임의의 하나를 이용하여 충분히 얇은 피막이 개개의 토너 입자상에 형성되어 있는 경우, 피복 전후의 토너의 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포의 차이는 매우 적다. 제조의 용이성의 관점에서, 피복전 토너의 부피 평균 입자 크기는, O.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이 보다 바람직하며, 1㎛ 이상이 보다 더욱 바람직하다. 한편, 형성된 이미지의 해상도 관점에서, 피복전의 부피 평균 입자 크기는 20㎛ 이하가 바람직하고, 15㎛ 이하가 보다 바람직하게, 10㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하다. 마찬가지로, 피복후의 토너의 부피 평균 입자 직경은, 제조의 용이성 및 피복후 박막 피복 토너의 회수성의 관점에서, O.1㎛ 이상이 바람직하고, 0.5㎛ 이상이 보다 바람직하고, 1 ㎛이상이 보다 더욱 바람직하다. 한편, 형성된 이미지의 해상도의 관점에서, 피복후 토너의 부피 평균 입자 크기는 20㎛ 이하가 바람직하고, 15㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1O㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하다. 토너의 부피 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포는, 예를 들어, Coulter Electronics사 (영국) 에 의해 제조된 Coulter Multisizer 를 이용하여 측정될 수 있다.

토너상에 피복된 박막의 평균 막두께는, 피복전후의 토너의 평균 입자 크기를 이용하여 산술적으로 계산할 수 있다. 또한, 박막 피복 토너를 에폭시수지 등에서 동일한 것을 고정하면서, 박막 피복 토너를 절단하고, 단면을 전자 현미경으로 관찰함으로써도 계측될 수 있다. 토너 입자의 응집을 충분히 억제한 관점에서, 전수한 바와 같이 계측되는 박막의 평균 막두께는, 0.005㎛ 이상이 바람직하고, 0.01㎛ 이상이 보다 바람직하고, 0.02㎛ 이상이 보다 더욱 바람직하다. 한편, 피복후 토너의 평균 입자 크기 및 입자 분포를 원하는 범위로 하기 때문에, 평균 막두께는 O.1㎛ 이하가 바람직하고, O.O8㎛ 이하가 보다 바람직하고, 0.05㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하다.

또한, 요구되는 토너 성능상의 이유로부터, 상황에 따라서, 평균 막두께는 1㎛ 이하 또는 0.5㎛ 이하가 될 수 있다.

(요소계 수지로 표면이 피복된 토너)

전술한 유형의 박막 피복 토너에서, 농축형 요소계 수지 전구체를 토너의 표면에서, 그 토너를 융해하지 않고, 수지화함으로써 형성된 요소계 수지로 그 표면이 피복된 토너가 바람직하다.

또한, 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 하나 한편과, 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체의 적어도 어느 하나 한편을 포함하는 요소계 수지 전구체 혼합물을 토너의 표면에서, 그 토너를 융해하지 않고, 수지화함으로써 형성된 요소계 수지로 그 표면이 피복된 토너가 바람직하다.

여기에 사용되는 "융해 (fusing)" 라는 용어는, 가열에 의해 토너가 완전히 융해하거나 액화하는 경우를 말하고, 토너의 연화 및 열변형 등은 포함하지 않는다. 그 이유는, 가열에 의해 토너가 부분적으로 융해하였다고 하더라도, 그것이 토너의 연화 및 변형 등의 정도이면, 토너의 표면에 피막을 형성할 수 있기 때문이다.

또한, 여기에 사용되는 "수지화 (resinification)" 라는 용어는, 중합도가 충분히 높은 완전한 수지화 뿐만이 아니라, 중합도가 중간 정도인 부분적인 수지화도 의미하는 것이다. 이 용어는, 토너 입자의 융착을 충분히 저해하는 정도의 중합도를 갖는 중합체의 형성을 의미한다.

연화 온도가 충분히 낮은 토너의 표면을 요소계 수지에 의해 피복함으로써, 연화 온도를 크게 상승시키는 일이 없이, 토너의 충분한 항블록킹성을 실현함으로써, 낮은 융해 온도 및 낮은 블록킹성을 양립할 수 있는 표면 피복 토너를 실현한다.

구체적으로는, 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하는 것에 의한 융해 온도의 상승폭을, 바람직하게는 섭씨 20℃ 이하로, 보다 바람직하게는 섭씨 15℃ 이하로, 보다 더욱 바람직하게는 섭씨 1O℃ 이하로 유지하는 것이 가능하다.

또한, 최종적으로 얻어지는 표면 박막 피복 토너의 융해 온도를, 바람직하게는 섭씨 145℃ 이하, 보다 바람직하게는 섭씨 125℃ 이하, 보다 더욱 바람직하게는 섭씨 100℃ 이하로 유지하는 것이 가능하다.

즉, 낮은 융해 온도 및 낮은 블록킹성을 양립할 수 있는 표면 피복 토너를 사용함으로써, 충분히 낮은 융해 온도에서의 융해를 실현하여, 융해에 요하는 열에너지 및 시간을 저감할 수 있으므로, 에너지 절약 및 고속 융해 공정을 실현한다.

보다 구체적으로는, 가열 롤 등을 사용하는 접촉 융해 방식, 플래시 융해법 등의 비접촉 융해 방식, 가열 가압롤 등을 사용하는 접촉 가열 가압 융해 방식 등의 가열 융해 방식에 있어서, 충분히 낮은 융해 온도에서의 융해를 실현하여, 융해에 요하는 열에너지 및 시간을 저감할 수 있고, 에너지 절약 및 고속 융해를 실현한다.

이러한 표면 피복된 토너로는, 요소계 수지를 포함하는 박막에 의해 실질적으로 연속하고 표면 피복되어 있는 것이 바람직하다. 실질적으로 연속한 피막은, 고체 토너의 표면상에서 원료를 수지화함으로써 형성할 수 있다.

실질적으로 연속한 피막은, 고체 토너의 표면상에서 원료를 수지화함으로써 형성할 수 있다.

구체적으로는, 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 분말 토너를 고체 상태로 분산하는 단계; 이 분산물에 농축형 요소계 수지 전구체 또는 요소계 수지 전구체 혼합물을 혼합하는 단계; 분말 토너를 융해하지 않고, 농축형 요소계 수지 전구체 또는 요소계 수지 전구체 혼합물을 수지화하여 요소계 수지를 포함하는 박막으로 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 실질적으로 연속하는 피막을 제조할 수 있다.

이상의 제조방법에 의하면, 먼저, 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 토너를 고체 상태로 분산한다. 그후, 피막이 되는 요소계 수지의 원료를 첨가하여, 고체상태의 토너의 표면에서 수지화한다. 이것은 개개의 토너 입자들이 요소계 수지에 박막에 의해 피복될 수 있게 한다. 형성된 요소계 수지의 막 두께는 충분히 얇고, 또한, 실질적으로 연속하여 각 토너의 표면을 피복한다.

이 경우, 수지 박막을 캡슐 벽이라고 생각하면, 각각의 마이크로캡슐은 토너 미립자를 1 개 포함하는 단핵 마이크로캡슐이라고 생각할 수 있다. 그리고, 각 토너 입자의 표면이 요소계 수지벽으로 피복되므로, 연화 온도가 낮은 토너의 경우라도, 토너 입자들끼리 서로간에 응집되는 것을 억제할 수 있다.

상기 전술한 방법은, 분쇄 토너 및 중합 토너 중 하나를 피복하는 경우에도 유효하다. 그러나, 예를 들어, 유화 중합법에 의해 제조되는 중합 토너의 경우, 유화 중합법으로 중합 토너를 제조후에 계속해서 중합 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하면, 중합 토너를 피복 공정에 앞서서 분리 및 정제를 할 필요가 없으므로, 양호한 생산성 및 성능을 실현할 수 있다.

구체적으로, 전술한 박막 피복 토너는, 결착 수지의 원료로 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 원료를 유화 중합하여 토너의 분산물을 조제하는 단계; 이 토너 분산물에 요소계 수지의 원료인 농축형 요소계 수지 전구체 또는 요소계 수지 전구체 혼합물을 혼합하는 단계; 토너를 융해하지 않고, 농축형 요소계 수지 전구체 또는 요소계 수지 전구체 혼합물을 수지화하여 요소계 수지를 포함하는 박막으로 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 적절하게 제조될 수 있다.

또한, 상황에 따라, 피복 공정후에 박막 피복 토너를 침강법에 의해 회수하여, 세정하고 가열 건조한다.

또한, 상황에 따라, 가열 건조 공정후에 박막 피복 토너를 분쇄한다.

충분한 항블록킹성 및 저온 융해성을 동시에 갖는 분말 토너를 제공하기 위해서, 표면 피막은 농축형 요소계 수지 전구체 또는 요소계 수지 전구체 혼합물을 수지화함으로써 형성된다.

농축형 요소계 수지 전구체는, 수지 원료의 농도를 소정의 값으로 조정한 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 한편과, 포름 알데히드 및 포름 알데히드 유도체의 적어도 어느 한편의 부분 축합 (consendation) 을 의미한다.

얻어진 요소계 수지 피복 토너의 성능의 관점에서는, 요소 및 포름 알데히드를 부분 축합하는 것이 바람직하다.

요소계 피복 토너의 충분한 항블록킹성을 실현한다는 관점에서, 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 하나 한편의 1 몰부에 대하여, 부분 축합을 위해 사용되는 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체의 적어도 어느 하나 한편을 1.5 몰부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1.7 몰부 이상이 보다 바람직하고, 1. 8 몰부 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 요소계 수진 피복 토너의 충분한 저온도 융해성을 실현하는 관점에서, 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 하나 한편의 1 몰부에 대하여, 부분 축합을 위해 사용되는 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체의 적어도 어느 하나 한편을 2.5 몰부 이하로 하는 것이 바람직하고, 2.3 몰부 이하가 보다 바람직하고, 2.2 몰부 이하가 더욱 바람직하다.

또한, 부분 축합후 수지 성분의 농도로서는, 요소계 수지의 피복 토너의 충분한 항블록킹성을 실현하는 관점에서, 50 질량% 이상이 바람직하고, 55 질량% 이상이 보다 바람직한 한편, 우리아계 수지 피복 토너의 충분한 저온 융해 특성을 실현하는 관점에서, 70 질량% 이하가 바람직하고, 65 질량% 이하가 보다 바람직하다.

요소계 수지 전구체 혼합물은, 요소 및 요소 유도체의 적어도 어느 하나 한편과, 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체의 적어도 어느 하나 한편을 포함한다.

또한, 상황에 따라, 요소, 요소 유도체, 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체 이외의 단량체 성분을 공축합시킨 공축합형 요소계 수지가 바람직한 경우도 있다.

공축합 성분으로서는, 히드로퀴논 (hydroquinone), 레조르신, 디히드록시나프탈렌, 및 비스페놀과 같은 2 가 (divalent) 알콜을 포함한다.

전술한 성분들중에서, 비착색성의 공축합성분이 바람직하다. 이 관점에서, 히드로퀴논, 디히드록시나프탈렌, 비스페놀 등이 바람직하다. 이들의 공축합성분을 사용하여 형성된 분말 토너의 표면을 피막하기 위한 요소계 수지의 피막은, 토너의 피복 공정이나 융해 공정 동안에 안정적이고 착색이 적기 때문에 바람직하다.

고체상태인 토너의 표면상에 피막을 형성하기 위해, 요소계 수지의 원료를 반응장에 수계 매체측에서만 공급하는 방법이 사용된다. 구체적으로는, 인시츄 중합법, 액중 설정법 (submerged setting), 코아세르베이션법 등에 의해 형성되는 피막이 바람직하다. 반응성등의 관점에서, 인시츄 중합법이 바람직하게 사용된다. 인시츄 중합법에 있어서는, 우리아계 수지 원료가 미립자상에서 반응하여 수지화된 피막을 그 위에 형성한다.

(토너의 형상)

바람직한 토너는, 하기의 식 I 에서 정의되는 진구도 (DSF) 가 0.85 이상인 토너가 전체의 70 질량% 이상을 차지하고, 열경화성수지를 포함하는 박막에 의해 그 표면이 피복되는 것이다.

DSF= m/M I

도 2 및 도 3 에는 박막 피복 토너를 모식적으로 나타내었다. 도 2 의 참조부호 20 및 도 3 의 참조부호 10 은 토너의 사시도를, 도 2 의 참조부호 21 및 도 3 의 참조부호 11 은 토너의 투영도를 각각 나타낸다.

도면에서 도시된 바와 같이, m 은 투영에서의 토너의 최소 직경이고, M 은 투영에서의 그 토너의 최대 직경이다. 토너의 형상이 더 많이 제어되고 토너의 구면이 더 높아질 수록, DSF 는 더 커져 1에 근접하고, 0.85 이상의 DSF 로 토너 입자의 높은 퍼센티지를 야기한다.

토너의 입자들이 충분히 높은 진구도 (sphericity) (D S F) 를 가지며 그것의 표면이 열경화성 수지로 피복된 토너를 사용하는 것은 충분한 토너 반송성 (conveyability) 과, 형성된 이미지의 충분한 해상도의 실현을 가능하게 한다. 이러한 관점에서, 바람직하게는, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 가지는 토너 입자는 전체 토너 입자들의 80 질량% 이상, 보다 바람직하게는 85 질량% 이상을 구성한다.

또한, 토너는 그것의 입자가 다음의 식 II 으로 정의되는, 1 내지 1.5 의 평균 원형도 (SFR)를 가지고, 그것의 표면은 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 피복되는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, Mi는 투영에서의 i 번째의 토너 입자의 최대 직경을 나타내고, Ai는 투영에서의 i 번째의 토너 입자의 면적을 나타내며, Σ는 i= 1 (1번째 토너) 부터 n (n번째 토너) 까지에서 발견되는 값들의 총합을 의미하여, n은 그 평균을 계산하기 위해 선택된 토너 입자들의 개수를 나타내며, 토너 입자의 개수는 1OO 이상, 통계적 정밀도를 향상시키기 위해, 상황에 따라, 200 이상, 500 이상, 및 1000 이상의 정수이다. 토너의 형상이 더 많이 제어되고 그것의 원형도가 더 높아질 수록, SFR 의 값은 더 작아지고 그것은 1 에 근접한다.

토너의 입자들이 충분히 높은 진구도 (D S F) 를 가지며 그것의 표면이 열경화성수지로 피복된 토너를 사용하는 것은 충분한 토너 반송성과, 형성된 이미지의 충분한 해상도의 실현을 가능하게 한다. 이러한 관점에서, 바람직하게는, 토너 입자는 1.4 이하의 원형도를 가지며, 더욱 바람직하게는 1.3 이하의 원형도를 가진다.

또한, 토너는 그것의 입자들이 다음의 식 III 으로 정의되는, 1 내지 1.3 의 평균 표면 요철도 (average surface uneveness) (SFC) 를 가지고 그것의 표면은 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 피복된다.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, Pi는 투영에서의 i 번째 토너의 주위 길이이고, Ai는 투영에서의 i 번째 토너의 면적이고, Σ는 i=1 (1번째 토너) 부터 n (n 번째 토너) 인 경우 발견되는 값들의 총합을 의미하며, n 은 평균을 계산하기 위해 선택된 토너 입자들의 개수를 나타내며, 그 토너 입자들의 개수는 100 이상이고, 통계적 정밀도를 향상시키기 위해, 상황에 따라, 200 이상, 500 이상 및 1000 이상의 정수이다. 토너의 형상이 더 많이 제어되고 토너의 표면 요철도가 더 낮아질 수록, SFC 값은 더 작아져 1 에 근접한다.

토너의 입자들이 더 작은 표면 요철도를 가기고 토너의 표면이 열경화성 수지로 피복된 토너의 사용은 충분한 토너 반송성과, 형성된 이미지의 충분한 해상도의 실현을 가능하게 한다. 이 관점에서, 바람직하게는 토너 입자들은 1.2 이하의, 보다 바람직하게는 1.1 이하의 평균 표면 요철도 (SFC) 를 가진다.

전술한 바와 같은 토너는 분쇄 토너 및 중합 토너의 양자에 모두 적용될 수 있지만, 분쇄 토너는 낮은 진구도와 낮은 원형도와 또는 극한의 표면 요철도를 더 많이 가지는 경향이 있다. 또한, 분쇄 토너와 중합 토너를 비교하면, 일반적으로, 분쇄 토너에서 제조방법이 더 간단하고, 제조 비용도 더 저렴하다. 이들 이유때문에, 분쇄 토너로 본 발명을 적용하는 것이 종종 더욱 현저한 개량효과를 가진다.

전술한 형상을 제어한 토너는,

분산제가 용해된 수계 매체 (water-base medium) 에 분말 토너를 고체상태로 분산하는 단계;

그 분산물에 열경화성 수지의 전구체를 혼합하는 단계;

그 분말 토너를 융해시키지 않고, 그 열경화성 수지에 대한 전구체를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막을 그 분말 토너의 표면에 피복하는 단계; 및

그 열경화성 수지의 열적 파손을 초래하지 않는 온도 범위에서 그 분말 토너를 가열하여 그 분말 토너를 융해시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

또한, 전술한 형상을 제어한 토너는,

결착 수지의 원료로서 결착 수지 모노머 (binder resin monomer) 를 포함하는 토너 성분들을 유화 중합하여 (emulsion polymerizing) 분말 토너의 분산물을 조제하는 단계;

그 분말 토너의 분산물에 열경화성 수지의 전구체를 혼합하는 단계;

그 분말 토너를 융해시키지 않고, 그 열경화성 수지의 전구체를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 그 분말 토너의 표면을 피복하는 단계; 및

그 열경화성 수지의 열적 파손을 초래하지 않는 온도 범위에서 그 분말 토너를 가열하여 그 분말 토너를 융해시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

전술한 제조 방법의 각각에서, 열경화성수지의 열적인 파괴 또는 내포되어 있는 토너 성분들의 실질적인 누설의 어떤 것도 초래하지 않는 온도 범위에서 표면이 피복된 토너가 가열된다. 그 결과, 토너의 진구도 및 원형도가 개선되고 그 표면 요철도가 감소된다.

따라서, 이 단계는 박막으로 피복된 표면을 가지는 토너의 가열-정형 (heat-shaping) 단계로 생각될 수 있고, 이러한 토너는 이 가열-정형 단계을 통해 낮은 비용에서 효율적으로 구형으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 열경화성수지의 열적인 파괴 또는 내포되어 있는 토너 성분들의 실질적인 누설의 어떤 것도 초래하지 않는 온도 범위는 예를 들어, 열경화성 수지의 유리 전이 온도 이하이고, 특히 95℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 85℃ 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는, 75℃ 이하이다. 저온에서의 융해가능한 토너를 상정하는 경우, 그 온도 범위는 바람직하게는 80℃ 이하이고 보다 바람직하게는 70℃ 이하이다.

한편, 내포되어 있는 토너 성분들의 충분한 융해에 의해 토너를 충분히 형성하는 관점에서, 가열정형의 온도범위는 박막-피복 이전의 연화 온도 또는 그 이상이 바람직하다. 또한, 토너의 결착 수지의 유리 전이 온도 이상이 바람직하다. 특히, 가열 정형의 온도 범위는 바람직하게는 35℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 40℃ 이상이며, 그리고 보다 더욱 바람직하게는 45℃ 이상이다.

전술한 방법들의 임의의 제조방법을 사용하는 것은 토너의 입자들이 충분히 높은 진구도, 충분히 높은 원형도, 및 보다 작은 표면 요철도를 가지며 토너의 표면이 열경화성 수지에 의해 피복된 토너를 간편하게, 저렴 및 충분한 생산성으로 제조할 수 있다.

전술한 방법에 의해 제조되고 그것의 표면이 주로 열경화성 수지로 구성되는 박막으로 피복된 토너의 사용은 충분한 토너 반송성 및 형성된 이미지의 충분한 해상도를 실현하게 한다.

토너를 가열하여 형성하는 단계에서, 내포되는 토너 성분들이 누설하는 것을 억제하기 위해, 바람직하게는 토너의 표면이 실질적으로 연속한 박막으로 피복된다.

실질적으로 연속한 박막은 고체의 표면상의 박막에 대해 원료를 수지화함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 박막 피복이전 및 동안의 토너는 상온에서 분말의 형태로 존재하는 것이 바람직하다.

특히, 분산제가 용해되어 수계 매체에 분말 토너를 고체상태로 분산하여, 그 분산물에 열경화성 수지의 전구체를 혼합하여, 분말 토너를 융해하지 않고, 열경화성 수지 전구체를 토너의 표면상에 수지화하여, 이러한 박막으로 토너의 표면이 피복된다.

이 제조 방법에 따라, 먼저, 고체 상태의 토너가 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 분산된다. 그 후, 박막이 되는, 열경화성 수지의 원료가 상기 분산제에 첨가되고, 고체 상태의 토너의 표면상에 수지화된다. 그 결과, 개개의 토너 입자들이 열경화성 수지의 박막에 의해 피복될 수 있다. 생성된 열경화성 수지의 충분히 얇고, 실질적으로 연속하여 토너의 표면을 피복한다.

만약, 그 수지 박막을 수지 캡슐벽이라고 취급하는 경우, 각각의 마이크로 캡슐은 단일 토너 입자를 포함하는 단일-코어 마이크로캡슐로서 취급될 수 있다. 그리고, 각각의 토너 입자의 표면이 박막의 열경화성 수지으로 피복되어 있기 때문에, 심지어 토너가 낮은 연화 온도를 가진다고 하더라도, 토너 입자는 서로 응집되는 것으로부터 억제될 수 있다.

전술한 방법은 분쇄 토너 및 중합 토너의 어느 한쪽에만 피복을 적용하는 것에 유효하다. 그러나, 예를 들어 유화 중합에 의해 제조되는 중합 토너의 경우, 유화 중합 이후 뒤이어서 중합 토너의 표면이 열경화성 수지로 피복되는 경우, 중합 토너는 피복 공정 이전에 분리 및 정제를 겪을 필요가 없으며 따라서 양호한 생산성 및 성능이 실현될 수 있다.

특히, 결착 수지의 원료로서 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 성분들을 유화 중합하여 토너의 분산물을 조제하고, 그 분말 토너의 분산물에 열경화성 수지 전구체를 혼합하여, 토너를 융해하지 않고 열경화성수지 전구체를 수지화하여 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 토너의 표면을 피복함으로써, 전술한 바와 같은 박막 피복된 토너가 제조될 수 있다.

상황에 따라, 피복 공정 이후, 박막 피복된 토너는 침강 (sedimentation) 에 의해 회수되고, 세정 및 가열건조된다.

또한, 상황에 따라, 가열 건조 박막 피복된 토너가 분쇄된다.

(결착 수지)

임의의 결착 수지는 그것이 토너의 구성요소들을 충분히 결착하고 토너의 양호한 융해 특성 및 대전성을 실현하는 한 본 발명에 사용될 수 있다. 적용가능한 결착 수지의 예는, 비닐 에테르 수지, 비닐 부틸랄수지, 우레탄 수지, 에스테르 수지, 에폭시 수지, 스티렌 수지, 아크릴 수지, 에틸렌 수지 및 프로필렌수지와 같은 올레핀 수지, 비닐 아세트산 수지, 염화비닐 수지, 아미드 수지, 비닐 톨루엔중합체, 말레산중합체, 페놀 수지, 천연 변성 페놀 수지, 천연 수지 변성 말레산 수지, 실리콘 수지, 푸란 수지 (furan resin), 자일렌 수지, 테르펜수지, 쿠말론-인덴 수지 (cumarone-indene resin), 석유 수지, 왁스 및 전술한 수지들의 모노머 성분들의 공중합체를 포함한다. 상황에 따라, 하나 이상의 수지가 조합되어 사용될 수 있다.

플래시 융해을 염두하는 경우, 전술한 수지들 중에서 에스테르 수지, 스티렌수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지 및 올레핀 수지가 바람직하다. 또한, 이들 수지들을 구성하는 모노머의 공중합체 및 이 수지들의 엘로이들도 사용될 수 있다.

형성된 이미지의 해상도의 관점에서, 에틸렌 수지 프로필렌 수지와 같은 올레핀 수지가 바람직하다.

예를 들어, 에스테르 수지의 경우, 알콜 성분으로서는, 폴리옥시프로필렌(2. 2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(3.3)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌(2.0)-폴리옥시에틸렌(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 또는 폴리옥시프로필렌(6)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판이 사용된다.

상황에 따라, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올 (1,4-butanediol), 네오펜틸 글리콜, 1,4-부텐디올, 1,5-펜탄디올, 및 1.6-헥산디올 등의 디올류; 비스페놀 A 및 수소처리 비스페놀 A 등의 2 가 알코올류; 솔비톨, 1,2,3,6-헥산테트롤, 1,4-소르비탄 (1,4-sorbitan), 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올레탄, 및 트리메틸올프로판 등의 3가 이상의 알코올류가 사용될 수 있다. 또한, 전술한 알코올의 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.

또한 에스테르 수지로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 오르토프탈산 (orthophthalic acid), 또는 이것들의 무수물; 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 이타콘산, 글루타콘산, 시클로헥산 디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 세바식산 (sebacic acid) , 아젤라익산, 말론산, n-부틸 숙신산, n-부테닐 숙신산, 이소부틸 숙신산, 이소부테닐 숙신산, n-옥틸 숙신산, n-옥테닐숙신산, n-도데실 숙신산, n-도데세닐 숙신산, 이소도데실 숙신산, 이소도데세닐 숙신산, 또는 이들 산의 무수물; 저급 알킬 에스테르등의 2 가 카르복실산이 사용된다. 또한, 1,2,4-벤젠트리카르복실산, 1,3,5-벤젠트리카르복실산 등의 3 가 이상 카르복실산 성분도 사용될 수 있다.

에스테르 수지 형성반응을 촉진하기 위해, 예를 들어, 산화 아연, 산화 주석 , 디부틸 산화 틴 또는 디부틸 틴 딜라우레이트 등도 사용될 수 있다.

사용되는 스티렌 수지 및 스티렌 수지의 모노머 성분의 공중합체의 구체적인 예로는 폴리스티렌, 폴리-p-클로로스티렌, 및 폴리비닐톨루엔 등의 스티렌 및 스티렌 유도체의 호모폴리머; 스티렌-p-클로로스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체, 스티렌-비닐나프탈렌 공중합체, 스티렌-아크릴 에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴 에스테르 공중합체, 스티렌-메틸α-클로로메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-비닐 메틸 에테르 공중합체, 스티렌-비닐 에 에틸 에테르 공중합체, 스티렌-비닐 메틸 케톤 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-이소프렌 공중합체, 및 스티렌-아크릴로니트릴-인덴 공중합체 등의 스티렌 공중합체 등이 사용된다.

또한, 결착 수지로서 가교 구조를 가지는 수지가 사용될 수 있다. 결착 수지의 가교제로서는, 2 이상의 중합가능한 2중 결합을 가지는 화합물이 사용된다. 이러한 화합물의 구체적인 예는 디비닐, 디비닐나프탈렌 등의 방향족 디비닐 화합물; 에틸렌 글리콜 디아클리레이트,에틸렌 글리콜디메타크릴레이트 및 1,3-부타디올 디메타크릴레이트 등의 2중 결합을 가지는 카르복실에스테르; 디비닐 아니린, 디비닐에테르, 디비닐 술파이드 (divinyl sulfide), 디비닐 술폰 (divinyl sulfone) 등의 디비닐 화합물; 및 3 이상의 비닐기를 가지는 화합물 등을 포함한다. 또한, 상황에 따라, 하나 이상의 화합물이 조합되어 사용될 수 있다.

일반적으로, 결착 수지는 전체 토너에서 50 내지 95 질량% 를 구성한다.

또한, 전술한 결착 수지에는, 연화 온도를 저하시키기 위해서, 고-비점(300℃ 또는 그 이상) 오일, 저-분자량 폴리프로필렌, 저-분자량 폴리에틸렌, 액체 파라핀, 지방산 에스테르, 지방산 아미드가 전체 토너의 0.1 내지 20질량% 의 량으로 첨가될 수도 있다.

토너를 수지 박막으로 피복하는 단계 동안 토너가 연화되는 것을 억제하기 위해, 토너의 연화 온도는, 바람직하게는 40℃ 이고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상이고, 및 보다 더욱 바람직하게는 60℃ 이상이다. 한편, 충분히 낮은 융해 온도를 보장하고 고속의 융해을 실현하는 관점에서, 토너의 연화 온도는 바람직하게는 150℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 120℃ 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 100℃ 이하이다. 종종 그 온도는 80℃ 이하이다. JIS K 7234 에 따른 환구법 (ring and ball method) 또는 수은치환법 (mercury replacement method) 에 의해 토너의 연화점 온도는 측정될 수 있다.

토너가 요소 수지 박막으로 피복되는 동안 토너가 연화되는 것을 억제하기 위해, 표면 피복전의 토너의 연화 온도는, 바람직하게는 30℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 35℃ 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 40℃ 이상이다. 그러나, 한편, 충분히 낮은 융해 온도를 보장하고, 및 고속의 융해을 실현하는 관점에서, 토너의 연화 온도는 바람직하게는 150℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 120℃ 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 100℃ 이하이다. 종종, 그 온도는 80℃ 이하이다.

토너의 충분한 항블록킹 특성을 실현하는 관점에서, 표면 피복 전의 토너의 연화 온도는 바람직하게는 40℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 60℃ 이상이다. 그러나 한편, 충분히 낮은 융해 온도를 보장하고 고속-융해을 실현한다는 관점에서, 토너의 연화 온도는 바람직하게는 150℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 120℃ 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 100℃ 이하이다. 종종, 그 온도는 80℃ 이하이다.

전술한 것과 동일한 관점에서, 토너의 결착 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 는 바람직하게는 10℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 20℃ 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 30℃ 이상이고, 그리고 바람직하게는 90℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 80℃이하이고, 보다 더욱 바람직하게는 70℃이하이다.

토너는 건식토너 및 습식토너로 크게 구분되는데, 건식토너는 그것의 제조방법에 따라 분쇄 토너와 중합 토너로 구분된다.

분쇄 토너는 결착 수지, 색 재료, 전하제어제, 이형제 (release agent), 및 자성제 등의 필요한 토너 성분을, 헨셀 혼합기 및 볼 혼합기 등의 혼합기를 사용하여 혼합함으로써 제조된다.

그 후, 얻어진 혼합물은 가열롤, 수지 성분이 혼합물과 호환가능하고 토너 성부이 균일하게 분산하도록, 니더 (kneader) 또는 익스트루더 (extruder) 등의 열 혼속 머신 (heat kneading machine) 을 사용하여 융해 및 혼속된다. 얻어진 혼속 물질은 냉각 및 고화하여, 햄머 밀 또는 젯 밀을 통해 분쇄되고, 원하는 토너를 획득하기 위해 사이클론 및 마이크론 세퍼레이터를 통해 분류 및 조립된다.

만약 필요한 경우에는, 표면 처리제 (finishing agent) 등은 헨셀 혼합기와 같은 혼합기로 혼합될 수 있다.

한편, 중합 토너는 예를 들어, 디스크 및 다유체 노즐등 을 사용하여 융해 혼합물이 공기중에 스프레이되어 구상 토너 입자를 생성하는 방법; 현탁 중합법 (suspension polymerization) 을 사용하여 직접 토너입자를 생성하는 방법; 모노머는 가용되고 중합체는 불용인 수계 유기용제를 사용하여 직접 토너입자를 생성하는 분산 중합법과 모노머가 수용성 극성 중합 개시제의 존재하에서 직접 중합되어 토너입자를 생성하는 소프 프리 중합법 (soap free polymerization) 등의 유화 중합법; 및 먼저 1차 극성 입자가 유화 중합법에 의해 생성되고 그 후 반대 전하를 갖는 극성 입자가 첨가되어 주요 극성 입자를 회합시키는 헤테로 응집법 (hetero aggregation) 등에 의해 제조될 수 있다.

다양한 제조 방법 중에서, 중합성 모노머와 다른 토너 성분을 포함하는 모너머 조성물이 직접 중합되어 토너입자를 생성하는 방법이 바람직하다. 또한, 획득된 중합 입자가 모노머를 흡착하도록 허용되어 중합 개시제의 존재하에서 중합되는 시드중합 방법도 바람직하다.

(중합 토너)

중합 토너에서, 바람직한 토너는 중합 토너 1차 입자의 표면이 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 피복되는 토너가 바람직하다.

그 표면이 열경화성수지로 피복된 이러한 중합 토너는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 결착 수지의 원료로서 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 성분을 중합하여 토너 1차 입자 (11) 의 분산물을 조제하는 단계;

그 토너 1차 입자의 분산물에 열경화성 수지 전구체를 혼합하는 단계; 및

그 토너 1차 입자를 융해하지 않고, 그 열경화성 수지 전구체를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막 (31) 으로 그 토너 1차 입자의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.

또한, 바람직한 토너는, 중합 토너 1차 입자의 응집으로 주로 이루어지는 토너 2차 입자의 표면이 열경화성 수지를 포함하는 박막으로 피복되는 토너이다.

그 표면이 열경화성 수지로 피복되는 이러한 중합응집토너는, 도 6 에 도시된 바와 같이, 결착 수지의 원료로서 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 성분을 중합하여, 토너 1차 입자 (10) 의 분산물을 조제하는 단계;

그 토너 1차 입자를 응집하여 토너 2차 입자 (20) 의 분산물을 조제하는 단계;

그 토너 2차 입자의 분산물에 열경화성 수지 전구체를 혼합하는 단계;

그 토너 2차 입자를 융해하지 않고, 그 열경화성 수지 전구체를 수지화하여 그 열경화성 수지를 포함하는 박막 (30) 으로 그 토너 2차 입자의 표면을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.

충분히 낮은 연화 온도를 가지는 중합 토너 및 중합응집 토너의 표면을 열경화성 수지로 피복하는 것은, 토너의 연화 온도를 크게 증가시키는 것없이, 토너의 충분한 앤티-차단 특성을 실현하는 것이 가능하여, 동시에 낮은 융해온도 및 낮은차단 경향성을 가지는 표면-피복 중합 토너 및 표면 피복-중합 응집토너를 실현한다.

특히, 충준히 낮은 연화 온도를 가지는 중합 토너 및 중합응집토너의 표면을 열경화성 수지로 피복하는 것은 피복에 의해 발생된 융해 온도의 증가를 바람직하게는 20℃ 이하, 보다 바람직하게는 15℃이하, 보다 더욱 바람직하게는 10℃이하로 유지하게 한다.

또한, 최종 생성물로서의 박막 피복 토너의 융해 온도를 바람직하게는 145℃이하, 보다 바람직하게는 125℃이하, 보다 더욱 바람직하게는 100℃이하로 유지하게 한다.

동시에 낮은 융해 온도 및 낮은 차단 경향을 가지는 표면-피복 중합 토너 및 표면-피복 중합응집 토너의 사용은 충분히 낮은 융해 온도에서의 융해을 실현하고, 융해에 요구되는 열 에너지 및 시간을 감소시켜 에너지-절감 및 고속 융해 공정을 실현할 수 있다.

보다 특히, 표면-피복 중합 토너 및 표면-피복 중합응집토너의 사용은 낮은 융해 온도에서 융해을 실현하고 융해에 요구되는 열 에너지 및 시간을 감소시켜, 가열롤 등을 사용하는 접촉 융해 방식, 플래시 융해 등의 비접촉 융해 방식, 가열 가압롤 등을 사용하는 접촉 가열 가압방식 등의 가열 융해 방법들에서, 에너지-절감 및 고속 융해 공정을 실현할 수 있다.

토너의 충분한 항블록킹성을 실현하기 위해, 바람직하게는 토너의 표면은 실질적으로 연속한 박막으로 피복된다.

실질적으로 연속한 피막은, 고체 표면상에서 막의 원료를 수지화함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 박막 피복 이전 및 동안의 토너는 상온에 있어서 분말의 형태로 존재하는 것이 바람직하다.

특히, 분말 형태의 토너의 표면은 토너의 분산물에 열경화성 수지 전구체를 혼합하여, 그 토너를 융해하지 않고, 토너의 표면에 열경화성 수지 전구체를 수지화함으로써 박막으로 피복된다.

예를 들어, 낮은 연화 온도를 가지는 토너에서 조차도, 토너 입자의 표면에 박막 피복이 형성되는 경우, 토너 표면상의 박막의 열경화성 수지벽의 존재로 인해, 토너 입자는 서로 응집되는 것이 억제될 수 있다.

유화 중합, 현탁 중합 및 분산 중합 등에 의해 제조되는 중합 토너의 경우, 만약 중합 토너의 표면이 중합이후 뒤이어서 열경화성 수지로 피복하면, 그 중합된 토너는 피복 공정 이전에 분리 및 정제할 필요가 없어 양호한 생산성 및 성능이 실현될 수 있다.

중합 토너의 1차 입자는, 유화 중합법, 현탁 중합법 및 분산 중합법 등으로 조제될 수 있다. 이들 유형의 중합법은 라디칼적으로 중합가능한 불포화 모노머 및 라디칼 중합 개시제를 사용하여 적당한 매체에서, 필요한 경우, 분산제의 존재하에서 진행하도록 허용된다.

유화 중합에서, 수용성 개시제 (water-soluble polymerization initiator) 가 사용되는 반면, 현탁 및 분산 중합에서 지용성 중합 개시제가 사용된다. 사용되는 수용성 개시제의 예는, 과황산염(과황산 칼륨 및 과황산 암모늄등 ), 수용성 아조 개시제(4,4'-아조-비스(4-시아노발레리아닉산), 2,2'-아조-비스-(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드 등); 수용성 페록사이드 화합물(하이드로젠 페록사이드 등) 등을 포함한다. 사용되는 지용성 중합 개시제의 예는, 지용성-아조 개시제(2,2'-아조-비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조-비스-(2,4-디메틸발레로니트릴 등); 및 지용성-페록사이드 화합물(벤조일 페록사이드 등) 등을 포함한다. 이들 개시제는, 레독스 개시제 (redox initiator) 로서, 환원제 (reducing agent) 와 조합되어 사용될 수 있다. 사용되는 환원제의 예는 메타 소디엄 비술파이트 (meta sodium bisulfite), 페로스 클로라이드 (ferrous chloride) 및 아스코르브산을 포함한다.

사용되는 분산제의 예는, 저-분자-화합물의 계면활성제 (음이온성, 양이온성및 비이온성), 고-분자-화합물의 계면활성제 (음이온성, 양이온성 및 비이온성), 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 및 히드록시알킬셀룰로스이다. 또한,트리베이직 칼슘 포스페이트 (tribasic calcium phosphate), 콜로이드성의 실리카, 콜로이드성 알루미나 등의 콜로이드성 무기화합물이 사용된다. 특히, 현탁 중합의 분산제로서는, 토너 입자의 형성 이후 제거가 용이한 트리베이직 칼슘 포스페이트가 바람직하다.

사용되는 모노머의 예는, 스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-클로로스티렌, p-메톡시스티렌, o-메톡시스티렌, p-에톡시스티렌, p-부톡시스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 2,4-디클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, o-클로로메틸스티렌, p-히드록시스티렌 및 o-히드록시스티렌 등의 스티렌 화합물; 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메타)메타크릴레이트, 프로필 (메타)메타크릴레이트, 이소부틸 (메타)메타크릴레이트, n-부틸 (메타)메타크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)메타크릴레이트, 도데실 (메타)메타크릴레이트 및 스테아릴 (메타)메타크릴레이트 등의 아크릴산의 화합물; 아크릴로니트릴과 메타크릴로니트릴 등의 니트릴 모노머; 비닐메틸에테르와 비닐에틸에테르 등의 비닐에테르 모노머; 비닐 아세테이트와 비닐부티레이트 등의 비닐 에스테르 모노머; 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등의 올레핀 모노머; 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 및 디메틸부타디엔 등의 컨쥬게이티드 디엔을 포함한다.

또한, 해리기 (dissociative groups) 를 가지는 모노머가 사용될 수 있다. 해리기의 예는, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 아미노기 (제 1 아민, 제 2 아민, 제 3 아민 등을 포함), 제 4 암모늄염 등을 포함한다. 특히, 사용되는, 카르복실기를 포함하는 모노머의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 계피산, 푸마르산, 말레산 모노알킬 에스테르, 및 이타콘산 모노알킬 에스테르 등을 포함한다. 술폰산기를 가지는 모노머의 예는, 스티렌술폰산, 알릴술포숙신산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 2-술포에틸메타크릴레이트, 및 이것들의 염을 포함한다. 인산기를 가지는 모노머의 예는 애시드 포스포옥시에틸메타크릴레이트 (acid phosphooxyethylmethacrylate), 애시드 포스포옥식프로필메타크릴레이트 및 3-클로로-2-애시드-포스포옥시프로필메타크릴레이트를 포함한다.

또한, 아미노기 아크릴 (메타크릴) 산 에스테르, 아미드 아크릴레이트 (메타크릴레이트), 질소원자상에서 1 내지 18 의 탄소원자를 가지는 알킬기에 의해 모노-또는 디-치환된 아미드 아크릴레이트 (메타크릴레이트), 질소를 환원제으로서 가지는 헤테로시클에 의해 치환되는 비닐화합물, N,N-디알릴알킬아민, 및 제4 암모늄염이 사용될 수 있다. 아크릴 (메타크릴) 산 에스테르의 구체적인 예는 디알킬아미노알킬 (메트) 아크릴레이트 (예를 들어, 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타아크릴레이트, 디에틸아미노에틸아크릴레이트, 및 디에틸아미노에틸메타크릴레이트) 및 이들의 산염을 포함하며, 또는 이들의 제 4 암모늄염 (quaternary ammonium salts), 3-디메틸아미노페닐아크릴레이트, 및 2-히드록시-3-메타크릴옥시프로필트리메틸암모늄염이 사용될 수 있다.

또한, 아미드 아크릴레이트 (메타크릴레이트) 및 질소 원자상에서 1 내지 18 의 탄소 원자를 가지는 알킬기에 의해 모노- 또는 디-치환되는 아미드 아크릴레이트 (메타크릴레이트)의 구체적인 예는 (메트) 아크릴아미드, N-부틸 (메트) 아크릴아미드, N,N-디에틸 (메트) 아크릴아미드, 피페라질 (메트) 아크릴아미드 및 N-옥타데실메타크릴아미드를 포함한다.

또한, 질소를 환원제로서 가지는 헤테로시에 의해 치환되는 비닐화합물, N,N-디알릴알킬아민 및 그것의 제 4 암모늄염의 구체적인 예는 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 비닐이미다졸 및 그것의 제 4 암모늄염, N,N-디알릴메틸암모늄 클로라이드 및 N,N-디알릴에틸암모늄 클로라이드를 포함한다.

또한, 비닐벤질 클로라이드 및 비닐페네틸 클로라이드 등의 활성 할로겐을 가지는 모노머가 사용될 수 있다.

종종, 중합 이후에 적당한 아민을 사용하여, 제 3 아민 또는 제 4 암모늄염이 형성된다. 또한 그것들은 디알킬아민 또는 제 4 암모늄염으로서 공중합될 수 있다. 예를 들어, 비닐벤질 클로라이드에 디알킬아민이 모노머 반응 또는 고분자 반응으로 도입될 수 있다.

또한 상황에 따라, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 등의 가교성 모노머가 사용된다.

또한, 중합 토너 1차 입자를 구성하는 중합체는 일반적으로 1,000 내지 1,000,000 범위의 중량 평균 분자량을 가진다.

전술한 바와 같이 생성된 중합 토너의 1차 입자는, 최종 생성물로서 토너에 대해 요구되는 성능을 고려하여, 상황에 따라, 중합 토너 2 차 입자로 응집 및 회합되고, 그 토너 2차 입자의 표면상에 박막이 도포된다.

중합 토너 1차 입자 는 중합 토너 1차 입자의 분산물에, 수용성 중합체, 산, 알칼리, 수용성 염, 또는 수용성 유기 용매 등의 응집제를 첨가함으로써, 응집되고 회합된다.

수용성 중합체로서, 폴리비닐 알코올, 변성 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸셀룰로스 또는 변성 카르복시메틸셀룰로스가 사용된다.

중합 토너의 1차 입자의 충분한 응집의 관점에서, 사용되는 수용성 중합체의 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 O.1 질량부 이상이고, 생성된 토너의 다른 성능의 관점에서, 그 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 50 질량부 이하이다.

산으로서, 아세트산 또는 아세트산 유도체 등의 유기산 또는, 염산 및 염산유도체 등의 무기산이 사용된다.

중합 토너 1차 입자의 충분한 응집의 관점에서, 사용되는 산의 양은 바람직하게는 분산제의 를 충분히 응집하는 관점에서, 분산제의 100 질량부에 대해 O.1 질량부 이상이고, 반면에 생성된 토너의 다른 성능의 관점에서, 그 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 50 질량부 이하이다.

알칼리로서, 암모니아 또는 암모니아 유도체 등의 염기성 유기물, 또는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 수산화 칼슘 등의 염기성 무기물이 사용된다.

중합 토너 1차 입자의 충분한 응집의 관점에서, 사용되는 알칼리의 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 O.1 질량부 이상이고, 반면에 생성된 토너의 다른 성능의 관점에서, 그 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 50 질량부 이하이다.

수용성 염으로서, 1 가의 금속 예를 들어, 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속을 포함하는 염; 2 가 금속 예를 들어, 칼슘 및 마그네슘 등의 알칼리 토금속을 포함하는 염, 망간 또는 구리를 포함하는 염; 3 가 금속 예를 들어, 철 및 알루미늄을 포함하는 염이 사용된다. 1 가 금속을 포함하는 염의 구체적인 예는 염화나트륨, 염화칼륨, 염화 리튬을 포함한다. 2 가 금속을 포함하는 염의 구체적인 예는 염화칼슘, 염화아연, 황산동, 황산마그네슘, 및 황산망간을 포함한다. 3 가의 금속을 포함하는 염의 구체적인 예는 염화알루미늄 및 염화철을 포함한다.

중합 토너의 1차 입자의 충분한 응집의 관점에서, 사용되는 수용성 염의 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 O.1 질량부 이상이고, 반면에 생성된 토너의 다른 성능의 관점에서, 그 양은 바람직하게는 분산제의 100 질량부에 대해 50 질량부 이하이다.

사용되는 수용성 유기 용매로서 그것이 물의 100 질량부에 대해 0.01 질량부이상의 양으로 25℃의 물에서 용해하는 것이 바람직하다. 사용되는 수용성 용매의 구체적인 예는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, sec-부탄올, 이소부타놀, 펜탄올, sec-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 시클로헥산올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 1-메틸시클로헥산올, 및 2-메틸시클로헥산올 등의 알코올류; 아세톤니트릴, 프로피노니트릴, 숙시노니트릴, 부틸로니트릴, 이소부틸로니트릴 및 벤조니트릴 등의 니트릴류; 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 아닐린 및 이미다졸 등의 아민류; 및 아세톤을 포함한다.

중합 토너 1차 입자의 충분한 응집의 관점에서, 수용성 유기 용매의 양은 분산물 100 용량부에 대해, 바람직하게는 1 용량부 이상이고, 보다 바람직하게는 5 용량부 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 10 용량부 이상이며, 반면 생성된 토너의 다른 성능의 관점에서, 그 양은 바람직하게는 200 용량부 이하이고, 보다 바람직하게는 100 용량부 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 80 용량부 이하이다.

또한, 전술한 응집제는 2 이상이, 상황에 따라, 조합으로 사용될 수 있다.

종종 중합 토너의 조제된 2 차 입자는 가열되어 질 수 있다. 응집제를 첨가함으로써 생성된 중합 토너 2 차 입자를 가열하는 것은 중합 토너 1차 입자를 융착하고, 보다 견고하게 응집된 중합 토너 2 차 입자를 생성할 수 있다. 또한, 응집제를 첨가함으로써 생성된 중합 토너 2 차 입자를 가열하는 것은 중합 토너 1차 입자를 연화하여 중합 토너 2 차 입자로 동일하게 형성할 수 있다.

이러한 관점에서, 가열 처리의 온도는, 중합 토너 1차 입자를 구성하는 중합체의 유리 전이 온도 (Tg) 의 -10℃ 내지 50℃ 의 범위 이내가 바람직하다.

(색 재료)

토너의 특성을 저하시키지 않고, 토너를 착색할 수 있는한 임의의 색 재료가 사용될 수 있다. 그러나, 채널 카본 및 퍼니스 카본 등의 카본 블랙류; 레드 옥사이드 (red oxide), 프루시산 블루 (Prussian blue) 및 산화 티타늄 등의 무기 안료 (inorganic pigments); 파스트 옐로우, 디사조 옐로우, 피라졸론 레드, 킬레이트 레드, 블릴런트 카민 (brilliant carmine), 및 파라 브라운 등의 아조안료; 구리프탈로시아닌, 무금속프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 안료; 프라반트론 옐로, 디브로모안트론 오렌지, 페릴렌 레드, 퀴나크리돈 레드, 및 디옥사진 바이올렛 등의 축합고리 안료 ; 분산 염료; 및 지용성 염료가 상황에 따라 사용될 수 있다.

또한, 탄산칼슘, 침강성 황산바륨, 바라이트 분말, 화이트 카본, 실리카, 알루미나 화이트, 수산화알루미늄, 카올린 및 클레이 등의 점토 물질, 및 탈크, 운모, 네페린 시나이트 등의 체질 안료가 사용될 수도 있다.

흑색 토너에서, 흑색 색 재료로서, 카본 블랙, 자성체, 이하에 나타내는 옐로색 재, 진홍색 색 재료 및 시안 색 재료를 혼합하여 흑색으로 조색된 색 재료 등이 사용된다.

컬러 이미지에 대해, 옐로 토너, 진홍색 토너 (magenta toner) 및 시안 토너가 제조된다.

사용되는 옐로 색 재료는, 예를 들어 축합 아조 화합물, 이소인도리논 화합물, 안트라퀴논화합물,아조 금속착체, 메틴화합물, 알릴아미드화합물 등을 포함한다. 사용되는 옐로우 색 재료4, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 및 180 이다. 또한, C.I.솔벤트 옐로 93, 162, 163 등의 염료가 조합되어 사용될 수도 있다.

사용되는 진홍색 색 재료는, 예를 들어 축합 아조 화합물, 디케토-피롤로-피롤 화합물, 안트라퀴논, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이크 화합물, 나프톨 화합물, 벤즈이미다졸론 화합물, 티오인디고 화합물, 및 페릴렌 화합물 등을 포함한다. 구체적인 예는 C.I.피그멘트 레드2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:31, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 및 254 이다.

사용되는 시안 색 재료는, 예를 들어 구리프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체; 안트라퀴논 화합물, 및 염기 염료 레이크 화합물 등을 포함한다. 구체적인 예는 C.I.피그멘트 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 및 66 이다.

백색 토너의 경우, 백색 색 재료로서, 산화 티타늄, 티타늄백, 산화 아연, 아연백, 황화아연, 리토폰 (lithopone), 염기 탄산납 (basic lead carbonate), 안티몬백, 지르코니아 및 산화 지르코니아가 사용된다.

일반적으로, 색 재료의 양은 전체 토너의 1 내지 20 질량%를 구성한다.

(전하제어제)

전하제어제가 토너의 특성을 저하시키지 않고 충분히 토너상의 전하를 제어할 수 있는한, 임의의 전하제가 사용될 수 있지만, 그러나 본 발명에서는 부극성 전하제어제 (negative charge control agent) 및 정극성 전하제어제 (positive charge control agent) 가 사용된다.

부극성 전하제어제의 구체적인 예는 유기금속화합물; 킬레이트화합물; 모노아조금속 화합물; 아세틸아세톤금속 화합물; 방향족 하이드록시 카르복실산; 방향족 디카르복실산의 금속 화합물; 방향족 하이드록시 카르복실산; 방향족 모노- 및폴리-카르복실산 및 그 금속염, 그것들의 무수물 및 그것들의 에스테르류; 비스페놀 등의 페놀 유도체류; 요소 유도체; 금속-함유 살리실산 화합물; 금속-함유 나프트산 화합물; 붕소 화합물; 제 4 암모늄염; 카릭스아렌; 규소 화합물; 스티렌-아크릴-술폰산 공중합체; 및 비금속 카르복실산 화합물을 포함한다. Cr 착염 염료 등의 전자수용성 염료, 전자수용성 유기착체, 구리 프탈로시아닌의 술포닐 아민, 염소화 파라핀이 바람직하다.

한편, 정극성 전하제어제의 구체적인 예는, 니그로신, 지방산 금속염에 의한 변성 화합물; 쿼니딘 화합물 (quandine compounds); 이미다졸 화합물; 트리부틸벤진암모늄-1-히드록시-4-나프토술폰산염; 테트라부틸암모늄 테트라플루오르보레트 등의 제 4 암모늄염;포스포늄염 등의 오늄염 및 제 4 암모늄염 또는 오늄염의 레이크안료; 트리페닐메탄 염료 및 그것들의 레이크 안료 (레이크화제의 예는, 포스포텅스텐산, 포스포몰리브산, 포스포텅스텐 몰리브산, 타닌산, 라우르산, 갈릭산, 페리시안화물 및 페로시안화물을 포함) ; 고급 지방산; 고급 지방산의 금속염; 산화 디부틸틴, 산화 디옥틸틴, 산화 디시클로헥실틴 등의 산화 디오르가노틴류; 디부틸틴 보레트 등의 이오르가노틴 보레트; 디옥틸틴 보레트 및 디시클로헥실틴 보레트를 포함한다. 니그로신 염료, 제4 암모늄염 등과 같은 전자 공급제가 바람직하다.

일반적으로, 전하제어제는 전체 토너의 0.01 내지 10 질량%를 구성한다.

(캐리어성분)

일반적으로 현상제는 2 가지 타입으로 구분되는데, 2 성분계 현상제 및 1 성분계 현상제가 있다. 2 성분계 현상제에서 사용되는 토너는 결착 수지, 색 재료, 전하제어제, 이형제 및 표면처리제 등의 성분을 사용하여 조제된다. 그것은 캐리어와 혼합되어 2 성분계 현상제를 형성한다.

한편, 1 성분계 현상제에서, 캐리어 성분은 결착 수지, 색 재료, 전하제어제, 이형제, 표면처리제 등의 다른 토너의 성분과 함께 토너에 배합되어 있고, 이러한 토너만이 현상제로서 사용된다. 1 성분계 현상제용의 토너는, 캐리어성분을 포함하고 있기 때문에, 2 성분계 현상제용의 토너에 비하여 더 밀도가 높다. 따라서, 세정 단계 이후 수행되는 침강법에 의해 박막피복토너의 회수에는 고 침강 속도가 실현될 수 있고, 따라서 박막피복토너는 양호하게 회수되며 사용된 분산제는 용이하게 제거될 수 있다.

이러한 관점에서, 캐리어성분으로서, 예를 들어, 마그네타이트, 헤마타이트 및 페라이트 등의 산화철; 철, 코발트, 니켈 등의 금속; 이들 금속과 알루미늄, 코발트, 구리, 납, 마그네슘, 주석, 아연, 안티몬, 베릴륨, 비스무트, 카드뮴, 칼슘, 망간, 셀레늄, 티타늄, 텅스텐, 바나듐 등의 금속의 합금; 이들 금속의 산화물; 및 그 혼합물이 사용된다. 사용되는 캐리어 성분의 구체적인 예는 표면이 산화된 철분, 표면이 미산화된 철분, 니켈분말, 구리분말, 아연분말, 코발트분말,망간분말, 크롬분말 및 희토류 분말 등의 금속 분말; 이들 금속의 산화물 분말; 이들 금속의 합금 분말; 이들 합금의 산화물 분말; 페라이트 분말; 마그네타이트 분말 등을 포함한다. 첨가된 이들 캐리어 성분의 양은 전체 토너의 1 내지 60 질량% 를 구성한다.

(토너)

토너는 건식토너 및 습식토너로 크게 구분되고, 건식토너는 제조방법에 의해 분쇄 토너와 중합 토너로 구분된다.

분쇄 토너는 결착 수지, 색 재료, 전하제어제, 이형제, 자성제 등의 필요한 토너 성분을, 헨셀 혼합기 및 볼 혼합기와 같은 혼합기를 사용하여 충분히 혼합함으로써 생성된다.

그 후, 생성된 혼합물은 가열롤, 니더 또는 익스트루더 등의 열 혼속 머신을 사용하여 융해혼속되고, 수지성분이 혼합물과 호환되게 하여 토너 성분들을 균일하게 분산시킨다. 그 생성된 혼속물은 냉각 및 고화되고, 해머 밀 및 젯 밀을 사용하여 분쇄되어, 사이클론 및 마이크론 세퍼레이터를 통해 분급 및 조립되어 원하는 토너를 얻는다.

필요한 경우에는, 표면처리제 등이 헨셀 혼합기와 같은 혼합기를 통해 혼합될 수 있다.

한편, 중합 토너는 예를 들어, 디스크, 다유체노즐 등을 사용하여 융해 혼합물이 공기중에 스프레이되어 구상토너 입자를 생성하는 방법; 현탁 중합법을 사용하여 직접 토너입자를 생성하는 방법; 모노머가 가용되고 중합체는 불용인 수계유기용제를 사용하여 직접 토너입자를 생성하는 분산 중합법 및 수용성 극성 중합 개시제의 존재하에서 직접 중합하여 토너입자를 생성하는 소프 프리 중합법 등의 유화 중합법; 미리 1차 극성 입자가 유화 중합법에 의해 조제된 후, 반대 전하를 가지는 극성입자를 첨가하1차 극성 입지를 회합시키는 헤테로 응집법에 의해 생성될 수 있다.

다양한 생성방법 중에서, 중합성 모노머와 다른 토너성분을 포함하는 모노머조성물이 직접 중합되어 토너입자를 생성하는 방법이 바람직하다. 또한, 획득된 중합 입자가 모노머를 흡착하도록 허용되고 중합개시제의 존재하에서 중합되는 시드 중합법도 바람직하다.

전술한 바와 같이 생성된 토너는 필요에 따라, 캐리어와 혼합된다. 이러한 혼합은, V 블렌더 등을 사용하여 수행된다.

한편, 습식토너의 경우, 볼 밀 또는 어트리터와 같은 혼합기에 토너성분과 액체 캐리어가 투입되어, 충분히 분산되고, 혼합 공정 및 조립 공정을 동시에 실시한다.

(박막 피복 토너의 제조방법)

토너 표면에 박막을 피복하는 공정은, 분산제가 용해되어 있는 수계매체에 토너를 고체상태로 분산한 상태로 수행되거나, 또는 중합 토너의 경우, 유화 중합법등에 의해 토너입자의 형성후에 계속해서 수행되므로, 양호한 박막 피복을 실현하기 위해, 분산제의 선택이 중요하다. 분산제는, 토너의 충분한 분산성, 토너표면상의 수지화의 충분한 진행 및 박막 형성후의 세정 공정에서 분산제의 충분한 제거성의 관점에서 선택된다. 만약 세정 공정에서 분산제를 충분히 제거할 수 없는 경우, 생성된 박막 피복 토너의 입자들이, 세정후 가열 건조될 때,종종 서로 결착할 수 있다. 만약 박막 피복 토너가 결착하는 경우, 토너의 평균 입자 크기 및 입자 크기 분포가 무질서해지고, 만약 이러한 박막 피복 토너가 강제적으로 분쇄되는 경우, 종종 피막이 박리될 수 있다.

토너의 충분한 분산성 및 토너 표면의 수지화의 충분한 진행의 관점에서, 카르복실기 등을 가지는 음이온성 분산제가 바람직하게 사용된다. 또한, 박막형성후의 세정 공정에서 분산제의 충분한 제거성의 관점에서, 분산제는 바람직하게는 분자량 100,000 이하이다.

보다 특히, 중량 평균 분자량 100,O00 이하의 고분자 중량 화합물 및 분자량10,000 이하의 저분자 중량 화합물이 바람직하게 사용된다. 중량 평균 분자량 10,000 이하의 고분자 중량 화합물 또는 분자량 1,O00 이하의 저분자 중량 화합물이 보다 바람직하게 사용된다.

분산제의 분자량의 지표로서, 25℃ 의 수용액에서 분산제의 25 질량%의 점도는 바람직하게는 500mPa ·s 이상이고, 보다 바람직하게는 1,000 mPa ·s 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 2,000 mPa ·s 이상이며, 동시에 바람직하게는 100,000 mPa ·s 이하이고, 보다 바람직하게는 50,000 mPa ·s 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 30,000 mPa ·s 이하이다.

또한, 토너의 충분한 분산성 및 토너표면상의 수지화의 충분한 진행 관점에서, 수지화에 의한 피복 단계에서 분산제의 혼합물에서 차지하는 농도는, 바람직하게는 0.1 질량% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.5 질량% 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 1 질량% 이상이고, 반면 박막 형성후의 세정단계에서 분산제의 충분한 제거성의 관점에서, 그 농도는 바람직하게는 15 질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 12 질량% 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 10 질량% 이하이다. 종종 그 농도는 5 질량% 이하일 수 있다.

또, 고 분자량 중량을 가지는 분산제를 사용하는 경우, 분산제의 농도는 감소된다. 예를 들어, 중량 평균 분자량이 100,O00 내지 1,000,000을 가지는 또는 25 질량% 분산제 수용액의 25℃ 에서 용액 점도가 1OO,OOO 내지 1OOO,OOO mPa ·s을 가지는 분산제를 사용하는 경우, 수지화에 의한 피복단계에서 혼합물에서의 분산제의 농도는, 예를 들어 0.01 내지 0.1 질량% 가 된다.

사용되는 분산제의 종류의 예는, 폴리- 및 올리고-(메트) 아크릴산; 가수분해에 의해 부분적으로 개환된 (ring-opened) 스티렌/무수말레산의 공중합폴리머 및 올리고머 (개환율은 바람직하게는 30 내지 80%) ; 가수분해에 의해 완전히 개환된 스티렌/무수말레산의 공중중합폴리머 및 올리고머; 가수분해에 의해 부분적으로 개환된 에틸렌/무수말레산의 공중합폴리머 및 올리고머 (개환율은 바람직하게는 30∼80%); 가수분해에 의해 완전히 개환된 에틸렌/무수말레산의 공중합폴리머 및 올리고머; 가수분해에 의해 부분적으로 개환된 이소부틸렌/무수말레산의 공중합폴리머및 올리고머 (개환율은 바람직하게는 30∼80%); 가수분해에 의해 완전히 개환된 이소부틸렌/무수말레산의 공중합폴리머 및 올리고머; 폴리-및 올리고-비닐 알코올; 헥사에틸셀룰로스로부터 유도된 올리고머; 메틸셀룰로스로부터 유도된 올리고머; 카르복시메틸셀룰로스로부터 유도된 올리고머; 벤젠술폰산나트륨; 도데실벤젠술폰산나트륨 등의 알킬벤젠술폰산염; 및 폴리옥시에틸렌황산염 등을 포함한다. 상황에 따라, 이들 분산제의 2 이상이 조합되어 사용된다.

수지화가 급격히 진행하는 것을 억제하기 위해, 토너가 분산되고 수지박막의 원료가 혼합되는 온도는 원료를 수지화하여 피막을 형성하는 수지화온도보다 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 조금씩 수지화 온도를 증가시키는 것이 바람직하다. 특히, 분산 및 혼합 온도는 바람직하게는 10℃ 내지 40℃ 이고 수지화 온도는, 온도가 증가된 후의 최고 온도의 견지에서, 바람직하게는, 40℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상이며, 보다 더욱 바람직하게는 60℃ 이상이며, 동시에, 그것은 바람직하게는 100℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 90℃ 이하이며, 보다 더욱 바람직하게는 80℃ 이하이다.

바람직하게는, 수지화 온도의 최고온도는 토너의 연화 온도보다 더 낮다.

수지화가 급격히 진행하는 것을 억제하기 위해, 수지화를 위한 혼합물은 약산이 바람직하고, 특히, 그 혼합물의 PH는 3 내지 6 이다.

전술한 바와 같이 획득된 박막 피복토너는, 피복 단계 이후의 세정 단계에서, 침강법에 의해 용이하게 회수될 수 있고, 또한 분산제가 용이하게 제거될 수 있어, 박막 피복토너의 입자들은 서로 가열 건조에서 조차 견고하게 결착된다. 따라서, 가열 건조 이후, 박막 피복토너는 용이하게 분쇄될 수 있어, 원하는 평균입자 크기 및 입자 크기 분포를 가지는 박막 피복토너가 제조될 수 있다.

(융해 방법)

이상으로 얻어진 박막 피복 토너의 융해 방법으로서, 가열롤등을 사용하는 접촉 융해 방식, 플래시 융해와 같은 비접촉 융해 방식, 가열 가압롤등을 사용하는 접촉 가열 가압방식등이 적절하게 사용된다.

이들의 융해 방식의 경우, 가열에 의해 박막 피복 토너의 코어 토너가 열팽창하여 박막이 파괴됨으로써 코어 토너가 노출되어 기판상에 융해된다. 가열에 필요한 열 에너지량은 박막이 파괴되는데 필요한 양보다 더 많지 않으며, 따라서, 코어 토너로서 연화 온도가 충분히 낮은 것을 사용하면, 저에너지 소모로 고속의 응고 (fixing) 가 실현될 수 있다. 또한, 플래시 융해에 있어서는, 적외선의 조사에 의해 코어 토너의 온도가 순간에 상승되고, 코어 토너가 순간에 열팽창하여 박막이 순간에 파괴되어, 고속 융해가 실현될 수 있다. 가압 응고의 경우, 박막 피복 토너의 박막이 압력에 의해 파괴되므로, 가열 융해 및 플래시 융해를 병용함으로써, 기판상으로의 토너의 고속 응고가 실현될 수 있다.

전술한 융해 방식에 있어서, 연화 온도가 낮은 코어 토너의 사용은 저에너지 소모로 고속인 융해를 실현하는 것이 가능하게 하지만, 연화 온도가 낮은 코어 토너를 사용하더라도, 코어 토너가 박막으로 피복되어 있으므로, 박막 피복 토너의 응집을 억제할 수 있다.

고속 융해 및 에너지 절약의 관점에서, 최종적으로 얻어지는 피복 토너의 융해 온도는, 섭씨 145℃ 이하가 바람직하며, 섭씨 125℃ 이하가 보다 바람직하며, 섭씨 100℃ 이하가 보다 더욱 바람직하다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 명시되지 않는한, 시약 (reagent) 은 시판되는 고순도품을 사용한다.

블록킹 테스트

토너를 슬라이드 유리에 토너상에 위치시키고, 샬만 핫플레이트 (Shalman Hotplate) 사에 의해 제조된 핫플레이트 (상품명: HHP401) 로 3분 동안 가열하였다. 그후, 슬라이드 유리 위의 토너를 올림푸스 (Olympus) 사에 의해 제조된 실체현미경 (stereoscopicmicroscope) SZ-40 (상품명) 을 이용하여 관찰하여, 토너 블록킹 특성의 평가를 위해 사무용 접착 테이프를 이용하는 테스트를 하였다.

응고 테스트

(와코 화학사에 의해 제조된) O.1 질량 % 의 소듐 도데실벤젠술포네이트 (sodium dodecylbenzenesulfonate) 수용액의 40 질량부 및 오리엔트 화학사에 의해 제조된 토너 대전 제어제 (상품명: BONTRON N-01, BONTRON P-51, ONTRON S-34, BONTRON E-84) 의 10 질량부와 측량하였다. 유리 비드(지름 2 mm) 의 100 질량부를 가하여, 뚜껑 붙은 용기에 투입하였다. 이 혼합물을 Red Devil Equipment 사에 의해 제조된 Red Devil 5400 (상품명) 을 이용하여 2 시간 동안 분쇄하였다. 그후, 150 메시의 거르기를 이용하여 유리비드를 제거하여, 대전 제어제 분산 혼합물을 조제하였다.

얻어진 대전 제어제 분산 혼합물을, 박막 피복 토너의 세정 공정의 최후에서, 전체 혼합물에 대하여 0.5 질량% 가 되도록 가하였다. 그후, 세정 조작을 4∼5 회 반복, 박막 피복 토너를 세정하였다. 그후, 스테인리스 스틸 배트 (stainless steel vat) 로 옮긴뒤, 섭씨 40℃에 설정한 Yamato 과학사에 의해 제조된 송풍 건조기 (상품명: Fine Oven DH-42) 에서 10 시간 건조하였다.

얻어진 현상제를 시판의 복사기의 토너 카트리지에 충전하였다. 베타 이미지가 형성되어, Macbeth 사에 의해 제조된 측정기 (상품명: TR927, R 필터) 를 사용하여 응고 특성을 평가하였다.

실시예1-1

박막 피복 토너 1-1

플래시 응고를 위한 2 성분 현상제용으로 시판하고 있는 흑색토너 1-1 에 박막 피복을 피복하였다. 흑색토너 1-1 의 부피 평균 입자직경은 8μm 이며, 연화 온도는 섭씨 120℃이며, 결착 수지는 에스테르계이고, 색 재료는 카본 블랙 (carbon black) 이다.

먼저, 섭씨 25℃ 에서 용액점도가 8,000 mPa ·s 인, 25 질량% 폴리아크릴 수용액을 물에 용해하여, pH 가 4.5 이며 농도가 5 질량% 인 수계 매체 (aqueous medium) 을 조제하였다. 전술한 흑색 토너 1-1 의 100 질량부를 실온에서 수계 매체 300 질량부로 분산하고, 헥사메틸올멜라민초기중합물(hexamethylolmelamineprepolymer) (쇼오와 고분자사 제조, 상품명: Miruben 607) 의 8.2 질량부로 실온에서 혼합하였다. 얻어진 실온의 혼합물을 20 분동안 섭씨 70℃ 까지 가열하여 2 시간 동안 수지화 (resinification) 반응을 하여, 흑색토너 1-1 의 표면을 멜라민수지로 피복하였다.

수지화 반응을 종료된후, 혼합물을 실온까지 냉각하여 4,000 rpm 에서 10 분동안의 원심 (centrifugation) 에 의해 박막 피복 토너를 침전시켰다. 윗물(supernatant) 을 제거하여 박막 피복 토너를 회수하였다. 토너는 양호하게 침전되었다.

회수된 박막 피복 토너를 다시 물에 현탁하여 원심 침전시키고 윗물을 제거하는 조작을 4 회 반복하여, 박막 피복 토너를 세정하여 폴리아크릴산을 제거하였다. 토너는 양호하게 세정되었다.

그후, 박막 피복 토너를 섭씨 40℃ 에서 가열건조하여 결착과 유사한 문제가 발생하지는 않고, 간단한 분쇄 조작에 의해, 박막 피복 토너 1-1 를 얻었다.

얻어진 박막 피복 토너 1-1 의 부피 평균 입자 직경을 측정하면 8.05㎛ 이고, 평균막 두께가 0. 03㎛ 인 얇은 박막이 형성되었다고 생각된다. 따라서, 박막 피복에 의해 토너의 평균 입자 직경은 크게 변화하지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 박막 피복 및 박막 피복 후의 토너 입자 직경 분포 이전에 토너 입자 직경 분포의 측정은 그 입자 직경 분포 기능이 동일하다는 것을 나타냄으로써, 토너 입자 직경 분포는 박막 피복으로부터 크게 변하지 않았다는 것을 알 수 있다. 도 1(a) 는 박막 피복전의 토너의 전자 마이크로그래프를 도시하며 도 1(b) 는 박막 피복후의 토너의 전자 마이크로그래프를 도시한다. 이들 마이크로그래프로부터, 토너의 입자들은 피복되어 있고, 열경화성 수지로 이루어진 박막은 토너 표면을 실질적으로 연속하여 피복되어 있다는 것을 알 수 있다.

박막 피복 토너 1-1 은 어떤 응집성도 나타내지 않는다. 종이상에 박막 피복 토너 1-1 의 박층을 형성하여 플래시 광을 조사하면, 박막 피복은 파괴됨으로써, 박막 피복 토너 1-1 을 종이에 응고하였다.

실시예 1-2

박막 피복 토너 1-2

흑색 토너 1-1 의 대신에, 마그네타이트를 포함하는 시판되는 단일 성분계 현상제용의 흑색 토너 1-2 를 사용한 것 이외에는, 박막 피복 토너 1-1 과 동일한 방법으로, 박막 피복 토너 1-2 를 제작하였다. 원심 침강의 동안의 회수성이 특히 양호하며, 박막 피복 토너 1-1 보다 동일하거나 더 나은 성능을 갖고 있었다.

실시예 1-3

박막 피복 토너 1-3

플래시 응고를 위한 2 성분계의 현상제용의 시판되는 흑색 토너 1-3 에 박막 피복을 피복하였다. 흑색 토너 1-3 의 부피 평균 입자 직경은 8 ㎛ 이며, 연화점은 섭씨 70℃ 이며, 결착 수지는 에스테르계이고 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 10 질량 % 의 에틸렌-말레익앤히드라이드공중합체 (enthylene-maleic anhydride copolymer) (Mosanto 제조; 상품명: EMA-31) 300 질량부와, 요소 (urea) 5 질량부와, 레조르시놀 (resorcinol) 0.5 질량부를 혼합하고, 수산화 나트륨 수용액 (aqueous sodium hydroxide) 에 의해 pH 를 3.2 조절하였다. 이 용액의 300 질량부에, 흑색 토너 1-3 의 100 질량부를 실온에서 분산한후, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하였다. 결과로서 생기는 실온의 혼합물을 20 분 동안 섭씨 60℃ 까지 가열하여, 2 시간 동안 수지화 반응을 함으로써, 흑색 토너 1-3 의 표면을 요소-레조르시놀 수지로 피복하였다.

수지화 반응이 종료된후, 혼합물을 실온까지 냉각하여 4,000 rpm에서 10분 동안 원심에 의해 박막 피복 토너를 침전시켰다. 윗물을 제거하여 박막 피복 토너를 회수하였다. 토너는 양호하게 침전되었다.

회수된 박막 피복 토너를 다시 물에 현탁하여 원심 침강하여 윗물을 제거하는 조작을 4 회 반복하여, 박막 피복 토너를 세정하여, 에틸렌-말레익 앤히드라이드 공중합체를 제거하였다. 토너는 양호하게 세정되었다.

그후, 박막 피복 토너를 섭씨 40 ℃에서 가열건조하여 결착과 유사한 문제가 발생하지는 않고, 간단한 분쇄 조작에 의해, 박막 피복 토너 1-3 을 얻었다.

얻어진 박막 피복 토너 1-3 의 부피 평균 입자 직경을 측정하면 8.05㎛ 이고, 평균막 두께가 0.03㎛ 인 얇은 박막이 형성되었다고 생각된다. 따라서, 박막 피복에 의해 토너의 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포는 크게 변하지 않고, 토너는 개별적으로 피복되었고 토너 표면은 연속하여 피복되어 있는 것을 알았다.

박막 피복 토너 1-3 은 어떤 응집성도 나타내지 않는다. 종이상에 박막 피복 토너 1-3 의 박층을 형성하여 플래시 광을 조사하면, 박막 피복은 파괴됨으로써, 박막 피복 토너 1-3 을 종이에 응고하였다.

실시예 1-4

박막 피복 토너 1-4

흑색 토너 1-1 의 대신에, 마그네타이트를 포함하는 시판되는 단일 성분계 현상제용의 흑색 토너 1-2 를 사용한 것 이외에는, 박막 피복 토너 1-3 과 동일한 방법으로, 박막 피복 토너 1-4 를 제작하였다. 원심 침강의 동안의 회수성이 특히 양호하며, 박막 피복 토너 1-3 보다 동일하거나 더 나은 성능을 갖고 있었다.

실시예 1-5

박막 피복 토너 1-5

5 질량% 의 폴리아크릴산수용액 (온화한 빛순약제) 300 질량부에, 시판하는 접촉 융해용의 토너 (부피 평균 입자 직경9㎛; 연화 온도: 섭시 100℃) 100 질량부를, Tokyshu Kika Kogyo 사에 의해 제조된 A.T.K. Homomixer MARK Ⅱ (상품명) 을 사용하여 충분히 분산하였다.

얻어진 혼합물에, Showa 고분자사에 의해 제조된 Miruben 수지 607 (상품명) 의 4.2 질량부를 Three-one 모터사에 의해 제조된 스터러로 스터링하면서 서서히 첨가하였다. 스터링하면서 상온으로부터 섭씨 70℃까지 상승하여, 섭씨 70 ℃에서 2 시간 스터링한 후, 실온까지 냉각하였다.

박막 피복 토너를 포함하는 얻어진 슬러리에, 증류수의 400 질량부를 부가하여, 혼합물이 균일해질 때까지 스터링한다. 스터링후에, 적절한 양의 혼합물은 원심분리기용 튜뷰에서에 분리되고 히타치사에 의해 제조된 원심분리기 HIMAG CENTRFUGE CT5DL (상품명) 을 이용하여 4000 rpm 에서 30 분간 처리된다. 처리후에, 윗물을 제거하고 남아있는 제품을 세정하고 건조하였다.

얻어진 박막 피복 토너 1-5 의 부피 평균 입자 직경을 측정하면 9.05㎛ 이고, 평균막 두께가 0.03㎛ 인 얇은 박막이 형성되었다고 생각된다. 따라서, 박막 피복에 의해 토너의 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포는 크게 변하지 않았고, 토너는 개별적으로 피복되었고 토너 표면은 연속하여 피복되어 있는 것을 알았다.

박막 피복 토너 1-3 은 어떤 응집성도 나타내지 않는다. 가열 롤러를 구비하는 접촉 융해 장치에 의해 이미지를 형성하면, 블록킹은 발생하지 않고 고속 융해가 실현될 수 있다.

실시예 1-6

박막 피복 토너 1-6

결착 수지가 주로 폴리프로필렌 (polypropylene) 으로 이루어지는 시판하는 접촉 융해의 토너 (부피 평균 입자 직경: 8㎛, 연화 온도: 섭씨 80℃) 를 사용하는 이외에는, 박막 피복 토너 1-5 의 경우와 동일하게, 박막피복토너 1-6 을 얻었다.

얻어진 박막 피복 토너 1-6 의 부피 평균 입자 직경을 측정하면 8.05㎛ 이고, 평균 막두께 0.03 ㎛의 박막이 형성된 이라고 생각된다. 따라서, 박막 피복에 의해 토너의 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포는 크게 변화하고 있지 않고, 토너가 개별적으로 피복되고 토너 표면이 연속하여 피복되어 있는 것을 알았다.

박막 피복 토너 1-6 은 응집성을 나타내지 않았다. 가열 롤러를 구비하는 접촉 융해 장치에 의해 화상을 형성하면, 블록킹은 발생하지 않고 고속 융해를 실현할 수 있었다. 또한, 얻어진 이미지는 특히 높은 해상도를 갖고 있었다.

실시예 1-7

박막 피복 토너 1-7

스티렌 단량체 (styrene monomer) 의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 단량체 (butylacrylate monomer) 의 2O 질량부에, 퀴나크리돈계 (quinacridone) 안료 및 알루니늄 디-테르트-부틸살리실레이트 (di-tert-butylsalicylate) 를 혼합하였다. 5 시간 동안 분산시킨 뒤, 혼합물은 섭씨 60℃ 까지 가열되고, 2,2'-아조비스 (azobis)(2,4-디메틸발레로니트릴(dimethylvaleronitrile)) 의 2.3 질량부를 첨가하였다. 아크릴계 모노머 (acrylic nomoner) 를 이용하여 시드 중합하여, 중합 토너를 제조하였다.

중합 토너를 실온까지 냉각하여, 헥사메틸올멜라민초기중합물 (hexametylolmelamine prepolymer) (쇼오와 고분자사 제조, 상품명: Miruben 607) 을 실온에서 혼합하였다. 얻어진 실온의 혼합물을 20 분 동안 섭씨 70℃ 까지 가열하여, 2시간 동안 수지화 반응을 함으로써, 중합 토너의 표면을 멜라민수지로 피복하였다.

수지화 반응을 종료후, 혼합물을 실온까지 냉각하여, 4,000 rpm 에서 10분 동안 원심에 의해 박막 피복 토너를 침전시켰다. 윗물을 제거하여 박막 피복 토너를 회수하였다. 토너는 양호하게 침강하였다.

회수된 박막 피복 토너를 물에 현탁하고, 원심 침전하여 윗물을 제거하는 조작을 4회 반복하여, 박막피복토너를 세정하고, 폴리아크릴산을 제거하였다. 토너는 양호하게 세정되었다.

그 후, 박막 피복 토너를 섭씨 40℃에서 가열건조하여 결착과 유사한 문제가 발생하지는 않고, 간단한 분쇄 조작에 의해, 박막 피복 토너 1-7 을 얻었다.

얻어진 박막 피복 토너 1-7 의 부피 평균 입자 직경을 측정하면 7㎛ 이고, 평균막 두께가 (화학량론에 의해 계산된) 0.02㎛ 인 얇은 박막이 형성되었다고 생각된다. 연화 온도는 섭씨 80℃ 이다. 전자 현미경을 이용하는 관찰은 토너가 개별적으로 피복되었고, 열경화성수지를 포함하는 박막은 실질적으로 연속하여 토너의 표면을 피복하고 있다는 것을 나타낸다.

박막 피복 토너 1-7 은 어떤 응집성도 나타내지 않는다. 종이상에 박막 피복 토너 1-7 의 박층을 형성하여 플래시 광을 조사하면, 박막 피복은 파괴됨으로써, 박막 피복 토너 1-7 을 종이에 응고하였다.

이상의 실시예로부터, 토너가 수지로부터 박막 피복으로 개별적으로 형성되면, 토너의 저응집성 및 고속 정착성을 양립할 수 있으므로, 원하는 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포를 실현할 수 있다는 것을 알았다. 또한, 고해상도를 실현할 수 있음을 알았다.

평균 입자 직경

토너에 대한 평균 입자 직경은 토너를 전자 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 이미지에서의 토너의 계산된 직경을 평균화함으로써 수 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포를 계산하기 위해 사용될 수 있다. 체적 평균 입자 직경 및 입자 직경 분포는 오리피스 (orifice), 광-산란 방법 또는 유사한 방법을 이용하는 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 오리피스를 이용하는 방법을 사용하는 경우에, 측정은 Coulter Electronics (영국) 에 의해 제조된 카운터 멀티사이저를 사용함으로써 수행될 수 있다.

피복 박막의 평균 두께

토너상에 피복된 박막의 평균 두께는 피복 이전의 토너의 평균 입자 두께 및 피복 이후의 토너의 평균 입자 두께로부터 산술적으로 계산될 수 있다. 또한, 계산은 에폭시 수지에 박막 피복 토너를 고정하고, 절단하고, 절단면을 전자 현미경으로 관찰함으로써 수행될 수 있다. 또한, 계산은 박막의 형성에 소비된 원료의 양과 토너의 평균 입자 직경으로부터의 산술적 계산에 의해 수행될 수 있다.

연화 온도

연화 온도 (℃) 는 일정 가압하에서 용융 압출법을 사용하여 계산될 수 있다. 이러한 방법에서, 소정량의 시료를 승온하면서, 시료는 일정 가압에서 노즐로부터 압출되고, 그것에 의해, 연화 온도는 소정량의 원료가 유출하거나 유출 속도가 소정값에 도달하는 온도 (유출 개시 온도) 로부터 결정된다. 또한, 연화 온도는 JIS K7234에 따른 환구 (ring and ball) 테스트에 의해 계산될 수 있다.

글라스 전이 온도

글라스 전이 온도 (Tg, ℃) 는 시차 주사 열량 측정법 또는 동적 점탄성 분석법에 의해 측정될 수 있다. 또한, 글라스 전이 온도 (Tg) 는 Fox 등에 따른 아래의 실험식에 따라 계산될 수 있다.

1/Tg = ∑(1/Tgi)

여기서, Tgi는 i번째 모노머를 중합함으로써 얻어지는 호모폴리머의 글라스 전이를 나타내고, ∑는 i의 총합을 취하는 것을 나타낸다.

접촉 융해를 이용한 융해 테스트

소정량의 토너가 슬라이드 글라스상에 위치되고, Shalman Hotplate Co., Ltd에 의해 제조된 핫플레이트 (제품명 : HHP401) 를 사용하여 소정 온도에서 1 분 동안 가열된다. Crecia Corporation에 의해 제조된 산업용 와이퍼 (등록 상표 : Kimwipe) 가 슬라이드 글라스로부터 비융해 토너를 와이프하기 위해 사용된다. 와이핑 이후에 슬라이드상에 잔존하는 토너의 양은 시각 관찰에 의해 판정되고, 특성을 사용하는 토너는 이하의 기준에 기초하여 평가된다.

A : 대부분의 토너가 슬라이드 글라스상에 잔존하고 대부분의 토너가 슬라이드 글라스에 융해되고;

B : 절반 이상의 토너가 슬라이드 글라스상에 잔존하고 절반 이상의 토너가 슬라이드 글라스에 융해되고,

C : 절반 이상의 토너가 와이프 오프되고, 절반 이상의 토너가 슬라이드에 융해되지 않고,

D : 대부분의 토너가 와이프 오프되고, 대부분의 토너가 융해되지 않는다.

또한, 접촉 융해를 이용한 상기 융해 테스트에서, "A"로서 평가되는 융해 특성에 대해 요구되는 최소 온도는 융해 온도 (℃) 로서 측정된다.

(비-접촉 응고를 사용한 응고 테스트)

시판중인 PPC 용지상에 소정량의 토너가 위치되고, 시판중인 크세논 플래시 램프를 사용하여 소정 램프 강도 (0 내지 10 레벨) 에서 광조사된다. 그 후, Nichian Co., Ltd에 의해 제조된 사무용 셀로테이프 (등록 상표) 가 PPC 용지상에 비응고 토너를 부착 및 제거하기 위해 페이스트되고 박리된다. 제거 후에, PPC 용지상에 잔존하는 토너의 양과 셀로테이프에 부착된 토너의 양은 시각 관찰에 의해 판정되고, 토너 응고 특성이 이하의 기준에 기초하여 평가된다.

A : 대부분의 토너가 PPC 용지상에 잔존하고, 대부분의 토너가 셀로테이프에 부착되지 않고, 대부분의 토너가 PPC 용지에 응고되고,

B : 절반 이상의 토너가 PPC 용지상에 잔존하고, 절반 이상의 토너가 셀로테이프에 부착되지 않고, 절반 이상의 토너가 PPC 용지에 응고되고,

C : 절반 이상의 토너가 PPC 용지상에 잔존하지 않고, 절반 이상의 토너가 셀로테이프에 부착되고, 절반 이상의 토너가 PPC 용지에 응고되지 않고,

D : 대부분의 토너가 PPC 용지상에 잔존하지 않고, 대부분의 토너가 셀로테이프에 부착되고, 대부분의 토너가 PPC 용지에 응고되지 않는다.

블록킹 테스트

얻어진 토너는 1 내지 1.5 cm의 두께의 층을 형성하기 위해 진동 및 탭-앤드-필 (tap-and-fill) 절차를 받는다. 층이 55 ℃에서 24 시간 동안 가열된 후, 토너의 블록킹성이 180 ㎛ 및 63 ㎛의 개구를 갖는 진동 시브 (seive) 를 통과하기 위해 토너의 블록킹성에 따라 평가된다. 구체적으로는, 180 ㎛ 시브를 통과하지 못하고 180 ㎛ 시브상에 잔존하는 가장 거친 토너의 질량 % (WC), 180 ㎛ 시브를 통과하지만 180 ㎛ 시브상에 잔존하는 63 ㎛ 시브를 통과하지 못하는 토너의 질량 % (WM), 및 63 ㎛를 통과하지만 임의의 시브상에 잔존하지 않는 가장 미세한 토너의 질량 % (WF) 가 평가된다.

이미지 형성 능력

0.1 질량 % 도데실벤젠술포네이트 나트륨 (Wako Chemical Co., Ltd에 의해 제조) 수용액의 40 질량부 및 Orient Chemical Industries Ltd.에 의해 제조된 토너 전하 제어제 (제품명 : BONTRON N-01, BONTRON P-51, BONTRON S-34, BONTRON E-84) 의 10 질량부가 측정되고, 글라스 비드 (직경 2mm) 의 100 질량부가 추가된다. 그렇게 형성된 혼합물은 리드가 장착된 용기에 투입한다. 혼합물은 Red Devil Equipment Co에 의해 제조된 Red Devil 5400 (제품명) 을 사용하여 2 시간 동안 접지된다. 그 후, 글라스 비드는 대전 제어제 분산 혼합물을 제조하기 위해 150-메시 시브를 사용하여 제거된다.

얻어진 대전 제어제 분산 혼합물은 전체 혼합물의 0.5 질량 % 이도록 토너 세정 공정의 종단에서 추가된다. 그 후, 세정 조작은 박막 피복 토너를 세정하기 위해 4 또는 5 회 반복된다. 그 후, 세정된 박막 피복 토너는 스테인레스 스틸 배트로 이송되고, 40 ℃로 설정된 Yamato Scientific Co., Ltd에 의해 제조된 송풍 건조 오븐 (제품명 : Fine Oven DH-42) 에서 10 시간 동안 건조된다.

얻어진 현상제가 시판중인 복사기 토너 카트리지로 채워진다. 베타 이미지가 형성되고 Macbeth Co., Ltd에 의해 제조된 측정기 (제품명 : TR 927, R 필터) 를 사용하여 이하의 기준에 따라 응고 특성이 평가된다.

A : 고품질의 이미지가 얻어진다.

B : 실제 사용에 견딜 수 있는 이미지가 얻어진다.

C : 실제 결함의 위험성을 갖는 이미지가 얻어진다.

실시예 2-1

요소계 수지 박막 피복 토너 2-1

요소계 수지로 이루어진 박막을 시판중인 융해 토너에 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 접착 수지는 에스테르이고 (글라스 전이 온도 : 45 ℃), 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 요소 1 몰 및 포름알데히드 2 몰을 암모니아의 존재하에서 75 ℃에서 축합하여 점성 시럽상태의 물질을 제공하였다. 이 물질을 진공 증발하고, 그것의 수지 성분을 60 질량 %로 조정하여 요소계 수지의 농축형 전구체를 얻었다.

다음으로, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 수용액 점도를 갖는 폴리아크릴산의 25 질량 % 수용액을 물에 분해하여 4.5의 pH 및 5 질량 %의 농도를 갖는 수성 매체를 제조하였다. 융해 토너의 100 질량부를 수성 매체의 300 질량부로 실온에서 분산하고, 전술한 요소계 수지의 농축된 전구체의 1.5 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 70 ℃로 20분 가열하고 2 시간 동안 수지화 반응을 행하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

수지화 반응이 종료되면, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물 (supernatant) 을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너는 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 따라서 단순한 분쇄 조작에 의해 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 요소계 박막 피복 토너 (2-1) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성된다는 것을 나타낸다.

실시예 2-2 및 2-3

요소계 수지 박막 피복 토너 2-2 및 2-3

요소계 수지 박막 피복 토너 (2-2 및 2-3) 는 평균 피복 두께가 0.1 ㎛ 및 0.6 ㎛ 이도록 이루어진다는 점을 제외하고는 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1) 와 유사한 방식으로 제조된다.

이렇게 얻어진 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3), 융해 토너의 표면에 대한 헥사메틸올멜라민 초기 중합체의 수지화에 의해 제조된 멜라민 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3), 및 표면 피복이 형성되지 않은 융해 토너에 대해 접촉 융해를 이용하는 융해 테스트를 행하여 융해 온도를 결정하였다. 그 결과를 테이블 1에 나타내었다.

테이블 1로부터 명백한 바와 같이, 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 는 표면 피복을 갖지 않은 플래시 융해 토너의 융해 온도와 동일하거나 거의 동일한 융해 온도를 갖고, 멜라민계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 보다 낮은 온도에서 융해할 수 있다.

또한, 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1, 2-2 및 2-3), 융해 토너의 표면상에 헥사메틸올멜라민 초기 중합체의 수지화에 의해 제조된 멜라민계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3), 및 표면 피복이 형성되지 않은 융해 토너에 대해 비접촉 융해를 이용한 정착 테스트를 수행하였다. 그 결과를 테이블 2에 나타내었다.

테이블 2로부터 명백한 바와 같이, 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 는 표면 피복을 갖지 않은 플래시 융해 토너의 응고 온도와 동일하거나 거의 동일한 응고 온도를 갖고, 멜라민계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 보다 낮은 온도에서 융해될 수 있다.

또한, 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1, 2-2 및 2-3), 융해 토너의 표면상에 헥사메틸올멜라민 초기 중합체의 수지화에 의해 제조된 멜라민계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3), 및 표면 피복이 형성되지 않은 융해 토너에 대해 블록킹 테스트를 수행하였다. 그 결과를 테이블 3에 나타내었다.

테이블 3으로부터 명백한 바와 같이, 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 의 블록킹 특성은 충분히 낮았다.

얻어진 이미지에 대한 평가된 결과를 모두 허용할 수 있는 이미지 형성 능력 테스트를 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1 내지 2-3) 에 대해 수행하였고, 즉, 융해가 적절하게 낮은 온도에서 수행될 수 있고, 융해를 위해 필요한 열 에너지가 얻어질 수 있고, 융해 시간이 단축될 수 있고, 에너지 보존 및 융해 공정의 고속화가 실현될 수 있었다.

(테이블 1) 접촉 융해를 이용한 융해 테스트의 결과

	가열 온도 (℃)							융해온도 (℃)
	80	90	100	110	120	130	140
요소계 수지 박막 피복 토너(2-1)	C	B	A	A	A	A	A	100
요소계 수지 박막 피복 토너(2-2)	C	C	B	A	A	A	A	110
요소계 수지 박막 피복 토너(2-3)	C	C	B	A	A	A	A	110
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-1)	D	D	D	C	B	A	A	130
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-2)	D	D	D	C	C	B	A	140
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-3)	D	D	D	D	D	C	C	150이상
융해토너	C	B	A	A	A	A	A	100

(테이블 2) 비접촉 융해를 이용한 융해 테스트의 결과

	램프 강도
	레벨 0(가장약함)	레벨 2	레벨 4	레벨 6	레벨 8	레벨 10(가장강함)
요소계 수지 박막 피복 토너(2-1)	C	A	A	A	A	A
요소계 수지 박막 피복 토너(2-2)	C	B	A	A	A	A
요소계 수지 박막 피복 토너(2-3)	C	C	B	A	A	A
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-1)	D	D	C	C	B	A
멜라민계 수지 박막 피복 토너 (2-2)	D	D	D	C	C	B
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-3)	D	D	D	D	D	C
융해 토너	B	A	A	A	A	A

(테이블 3) 블록킹 테스트의 결과

	WC (질량%)	WM(질량%)	WF(질량%)
요소계 수지 박막 피복 토너(2-1)	3.0	8.5	88.5
요소계 수지 박막 피복 토너(2-2)	6.4	3.2	90.4
요소계 수지 박막 피복 토너(2-3)	3.6	5.1	91.3
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-1)	3.4	7.8	88.8
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-2)	2.6	6.6	90.8
멜라민계 수지 박막 피복 토너(2-3)	1.8	3.0	95.2
융해 토너	100	0	0

실시예 2-4

요소계 수지 박막 피복 토너 2-4

시판중인 융해 토너에 요소계 수지로 이루어진 박막을 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이다.

먼저, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점도를 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 물에 용해하여 10 질량% 수성 매체를 제조하였다. 수성 매체의 300 질량부를 요소의 5 질량부와 혼합하고, 이 혼합물을 수산화 나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 융해 토너의 100 질량부를 실온에서 이 혼합물로 분산하고, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 더 혼합하였다. 이렇게 형성된 실온 혼합물을 60 ℃까지 20 분 이상 가열하고 2 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면이 요소계 수지로 피복하였다.

수지화 반응이 완료되면, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-4) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 요소계 박막 피복 토너 (2-4) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 박막이 형성된다는 것을 나타낸다.

융해 온도를 결정하기 위해 접촉 융해를 이용한 융해 테스트를 이렇게 얻어진 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-4) 에 대해 수행하였다. 융해 온도는 110 ℃이고, 이것에 의해, 융해가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 응고 테스트를 비접촉 응고에 의해 수행할 때, 응고가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 비접촉 융해를 이용하여 블록킹 테스트를 수행할 때, 블록킹이 충분히 억제될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 이미지 형성 능력 테스트를 수행하였고, 얻어진 이미지에 대한 평가된 결과는 모두 수용 가능하였고, 즉, 융해가 적절하게 낮은 온도에서 수행될 수 있었고, 융해를 위해 필요한 열 에너지가 얻어질 수 있었고, 융해 시간이 단축될 수 있었고, 에너지 보존 및 융해 공정의 고속화가 실현될 수 있었다.

실시예 2-5

요소계 수지 박막 피복 토너 2-5

요소계 수지로 이루어진 박막을 시판중인 융해 토너에 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이다.

먼저, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점도를 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 물에 용해하여 10 질량% 수성 매체를 제조하였다. 수성 매체의 300 질량부를 요소의 5 질량부 및 히드로퀴논의 0.5 질량부와 혼합하였고, 이 혼합물을 수산화 나트륨 수용액으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 융해 토너의 100 질량부를 실온에서 이 혼합물에 분산하였고, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 60 ℃까지 20 분 이상 가열하고 2 시간 동안 수지화 반응하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

수지화 반응을 완료한 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전하기, 및 윗물 제거의 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복한 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하였고, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 요소계 박막 피복 토너 (2-5) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-5) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성된다는 것을 나타낸다. 착색 등과 같은 결함은 관찰되지 않았다.

융해 온도를 결정하기 위해 얻어진 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-5) 에 대해 접촉 융해를 이용한 융해 테스트를 수행하였다. 융해 온도는 110 ℃이었고, 이것에 의해, 융해가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 응고 테스트를 비접촉 응고에 의해 수행할 때, 응고가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 블록킹 테스트를 비접촉 융해에 의해 수행할 때, 블록킹이 충분하게 억제될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 이미지 형성 능력 테스트를 수행하였고, 얻어진 이미지에 대한 평가된 결과는 모두 수용 가능하였고, 즉, 융해가 적절하게 낮은 온도에서 수행될 수 있었고, 융해를 위해 필요한 열 에너지가 얻어질 수 있었고, 융해 시간이 단축될 수 있었고, 에너지 보존 및 융해 공정의 고속화가 실현될 수 있었다.

실시예 2-6

요소계 수지 박막 피복 토너 2-6

퀴나크리돈계 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실산염을 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃로 가열하고 2,2'-아조비스 (2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하였다. 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너를 제조하기 위해 아크릴 모노머를 사용하여 시드 중합화를 수행하였다.

중합 토너를 실온까지 냉각하였고, 그것에 의해 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-1) 과 동일한 방식으로, 양호한 생산성을 갖고 모노머의 단리 (isolation) 가 없는 요소계 수지 박막 피복 토너 (2-6) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (2-6) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다.

융해 온도를 결정하기 위해 얻어진 요소계 수지 피복 박막 토너 (2-6) 에 대해 접촉 융해를 이용한 융해 테스트를 수행하였다. 융해 온도는 110 ℃이었고, 이것에 의해, 융해 온도가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 응고 테스트를 비접촉 응고에 의해 수행할 때, 응고가 충분하게 낮은 온도에서 수행될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 블록킹 테스트를 비접촉 융해에 의해 수행할 때, 블록킹이 충분하게 억제될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 이미지 형성 능력 테스트를 수행하였고, 얻어진 이미지에 대한 평가된 결과는 모두 수용 가능하였고, 즉, 융해가 적절하게 낮은 온도에서 수행될 수 있었고, 융해를 위해 필요한 열 에너지가 얻어질 수 있었고, 융해 시간이 단축될 수 있었고, 에너지 보존 및 융해 공정의 고속화가 실현될 수 있었다.

상기로부터, 항블록킹성 및 저온 융해가 토너 표면에서 요소계 수지의 농축형 전구체를 사용하여 토너를 융해하지 않고 수지화에 의해 형성되는 요소계 수지 표면 피복 토너를 사용함으로써 공존될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 항블록킹성 및 저온 응고가 적어도 하나의 요소 및 요소 유도체 및 적어도 하나의 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체를 포함하는 요소계 수지의 농축형 전구체를 사용하여 토너의 표면에서 융해하지 않고 수지화에 의해 형성된 요소계 수지 표면 피복 토너를 사용함으로써 공존될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

토너 형상 인자

전자 마이크로현미경을 사용하여 토너를 관찰하였고, 여기서, 얻어진 이미지를 진구도 (DSF), 평균 원형도 (SFR) 및 평균 표면 요철도 (SFC) 의 측정을 위해 토너의 투영도로서 분석하였다.

박막 피복 토너 3-1

시판중인 분쇄 융해 토너에 이하의 방식으로 멜라민계 수지로 이루어진 박막을 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점도를 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 물에 용해하여 4.5 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 수성 매체를 제조하였다. 전술한 융해 토너의 100 질량부를 수성 매체의 300 질량부에 실온에서 분산하고, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd에 의해 제조 ; 제품 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물은 55 ℃까지 20 분 이상 가열하고 1 시간 동안 수지화 반응하여, 융해 토너의 표면을 멜라민 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하였고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도를 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하였고 박막 피복 토너는 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전되었다. 윗물을 제거함으로써 박막 피복 토너를 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전하기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하였고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하였고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (3-1) 을 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (3-1) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다. 따라서, 토너 평균 입자 직경이 박막 피복으로부터 크게 변화하지 않았다는 것을 알 수 있었다. 박막 피복 이전의 토너 입자 직경 분포와 박막 피복 이후의 토너 입자 직경 분포의 측정은, 이들 입자 직경 분포 관계가 동일하다는 것을 나타내었고, 이것에 의해, 토너 입자 직경 분포 또한 박막 피복으로부터 크게 변화하지 않았다는 것을 알 수 있었다.

도 4(a) 는 박막 피복 이후이지만 가열 몰딩 이전의 토너의 전자 현미경사진을 도시한다. 도 4 (b) 는 가열 몰딩 이후의 토너의 전자 현미경사진을 도시한다. 이들 현미경사진으로부터, 토너의 형상이 가열 몰딩의 결과로서 구형으로 형성된다는 것을 명백하게 알 수 있었다.

또한, 이들 현미경사진으로부터, 토너가 개별적으로 피복되고 열경화성 수지로 이루어지는 박막이 토너 표면을 연속적으로 피복한다는 것을 알 수 있었다. 표면 피복이 연속적이다는 사실을 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않는다는 사실에 의해 확인하였다.

가열 몰딩 이전의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (眞球度) (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 68 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.7이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.4이다는 것을 나타낸다. 한편, 가열 몰딩 이후의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 87 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.2이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.1이다는 것을 나타낸다.

상기 결과로부터, 토너 형상이 가열 몰딩될 수 있고, 진구도가 충분하게 높고, 평균 원형도가 충분하게 높고 표면 요철도가 낮고, 표면이 열경화 수지로 피복되는 토너가, 열경화 수지로 주로 이루어지는 표면 피복을 토너의 표면상에 형성한 후, 열경화 수지가 파괴되지 않는 온도 범위 내의 열로 분말 토너를 융해함으로써 저가이고 충분한 생산성으로 간단하게 형성될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 박막 피복 토너 (3-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고 충분한 해상도를 갖는 이미지가 얻어진다는 것을 나타내고, 평가된 결과는 수용 가능하였다.

실시예 3-2

박막 피복 토너 3-2

요소계 수지로 이루어진 박막을 시판중인 분쇄 융해 토너상에 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 요소 1 몰 부와 포름알데히드 2 몰 부를 암모니아 존재하에서 75 ℃에서 축합하여 점성 시럽 물질을 얻었다. 이 물질을 진공 증발하고, 그것의 수지 성분을 60 질량%로 조정하여 요소계 수지의 농축된 전구체를 얻었다.

다음으로, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 물에 분해하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 수성 매체를 제조하였다. 전술한 융해 토너의 100 질량부를 수성 매체의 300 질량부에 실온에서 분산하고, 요소계 수지의 농축된 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 50 ℃까지 20 분 이상 가열하고 1 시간 동안 수지화 반응하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물은 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물은 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너는 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전된다. 박막 피복 토너는 윗물을 제거함으로써 회수된다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너를 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하였고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (3-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (3-2) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다. 따라서, 토너 평균 입자 직경이 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 박막 피복 이전의 토너 입자 직경 분포 및 박막 피복 이후의 토너 입자 직경 분포의 측정은, 이들의 입자 직경 분포 함수가 동일하다는 것을 나타내고, 그것에 의해, 토너 입자 직경 분포 또한 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다.

가열 몰딩 이전 및 이후의 전자 현미경사진으로부터, 토너 형상이 가열 몰딩의 결과로서 구형 형상으로 형성되었다는 것을 확인하였다.

이들 현미경 사진으로부터, 토너가 개별적으로 피복되고 열경화성 수지로 이루어진 박막이 토너 표면을 연속적으로 피복한다는 것을 또한 알 수 있었다. 표면 피복이 연속적이다는 사실은, 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실에 의해 확인하였다.

가열 몰딩 이전의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율은 68 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 는 1.7이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 는 1.4이다는 것을 나타낸다. 한편, 가열 몰딩 이후의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율은 87 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 는 1.2이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 는 1.1이다는 것을 나타낸다.

상기 결과로부터, 토너 형상이 가열 몰딩될 수 있고, 진구도가 충분하게 높고, 평균 원형도가 충분하게 높으며 표면 요철도가 낮은, 표면이 열경화성 수지에 의해 피복되는 토너가 주로 열경화성 수지로 이루어진 표면 피복을 토너의 표면상에 형성하고, 그 후, 열경화성 수지가 파괴되지 않는 온도 범위 내에서 가열하여 분말 토너를 융해함으로써 간단하게, 저가 및 충분한 생산성으로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 박막 피복 토너 (3-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고 충분한 해상도를 갖는 이미지가 얻어진다는 것을 나타내고, 평과 결과는 수용 가능하였다.

실시예 3-3

박막 피복 토너 3-3

요소계 수지로 이루어진 박막을 시판중인 분쇄 융해 토너에 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 물에 분해하여 10 질량% 수성 매체를 제조하였다. 수성 매체의 300 질량부를 요소의 5 질량부와 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 융해 토너의 100 질량부를 실온에서 이 혼합물에 분산하고 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 더 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 60 ℃까지 20 분 이상 가열하고 1 시간 동안 수지화 반응하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물은 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하였고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하였고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (3-3) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (3-3) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다. 따라서, 토너 평균 입자 직경이 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 박막 피복 이전의 토너 입자 직경 분포와 박막 피복 이후의 토너 입자 직경 분포의 측정은, 이들의 입자 직경 분포 함수가 동일하다는 것을 나타내고, 그것에 의해, 토너 입자 직경 분포 또한 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다.

가열 몰딩 이전 및 이후의 전자 현미경사진으로부터, 토너 형상이 가열 몰딩의 결과로서 구형 형상으로 형성되었다는 것을 확인하였다.

이들 현미경사진으로부터, 토너가 개별적으로 피복되고 열경화성 수지로 이루어진 박막이 토너 표면을 연속적으로 피복한다는 것을 또한 알 수 있었다. 표면 피복이 연속적이다는 사실은, 함유된 토너가 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실에 의해 확인되었다.

가열 몰딩 이전의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 68 질량%이고, 원형도 (SFR) 가 1.7이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.4이다는 것을 나타낸다. 한편, 가열 몰딩 이후의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 87 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.2이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.1이다는 것을 나타낸다.

상기 결과로부터, 토너 형상이 가열 몰딩될 수 있고, 진구도가 충분하게 높고, 평균 원형도가 충분하게 높으며, 표면 요철도가 낮은, 표면이 열경화성 수지에 의해 피복되는 토너가 열경화성 수지로 주로 이루어진 표면 피복을 토너의 표면상에 형성하고, 그 후, 열경화성 수지가 파괴되지 않는 온도 범위 내의 열로 분말 토너를 융해함으로써 간단하게, 저가 및 충분한 생산성으로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 박막 피복 토너 (3-3) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은, 토너가 충분한 반송성을 갖고 충분한 해상도를 갖는 이미지가 얻어진다는 것을 나타내고, 평가 결과는 수용 가능하였다.

실시예 3-4

박막 피복 토너 3-4

요소계 수지로 이루어진 박막을 시판중인 분쇄 융해 토너에 이하의 방식으로 피복하였다. 이용된 융해 토너의 체적 평균 입자 직경은 8 ㎛이고, 그것의 연화 온도는 80 ℃이고, 결착 수지는 에스테르 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 이고 색 재료는 카본 블랙이었다.

먼저, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액은 물에 분해하여 10 질량% 수성 매체를 제조하였다. 수성 매체의 300 질량부를 요소의 5 질량부 및 히드로퀴논의 0.5 질량부와 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 융해 토너의 100 질량부를 실온에서 이 혼합물에 분산하고, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 더 혼합하였다. 이렇게 형성된 실온 혼합물을 60 ℃까지 20 분 이상 가열하고 1 시간 동안 수지화 반응하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃ 까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물은 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작은 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (3-4) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (3-4) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다. 따라서, 토너 평균 입자 직경이 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 박막 피복 이전의 토너 입자 직경 분포와 박막 피복 이후의 토너 입자 직경 분포의 측정은, 이들 입자 직경 분포 함수가 동일하다는 것을 나타내고, 그것에 의해, 토너 입자 직경 분포 또한 박막 피복으로부터 크게 변화되지 않았다는 것을 알 수 있었다.

가열 몰딩 이전 및 이후의 전자 현미경사진으로부터, 토너가 가열 몰딩의 결과로서 구형 형상으로 형성되었다는 것을 확인하였다.

이들 현미경사진으로부터, 토너가 개별적으로 피복되고 열경화성 수지로 이루어진 박막이 토너 표면을 연속적으로 피복한다는 것을 또한 알 수 있었다. 표면 피복이 연속적이다는 사실은, 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실에 의해 확인되었다.

가열 몰딩 이전의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 68 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.7이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.4이다는 것을 나타낸다. 한편, 가열 몰딩 이후의 토너의 형상 인자의 측정은, 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 87 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.2이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.1이다는 것을 나타낸다.

상기 결과로부터, 토너 형상이 가열 몰딩될 수 있고, 진구도가 충분하게 높고, 평균 원형도가 충분하게 높으며 표면 요철도가 낮은, 표면이 열경화성 수지로 피복되는 토너가, 주로 열경화성 수지로 이루어진 표면 피복을 토너의 표면상에 형성하고, 그 후, 열경화성 수지가 파괴되지 않는 온도 범위내에서 열로 분말 토너를 융해함으로써 간단히, 저가 및 충분한 생산성으로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

또한, 박막 피복 토너 (3-4) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고 충분한 해상도를 갖는 이미지가 얻어진다는 것은 나타내고, 평가 결과는 수용 가능하였다.

실시예 3-5

박막 피복 토너 3-5

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하였고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하였다. 아크릴 모노머를 사용하여 시드 중합화를 수행하여 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너를 제조하였다.

중합 토너를 실온까지 냉각하고, 그것에 의해, 박막 피복 토너 (3-2) 와 동일한 방식으로, 양호한 생산성을 갖고 중합 토너의 분리가 없는 박막 피복 토너 (3-5) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (3-5) 는 8.05 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 이것은 0.03 ㎛의 평균 두께를 갖는 얇은 박막이 형성되었다는 것을 나타낸다.

전자 현미경사진으로부터, 토너 형상이 가열 몰딩의 결과로서 구형 형상으로 형성되고 토너가 개별적으로 피복되고 열경화성 수지로 이루어진 박막이 토너 표면을 연속적으로 피복한다는 것을 확인하였다. 표면 피복이 연속적이다는 사실은, 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실에 의해 확인하였다.

박막 토너 (3-5) 의 형상 인자의 측정은 0.85 이상의 진구도 (DSF) 를 갖는 토너가 전체적으로 점유하는 비율이 87 질량%이고, 평균 원형도 (SFR) 가 1.2이고, 평균 표면 요철도 (SFC) 가 1.1이다는 것을 나타낸다.

또한, 박막 피복 토너 (3-5) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고 충분한 해상도를 갖는 이미지가 얻어진다는 것을 나타내고, 평가 결과는 수용 가능하였다.

상기 결과로부터, 토너 형상이 가열 몰딩될 수 있고, 진구도가 충분하게 높고, 평균 원형도가 충분하게 높으며 표면 요철도가 낮은, 표면이 열경화성 수지로 피복되는 토너가, 주로 열경화성 수지로 이루어진 표면 피복을 토너의 표면상에 형성하고, 그 후, 열경화성 수지가 파괴되지 않는 온도 범위내에서 열로 분말 토너를 융해함으로써 간단히, 저가 및 충분한 생산성으로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이로부터, 충분한 반송성을 갖는 토너, 및 충분한 해상도를 갖는 이미지가 실현될 수 있다는 것을 알 수 있었다.

실시예 4-1

박막 피복 토너 4-1-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 더 혼합하였다. 그 후, 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55 ℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물은 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작은 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서, 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-1-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-1-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-1-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-1-2

박막 피복 토너 4-1-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 더 혼합하였다. 그 후, 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55 ℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-1-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-1-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-1-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

요소계 수지의 농축 전구체의 제조

먼저, 요소 1 몰과 포름알데히드 2 몰은 암모니아의 존재하에 75 ℃에서 축합하여 점성 시럽 물질을 얻었다. 이 물질은 진공 증발하여, 그것의 수지 성분은 60 질량%로 조정하여 요소계 수지의 농축 전구체를 얻었다.

실시예 4-2-1

박막 피복 토너 4-2-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 더 혼합하였다. 그 후, 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-2-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-2-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-2-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-2-2

박막 피복 토너 4-2-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 더 혼합하였다. 그 후, 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55 ℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-2-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-2-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-2-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-3-1

박막 피복 토너 4-3-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하여 혼합물을 수성 수산화나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하여, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-3-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-3-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-3-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-3-2

박막 피복 토너 4-3-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 1차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하여 혼합물을 수성 수산화나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하여, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-3-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-3-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-3-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-4-1

박막 피복 토너 4-4-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd에 의해 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-4-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-4-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-4-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-4-2

박막 피복 토너 4-4-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하고, 그 후, 분산물을 80 ℃까지 가열하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd에 의해 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-4-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-4-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-4-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-4-3

박막 피복 토너 4-4-3

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd에 의해 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-4-3) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-4-3) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-4-3) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-4-4

박막 피복 토너 4-4-4

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 4.5의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 헥사메틸올멜라민 초기 중합체 (Showa Highpolymer Co., Ltd에 의해 제조; 제품명 : Miruben 607) 의 8.2 질량부를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 멜라민계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-4-4) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-4-4) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-4-4) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-4-5 내지 4-4-8

박막 피복 토너 4-4-5 내지 4-4-8

중합 토너 2차 입자의 제조 동안 알코올 대신에 염화칼륨의 5 질량부가 첨가된다는 점을 제외하고는, 박막 피복 토너 (4-4-5 내지 4-4-8) 는 박막 피복 토너 (4-4-4 내지 4-4-4) 와 동일한 방식으로 각각 제조된다. 또한, 얻어진 토너에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트가 수행되고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

요소계 수지의 농축 전구체의 제조

먼저, 1 몰의 요소와 2 몰의 포름알데히드를 암모니아의 존재하에서 75 ℃에서 축합하여 점성 시럽 물질을 제조하였다. 이 물질을 진공 증발하고, 그것의 수지 성분을 60 질량%로 조정하여 요소계 수지의 농축 전구체를 얻었다.

실시예 4-5-1

박막 피복 토너 4-5-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-5-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-5-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-5-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-5-2

박막 피복 토너 4-5-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-5-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-5-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-5-2) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-5-3

박막 피복 토너 4-5-3

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물은 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-5-3) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-5-3) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-5-3) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-5-4

박막 피복 토너 4-5-4

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하고, 그 후 분산물을 80 ℃까지 가열하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 3.6의 pH 및 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소계 수지의 농축 전구체의 1.5 질량부 (건조된) 를 실온에서 혼합하였다. 그렇게 형성된 실온 혼합물을 55℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-5-4) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-5-4) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-5-4) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-5-5 내지 4-5-8

박막 피복 토너 4-5-5 내지 4-5-8

중합 토너 2차 입자의 제조 동안 알코올 대신에 염화칼륨의 5 질량부가 첨가된다는 점을 제외하고는, 박막 피복 토너 (4-5-5 내지 4-5-8) 를 박막 피복 토너 (4-5-1 내지 4-5-4) 와 동일한 방식으로 각각 제조하였다. 또한, 얻어진 토너에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-6-1

박막 피복 토너 4-6-1

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화 나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하고, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-6-1) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-6-1) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-6-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-6-2

박막 피복 토너 4-6-2

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화 나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하고, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 3 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-6-2) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-6-2) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-6-1) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-6-3

박막 피복 토너 4-6-3

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화 나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하고, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-6-3) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-6-3) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-6-3) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-6-4

박막 피복 토너 4-6-4

퀴나크리돈 안료 및 알루미늄 디-tert-부틸 살리실레이트를 스티렌 모노머의 100 질량부 및 n-부틸아크릴레이트 모노머의 20 질량부에 혼합하였다. 5 시간 동안 분산한 이후에, 혼합물을 60 ℃까지 가열하고 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 의 2.3 질량부를 거기에 첨가하여 중합화하여, 0.7 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖는 중합 토너 1차 입자 (글라스 전이 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

15 mL의 부틸 알코올 및 3 mL의 펜틸 알코올의 혼합물을 중합 토너 1차 입자의 100 mL 분산물에 스터링하면서 첨가하였다. 스터링하면서, 30 mL의 이소프로필 알코올을 더 첨가하고, 그 후, 분산물을 80 ℃까지 가열하여 중합 토너 2차 입자 (글라스 온도 : 45 ℃) 를 제조하였다.

그 후, 첨가된 알코올을 제거하고, 25 ℃에서 8,000 mPaㆍs의 용액 점성을 갖는 폴리아크릴산의 25 질량% 수용액을 중합 토너 2차 입자의 얻어진 분산물의 300 질량부에 첨가하여 5 질량%의 농도를 갖는 용액을 제조하였다. 이 용액에, 요소의 5 질량부를 혼합하고, 혼합물을 수성 수산화 나트륨으로 조정하여 3.2의 pH를 얻었다. 이 용액에, 포르말린의 12.5 질량부를 실온에서 혼합하고, 그렇게 형성된 혼합물을 60℃까지 20 분 이상 승온하고 1 시간 동안 수지화 반응을 하여, 융해 토너의 표면을 요소계 수지로 피복하였다.

그 후, 혼합물을 70 ℃까지 가열하고 스터링하에서 2 시간 동안 상기 온도에서 유지하였다.

그 후, 혼합물을 실온까지 냉각하고 박막 피복 토너를 4,000 rpm에서 10 분 동안 원심에 의해 침전하였다. 박막 피복 토너를 윗물을 제거함으로써 회수하였다. 침전된 토너는 양호하였다.

물에서의 재 현탁, 원심 침전시키기 및 윗물을 제거하는 조작을 회수된 박막 피복 토너에 대해 4 회 반복하고, 그 후, 박막 피복 토너를 세정하고 폴리아크릴산을 제거하였다. 세정된 토너는 양호하였다.

그 후, 박막 피복 토너를 40 ℃에서 가열 건조하고, 여기서 결착 또는 유사한 문제점은 발생하지 않았고, 단순한 분쇄 조작에 의해 박막 피복 토너 (4-6-4) 를 얻었다.

측정시에, 얻어진 박막 피복 토너 (4-6-4) 는 8 ㎛의 체적 평균 입자 직경을 갖고, 박막의 평균 두께는 0.03 ㎛이었다. 함유된 토너가 토너 가열 몰딩 공정 동안 누설되지 않았다는 사실로 표면 피복이 연속적이다는 것을 확인하였다.

또한, 박막 피복 토너 (4-6-4) 에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

실시예 4-6-5 내지 4-6-8

박막 피복 토너 4-6-5 내지 4-6-8

중합 토너 2차 입자의 제조 동안 알코올 대신에 염화칼륨의 5 질량부가 첨가된다는 점을 제외하고는, 박막 피복 토너 (4-6-5 내지 4-6-8) 를 박막 피복 토너 (4-6-1 내지 4-6-4) 와 동일한 방식으로 각각 제조하였다. 또한, 얻어진 토너에 대해 이미지 형성 능력에 대한 테스트를 수행하였고, 이것은 토너가 충분한 반송성을 갖고, 응고가 저온에서 충분하게 수행될 수 있고, 높은 품질의 이미지가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다. 응고는 100 ℃에서도 가능하다.

상기로부터, 중합 토너 및 중합체 결착 토너의 표면상에 열경화성 수지를 피복함으로써 낮은 블록킹 특성 및 저온 융해가 중합 토너 및 중합 결착 토너와 공존할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

특히, 중합 토너 및 중합 결착 토너의 표면상에 열경화성 수지를 피복함으로써 낮은 블록킹 특성 및 저온 융해가 중합 토너 및 중합 결착 토너와 공존할 수 있어서, 연화 온도를 실질적으로 상승시키지 않고 충분한 항블록킹성을 실현할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

따라서, 낮은 연화 온도 및 낮은 블록킹 특성을 갖는 표면 피복 중합 토너 및 표면 피복 중합 결착 토너를 이용함으로써 융해를 충분하게 낮은 온도에서 달성할 수 있어서, 융해를 위해 요구되는 열 에너지를 낮출 수 있고 융해 시간을 단축시킬 수가 있어서, 융해 공정 동안 에너지 절약 및 고속화를 실현할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

산업상 이용 가능성

열경화성 수지로 낮은 용융점 분말 토너의 표면을 피복하는 것은 분말 토너의 충분한 항블록킹 특성을 실현하면서, 분말 토너의 연화 온도의 증가를 피할 수 있어서 저온에서 토너 융해를 실현할 수 있다. 이것은 특히, 열경화성 수지로서 요소계 수지를 사용하거나 분말 토너로서 중합 토너를 이용할 때 효과적이다. 이러한 표면-피복 분말 토너, 즉, 낮은 연화 온도 및 낮은 블록킹 특성을 갖는 분말 토너의 사용은 저온에서 토너 융해의 실현 및 열 에너지 및 융해를 위해 필요한 시간의 감소를 가능하게 한다. 따라서, 에너지 절약 및 고속 융해 공정을 실현할 수 있다.

Claims (13)

1. 40 내지 150 ℃ 범위의 연화 온도를 갖고, 그 표면이 열경화성 수지를 포함하는 박막에 의해 실질적으로 연속하여 피복되는 분말 토너인, 박막 피복 토너.
2. 제 1 항에 있어서,

   융해 온도가 145 ℃ 이하인, 박막 피복 토너.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열경화성 수지는 요소계 수지 또는 멜라민계 수지인, 박막 피복 토너.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 요소계 수지는 상기 분말 토너의 융해를 피하면서, 요소계 수지의 농축 전구체를 상기 분말 토너의 표면상에 수지화함으로써 형성되는, 박막 피복 토너.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 요소계 수지는 상기 분말 토너의 융해를 피하면서, 요소 및 요소 유도체 중의 적어도 하나와 포름알데히드 및 포름알데히드 유도체 중의 적어도 하나를 포함하는 요소계 수지 전구체 혼합물을 상기 분말 토너의 표면상에 수지화함으로써 형성되는, 박막 피복 토너.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 박막의 평균 막 두께는 0.005 내지 1 ㎛인, 박막 피복 토너.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 분말 토너는 중합 토너인, 박막 피복 토너.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 중합 토너는 중합 토너 1차 입자의 응집에 의해 형성된 중합 토너 2차 입자인, 박막 피복 토너.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   공식 DSF = m/M (Ⅰ) 에 의해 정의되는 진구도 (DSF) 는 0.85 이상이고,

   상기 m은 상기 토너의 투영상의 최소 직경을 나타내고 상기 M은 동일한 투영상의 최대 직경을 나타내는, 박막 피복 토너.
10. 분산제가 용해되어 있는 수계 매체에 고체 상태의 분말 토너를 분산하는 단계;

    분산물에 열경화성 수지의 모노머 또는 초기 중합체를 혼합하는 단계; 및

    상기 분말 토너의 융해를 피하면서 원료를 수지화하고, 상기 열경화성 수지를 포함하는 박막을 사용하여 상기 분말 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는, 박막 피복 토너 제조 방법.
11. 결착 수지에 대한 원료로서 결착 수지 모노머를 포함하는 토너 원료를 유화-중합하여 분말 토너의 분산물을 제조하는 단계;

    열경화성 수지에 대한 원료로서 상기 열경화성 수지의 모노머 또는 상기 열경화성 수지의 초기 중합체를 상기 분말 토너의 분산물에 혼합하는 단계; 및

    상기 분말 토너의 융해를 피하면서 상기 열경화성 수지의 모너머 또는 상기 열경화성 수지의 초기 중합체를 수지화하고, 상기 열경화성 수지를 포함하는 박막을 사용하여 상기 분말 토너의 표면을 피복하는 단계를 포함하는, 박막 피복 토너 제조 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 분말 토너를 응집하는 단계를 더 포함하는, 박막 피복 토너 제조 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 박막의 열 파괴를 초래하지 않는 온도 범위에서 상기 분말 토너를 가열하여 상기 분말 토너를 융해하는 단계를 더 포함하는, 박막 피복 토너 제조 방법.