KR100553198B1 - Non-magnetic monocomponent positive toner composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비자성 일성분계 토너 조성물에 관한 것으로, 특히 바인더 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자에 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 유기물 미분말, 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 소수성 실리카, 및 평균입경이 0.05 내지 1.0 ㎛이고 산화주석 함량이 10 내지 80 중량%인 산화금속 미분말을 외첨함으로써 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 비자성 일성분 현상방식에서 토너의 공급이 원활하고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않으며, 동시에 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 비자성 일성분계 토너 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a nonmagnetic one-component toner composition, in particular, an organic fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 4.0 µm and a specific surface area of 10 to 100 m 2 / g for toner base particles including a binder resin, a colorant, and a charge control agent. Toner is supplied smoothly in a nonmagnetic one-component developing method in which a developing roller and a photoreceptor are contacted by externally adding a hydrophobic silica and a fine metal oxide powder having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and a tin oxide content of 10 to 80 wt%, and PCR. In addition to less contamination and deterioration of image quality, the uniform formation of the toner layer on the developing roller does not cause fusion to the braid of the developing roller, and at the same time, it is possible to improve the low temperature residue phenomenon in which residual toner periodically appears in the non-image area under the low temperature environment. A nonmagnetic one-component toner composition can be obtained.
비자성 일성분계 토너, 유기물 미분말, 소수성 실리카, 산화금속 미분말, 저온 잔사현상Nonmagnetic one-component toner, organic fine powder, hydrophobic silica, fine metal oxide powder, low temperature residue
Description
본 발명은 비자성 일성분계 토너 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 비자성 일성분 현상방식에서 토너의 공급이 원활하고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않으며, 동시에 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 비자성 일성분계 토너 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a nonmagnetic one-component toner composition, and more particularly, a toner is smoothly supplied in the nonmagnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other. Although the toner layer is uniformly formed on the rollers, the fusion does not occur in the braid of the developing roller, and at the same time, the present invention relates to a nonmagnetic one-component toner composition that can improve low-temperature residues in which residual toner periodically appears in non-images under low temperature environments. .
일반적으로 전자사진의 건식 현상법 중 일성분 현상방식은 현상기의 소형화 및 저가격화를 달성할 수 있고, 유지 보수도 간편한 잇점이 있으며, 특히 비자성 토너를 이용하는 방식은 컬러 인쇄가 가능하다는 장점이 있다. 이 때문에 최근에는 비자성 일성분 현상방식을 이용한 복사기 및 프린터가 보급되고 있으며, 인쇄 속도도 현저하게 향상되고 있다.In general, the one-component developing method of the dry developing method of the electrophotographic can achieve the miniaturization and low-cost development of the developer, easy maintenance, and in particular, the method using a non-magnetic toner has the advantage that color printing is possible. . Therefore, in recent years, copiers and printers using a nonmagnetic one-component developing method have become widespread, and printing speed has been remarkably improved.
비자성 일성분 현상방식을 이용한 복사기 및 프린터의 보급이 확대되면서 복사기 및 프린터의 사용환경이 다양화되고, 이에 따라 다양한 현상방식으로 인하여 여러 가지 화상오염이 발생하게 된다는 문제점이 있다.As the spread of copiers and printers using the nonmagnetic one-component development method is expanded, the use environment of the copiers and printers is diversified, and accordingly, various image contaminations occur due to various development methods.
일반적으로 비자성 일성분 현상방식은 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 방식을 주로 택하고 있으며, 감광체에서 종이로 전사되지 않고 감광체 표면에 잔류하는 토너 또는 잔류물을 제거하는 클리닝 공정을 거치게 된다. In general, the non-magnetic one-component development method mainly adopts a method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other, and undergo a cleaning process to remove toner or residues remaining on the surface of the photoconductor without transferring from the photoconductor to paper.
상기 클리닝 공정시 클리닝 블레이드 또는 모피 브러시는 클리닝 부재의 점탄성 성질을 이용한다. 따라서, 저온환경에서 클리닝 부재가 견고해지고, 감광체 상에 잔류하는 토너를 클리닝할 경우 토너와의 접촉으로 클리닝 부재가 쉽게 마모되어 클리닝 불량으로 인한 화상오염, 특히 비화상부 오염이 발생하기 쉽다. 또한 화상 형성 프로세스에서의 토너 입자가 잠상 감광체의 표면에 직접 접촉하기 때문에 토너 구성 성분에 의하여 감광체 특성이 열화되기 쉽다는 문제점이 있다. 이에 따라, 클리닝 공정을 제거한 비자성 일성분 현상방식이 제안되고 있다. In the cleaning process, the cleaning blade or the fur brush uses the viscoelastic properties of the cleaning member. Therefore, the cleaning member is hardened in a low temperature environment, and when cleaning the toner remaining on the photoconductor, the cleaning member is easily worn out by contact with the toner, so that image contamination, in particular, non-image contamination, is caused due to poor cleaning. In addition, there is a problem in that the toner particles in the image forming process are in direct contact with the surface of the latent image photosensitive member, so that the photosensitive member characteristics are easily degraded by the toner component. Accordingly, a nonmagnetic one-component development method has been proposed that eliminates the cleaning process.
또한, 비자성 일성분 현상방식은 고온환경에서 금속, 수지 등으로 만들어진 블레이드에 압력을 가하여 현상 롤러를 눌러주므로써 현상 롤러 위에 형성되는 토너에 압력이 가해진다. 때문에, 장기간 여러 번 반복하여 사용할 경우 현상 롤러와 블레이드에 토너가 융착되기 쉽고, 이러한 융착으로 인하여 현상 롤러 위의 토너층 두께와 대전량이 불균일하게 되어 화상농도가 불균일해지며, 화상에 포그 현상과 농도 얼룩짐 등이 발생된다는 문제점이 있다.In addition, in the nonmagnetic one-component developing method, pressure is applied to a blade made of metal, resin, or the like in a high temperature environment to press the developing roller, thereby applying pressure to the toner formed on the developing roller. Therefore, when used repeatedly for a long time, the toner is easily fused to the developing roller and the blade, and the fusion causes the toner layer thickness and the charging amount on the developing roller to be uneven, resulting in an uneven image density. There is a problem that staining occurs.
상기와 같은 토너 융착을 방지하기 위한 방법으로는 토너 모입자에 포함되는 바인더수지의 유리전이온도(Tg)를 높이거나, 바인더 수지의 분자량을 크게 하는 방법이 종래 실시되어 왔다. 그러나 상기 방법은 토너의 정착성이 악화될 뿐만 아니 라, 정착 화상의 평활성을 얻을 수 없으며, 화상이 불균일해진다는 문제점이 있다. 또한, 토너 모입자에 비표면적의 크기가 다른 두 종류의 소수성 실리카와 산화금속 미분말을 동시에 외첨하는 방법이 있다. 상기 방법은 고온환경에서는 현상 롤러상에 토너 융착을 방지한다는 잇점이 있으나, 저온환경에서 특히 클리닝 공정을 제거한 비자성 일성분 현상방식에서는 감광체 표면 위의 잔류하는 토너의 제거가 불가능하여 잔류된 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 일으키는 문제점이 있다. As a method for preventing the toner fusion as described above, a method of increasing the glass transition temperature (Tg) of the binder resin contained in the toner base particles or increasing the molecular weight of the binder resin has been conventionally performed. However, the method not only deteriorates the fixability of the toner, but also prevents the smoothness of the fixed image, resulting in an uneven image. In addition, there is a method of simultaneously adding two kinds of hydrophobic silica and fine metal oxide powder having different specific surface areas to toner base particles. The above method has the advantage of preventing toner fusion on the developing roller in a high temperature environment. However, in the nonmagnetic one-component developing method in which the cleaning process is eliminated in a low temperature environment, the remaining toner is impossible because the toner remaining on the photoreceptor surface cannot be removed. There is a problem that causes low-temperature residues that periodically appear on non-images.
따라서, 현상 롤러와 감광체가 접촉하며, 클리닝 공정이 제거된 비자성 일성분 현상방식에서 환경변화에 따른 현상장치의 변형에 강하며, 동시에 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 비자성 일성분계 토너 조성물에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.Therefore, in the non-magnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other, the non-magnetic one-component toner composition which is resistant to deformation of the developing apparatus according to the environmental change and at the same time improves the low temperature residue phenomenon. More research is needed.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 비자성 일성분 현상방식에서 토너의 공급이 원활하고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않으며, 동시에 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 비자성 일성분계 토너 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a smooth supply of toner in a nonmagnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other. It is an object of the present invention to provide a non-magnetic one-component toner composition which can improve the low-temperature residue phenomenon in which residual toner periodically appears in a non-image under low temperature environment even though the layer is uniformly formed. do.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비자성 일성분계 토너 조성물에 있 어서,In order to achieve the above object, the present invention is a non-magnetic one-component toner composition,
a)ⅰ) 바인더 수지 75 내지 98 중량%;a) iii) 75 to 98% by weight of binder resin;
ⅱ) 착색제 1 내지 20 중량%; 및 Ii) 1 to 20% by weight of a colorant; And
ⅲ) 대전제어제 1 내지 5 중량% Iii) 1 to 5% by weight of charge control agent
를 포함하는 토너 모입자 100 중량부; 100 parts by weight of toner base particles comprising;
b) 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 유기물 미분말 0.05 내지 1.0 중량b) 0.05 to 1.0 weight of the organic fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 4.0 ㎛
부; part;
c) 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 소수성 실리카 0.5 내지 2.5 중량c) 0.5 to 2.5 weight of hydrophobic silica having a specific surface area of 10 to 100 m 2 / g
부; 및 part; And
d) 평균입경이 0.05 내지 1.0 ㎛이고 산화주석 함량이 10 내지 80 중d) average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and tin oxide content of 10 to 80
량%인 산화금속 미분말 0.3 내지 2.5 중량부 0.3 to 2.5 parts by weight of fine metal oxide powder
를 포함하는 비자성 일성분계 토너 조성물을 제공한다.It provides a nonmagnetic one-component toner composition comprising a.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 현상 롤러와 감광체가 접촉하며, 클리닝 공정이 제거된 비자성 일성분 현상방식에서 환경변화에 따른 현상장치의 변형에 강하며, 동시에 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 비자성 일성분계 토너 조성물에 대하여 연구하던 중, 바인더 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자의 표면에 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 유기물 미분말, 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 소수성 실리카, 및 평균입경이 0.05 내지 1.0 ㎛이고 산화주석 함량이 10 내지 80 중량%인 산화금속 미분말을 외첨하여 비자성 일성분계 토너를 제조한 결과, 토너의 공급이 원활하 고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않으며, 동시에 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have a non-magnetic one-component toner composition which is resistant to deformation of the developing apparatus due to environmental changes in the non-magnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other, and at the same time improve the low temperature residue. During the study, the organic fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 4.0 µm, the hydrophobic silica having a specific surface area of 10 to 100 m 2 / g, and the average particle diameter on the surface of the toner base particles including the binder resin, the colorant, and the charge control agent. The non-magnetic one-component toner was prepared by externally adding a fine powder of metal oxide having a thickness of 0.05 to 1.0 μm and a tin oxide content of 10 to 80% by weight, toner supply was smooth, and contamination of PCR and image quality was low. Although the toner layer is uniformly formed on the developing roller, no fusion occurs in the braid of the developing roller, and at the same time, residual toner is ignited under low temperature environment. Confirmed that this can improve the low-temperature residue periodic phenomenon that appears as a unit, thereby completing the present invention based on this.
본 발명의 비자성 일성분계 토너 조성물은 바인더 수지, 착색제, 및 대전제어제를 포함하는 토너 모입자 100 중량부에 외첨제로 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 유기물 미분말 0.05 내지 1.0 중량부, 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 소수성 실리카 0.5 내지 2.5 중량부, 및 평균입경이 0.05 내지 1.0 ㎛이고 산화주석 함량이 10 내지 80 중량%인 산화금속 미분말 0.3 내지 2.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the nonmagnetic one-component toner composition of the present invention, the organic fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 4.0 µm is 0.05 to 1.0 parts by weight, and the specific surface area is 10 parts by weight of the toner base particles including the binder resin, the colorant, and the charge control agent. 0.5 to 2.5 parts by weight of hydrophobic silica having an amount of from 100 m 2 / g, and 0.3 to 2.5 parts by weight of fine metal oxide powder having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm and a tin oxide content of 10 to 80% by weight.
본 발명에 사용되는 상기 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 유기물 미분말은 클리닝 공정이 없는 비자성 일성분 현상방식에서 저온 잔사현상의 문제점을 개선하는 작용을 한다.The organic fine powder having an average particle diameter of 0.1 to 4.0 μm used in the present invention serves to improve the problem of low temperature residue in a nonmagnetic one-component development without a cleaning process.
상기 유기물 미분말은 플루오르네이티드 중합체 미분말, 스타이렌-아크릴릭산 공중합체 미분말, 폴리에틸렌 미분말, 아크릴레이트 중합체 미분말, 또는 이들의 공중합체 미분말 등을 사용할 수 있다.The organic fine powder may be a fluorinated polymer fine powder, a styrene-acrylic acid copolymer fine powder, a polyethylene fine powder, an acrylate polymer fine powder, a copolymer fine powder thereof, or the like.
상기 유기물 미분말은 평균입경이 0.1 내지 4.0 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.15 내지 3.5 ㎛인 것이다. 상기 비표면적이 0.1 ㎛ 미만일 경우에는 토너 모입자 표면에 유기물 미분말이 불충분하게 존재하여 고온환경하에서 토너 융착이 발생한다는 문제점이 있으며, 4.0 ㎛을 초과할 경우에는 유기물 미분말이 토너 모입자 표면에서의 분리가 되고, 토너 입자의 정착불량이 발생한다는 문제점이 있다.The fine organic powder is preferably an average particle diameter of 0.1 to 4.0 ㎛, more preferably 0.15 to 3.5 ㎛. If the specific surface area is less than 0.1 μm, there is a problem in that the toner fusion occurs due to insufficient presence of organic fine powder on the surface of the toner base particles. If the specific surface area exceeds 4.0 μm, the organic fine powder is separated from the surface of the toner base particles. There is a problem that the fixing failure of the toner particles occurs.
상기 유기물 미분말은 토너 모입자 총 100 중량부에 대하여 0.05 내지 1.0 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.8 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.05 중량부 미만일 경우에는 토너 모입자 표면에 유기물 미분말 층의 형성이 불충분하여 저온 잔사현상이 발생하며, 1.0 중량부를 초과할 경우에는 유기물 미분말이 토너 모입자 표면에서의 분리가 발생하여 화상 오염 및 솔리드 화상에서 흰 점이 발생한다는 문제점이 있다.The organic fine powder is preferably included in an amount of 0.05 to 1.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 0.8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base particles. If the content is less than 0.05 part by weight, the formation of an organic fine powder layer on the surface of the toner base particles is insufficient, resulting in low temperature residue. If the content is more than 1.0 part by weight, the organic fine powder is separated from the surface of the toner base particles, resulting in burns. There is a problem that white spots occur in contamination and solid images.
본 발명에 사용되는 상기 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 소수성 실리카는 비자성 일성분 토너 모입자의 유동성 및 대전능력을 향상시키는 작용을 한다.The hydrophobic silica having a specific surface area of 10 to 100 m 2 / g used in the present invention serves to improve the fluidity and charging ability of the nonmagnetic monocomponent toner base particles.
상기 소수성 실리카는 비표면적이 10 내지 100 ㎡/g인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 80 ㎡/g인 것이다. 상기 비표면적이 10 ㎡/g 미만일 경우에는 토너 모입자에 대한 유동성 부여 효과가 부족하며, 현상 롤러 표면에 토너층을 균일하게 형성하지 못하여 솔리드(solid) 화상이 불균일해진다는 문제점이 있으며, 100 ㎡/g을 초과할 경우에는 고온환경하에서 현상 롤러 표면에 토너 융착이 발생하기 쉬우며, 저온 잔사현상이 발생한다는 문제점이 있다.The hydrophobic silica preferably has a specific surface area of 10 to 100 m 2 / g, more preferably 20 to 80 m 2 / g. If the specific surface area is less than 10 m 2 / g, the effect of imparting fluidity to the toner base particles is insufficient, there is a problem that the solid image is uneven because the toner layer is not formed uniformly on the surface of the developing roller, and 100 m 2 When / g is exceeded, toner fusion tends to occur on the surface of the developing roller under high temperature, and low temperature residues occur.
상기 소수성 실리카는 토너 모입자 총 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 토너 모입자에 대한 유동성 부여 효과가 부족하고, 고온환경하에서 토너 융착이 발생한다는 문제점이 있으며, 2.5 중량부를 초과할 경우에는 토너 모입자의 대전균일성이 저하되어 솔리드 화상의 불균일, 비화상부 오염 등이 발생하는 문제점이 있다.The hydrophobic silica is preferably included in 0.5 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner base particles in total. If the content is less than 0.5 parts by weight, the effect of imparting fluidity to the toner base particles is insufficient, and toner fusion occurs in a high temperature environment. If it exceeds 2.5 parts by weight, the charge uniformity of the toner base particles is deteriorated. There is a problem that non-uniformity of the solid image, non-image contamination, and the like occur.
본 발명에 사용되는 상기 산화금속 미분말은 평균입경이 0.05 내지 1.0 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.75 ㎛인 것이다. 상기 평균입경이 0.05 ㎛ 미만이거나, 1.0 ㎛를 초과할 경우에는 유동성 및 PCR 오염에 의한 화상 불균일의 개선 효과를 저하시킨다는 문제점이 있다.The fine metal oxide powder used in the present invention preferably has an average particle diameter of 0.05 to 1.0 탆, more preferably 0.1 to 0.75 탆. If the average particle diameter is less than 0.05 μm or more than 1.0 μm, there is a problem in that the effect of improving image nonuniformity due to fluidity and PCR contamination is reduced.
상기 산화금속 미분말은 산화주석을 10 내지 80 중량%로 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 70 중량%로 포함하는 것이다. 상기 산화주석 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 PCR의 오염을 제거하는 효과가 저하되어 화상오염을 야기시킬 수 있으며, 80 중량%를 초과할 경우에는 마찰 대전값이 저하되어 화상 불균일이 발생한다는 문제점이 있다.The fine metal oxide powder is preferably contained in 10 to 80% by weight of tin oxide, more preferably 15 to 70% by weight. When the tin oxide content is less than 10% by weight, the effect of removing the contamination of PCR may be reduced, which may cause burn contamination, and when the amount exceeds 80% by weight, the triboelectric charge value is lowered, resulting in image unevenness. have.
상기 산화금속 미분말은 이산화 티탄, 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화마그네슘, 산화세륨, 산화철, 또는 산화동 등을 사용할 수 있다.The fine metal oxide powder may be titanium dioxide, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, copper oxide, or the like.
상기 산화금속 미분말은 토너 모입자 총 100 중량부에 대해 0.3 내지 2.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.3 중량부 미만일 경우에는 PCR 오염에 의한 화상 불균일이 발생하며, 2.5 중량부를 초과할 경우에는 정착성 불량이 발생한다는 문제점이 있다.The fine metal oxide powder is preferably included in an amount of 0.3 to 2.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base particles in total. If the content is less than 0.3 parts by weight, image unevenness occurs due to PCR contamination, and if it exceeds 2.5 parts by weight, there is a problem in that fixability is generated.
상기와 같은 성분이 외첨되는 본 발명의 토너 모입자는 바인더 수지, 착색제, 및 대전제하제를 포함하며, 이 외에 필요에 따라 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.The toner base particles of the present invention, to which the above components are externally added, include a binder resin, a colorant, and a charging agent, and may further include an additive as necessary.
본 발명에 사용되는 상기 바인더 수지는 종래 공지인 것들을 사용할 수 있다. 그 예로는 폴리에스테르 수지, 스티렌계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌 수지, 스티렌 초산 비닐 수지, 또는 이들의 혼합물 등이 있다. As the binder resin used in the present invention, conventionally known ones can be used. Examples thereof include polyester resins, styrene resins, acrylic resins, styrene acrylic resins, epoxy resins, polyamide resins, polyethylene resins, styrene vinyl acetate resins, and mixtures thereof.
상기 바인더 수지는 토너 모입자에 75 내지 98 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 75 중량% 미만일 경우에는 착색제의 분산이 용이하지 않아 화상이 불균일해진다는 문제점이 있으며, 98 중량%를 초과할 경우에는 착색제 또는 대전제어제의 함량이 부족하여 화상형상이 되지 않는다는 문제점이 있다.The binder resin is preferably contained in 75 to 98% by weight of the toner base particles. If the content is less than 75% by weight, there is a problem that the image is uneven because the colorant is not easily dispersed. If the content is more than 98% by weight, the content of the colorant or the charge control agent is insufficient so that the image is not formed. .
본 발명에 사용되는 상기 착색제는 카본 블랙, 아닐린블루, 카코오일, 크롬 옐로우, 울트라마린부루, 듀폰오일 레드, 키놀린 옐로우, 메틸렌부루크로라이드, 프탈로시아닌 블루, 마라가이트그린옥사레이트, 램프 블랙, 또는 로즈벤갈 등을 사용할 수 있다. The colorants used in the present invention may be carbon black, aniline blue, coco oil, chrome yellow, ultramarine powder, Dupont oil red, chinoline yellow, methylene blue fluoride, phthalocyanine blue, marguerite green oxalate, lamp black, or Rose Bengal etc. can be used.
상기 착색제는 충분한 농도의 가시상을 형성하기 위하여 충분한 비율로 포함되어야 하며, 바람직하게는 토너 모입자에 1 내지 20 중량%로 포함하는 것이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 화상은 형성되나 화상농도가 저하된다는 문제점이 있으며, 20 중량%를 초과할 경우에는 정착이 불량한 화상이 출력된다는 문제점이 있다.The colorant should be included in a sufficient ratio to form a visible image of a sufficient concentration, preferably contained in 1 to 20% by weight in the toner base particles, more preferably contained in 5 to 10% by weight. If the content is less than 1% by weight, the image is formed but there is a problem that the image concentration is lowered. If the content is more than 20% by weight, there is a problem that an image with poor fixing is output.
본 발명에 사용되는 상기 대전제어제는 함금속아조염료, 살리틸산 화합물, 니그로신염료, 또는 제4급암모늄염 등을 사용할 수 있다. The charge control agent used in the present invention may be used metal azo dyes, salicylic acid compounds, nigrosine dyes, quaternary ammonium salts and the like.
상기 대전제어제는 토너 모입자에 1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하 다. 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 토너 입자의 대전이 균일하지 못하여 불균일한 화상을 형성한다는 문제점이 있으며, 5 중량%를 초과할 경우에는 정착이 불량한 화상이 출력된다는 문제점이 있다.The charge control agent is preferably contained in 1 to 5% by weight in the toner base particles. If the content is less than 1% by weight, there is a problem in that the charging of the toner particles is not uniform, thereby forming an uneven image. If the content is more than 5% by weight, an image with poor fixing is output.
상기 첨가제는 전하 조정제, 정착 보조제, 연마제, 유동성 부여제, 케이킹 방지제, 또는 이형제 등을 사용할 수 있다.As the additive, a charge adjusting agent, a fixing aid, an abrasive, a fluidity imparting agent, an anti-caking agent, a release agent, or the like can be used.
상기 연마제는 산화세륨 또는 탄화규소를 사용할 수 있으며, 상기 유동성 부여제로는 실리콘 오일, 각종 변성 실리콘 오일, 또는 실레인 커플링제 등의 표면처리제로 표면 처리된 이산화티타늄 또는 산화알미늄을 사용할 수 있다. 또한 상기 이형제는 열 롤러 정착시의 이형성을 좋게 하는 작용을 하며, 그 예로는 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 또는 카나우바왁스 등이 있다.The abrasive may be cerium oxide or silicon carbide, and as the fluidity imparting agent, titanium dioxide or aluminum oxide surface-treated with a surface treatment agent such as silicone oil, various modified silicone oils, or a silane coupling agent may be used. In addition, the release agent serves to improve the releasability during heat roller fixing, and examples thereof include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, or carnauba wax.
상기와 같은 성분을 포함하는 토너 모입자의 평균입경은 5 내지 12 ㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the average particle diameter of the toner base particles including the above components is 5 to 12 m.
이와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 비자성 일성분계 토너 조성물은 부전하상 현상용으로 사용될 수 있다.The nonmagnetic one-component toner composition of the present invention composed of such a component can be used for negatively charged image development.
본 발명에 따른 비자성 일성분계 토너는 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 비자성 일성분 현상방식에서 토너의 공급이 원활하고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.In the nonmagnetic one-component toner according to the present invention, the toner is smoothly supplied in the nonmagnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other, PCR contamination and image quality deterioration are reduced, and the toner layer is uniformly formed on the developing roller. Although formed, there is an effect that the fusion does not occur in the braid of the developing roller. In addition, there is an excellent effect of improving the low-temperature residue phenomenon in which residual toner periodically appears in the non-image portion in a low temperature environment.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예]EXAMPLE
실시예 1Example 1
(토너 모입자의 제조)(Production of Toner Base Particles)
바인더 수지로 폴리에스테르 수지 분말 89 중량부, 착색제로 카본 블랙 분말 7 중량부, 대전 제어제로 금속아조염 2 중량부, 및 이형제로 저분자량 폴리프로필렌 2 중량부를 헨쉘 믹서를 이용하여 균일하게 혼합하고, 압출기를 이용하여 용융 혼련하였다. 이를 시트상으로 연신시키고 냉각한 후, 햄머 믹서에 의해 수 ㎜의 크기로 조 분쇄하고, 젯트 밀로 미분쇄한 다음, 분급기로 분급하여 평균입경이 9.2 ㎛의 토너 모입자를 제조하였다.89 parts by weight of polyester resin powder as binder resin, 7 parts by weight of carbon black powder as colorant, 2 parts by weight of metal azo salt as charge control agent, and 2 parts by weight of low molecular weight polypropylene as release agent, using a Henschel mixer, Melt kneading was carried out using an extruder. It was stretched into sheets and cooled, then coarsely pulverized to a size of several millimeters with a hammer mixer, finely ground with a jet mill, and classified by a classifier to prepare toner base particles having an average particle diameter of 9.2 탆.
(비자성 일성분계 토너 조성물 제조)(Manufacture of nonmagnetic one-component toner composition)
상기 제조한 토너 모입자 100 중량부에 대하여 유기물 미분말로 평균입경이 3.5 ㎛인 플루오르네이티드 중합체 미분말 0.05 중량부, 소수성 실리카로 비표면적이 40 ㎡/g인 소수성 실리카 1 중량부, 및 산화금속 미분말로 평균입경이 0.05 ㎛이고 산화주석의 함량이 45 중량%인 산화티탄 1 중량부를 헨셀 믹서를 사용하여 5 분 동안 교반, 혼합하여 토너 모체의 표면에 코팅하여 비자성 일성분계 토너를 제조하였다.0.05 parts by weight of fluorinated polymer fine powder having an average particle diameter of 3.5 μm with respect to 100 parts by weight of the prepared toner base particles, 1 part by weight of hydrophobic silica having a specific surface area of 40 m 2 / g by hydrophobic silica, and fine metal oxide powder 1 part by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 0.05 μm and a tin oxide content of 45 wt% was stirred and mixed for 5 minutes using a Henschel mixer to coat a surface of the toner base material to prepare a nonmagnetic monocomponent toner.
실시예 2~15, 및 비교예 1~13Examples 2-15, and Comparative Examples 1-13
상기 실시예 1에서 하기 표 1, 및 표 2에 나타낸 바와 같이 유기물 미분말, 소수성 실리카, 및 산화금속 미분말을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.As in Example 1, Table 1 and Table 2, except that the organic fine powder, hydrophobic silica, and metal oxide fine powder was used in the same manner as in Example 1.
실험예 1Experimental Example 1
상기 실시예 1 내지 15, 및 비교예 1 내지 13에서 제조한 비자성 일성분계 토너 조성물을 시판되는 접촉식, 비자성 일성분계 현상 방식의 프린터(ML5300, ( 주)삼성전자)를 사용하여 저온 저습(5 ℃, 20 %RH) 및 상온 상습(20 ℃, 55 %RH)의 환경하에서 5,000 매까지 프린트하고, 저온 잔사현상, 토너 융착, 화상 불균일, 및 정착특성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Low temperature and low humidity using a commercially available contact type, nonmagnetic one-component developing method printer (ML5300, Samsung Electronics Co., Ltd.) using the nonmagnetic one-component toner compositions prepared in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 13. (5 ° C., 20% RH) and printing up to 5,000 sheets in an environment of normal temperature and humidity (20 ° C., 55% RH) and measuring low temperature residue, toner fusion, image unevenness, and fixing characteristics, and the results are shown in the following table. 3 is shown.
상기 3을 통하여, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 15의 비자성 일성분 토너 조성물이 비교예 1 내지 13과 비교하여 저온 잔사, 토너 융착, 화상 불균일, 및 정착특성이 우수함을 확인할 수 있었다.Through the above 3, it was confirmed that the nonmagnetic one-component toner compositions of Examples 1 to 15 according to the present invention had excellent low-temperature residue, toner fusion, image unevenness, and fixing characteristics as compared with Comparative Examples 1 to 13.
본 발명에 따른 비자성 일성분계 토너는 현상 롤러와 감광체가 접촉하는 비자성 일성분 현상방식에서 토너의 공급이 원활하고, PCR의 오염 및 화질 열화가 적을 뿐만 아니라, 현상 롤러 위에 토너층이 균일하게 형성되면서도 현상 롤러의 브레이드에 융착이 발생하지 않는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 저온 환경하에서 잔류 토너가 비화상부에 주기적으로 나타나는 저온 잔사현상을 개선할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. In the nonmagnetic one-component toner according to the present invention, the toner is smoothly supplied in the nonmagnetic one-component developing method in which the developing roller and the photoconductor are in contact with each other, PCR contamination and image quality deterioration are reduced, and the toner layer is uniformly formed on the developing roller. Although formed, there is an effect that the fusion does not occur in the braid of the developing roller. In addition, there is an excellent effect of improving the low-temperature residue phenomenon in which residual toner periodically appears in the non-image portion in a low temperature environment.
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