KR0172311B1 - Dry toner - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식토너에 관한 것으로, 스티렌-아크릴레이트 결착제 수지, 폴리프로필렌왁스, 내첨제, 착색제, 전하조절제 및 후처리제로 구성된 토너에 있어서, 내첨제로 옥타데칸 이미드를 결착제 수지 100중량부당 0.5∼5.0중량부, 후처리제로 옥타데칸 이미드 및 실리카를 토너분말 100중량부당 0.01∼0.3중량부 및 0.1∼0.5중량부의 비율로 첨가함유시켜 화상의 질을 높이고 전사효율을 극대화시킨 건식토너에 관한 것이다.The present invention relates to a dry toner, wherein in a toner composed of styrene-acrylate binder resin, polypropylene wax, internal additive, colorant, charge control agent and post-treatment agent, octadecane imide is used as internal additive per 100 parts by weight of binder resin. 0.5 to 5.0 parts by weight, octadecane imide and silica are added as a post-treatment agent at a ratio of 0.01 to 0.3 parts by weight and 0.1 to 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of the toner powder to improve dry image quality and maximize transfer efficiency. It is about.

Description

건식토너Dry toner

본 발명은 건식토너에 관한 것으로, 특히 2성분계 현상방식에 있어 토너와 캐리어와의 마찰에 의한 하전의 상승을 방지하고, 내습성을 높이고, 유동성을 향상시켜 화상의 질을 높이고, 전사효율을 극대화한 건식토너에 관한 것이다.The present invention relates to a dry toner, and in particular, in a two-component developing method, an increase in charge caused by friction between a toner and a carrier is prevented, moisture resistance is improved, fluidity is improved, image quality is improved, and transfer efficiency is maximized. It is about a dry toner.

일반적으로 전자사진 프로세스는 광도전현상을 이용하여 감광체위에 정전잠상을 형성하고, 토너를 정전력으로 정전잠상에 부착하여 가시상을 얻는 프로세스이다. 전자사진 프로세스는 6단계의 복잡한 프로세스로서 그 구성은 대전, 노광, 현상, 전사, 정착 및 청소부로 구성되는 바, 대전부는 코로나방전을 이용하여 감광체표면을 균일하게 대전시키고 발광광원을 이용하여 화상부의 대전전하를 제거하여 정전잠상을 형성하며, 현상기에서는 정전잠상과 반대극성(정전현상법) 혹은 정전잠상과 동일극성(반전현상법)으로 마찰 대전된 토너를 현상 바이어스전위와 정전잠상과의 관계를 이용하여 감광체상에 정전잠상을 가시화한 화상을 얻으며, 정전잠상위에 형성된 토너상은 전사기로 이동되고 용지면의 코로나 대전기를 이용하여 토너와 반대극성의 전하를 유도하여 그 정전기력에 의하여 용지로 전사되며, 용지에 전사된 화상은 정착기로 이동되어 열과 압력에 의해 용지에 영구 정착된다. 한편, 감광체상의 잔류토너는 청소기의 브레이드에 의해 제거되며, 감광체상의 잔류전위는 제전기의 램프에 의해 광제전된다.In general, an electrophotographic process is a process of forming an electrostatic latent image on a photosensitive member using a photoconductive phenomenon and attaching toner to the electrostatic latent image with electrostatic force to obtain a visible image. The electrophotographic process is a complicated six-step process consisting of charging, exposing, developing, transferring, fixing, and cleaning. The charging unit uniformly charges the surface of the photoconductor using corona discharge and uses the light emission source to The electrostatic latent image is formed by removing the charged charges, and in the developing device, the toner that is frictionally charged with the opposite polarity (electrostatic phenomenon) or the same polarity as the electrostatic latent image (reverse phenomenon) is used to develop the relationship between the developing bias potential and the electrostatic latent image. Image is obtained by visualizing the latent electrostatic image on the photosensitive member, and the toner image formed on the latent electrostatic image is transferred to the transfer machine and induces opposite polarity charge with the toner using a corona charger on the paper surface, and is transferred to the paper by the electrostatic force. The image transferred to the sheet is moved to the fixing unit and is permanently fixed to the sheet by heat and pressure. On the other hand, the residual toner on the photoconductor is removed by the braid of the cleaner, and the residual potential on the photoconductor is photostatically charged by the lamp of the static eliminator.

상술한 전자사진 프로세스 6단계중 현상부에 있어서, 토너의 대전은 2성분계 현상방식에 있어 토너와 캐리어와의 마찰에 의해 하전이 발생하는바, 이렇게 발생한 토너의 마찰 대전량은 토너 개개의 입자가 일정한 값을 가져야 감광체상에 가시화한 화상을 얻을 수 있는데, 지금까지는 복사매수가 증가함에 따라 현상부내에서 마찰 대전이 상승하는 것은 물론 토너 개개 입자의 대전량이 서로 다른 값을 나타내어 대전의 안정성에 문제가 있고 감광체상에 토너의 부착이 문제가 되며, 또한 감광체에 부착된 토너도 대전값의 폭이 너무커 잔류토너가 많이 발생하여 전사효율이 좋지않은 단점이 있었다.In the above-described developing part of the sixth step of the electrophotographic process, the charging of the toner is caused by the friction between the toner and the carrier in the two-component developing method. It is necessary to have a constant value to obtain an image visualized on the photoconductor. Until now, as the number of copies increases, the triboelectric charge increases in the developing part, and the charge amount of the individual toner particles shows different values, which causes problems in charging stability. In addition, the adhesion of the toner to the photoconductor becomes a problem, and the toner attached to the photoconductor also has a disadvantage in that the transfer efficiency is not good because a large amount of charge is generated due to the large width of the charge value.

또한, 종래의 토너는 습도의 변화에 민감한 반응을 보여 토너가 응결되어 유동성이 떨어지는 단점이 있었다.In addition, the conventional toner has a disadvantage in that the toner is condensed and the fluidity is poor due to the reaction sensitive to the change in humidity.

그 결과 현상의 질이 좋지않음은 물론 화상의 질이 자꾸 떨어지는 문제점이 있었다.As a result, the quality of the phenomenon was not good as well as the quality of the image kept falling.

따라서, 본 발명의 목적은 이같은 종래의 문제점을 해결하여 화상의 질을 높이고 전사효율을 극대화시킨 신규한 건식토너를 제공하는데 있다. 즉, 본 발명은 토너의 기본 구성성분인 결착제수지, 왁스, 착색제, 전하조절제에 내첨제로써 옥타데칸 이미드를 첨가하고 후처리제로 옥타데칸 이미드와 실리카를 함께 첨가 사용하는 것을 특징으로한 화상의 질을 높이고 전사 효율을 극대화시킨 개량된 건식토너를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel dry toner that solves such a conventional problem and improves image quality and maximizes transfer efficiency. That is, the present invention is characterized by adding octadecane imide as an internal additive to the binder resin, wax, colorant, and charge control agent which are the basic constituents of the toner, and octadecane imide and silica as a post-treatment agent. It is to provide an improved dry toner that improves image quality and maximizes transfer efficiency.

이하 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 결착제 수지인 스티렌-아크릴레이트 수지 100중량부에 폴리프로필렌왁스 0.5∼5중량부, 내첨제로 옥타데칸 이미드 0.5∼5중량부, 통상의 착색제 5∼15중량부 및 전하조절제 0.5∼2중량부를 헨셀믹서로 균일 혼합한 다음, 니더 등으로 용융혼련시키고, 이 용융물을 강제냉각하여, 기계적으로 먼저 0.2∼1.0미리의 크기로 조분쇄한 후, 초음속 제트밀을 사용해 약 10 미크론의 크기로 분쇄한 다음 분급기를 통하여 5∼20미크론의 크기를 선별하여 토너분말을 제조한 후, 상기 토너분말 100중량부당 실리카 0.1∼0.5중량부와 옥타데칸 이미드 0.01∼0.3중량부의 후처리제를 사용하여 헨셀믹서로 표면처리하므로써 본 발명의 건식토너를 수득하는데, 특히 본 발명 건식토너의 토너 조성에 있어 정착용 수지결착제 100중량부당 내첨제로 옥타데칸 이미드를 0.5∼5중량부의 비율로 첨가하고, 후처리제로 토너분말 100중량부당 옥타데칸 이미드를 0.01∼0.3중량부 및 실리카를 0.1∼0.5중량부의 비율로 표면처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 건식토너이다.The present invention is 0.5 to 5 parts by weight of polypropylene wax to 100 parts by weight of styrene-acrylate resin, a binder resin, 0.5 to 5 parts by weight of octadecane imide as an internal additive, 5 to 15 parts by weight of conventional colorants and 0.5 to 5 charge control agents. 2 parts by weight are uniformly mixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a kneader, etc., and the melt is forcedly cooled and mechanically pulverized to a size of 0.2 to 1.0 mm, and then about 10 microns in size using a supersonic jet mill. Toner powder was prepared by sorting the size of 5-20 microns through a classifier and then using 0.1 to 0.5 parts by weight of silica and 0.01 to 0.3 parts by weight of octadecane imide per 100 parts by weight of the toner powder. Surface treatment with a Henschel mixer yields the dry toner of the invention, in particular 0.5 to 5 octadecane imide as an internal additive per 100 parts by weight of the fixing resin binder in the toner composition of the dry toner of the invention. It is a dry toner which is added by the ratio of a weight part and surface-treated with 0.01-0.3 weight part of octadecane imide per 100 weight part of toner powder, and 0.1-0.5 weight part of silica with a post-treatment agent.

상기 정착용 결착제 수지로는 여러 가지의 열가소성 내지 열경화성 수지를 사용할 수 있는 바, 예로써, 스티렌 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 비닐계 수지, 에스테르계 수지 및 에폭시 수지등이 단독 또는 2종류 이상의 공중합체로 사용가능하며, 특히 이들 수지중에서 바람직한 것은 스티렌-아크릴계 공중합체 수지이다.As the binder resin for fixing, various thermoplastic or thermosetting resins can be used, for example, styrene resins, acrylic resins, olefin resins, vinyl resins, ester resins, epoxy resins, or the like, alone or in combination of two or more. It can be used as a copolymer, and among these resins, styrene-acrylic copolymer resin is particularly preferable.

전술한 바와 같이 본 발명에 있어서, 토너조성은 정착용 수지결착제 100중량부당 옥타데칸 이미드 0.5∼5중량부의 비율로 존재하는 것이 바람직한 바, 만약 0.5중량부 보다 적을 경우 안정한 대전량을 얻는데 영향이 있고 5중량부 보다 많으면 정착성이 저하하는 경향이 있다.As described above, in the present invention, the toner composition is preferably present at a ratio of 0.5 to 5 parts by weight of octadecane imide per 100 parts by weight of the fixing resin binder, and if less than 0.5 parts by weight, it is influenced to obtain a stable charge amount. If there exists more than 5 weight part, there exists a tendency for fixability to fall.

또한, 본 발명에 있어서 후처리시 토너조성은 후처리전 토너분말 100중량부당 옥타데칸 이미드 0.01∼0.3중량부와 실리카 0.1∼0.5중량부의 비율로 하는것이 바람직한 바, 상기 옥타데칸 아미드가 0.01중량부 보다 적으면 내습성 및 토너의 응결로 유동성이 저하되고, 0.3중량부 보다 많으면 정착성을 저하시키며, 또한 상기 실리카가 0.1중량부 보다 적을 경우 유동성이 아주 저하되고, 0.5중량부 보다 많을 경우 대전량이 저하하는 경향이 있다.In the present invention, the toner composition during the post-treatment is preferably in the ratio of 0.01 to 0.3 parts by weight of octadecane imide and 0.1 to 0.5 parts by weight of silica per 100 parts by weight of the toner powder before the post-treatment. If the amount is less than the part, the fluidity is lowered due to moisture resistance and condensation of the toner, and if the amount is more than 0.3 part by weight, the fixability is reduced. The amount tends to decrease.

본 발명에서 내첨제로 옥타데칸 이미드를 사용하고 후처리제로 옥타데칸 이미드와 실리카를 함께 사용하는 것은 다음과 같은 기술적 배경 때문이다.In the present invention, octadecane imide is used as an internal additive and octadecane imide and silica are used as a post-treatment agent because of the following technical background.

즉, 표면처리에 있어 일반적으로 토너표면에 후처리제로 실리카를 사용해 표면처리한 것을 보면 토너입자 표면뿐만 아니라 표면처리제 개개 입자가 토너입자 표면에 붙지않고 개개로 존재하는 것이 많았으며, 이와 같이 토너표면에 부착되지 않은 후처리제로 인하여 토너전체의 유동성은 향상되나 토너자체의 내습성에는 크게 영향을 미칠수 없을 뿐만 아니라, 특히 이 미분말이 먼지로 작용해 감광체의 수명을 저하시키고 역극성으로 적용하여 토너의 전사율을 저하시켰던 바, 이에 본 발명은 옥타데칸 이미드를 내첨시킨 동시에 실리카와 함께 상기 옥타데칸 이미드를 표면처리제로도 사용하므로서 온,습도의 변화에도 토너가 응결되는 것을 방지할 수 있고, 유동성은 물론 대전의 안정성에도 크게 기여해 역극성을 줄여 화상의 질을 높이고, 전사효율을 향상시킬 수 있었다.That is, in surface treatment, in general, surface treatment using silica as a post-treatment agent on the surface of the toner showed that not only the surface of the toner particles but also individual particles of the surface treatment agent existed separately without sticking to the surface of the toner particles. The post-treatment agent that is not attached to the toner improves the fluidity of the toner as a whole, but it does not significantly affect the moisture resistance of the toner itself. In particular, the fine powder acts as a dust, reducing the life of the photoconductor and applying it to reverse polarity. As the present invention reduced the transfer rate of the present invention, the octadecane imide was intercalated and the octadecane imide was also used as a surface treatment agent together with silica, thereby preventing condensation of the toner under changes in temperature and humidity. It also contributes to the stability of charging as well as to fluidity, reducing reverse polarity and improving image quality. The could be improved.

본 발명에 사용된 옥타데칸 이미드는 결착제수지뿐만 아니라 토너조성물과도 상용성이 뛰어난 특성이 있어 상기한 효과를 얻을수 있고, 또한 그 구조가 CH₃(CH₂)₁₆CONH₂로 되어있어 물이나 알코올 등의 거의 대부분의 용매에 불용이고, 독성 또한 내포되어 있지않아 화학적으로도 안정한 것이다.The octadecane imide used in the present invention has excellent compatibility with not only the binder resin but also the toner composition, so that the above-described effect can be obtained, and the structure is made of CH ₃ (CH ₂ ) ₁₆ CONH ₂ . It is insoluble in almost all solvents such as alcohols, and it is chemically stable because it does not contain toxicity.

이와같이 본 발명의 토너는 내습성이 향상되고 이로인해 토너의 유동성이 증가되며 또한 안정된 전기특성을 갖게되어 화상의 질을 높이고 전사효율을 향상시키는 바, 이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.As described above, the toner of the present invention improves moisture resistance, thereby increasing fluidity of the toner, and has stable electrical characteristics, thereby improving image quality and improving transfer efficiency. As follows.

[실시예 1]Example 1

다음의 조성물을 헨셀믹서로 균일하게 예비혼합한후, 니더로 용융 혼련하여 강제냉각시킨후, 기계적 분쇄기로 0.2∼1.0미리의 크기로 조분쇄한 다음, 이 조분쇄물을 초음속 제트밀로 약 10미크론의 크기로 미분쇄하여 분급기로 5∼20미크론의 크기를 선별해 토너를 얻는다. 이렇게 얻은 토너를 토너 100중량부당 옥타데칸 이미드 0.05중량부와 소수성 실리카 R-972(독일 대구사) 0.2중량부를 첨가하고 헨셀믹서로 표면처리하여 건식토너를 제조하였다.The following composition was uniformly premixed with a Henschel mixer, melt kneaded with a kneader and forcedly cooled, then coarsely pulverized to a size of 0.2 to 1.0 mm with a mechanical grinder, and then the coarsely pulverized material was about 10 microns with a supersonic jet mill. The toner is pulverized to a size of 5 to 20 microns using a classifier to obtain a toner. The toner thus obtained was added 0.05 part by weight of octadecane imide and 0.2 part by weight of hydrophobic silica R-972 (Daegu, Germany) per 100 parts by weight of toner, and surface-treated with a Henschel mixer to prepare a dry toner.

결착제 수지(폴리스티렌-아크릴레이트 수지 100중량부Binder resin (100 parts by weight of polystyrene-acrylate resin)

Mw=110,000, Mw/Mn=12, Tg=60℃)Mw = 110,000, Mw / Mn = 12, Tg = 60 ° C.)

저분자량 왁스 (330P, 산요카세이) 2중량부Low molecular weight wax (330P, Sanyokasei) 2 parts by weight

옥타데칸 이미드 2중량부Octadecanimide 2 parts by weight

카본블랙 (Pintex 150T 데구사(독일)) 7중량부Carbon Black (Pintex 150T Degussa, Germany) 7 parts by weight

전하조절제 (TRH. 호도가야(일)) 1.5증량부Charge modifier (TRH. Hodogaya (Sun)) 1.5 parts by weight

[실시예 2]Example 2

내첨시 옥타데칸 이미드를 4중량부의 비율로 첨가하는 것 외는 실시예 1과 동일한 조성과 동일한 제조방법으로 제조하였다.Except for the addition of octadecane imide in the proportion of 4 parts by weight at the time of internal preparation, it was prepared by the same composition and production method as in Example 1.

[실시예 3]Example 3

표면처리시 옥타데칸 이미드를 0.2증량부의 비율로 첨가하여 사용하는 것 외는 실시예 1과 동일한 조성과 동일한 제조방법으로 제조하였다.The octadecane imide was added in an amount of 0.2 parts by weight at the time of surface treatment to prepare the same composition as in Example 1.

[비교예 1]Comparative Example 1

내첨시는 옥타데칸 이미드를 사용하지 않고 표면처리시는 실시예 1과 동일한 조성과 동일한 제조방법으로 제조하였다.When internally extruding, octadecane imide was not used, and the surface was prepared by the same composition and the same method as in Example 1 during surface treatment.

[비교예 2]Comparative Example 2

표면처리시 옥타데칸 이미드를 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 조성과 동일한 제조방법으로 제조하였다.Except not using octadecane imide during the surface treatment was prepared in the same composition and the same preparation method as in Example 1.

[비교예 3]Comparative Example 3

내첨시와 표면처리시 옥타데칸 이미드를 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 조성과 동일한 제조방법으로 제조하였다.The same composition and preparation method as in Example 1 were conducted except that no octadecane imide was used during internalization and surface treatment.

상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 건식토너는 그 성능을 평가하기 위하여 토너의 물성 즉, 대전량, 내습성, 유동성, 선명도 및 전사효율 등을 측정하여 표 1 및 표 2에 나타내었는 바, 표 1은 전자사진방식을 이용한 복사기내의 토너의 대전량을 블루오프(Blow Off)장치를 이용해 평가한 것이며, 표 2는 기타물성을 정리한 것으로, 여기에서 내습성과 유동성의 평가는 파우다 테스트(Powder Test)장치로 안식각을 측정하였고, 선명도는 현미경과 육안으로 복사상태를 관찰하였으며, 전사효율을 50,000매 복사하여 측정하였다.The dry toner prepared by the Examples and Comparative Examples was measured in the physical properties of the toner, ie, the charge amount, moisture resistance, flowability, clarity and transfer efficiency, etc., in order to evaluate the performance of the toner. Table 1 shows the charge amount of the toner in the copier using an electrophotographic method using a blue off device, and Table 2 summarizes other physical properties. Here, the evaluation of moisture resistance and fluidity is powder test (Powder). The angle of repose was measured by a test device, and the sharpness was observed by the microscope and the naked eye, and the transfer efficiency was measured by copying 50,000 sheets.

상기표 1 및 표 2에서 나타난 결과에서 보듯이 옥타데칸 이미드로 내첨 및 표면처리하여 수득하는 본 발명의 토너는 대전의 안정성을 확보할뿐아니라 토너의 응결성을 없애 내습성을 향상시키고, 유동성을 향상시켜 화상의 질을 높이고 전사효율을 극대화하는 효과가 있음을 알수 있다.As shown in the results shown in Table 1 and Table 2, the toner of the present invention obtained by internalization and surface treatment with octadecane imide not only secures charging stability, but also improves moisture resistance by removing cohesion of the toner and improves fluidity. It can be seen that there is an effect of increasing the image quality and maximizing the transfer efficiency.

Claims (2)

정착용 결착제 수지인 스티렌-아크릴레이트 수지, 폴리프로필렌왁스, 내첨제, 착색제, 전하조절제, 및 후처리제로 구성된 토너에 있어서, 상기 내첨제로서 옥타데칸 이미드를 사용하고, 상기 후처리제로서 옥타데칸 이미드 및 실리카를 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 건식토너.In the toner composed of styrene-acrylate resin, polypropylene wax, internal additive, colorant, charge control agent, and post-treatment agent, which is a fixing binder resin, octadecane imide is used as the internal additive, and octa is used as the post-treatment agent. Dry toner, characterized in that used together with decanimide and silica. 제1항에 있어서, 내첨제로서의 옥타데칸 이미드는 결착제 수지 100중량부당 0.5∼5.0중량부의 비율로 함유하고, 후처리제로서의 옥타데칸 이미드 및 실리카는 토너분말 100중량부당 각각 0.01∼0.3중량부 및 0.1∼0.5중량부의 비율로 함유함을 특징으로 하는 건식토너.The octadecane imide as an internal additive is contained in a ratio of 0.5 to 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin, and octadecane imide and silica as a post-treatment agent are 0.01 to 0.3 parts by weight per 100 parts by weight of the toner powder, respectively. And 0.1 to 0.5 parts by weight of dry toner.