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토너의 무기미립자 부착에 대한 기술적인 상황(External Additive of Toner)

전문가 제언: □ 토너 내부는 바인더 수지·왁스 등 유기재료 중에 안료인 카본불록 등 무기재료를 분산시켜, 더욱이 입자표면에 실리카 등 무기미립자를 부착시킨 것임. 또한 대전제어제로 사용되는 금속착체는 모노머나 폴리머에 거의 용해하지 않고, 무기재료적인 거동을 나타냄. 그러나 실리카를 첨가부착 함에 따라 유동성·보존성·내구성이 향상되고 대전 제어 등이 가능해지는 것으로 알려져 있으나, 토너를 중합법으로 제조하느냐 분쇄 법으로 제조하느냐에 따라 캡슐 제조 시 보존성, 저온정착성, 및 안정성 등에서 문제가 생기는 것으로 알려져, 토너 제조방법의 선정도 신중을 요함.

□ 또한 전자사진 형상은 자기 브러쉬나 현상 로-라에 부착시킨 토너를 감 광체에 이동시키거나, 또는 전사프로세스는 감광체에 부착시킨 토너를 전사체에 이동하는 프로세스로, 토너를 이동시키기에는 토너가 부착하고 있는 부재와의 부착력보다도 큰 힘(Coulombs force이나 기계적인 힘)으로 토너를 부재에서 분리하는 것이 필요함. 여기에는 토너의 부착력의 크기에 따라 현상능력과 전사 특성이 좌우됨. 그래서 토너의 부착력은 전자사진프로세스의 중요한 특성 값이며, 이것의 제어는 전자사진업체의 연구개발에서 중요한 과제임.

□ 이러한 토너의 부착력을 제어하려고, 부착력에 영향을 미치는 여러 요인과 부착력과의 관계를 규명하려는 연구가 활발해짐. 이런 것 중의 하나가 토너의 표면구조를 변화시키는 수단으로 실리카 등의 미립자를 토너의 표면에 부착시키는 방법이 널리 응용됨. 이 중에서 토너는 캐리어 등과 마찰에 의한 대전성이 있어, 대전한 토너와 부재간에 작용하는 부착력은 토너의 대전에 의존하는 정전적 부착력(Electrostatic Adhesion)과 대전에 의존하지 않는 비정전적부착력이 지배적이라는 논문들이 팽팽히 맞서고 있음. 연구 실험한 결과에 따르면 정전적부착력과 비정전적부착력과의 비교실험에서 입자가 작은 부착실리카의 피복률이 증가와 더불어 정전적 부착력이 커지고, 비정전적 부착력보다도 2~9배 정도 크며, 전자사진 프로세스에서 통상 사용된 대전량의 토너는 정전적부착력의 기여가 크다는 것으로 알려짐.

저자: Yuki AMANO
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