Tóner, revelador, aparato de formación de imagen y método de formación de imagen.

Tóner que comprende:

un material de tóner; y

partículas finas de resina en una superficie del tóner;

en el que el tóner tiene una temperatura de transición vítrea, Tg, de desde 30°C hasta 46°C, las partículas finasde resina tienen una temperatura de transición vítrea, Tg, de desde 50°C hasta 70°C, y

en el que, cuando el tóner se ha triturado con Labo Plastomill, el tóner tiene una temperatura de salida de flujode 1/2 de desde 95°C hasta 120°C, y, antes de la trituración del tóner, el tóner tiene una temperatura de salidade flujo de 1/2 de desde 120°C hasta 145°C.

Tóner, revelador, aparato de formación de imagen y método de formación de imagen

Campo técnico

La presente invención se refiere a tóneres para revelar imágenes electrostáticas de electrofotografía, grabación electrostática, impresión electrostática, y similares; y a reveladores, aparatos de formación de imagen, y métodos de formación de imagen que usan los tóneres.

Técnica anterior

La formación de imagen, por ejemplo, mediante el método electrofotográfico se lleva a cabo generalmente por una serie de procesos que incluyen: formar una imagen electrostática latente en un fotoconductor (elemento que lleva imagen electrostática latente) ; revelar la imagen electrostática latente mediante un revelador que contiene un tóner para formar una imagen visible (imagen de tóner) ; a continuación transferir la imagen visible a un medio de grabación tal como papel; y fijar la imagen para formar una imagen fijada.

El tóner es una partícula coloreada que comprende un aglutinante (resina aglutinante) , colorante, agente de control de carga, etc., contenidos en el aglutinante. Como métodos para producir el tóner, se conocen principalmente la pulverización y la polimerización en suspensión.

La pulverización es un método para producir un tóner en el que un colorante, agente de control de carga, etc., se mezclan por fusión y se dispersan uniformemente en un aglutinante para obtener una composición de tóner, y la composición de tóner obtenida se muele, clasifica, etc. para formar un tóner. La pulverización tiene los siguientes inconvenientes. Específicamente, se requiere una muela, etc., para moler una composición de tóner, lo que da como resultado un alto coste, y por tanto el método no es eficaz. Además durante el molido, tienden a formarse partículas de tóner con amplia distribución de diámetro de partícula. Por lo tanto, con el fin de obtener imágenes con alta resolución y alta gradación, una parte de las partículas de tóner, por ejemplo, partículas diminutas de 5 μm o inferior de diámetro y granos grandes de 20 μm o más, deben retirarse por clasificación, lo que provoca una reducción significativa del rendimiento. Además, es difícil dispersar aditivos tales como un colorante y agente de control de carga en el aglutinante de manera uniforme. El uso del tóner en el que los aditivos no se dispersan uniformemente deteriora la fluidez, capacidad de revelado, durabilidad, calidad de imagen, etc.

Recientemente, para superar estos problemas de la pulverización, se propone y se lleva a cabo un método para producir un tóner mediante polimerización de monómero. Por ejemplo, las partículas de tóner se producen por poIimerización de suspensión. Sin embargo, las partículas de tóner obtenidas por polimerización en suspensión generalmente son esféricas y tienen el inconveniente de escasa capacidad de limpieza. La escasa capacidad de limpieza provoca tóner residual no transferido en un fotoconductor, y la acumulación de un tóner de este tipo residual conduce a borrosidad de fondo. Además, el tóner residual contamina los componentes tales como un rodillo de carga, que carga un fotoconductor mediante carga de contacto y por consiguiente reduce el rendimiento de carga del rodillo de carga.

Por lo tanto, se propone un método para producir partículas de tóner en el que se usa polimerización en emulsión para formar partículas finas de resina, que se asocian a continuación para obtener partículas de tóner que tienen formas irregulares (véase el documento de bibliografía de patente 1) . Sin embargo, las partículas de tóner formadas por polimerización en emulsión tienen agentes tensioactivos residuales en grandes cantidades dentro de las partículas así como en la superficie de las mismas, incluso tras lavarlas con agua. Como resultado, la estabilidad de carga del tóner se reduce, la distribución de la cantidad de carga se aumenta, provocando la borrosidad de fondo en una imagen impresa. Además, el agente tensioactivo residual contamina el fotoconductor, el rodillo de carga, el rodillo revelador, etc. Por lo tanto, el tóner no puede cumplir su función original.

Por otro lado, para el proceso de fijación por calentamiento de contacto, en el que se usan elementos de calentamiento tales como un rodillo de calentamiento, las partículas de tóner deben presentar capacidad de liberación, que puede denominarse “resistencia al desplazamiento” a continuación en el presente documento, de los elementos de calentamiento. En tal caso, la resistencia al desplazamiento puede mejorarse al permitir que un agente de liberación exista en la superficie de las partículas de tóner. En cambio, se dan a conocer métodos para mejorar la resistencia al desplazamiento en los que las partículas finas de resina no sólo están contenidas en las partículas de tóner, sino que se concentran en la superficie de las partículas de tóner (véase los documentos de bibliografía de patente 2 y 3) .

Sin embargo, estas propuestas provocan el aumento de la temperatura de fijación mínima, lo que da como resultado capacidad de fijación insatisfactoria a bajas temperaturas, es decir, capacidad de fijación con ahorro de energía. Además este método en el que las partículas finas de resina obtenidas por polimerización en emulsión se asocian para proporcionar partículas de tóner de forma irregular, tiene otro problema. Generalmente las partículas de agente de liberación se asocian adicionalmente para mejorar la resistencia al desplazamiento. Sin embargo, las partículas de agente de liberación se capturan dentro de las partículas de tóner y por lo tanto la mejora de la resistencia al desplazamiento no es suficiente. Además, dado que cada partícula de tóner se forma por una adhesión aleatoria de partículas finas de resina fundidas, partículas de agente de liberación, partículas de colorante, y similares, la composición (la razón en la que cada componente está contenido) , masa molecular de la resina, y similares pueden ser diferentes y dispersarse para cada partícula de tóner obtenida. Como resultado, las propiedades de superficie de las partículas de tóner son diferentes entre sí, y es imposible formar imágenes estables durante un periodo largo. Adicionalmente, en un sistema de fijación a baja temperatura las partículas finas de resina que se concentran en la superficie de las partículas de tóner inhiben la fijación y por lo tanto, el intervalo de temperatura de fijación no es suficiente.

Recientemente, se ha sugerido un nuevo método para producir un tóner, llamado método de suspensión de disolución (método de agregación de emulsión (método EA) , (véase el documento de bibliografía de patente 4) En este método, las partículas se forman a partir de polímeros que se disuelven en un disolvente orgánico o similar mientras que en la polimerización en suspensión, las partículas de polímero se forman a partir de monómeros, y el método es ventajoso porque, por ejemplo, existe una mayor selección de resinas que pueden usarse y puede controlarse la polaridad. Además, el método es ventajoso porque es posible controlar la estructura de partículas de tóner (control de estructura de núcleo/coraza) .Sin embargo, la estructura de coraza es una capa que consiste solamente en una resina y el fin de la misma es disminuir la exposición de pigmento y cera a la superficie. El fin es no alterar la estructura en la resina, y la estructura no tiene capacidad para ello (véase el documento de bibliografía no de patente 1) Por lo tanto, aunque la partícula de tóner tiene una estructura de coraza, la superficie de la partícula de tóner es una resina normal sin ninguna característica ingeniosa de tal manera que cuando la partícula de tóner tiene el objetivo de la fijación a una temperatura inferior, existe el problema de que no es satisfactoria desde el punto de vista de capacidad de conservación antitérmica y estabilidad de carga ambiental.

En cualquiera de los métodos convencionales tales como la polimerización en suspensión, polimerización en emulsión y suspensión de disolución, el copolímero de estireno-éster de ácido acrílico se usa como una resina aglutinante en muchos casos. Las resinas de poliéster generalmente no se usan porque son difíciles de realizar en forma de partículas, es difícil controlar el diámetro de partícula, la distribución de diámetro, forma de partícula, etc. y su capacidad de fijación es insuficiente en la condición de fijación a una temperatura más baja.

En la pulverización, con el fin de lograr la fijación a bajas temperaturas, se usa una resina de poliéster que tiene un alto índice de acidez. Por ejemplo, el documento de bibliografía de patente 5 y el documento... [Seguir leyendo]

1. Tóner que comprende: un material de tóner; y partículas finas de resina en una superficie del tóner; en el que el tóner tiene una temperatura de transición vítrea, Tg, de desde 30°C hasta 46°C, las partículas finas

de resina tienen una temperatura de transición vítrea, Tg, de desde 50°C hasta 70°C, y en el que, cuando el tóner se ha triturado con Labo Plastomill, el tóner tiene una temperatura de salida de flujo de 1/2 de desde 95°C hasta 120°C, y, antes de la trituración del tóner, el tóner tiene una temperatura de salida de flujo de 1/2 de desde 120°C hasta 145°C.

2. Tóner según la reivindicación 1, en el que un contenido insoluble en tetrahidrofurano (THF) (contenido en gel) en el tóner es desde un 5% en masa hasta un 25% en masa.

3. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que, en una distribución de tamaño de partícula medida por un aparato de medición de imagen de partículas de tipo flujo, el contenido de partículas diminutas que tienen un diámetro de partícula of 2 μm o menos es del 15% o menos.

4. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que, en una distribución de diámetro de partícula medida por el método Coulter, el contenido de granos grandes que tienen un diámetro de partícula de 8 μm o más es del 2% en masa o menos.

5. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que, en una distribución de diámetro de partícula medida por el método Coulter, el contenido de partículas diminutas que tienen un diámetro de partícula de 3 μm o menos es del 2% en masa o menos.

6. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el tóner tiene una circularidad promedio de desde 0, 900 hasta 0, 960 y tiene una forma de huso.

7. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el diámetro de partícula promedio de las partículas finas de resina es de 10 μm a 200 nm.

8. Revelador que comprende el tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Aparato de formación de imagen que comprende: un elemento que lleva imagen electrostática latente; una unidad de formación de imagen electrostática latente configurada para formar una imagen electrostática

latente en el elemento que lleva imagen electrostática latente; una unidad de revelado configurada para revelar la imagen electrostática usando el tóner según una cualquiera

de las reivindicaciones 1 a 7 para formar una imagen visible, comprendiendo la unidad de revelado el tóner según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 contenido en la misma; una unidad de transferencia configurada para transferir la imagen visible a un medio de grabación; y una unidad de fijación configurada para fijar la imagen transferida al medio de grabación.

10. Método de formación de imagen que comprende: formar una imagen electrostática latente en un elemento que lleva imagen electrostática latente; revelar la imagen electrostática latente usando el tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para formar una imagen visible; transferir la imagen visible a un medio de grabación; y fijar la imagen transferida en el medio de grabación.