Tóner para revelar una imagen electrostática latente, depósito que contiene el mismo, revelador que usa el mismo, procedimiento para revelar que usa el mismo, procedimiento de formación de imágenes que usa el mismo, aparato de formación de imágenes que usa el mismo y cartucho para procedimiento de formación de imágenes que usa el mismo.

Un toner para revelar una imagen electrostatica latente, que comprende:

- una base de particula de toner que comprende una resina aglutinante y un agente colorante y

- un aditivo externo, en el que una pluralidad de la base de particula de toner tiene un diametro medio de particula en volumen (Dv) de 3 micram a 7 micram, una proporcion (Dv/Dn) del diametro medio de particula en volumen (Dv) a un diametro medio de particula en numero (Dn) es de 1,01 a 1,25, una pluralidad de la base de particula de toner comprende el 15% en numero o inferior de la base de particula de toner que tiene un diametro de particula de 0,6 micram a 2,0 micram, una pluralidad de la base de particula de toner tiene un promedio de circularidad de 0,930 a 0,990, la resina aglutinante comprende una resina de poliester modificado y el toner comprende de 0,3 partes en peso a 5,0 partes en peso del aditivo externo, en comparacion con 100 partes en peso de la base de particula de toner.

Tóner para revelar imágenes electroestáticas latentes, recipiente provisto de dicho tóner, revelador que utiliza dicho tóner, procedimiento de formación de imágenes, aparato de formación de imágenes que utiliza dicho tóner, y cartucho de proceso de formación de imágenes que utiliza dicho tóner.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un tóner para revelar imágenes electrostáticas en electrofotografía, registro electrostático o impresión electrostática, a un revelador que comprende el tóner y a un procedimiento de formación de imágenes y a un aparato de formación de imágenes que usan el revelador que comprende el tóner. Más específicamente, la presente invención se refiere a un tóner, que se usa en copiadoras, impresoras láser y faxes que utilizan papel normal, para revelar una imagen electrostática usando un procedimiento electrofotográfico directo o indirecto de revelado, a un revelador que comprende el tóner y a un procedimiento de formación de imágenes y a un aparato de formación de imágenes que usan el revelador que comprende el tóner. Además, se refiere a un tóner, que se usa en copiadoras en color, impresoras láser en color y faxes en color que utilizan papel normal, para revelar una imagen electrostática usando el procedimiento electrofotográfico directo o indirecto de formación de imágenes policromas, a un revelador que comprende el tóner y a un procedimiento de formación de imágenes, un dispositivo de revelado (revelador de imagen) , un procedimiento de formación de imágenes y aparato de formación de imágenes que usan el revelador que contiene el tóner.

Descripción de la técnica relacionada

En una etapa de revelado, primero se adhiere un revelador que se usa en electrofotografía, registro electrostático, impresión electrostática o similar, a un elemento que contiene la imagen, tal como un fotoconductor en el que está formada una imagen electrostática latente. En una etapa de transferencia, el revelador se transfiere después del fotoconductor a un soporte de transferencia, tal como un papel de transferencia y, posteriormente, se fija en una etapa de fijación de imágenes. En este procedimiento, el revelador para revelar una imagen electrostática formada en la superficie del papel de transferencia que contiene la imagen puede ser un revelador de doble componente que comprende un portador y un tóner, o un revelador de componente único (tóner magnético/tóner no magnético) que no necesita un portador.

Convencionalmente, los tóneres secos que se usan para electrofotografía, registro electrostático e impresión electrostática se obtienen amasando por fusión una resina aglutinante, tal como una resina de estireno o una resina de poliéster con un agente colorante y posteriormente pulverizándola.

Problemas en la fijación de imágenes

Una vez revelados y transferidos dichos tóneres secos al papel, o similar, los tóneres secos se fijan mediante fusión térmica usando un rodillo de calentamiento. Si la temperatura del rodillo de calentamiento es demasiado elevada se puede producir un offset en caliente, en el que una cantidad excesiva de tóneres se funde en el rodillo de calentamiento y se pega al mismo. A la inversa, si la temperatura del rodillo de calentamiento es demasiado baja, los tóneres no se funden de manera adecuada y, por lo tanto, la fijación de imágenes es mala. Desde el punto de vista del ahorro de energía y de la reducción de tamaño del aparato, tal como copiadoras o similares, se desea que un tóner tenga una temperatura más elevada de offset (propiedad de resistencia al calor del offset) y una temperatura baja para fijación de imágenes (propiedades de fijación de imágenes a baja temperatura) . Además, es necesaria la resistencia al calor de almacenamiento en la que el tóner no se bloquea ni durante el almacenamiento ni por las condiciones de temperatura del equipo que se usa.

En las copiadoras en color y las impresoras en color son necesarios brillo de imagen y propiedades de mezcla de colores y, en particular, el tóner debe tener una baja viscosidad de fusión. Por lo tanto, se ha usado una resina aglutinante de poliéster metálico fuerte. Con un tóner de este tipo, se produce fácilmente un offset en caliente, recubriendo, por lo tanto, el rodillo de calentamiento de aceite de silicona en los dispositivos en color de la técnica relacionada. No obstante, el procedimiento de aplicación del aceite de silicona al rodillo de calentamiento necesita un depósito de aceite y un equipo de recubrimiento de aceite, lo que hace que el aparato sea complejo y más grande. Asimismo, conlleva el deterioro del rodillo de calentamiento y la necesidad de realizar el mantenimiento periódicamente. Además, no se puede evitar la adherencia del aceite a los papeles de copia o a la película para OHP (retroproyectores) . En particular, en los OHP existe un problema de mal tono del color debido a la adherencia de aceite.

Diámetro de partícula y problemas de formación

Para conseguir una buena calidad de imagen y una buena calidad de presentación, se ha realizado una mejora reduciendo el diámetro de partícula, pero con el procedimiento de fabricación habitual de amasado y pulverizado no está definida la formación de partículas. Dentro del aparato, el tóner se mezcla con el portador en la parte de revelado. En el caso de un revelador de componente único, el tóner se pulveriza aún más mediante tensión de contacto con el rodillo de revelado, el rodillo de suministro de tóner, la cuchilla de ajuste del grosor de capa y la cuchilla de carga por rozamiento. Esto produce partículas submicrométricas o tiene como consecuencia que los fluidificantes se incrusten en la superficie del tóner. Por lo tanto, empeora la calidad de imagen. Asimismo, debido a la formación y poca fluidez (capacidad de fluidez) del tóner en polvo, es necesario que el tóner se fluidifique más, que el cartucho de tóner contenga menos tóner y, por consiguiente, resulta difícil reducir el tamaño del aparato.

Para producir imágenes en color, la transferencia del tóner policromo, del fotoconductor a un papel o soporte de transferencia, también es complicada. Debido a las malas propiedades de transferencia como consecuencia de la formación de partículas no definida del tóner pulverizado, existen los problemas de que se produzca una pérdida de imagen, que sea necesario más tóner para recubrir la pérdida y similares.

Por lo tanto, existe una mayor demanda de reducción del consumo de tóner mediante una mejora adicional de la eficacia de transferencia, para obtener imágenes de buena calidad sin pérdida de imagen y para reducir los costes de funcionamiento. Si la eficacia de transferencia es muy elevada, no es necesaria una unidad de limpieza para extraer el tóner no transferido del fotoconductor o de un soporte de transferencia y se puede obtener tanto un aparato de menor tamaño como un bajo coste. Asimismo, esto tiene la ventaja de que no se desecharía tóner. Por consiguiente, se han desarrollado diversos procedimientos para fabricar tóner esférico para compensar los inconvenientes del tóner que tiene una formación no definida.

Para obtener propiedades de almacenamiento resistentes al calor, propiedades de fijación de imágenes a baja temperatura y propiedades de resistencia al offset en caliente, se han descrito, como resinas aglutinantes, (1) una resina de poliéster parcialmente reticulada usando un monómero polifuncional (solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público, (JP-A) Nº 57-109825) , (2) una resina de poliéster modificado con uretano (publicación de solicitud de patente japonesa (JP-B) Nº 07-101318) y similares. Además, se ha descrito (3) un tóner obtenido granulando partículas finas de resina de poliéster y partículas finas de cera para reducir la cantidad de recubrimiento de aceite de los rodillos de calentamiento para formación de imágenes en color (JP-A Nº 07-56390) .

Para mejorar las propiedades de transferencia y fluidez de polvo, en el caso de diámetro de partícula pequeño, se ha descrito (4) un tóner polimerizado obtenido mediante polimerización por suspensión de una composición de monómero de vinilo que contiene un agente colorante, resina polar y agente de desmoldeadores y se dispersa en agua antes de la polimerización por suspensión (JP-A Nº 09-43909) y (5) un tóner que comprende una resina de poliéster que tiene una formación esférica, que usa un disolvente (JP-A Nº 09-34167) .

Además, el documento JP-A Nº 11-133666, describe (6) un tóner sustancialmente esférico que utiliza una resina de poliéster modificado con enlaces de urea.

No obstante, todos...

1. Un tóner para revelar una imagen electrostática latente, que comprende:

una base de partícula de tóner que comprende una resina aglutinante y un agente colorante y

un aditivo externo,

en el que una pluralidad de la base de partícula de tóner tiene un diámetro medio de partícula en volumen (Dv) de 3 μm a 7 μm, una proporción (Dv/Dn) del diámetro medio de partícula en volumen (Dv) a un diámetro medio de partícula en número (Dn) es de 1, 01 a 1, 25, una pluralidad de la base de partícula de tóner comprende el 15% en número o inferior de la base de partícula de tóner que tiene un diámetro de partícula de 0, 6 μm a 2, 0 μm, una pluralidad de la base de partícula de tóner tiene un promedio de circularidad de 0, 930 a 0, 990, la resina aglutinante comprende una resina de poliéster modificado y el tóner comprende de 0, 3 partes en peso a 5, 0 partes en peso del aditivo externo, en comparación con 100 partes en peso de la base de partícula de tóner.

2. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según la reivindicación 1, en el que el tóner tiene un coeficiente de formación (SF-1) de 105 a 140 en la siguiente ecuación:

SF-1 = \{ (MEZCLA) ²/ÁREA\} \ x \ (π/4) x 100

en la que MEZCLA expresa una longitud máxima absoluta del tóner y ÁREA expresa un área de superficie proyectada del tóner.

3. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que la resina de poliéster modificado tiene al menos un grupo urea.

4. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el aditivo externo comprende sílice hidrófoba.

5. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el aditivo externo comprende al menos dos tipos de partículas finas inorgánicas.

6. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según la reivindicación 5, en el que cada uno de los dos tipos de partículas finas inorgánicas es sílice y óxido de titanio.

7. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el tóner se obtiene mediante, al menos, la disolución o la dispersión de una composición de tóner en un disolvente orgánico y disolver además la composición de tóner en un medio acuoso y la resina de poliéster modificado se genera a partir de un prepolímero en el medio acuoso.

8. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la resina aglutinante comprende además una resina de poliéster no modificado y una proporción en peso (la resina de poliéster modificado/la resina de poliéster no modificado) de la resina de poliéster modificado a la resina de poliéster no modificado es de 5/95 a 80/20.

9. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según la reivindicación 8, en el que un peso pico molecular de la resina de poliéster no modificado es de 1000 a 20000.

10. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una de las reivindicaciones 8 y 9, en el que un valor ácido de la resina de poliéster no modificado es de 10 mgKOH a 30 mgKOH.

11. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la temperatura de transición vítrea (Tg) de la resina de poliéster no modificado es de 35ºC a 55ºC.

12. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la base de partícula de tóner comprende además cera, la cera está dispersa en la base de partícula de tóner y la mayoría de la cera está presente cerca de una superficie de la base de partícula de tóner en lugar de en el centro de la base de partícula de tóner.

13. El tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la base de partícula de tóner tiene incorporada una sustancia de control de carga en una superficie de la misma.

14. Un depósito que comprende:

un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Un revelador que comprende:

un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

16. El revelador según la reivindicación 15, que comprende además:

un portador.

17. Un procedimiento para revelar que comprende la etapa de suministrar un revelador a una imagen electrostática latente, para visualizar la imagen electrostática latente,

en el que el revelador comprende un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

18. El procedimiento para revelar según la reivindicación 17, en el que la etapa se realiza suministrando el revelador que comprende un portador y el tóner para revelar una imagen electrostática latente a un elemento que contiene el revelador, para formar cepillos magnéticos, por el acercamiento o la puesta en contacto de los cepillos magnéticos que comprende el revelador y que están formados por una fuerza magnética de al menos un polo principal del elemento que contiene el revelador con una imagen electrostática latente,

el procedimiento para revelar comprende además la etapa de disponer el tóner del revelador en la imagen electrostática latente, para visualizar la imagen electrostática latente y

una constante de atenuación de la densidad del fundente magnético del polo principal es del 40% o superior.

19. El procedimiento para revelar según la reivindicación 18, en el que el polo principal forma una anchura del valor medio de 22º o inferior.

20. El procedimiento para revelar según una de las reivindicaciones 18 y 19, en el que el elemento que contiene el revelador incluye además un polo para atraer el revelador, un polo para transportar el revelador y un polo para ayudar a la formación del polo principal.

21. Un procedimiento de formación de imágenes que comprende las etapas de:

cargar un elemento que contiene una imagen electrostática latente con diferentes condiciones de imagen,

irradiar luz en el elemento que contiene la imagen electrostática latente para formar una imagen electrostática latente,

suministrar un revelador a la imagen electrostática latente para visualizar la imagen electrostática latente y de formar una imagen de tóner y

transferir la imagen de tóner a un soporte de registro,

en el que el revelador comprende un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

22. El procedimiento de formación de imágenes según la reivindicación 21, en el que la etapa de suministrar el tóner se realiza suministrando el revelador que comprende un portador y el tóner para revelar una imagen electrostática latente, a un elemento que contiene el revelador, por el acercamiento o la puesta en contacto de los cepillos magnéticos que comprende el revelador y que están formados por una fuerza magnética de al menos un polo principal del elemento que contiene el revelador con una imagen electrostática latente y disponer el tóner del revelador en la imagen electrostática latente, para visualizar la imagen electrostática latente y

una constante de atenuación de la densidad del fundente magnético del polo principal es del 40% o superior.

23. Un aparato de formación de imágenes que comprende:

un elemento que contiene una imagen electrostática latente,

un cargador configurado para cargar el elemento que contiene la imagen electrostática latente para formar una imagen electrostática latente,

un irradiador de luz configurado para irradiar una luz en la imagen electrostática latente,

un revelador de imagen que suministra un revelador a la imagen electrostática latente, para formar una imagen de tóner y

un transferidor configurado para transferir la imagen de tóner a un soporte de registro.

en el que el revelador comprende un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

24. El aparato de formación de imágenes según la reivindicación 23, en el que el revelador de imagen comprende un elemento que contiene el revelador que está orientado hacia el elemento que contiene la imagen electrostática latente, el elemento que contiene el revelador tiene al menos un polo principal y una constante de atenuación de la densidad del fundente magnético del polo principal es del 40% o superior.

25. Un cartucho para procedimiento de formación de imágenes que comprende:

un revelador,

un revelador de imagen configurado para que tenga un depósito de revelado y para suministrar el revelador a una imagen electrostática latente, para visualizar la imagen electrostática latente y formar una imagen de tóner y

uno de:

un soporte de imagen electrostática latente,

un cargador configurado para cargar uniformemente una superficie de la imagen electrostática latente y

un limpiador configurado para limpiar la superficie del soporte de imagen electrostática latente,

en el que el cartucho para procedimiento de formación de imágenes está formado en una construcción de una pieza y se puede acoplar a un aparato de formación de imágenes y desacoplar del mismo, el revelador comprende un tóner para revelar una imagen electrostática latente según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

26. El cartucho para procedimiento de formación de imágenes según la reivindicación 25, en el que el revelador de imagen comprende un elemento que contiene el revelador que está orientado hacia el elemento que contiene la imagen electrostática latente, el elemento que contiene el revelador tiene al menos un polo principal y una constante de atenuación de la densidad del fundente magnético del polo principal es del 40% o superior.