Tóner que comprende un material de tóner,

satisfaciendo el tóner la siguiente fórmula:

5ºC ≤ ΔTm ≤ 20ºCdonde ΔTm representa Tma Tmb, Tma (ºC) es la temperatura de flujo de salida de 1/2 del tóner mediante unverificador de flujo de tipo capilar, y Tmb (ºC) es la temperatura de flujo de salida de 1/2 de una mezcla amasada porfusión del tóner mediante el verificador de flujo de tipo capilar, y

donde Tma es de desde 130ºC hasta 200ºC,

el tóner tiene una estructura de núcleo-coraza; y

las temperaturas de flujo de salida de 1/2 Tma y Tmb representan la temperatura a la que 1/2 del tóner y 1/2 de lamezcla amasada por fusión del tóner fluyen hacia fuera, respectivamente, midiéndose en condiciones de carga de30 kg, diámetro de dado de 1 mm y una tasa de elevación de temperatura de 3ºC/min, y la mezcla amasada porfusión se amasa por fusión mediante amasado por fusión de tipo por lotes de 45 g de tóner, a una temperatura de130ºC, con un número de rotaciones de 50 rpm, durante minutos.

Tóner, y revelador, recipiente de tóner, cartucho de proceso, 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 a reveladores, recipientes de tóner, cartuchos de proceso, 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 ) .lm o inferior de diámetro y granos grandes de 20 ) .lm 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 polimerización 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, la composición (la razón en la que cada componente está contenido) , masa molecular de la resina, 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 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... [Seguir leyendo]

1. Tóner que comprende un material de tóner, satisfaciendo el tóner la siguiente fórmula:

5'C ~ "Tm ~ 20'C

donde L1Tm representa Tma Tmb, Tma (OC) es la temperatura de flujo de salida de 1/2 del tóner mediante un verificador de flujo de tipo capilar, y Tmb (OC) es la temperatura de flujo de salida de 1/2 de una mezcla amasada por fusión del tóner mediante el verificador de flujo de tipo capilar, y donde Tma es de desde 130'C hasta 200'C, el tóner tiene una estructura de núcleo-coraza; y las temperaturas de flujo de salida de 1/2 Tma y Tmb representan la temperatura a la que 1/2 del tóner y 1/2 de la mezcla amasada por fusión del tóner fluyen hacia fuera, respectivamente, midiéndose en condiciones de carga de 30 kg, diámetro de dado de 1 mm y una tasa de elevación de temperatura de 3°C/min, y la mezcla amasada por fusión se amasa por fusión mediante amasado por fusión de tipo por lotes de 45 g de tóner, a una temperatura de 130°C, con un número de rotaciones de 50 rpm, durante minutos.

2. Tóner según la reivindicación 1, satisfaciendo el tóner la siguiente fórmula:

7'C~"Tm~15'C

donde L1 Tm representa Tma Tmb, y donde Tma es desde 145'C hasta 180'C.

3. Tóner según la reivindicación 1 ó 2, en el que un contenido insoluble en tetrahidrofurano (THF) (contenido en gel) en el tóner es desde el 10% en masa hasta el 55% en masa.

4. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la distribución de masa molecular del tóner medida por cromatografía de permeación en gel (GPC) tiene al menos un pico en una región de masa molecular de 5.000 a 25.000.

5. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, teniendo el tóner una temperatura de transición vitrea, Tg, de 50'C a 70'C.

6. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la circularidad promedio del tóner es de 0, 94 a 0, 99.

7. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el diámetro de partícula promedio en volumen (Dv) del tóner es de 3, 0 ) .lm a 7, 0 ) .lm, y la razón del diámetro de particula promedio en volumen (Dv) con respecto al diámetro de partícula promedio en número (Dn) , Dv/Dn, es de 1, 25 o inferior.

8. Tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, obteniéndose el tóner por:

al menos uno de disolver y dispersar el material de tóner que incluye un compuesto que contiene grupos con hidrógeno activo y un polímero que es reactivo con el compuesto que contiene grupos con hidrógeno activo en un disolvente orgánico para formar una disolución de tóner;

al menos uno de emulsionar y dispersar la disolución de tóner en un medio acuoso que contiene partículas finas de resina para preparar una dispersión;

hacer reaccionar el compuesto que contiene grupos con hidrógeno activo con el polímero que es reactivo con el compuesto que contiene grupos con hidrógeno activo en el medio acuoso para granular materiales de base adhesiva; y retirar el disolvente orgánico.

9. Tóner según la reivindicación 8, en el que el material de base adhesiva comprende una resina de poliéster.

10. Tóner según la reivindicación 9, en el que el índice de acidez de la resina de poliéster es desde 15 mg de KOH/g hasta 46 mg de KOH/g.

11. Tóner según una de las reivindicaciones 9 y 10, en el que la resina de poliéster comprende un componente soluble en tetrahidrofurano y el componente soluble en tetrahidrofurano tiene una distribución de masa molecular de tal manera que un pico principal está presente en una región de masa molecular de 2.500 a 10.000 Y que su masa molecular promedio en número está en el intervalo de 1.500 a 15.000.

12. Revelador de dos componentes que comprende: un tóner según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y un portador.

13. Recipiente de tóner que comprende: un recipiente; y el tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 contenido en el recipiente.

14. Cartucho de proceso que comprende:

un elemento que lleva imagen electrostática latente; y una unidad de revelado configurada para revelar una imagen electrostática latente en el elemento que lleva imagen electrostática latente usando el tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para formar una imagen visible;

comprendiendo la unidad de revelado el tóner según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 contenido en la misma.

15. 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 11 para formar una imagen visible; comprendiendo la unidad de revelado el tóner según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 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.

16. Aparato de formación de imagen según la reivindicación 15, en el que el elemento que lleva imagen electrostática latente comprende un silicio amorfo.

17. Aparato de formación de imagen según una de las reivindicaciones 15 y 16, en el que la unidad de fijación es una unidad de fijación térmica que fija una imagen de tóner en un medio de grabación mientras que el medio de grabación se hace pasar entre un elemento de calentamiento y un elemento de presión y se transporta.

18. Aparato de formación de imagen según la reivindicación 17, en el que la unidad de fijación térmica comprende un elemento de limpieza que retira un tóner adherido a al menos uno del elemento de calentamiento y el elemento de presión, y en el que una presión de superficie ~carga de rodillo/área de contacto) aplicada entre el elemento de calentamiento y el elemento de presión es de 1 , 5x1 O Pa o inferior.

19. Aparato de formación de imagen según una de las reivindicaciones 15 y 16, en el que la unidad de fijación comprende:

un elemento de calentamiento equipado con un generador de calor; una película que entra en contacto con el elemento de calentamiento; y

un elemento de presión que realiza contacto de presión con el elemento de calentamiento a través de la película, en el que el medio de grabación, en el que se forma una imagen no fijada se forma tras la transferencia electrostática, se hace pasar entre la película y el elemento de presión para calentar y fijar de ese modo la imagen no fijada.

20. Aparato de formación de imagen según una de las reivindicaciones 15 y 16, en el que la unidad de fijación comprende:

un rodillo de calentamiento;

un rodillo de fijación dispuesto en paralelo al rodillo de calentamiento;

un medio de calentamiento de tóner a modo de banda sin fin; y un rodillo de presión;

en el que el rodillo de calentamiento comprende un metal magnético y se calienta por inducción electromagnética; el medio de calentamiento de tóner se extiende sobre el rodillo de calentamiento y el rodillo de fijación, se calienta por el rodillo de calentamiento y se hace girar por estos rodillos; el rodillo de presión se pone en contacto de presión con el rodillo de fijación a través del medio de calentamiento de tóner y rueda en el sentido hacia delante hacia el medio de calentamiento de tóner para formar una parte de punta de fijación, y en el que un medio de grabación, en el que se forma una imagen no fijada tras la transferencia electrostática, se hace pasar entre el medio de calentamiento de tóner y el elemento de presión para calentar y fijar de ese modo la imagen no fijada.

21. 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 11 para

formar una imagen visible; transferir la imagen visible a un medio de grabación; y fijar la imagen transferida en el medio de grabación.

22. Método de formación de imagen según la reivindicación 21, en el que un elemento de carga se pone en contacto con el elemento que lleva imagen electrostática latente y se aplica un voltaje al elemento de carga para cargar el elemento que lleva imagen electrostática latente.

23. Método de formación de imagen según una de las reivindicaciones 21 y 22, en el que, cuando se revela la imagen electrostática latente en el elemento que lleva imagen electrostática latente, se aplica un campo eléctrico alterno a un elemento de carga.