ES2303365T3 - Metodo electroestatico de formacion de imagenes. - Google Patents
Metodo electroestatico de formacion de imagenes. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2303365T3 ES2303365T3 ES99119710T ES99119710T ES2303365T3 ES 2303365 T3 ES2303365 T3 ES 2303365T3 ES 99119710 T ES99119710 T ES 99119710T ES 99119710 T ES99119710 T ES 99119710T ES 2303365 T3 ES2303365 T3 ES 2303365T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- toner
- image
- resin
- molecular weight
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08797—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their physical properties, e.g. viscosity, solubility, melting temperature, softening temperature, glass transition temperature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08742—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08755—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08784—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
- G03G9/08795—Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
Abstract
Se propone un toner para revelar una imagen latente electrostática en una imagen visible de toner, que es adecuada para ser usada en un procedimiento de formación de imagen en el cual se adopta un sistema de reciclado de toner. El toner es tal que un componente soluble tetrahidrofurano contenido en su interior presenta un subpico dentro del rango del peso molecular medio entre 100.000 y 10.000.000 en una distribución de peso molecular medida por cromatografía por cromatografía de permabilidad del gel, y el toner tiene un contenido en agu de 5.000 ppm o menos cuando se ha dejado que el toner permanezca a 30ºC, 60%RH durante 24 horas. También se propone un procedimiento de formación de imagen que usa este toner.
Description
Método electroestático de formación de
imágenes.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de formación de imágenes usando un tóner, usando
electrofotografía, grabación electrostática, impresión
electrostática o similar, en el que se adopta un sistema de
reciclado de tóner.
Generalmente, en electrofotografía, se forma una
imagen electrostática latente en un elemento de soporte de imagen
electrostática latente al que se proporciona una capa fotoconductora
que comprende un material fotoconductor a través de procedimientos
de carga electrostática y exposición. El elemento de soporte de
imagen electrostática latente se denomina también como
"fotoconductor".
La imagen electrostática latente se revela en
una imagen de tóner con tóner compuesto por partículas coloreadas.
La imagen de tóner revelada se transfiere a continuación
habitualmente a un material de grabación de imagen como una hoja de
papel, y se fija al mismo, en el que se forma una imagen de
copia.
Convencionalmente, se han conocido variedades de
procedimientos de fijación de imagen para fijar la imagen de tóner
en el material de grabación de imagen, y en particular se usa
ampliamente un procedimiento de fijación de imagen por rodillo de
calor, ya que el procedimiento de fijación de imagen por rodillo de
calor es capaz de alcanzar alta eficacia de transferencia de calor
y de realizar fijación de imagen de alta velocidad.
El tóner para uso en el procedimiento de
fijación de imagen por rodillo de calor requiere que tenga
básicamente los siguientes rendimientos: (1) rendimiento excelente
de fijación de imagen a baja temperatura para que la fijación de
imagen pueda realizarse con seguridad a bajas temperaturas, y (2)
rendimiento excelente de antidesplazamiento en caliente por el que
se hace difícil que un tóner fundido sea transferido al rodillo de
calor en el momento de fijación de la imagen.
Además, con el fin de formar una imagen de copia
clara, se requiere que el tóner tenga una excelente estabilidad de
conservación de manera que el tóner pueda mantenerse en forma de
polvo de manera estable sin agregación, ya sea durante el uso o
durante el almacenamiento.
Además, con el fin de formar imágenes de alta
calidad libres de velado una serie de veces de manera estable, se
requiere que el tóner tenga propiedades tales que sea difícil que se
triture incluso cuando se aplican choques mecánicos, presión y
similares al tóner situado en una unidad de revelado.
Recientemente, con el fin de usar el tóner
económicamente, se presta atención a un procedimiento de formación
de imágenes que usa un sistema de reciclado de tóner, en el que se
recupera un tóner usado en el curso de un procedimiento de limpieza
del fotoconductor, se devuelve a la unidad de revelado, y se
reutiliza. Sin embargo, cuando se usa un tóner convencional en el
procedimiento de formación de imágenes mencionado anteriormente en
el que se adopta el sistema de reciclado de tóner, se producen
problemas como la reducción en la densidad de imagen, el manchado
del fondo del papel de copia, el velado de las imágenes y el
depósito del tóner en un vehículo, conforme aumenta el número de
copias realizadas. Estos problemas se originan en que el tóner se
está deformando o rompiendo por una fuerza de cizalladura aplicada
al mismo en el curso del procedimiento de reciclado, con lo que el
tóner se divide finamente para formar partículas de tóner finamente
divididas. Cuando esto tiene lugar, el tóner pierde su rendimiento
de carga adecuado, y las partículas de tóner finamente divididas
reducen el rendimiento de impartición de carga del vehículo.
En cuanto a los tóneres para uso en dicho
sistema de reciclado, se conocen varios tóneres en los que se usa
una resina de poliéster reticulada como resina aglutinante según se
desvela en las solicitudes de patente japonesa abierta a consulta
por el público 59-14.144, 58-14.147,
60-176.049, 60-176.054,
62-127.748 y 62-127.749. Estos
tóneres, sin embargo, son tan vulnerables a fuerza mecánica que
cuando se aplica frecuentemente fuerza mecánica a los tóneres
dentro de la unidad de revelado en el curso del procedimiento de
reciclado, los tóneres se descomponen en partículas de tóner
finamente divididas. Las partículas de tóner finamente divididas así
formadas contaminan las partículas del vehículo para reducir el
rendimiento de impartición de carga del vehículo, causando como
consecuencia una insuficiente carga del tóner, y reduciendo el
rendimiento de revelado de un elemento de transporte del revelador
y otras unidades que se ven afectadas adversamente por el tóner
insuficientemente cargado.
Dichos sistemas de reciclado se han estudiado no
sólo con respecto al tóner en sí, sino también con respecto a un
procedimiento de formación de imágenes. De hecho, se han
desarrollado sistemas de reciclado y se han realizado varias
invenciones y mejoras en un aparato de formación de imágenes para
uso también con un sistema de reciclado. Por ejemplo, en un
procedimiento de formación de imágenes electrostáticas, se ha
realizado un intento para usar un tóner residual remanente en un
elemento de soporte de imagen después de que se hayan transferido
imágenes de tóner desde éste a un elemento de recepción de
imagen.
Convencionalmente dicho tóner residual se recoge
y se introduce en frascos de recuperación que se usan exclusivamente
para este propósito y se elimina o se procesa como un desecho
industrial. La eliminación de dicho desecho industrial causará,
naturalmente, problemas de contaminación ambiental y constituirá un
desperdicio de recursos. Con el fin de evitar la eliminación de
dicho tóner usado, se han estudiado varios sistemas de reciclado de
tóner.
La solicitud de patente japonesa abierta a
consulta por el público 63-246.780 desvela un
sistema en el que se proporciona un paso de transporte de tóner
para transportar un tóner recuperado desde la unidad de limpieza a
la unidad de revelado, y el tóner recuperado se usa como parte del
tóner que se suministrará a la unidad de revelado.
La solicitud de patente japonesa abierta a
consulta por el público 1-118.774 desvela un sistema
de recuperación del tóner residual después de estar en la unidad de
revelado, sin que se proporcione ninguna unidad de limpieza.
La solicitud de patente japonesa abierta a
consulta por el público 6-51.672 desvela un sistema
en el que se proporciona un elemento giratorio aplicable de tensión
de polarización para recuperación de tóner, y el tóner se recupera
electrostáticamente cuando pasa un área correspondiente a una parte
de paso de la hoja de un elemento de soporte de imagen, y el tóner
se deposita en el elemento de soporte de imagen cuando pasa un área
correspondiente a una parte sin paso de hoja del elemento de
soporte de imagen.
Estos sistemas, sin embargo, tienen sus propios
inconvenientes y no son satisfactorios para uso en la práctica. En
el sistema desvelado en la solicitud de patente japonesa abierta a
consulta por el público 63-246.780, se requiere un
paso de transporte de tóner como una tubería, y además, es
indispensable un medio de transporte de tóner como un tornillo o
una cinta, de manera que el sistema en sí tiende a
sobredimensionarse e incluye mecanismos complicados. En el sistema
desvelado en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por
el público 1-118.774, es difícil recuperar el tóner
residual en la unidad de revelado una vez que el tóner se deposita
como tóner residual en un elemento de soporte de imagen, ya que el
tóner residual es apto para fijarse firmemente al elemento de
fijación de imagen, de manera que el fondo de la imagen y la imagen
misma tienden a embadurnarse frecuentemente con el tóner. Además,
este sistema no puede resolver fácilmente operaciones anormales
como atasco de papel, y la operación de recuperación tiene
frecuentemente efectos adversos en los procedimientos después de
que se manche el elemento de soporte de imagen. Los inconvenientes
de estos sistemas no se limitan a lo anterior. En cualquier caso,
los sistemas convencionales anteriores no son todavía
satisfactorios.
El documento
JP-A-10.063.935 desvela un tóner que
consiste en una resina aglutinante, colorante y cera. Excluyendo el
componente insoluble en THF de la composición, el peso molecular
medio (Pm), según se determina por cromatografía de exclusión
molecular, está en el intervalo de 50.000 a 200.000, y el valor del
pico principal de la distribución de peso molecular está en el
intervalo de 1.000 a 10.000. Dicha distribución de peso molecular
comprende además dos subpicos dentro de un intervalo de peso
molecular medio en peso de 500 a 1.000 y entre 10^{5} y 10^{6},
respectivamente. El tóner sobresale en propiedad de fijación a baja
temperatura y propiedad de desplazamiento.
El documento
EP-A-0.618.511 desvela una
composición de tóner para revelado de una imagen electrostática, que
comprende componentes de polímero, un colorante y un componente
orgánico que contiene metales, en el que los componentes de
polímero no contienen sustancialmente contenido insoluble en THF e
incluyen un contenido soluble en THF con un cromatograma GPC que
muestra
(i) un pico principal en una región de peso
molecular de 2 x 10^{3} a 23 x 10^{4}, y un subpico u hombro en
una región de peso molecular de al menos 10^{5}, y
(ii) un porcentaje de área del 3 al 10% en una
región de peso molecular de al menos 10^{6}.
Se dice que el tóner muestra características
mejoradas de capacidad de fijación y antidesplazamiento,
proporcionando imágenes de tóner de alta calidad y siendo excelente
en almacenamiento de larga duración.
El documento
US-A-5.747.210 se refiere a un tóner
de revelado de imagen electrostática y un procedimiento para
producir el tóner. El tóner comprende una resina aglutinante de
poliéster que comprende al menos un poliol reticulado con al menos
un grupo policarboxilo. La resina aglutinante de poliéster contiene
del 5 al 20% en peso de componentes que tienen un peso molecular
medio en peso mayor que 1 x 10^{7} aproximadamente y está
esencialmente libre de una parte insoluble en tetrahidrofurano. En
una forma de realización preferida, el aglutinante de poliéster
tiene un contenido en agua de 5.000 ppm aproximadamente o menos
después de 24 horas a una temperatura de 30ºC y el 60% de
humedad.
Por tanto un objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de formación de imágenes que usa un
tóner para revelar una imagen electrostática latente en una imagen
de tóner de alta calidad, sin que ese tóner sea deformado ni
descompuesto incluso cuando se use en un sistema de reciclado de
tóner, dicho tóner sustancialmente no exhibe cambios en el estado
de la superficie del tóner, sin ninguna reducción en durabilidad y
calidad incluso cuando se usa en la forma de un revelador, dicho
tóner es capaz de formar imágenes de tóner sin causar velado,
reducción en la densidad de imagen, el depósito del mismo en el
fondo de imágenes, la dispersión del mismo dentro de una máquina
copiadora para embadurnar la máquina copiadora, y cambios en la
calidad dependiendo de las condiciones ambientales del mismo, un
tóner que es adecuado para uso en un sistema de fijación de imagen
por rodillo de calor al que se proporciona un sistema de reciclado
de tóner, un tóner que tiene excelente rendimiento de fijación de
imágenes a baja temperatura así como un excelente rendimiento de
antidesplazamiento en caliente, y un tóner que tiene alta
productividad en una cadena de producción para producir tóner
pulverizado.
El objeto de la presente invención es así
proporcionar un procedimiento de formación de imágenes usando el
tóner anterior.
El objeto de la presente invención puede
conseguirse usando un tóner para revelar una imagen electrostática
latente en una imagen de tóner visible usada en un procedimiento de
formación de imágenes en el que se adopta un sistema de reciclado
de tóner, en el que el tóner es de tal manera que un componente
soluble en tetrahidrofurano contenido en el mismo exhibe un subpico
dentro de un intervalo de peso molecular medio en peso de 100.000 a
10.000.000 en una distribución de peso molecular medida por
cromatografía de exclusión molecular, y el tóner tiene un contenido
en agua de 5.000 ppm o menos cuando el tóner se ha dejado reposar a
30ºC, 60% HR durante 24 horas.
En el tóner anterior que se usará en la presente
invención, es preferible que el componente soluble en
tetrahidrofurano sea un componente tal que exhiba un pico máximo en
un intervalo de peso molecular medio en peso de 5.000 a 10.000 en
la distribución de peso molecular mencionada anteriormente, y del
35% al 55% del componente soluble en tetrahidrofurano tenga un peso
molecular medio en peso de 10.000 o menos, y el tóner satisfaga las
condiciones representadas por las fórmulas (1) y (2), medidas por
un medidor de flujo de tipo capilar:
- 2 x Tif - Tfin - Tr \leq 15
- (1)
- 15 \leq Tfin - Tr - 2 x (T1/2 - Tif) \leq 40
- (2)
en las que Tr representa un punto de
reblandecimiento del tóner, Tif representa una temperatura de inicio
de flujo del tóner, Tfin representa una temperatura de fin de flujo
del tóner, y T1/2 representa una temperatura de fusión del tóner en
procedimiento T1/2.
Es preferible también que el tóner anterior
comprenda además una resina aglutinante que comprende una resina de
poliéster.
Es preferible también que el tóner mencionado
anteriormente se prepare por fusión y amasamiento de:
una resina aglutinante que comprende un
componente insoluble en tetrahidrofurano en un cantidad del 5 al 40%
en peso, teniendo el componente insoluble en tetrahidrofurano un
grado de hinchamiento en tetrahidrofurano en un intervalo de 2 a
20,
un agente colorante,
un agente de control de carga, y
opcionalmente otro aditivo y un agente de
liberación.
Es preferible también que en el tóner anterior,
la resina aglutinante comprenda una resina de poliéster.
El objeto de la presente invención puede
conseguirse mediante una resina aglutinante que comprende un
componente insoluble en tetrahidrofurano en una cantidad del 5 al
40% en peso, con el componente insoluble en tetrahidrofurano
teniendo un grado de hinchamiento en tetrahidrofurano en un
intervalo de 2 a 20.
El objeto de la presente invención puede
conseguirse por un procedimiento de formación de imágenes en el que
se adopta un sistema de reciclado de tóner, usando el tóner
mencionado anteriormente.
Se obtendrá fácilmente una valoración más
completa de la invención y de muchas de las ventajas esperadas de
la misma y la misma se comprenderá mejor con referencia a la
siguiente descripción detallada cuando se considera en relación con
los dibujos anexos, en los que:
la fig. 1(a) es un gráfico que muestra
una distribución de peso molecular de una resina aglutinante, medida
por GPC, antes de que un componente insoluble en THF contenido en
la resina aglutinante se someta a escisión de cadena molecular;
la fig. 1(b) es un gráfico que muestra
una distribución de peso molecular de la resina aglutinante de la
fig. 1(a), medida por GPC, después de que el componente
insoluble en THF del mismo se haya sometido a escisión de cadena
molecular;
la fig. 2 es un diagrama para calcular los
valores del medidor de flujo del tóner de la presente invención;
la fig. 3 es una vista esquemática en sección
transversal de un ejemplo de una máquina copiadora a la que se
proporciona un sistema de reciclado de tóner;
la fig. 4 es una vista en sección transversal
ampliada parcial de la máquina copiadora según se muestra en la fig.
3.
En la máquina copiadora electrofotográfica a la
que se proporciona un sistema de reciclado de tóner, los cambios en
el tamaño de partícula del tóner producen varios problemas en
términos de calidad de imagen. Dichos cambios en el tamaño de
partícula son causados, por ejemplo, por estar las partículas de
tóner finamente pulverizadas durante su uso.
Más específicamente, la pulverización fina de
las partículas de tóner ocasiona cambios en el rendimiento de carga
del tóner, y la agregación de las partículas de tóner reduce la
fluidez del tóner, con el resultado de que se producen imágenes de
tóner desiguales. Cuando dichas partículas de tóner se recogen y se
usan de nuevo mezclándose con un tóner nuevo, se producen muchos
problemas, como un lento ascenso de la carga del tóner, y el
depósito del tóner en el fondo de imágenes a alta temperatura y alta
humedad.
Los autores de la presente invención han
preparado un tóner que es capaz de resolver los problemas
anteriores. El tóner es capaz de revelar una imagen electrostática
latente en una imagen de tóner visible, para uso en un
procedimiento de formación de imágenes en el que se adopta un
sistema de reciclado de tóner.
A continuación se explicará en detalle el tóner
según la presente invención.
Una resina aglutinante para uso en el tóner de
la presente invención comprende un componente tal que es insoluble
en tetrahidrofurano (en lo sucesivo denominado componente insoluble
en tetrahidrofurano o componente insoluble en THF). El componente
insoluble en THF se somete a escisión de cadena molecular en el
curso de un procedimiento de amasamiento para preparación del tóner
por energía de cizalladura mecánica aplicada a la resina aglutinante
debido al uso de una amasadora en el procedimiento de amasamiento,
de manera que el componente insoluble en THF se convierte en un
componente soluble en THF.
Cuando el componente insoluble en THF se somete
a la escisión de cadena molecular, aparece un subpico dentro de un
intervalo de peso molecular medio en peso de 100.000 a 10.000.000 en
una distribución de peso molecular medida por cromatografía de
exclusión molecular (GPC). Dicho subpico nunca se observa antes de
que se amase la resina aglutinante. En otras palabras, este pico no
aparece en GPC antes de que se aplique la energía de cizalladura
mecánica a la resina aglutinante. Puede observarse que el componente
insoluble en THF que está presente en la resina aglutinante antes
de que la resina se amase se desplaza a un intervalo de peso
molecular medio en peso de 100.000 a 10.000.000 por la escisión de
cadena molecular de moléculas según la gráfica de distribución de
peso molecular de la misma.
Como se explicará en detalle más adelante,
debido a la distribución de peso molecular con dicho subpico según
se describe anteriormente, la pulverización de las partículas de
tóner mencionada anteriormente puede impedirse efectivamente en el
sistema de reciclado de tóner, con lo que pueden controlarse
eficazmente los cambios en el rendimiento de carga del tóner y la
reducción en la fluidez del tóner causados por la agregación de las
partículas de tóner.
Además, se requiere que el tóner de la presente
invención tenga un contenido en agua de 5.000 ppm o menos cuando el
tóner se ha dejado reposar a 30ºC, 60% HR durante 24 horas.
Controlando el contenido de agua del tóner en el intervalo
mencionado anteriormente, puede impedirse que cambie la cantidad de
carga del tóner, especialmente en condiciones de alta temperatura y
alta humedad. Así, puede obtenerse un tóner con un cambio mínimo en
la cantidad de carga sustancialmente por debajo de cualesquiera
condiciones ambientales.
Los efectos anteriores se hacen visibles
particularmente en el procedimiento de formación de imágenes en el
que se adopta un sistema de reciclado de tóner. Ello se debe a que
cuando se mezcla un tóner reciclado con un tóner nuevo para formar
un tóner mixto para reutilizar el tóner reciclado, el contenido de
aditivos del tóner mixto tiende a diferir del contenido de los
aditivos del tóner nuevo. Por tanto, se requiere que el tóner para
uso en un aparato de formación de imagen en el que se adopta el
sistema de reciclado de tóner incluya un material de matriz con
significativamente menos variaciones en el rendimiento de cantidad
de carga y ascenso de carga por debajo de cualesquiera condiciones
ambientales que las de un material de matriz para el tóner para uso
en el aparato de formación de imagen sin usar el sistema de
reciclado de tóner.
Desde este punto de vista, se requiere que el
tóner usado en el procedimiento de la presente invención tenga un
contenido en agua de 5.000 ppm o menos cuando el tóner se ha dejado
reposar a 30ºC, 60% HR durante 24 horas.
Es más preferible que el tóner de la presente
invención, que se usa en el sistema de reciclado de tóner, sea un
tóner tal que contenga en el mismo la resina aglutinante mencionada
anteriormente y que un componente soluble en THF contenido en la
resina aglutinante exhiba un pico máximo en un intervalo de peso
molecular medio en peso de 5.000 a 10.000 se mide por cromatografía
de exclusión molecular (GPC), y que del 35 al 55% del componente
soluble en THF tenga un peso molecular medio en peso de 10.000 o
menos.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Cuando el componente soluble en THF se controla
para que tenga el intervalo de peso molecular intervalo mencionado
anteriormente en la distribución de peso molecular mencionada
anteriormente, puede garantizarse una productividad apropiada del
tóner, cuando se tiene en consideración la capacidad de reciclado
del tóner. Además, puede aumentarse la tolerancia del rendimiento
de fijación de imagen a baja temperatura y del rendimiento de
antidesplazamiento en caliente del tóner. Así, puede obtenerse un
tóner para uso en el procedimiento de formación de imágenes en el
que se adopta un sistema de reciclado de tóner, con el tóner no
afectado sustancialmente por ningún cambio en las condiciones
ambientales subyacentes.
Una resina aglutinante que contiene en la misma
dicho componente soluble en THF que exhibe un pico máximo, por
ejemplo, en un peso molecular medio en peso de 5.000 cuando se mide
por cromatografía de exclusión molecular (GPC) se denomina
simplemente como una resina aglutinante con un pico máximo de
5.000.
Se ha confirmado que cuando se usa en el tóner
una resina aglutinante con un pico máximo de menos de 5.000, el uso
de dicha resina aglutinante constituye uno de los factores que
aumentan la pulverización fina del tóner cuando el tóner se agita
durante su transporte o dentro de un depósito del revelador en una
máquina copiadora. Por otra parte, cuando el pico máximo mencionado
anteriormente es superior a 10.000, la pulverización del tóner
puede evitarse, pero la productividad del tóner se reduce y la
dispersabilidad de la resina aglutinante con otros materiales
disminuye, de manera que cuando se usa una resina aglutinante con un
pico máximo que es superior a 10.000 es difícil alcanzar las
características fundamentales requeridas para el tóner.
Así, es preferible que el tóner para uso en la
máquina copiadora electrofotográfica provista del sistema de
reciclado de tóner sea un tóner tal que contenga una resina
aglutinante en el mismo, y que el componente soluble en THF
contenido en la resina aglutinante exhiba un pico máximo en un
intervalo de peso molecular medio en peso de 5.000 a 10.000 en la
distribución de peso molecular medida por cromatografía de exclusión
molecular (GPC), y que del 35 al 55% del componente soluble en THF
tenga un peso molecular medio en peso de 10.000 o menos calculado
basándose en un área del gráfico en la distribución de peso
molecular medida por GPC, y que el componente soluble en THF exhiba
un subpico dentro de un intervalo de peso molecular medio en peso de
100.000 a 10.000.000 en la distribución de peso molecular.
Cuando se usa el tóner anterior pueden
alcanzarse varias funciones del tóner, estando controlada la
pulverización de las partículas de tóner, de manera que pueda
obtenerse una imagen de copia clara.
Para ser más específico con respecto a la resina
aglutinante, el pico máximo de 5.000 se considera uno de los
criterios por los que se valora si se deteriora o no la
compatibilidad intermolecular del componente soluble en THF en la
re-
sina aglutinante, es decir, si se pulveriza o no el tóner por la tensión aplicada al mismo dentro de la máquina copiadora.
sina aglutinante, es decir, si se pulveriza o no el tóner por la tensión aplicada al mismo dentro de la máquina copiadora.
El pico máximo en el intervalo de peso molecular
medio en peso de la resina aglutinante está preferentemente en el
intervalo de 5.000 a 10.000, más preferentemente en el intervalo de
5.000 a 8.000, para uso en la práctica.
La información obtenida de la distribución de
peso molecular de la resina aglutinante mencionada anteriormente es
extremadamente importante con el fin de asegurar las funciones
requeridas del tóner.
Los autores de la presente invención han
descubierto que existe un intervalo óptimo en una curva de
temperaturas obtenida por un medidor de flujo con el fin de obtener
el tóner bien equilibrado mencionado anteriormente.
El rendimiento de fijación de imagen del tóner
reciclable cuando se usa un rodillo de aplicación de calor tiene
una estrecha relación con la viscoelasticidad en fundido del tóner.
Con el fin de satisfacer el requisito del rendimiento de fijación
de imagen a baja temperatura, es adecuada una resina aglutinante con
bajas características térmicas. Como índice de las características
térmicas, se usan convencionalmente en índice de fusión y otras
propiedades obtenidas con un medidor de flujo o un reómetro. Además,
con el fin de satisfacer el requisito del rendimiento de
antidesplazamiento en caliente que está inversamente relacionado con
el requisito del rendimiento de fijación de imagen a baja
temperatura, se usa en el tóner reciclable una resina aglutinante
con elasticidad superior en comparación con la resina aglutinante
convencional, o se emplea una variedad de ceras como agente de
liberación. La viscoelasticidad medida por el reómetro se usa
convencionalmente como índice de las características térmicas de la
resina aglutinante.
Sin embargo, los autores de la presente
invención han descubierto que existe un intervalo óptimo en una
curva de temperatura obtenida por un medidor de flujo que sirve
como índice de las características térmicas del tóner que satisface
el requisito tanto de rendimiento de fijación de imagen a baja
temperatura como de rendimiento de antidesplazamiento en caliente,
con un intervalo extendido de temperatura de fijación de imagen.
Como medidor de flujo, por ejemplo, puede emplearse un medidor de
flujo de tipo capilar disponible comercialmente (marca registrada
"CFT500", fabricado por Shimadzu Corporation), por ejemplo, con
las siguientes condiciones de medida:
- Carga:
- 10 kg/cm^{2}
- Velocidad de elevación de temperatura:
- 3,0ºC/min
- Diámetro del orificio de boquilla:
- 0,50 mm
- Longitud del orificio de boquilla:
- 10,0 mm.
La fig. 2 es un diagrama de una prueba de flujo
basada en la curva de temperatura obtenida usando el medidor de
flujo.
En la fig. 2, Tr denota un punto de
reblandecimiento de una muestra de tóner: Tif; una temperatura de
inicio de flujo de la muestra de tóner; y T1/2 denota una
temperatura de fusión de la muestra de tóner en un procedimiento
T1/2.
Convencionalmente, cada una de las temperaturas
mencionadas anteriormente se lee y se usa como índice de las
características térmicas del tóner o la resina aglutinante. Sin
embargo, recientemente ha aumentado el requisito del rendimiento de
fijación de imagen a baja temperatura, de manera que la importancia
de las características de la curva de flujo está más reconocida, y
al satisfacer el requisito de las cuatro características de
temperatura (Tr, Tif, temperatura T1/2 y temperatura de fin de
flujo), puede obtenerse un tóner que satisface el requisito del
rendimiento de fijación de imagen a baja temperatura y el
rendimiento de antidesplazamiento en caliente.
Con el fin de mantener un equilibrio apropiado
entre el rendimiento de fijación de imagen a baja temperatura y el
rendimiento de antidesplazamiento en caliente que son recíprocos
entre sí, es preferible que el tóner satisfaga las condiciones
representadas por las siguientes fórmulas (1) y (2):
- 2 x Tif - Tfin - Tr \leq 15
- (1)
- 15 \leq Tfin - Tr - 2 x (T1/2 - Tif) \leq 40
- (2)
en las que Tr representa un punto
de reblandecimiento del tóner, Tif representa una temperatura de
inicio de flujo del tóner, Tfin representa una temperatura de fin
de flujo del tóner, y T1/2 representa una temperatura de fusión del
tóner en el procedimiento
T1/2.
Para mejorar adicionalmente los rendimientos del
tóner, es preferible que la resina aglutinante para uso en el tóner
comprenda una resina de poliéster.
Cuando se contiene una resina de poliéster, es
deseable emplear como materia prima para la resina de poliéster en
la medida de lo posible un monómero aromático con el fin de reducir
el contenido de agua en el tóner obtenido. Por ejemplo, una resina
de poliéster preparada a partir de un alcohol como un aducto de
bisfenol-óxido de propileno (PO) o un aducto de bisfenol-óxido de
etileno (EO) y un ácido carboxílico como ácido tereftálico o ácido
cítrico es ventajosa porque es difícil que el tóner absorba agua en
el aire por la resina de poliéster contenida en el tóner, de manera
que el contenido de agua del tóner puede controlarse para que sea de
5.000 ppm o menos, y puede mejorarse la estabilidad ambiental del
tóner obtenido. Cuando la resina de poliéster se prepara a partir
de los materiales aromáticos de manera que se indique un valor de
ácido en el intervalo de 1 a 5 mgKOH/g, preferentemente en el
intervalo de 1 a 3 mgKOH/g, y un valor de hidroxilo en el intervalo
de 30 a 80 mgKOH/g, preferentemente en el intervalo de 30 a 60
mgKOH/g, la adsorción de agua por la resina de poliéster puede
impedirse más eficazmente, de manera que sea posible reducir el
contenido de agua a 3.000 ppm o menos, con lo que puede mejorarse
aún más la estabilidad ambiental del tóner obtenido.
A continuación se explicará un procedimiento de
preparación del tóner de la presente invención.
El tóner de la presente invención puede
prepararse aplicando fuerza de cizalladura mecánica a una resina
aglutinante reticulada que contiene un componente insoluble en THF,
con lo que las moléculas en una región molecular de la resina
aglutinante reticulada están sometidas a escisión de cadena
molecular.
Más específicamente, en este procedimiento, una
resina aglutinante que contiene un componente insoluble en THF en
una cantidad del 5 al 40% en peso se amasa conjuntamente con negro
de humo, un agente de control de carga y otros aditivos, con la
aplicación de energía de cizalladura mecánica.
En la presente invención se ha confirmado que
cuando el componente insoluble en THF en la resina aglutinante
tiene un grado de hinchamiento de 2 a 20, la calidad de imagen
obtenida, el rendimiento de fijación de imagen y el rendimiento de
antidesplazamiento en caliente pueden mejorarse aún más en el
sistema de reciclado.
A continuación se explicarán el componente
insoluble en THF en la resina aglutinante y el grado de hinchamiento
del mismo.
El componente insoluble en THF es un componente
de gel con una estructura reticulada, y el hinchamiento del mismo
es un fenómeno por el que un gel elástico aumenta su volumen
absorbiendo un líquido (medio de dispersión). El hinchamiento es
una de las características del gel elástico atribuibles a su
estructura, es decir, debido a la estructura reticulante del
componente insoluble en THF. Cuanto mayor es la densidad de
reticulación, más pequeño es el grado de hinchamiento.
Los autores de la presente invención han
estudiado la relación entre (1) el grado de hinchamiento de la
resina aglutinante, que constituye una de las características de la
estructura reticulante de la resina aglutinante y la fuerza o
dureza de la resina, y (2) las características de calidad de imagen,
rendimiento de fijación de imagen, rendimiento de
antidesplazamiento en caliente obtenidas por un procedimiento
electrofotográfico en el que se adopta un sistema de reciclado,
usando un tóner para revelar imágenes electrostáticas latentes en
imágenes de tóner, y la productividad de un tóner, siendo obtenido
ese tóner por fusión y amasamiento de la resina mencionada
anteriormente, un agente colorante, un agente de control de carga, y
opcionalmente otros aditivos y un agente de liberación. Como
consecuencia, se han descubierto los siguientes hechos
novedosos:
En un procedimiento de revelado que usa un
revelador seco de dos componentes en el que una imagen
electrostática latente formada en un elemento de soporte de imagen
se revela con el revelador en una imagen de tóner, la imagen de
tóner se transfiere a una hoja de transferencia de imagen, se limpia
el tóner residual que permanece en el elemento de soporte de imagen
para devolver el tóner residual a una unidad de revelado o a un
tóner de relleno para reutilizar el tóner residual, con el fin de
conseguir un procedimiento electrofotográfico que sea capaz de (1)
impedir que el tóner se pulverice dentro de la unidad de revelado,
(2) conseguir una excelente dispersión de cada material del tóner,
(3) proporcionar imágenes de alta calidad de una manera estable
durante un periodo de tiempo extendido, y (4) alcanzar un excelente
rendimiento de fijación de imagen y excelente rendimiento de
antidesplazamiento en caliente, es preferible usar un tóner que esté
preparado por fusión y amasamiento de (a) una resina aglutinante
que comprende un componente insoluble en tetrahidrofurano en una
cantidad del 5 al 40% en peso, teniendo el componente insoluble en
tetrahidrofurano un grado de hinchamiento en tetrahidrofurano en un
intervalo de 2 a 20, (b) un agente colorante, (c) un agente de
control de carga, y opcionalmente otro aditivo y un agente de
liberación.
Cuando una unidad peso del componente insoluble
en THF se hincha en THF a 10ºC durante 20 a 30 horas, puede
definirse el grado de hinchamiento anterior como la proporción entre
el peso del componente insoluble en THF (componente de gel)
hinchado y el peso unitario del componente insoluble en THF antes
del hinchamiento del mismo en THF.
Cuanto mayor sea el grado de hinchamiento del
componente de gel en un disolvente, mayor es la proporción de
crecimiento de volumen del componente de gel en el disolvente, con
una estructura en red del componente de gel capaz de absorber el
disolvente en una cantidad correspondiente a la proporción de
crecimiento de volumen, lo que indica que cada una de las mallas de
la red del componente de gel es extremadamente grande, con una
densidad de reticulación baja y una larga distancia entre puntos de
reticulación en la estructura de red del componente de gel.
Cuanto menor es el grado de hinchamiento del
componente de gel en el disolvente, menor es la capacidad del
componente de gel de absorber el disolvente, lo que indica que cada
una de las mallas de la red del componente de gel es extremadamente
pequeña, con una alta densidad de reticulación y una distancia corta
entre puntos de reticulación en la estructura de la red del
componente de gel.
La distancia entre los puntos de reticulación
está relacionada significativamente con la resistencia de la
resina. Cuanto menor es la distancia, mayor es la resistencia, es
decir, más duro es el gel. Cuanto más larga es la distancia, menor
es la resistencia, es decir, más débil es el gel. En otras palabras,
la escala de la fuerza de la resina corresponde al grado de
hinchamiento del componente de gel de la resina. En la presente
invención, es preferible que el componente de gel tenga un grado de
hinchamiento en un intervalo de 2 a 20 a la vista de la calidad del
tóner que se producirá y de la productividad del tóner.
Cuando una resina tiene un grado de hinchamiento
de menos de 2, el tóner preparado usando la resina tiende a tener
una alta fuerza de cohesión, de manera que el tóner es difícil de
pulverizar durante el uso, y tiene un excelente rendimiento de
antidesplazamiento en caliente. Sin embargo, el rendimiento de
fijación de imagen del tóner es pobre. Además, cuando se usa la
resina con un grado de hinchamiento de menos de 2, es difícil que
tenga lugar la escisión de cadena molecular en la resina debido a la
alta resistencia del componente de gel de la resina, de manera que
los materiales para producir el tóner han de suministrarse
lentamente en el curso de la producción del tóner con el fin de
obtener la distribución de peso molecular requerida del tóner en la
presente invención, y en consecuencia la productividad del tóner se
reduce. Además, la dispersabilidad de la resina con otros
materiales es tan baja que puede ocurrir que el vehículo se
contamine, por ejemplo, con la cera usada como un agente de
liberación. Esto tiene efectos adversos en el tóner producido.
Cuando se usa una resina con un grado de
hinchamiento de 20 o más en la producción del tóner, la resina es
apta para someterse a escisión de cadena molecular en el curso del
procedimiento de amasamiento, de manera que la fuerza cohesiva de
la resina tiende a reducirse y en consecuencia el tóner producido se
pulveriza de forma fácil y excesiva mientras se usa. Además, debido
a la reducción en la fuerza cohesiva, se reduce el par de torsión
durante el procedimiento de amasamiento, y en consecuencia la
dispersabilidad de la resina con otros materiales es tan pobre que
tiende a agregarse un agente colorante, y la resina tiende a formar
superficies de frontera que se convierten en puntos de
pulverización. En consecuencia, el tóner se pulveriza
adicionalmente dentro del revelador cuando el revelador se agita en
el procedimiento de revelado. El resultado es que las
características del polvo y las características de carga del tóner
cambian, y se origina el depósito de partículas de tóner en el
fondo de imágenes y el rendimiento de limpieza del mismo se hace
inapropiado. En este caso, la dispersabilidad de un agente de
control de carga también se deteriora, de manera que las partículas
de tóner no se cargan uniformemente, y se forman partículas de tóner
débilmente cargadas. Debido a la reducción en la fuerza cohesiva
del tóner, el rendimiento de fijación de imagen del tóner se mejora,
pero el rendimiento de antidesplazamiento en caliente del mismo se
deteriora.
Es preferible que la resina contenga el
componente insoluble en THF en una cantidad del 5 al 40% en peso.
Cuando el contenido del componente insoluble en THF es menor del 5%
en peso, el rendimiento de fijación de imagen del tóner preparado
usando la resina es bueno, pero el rendimiento de antidesplazamiento
en caliente del mismo es pobre, aunque cuando el contenido del
componente insoluble en THF supera el 20% en peso, el rendimiento
de antidesplazamiento en caliente del tóner es bueno, pero el
rendimiento de fijación de imagen del mismo es pobre, y la
productividad del tóner se reduce porque los materiales para
producir el tóner no pueden suministrarse rápidamente en el curso
del procedimiento de amasamiento para producir el tóner.
Así, en el procedimiento de revelado que usa un
revelador seco de dos componentes en el que se forma una imagen
electrostática latente en un elemento de soporte de imagen y se
revela con el revelador en una imagen de tóner, la imagen de tóner
se transfiere a una hoja de transferencia de imagen, un tóner
residual que permanece en el elemento de soporte de imagen se
limpia para devolver el tóner residual a la unidad de revelado o a
un tóner de relleno para reutilizar el tóner residual, es
preferible que la resina contenga el componente insoluble en THF en
una cantidad del 5 al 40% en peso y que el componente insoluble en
THF tenga un grado de hinchamiento de 2 a 20, con el fin de
realizar un procedimiento electrofotográfico que sea capaz de (1)
impedir que el tóner se pulverice dentro de la unidad de revelado,
(2) alcanzar excelente dispersión de cada material en el tóner, (3)
proporcionar imágenes de alta calidad de una manera estable durante
un periodo de tiempo extendido, y (4) alcanzar excelente
rendimiento de fijación de imagen y excelente rendimiento de
antidesplazamiento en caliente según se menciona anteriormente.
En el procedimiento de amasamiento, los
materiales para producir el tóner se premezclan en una mezcladora
como un mezclador en V o un mezclador Henschel, y a continuación se
amasan usando un rodillo de aplicación de calor, una amasadora de
aplicación de presión, una mezcladora de Bumbury, una máquina de
mezclado de eje simple o doble, habitualmente a una temperatura de
100ºC a 200ºC.
En el procedimiento de amasamiento, existe una
región en que las moléculas de la resina aglutinante están
sometidas a escisión por la aplicación de energía de cizalladura
mecánica a la composición de tóner durante el procedimiento de
amasamiento. La escisión de las moléculas se determina
principalmente por la viscosidad de la composición del tóner
durante el procedimiento de amasamiento. Es apropiado que dicha
viscosidad de la composición del tóner en el procedimiento de
amasamiento está en el intervalo de 10^{4} a 10^{7} poise.
Cuando la viscosidad de la composición del tóner es menor que
10^{4} poise en el procedimiento de amasamiento, la escisión de
las moléculas es difícil que se produzca mientras que el componente
insoluble en THF permanece en el tóner. Cuando la viscosidad de la
composición del tóner es mayor que 10^{7} poise, la resina
aglutinante no puede dispersarse suficientemente con otros
materiales, y además, la carga aplicada a la amasadora se hace tan
alta que existe riesgo de que la amasadora se dañe
mecánicamente.
Se considera que un material polimérico que
tiene una estructura de red con un peso molecular medio en peso de
aproximadamente 1 x 10^{6} o más está sometido a la escisión de
cadena molecular mencionada anteriormente.
En particular, cuando el componente insoluble en
THF con un peso molecular medio en peso de aproximadamente 1 x
10^{7} o más, que es un límite superior para la medida por GPC, se
somete a la escisión de cadena molecular mencionada anteriormente,
aparece un subpico en una región cercana de 1 x 10^{6} a 1 x
10^{7} además de un pico máximo según se muestra en un gráfico
mostrado en la fig. 1(b).
La fig. 1(a) es un gráfico de una
distribución molecular medida por GPC correspondiente a lo anterior
cuando el componente insoluble en THF mencionado anteriormente
todavía no se ha sometido a la escisión de cadena molecular. En
este caso, sólo aparece el pico máximo, pero no aparece subpico
según se muestra en la fig. 1(b).
Cuando la distribución de peso molecular de la
composición del tóner antes del procedimiento de amasamiento se
compara con la de después del procedimiento de amasamiento, no
existe cambio en la distribución de peso molecular de un peso
molecular medio en peso de aproximadamente 1 x 10^{4} o menos.
Dicha escisión de cadena molecular es difícil de conseguir por
síntesis.
Como consecuencia del amasamiento mencionado
anteriormente acompañado por la escisión de cadena molecular, la
resina aglutinante exhibe un subpico dentro de un intervalo de peso
molecular medio en peso de 100.000 a 10.000.000 en una distribución
de peso molecular medida por la GPC. Dicho subpico no se observa en
la distribución de peso molecular antes del procedimiento de
amasamiento. Este subpico sirve como un índice del tóner reciclable
para la mejora del rendimiento de antidesplazamiento en caliente y
la prevención de pulverización de partículas de tóner dentro del
aparato de copia. Además, es preferible que la resina aglutinante
exhiba un pico máximo en un intervalo de peso molecular medio en
peso de 5.000 a 10.000, más preferentemente de 5.000 a 8.000,
teniendo del 35 al 55% del mismo un peso molecular medio en peso de
10.000 o menos. Esto se debe a que cuando el pico máximo está en un
intervalo de peso molecular medio en peso de menos de 5.000, la
pulverización de las partículas de tóner es apta para que tenga
lugar, mientras que cuando el pico máximo está en un intervalo de
peso molecular medio en peso de más de 10.000, el rendimiento de
fijación de imagen a baja temperatura tiende a disminuir
gradualmente.
A continuación se explicará en detalle un
procedimiento de medida de la distribución de peso molecular por
cromatografía de exclusión molecular (GPC).
Se estabiliza una columna GPC a 40ºC en una
cámara de temperatura controlada, y se hace fluir el
tetrahidrofurano que sirve como disolvente a través de la columna a
una velocidad de flujo de 1 ml/min. Se inyectan de 50 a 200 ml de
una solución de una resina de muestra en tetrahidrofurano, preparada
de manera que contenga en sí la resina de muestra con una
concentración del 0,05 al 0,6% en peso en la columna para la medida
de la distribución de peso molecular del mismo.
Al medir la distribución de peso molecular de la
resina de muestra, se calcula la distribución de peso molecular de
la resina de muestra a partir de la relación entre los valores
calculados y los valores logarítmicos de una curva de calibración
obtenida a partir de varias clases de muestras patrón de
poliestireno monodisperso con diferentes pesos moleculares. En este
caso, es apropiado emplear al menos aproximadamente diez clases de
muestras patrón de poliestireno con diferentes pesos moleculares
para la preparación de la curva de calibración. Por ejemplo, pueden
emplearse muestras de poliestireno monodisperso con pesos
moleculares de 6 x 10^{2}, 2,1 x 10^{2}, 4 x 10^{2}, 1,75 x
10^{4}, 5,1 x 10^{4},
1,1 x 10^{5}, 3,9 x 10^{5}, 8,6 x 10^{5}, 2 x 10^{6} y 4,48 x 10^{6}, que están disponibles de Pressure Chemical Co., o Toyo Soda Co. Para la medida, se usa generalmente un detector de tipo índice de refracción. En dicha medida, es difícil determinar el peso molecular de 1 x 10^{7} o más usando una columna de GPC empleada actualmente. En la presente invención, se obtiene la proporción del componente soluble en THF que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 o menos a partir del área bajo la gráfica obtenida representando gráficamente la distribución de peso molecular, usando GPC. Es preferible que del 35 al 55% del componente soluble en THF tenga un peso molecular medio en peso de 10.000 o menos en términos del área de la gráfica mencionada anteriormente en la presente invención.
1,1 x 10^{5}, 3,9 x 10^{5}, 8,6 x 10^{5}, 2 x 10^{6} y 4,48 x 10^{6}, que están disponibles de Pressure Chemical Co., o Toyo Soda Co. Para la medida, se usa generalmente un detector de tipo índice de refracción. En dicha medida, es difícil determinar el peso molecular de 1 x 10^{7} o más usando una columna de GPC empleada actualmente. En la presente invención, se obtiene la proporción del componente soluble en THF que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 o menos a partir del área bajo la gráfica obtenida representando gráficamente la distribución de peso molecular, usando GPC. Es preferible que del 35 al 55% del componente soluble en THF tenga un peso molecular medio en peso de 10.000 o menos en términos del área de la gráfica mencionada anteriormente en la presente invención.
Los ejemplos específicos de dicha resina
aglutinante para uso en la presente invención incluyen homopolímeros
de estireno o estirenos sustituidos como poliestireno,
poli-p-cloroestireno, y
poliviniltolueno; copolímeros de estireno como copolímero de
estireno-p-cloroestireno, copolímero
de estireno-propileno, copolímero de
estireno-viniltolueno, copolímero de
estireno-vinilnaftaleno, copolímero de
estireno-acrilato de metilo, copolímero de
estireno-acrilato de etilo, copolímero de
estireno-acrilato de butilo, copolímero de
estireno-acrilato de octilo, copolímero de
estireno-metacrilato de metilo, copolímero de
estireno-metacrilato de etilo, copolímero de
estireno-metacrilato de butilo, copolímero de
estireno-\alpha-clorometacrilato
de metilo, copolímero de estireno-acrilonitrilo,
copolímero de estireno-vinilmetilcetona, copolímero
de estireno-butadieno, copolímero de
estireno-isopreno, copolímero de
estireno-acrilonitrilo-indeno,
copolímero de estireno-ácido maleico y copolímero de estireno-éster
de ácido maleico; y poli(metacrilato de metilo),
poli(metacrilato de butilo), policloruro de vinilo,
poliacetato de vinilo, polietileno, polipropileno, poliéster,
resina epoxídica, resina epoxídica de poliol, poliuretano,
poliamida, polivinilbutiral, resina poliacrílica, colofonia,
colofonia modificada, resina terpénica, resina de hidrocarburo
alifático o alicíclico, resina de petróleo aromático, parafina
clorada y cera de parafina. Estos aglutinantes de resina pueden
usarse en solitario o en combinación.
En particular, es preferible que la resina
aglutinante para uso en el tóner que se usará en la presente
invención comprenda una resina de poliéster, según se menciona
anteriormente. La resina de poliéster para uso en la presente
invención comprende como unidades estructurales un componente de
ácido policarboxílico (A) y un componente de poliol (B).
Además, es preferible que se combine una resina
de vinilo en una cantidad del 30% en peso o menos con la resina de
poliéster en la resina aglutinante desde los puntos de vista de la
resistencia a materiales de cloruro de vinilo, la estabilidad
ambiental de la carga del tóner y el rendimiento de fijación de
imagen del tóner.
La adición de la resina de vinilo,
particularmente un copolímero con base de estireno preparada a
partir de estireno y un monómero acrílico, un monómero metacrílico
o butadieno al aglutinante aumenta la naturaleza hidrófoba del
aglutinante, de manera que cuando la resina aglutinante compuesta
por el poliéster y la resina de vinilo se usa en el tóner, la
estabilidad ambiental del tóner está mejorada en comparación con el
caso en que sólo se usa la resina de poliéster como la resina
aglutinante para uso en el tóner.
Cuando la cantidad de la resina de vinilo en la
resina aglutinante supera el 30% en peso, la resistencia de
imágenes de tóner a un mallado de cloruro de vinilo disminuye y el
rendimiento de fijación de imagen del tóner se degrada.
El componente de ácido policarboxílico (A)
incluye un ácido dicarboxílico (A1) y un ácido que tiene tres o más
grupos carboxilo en una molécula del mismo (A2).
Los ejemplos específicos del ácido dicarboxílico
(A1) incluyen:
(1) ácidos dicarboxílicos alifáticos que tienen
de 2 a 20 átomos de carbono, como ácido maleico, ácido fumárico,
ácido succínico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido malónico,
ácido azelaico, ácido mesacónico, ácido citracónico y ácido
glutacónico;
(2) ácidos dicarboxílicos alicíclicos que tienen
de 8 a 20 átomos de carbono, como ácido
ciclohexanodicarboxílico;
(3) ácidos dicarboxílicos aromáticos que tienen
de 8 a 20 átomos de carbono, como ácido ftálico, ácido isoftálico,
ácido tereftálico, ácido toluendicarboxílico, y ácido
naftalendicarboxílico; y
(4) ácidos alquilsuccínicos o ácidos
alquenilsuccínicos de los cuales la cadena secundaria tiene un grupo
hidrocarburo que tiene de 4 a 35 átomos de carbono, como ácido
isododecenilsuccínico y ácido n-dodecenilsuccínico,
y anhídridos y ésteres alquílicos (metilícos o butílicos) inferiores
de los ácidos dicarboxílicos mencionados anteriormente.
De los ácidos dicarboxílicos mencionados
anteriormente (A1), en la presente invención se emplean
preferentemente ácidos dicarboxílicos (1), (3) y (4), y anhídridos
y ésteres alquílicos inferiores de los mismos. En particular, ácido
maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido isoftálico, ácido
tereftálico, dimetiltereftalato y ácido
n-dodecenilsuccínico y un anhídrido del mismo son
los más preferibles. Para ser más específico, se prefieren ácido
maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico por su alta reactividad;
y se prefieren ácido isoftálico y ácido tereftálico porque es
posible obtener una alta temperatura de transición vítrea de la
resina de poliéster obtenida.
Los ejemplos específicos del ácido
policarboxílico (A2) que tienen tres o más grupos carboxilo
incluyen:
(1) ácidos policarboxílicos alifáticos que
tienen de 7 a 20 átomos de carbono, como ácido
1,2,4-butanotricarboxílico, ácido
1,2,5-hexanotricarboxílico,
1,3-dicarboxil-2-metil-2-metilencarboxipropano,
tetra(metilencarboxil)metano y ácido
1,2,7,8-octanotetracarboxílico;
(2) ácidos policarboxílicos alicíclicos que
tienen de 9 a 20 átomos de carbono, como ácido
1,2,4-ciclohexanotricarboxílico; y
(3) ácidos policarboxílicos aromáticos que
tienen de 9 a 20 átomos de carbono, como ácido
1,2,4-bencenotricarboxílico, ácido
1,2,5-bencenotricarboxílico, ácido
2,5,7-naftalentricarboxílico, ácido
1,2,4-naftalentricarboxílico, ácido piromelítico y
ácido benzofenonatetracarboxílico, y anhídridos y ésteres alquílicos
(metílicos o butílicos) de los mismos.
De los ácidos policarboxílicos mencionados
anteriormente (A2), se emplean preferentemente los ácidos
policarboxílicos aromáticos (3), y anhídridos y ésteres alquílicos
inferiores de los mismos en la presente invención. En particular,
son más preferibles ácido
1,2,4-bencenotricarboxílico y ácido
1,2,6-bencenotricarboxílico, y anhídridos y ésteres
alquílicos inferiores de los mismos desde el punto de vista del
coste y de la resistencia al desplazamiento del tóner obtenido.
Es preferible que el componente de ácido
policarboxílico (A) comprenda el ácido policarboxílico (A2) que
tiene tres grupos carboxilo o más en una cantidad del 0 al 30% en
moles, más preferentemente del 0 al 20% en moles, y preferentemente
además del 0 al 10% en moles.
El componente de poliol (B) para la preparación
de la resina de poliéster incluye un dihidroxialcohol (B1) y un
polihidroxialcohol que tienen tres o más grupos hidroxilo (B2).
Los ejemplos específicos del dihidroxialcohol
(B1) incluyen:
(1) alquilenglicoles que tienen de 2 a 12 átomos
de carbono, como etilenglicol, 1,2-propilenglicol,
1,3-propilenglicol, 1,4-butanodiol,
neopentilglicol, 1,4-butenodiol,
1,5-pentanodiol y
1,6-hexanodiol;
(2) alquilen-éter-glicoles, como
dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, polietilenglicol,
polipropilenglicol y politetrametilenglicol;
(3) dioles alicíclicos que tienen de 6 a 30
átomos de carbono, como 1,4-ciclohexanodimetanol y
bisfenol A hidrogenado;
(4) bisfenoles, como bisfenol A, bisfenol F y
bisfenol S; y
(5) aductos del bisfenol mencionado
anteriormente con de 2 a 8 moles de un óxido de alquileno, como
óxido de etileno, óxido de propileno u óxido de butileno.
De los dihidroxialcoholes mencionados
anteriormente (B1), se emplean preferentemente dihidroxialcoholes
(1) y (5) en la presente invención, y en particular, los
dihidroxialcoholes (5) son más preferibles. Más específicamente, de
los dihidroxialcoholes (1), se prefiere etilenglicol debido a la
rápida velocidad de reacción, y se prefieren
1,2-propilenglicol y neopentilglicol desde el punto
de vista del rendimiento de fijación de imagen a baja temperatura.
De los dihidroxialcoholes (5), son más preferibles aductos de
bisfenol A con de 2 a 4 moles de óxido de etileno y/o 1,2-óxido de
propileno debido a que su excelente resistencia al desplazamiento
puede impartirse en el tóner
obtenido.
obtenido.
Los ejemplos específicos del polihidroxialcohol
(B2) que tienen tres o más grupos hidroxilo incluyen:
(1) polihidroxialcoholes alifáticos que tienen
de 3 a 20 átomos de carbono, como sorbitol,
1,2,3,6-hexanotetrol, 1,4-sorbitán,
pentaeritritol., dipentaeritritol, tripentaeritritol,
1,2,4-butanotriol,
1,2,5-pentanotriol, glicerol,
2-metilpropanotriol,
2-metil-1,2,4-butanotriol,
trimetiloletano y trimetilolpropano; y
(2) polihidroxialcoholes aromáticos que tienen
de 6 a 20 átomos de carbono, como
1,3,5-trihidroxilmetilbenceno, y aductos de óxido
de alquileno de los polihidroxialcoholes aromáticos mencionados
anteriormente.
De los polihidroxialcoholes (B2), se emplean
preferentemente los polihidroxialcoholes alifáticos (1). En
particular, son más preferibles glicerol, trimetilolpropano y
pentaeritritol porque no son caros.
Es preferible que el componente de poliol (B)
comprenda el polihidroxialcohol (B2) que tiene tres grupos hidroxilo
o más en una cantidad del 0 al 20% en moles, más preferentemente
del 0 al 10% en moles, y más preferentemente todavía del 0 al 5% en
moles.
A continuación se explicará en detalle la resina
de vinilo que puede combinarse con la resina de poliéster mencionada
anteriormente.
Para producir polímeros de vinilo, puede
emplearse no sólo estireno, sino también monómeros de vinilo que
tienen un grupo vinilo en una molécula del mismo. Por ejemplo,
existen derivados del estireno como
\alpha-metilestireno,
p-metilestireno,
p-terc-butilestireno y
p-cloroestireno; ácido metacrílico, metacrilato de
metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo, metacrilato
de butilo, metacrilato de pentilo, metacrilato de hexilo,
metacrilato de heptilo, metacrilato de octilo, metacrilato de
nonilo, metacrilato de decilo, metacrilato de undecilo, metacrilato
de dodecilo, metacrilato de glicidilo, metacrilato de metoxietilo,
metacrilato de propoxietilo, metacrilato de butoxietilo,
metacrilato de metoxidietilenglicol, metacrilato de
etoxidietilenglicol, metacrilato de metoxietilenglicol, metacrilato
de butoxitrietilenglicol, metacrilato de metoxidipropilenglicol,
metacrilato de fenoxietilo, metacrilato de fenoxidietilenglicol,
metacrilato de fenoxitetraetilenglicol, metacrilato de bencilo,
metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de tetrahidrofurfurilo,
metacrilato de diciclopentenilo, metacrilato de
diciclopenteniloxietilo, metacrilato de
N-vinil-2-pirrolidona,
metacrilonitrilo, metacrilamida,
N-metilolmetacrilamida, metacrilato de
2-hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo,
metacrilato de hidroxibutilo, metacrilato de
2-hidroxi-3-feniloxipropilo,
diacetonacrilamida, ácido acrílico, acrilato de metilo, acrilato de
etilo, acrilato de propilo, acrilato de butilo, acrilato de pentilo,
acrilato de hexilo, acrilato de heptilo, acrilato de octilo,
acrilato de nonilo, acrilato de decilo, acrilato de undecilo,
acrilato de dodecilo, acrilato de glicidilo, acrilato de
metoxietilo, acrilato de propoxietilo, acrilato de butoxietilo,
acrilato de metoxidietilenglicol, acrilato de etoxidietilenglicol,
acrilato de metoxietilenglicol, acrilato de butoxitrietilenglicol,
acrilato de metoxidipropilenglicol, acrilato de fenoxietilo,
acrilato de fenoxidietilenglicol, acrilato de
fenoxitetraetilenglicol, acrilato de bencilo, acrilato de
ciclohexilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de
diciclopentenilo, acrilato de diciclopenteniloxietilo, acrilato de
N-vinil-2-pirrolidona,
acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de
hidroxibutilo, acrilato de
2-hidroxi-3-
feniloxipropilo, acrilato de glicidilo, acrilonitrilo, acrilamida, N-metilolacrilamida, diacetonacrilamida,
feniloxipropilo, acrilato de glicidilo, acrilonitrilo, acrilamida, N-metilolacrilamida, diacetonacrilamida,
\hbox{y vinilpiridina.}
Además de los anteriores, pueden emplearse
monómeros de vinilo que tienen dos o más grupos vinilo en una
molécula de los mismos, por ejemplo, divinilbenceno y productos de
reacción de glicol y ácido metacrílico o ácido acrílico, como
dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de
1,3-butilenglicol, dimetacrilato de
1,4-butanodiol, dimetacrilato de
1,5-pentanodiol, dimetacrilato de
1,6-hexanodiol, dimetacrilato de neopentilglicol,
dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol,
dimetacrilato de polietilenglicol, dimetacrilato de
tripropilenglicol, trimetacrilato de trimetiloletano,
trimetacrilato de trimetilolpropano, trimetacrilato de
pentaeritritol, tetrametacrilato de pentaeritritol, fosfato de
trismetacriloxietilo, isocianurato de
bis(metacriloiloxietil)hidroxietilo, isocianurato de
tris(metacriloiloxietilo), diacrilato de etilenglicol,
diacrilato de 1,3-butilenglicol, diacrilato de
1,4-butanodiol, diacrilato de
1,5-pentanodiol, diacrilato de
1,6-hexanodiol, diacrilato de neopentilglicol,
diacrilato de dietilenglicol, diacrilato de trietilenglicol,
diacrilato de polietilenglicol, diacrilato de tripropilenglicol,
diacrilato de ácido hidroxipiválico neopentilglicol, triacrilato de
trimetiloletano, triacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de
pentaeritritol, triacrilato de pentaeritritol, fosfato de
trisacriloxietilo, semiésteres de metacrilato de glicidilo y ácido
metacrílico o ácido acrílico, semiésteres de resina epoxídica de
tipo bisfenol y ácido metacrílico o ácido acrílico, y semiésteres
de acrilato de glicidilo y ácido metacrílico o ácido acrílico.
De los monómeros de vinilo mencionados
anteriormente que tienen un grupo vinilo en una molécula de los
mismos, se emplean preferentemente estireno, derivados de estireno,
metacrilato y acrilato. En particular, son más preferibles
estireno, y ésteres alquílicos de ácido metacrílico o ácido acrílico
en los que el grupo alquilo tiene de 1 a 5 átomos de carbono.
De los monómeros de vinilo mencionados
anteriormente que tienen dos o más grupos vinilo en una molécula de
los mismos, se emplean preferentemente divinilbenceno y
dimetacrilato o diacrilato de metilenglicol que tienen de 2 a 6
átomos de carbono.
Es preferible que el monómero de vinilo
comprenda un monómero de vinilo que tenga dos o más grupos vinilo
en una molécula del mismo en una cantidad del 0,1 al 1% en peso.
Los monómeros o mezclas de monómeros mencionados
anteriormente pueden someterse a polimerización, por ejemplo,
polimerización en suspensión, polimerización en solución,
polimerización en emulsión o polimerización en volumen. A la vista
del factor económico y la estabilidad de la reacción, es ventajoso
emplear la polimerización en suspensión acuosa.
Se emplea un iniciador de polimerización
radicalaria para la polimerización de dichos monómeros o mezclas de
monómeros. Ejemplos de iniciador de polimerización son los
siguientes: peróxidos como peróxido de benzoílo, perbenzoato de
2-etilhexilo, peróxido de lauroilo, peróxido de
acetilo, peróxido de isobutirilo, peróxido de octanoílo, peróxido
de di-terc-butilo, peróxido de
terc-butilo, hidroperóxido de cumeno, peróxido de
metiletilcetona, peroxicetal de
4,4,6-trimetilciclohexanona
di-terc-butilo, peróxido de
ciclohexanona, peróxido de metilciclohexanona, peróxido de
acetilacetona, peroxicetal de ciclohexanona
di-terc-butilo, peroxicetal de
2-octanona
di-terc-butilo, peroxicetal de
acetona di-terc-butilo e
hidroperóxido de diisopropilbenceno; y compuestos azobis como
2,2'-azobisisobutironitrilo,
2,2'-azobis-(2,4-dimetilvaleronitrilo),
2,2'-azobis(4-metoxi-2,4-dimetilvaleronitrilo),
dimetil-2,2'-azobis(isobutirato)
y
1,1'-azobis(ciclohexano-1-carbonitrilo).
Es preferible que la cantidad de iniciador de
polimerización radicalaria esté en el intervalo del 0,01 al 20% en
peso, más preferentemente en el intervalo del 0,1 al 10% en peso,
del peso total de los monómeros.
Además, puede usarse un modificador del peso
molecular de polimerización radicalaria en el curso de la
polimerización. Los ejemplos del modificador del peso molecular son
mercaptanos como butilmercaptano, octilmercaptano,
dodecilmercaptano, 2-mercaptopropionato de metilo,
2-mercaptopropionato de etilo,
2-mercaptopropionato de butilo,
2-mercaptopropionato de octilo,
tetra(2-mercaptopropionato de pentaeritritol,
di(2-mercaptopropionato) de etilenglicol y
tri(2-mercaptopropionato) de glicerina; e
hidrocarburos halogenados como cloroformo, bromoformo y tetrabromuro
de carbono.
Es preferible que la cantidad de modificador del
peso molecular esté en el intervalo del 0 al 3% en peso del peso
total de los monómeros.
Para realizar la polimerización de suspensión
acuosa, puede emplearse dispersante polimérico soluble en agua,
como polialcohol vinílico parcialmente saponificado, alquilcelulosa,
hidroxialquilcelulosa, carboxialquilcelulosa, poliacrilamida,
polivinilpirrolidona, ácido poliacrílico y sales de metales
alcalinos del mismo, y ácido polimetacrílico y sales de metales
alcalinos del mismo; y dispersante inorgánico ligeramente soluble,
como fosfato de calcio, hidroxiapatito, fosfato de magnesio,
pirofosfato de magnesio, carbonato de calcio, sulfato de bario y
sílice hidrófoba.
Con respecto a la cantidad de dispersante, es
preferible que el dispersante polimérico soluble en agua esté
contenido en una cantidad del 0,0001 al 5% en peso del peso total
del medio acuoso empleado, y que el dispersante inorgánico
ligeramente soluble esté contenido en una cantidad del 0,01 al 15%
en peso del peso total del medio acuoso.
A continuación se explicará en detalle el
procedimiento de medida del contenido de agua en la resina
aglutinante. Primero se pulveriza una resina de muestra en grado
tal que el tamaño de partícula alcance aproximadamente 200 \mum o
menos, y a continuación se deja reposar a 30ºC y 60% HR durante 24
horas. El contenido de agua en las partículas de resina de muestra
se mide mediante el método de Karl Fischer, usando un utensilio de
valoración de contenido de agua de Karl Fischer.
La resina aglutinante mencionada anteriormente
se mezcla y se agita con un agente colorante y/o un polvo magnético,
y un agente de control de carga, y opcionalmente con otros
aditivos. La mezcla así obtenida se funde y se amasa, para dar un
tóner para revelado de una imagen electrostática latente para uso en
un procedimiento de formación de imágenes en el que se adopta un
sistema de reciclado de tóner.
Como agente colorante para uso en la presente
invención puede emplearse cualquier agente colorante convencional
como negro de humo, óxido de hierro, azul de ftalocianina, verde de
ftalocianina, laca Rodamina 6G y estroncio rojo Watchung. Es
preferible que la cantidad del agente colorante esté en el intervalo
del 1 al 60% en peso del peso total del tóner para uso en el
sistema de reciclado de tóner.
Los ejemplos específicos del agente de control
de carga para uso en la presente invención incluyen tinte de
nigrosina, tinte de nigrosina modificado con ácido alifático, tinte
de nigrosina que contiene metal, tinte de nigrosina modificado con
ácido alifático que contiene metal y complejo de cromo de salicilato
de
3,5-di-terc-butilo.
La cantidad de agente de control de carga está preferentemente en el
intervalo de 0 a 20% en peso del peso total del
tóner.
tóner.
Como agente de liberación de la presente
invención pueden usarse ceras con puntos de fusión comprendidos
entre 70 y 170ºC.
Los ejemplos específicos del agente de
liberación incluyen cera de carnaúba, cera montana, cera de sazol,
cera de parafina, polietileno de bajo peso molecular, polipropileno
de bajo peso molecular y copolímero de
etileno-acetato de vinilo. La cantidad de agente de
liberación está preferentemente en el intervalo del 1 al 10% en
peso del peso total del tóner.
Uno de los temas de investigación relativos al
tóner para uso en el sistema de reciclado de tóner es mejorar el
rendimiento de antidesplazamiento en caliente. A este efecto, se
incluyen convencionalmente polipropileno y polietileno en la
composición del tóner. Sin embargo, en el sistema convencional de
reciclado de tóner, las partículas de tóner que se han sometido al
procedimiento de revelado y al reciclado son vulnerables a cambios,
de manera que el tamaño de las partículas de tóner se reduce y la
apariencia superficial de las partículas de tóner cambia porque las
partículas se han triturado. Por tanto, la cera añadida inicialmente
como agente de liberación a la composición de tóner no se expone
favorablemente, con lo que se reduce el rendimiento de
antidesplazamiento en caliente del tóner. Se requiere así otra
contramedida.
La adición de ceras al tóner puede impartir
propiedades de liberación al tóner obtenido, de manera que es
seguro que se mejora el rendimiento de antidesplazamiento en
caliente. Sin embargo, debido a la pobre compatibilidad de la cera
con la resina aglutinante, el rendimiento de revelado del tóner
obtenido se deteriora cuando aumenta la cantidad de cera. Además,
demasiada cantidad de cera provoca el fenómeno de agotamiento con un
vehículo, con lo que hace que la cantidad de carga de tóner sea
insuficiente e inestable. Cuanto menor sea la cantidad de cera,
mejor será el rendimiento de carga.
La solicitud de patente japonesa abierta a
consulta por el público 9-25.127 desvela que es
ventajoso que la cera para uso en el tóner tenga un tamaño de
partícula de 2 \mum o menos cuando se observa usando un
microscopio electrónico de tipo transmisión. En el sistema de
reciclado de tóner, la proporción de las partículas de cera que
aparecen en la parte superficial de las partículas de tóner se
reduce según se menciona anteriormente. En la presente invención,
por tanto, es preferible que el tamaño de partícula de la cera sea
de 5 \mum o menos, más preferentemente en el intervalo de 2 a 4
\mum debido a que el rendimiento de antidesplazamiento en
caliente se mejora en el sistema de reciclado de tóner. Cuando todas
las partículas de cera tengan un tamaño de partícula de 1 \mum o
menos, se reduce el efecto de mejora del antidesplazamiento en
caliente.
Es preferible que la viscosidad de la
composición del tóner se controle de manera que sea de 1 x 10^{4}
a 1 x 10^{7} poise en el procedimiento de amasamiento con el fin
de dispersar el componente de cera con un tamaño de partícula de 5
\mum o menos.
Además, el tóner usado en la presente invención
puede comprender otros aditivos, como polvo de sílice, polvo de
sílice hidrófoba, poliolefina, cera de parafina, compuestos de
fluorocarbonos, ésteres grasos, ésteres grasos parcialmente
saponificados y sales metálicas de ácidos grasos. Estos aditivos
pueden estar contenidos preferentemente en el tóner en una cantidad
del 0,1 al 5% en peso del peso total del tóner.
A continuación se explicará un procedimiento de
preparación de un tóner usado en la presente invención que
comprende una cera de poliolefina dispersada en el mismo.
La dispersabilidad de la cera de poliolefina en
el aglutinante se mejora notablemente por la presencia del
componente insoluble en THF en la resina aglutinante. Esto se debe a
que la presencia del componente insoluble en THF en la resina
aglutinante tiene una relación significativa con las propiedades
reológicas de la resina aglutinante. El polímero es un típico
material que exhibe un comportamiento viscoelástico.
En la preparación de tóner descrito en la
presente memoria descriptiva que exhibe el subpico, la resina
aglutinante que incluye la resina de poliéster, opcionalmente con
la adición de la resina de vinilo a la misma, tiene una estructura
reticulada antes de que la resina aglutinante se someta a la
escisión de cadena molecular mencionada anteriormente. Cuando la
resina aglutinante se somete a la escisión de cadena molecular
durante el procedimiento de amasamiento, se provoca que la resina
aglutinante tenga una estructura ramificada.
Durante el procedimiento de amasamiento, la
resina aglutinante exhibe un elevado módulo viscoelástico de
almacenamiento (G'), y el procedimiento de amasamiento se efectúa
generalmente a una temperatura en el intervalo de 100 a 200ºC. Se
sabe que un polímero con dicha estructura ramificada no fluye
incluso en el intervalo de temperatura mencionado anteriormente, y
mantiene una elasticidad de al menos aproximadamente 10^{9}
dinas/cm^{2}. Esta condición es adecuada para dispersar la
poliolefina en un estado finamente dividido en la resina
aglutinante.
En contraste con lo anterior, en la preparación
de un tóner que no exhibe el subpico, que se prepara por ejemplo
usando un polímero lineal, se sabe que la resina aglutinante no
fluye en condiciones generales de amasamiento, y la elasticidad del
mismo se aproxima a cero conforme avanza el procedimiento de
amasamiento.
Hasta ahora se han propuesto convencionalmente
tóneres preparados usando cera de poliolefina. Sin embargo, en
muchos casos, en los tóneres convencionales, la compatibilidad de la
cera de poliolefina con la resina aglutinante es tan pobre que la
dispersabilidad de la poliolefina en la resina aglutinante es
también pobre.
En contraste con esto, una cera de poliolefina
con un tamaño de partícula de 5 \mum o menos, preferentemente de
1 a 5 \mum puede dispersarse suficientemente en la resina
aglutinante sistema con la estructura reticulada que comprende el
poliéster, opcionalmente con la resina de vinilo combinada en el
mismo. Esto se debe a que el sistema mencionado anteriormente de
resina aglutinante exhibe un comportamiento viscoelástico adecuado
para el procedimiento de amasamiento. Cuando el tamaño de partícula
de las partículas de cera supera los 5 \mum, el vehículo se
contamina con la cera. En este caso, el tóner exhibe alta
durabilidad, pero el rendimiento de carga del mismo es tan pobre
que la calidad de la imagen obtenida por el tóner se degrada.
Se conoce convencionalmente un revelador de dos
componentes que comprende partículas de vehículo y partículas de
tóner. Se requiere que el vehículo para uso en el revelador de dos
componentes cargue triboeléctricamente el tóner constantemente con
una polaridad deseada y con una cantidad de carga suficiente durante
un periodo de tiempo extendido. Con el fin de obtener un revelador
de dos componentes que exhiba capacidad de carga estable, usando el
tóner descrito en la presente memoria descriptiva por el que el
vehículo no se contamine con un componente de cera y los aditivos
contenidos en el tóner, es preferible que el tóner descrito en la
presente memoria descriptiva se use en combinación con un vehículo
recubierto con resina de silicona.
En particular, para que el tóner tenga excelente
estabilidad de carga es indispensable para asegurar la durabilidad
del revelador, el uso combinado del tóner con el vehículo recubierto
con resina de silicona tiene un gran efecto en la extensión de la
durabilidad del revelador.
Para preparar un vehículo recubierto con resina
de silicona pueden emplearse, por ejemplo, resinas de silicona
disponibles comercialmente como "KR271" y "KR225" (marcas
registradas) fabricadas por Shin-Etsu Chemical Co.,
Ltd. Como material central para el vehículo pueden emplearse
preferentemente arena, cobalto, hierro, ferrita y magnetita, cada
uno de los cuales tiene un tamaño de partícula medio de 50 a 20
\mum. Puede formarse una capa de recubrimiento de resina de
silicona para las partículas del vehículo, por ejemplo, mediante un
procedimiento de pulverización.
A continuación se explicará más en detalle la
aplicación del tóner descrito en la presente memoria descriptiva al
revelador seco de dos componentes mencionado anteriormente.
El tóner para el revelador seco de dos
componentes se prepara de la misma manera que para el tóner
convencional en uso general mezclando un agente colorante, una
resina aglutinante y un agente de control de carga, que sirven como
componentes principales del tóner, y pulverizando la mezcla. Para
ser más específico, las cantidades respectivas de los componentes
mencionados anteriormente para el tóner se mezclan, funden y amasan.
A continuación se enfría la mezcla y se pulveriza, con lo que se
prepara el tóner para el revelador de dos componentes.
Alternativamente, se mezclan el agente colorante, la resina
aglutinante y un disolvente en un triturador de bolas, y la mezcla
resultante se seca por pulverización, con lo que se prepara el tóner
para el revelador seco de dos componentes.
Cuando se usa el tóner así obtenido, por
ejemplo, en el revelado en cascada y el revelado por escobilla
magnética, es preferible que el tóner tenga un tamaño de partícula
medio de aproximadamente 30 \mum o menos, más preferentemente, un
tamaño de partícula medio en el intervalo de 4 a 15 \mum para
conseguir los mejores resultados.
Las partículas de vehículo recubiertas y las
partículas de vehículo no recubiertas para uso en el procedimiento
de revelado en cascada y el revelado con escobilla magnética se
conocen convencionalmente. En la medida en que las partículas de
tóner son tales que cuando las partículas de tóner se unen a las
superficies de las partículas de vehículo, y las partículas de
tóner y las partículas de vehículo están en estrecho contacto entre
sí de tal manera que las partículas de vehículo rodean a las
partículas de tóner, las partículas de tóner ganan cargas
eléctricas con una polaridad opuesta a la de las cargas de las
partículas de vehículo, las partículas de vehículo pueden estar
hechas de cualquier material. Por tanto, el tóner descrito en la
presente memoria descriptiva puede usarse mezclándose con cualquier
vehículo convencional para revelar una imagen electrostática
latente formada en la superficie de un fotoconductor
convencional.
A continuación se explicará el procedimiento de
formación de imágenes de la presente invención, usando el tóner
preparado anteriormente para su reciclado en una unidad de revelado
a la que se proporciona un mecanismo de reciclado, con referencia a
la fig. 3.
En la fig. 3, alrededor de un tambor de
fotoconductor 1 que sirve como elemento de soporte de imagen se
sitúan una unidad de revelado 2, un cargador de transferencia de
imagen 3 para aplicar cargas eléctricas a una hoja de transferencia
de imagen cuando una imagen de tóner formada en el tambor de
fotoconductor 1 se transfiere a la hoja de transferencia de imagen,
un cargador de separación de hojas 4 para aplicar cargas eléctricas
a la hoja de transferencia de imagen cuando la hoja de transferencia
de imagen se separa de la superficie del tambor de fotoconductor 1,
una unidad de limpieza 5 para limpiar la superficie del tambor de
fotoconductor 1 para eliminar un tóner residual de la superficie
del tambor de fotoconductor 1 y un cargador principal 6 para cargar
la superficie del tambor de fotoconductor 1.
Se proporciona una unidad de transporte de tóner
7 para transportar un tóner recuperado de la unidad de limpieza 5 a
la unidad de revelado 2 de manera que se conecten la unidad 5 de
limpieza y la unidad de revelado 2.
La unidad de revelado 2 está compuesta por una
sección de suministro de tóner 8 a la que se proporciona un
cartucho de tóner 81 para suministrar el tóner, un tanque de
revelador 21 que sirve como un tanque para contener un revelador en
su interior, al que se proporcionan tornillos de agitación 22 y 23 y
un rodillo de revelado 20, y una tolva 84 para un tóner
reciclado.
En la parte inferior de la sección de suministro
de tóner 8 se dispone un primer rodillo de suministro de tóner 82
para suministrar el tóner al tanquede revelador 21.
En la parte inferior de la tolva 84 para el
tóner reciclado, se dispone un segundo rodillo de suministro de
tóner 83 para suministrar el tóner reciclado al tanque de revelador
21.
La unidad de limpieza 5 incluye una cámara de
recuperación de tóner 52, una primera bobinade transporte de tóner
53, que es un elemento giratorio en forma de tornillo y soportado de
forma que puede girar por un par de paredes laterales anterior y
posterior para la unidad de limpieza 5, y una cuchillade limpieza
51. Se dispone una segunda bobina de transporte de tóner 71 con la
misma forma que la de la primera bobina de transporte de tóner 53
dentro de la unidad de transporte de tóner 7. La unidad de limpieza
5, la unidad de transporte de tóner 7, la tolva 84 para el tóner
reciclado y el segundo rodillo de suministro de tóner 83 constituyen
un aparato de reciclado de tóner.
El segundo rodillo de suministro de tóner 83, el
primer rodillo de suministro de tóner 82, la primera bobina de
transporte de tóner 53 y la segunda bobina de transporte de tóner 71
están conectados a un mecanismo de accionamiento (no mostrado) de
manera que se activen en rotación. En esta estructura, el tambor del
fotoconductor 1 gira en sentido horario, y se forma una imagen
electrostática latente en el tambor de fotoconductor 1 mediante una
operación de carga del cargador principal 6 y una operación de
exposición (no mostrada). La imagen electrostática latente se
revela en una imagen de tóner mediante la unidad de revelado 2. La
imagen de tóner formada en el tambor de fotoconductor 1 se
transfiere a una hoja de transferencia de imagen mediante el
cargador de transferencia de imagen 3 y el cargador de separación
de hojas 4. A continuación se fija la imagen de tóner en la hoja de
transferencia de imagen mediante una unidad de fijación de imagen
(no mostrada).
Después de la imagen de transferencia de la
imagen, un tóner residual que queda en el tambor de fotoconductor 1
se elimina a continuación mediante la cuchilla de limpieza 51 de
manera que limpie la superficie del tambor de fotoconductor 1. El
tóner eliminado se recupera en la cámara de recuperación de tóner
52. El tóner recuperado T en la cámara de recuperación de tóner 52
se transporta al interior de la tolva 84 de la unidad de revelado 2
mediante la primera bobinade transporte de tóner 53 y la segunda
bobinade transporte de tóner 71 y se coloca en el tanquede
revelador 21.
A continuación se explicará la operación del
aparato de reciclado de tóner con referencia a la fig. 3 y la fig.
4.
El tóner T, recuperado por la cuchilla de
limpieza 51 de la unidad de limpieza 5, se deja caer en la cámara
de recuperación de tóner 52, y a continuación se mueve a un lado
anterior o un lado posterior del tambor de fotoconductor 1 mediante
el giro de la primera bobinade transporte de tóner 53. El tóner
recuperado T, que se ha desplazado desde el lado anterior o el lado
posterior del tambor de fotoconductor 1, se transporta a la tolva
84 de la unidad de revelado 2 haciendo girar la segunda bobina de
transporte de tóner 71 en la unidad de transporte de tóner 7, y a
continuación se deja caer en la parte inferior de la sección de
suministro de tóner 8. El tóner recuperado T se suministra a
continuación al tanque de revelador 21 por medio del giro del
segundo rodillo de suministro de tóner 83.
El tóner así recuperado desde el revelador de
dos componentes, usando el aparato de reciclado de tóner, se somete
a tensión de agitación en el curso del transporte del mismo a la
sección de suministro del tóner, y por los rodillos de suministro
de tóner, o dentro del tanque de revelador. Sin embargo, el tóner de
la presente invención se corresponde con el aparato de reciclado de
tóner construido anteriormente en rendimiento, con lo que se ha
alcanzado el procedimiento de formación de imágenes de la presente
invención, que es capaz de impedir que las partículas de tóner se
pulvericen, y también capaz de impedir que se cause un deterioro de
la calidad del tóner por los cambios en el estado superficial de las
partículas de tóner, sin causar el deterioro de la calidad del
tóner por los cambios en las condiciones
ambientales.
ambientales.
Otras características de esta invención se harán
evidentes en el curso de la siguiente descripción de formas de
realización de ejemplo, que se dan como ilustración de la invención
y no pretenden ser limitativas del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se fundió y amasó una mezcla de los siguientes
componentes a 130ºC durante 30 minutos usando un molino de dos
rodillos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla así amasada se enfrió, y se trituró
groseramente usando un molino de martillo, y a continuación se
pulverizó finamente usando un molino de chorro, y posteriormente se
clasificó, de manera que se preparó un tóner con un diámetro de
partícula medio de 10 a 11 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 2 a 4 y Ejemplos
Comparativos 1 a
4
Se repitió el procedimiento para preparación del
tóner en el Ejemplo 1 con la salvedad de que la mezcla de la resina
de poliéster I y la resina de vinilo A-1 usada como
resina aglutinante en el Ejemplo 1 se sustituyó por las resinas
respectivas mostradas en la Tabla 3, y que las condiciones de
amasamiento como la temperatura y el tiempo se cambiaron según se
muestra en la Tabla 3.
En los Ejemplos 2 a 4 y los Ejemplos
Comparativos 1 a 4, cuando se empleó una resina de poliéster en
solitario como en los Ejemplos 2 y 4 y los Ejemplos Comparativos 1
y 2, la cantidad de la resina de poliéster fue de 300 partes en
peso. Por otra parte, cuando se usaron una resina de poliéster y una
resina de vinilo en combinación, la proporción de cantidad entre la
resina de poliéster y la resina de vinilo fue la misma que en el
Ejemplo 1.
La formulación y las propiedades de las resinas
de poliéster usadas en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos se
muestran en la Tabla 1.
En la Tabla 1:
- (1)
- Glicol A: polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (Valor de hidroxilo: 315)
- (2)
- Glicol B: polioxietileno(2,3)-2.2-bis (4-hidroxi-fenil)propano (Valor de hidroxilo: 340)
- (3)
- Glicol C: poli(oxietileno-propileno)-bis(4-hidroxifenil)metano (Valor de hidroxilo: 320)
- (4)
- Glicol D: polioxipropileno(3,1)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (Valor de hidroxilo: 275)
- (5)
- EG: etilenglicol
- (6)
- NPG: neopentilglicol
- (7)
- TPA: ácido tereftálico
- (8)
- IPA: ácido isoftálico
- (9)
- FA: ácido fumárico
- (10)
- AA: ácido adípico
- (11)
- DMT: tereftalato de dimetilo
- (12)
- DSA: anhídrido dodecenilsuccínico
- (13)
- TMA: anhídrido trimelítico
La formulación y las propiedades de las resinas
de vinilo usadas en los Ejemplos 1 y 3 y los Ejemplos Comparativos
3 y 4 se muestran en la Tabla 2.
En la Tabla 1 y la Tabla 2 anteriores, las
propiedades físicas de la resina de poliéster y la resina de vinilo
se miden por los siguientes procedimientos.
Medido de acuerdo con los procedimientos
respectivos según se especifica en las Normas Industriales Japonesas
(JIS K0070), siempre que cuando la muestra sea insoluble en un
disolvente mixto de éter dietílico y etanol, se emplee dioxano o
tetrahidrofurano como disolvente de la misma.
Medida de acuerdo con el procedimiento
(procedimiento DSC) que se especifica en la norma ASTM
D3418-82.
Se añaden aproximadamente 50 g de THF a
aproximadamente 1 g (A) de una muestra de resina o tóner, y se deja
reposar la mezcla a 20ºC durante 24 horas, y a continuación se
centrifuga y se filtra a través de un papel de filtro de Clase C
para medida cuantitativa especificada en las Normas Industriales
Japonesas (JIS P3801). Se evapora el filtrado hasta sequedad al
vacío para obtener un componente de resina residual. El componente
de resina así obtenido se pesa para medir la cantidad residual (B)
de la resina, que es la cantidad de un componente soluble en
THF.
El porcentaje (%) de un componente insoluble en
THF se calcula usando la fórmula siguiente:
Componente
insoluble en THF (%) = {(A - B)/A} x
100
En el caso del tóner, el porcentaje (%) del
componente insoluble en THF se calcula usando la fórmula siguiente,
siempre que la cantidad (W1) de un componente soluble en THF y la
cantidad (W2) del componente insoluble en THF en los componentes
distintos de la resina se midan por anticipado mediante un
procedimiento convencional:
Componente
insoluble en THF (%) = {(A - B - W2)/(A - W1 - W2)} x
100
Se añaden aproximadamente 100 g de THF a 1 g de
una resina. Esta mezcla se deja reposar a 10ºC durante 20 a 30
horas. En 20 a 30 horas, un componente de gel, que es un componente
insoluble en THF contenido en la resina, se hincha con el THF y los
precipitados. El componente de gel precipitado que se hace hinchar
con el THF se filtra completamente y a continuación se pesa. El
peso del componente de gel hinchado es W1. El componente de gel se
seca para evaporar el THF absorbido desde el componente de gel a
120ºC durante 3 horas. El peso del componente de gel secado es W2.
El peso W2 es el peso de un componente insoluble en THF en la
resina. El grado de hinchamiento se calcula usando la siguiente
fórmula:
Grado de hinchamiento =
W1/W2
Así, el grado de hinchamiento es una proporción
entre el peso W1 del componente de gel absorbido por THF y el peso
W2 del componente de gel libre del THF.
Se evaluó cada uno de los tóneres anteriores
preparados en los Ejemplos 1 a 4 y los Ejemplos Comparativos 1 a 4
en términos de las siguientes propiedades.
Cuando las propiedades del tóner se valoraron a
partir de la formación de imágenes de tóner, las imágenes de tóner
se formaron usando un revelador de dos componentes preparado por el
siguiente procedimiento.
Se mezclaron 50 partes en peso de cada tóner que
comprende partículas de tóner con un diámetro de partícula de 10 a
11 \mum con 950 partes en peso de un vehículo recubierto con
resina de silicona que comprende partículas de núcleo con un tamaño
de partículas de 100 \mum y una capa de resina recubierta en las
partículas de núcleo y preparada con una resina de silicona
disponible comercialmente "KR-250" (marca
registrada) fabricada por Shin-Etsu Chemical Co.,
Ltd. La mezcla resultante se agitó completamente para preparar un
revelador de dos componentes.
Cada uno de los reveladores de dos componentes
obtenidos se ajustó en una máquina modificada a partir de un
aparato de copia disponible comercialmente "SPIRIO 2700" (marca
registrada), fabricado por Ricoh Company, Ltd., que se proporcionó
con un sistema de reciclado de tóner.
La mezcla amasada para constituir el tóner se
molió de forma basta usando un molino de martillo, y a continuación
de pulverizó finamente usando un molino de tipo chorro de aire.
La triturabilidad se expresó como la cantidad
(kg) de tóner que podría introducirse en el molino para producir
partículas de tóner con un tamaño de partícula medio de 10,0 \mum.
La presión de aire aplicada se ajustó a 5,0 kg/cm^{2}.
Se considera que la eficacia de producción de
tóner es excelente cuando la triturabilidad es alta.
Usando el aparato de copia modificado libre de
la unidad de fijación de imagen, se transfirió una imagen de tóner
a una hoja de recepción de imagen, pero no se fijó en la misma. Se
hizo que la hoja de soporte de imagen de tóner pasara a través de
una unidad de fijación de imagen con un rodillo de aplicación de
calor, con la temperatura del rodillo de aplicación de calor
cambiando de forma diversa. Cada vez que se completó la fijación de
imagen, se frotó la imagen de tóner fijada con algodón. La
Temperatura mínima de fijación de imagen se contempló como la menor
temperatura de fijación de imagen en la que el algodón no se manchó
con tóner incluso después de frotado.
Después de la terminación de la fijación de
imagen, se hizo pasar una hoja de recepción de imagen nueva (que no
llevaba imagen de tóner) a través del rodillo de aplicación de calor
mencionado anteriormente con el fin de examinar el depósito de
partículas de tóner en la superficie del rodillo de aplicación de
calor. La temperatura de desplazamiento en caliente se contempló
como el límite superior de temperatura del rodillo de aplicación de
calor en el que la nueva hoja de recepción de imagen mencionada
anteriormente no se tiñó con tóner.
Cuanto más alta es la temperatura de
desplazamiento en caliente, mejor es el rendimiento de
antidesplazamiento en caliente.
Después de hacer 100.000 copias, se obtuvo la
distribución de tamaño de partícula de las partículas de tóner
usando un aparato de medida disponible comercialmente, "Coulter
Counter TA II" fabricado por Coulter Electronics Ltd. En este
caso, se usó una solución acuosa al 1% de NaCl como electrolito, y
se usó "Drywell^{TM}" como dispersante. A partir de los
datos de distribución de peso molecular producidos por un ordenador,
se obtuvo el número de partículas de tóner con un tamaño de
partícula de 5,04 \mum o menos (que se contempló como las
partículas trituradas), y se calculó la proporción de estas
partículas de tóner trituradas con respecto a las partículas de
tóner totales.
Después de hacer 100.000 copias, se sacaron las
partículas de tóner de la unidad de revelado, y se examinó si
estaba presente o no el aglomerado de partículas de tóner.
Se evaluó el grado de agregación de partículas
de tóner en la siguiente escala.
O: No hubo aglomerado de partículas de
tóner.
\Delta: Se observaron algunos aglomerados,
pero aceptables para uso práctico.
X: Se observó una gran cantidad de aglomerados,
lo que no era aceptable para uso práctico.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de hacer 100.000 copias, se sacaron las
partículas de tóner de la unidad de revelado, y se inspeccionó
visualmente la fluidez de las partículas de tóner.
La fluidez de partículas de tóner se evaluó en
la siguiente escala.
O: Buena.
\Delta: Ligeramente baja, pero aceptable para
uso práctico.
X: Muy baja, y no aceptable para uso
práctico.
\vskip1.000000\baselineskip
Se comparó la densidad de imagen de una parte de
imagen sólida obtenida después de hacer 100.000 copias con la
densidad de imagen inicial de una parte de imagen sólida. La
durabilidad de tóner se evaluó en la siguiente escala:
O: No hubo descenso en la densidad de imagen, y
se obtuvo una imagen clara después de hacer 100.000 copias.
\Delta: Se observó un cierto descenso en la
densidad de imagen, pero aceptable para uso práctico.
X: El descenso en densidad de imagen fue
apreciable, y no aceptable para uso práctico.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de hacer 100.000 copias, se evaluó el
grado de depósito de tóner en el fondo de la imagen obtenida en una
escala de 1 a 3.
1: No hubo depósito de tóner en el fondo, y la
imagen obtenida fue clara.
2: Se observó un ligero depósito de tóner en el
fondo de la imagen obtenida, pero aceptable para uso práctico.
3: El depósito de tóner en el fondo fue muy
apreciable, y no aceptable para uso práctico.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de hacer 100.000 copias, se evaluó la
calidad de imagen en las imágenes de tóner obtenidas en términos de
la aparición de imágenes anormales, como emborronado de la imagen y
adhesión de partículas de vehículo junto con partículas de tóner a
las hojas de recepción de imagen.
\vskip1.000000\baselineskip
El tóner se cargó en condiciones de alta
temperatura (30ºC) y alta humedad (90% HR), y también en las
condiciones de baja temperatura (10ºC) y baja humedad (30% HR).
Cuando la proporción entre una de las cantidades de carga obtenidas
de tóner y la otra cantidad de carga de tóner fue menor del 30%, la
estabilidad ambiental con respecto a la carga se consideró
aceptable; aunque cuando la proporción fue del 30% o más, la
estabilidad ambiental era baja.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Los resultados de estas evaluaciones se muestran
en la Tabla 3.
En el Ejemplo Comparativo 4, las temperaturas
obtenidas por la medida con el medidor de flujo son relativamente
altas, de manera que el rendimiento de fijación de imagen es
bajo.
En contraste con lo anterior, la aparición de
partículas de tóner trituradas en el aparato puede impedirse
eficazmente en los Ejemplos 1 a 4, de manera que no existe problema
en la calidad de imagen de la imagen de tóner obtenida. La
estabilidad ambiental, el rendimiento de fijación de imagen y el
rendimiento de antidesplazamiento en caliente de tóner se mejoran
en el reciclado del tóner.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 5 a 8 y Ejemplos
Comparativos 5 y
6
Se repitió el procedimiento para preparación del
tóner del Ejemplo 1 con la salvedad de que la mezcla de la resina
de poliéster I y la resina de vinilo A-1 usadas como
resina aglutinante en el Ejemplo 1 se sustituyeron por las resinas
de poliéster respectivas mostradas en la Tabla 4, y de que las
condiciones de amasamiento como la temperatura y el tiempo se
cambiaron según se muestra en la Tabla 3.
Cada uno de los tóneres preparados en los
Ejemplos 5 a 8 y los Ejemplos Comparativos 5 y 6 se evaluó de la
misma manera que se menciona anteriormente.
Los resultados de las características y la
capacidad de reciclado de cada tóner se muestran en la Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
En la Tabla 4, el peso molecular del tóner es
tan bajo como 3.500 en el pico máximo en la distribución de peso
molecular en el Ejemplo Comparativo 5, de manera que la cantidad de
partículas de tóner trituradas aumenta, reduciendo así la calidad
de imagen de la imagen de tóner obtenida.
En el Ejemplo Comparativo 6, las condiciones
representadas por las fórmulas (1) y (2) que se obtienen mediante
la medida usando el medidor de flujo no se satisfacen. Por tanto, el
rendimiento de fijación de imagen se reduce.
En contraste con lo anterior, la estabilidad
ambiental de cualquiera de los tóneres obtenidos en los Ejemplos 5
a 8 es excelente, y pueden producirse imágenes de tóner claras. Esto
se debe a que el número de partículas de tóner trituradas no se
aumenta en el sistema de reciclado de tóner, y el contenido de agua
de tóner es 5.000 ppm o menos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de referencia
1
Se preparó un tóner de la misma manera que en el
Ejemplo 1.
El tóner mencionado anteriormente se mezcló con
un vehículo de magnetita recubierto con resina de silicona, y un
vehículo de magnetita no recubierto, de manera que se obtuvieron dos
clases de reveladores de dos componentes.
Cada uno de los reveladores de dos componentes
mencionados anteriormente se ajustó en un aparato de copia
disponible comercialmente (marca registrada "SPIRIO 4000",
fabricado por Ricoh Company, Ltd.) al que se proporcionó un sistema
de reciclado de tóner, y se hicieron 100.000 copias para
evaluación.
En consecuencia, las características y la
capacidad de reciclado del tóner fueron similares a las obtenidas
en el Ejemplo 1 cuando se empleó vehículo de magnetita recubierto
con resina de silicona. Por otra parte, cuando se empleó el
vehículo de magnetita no recubierto junto con el tóner, la
estabilidad de carga del tóner se redujo considerablemente, de
manera que la densidad de imagen de la imagen de tóner obtenida era
inestable.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de referencia
2
Se preparó un tóner de la misma manera que en el
Ejemplo 2.
El tóner mencionado anteriormente se mezcló con
un vehículo de magnetita recubierto con resina de silicona, y un
vehículo de magnetita no recubierto, de manera que se obtuvieron dos
clases de reveladores de dos componentes.
Cada uno de los reveladores de dos componentes
mencionados anteriormente se ajustó en un aparato de copia
disponible comercialmente (marca registrada "SPIRIO 4000",
fabricado por Ricoh Company, Ltd.) al que se proporcionó un sistema
de reciclado de tóner, y se hicieron 100.000 copias para
evaluación.
Como consecuencia, las características y la
capacidad de reciclado del tóner fueron similares a las obtenidas
en el Ejemplo 2 cuando se empleó vehículo de magnetita recubierto
con resina de silicona. Por otra parte, cuando se empleó el
vehículo de magnetita no recubierto junto con el tóner, la
estabilidad de carga del tóner se redujo considerablemente, de
manera que la densidad de imagen de la imagen de tóner obtenida era
inestable.
Claims (5)
1. Un procedimiento de formación de imágenes que
comprende una etapa de revelado de una imagen electrostática
latente a una imagen de tóner visible y reciclado de un tóner en un
sistema de reciclado de tóner, que comprende una unidad de limpieza
(5) y una unidad de transporte de tóner (7) para transportar un
tóner recuperado desde la unidad de limpieza (5) a una unidad de
revelado (2), en el que dicho tóner es tal que un componente soluble
en tetrahidrofurano contenido en el mismo exhibe un subpico dentro
de un intervalo de peso molecular medio en peso de 100.000 a
10.000.000 en una distribución de peso molecular medida por
cromatografía de exclusión molecular, y dicho tóner tiene un
contenido en agua de 5.000 ppm o menos cuando dicho tóner se ha
dejado reposar a 30ºC, 60% HR durante 24 horas.
2. El procedimiento de formación de imágenes
según la reivindicación 1, en el que dicho componente soluble en
tetrahidrofurano exhibe un pico máximo en un intervalo de peso
molecular medio en peso de 5.000 a 10.000 en dicha distribución de
peso molecular, y del 35% al 55% de dicho componente soluble en
tetrahidrofurano tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 o
menos.
3. El procedimiento de formación de imágenes
según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho tóner satisface las
condiciones representadas por las fórmulas (1) y (2), según se mide
por un medidor de flujo de tipo capilar:
- 2 x Tif - Tfin - Tr \leq 15
- (1)
- 15 \leq Tfin - Tr - 2 x (T1/2 - Tif) \leq 40
- (2)
en las que Tr representa el punto
de reblandecimiento de dicho tóner, Tif representa la temperatura de
inicio de flujo de dicho tóner, Tfin representa la temperatura de
fin de flujo de dicho tóner y T1/2 representa la temperatura de
fusión de dicho tóner en el procedimiento
T1/2.
4. El procedimiento de formación de imágenes
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende
además una resina aglutinante que comprende una resina de
poliéster.
5. El procedimiento de formación de imágenes
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, estando preparado
dicho tóner por fusión y amasamiento de:
una resina aglutinante que comprende un
componente insoluble en tetrahidrofurano en una cantidad del 5 al
40% en peso, teniendo dicho compuesto insoluble en tetrahidrofurano
un grado de hinchamiento en tetrahidrofurano en el intervalo de 2 a
20,
un agente colorante,
un agente de control de carga, y
opcionalmente otros aditivos y un agente de
liberación.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28396598 | 1998-10-06 | ||
| JP33406398 | 1998-11-25 | ||
| JP11-256901 | 1999-09-10 | ||
| JP10-283965 | 1999-09-10 | ||
| JP10-334063 | 1999-09-10 | ||
| JP25690199 | 1999-09-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2303365T3 true ES2303365T3 (es) | 2008-08-01 |
Family
ID=27334575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99119710T Expired - Lifetime ES2303365T3 (es) | 1998-10-06 | 1999-10-05 | Metodo electroestatico de formacion de imagenes. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6221549B1 (es) |
| EP (1) | EP0992859B1 (es) |
| DE (1) | DE69938410T2 (es) |
| ES (1) | ES2303365T3 (es) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2330212B (en) | 1997-10-07 | 1999-11-24 | Ricoh Kk | Toner for electrophotography and manufacturing method |
| KR20020018931A (ko) | 2000-09-04 | 2002-03-09 | 오쿠무라 고조 | 정전하상 현상용 토너 및 그 제조 방법 |
| JP2002202634A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-07-19 | Sanyo Chem Ind Ltd | トナーバインダー |
| EP1205813B1 (en) | 2000-11-08 | 2008-10-22 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for dry developing |
| US6653037B2 (en) | 2000-11-20 | 2003-11-25 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing latent electrostatic images, and image forming method and device |
| JP3933385B2 (ja) | 2000-11-28 | 2007-06-20 | 株式会社リコー | 静電潜像現像用トナー及び画像形成方法 |
| JP3779628B2 (ja) | 2001-02-20 | 2006-05-31 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| JP2002251033A (ja) | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Ricoh Co Ltd | カラートナー、その製造方法及び画像形成方法 |
| EP1239334B1 (en) * | 2001-03-08 | 2011-05-11 | Ricoh Company, Ltd. | Toner composition |
| EP1686427A3 (en) * | 2001-03-19 | 2008-03-19 | Ricoh Company, Ltd. | Dry toner and image forming method |
| US6790575B2 (en) | 2001-03-22 | 2004-09-14 | Ricoh Company, Ltd. | Two-component developer, image forming apparatus, and image forming method |
| US6936388B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-08-30 | Ricoh Company, Ltd. | Electrophotographic photoreceptor, and image forming method, image forming apparatus, and image forming apparatus processing unit using same |
| JP4284005B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2009-06-24 | 株式会社リコー | 電子写真トナーおよびその製造方法 |
| JP3925911B2 (ja) | 2001-05-01 | 2007-06-06 | 株式会社リコー | 電子写真現像剤用キャリア |
| US6887636B2 (en) * | 2001-05-31 | 2005-05-03 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for two-component developer, image forming method and device for developing electrostatic latent image |
| EP1293839B1 (en) | 2001-09-17 | 2009-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Dry toner |
| EP1296201B1 (en) * | 2001-09-21 | 2012-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming method and toner therefor |
| US6924073B2 (en) * | 2001-12-28 | 2005-08-02 | Ricoh Company, Ltd. | Toner for developing electrostatic latent image, toner cartridge, developer, developer cartridge, image forming method, and image forming apparatus |
| JP3571703B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2004-09-29 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー及び現像剤並びに画像形成方法と画像形成装置 |
| ES2239290T3 (es) * | 2002-07-19 | 2005-09-16 | Ricoh Company Ltd. | Virador que comprende agente de control de carga organometalico a base de zirconio y metodo formador de imagenes. |
| JP3905048B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2007-04-18 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー、プロセスカートリッジ、定着方法、画像形成方法、及び画像形成装置 |
| JP2004341252A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Ricoh Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア、現像剤、現像装置及びプロセスカートリッジ |
| BRPI0414540B1 (pt) * | 2003-09-18 | 2018-07-03 | Ricoh Company, Ltd. | Toner e revelador, recipiente de toner, cartucho de processo, aparato de formação de imagem e método de formação de imagem |
| DE602004015547D1 (de) * | 2003-10-08 | 2008-09-18 | Ricoh Kk | Toner und Entwickler, sowie ein Bildherstellungsverfahren und Apparat, worin der Entwickler eingesetzt wird |
| EP1537808B1 (en) * | 2003-12-02 | 2007-08-08 | Lg Electronics Inc. | Coffee maker and microwave oven and method for controlling the same |
| US20050208403A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-22 | Hyo Shu | Toner, developer including the toner, and developing device and image forming apparatus using the toner |
| US7368213B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-05-06 | Ricoh Company, Limited | Toner and fixing device and image forming device using the same |
| JP2006313255A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Ricoh Co Ltd | 静電荷現像用トナーの製造方法、静電荷現像用トナーおよび該トナーを含む一成分現像剤及び二成分現像剤 |
| JP4628269B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2011-02-09 | 株式会社リコー | 画像形成用イエロートナー及びそれを用いた静電潜像現像用現像剤 |
| JP4711406B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2011-06-29 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー、及びそれを用いた画像形成方法 |
| US7820350B2 (en) * | 2006-03-17 | 2010-10-26 | Ricoh Company, Ltd. | Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method |
| CA2630933C (en) * | 2006-09-04 | 2012-08-28 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic image developing toner, two-component developer, image forming method and process cartridge |
| JP2008116580A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Ricoh Co Ltd | 画像形成用トナー、トナー供給方法及びプロセスカートリッジ |
| JP4662958B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2011-03-30 | 株式会社リコー | トナー及び二成分現像剤 |
| JP5252180B2 (ja) | 2008-01-09 | 2013-07-31 | 株式会社リコー | 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 |
| JP2018141869A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 株式会社沖データ | 画像形成装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0618511B1 (en) * | 1993-03-31 | 1998-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner for developing electrostatic image and image forming method |
| JPH07140704A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-06-02 | Ricoh Co Ltd | 像保持体の繰り返し使用方法 |
| US5747210A (en) * | 1995-08-24 | 1998-05-05 | Ricoh Company, Ltd. | Electrostatic image developing toner and method for producing the toner |
| US6017670A (en) * | 1996-02-29 | 2000-01-25 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Electrophotographic toner and process for the preparation thereof |
| JP3597323B2 (ja) * | 1996-08-22 | 2004-12-08 | 株式会社リコー | 静電潜像現像用トナー |
| DE69802323T2 (de) * | 1997-03-11 | 2002-07-11 | Canon Kk | Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder, und Bildherstellungsverfahren |
-
1999
- 1999-10-05 ES ES99119710T patent/ES2303365T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 US US09/412,719 patent/US6221549B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 DE DE69938410T patent/DE69938410T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 EP EP99119710A patent/EP0992859B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69938410D1 (de) | 2008-05-08 |
| EP0992859B1 (en) | 2008-03-26 |
| US6221549B1 (en) | 2001-04-24 |
| DE69938410T2 (de) | 2009-04-16 |
| EP0992859A3 (en) | 2000-05-31 |
| EP0992859A2 (en) | 2000-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2303365T3 (es) | Metodo electroestatico de formacion de imagenes. | |
| JP6904710B2 (ja) | トナー | |
| JP4898384B2 (ja) | トナー | |
| JP2003302791A (ja) | 電子写真用トナー | |
| JP3525705B2 (ja) | 負荷電性トナー | |
| MX2012006030A (es) | Pigmento organico negro de baja fusion hiperpigmentado. | |
| WO2013121981A1 (ja) | 静電荷現像用トナー、及びそれを用いる画像形成装置、並びに画像形成方法 | |
| JP2004139071A (ja) | トナー | |
| JPS58159546A (ja) | 静電荷像現像トナ−用樹脂 | |
| JPH0421860A (ja) | 加熱ローラー定着用トナー樹脂組成物 | |
| JP6424572B2 (ja) | 液体現像剤、及び印刷物 | |
| WO2006131960A1 (ja) | 静電荷像現像用トナー用結着樹脂の製造方法及びそれを用いたトナーの製造方法 | |
| CN108369392B (zh) | 静电潜像显影用调色剂 | |
| JP6973850B2 (ja) | 電子写真用正帯電性トナーの製造方法 | |
| JP3911620B2 (ja) | 静電荷像現像用バインダー、静電荷像現像用トナー、及びそれを用いた画像形成方法 | |
| JP2008096624A (ja) | トナー | |
| JP2007065638A (ja) | トナーおよび画像形成方法 | |
| JP3493452B2 (ja) | 負荷電性トナー | |
| JP2001272817A (ja) | 静電荷像現像用トナー組成物 | |
| JP4164476B2 (ja) | トナー | |
| JP3817410B2 (ja) | トナー | |
| JP2000181119A (ja) | 電子写真用トナーおよびそれを用いた画像形成方法 | |
| JP7350569B2 (ja) | トナー | |
| JP4339096B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー用結着樹脂の製造方法及びそれを用いたトナーの製造方法 | |
| JP3963673B2 (ja) | 電子写真用トナー |