ES2208661T3 - Material de soporte para electrofotografia, revelador de tipo de dos componentes y metodo para la formacion de imagenes que utiliza dicho material de soporte. - Google Patents
Material de soporte para electrofotografia, revelador de tipo de dos componentes y metodo para la formacion de imagenes que utiliza dicho material de soporte.Info
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Abstract
UN PORTADOR PARA ELECTROFOTOGRAFIA ESTA CONSTITUIDO POR PARTICULAS MAGNETICAS, PORTADORAS Y UNA CAPA DE REVESTIMIENTO DE RESINA QUE RECUBRE LAS PARTICULAS MAGNETICAS, PORTADORAS. LAS PARTICULAS PORTADORAS CONTIENEN UN COMPONENTE MAGNETICO, DE FERRITA REPRESENTADO POR LA FORMULA (I) EN LA QUE A REPRESENTA UN MIEMBRO SELECCIONADO ENTRE EL GRUPO QUE CONSTA DE MGO, AGO Y MEZCLAS DE LOS MISMOS; B REPRESENTA UN MIEMBRO SELECCIONADO ENTRE EL GRUPO QUE CONSTA DE LI{SUB, 2}O, MNO, CAO, SRO, AL{SUB, 2}O{SUB, 3}, SIO{SUB, 2} Y MEZCLAS DE LOS MISMOS; Y X, Y Y Z SON NUMEROS QUE REPRESENTAN LAS PROPORCIONES DE PESO Y QUE SATISFACEN LA RELACION DE: 0.2<=X<=0.95, 0.005<=Y<=0.3, 0<Z<=0.795, Y X+Y+Z <=1. LAS PARTICULAS PORTADORAS RECUBIERTAS ASI FORMADAS EXHIBEN RENDIMIENTOS EXCELENTES EN FORMACION CONTINUA DE IMAGENES.
Description
Material de soporte para electrofotografía,
revelador de tipo de dos componentes y método para la formación de
imágenes que utiliza dicho material de soporte.
La presente invención se refiere a un material de
soporte que constituye un revelador del tipo de dos componentes para
revelar una imagen latente eléctrica o magnética en
electrofotografía o impresión electrostática, a un revelador del
tipo de dos componentes que contiene el material de soporte, y
particularmente a un material de soporte capaz de constituir un
revelador del tipo de dos componentes dotado de una duración
notablemente mejorada, una capacidad de proporcionar imágenes de
alta calidad y características ambientales, a dicho revelador del
tipo de dos componentes, y a un método de formación de imágenes que
utiliza el revelador del tipo de dos componentes.
En general el material de soporte que constituye
el revelador del tipo de dos componentes se puede clasificar
aproximadamente en material de soporte electroconductor y material
de soporte aislante.
En general el material de soporte
electroconductor puede comprender polvo de hierro oxidado o todavía
no oxidado. El revelador del tipo de dos componentes que comprende
material de soporte de polvo de hierro presenta problemas por cuanto
la capacidad de carga triboeléctrica del tóner tiene tendencia a ser
inestable y la imagen visible resultante formada por el revelador
tiene tendencia a presentarse con velado. Además, con el uso
continuo del revelador, las partículas de tóner se adhieren en la
superficie de las partículas del material de soporte de polvo de
hierro (adherencia del denominado "tóner gastado" o pegado del
tóner en fusión) para aumentar la resistividad eléctrica de las
partículas del material de soporte, de manera que la corriente de
polarización disminuye y la carga triboeléctrica se desestabiliza.
Como consecuencia, la imagen de tóner resultante tiene tendencia a
presentar una densidad de imagen menor y a venir acompañada por un
velado aumentado. Por consiguiente, cuando un revelador que contiene
material de soporte de polvo de hierro es utilizado continuamente en
las copias por una copiadora electrofotográfica, el revelador se
deteriora en un número relativamente pequeño de hojas de copia, de
manera que el revelador se debe cambiar en un periodo de tiempo
breve. Consecuentemente esto da como resultado unos gastos
corrientes elevados.
El material de soporte aislante comprende de
forma representativa un material de núcleo de un material
ferromagnético, tal como hierro, níquel o ferrita, recubierto
uniformemente con una resina aislante. El revelador del tipo de dos
componentes que utiliza este tipo de material de soporte es
ventajoso por cuanto la adherencia de partículas de tóner en la
superficie del material de soporte es notablemente menor que en el
caso del material de soporte electroconductor, y el revelador es
excelente en cuanto a duración y tiene una vida de servicio
prolongada, de manera que el revelador es particularmente adecuado
para una máquina copiadora electrofotográfica de alta velocidad.
Se requiere que dicho material de soporte
aislante satisfaga requisitos que incluyen, como particularmente
importantes: capacidad de comunicar la carga adecuada, resistencia a
los impactos, resistencia al desgaste, buena adherencia entre el
núcleo y el material de recubrimiento y una distribución uniforme de
la carga.
A la vista de los diversos requisitos mencionados
anteriormente, los materiales de soporte aislantes utilizados hasta
el momento todavía han dejado cierto margen para mejorar y aún no
son suficientemente satisfactorios. Por ejemplo, en la solicitud de
patente japonesa publicada (JP-A)
47-13954 y JP-A
60-208765 se han dado a conocer materiales de
soporte recubiertos con resinas acrílicas. Por ejemplo,
particularmente el documento JP-A
60-208767 se refiere a un peso molecular de la
resina de recubrimiento y describe que un peso molecular adecuado
controlado constantemente proporcionará un material de soporte
recubierto que tiene una capacidad de carga estable. El
recubrimiento de resina sobre un material de núcleo se ve afectado
considerablemente por las condiciones del aparato y las condiciones
ambientales, particularmente la humedad e, incluso si se controlan
estrictamente, el recubrimiento estable del material de núcleo con
una resina para proporcionar una capacidad de carga y una duración
suficientes no ha resultado suficientemente satisfactorio.
Por otro lado, se ha propuesto la utilización de
una resina de recubrimiento que tiene una energía superficial baja,
tal como resina de silicona, para evitar la acumulación del
denominado "tóner gastado", tal como el pegado de tóner en
fusión, y proporcionar una duración mejorada.
La resina de silicona tiene una energía
superficial baja, una tensión superficial baja y además presenta la
ventaja de elevada repelencia al agua. Por otro lado, la resina de
silicona tiene una adherencia baja, de manera que una capa de
recubrimiento formada sobre la misma tiende a desprenderse durante
el uso.
Para resolver el problema anterior, se ha
propuesto el uso de una resina de silicona modificada con resina
(JP-A 55-127569), una reacción de
otra resina con vinilsilano contenido previamente en resina de
silicona (JP-A 56-32149), el uso de
una mezcla de trialcoxisilano y etilcelulosa (patente U.S. n.º
3.840.464), y el uso de una mezcla de terpolímero de organosilicona
y resina de polifenileno (patente U.S. n.º 3.849.127). No obstante,
estas propuestas tienen problemas implícitos, de tal manera que se
requiere una temperatura alta de 300ºC o mayor para la formación de
la película de recubrimiento, y que la resina de silicona y la otra
resina presentan una compatibilidad deficiente entre ellas de modo
que proporcionan una capa de recubrimiento no uniforme, con lo cual
no consiguen presentar las propiedades esperadas.
También se ha propuesto la formación de una
película de recubrimiento a una temperatura de endurecimiento
relativamente baja (JP-A 55-127569),
pero la película de recubrimiento resultante tiene tendencia a
mostrar una adherencia insuficiente y una dureza insuficiente y por
lo tanto tiende a desgastarse fácilmente. Como consecuencia, cuando
el material de soporte recubierto se somete a largas horas de
agitación intensa como en un dispositivo de revelado de una máquina
copiadora de alta velocidad, la capa de recubrimiento de la resina
de silicona tiene a desgastarse o romperse para desprenderse debido
al impacto sobre paredes internas del dispositivo de revelado o la
superficie del elemento fotosensible. Consecuentemente, el modo de
triboelectrificación se cambia del correspondiente entre el tóner y
la resina de silicona al correspondiente entre el tóner y el núcleo
del material de soporte, se cambia la carga triboeléctrica del
tóner, deteriorando de este modo la calidad de la imagen.
Además, en los últimos años, el mercado está
demandando de forma creciente máquinas copiadoras capaces de
proporcionar una imagen de alta resolución y de alta calidad, y se
ha intentado utilizar un tamaño menor de las partículas de tóner
para realizar imágenes de color de alta calidad. No obstante, un
tamaño menor de las partículas de tóner significa un área
superficial mayor por unidad de peso, lo cual conduce a una carga
eléctrica grande del tóner, que tiende a reducir las densidades de
las imágenes y al deterioro del rendimiento de la formación de
imágenes sucesivas.
Para el revelado de una imagen latente
electrostática contenida en un elemento portador de imágenes
latentes electrostáticas, las partículas de tóner se mezclan con
partículas mayores de material de soporte para proporcionar un
revelador del tipo de dos componentes para electrofotografía. Las
composiciones del tóner y el material de soporte se seleccionan de
manera que el tóner se carga a una polaridad preestablecida, por
ejemplo, opuesta a la de una carga en el elemento portador de la
imagen latente, a través de una triboelectrificación entre ellos.
Además, como consecuencia de la triboelectrificación, se hace que el
material de soporte arrastre el tóner fijado electrostáticamente a
la superficie del mismo y son transportados juntos como revelador en
el dispositivo de revelado para suministrar el tóner a una imagen
latente en el elemento portador de la imagen electrostática.
No obstante, cuando dicho revelador del tipo de
dos componentes se utiliza en un aparato copiador electrofotográfico
para copiar continuamente un número elevado de hojas, en una fase
inicial se forman imágenes claras y de buena calidad, pero después
de copiar varias decenas de miles de hojas tienden a producirse
imágenes que vienen acompañadas por efectos de un velado perceptible
y de bordes destacados y también por una característica de gradación
y una claridad deficientes.
En la copia a color que utiliza un tóner de color
cromático, una característica de gradación continua es un factor
importante que afecta a la calidad de la imagen, y la aparición de
un efecto de borde, que proporciona un realce selectivo de una parte
periférica de la imagen después de un número elevado de copias,
perjudica notablemente la característica de gradación de una imagen.
Además, el efecto de borde puede producir un contraste falso en las
zonas próximas de un contorno verdadero, mermando de este modo la
reproducibilidad de las copias que incluyen la reproducibilidad de
color en la copia a color.
Además, en comparación con una imagen de copia
monocromática que tiene un área de imagen del 10% o menor y que
comprende principalmente imágenes de líneas como en las cartas, los
documentos y los informes, las imágenes de copias a color ocupan un
área de imagen de por lo menos el 20% y frecuentemente comprenden
imágenes continuas que tienen un gradación como en las fotografías,
los catálogos, los mapas y los cuadros.
Cuando se realiza una copia continua utilizando
un original que presenta dicha área de imagen grande, en una fase
inicial se pueden obtener copias que tienen una densidad de imagen
elevada, la reposición de tóner en el revelador del tipo de dos
componentes no puede mantener el ritmo del consumo gradualmente, con
lo cual hay una tendencia a producir una reducción de la densidad,
una mezcla de tóner repuesto y el material de soporte en un estado
de carga insuficiente que provoca un velado, y un aumento o una
reducción local de la concentración de tóner (es decir, el contenido
de tóner en el revelador) en la funda o envolvente de revelado, lo
cual conduce a imágenes rayadas o densidades de imagen no uniformes.
Esta tendencia es más pronunciada cuando se hace que el tamaño del
tóner sea menor.
Estas dificultades de revelado insuficiente y de
aparición de velado pueden ser atribuibles a un contenido de tóner
demasiado bajo en el revelador del tipo de dos componentes (es
decir, la concentración de tóner) o a un aumento lento en la
triboelectrificación entre el tóner que se repone y el material de
soporte en el revelador del tipo de dos componentes, lo cual conduce
a la participación de un tóner que tiene una carga controlada
insuficientemente en el revelado.
Como rendimiento indispensable se requiere que un
revelador de color muestre una capacidad de proporcionar
continuamente una buena calidad de imágenes en la reproducción
continua de un original que tiene un área de imagen grande.
Convencionalmente, para hacer frente a los problemas que se
encuentran en la reproducción de un original que tiene un área de
imagen grande y que por lo tanto provoca una velocidad grande de
consumo de tóner, en lugar de a una mejora en el propio revelador,
en muchos casos se ha recurrido a una mejora en el dispositivo de
revelado. Por ejemplo, se aumenta la velocidad periférica o el
diámetro de una funda o envolvente de revelado para aumentar la
oportunidad de contacto entre la imagen latente electrostática y la
funda de revelado.
Las medidas anteriores pueden aumentar la
capacidad de revelado aunque vienen acompañadas por dificultades,
tales como manchas en el aparato debidas a la dispersión del tóner
desde el dispositivo de revelado y a un acortamiento de la vida del
aparato debido a una sobrecarga en el dispositivo de revelado. En
algunos casos, en un dispositivo de revelado se puede cargar una
cantidad mayor de revelador para complementar una capacidad
insuficiente de revelado del revelador, aunque esto no es muy
deseable debido bien a que también da como resultado un aumento del
peso de todo el aparato, bien a unos costes de producción aumentados
debido al incremento del tamaño del aparato y también a una
sobrecarga en el dispositivo de revelado de forma similar a lo
descrito anteriormente.
Por la razón mencionada, se ha examinado y se han
realizado informes sobre la mejora tanto en el tóner como en el
material de soporte para proporcionar una calidad de imagen alta
durante un periodo de tiempo prolongado.
Hasta el momento, se han propuesto varios
reveladores para proporcionar una calidad de imagen mejorada. Por
ejemplo, el documento JP-A 51-3224
ha propuesto un tóner no magnético que tiene una distribución
controlada del tamaño de las partículas para mejorar la calidad de
la imagen. El tóner comprende principalmente partículas que tienen
un tamaño de entre 8 y 12 \mum y por lo tanto es relativamente
grueso. Según el estudio de los presentes inventores, es difícil que
un tóner que tiene dicho tamaño de las partículas efectúe una
"cobertura" minuciosa de una imagen latente. Además, el tóner
tiene una distribución bastante amplia del tamaño de las partículas
incluyendo a lo sumo un 30% en número de partículas que tienen un
tamaño como mucho de 5 \mum y a lo sumo un 5% en número de
partículas de por lo menos 20 \mum. Para formar una imagen clara
utilizando dicho tóner relativamente grueso que tiene una
distribución amplia del tamaño de las partículas, es necesario
superponer partículas de tóner en un grosor grande para llenar los
intersticios entre las partículas de tóner y proporcionar una
densidad de imagen claramente aumentada. Como consecuencia, se
consume una cantidad aumentada del tóner para proporcionar una
imagen preestablecida.
El documento JP-A
54-72054 ha propuesto un tóner no magnético que
tiene una distribución más ajustada del tamaño de las partículas. No
obstante, el tóner incluye partículas de entre 8,5 y 11,0 m como
tamaño medio y se ha dejado margen para la mejora de manera que se
proporciona una resolución alta.
El documento JP-A
58-129437 ha propuesto un tóner no magnético que
tiene un tamaño medio de las partículas de entre 6 y 10 \mum y una
moda del tamaño de las partículas de entre 5 y 8 \mum. No obstante
el tóner contiene partículas de como mucho 5 \mum en un porcentaje
pequeño de a lo sumo el 15% en número y por lo tanto tiende a
proporcionar una imagen con una nitidez insuficiente.
Según el estudio de los presentes inventores, se
ha observado que las partículas de tóner de a lo sumo 5 \mum
tienen funciones principalmente de reproducción clara del contorno
de una imagen latente y de cubrición minuciosa de toda la imagen
latente. Particularmente, en el caso de una imagen latente
electrostática en un elemento fotosensible, el contorno (borde) de
la imagen latente muestra una intensidad de campo eléctrico mayor
que el interior debido a la concentración de líneas eléctricas de
fuerza, de manera que la claridad o nitidez de una imagen se
determina por la calidad de las partículas de tóner que se reúnen en
los contornos. Según nuestro estudio, se ha observado que una
cantidad sustancial de partículas de 5 \mum o menores es eficaz en
la resolución del problema referente a la nitidez de una imagen.
Como consecuencia, los inventores han propuesto
un tóner que contiene partículas de tóner de a lo sumo 5 \mum en
una proporción de entre el 15 y el 40% en número
(JP-A 2-222966). Como consecuencia,
se ha conseguido una mejora sustancial en la calidad de la imagen,
aunque se ha deseado una mejora adicional en la calidad de la
imagen.
El documento JP-A
2-877 ha propuesto un tóner que contiene partículas
de tóner de a lo sumo 5 \mum entre el 15 y el 60% en número. De
hecho el tóner ha proporcionado una calidad de imagen y una densidad
de imagen estables. No obstante, también se ha observado que resulta
difícil proporcionar imágenes de una calidad constante de forma
estable por medio de una mejora en solamente el tóner, ya que la
distribución del tamaño de las partículas de tóner puede cambiar en
el caso de que se reproduzca continuamente un original que requiera
un consumo de tóner mayor, tal como una imagen fotográfica.
Por otro lado, en los documentos
JP-A 51-3238, JP-A
58-144839 y JP-A
61-204646 se han sugerido ciertos tamaños de las
partículas y la distribución de las mismas. Entre éstos, el
documento JP-A 51-3238 se refiere en
líneas generales a una distribución del tamaño de las partículas
aunque no hace referencia a propiedades magnéticas relacionadas
íntimamente con el rendimiento del revelado y la capacidad de
transporte en un dispositivo de revelado de un revelador. Todos los
materiales de soporte utilizados en los ejemplos contienen
aproximadamente un 80% en peso o más de un número de malla superior
al 250 y presentan un tamaño medio de las partículas de por lo menos
60 \mum.
El documento JP-A
58-144839 se refiere simplemente a un tamaño medio
de las partículas de un material de soporte y no hace referencia a
la cantidad de una fracción de polvo fino que influye en la fijación
del material de soporte sobre un elemento fotosensible o una
fracción de polvo grueso que influye en la nitidez de una imagen
resultante. Además, a la vista de las características de las copias
en color no se ha considerado la distribución del tamaño de las
partículas del material de soporte.
El documento JP-A
61-204646 da a conocer una combinación de un aparato
copiador y un revelador adecuado como característica esencial,
aunque no hace referencia a una distribución del tamaño de las
partículas y a las propiedades magnéticas de un material de soporte.
Además, no se ha clarificado por qué el revelador es eficaz para el
aparato copiador.
El documento JP-A
49-70630 describe la fuerza magnética de un material
de soporte que comprende polvo de hierro que tiene una gravedad
específica mayor que la ferrita y también una magnetización de
saturación alta. Hasta el momento el material de soporte de polvo de
hierro se ha utilizado frecuentemente, aunque tiende a dar como
resultado un aumento del peso del aparato copiador y un par motor
excesivamente grande. Además, su rendimiento tiende a cambiar
dependiendo de las condiciones ambientales.
El documento JP-A
58-23032 da a conocer un material de soporte de
ferrita poroso, el cual tiende a provocar un efecto de borde y tiene
un rendimiento de formación continua de imágenes deficiente, con lo
cual resulta inadecuado como material de soporte para la formación
de imágenes en color.
Por ejemplo, en los documentos
JP-A 59-111159, JP-A
58-123551 y JP-A
55-65406 se han dado a conocer materiales de soporte
de ferrita que contienen MgO. No obstante, las distribuciones de los
tamaños de las partículas de estos materiales de soporte de ferrita
no están controladas particularmente. Una combinación de estos
materiales de soporte de ferrita con un tóner de entre 1 y 9 m no
proporcionaría un revelador del tipo de dos componentes que tenga
una estabilidad de carga y una característica de formación de
imágenes sucesivas satisfactorias.
El documento JP-A
2-33159 contiene una descripción según la cual se
puede contener MgO aunque no se hace mención en relación con una
inclusión definitiva de MgO para mejorar el efecto de modificación
de la superficie, de manera que se proporcione una duración mejorada
de una capa de recubrimiento de resina en combinación con una
distribución controlada del tamaño de las partículas.
Hasta el momento, se ha deseado un revelador tal
que pueda reproducir continuamente una imagen que tenga un área de
imagen grande en una cantidad pequeña y que satisfaga propiedades
peculiarmente adecuadas para la copia en color, tales como ausencia
del efecto de borde incluso después de una copia continua. Se han
estudiado reveladores y materiales de soporte aunque la mayoría de
ellos se han propuesto para la copia monocromática, y pocos se han
propuesto como aplicables también para la reproducción a todo color.
Además, se ha deseado proporcionar un material de soporte capaz de
reproducir continuamente una imagen casi continua que tenga un área
de imagen del 20% o mayor, mitigando el efecto de borde, y
manteniendo la uniformidad de la densidad de imagen en una hoja de
copia.
El documento JP-A
2-281280 ha proporcionar un material de soporte que
tiene rendimientos de revelado mejorados caracterizado por tener una
distribución del tamaño de las partículas más ajustada con
cantidades controladas de fracciones de polvo fino y de polvo
grueso.
No obstante, tal como se ha descrito
anteriormente en el presente documento, el mercado ha demandado
crecientemente una máquina copiadora que satisfaga una alta
resolución y una calidad alta de la imagen y, con este fin, también
se ha probado un tamaño menor de las partículas de tóner para
conseguir una formación de imágenes a color de alta calidad. Un
tamaño menor de las partículas de tóner tiene un área superficial
aumentada por unidad de peso y tiende a tener una carga eléctrica
mayor, lo cual tiende a proporcionar una densidad de imagen menor y
un deterioro de la característica de formación continua de
imágenes.
Para evitar dicha reducción de la densidad de la
imagen y el deterioro en la característica de formación continua de
imágenes y también para proporcionar un aumento del rendimiento del
revelado, se ha intentado utilizar un material de soporte que tiene
un tamaño de las partículas todavía más pequeño. No obstante, dicho
material de soporte no ha adquirido las suficientes cualidades de
copiado que hagan frente adecuadamente a los cambios en la capacidad
de carga del tóner dependiendo de las condiciones ambientales y la
continuación de la formación de imágenes sucesivas. Por
consiguiente, con dicho material de soporte ha resultado difícil
conseguir una densidad de imagen alta, una calidad de imagen alta,
una buena característica de evitación del velado y una buena
característica de evitación de la fijación del material de
soporte.
El documento
JP-A-58-123 548 da a
conocer un material de soporte electrofotográfico que comprende
partículas de núcleo de material de soporte de ferrita consistentes
en MgO, Al_{2}O_{3}, Fe_{2}O_{3} y ZnO en proporciones
específicas en las que la superficie de cada partícula se puede
recubrir con una resina.
Por otro lado, el documento
JP-A-58-123 550 da a
conocer un material de soporte electrofotográfico que comprende
partículas de núcleo de material de soporte de ferrita consistentes
en MgO, MnO, Fe_{2}O_{3} y ZnO en proporciones específicas en
las que la superficie de cada partícula se puede recubrir con una
resina. Estas descripciones intentan mejorar las características de
la imagen y la vida de servicio del material de soporte.
Un objetivo genérico de la presente invención es
proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y un material
de soporte para el mismo en los que se hayan resuelto los problemas
mencionados anteriormente.
Un objetivo más específico de la presente
invención es proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y
un material de soporte para el mismo sin la reducción de la densidad
de la imagen y la formación de imágenes rayadas incluso en la copia
continua de un original de color que tenga un área de imagen
grande.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y un material
de soporte para el mismo capaces de proporcionar imágenes claras sin
velado y excelentes en cuanto al rendimiento de formación de
imágenes sucesivas.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y un material
de soporte para el mismo que proporcionen una triboelectrificación
rápida entre el tóner y el material de soporte.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y un material
de soporte para el mismo con poca dependencia con respecto al cambio
de las condiciones ambientales en el rendimiento de
triboelectrificación.
Todavía otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un revelador del tipo de dos componentes y un material
de soporte para el mismo que tengan un buen rendimiento de
transporte en un dispositivo de revelado.
Un objetivo adicional de la presente invención es
proporcionar un método de formación de imágenes que utilice un
revelador del tipo de dos componentes según se ha descrito
anteriormente.
Según la presente invención, se proporciona un
material de soporte para electrofotografía, que comprende:
partículas de núcleo de material de soporte magnético y una capa de
recubrimiento de resina que recubre las partículas de núcleo de
material de soporte magnético, en el que
las partículas de núcleo de material de soporte
comprenden un componente de ferrita magnética representado por la
siguiente fórmula (I):
(I),(Fe_{2}O_{3})_{x}(A)_{y}(B)_{z}
en la que A indica un elemento seleccionado del
grupo consistente en MgO, AgO y mezclas de los mismos; B indica un
elemento seleccionado del grupo consistente en Li_{2}O, MnO, CaO,
SrO, Al_{2}O_{3}, SiO_{2} y mezclas de los mismos; y x, y y z
son números que representan relaciones de pesos y que cumplen la
relación de: 0,2 \leqq x \leqq 0,95, 0,005 \leqq y \leqq
0,3, 0 < z \leqq 0,795, y x+y+z \leqq 1 y el material de
soporte tiene un valor de corriente de entre 20 y 300 \muA medida
bajo la aplicación de un voltaje de CC de 500
V.
Según otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un revelador del tipo de dos componentes, que comprende:
un tóner que comprende partículas de tóner, y el material de soporte
mencionado anteriormente.
Según todavía otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un método de formación de imágenes, que
comprende:
el transporte en circulación del revelador
mencionado anteriormente del tipo de dos componentes que comprende
un tóner y un material de soporte en un elemento portador del
revelador, y
el revelado, en una zona de revelado, de una
imagen latente electrostática contenida en un elemento portador de
la imagen electrostática con el tóner del revelador del tipo de dos
componentes.
Un aspecto adicional de la presente invención se
refiere al uso del material de soporte mencionado en el anterior
método de formación de imágenes.
Éstos y otros objetivos, características y
ventajas de la presente invención quedarán más claros teniendo en
cuenta la siguiente descripción de las realizaciones preferentes de
la presente invención considerada conjuntamente con los dibujos
adjuntos.
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
aparato de formación de imágenes adecuado para llevar a cabo una
realización del método de formación de imágenes según la
invención.
Las figuras 2 a 5 son diagramas que muestran
campos eléctricos alternos utilizados, respectivamente, en los
ejemplos 1, 13, 14 y 16, que se exponen posteriormente.
La figura 6 es una ilustración parcial de un
elemento portador de imágenes electrostáticas utilizado
adecuadamente en una realización del método de formación de imágenes
según la invención.
La figura 7 es una ilustración esquemática de un
aparato de formación de imágenes adecuado para llevar a cabo otra
realización del método de formación de imágenes según la
invención.
Como consecuencia del estudio de los inventores
para resolver los problemas mencionados anteriormente, se ha
observado que resulta eficaz utilizar un material de soporte que
comprende partículas de núcleo de material de soporte magnético, y
una capa de recubrimiento de resina que recubre las partículas de
núcleo de material de soporte magnético, en el que
las partículas de núcleo de material de soporte
comprenden un componente de ferrita magnética representado por la
siguiente fórmula (I):
(I),(Fe_{2}O_{3})_{x}(A)_{y}(B)_{z}
en la que A indica un elemento seleccionado del
grupo consistente en MgO, AgO y mezclas de los mismos; B indica un
elemento seleccionado del grupo consistente en Li_{2}O, MnO, CaO,
SrO, Al_{2}O_{3}, SiO_{2} y mezclas de los mismos; y x, y y z
son números que representan relaciones de pesos y que cumplen la
relación de: 0,2 \leqq x \leqq 0,95, 0,005 \leqq y \leqq
0,3, 0 < z \leqq 0,795, y z+y+z \leqq 1 y el material de
soporte tiene un valor de corriente de entre 20 y 300 \muA medida
bajo la aplicación de un voltaje de CC de 500
V.
En la fórmula (I), es preferente además que x, y,
z cumplan adicionalmente: x+y < 1, z =
1-x-y, para proporcionar partículas
de núcleo de material de soporte que tengan una rugosidad
superficial moderada, un contenido de humedad adecuado, adherencia a
la resina y dureza. No obstante, es posible que el componente de
ferrita pueda contener preferentemente a lo sumo un 3% en peso de
otro elemento metálico en forma de un compuesto de hidróxido, óxido,
sulfuro o ácido alifático con varios fines, por ejemplo, el control
del tamaño de los granos de los cristales de superficie, la
evitación de fusión durante la calcinación, y el control de la
distribución del tamaño de las partículas. Por consiguiente, x+y+z
< 1 en la fórmula (I) significa un caso en el que el componente
de ferrita contiene dicho otro componente opcional en una cantidad
preferentemente de hasta el 10% en peso. Un ejemplo específico del
caso se encontrará en el ejemplo 4 que se muestra
posteriormente.
En la fórmula anterior (I), si x es inferior a
0,2, el material de soporte tiende a presentar una propiedad
magnética baja que conduce a la dispersión del material de soporte y
a desperfectos en la superficie del elemento fotosensible. En el
caso de que x sea superior a 0,95, el núcleo tiende a presentar una
resistividad baja. Si y es inferior a 0,005, es difícil obtener unas
propiedades de resistividad y magnéticas adecuadas. Si y es superior
a 0,3, resulta difícil formar partículas de núcleo de material de
soporte esféricas que presenten una superficie uniforme. Si z es 0,
es decir, no se contiene ningún componente B, resulta difícil
proporcionar una distribución ajustada del tamaño de las partículas,
dando como resultado partículas ultrafinas que tienden a causar
desperfectos en la superficie del elemento fotosensible y a
dificultar la producción del material de soporte debido a una fusión
intensa durante la calcinación. Si z es superior a 0,795, se obliga
a que el núcleo presente propiedades magnéticas deficientes que
conducen a la dispersión del material de soporte.
En la anterior fórmula (I), es preferente además
que x, y, z cumplan las siguientes condiciones:
0,4 \leqq x \leqq 0,9, 0,01
\leqq y \leqq 0,25, 0,001 \leqq z \leqq
0,2.
De entre los componentes B de Li_{2}O, MnO,
CaO, Al_{2}O_{3} y SiO_{2}, es preferente utilizar MnO, CaO,
SiO_{2} y Al_{2}O_{3} gracias a la pequeña disminución de la
resistividad bajo la aplicación de un voltaje elevado, y
particularmente MnO y CaO a la vista de la buena compatibilidad con
un tóner que se haya repuesto.
Las partículas de núcleo de material de soporte
que comprenden el componente de ferrita representado por la anterior
fórmula (I) se recubren con una capa de resina, que puede comprender
preferentemente una resina reactiva que contiene un agente de curado
específico.
Hasta el momento, se ha propuesto la utilización
de una resina de silicona modificada para proporcionar una
adherencia aumentada con las partículas de núcleo de material de
soporte. La modificación puede ser con una resina alquídica, epoxi,
acrílica, poliéster, fenol, melamina o uretano. No obstante, se
obliga a que dicha resina de silicona modificada tenga una energía
superficial aumentada y tiende a provocar pegado del tóner, de
manera que no es suficientemente satisfactoria con respecto a la
característica de formación de imágenes sucesivas del revelador
resultante.
Se ha propuesto la utilización de varios aditivos
para aumentar la adherencia al mismo tiempo que se mantiene una
energía superficial baja (JP-A
2-33159).
Estos aditivos se hacen reaccionar con una resina
de silicona o por sí mismos para proporcionar adherencia y dureza.
La resina de silicona modificada dada a conocer por el documento
JP-A 2-33159 proporciona una resina
de recubrimiento que tiene una duración mejorada aunque no
proporciona una adherencia suficientemente satisfactoria con las
partículas de núcleo de material de soporte cuando se forma como una
capa delgada de recubrimiento sobre la superficie de las partículas
de núcleo de material de soporte. Por esta razón se desea una mejora
adicional.
Como consecuencia de estudios adicionales por
parte de los presentes inventores, se ha observado que es posible
proporcionar un material de soporte de larga duración que presenta
unos rendimientos elevados incluyendo una adherencia y una capacidad
de carga buenas si las partículas de núcleo de material de soporte
magnético que contienen un óxido metálico que presenta una
solubilidad de entre 0,5 y 10 mg/100 ml, preferentemente entre 0,5 y
2 mg/100 ml, en agua a 25ºC, se recubren con una resina de silicona
reactiva, preferentemente una que contiene un agente de curado
representado por una fórmula (III) que se muestra posteriormente,
preferentemente un agente de acoplamiento de aminosilano, a través
de un grado adecuado de reacción entre cierta humedad contenida en
las partículas de núcleo de material de soporte y el grupo reactivo
restante de la resina de silicona.
El documento JP-A
2-33159 también da a conocer una resina de silicona
que contiene un agente de curado representado por la fórmula (III)
que se muestra posteriormente, aunque el método descrito
anteriormente es diferente con respecto a éste en que se hace que un
óxido metálico que tiene una solubilidad específica se incluya en
una cantidad específica en las partículas de núcleo de material de
soporte magnético y se hace reaccionar con dicha resina de silicona
reactiva. Como consecuencia, es posible proporcionar un material de
soporte con una resistencia mejorada entre las partículas de núcleo
de material de soporte y la capa de recubrimiento de resina.
Las partículas de núcleo de material de soporte
magnético utilizadas adecuadamente en la presente invención pueden
comprender MgO con una solubilidad de 0,62 mg/100 ml o Ag_{2}O con
una solubilidad de 1,74 mg/100 ml, respectivamente en agua a 25ºC.
Además, se prefiere utilizar partículas de ferrita que contienen
entre un 0,5 y un 30% en peso (como óxido) de MgO a la vista de la
estabilidad de la resistividad, la uniformización de la superficie,
la facilidad de esferización, y un contenido de humedad adecuado de
las partículas de ferrita.
El material de soporte recubierto según la
presente invención también puede estar caracterizado por una
propiedad de superficie específica y una distribución del tamaño de
las partículas.
Más específicamente, como consecuencia del
estudio de los inventores, utilizando un material de soporte que
presenta una distribución del tamaño de las partículas y una
propiedad de superficie específicas se puede realizar un revelador
del tipo de dos componentes que proporciona calidades de imagen
altas incluyendo una densidad de imagen elevada, una buena
reproducibilidad de puntos brillantes, y una buena reproducibilidad
de líneas delgadas.
El material de soporte (particularmente, las
partículas de núcleo del mismo) según la presente invención puede
estar caracterizado por un material de soporte con un tamaño de las
partículas uniformemente pequeño, que presenta un tamaño medio de
las partículas pequeño y un contenido controlado de fracciones de
polvo fino y grueso y que presenta un cierto grado de irregularidad
superficial. Por consiguiente, incluso cuando las partículas de
núcleo se recubren con una resina que tiene poca energía libre, el
material de soporte recubierto resultante mantiene un buen
rendimiento de transporte del tóner y está dotado de una
característica de triboelectrificación rápida.
El material de soporte puede tener
preferentemente un 50% del tamaño de las partículas (mediana del
tamaño de las partículas sobre la base del volumen, es decir, el
tamaño de las partículas en el que una fracción acumulativa del
tamaño de las partículas (desde el tamaño medible de las partículas
más pequeño) alcanza el 50% en volumen) de entre 15 y 60 \mum,
preferentemente entre 20 y 45 \mum, y contiene entre un 1 y un 20%
en peso, deseablemente entre un 2 y un 15% en peso, más
preferentemente entre un 4 y un 12% en peso, de partículas de
material de soporte por debajo de los 22 \mum, incluyendo entre un
0,01 y un 3% en peso, preferentemente entre un 0,01 y un 2% en peso,
más preferentemente entre un 0,01 y un 1% en peso, de partículas de
material de soporte por debajo de los 16 \mum.
Si el contenido de la fracción de polvo fino (por
debajo de los 22 \mum) supera el límite superior mencionado
anteriormente, las partículas de núcleo de material de soporte no se
pueden recubrir de forma estable con una resina, y el material de
soporte resultante tiende a provocar la fijación del material de
soporte y a evitar la carga uniforme del tóner. Si las partículas
del material de soporte menores a los 22 \mum están por debajo del
1% en peso, únicamente se puede formar una escobilla magnética
dispersa para proporcionar una velocidad de carga inicial lenta del
tóner, provocando de este modo la dispersión del tóner y un
velado.
Las partículas de material de soporte de 62
\mum o mayores están íntimamente relacionadas con la nitidez de
las imágenes resultantes y se pueden incluir preferentemente entre
un 2 y un 20% en peso. Por encima del 20% en peso, el rendimiento de
transporte del tóner del material de soporte se reduce y la
dispersión del tóner sobre las partes que no tienen imagen aumenta
para reducir la resolución de la imagen y la reproducibilidad de
puntos brillantes. Por debajo del 2% en peso, la capacidad de
fluencia del revelador resultante del tipo de dos componentes se
reduce para provocar la localización del revelador en el dispositivo
de revelado, de manera que resulta difícil formar imágenes
estables.
El material de soporte según la presente
invención puede tener preferentemente una relación de áreas
específicas S_{1}/S_{2} de entre 1,2 y 2,0, más preferentemente
entre 1,3 y 1,8, aún más preferentemente entre 1,4 y 1,7, en la que
S_{1} representa un área superficial específica medida por el
método de permeación al aire (descrito de forma detallada
posteriormente) y S_{2} indica un área superficial específica
calculada por la siguiente fórmula (II):
(II),S_{2} = [6/( \rho \ x \
D_{50})] \ x \
10^{4}
en la que \rho indica una densidad y D_{50}
indica un 50% del tamaño de las partículas, respectivamente, de una
muestra de material de
soporte.
Si la relación S_{1}/S_{2} es inferior a 1,2,
la superficie del material de soporte se suaviza y esto significa
una adherencia menor de la capa de recubrimiento de resina sobre las
partículas de núcleo de material de soporte, dando como resultado
una dispersión del tóner, velado o irregularidades de la imagen. Si
la relación S_{1}/S_{2} es mayor que 2,0, la superficie del
material de soporte resulta excesivamente irregular, con lo cual
tiende a proporcionar una capa de recubrimiento de resina no
uniforme sobre las partículas de núcleo de material de soporte. Como
consecuencia, se reduce la uniformidad de carga, con lo cual tiende
a producirse un velado, dispersión del tóner, y fijación del
material de soporte.
Para mejorar el efecto de la presente invención,
el material de soporte puede presentar preferentemente una densidad
aparente de entre 1,2 y 3,2 g/cm^{3}, más preferentemente entre
1,5 y 2,8 g/cm^{3}. Si la densidad aparente es inferior a los
márgenes descritos anteriormente, es probable que se produzca la
fijación del material de soporte. Por encima de los márgenes
descritos anteriormente, la capacidad de circulación del revelador
resultante del tipo de dos componentes empeora, tiende a producirse
la dispersión del tóner, y se acelera la degradación de la calidad
de la imagen.
Para fomentar el efecto de la presente invención,
el material de soporte muestra un valor de corriente (medido por un
método descrito posteriormente) de entre 20 y 300 \muA,
preferentemente entre 30 y 250 \muA, más preferentemente entre 40
y 200 \muA.
Si el valor de corriente es inferior a los 20
\muA, puede que la migración de carga en la superficie del
material de soporte no se realice eficazmente y se provoca que el
material de soporte presente una capacidad menor de difusión de
carga hacia el tóner, con lo cual se produce una tendencia a la
aparición de velado y dispersión de tóner. Por encima de los 300
\muA, se produce una tendencia a la fijación del material de
soporte sobre el elemento fotosensible y a la fuga de un voltaje de
polarización, con lo cual existe una tendencia a la aparición de
defectos de la imagen.
En los rendimientos magnéticos de un material de
soporte influyen un rodillo magnético contenido en una funda o
envolvente del rodillo de revelado y dichos rendimientos, a su vez,
influyen fuertemente en el rendimiento de revelado y en la
transportabilidad del revelador del tipo de dos componentes.
En una realización del método de formación de
imágenes según la presente invención, se hace girar una funda o
envolvente del rodillo de revelado (elemento portador del revelador)
que contiene un rodillo magnético en su interior mientras el rodillo
magnético está fijo, transportando de este modo en circulación un
revelador del tipo de dos componentes que comprende el material de
soporte magnético y un tóner de color aislante para revelar una
imagen latente electrostática contenida en el elemento portador de
la imagen electrostática. En este caso, las condiciones preferentes
pueden incluir (1) el rodillo magnético con 5 polos magnéticos que
incluye un polo magnético de repulsión, (2) un flujo magnético de
entre 50 y 1200 gauss en la zona de revelado, y (3) una
magnetización de saturación del material de soporte de entre 20 y 70
Am^{2}/kg, para proporcionar una uniformidad excelente de la
imagen y una reproducibilidad de la gradación en la formación de
imágenes de color.
Si el material de soporte tiene una magnetización
de saturación que supera los 70 Am^{2}/kg (bajo un campo magnético
aplicado de 3000 oersted), la escobilla o expansión resultante
compuesta por el material de soporte y el tóner en la funda o
envolvente del rodillo de revelado en oposición a una imagen latente
electrostática en el elemento fotosensible llega a compactarse de
forma ajustada, proporcionando de este modo una reproducibilidad
menor de la gradación y de medios tonos. Por debajo de los 20
Am^{2}/kg, resulta difícil mantener adecuadamente el tóner y el
material de soporte en la funda de revelado, produciéndose de este
modo una tendencia a la fijación del material de soporte y a la
dispersión del tóner.
El agente de curado contenido en el tamaño de las
partículas reactivas puede ser adecuadamente un agente de curado del
tipo oxima representado por la siguiente fórmula (III):
en la que R_{2} indica un sustituyente
seleccionado del grupo consistente en CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaces de tener un
sustituyente; y R_{2} y R_{3} indican de forma independiente
CH_{3} y C_{2}H_{5}, cada uno de ellos capaces de tener un
sustituyente. De este modo, dicho agente de acoplamiento de silano
de tipo oxima es adecuado teniendo en cuenta el grado apropiado de
control de los grupos reactivos restantes en la resina de silicona,
la estabilidad de almacenamiento y la
economía.
Como agentes de acoplamiento que tienen una alta
reactividad, se han conocido del tipo de ácido acético
(acetoxisilano) y del tipo de acetona (propenoxisilano). No
obstante, utilizando estos agentes de acoplamiento, resulta algo
difícil establecer condiciones de reacción para efectuar una
reacción estable entre las partículas de núcleo de material de
soporte y la resina de silicona para dejar algunos grupos reactivos
de manera que estos agentes de acoplamiento son menos ventajosos
teniendo en cuenta la estabilidad de la producción.
Ejemplos específicamente preferentes del agente
de curado pueden incluir los representados por las siguientes
fórmulas (1) a (4):
Preferentemente el agente de curado mencionado
anteriormente se puede añadir en una proporción de entre 0,1 y 10
partes en peso, más preferentemente entre 0,5 y 5 partes en peso,
por 100 partes en peso de la resina de siloxano (materia sólida).
Por debajo de 0,1 partes en peso, no se puede conseguir un efecto
suficiente de entrecruzamiento. Por encima de 10 partes en peso,
puede que queden residuos del mismo debido a la insuficiente
reacción o a la eliminación insuficiente del residuo, produciéndose
de este modo una tendencia al empeoramiento de la característica de
carga y de la resistencia mecánica.
Otra clase de agente de curado que puede estar
incluido adecuadamente en la resina de silicona reactiva puede ser
un agente de acoplamiento de aminosilano, cuyos ejemplos específicos
pueden incluir los representados por las siguientes fórmulas (5) a
(13):
Estos agentes de acoplamiento de aminosilano se
pueden utilizar individualmente o en combinación de dos o más
especies (o en combinación con el agente de acoplamiento de tipo
oxima mencionado anteriormente). De entre los anteriores, son
particularmente adecuados los agentes de acoplamiento de aminosilano
que incluyen un átomo de nitrógeno que tiene un átomo de hidrógeno
unido al mismo (es decir, un grupo imino), representados por los
mostrados posteriormente, teniendo en cuenta la solubilidad, la
reactividad y la estabilidad mutuas.
Preferentemente estos agentes de acoplamiento de
aminosilano se pueden añadir en una proporción de entre 0,1 y 8
partes en peso, más preferentemente entre 0,3 y 5 partes en peso,
por 100 partes en peso de la resina de siloxano (materia sólida).
Por debajo de 0,1 partes en peso, no se puede conseguir un efecto
suficiente de adición. Por encima de las 8 partes en peso, no se
puede efectuar una reacción suficiente produciéndose de este modo
una tendencia a reducir la resistencia de la capa de
recubrimiento.
Otra clase del agente de acoplamiento utilizable
adicionalmente en la presente invención puede incluir los
representados por la siguiente fórmula (IV):
(IV),R_{4-a}-Si-X_{a}
en la que R indica un sustituyente seleccionado
del grupo consistente en vinilo, metacrilo, epoxi, amino, mercapto y
derivados de los mismos; X indica un grupo halógeno o alcoxi; y
a es un entero de 1 a 3. Estos agentes de acoplamiento se
pueden utilizar en combinación con el agente de acoplamiento de
silano de tipo oxima o el agente de acoplamiento de aminosilano
mencionados anteriormente. Ejemplos específicos de esta clase de
agentes de acoplamiento pueden incluir los representados por las
siguientes fórmulas (14) a
(16):
| (14) | CH_{3}=CH-Si-(OCH_{3})_{3}, |
| (15) | CH_{3}-Si-(OCH_{3})_{3}, y |
| (16) | CH_{3}-Si-(OC_{2}H_{5})_{3}. |
Las partículas de núcleo de material de soporte
magnético se pueden recubrir con una resina según varios métodos,
incluyendo un método en el que una composición de resina de
recubrimiento se disuelve en un disolvente adecuado y, en la
solución resultante, las partículas de núcleo de material de soporte
se sumergen y se sacan de la misma, tras lo cual se elimina el
disolvente, se realiza un secado y una cocción a una temperatura
elevada; un método en el que las partículas de núcleo de material de
soporte se fluidizan en un sistema de fluidización y una solución de
la composición de resina de recubrimiento se pulveriza sobre las
mismas para el recubrimiento, tras lo cual se realiza un secado y
una cocción a una temperatura elevada; y un método en el que las
partículas de núcleo de material de soporte simplemente se mezclan
con polvo o una emulsión acuosa de la composición de resina de
recubrimiento.
En un método preferente, para fijar íntimamente
una resina de recubrimiento, tal como una resina de silicona
reactiva, sobre las partículas de núcleo de material de soporte, se
puede utilizar un disolvente de mezcla formado al añadir entre 0,1 y
5 partes en peso, preferentemente entre 0,3 y 3 partes en peso, de
agua a un disolvente que contiene por lo menos un 5% en peso,
preferentemente por lo menos un 20% en peso, de un disolvente polar,
tal como cetona o alcohol. En el caso de que el agua esté por debajo
de las 0,1 partes en peso, la hidrólisis de la resina de silicona
reactiva no se efectúa suficientemente de manera que resulta difícil
formar una película de recubrimiento delgada y uniforme sobre la
superficie de las partículas de núcleo de material de soporte. Por
encima de las 5 partes en peso, el control de la reacción se hace
difícil, proporcionando de este modo una resistencia del
recubrimiento bastante baja.
En la presente invención, el material de soporte
y un tóner se mezclan para preparar un revelador del tipo de dos
componentes en una relación de mezcla que proporciona
preferentemente una concentración de tóner en el revelador de entre
el 1 y el 12% en peso, más preferentemente entre el 2 y el 9% en
peso, de manera que se proporcionan unos resultados en general
buenos. Si la concentración de tóner es inferior al 1% en peso, la
densidad resultante de la imagen se reduce. Por encima del 12% en
peso, existe una tendencia a la aparición de velado y dispersión de
tóner en el aparato, acortando de este modo la vida del
revelador.
Una primera modalidad preferente del tóner
mezclado con el material de soporte para proporcionar un revelador
del tipo de dos componentes según la presente invención puede
comprender partículas de tóner y un aditivo externo de partículas
finas inorgánicas tratadas superficialmente que tienen
preferentemente un tamaño medio ponderado de las partículas de entre
0,001 y 0,2 \mum. El tóner puede tener un tamaño medio ponderado
de las partículas de entre 1 y 9 \mum. (En relación con esto, un
tóner que incluye partículas de tóner y un aditivo externo se pueden
someter a una medición del tamaño de las partículas). No obstante,
el tamaño medio ponderado de las partículas del tóner está gobernado
generalmente por las partículas de tóner, ya que el aditivo externo
tiene un tamaño de las partículas que generalmente está por debajo
del límite inferior de la medición del tamaño de las partículas de
tóner).
El polvo fino inorgánico como aditivo externo
puede comprender, por ejemplo, alúmina, óxido de titanio o sílice.
De entre éstos, se pueden utilizar preferentemente partículas finas
de alúmina u óxido de titanio para estabilizar adicionalmente la
capacidad de carga del tóner.
Se prefiere adicionalmente hidrofobizar (es
decir, comunicar hidrofobia) al polvo fino inorgánico para reducir
la dependencia de la capacidad de carga del tóner con respecto a las
condiciones ambientales, tales como la temperatura y la humedad, y
también para evitar el aislamiento del mismo con respecto a la
superficie de las partículas de tóner. Entre los ejemplos del agente
hidrofobizador se pueden incluir agentes de acoplamiento, tales como
agentes de acoplamiento de silano, agentes de acoplamiento de
titanio y agentes de acoplamiento de aluminio; y aceites, tales como
aceite de silicona, aceites que contienen flúor y varios aceites
modificados. De entre los agente hidrofobizadores mencionados
anteriormente, se prefiere particularmente el agente de acoplamiento
teniendo en cuenta la estabilización de la capacidad de carga del
tóner y el efecto de impartir la capacidad de fluencia.
Consecuentemente, el aditivo externo utilizado de
forma particularmente preferente en la presente invención puede
comprender partículas finas de alúmina u óxido de titanio tratadas
superficialmente con un agente de acoplamiento mientras son
hidrolizadas teniendo en cuenta la estabilización de la capacidad de
carga del tóner y el efecto de impartir fluidez.
El polvo fino inorgánico hidrofobizado puede
tener preferentemente una hidrofobia de entre el 20 y el 80%, más
preferentemente entre el 40 y el 80%. Si la hidrofobia está por
debajo del 20%, la capacidad de carga tiende a reducirse
notablemente cuando el tóner se deja reposar durante un periodo de
tiempo prolongado en un entorno de alta humedad, de manera que en el
aparato puede que se requiera un mecanismo fomentador de la carga,
complicando de este modo el aparato. Si la hidrofobia supera el 80%,
el control de carga del polvo fino inorgánico de por sí resulta
difícil, dando como resultado de este modo una sobrecarga del tóner
(es decir, una carga excesiva del tóner) en un entorno de baja
humedad.
El polvo fino inorgánico hidrofobizado puede
tener preferentemente un tamaño medio ponderado de las partículas de
entre 0,001 y 0,2 \mum, más preferentemente entre 0,005 y 0,15
\mum, teniendo en cuenta el efecto de impartir capacidad de
fluencia y la evitación del aislamiento con respecto a la superficie
del tóner.
Si el tamaño medio ponderado de las partículas
está por debajo de 0,001 \mum, el polvo fino inorgánico tiende a
quedar incrustado en la superficie de las partículas de tóner,
reduciendo bastante de este modo la característica de formación de
imágenes sucesivas debido al deterioro del tóner. Por encima de 0,2
\mum, no se puede conseguir una capacidad de fluencia mejorada del
tóner, produciéndose de este modo una tendencia a la aparición de
una carga de tóner no uniforme que conduce a la dispersión del tóner
y el velado.
El polvo fino inorgánico hidrofobizado puede
mostrar preferentemente una transmitancia de la luz (medida según un
método descrito posteriormente) de por lo menos el 40% a la longitud
de onda de 400 nm.
El polvo fino inorgánico, incluso aunque presenta
un tamaño primario de las partículas pequeño, no está presente
necesariamente en forma de partículas primarias, sino que puede
estar presente en forma de partículas secundarias cuando esté
contenido realmente en el tóner. Por consiguiente, incluso si el
tamaño de las partículas primarias es suficientemente pequeño, el
polvo fino inorgánico puede proporcionar una transmitancia menor si
tiene un tamaño efectivo de las partículas grande como consecuencia
del comportamiento como partículas secundarias. Por otro lado, un
polvo fino inorgánico que tiene una transmitancia óptica mayor a una
longitud de onda de límite inferior en la zona visible de 400 nm,
muestra un tamaño menor de las partículas secundarias,
proporcionando de este modo rendimientos excelentes con respecto a
la capacidad de impartir la capacidad de fluencia y la claridad de
las imágenes proyectadas en el caso de un tóner de color. La
longitud de onda de 400 nm es un límite entre las zonas ultravioleta
y visible. Además, se sabe que las partículas que tienen un tamaño
de las partículas que es igual a o menor que la longitud de onda de
una luz objetivo transmiten sustancialmente la luz objetivo, de
manera que la luz que tiene una longitud de onda mayor muestra una
transmitancia mayor y tiene un valor menor como luz de referencia.
Ésta es la razón por la que la luz que tiene una longitud de onda de
400 nm se utiliza como luz de referencia.
El tóner utilizado en la presente invención puede
tener preferentemente un tamaño medio ponderado de las partículas de
entre 1 y 9 \mum, más preferentemente entre 2 y 8 \mum, para
proporcionar una buena armonización de una calidad alta de la imagen
y un rendimiento alto de formación de imágenes sucesivas.
Si el tamaño medio ponderado de las partículas
está por debajo de 1 \mum, la miscibilidad con el material de
soporte se reduce de manera que genera defectos, tales como
dispersión del tóner y velado. Por encima de los 9 \mum, la
consecución de una calidad alta de la imagen se ve obstaculizada
debido a una reducción de la reproducibilidad de puntos diminutos o
la dispersión en el momento de la transferencia.
El tóner utilizado en la presente invención puede
contener un colorante que puede ser un agente de coloración y/o
pigmento conocidos, ejemplos de los cuales pueden incluir: azul de
ftalocianina, azul de indantreno, azul pavo real, rojo permanente,
rojo de laca, laca rodamina, amarillo hansa, amarillo permanente, y
amarillo bencidina. El colorante se puede añadir en una cantidad de
12 partes en peso o menos, más preferentemente entre 0,5 y 9 partes
en peso, por 100 partes en peso de la resina aglomerante, para
proporcionar una buena sensibilidad a la transmitancia de una
película OHP.
El tóner utilizado en la presente invención puede
contener un aditivo siempre que no perjudique a las características
del tóner. Entre los ejemplos de dicho aditivo se pueden incluir: un
lubricante, tal como politetrafluoroetileno, estearato de cinc, o
fluoruro de polivinilideno; un medio auxiliar de fijación, tal como
polietileno de bajo peso molecular o polipropileno de bajo peso
molecular; y partículas de resina orgánica.
El tóner se puede producir a través de varios
procesos que incluyen un proceso en el que los ingredientes de
partida se amasan en fusión en unos medios de amasamiento en
caliente, tales como unos rodillos en caliente, una amasadora o un
extrusor, y el producto amasado y enfriado se pulveriza y se
clasifica mecánicamente; un proceso en el que materiales del tóner,
tales como un colorante, se dispersan en una solución de resina
aglomerante y a continuación la dispersión resultante se seca por
pulverización; y un proceso en el que materiales preestablecidos
tales como un colorante se dispersan en un monómero polimerizable
que proporciona un polímero que constituye la resina aglomerante
para proporcionar una mezcla polimerizable, y la mezcla
polimerizable resultante se dispersa en suspensión o emulsión para
ser polimerizada.
El aglomerante que constituye el tóner puede
comprender varias resinas, ejemplos de las cuales pueden incluir:
poliestireno; copolímeros de estireno, tales como copolímero de
estireno-butadieno, copolímero de
estireno-acrílico; polietileno, copolímeros de
etileno, tales como copolímero de etileno-acetato de
vinilo; y copolímero de etileno-alcohol vinílico;
resinas fenólicas, resinas epoxi, resina de ftalato de alilo,
resinas de poliamida, resina de poliéster, y resina de ácido
maleico.
Se puede utilizar cualquiera de estas resinas
producidas a través de cualquiera de los procesos de producción.
La presente invención se aplica de la forma más
adecuada a un tóner obtenido a partir de una resina de poliéster que
tiene una capacidad de carga negativa alta. Una resina de poliéster
tiene una capacidad de fijación excelente, es adecuada para un tóner
de color aunque, por otro lado, tiende a cargarse excesivamente
debido a una capacidad de carga negativa fuerte. No obstante, esta
dificultad se mitiga cuando se combina con el material de soporte
según la presente invención.
Particularmente es preferente la utilización de
una resina de poliéster formada por copolimerización por
condensación entre un componente de diol que comprende un derivado
de bisfenol representado por la siguiente fórmula (V) o un derivado
sustituido del mismo y un componente de ácido carboxílico que
comprende un ácido carboxílico que tiene dos o más grupos
carboxílicos o un anhídrido del mismo, tal como el ácido fumárico,
el ácido maleico, al anhídrido maleico, el ácido ftálico, el ácido
tereftálico, el ácido trimetílico y el ácido piromelítico:
en la que R indica un grupo etileno o propileno,
x e y son de forma independiente un entero positivo de valor por lo
menos 1 con la condición de que la media de x+y esté comprendida
entre 2 y 10. Se prefiere este tipo de resina de poliéster gracias a
una característica de fusión
clara.
De este modo, una segunda modalidad preferente de
tóner utilizada en la presente invención puede tener un tamaño medio
ponderado de partículas de entre 1 y 9 \mum, puede comprender
partículas de tóner que contienen una resina aglomerante que
comprende una resina de poliéster y puede tener un índice de acidez
de entre 1 y 20 mgKOH/g, preferentemente entre 2 y 18 mgKOH/g, más
preferentemente entre 3 y 15 mgKOH/g.
Más específicamente, si el tóner anteriormente
descrito que tiene un índice de acidez de entre 1 y 20 mgKOH/g se
utiliza en combinación con el material de soporte de la presente
invención que comprende el componente de ferrita específico
mencionado anteriormente recubierto con una capa de recubrimiento de
resina, la estabilidad de carga mejora para permitir una carga
rápida, proporcionando de este modo un revelador del tipo de dos
componentes que carece de velado o dispersión de tóner durante un
periodo de tiempo prolongado incluso cuando se utiliza un original
que tiene una relación alta de áreas de imagen.
En el caso de que el índice de acidez sea
inferior a 1 mgKOH/g, la velocidad de carga inicial se reduce,
produciéndose de este modo una tendencia a la aparición de un velado
más intenso. Por otro lado, si el índice de acidez supera los 20
mgKOH/g, la capacidad de carga en un entorno de alta humedad tiende
a reducirse, dando como resultado de este modo el efecto de velado y
la dispersión del tóner.
Para proporcionar un tóner que tiene un índice de
acidez comprendido entre 1 y 20 mgKOH/g, el componente ácido
destinado a proporcionar la resina aglomerante puede contener
preferentemente entre el 0,1 y el 20% en moles, más preferentemente
entre el 0,1 y el 10% en moles, de ácido carboxílico polivalente que
tenga por lo menos tres grupos funcionales. Se prefiere
adicionalmente que el tóner que comprende una resina de poliéster
como resina aglomerante pueda tener preferentemente una temperatura
de transición vítrea (Tg) comprendida entre 45 y 70ºC y una
temperatura que proporcione una viscosidad aparente de 10^{5}
poises (Tm) comprendida entre 80 y 120ºC. Una clase preferente de la
resina de poliéster es la resina de poliéster descrita anteriormente
formada a partir del bisfenol representado por la fórmula (V).
La resina de poliéster se puede utilizar en
mezcla con otra resina, ejemplos de las cuales pueden incluir las
enumeradas en la primera modalidad preferente de tóner utilizada en
la presente invención.
Las partículas de tóner se pueden mezclar con
aditivos externos, según se desee, ejemplos de los cuales pueden
incluir los enumerados en la primera modalidad preferente de tóner
utilizada en la presente invención.
A continuación, se describirá una realización del
método de formación de imágenes según la presente invención que
utiliza un revelador del tipo de dos componentes tal como se ha
descrito anteriormente.
En el método de formación de imágenes según la
presente invención, un revelador del tipo de dos componentes, que
comprende un tóner y un material de soporte es transportado en
circulación en un elemento portador del revelador y, en una zona de
revelado, se revela una imagen latente electrostática contenida en
un elemento portador de la imagen electrostática con el tóner del
revelador del tipo de dos componentes llevado en el elemento
portador del revelador.
En el método de formación de imágenes según la
presente invención, se prefiere efectuar el revelado bajo la
aplicación de una polarización de revelado en la zona de
revelado.
A continuación se describirá un voltaje de
polarización de revelado particularmente preferente. Más
específicamente, en la presente invención, se prefiere aplicar una
polarización de revelado que comprende una sucesión de voltajes que
incluye un primer voltaje que dirige un tóner desde el elemento
portador de la imagen hacia el elemento portador del revelador, un
segundo voltaje que dirige el tóner desde el elemento portador del
revelador hacia el elemento portador de la imagen y un tercer
voltaje intermedio entre el primer y el segundo voltajes. Además se
prefiere que el periodo (T_{1}) destinado a aplicar el primer
voltaje y el segundo voltaje se fije de manera que sea más corto que
el periodo (T_{2}) destinado a aplicar el tercer voltaje para
provocar una redisposición del tóner en el elemento portador de la
imagen para un revelado fiel de la imagen latente.
Más específicamente, el primer voltaje (es decir,
el que forma un campo eléctrico para dirigir el tóner desde el
elemento portador de la imagen hacia el elemento portador del
revelador) y el segundo voltaje (es decir, el que forma un campo
eléctrico para dirigir el tóner desde el elemento portador del
revelador hacia el elemento portador de la imagen) durante por lo
menos un ciclo (uno cada uno), y a continuación el tercer voltaje
(para establecer un campo eléctrico para dirigir el tóner desde el
elemento portador del revelador hacia el elemento portador de la
imagen en una parte de imagen sobre el elemento portador de la
imagen y para dirigir el tóner desde el elemento portador de la
imagen hacia el elemento portador del revelador) se aplica durante
un periodo de tiempo preestablecido, para de este modo revelar la
imagen latente en el elemento portador de la imagen con el tóner del
revelador del tipo de dos componentes. En este caso, el tiempo
(T_{2}) para aplicar el tercer voltaje se fija preferentemente de
manera que es mayor que el tiempo total (T_{1}) para aplicar el
primer y el segundo voltajes.
La aplicación mencionada anteriormente del primer
al tercer voltajes se puede realizar simplemente por medio de una
secuencia de aplicación de un campo eléctrico alterno (aplicación
del primer y el segundo voltajes) y de desactivación del campo
eléctrico alterno (aplicación del tercer voltaje). Esta secuencia se
puede repetir periódicamente.
La aplicación del primer al tercer voltajes es
eficaz para evitar la fijación del material de soporte. El mecanismo
de la misma todavía no se ha clarificado totalmente pero se puede
razonar de la manera siguiente.
Según la aplicación de una forma de onda
sinusoidal continua convencional o una forma de onda rectangular
alterna, cuando el campo eléctrico se intensifica para conseguir una
calidad y una densidad elevadas de la imagen, el tóner y el material
de soporte se mueven alternativamente de forma íntegra entre el
elemento portador de la imagen y el elemento portador del revelador,
con lo cual el elemento portador de la imagen se frota intensamente
con el material de soporte para provocar la fijación del material de
soporte. Esta tendencia es notoria cuando se incluye una fracción
grande de material de soporte de polvo fino.
Por otro lado, cuando se aplica el campo
eléctrico alterno específico mencionado anteriormente, el tóner o el
material de soporte provoca un movimiento inverso de tal manera que
no completa el movimiento alternativo entre el elemento portador del
revelador y el elemento portador de la imagen en un ciclo del campo
eléctrico alterno. Como consecuencia, durante la aplicación del
tercer voltaje después de esto, en el caso en el que una diferencia
de potencial Vcont entre el potencial de superficie del elemento
portador de la imagen y el componente CC de la polarización de
revelado (tercer voltaje) cumpla Vcont < 0, Vcont funciona de
manera que dirige el material de soporte desde el elemento portador
del revelador hacia el elemento portador de la imagen, aunque en
este caso se puede evitar el movimiento del material de soporte que
provoca la fijación del material de soporte mediante un control
adecuado de las propiedades magnéticas del material de soporte y el
flujo magnético en la zona de revelado ejercido por el rodillo
magnético. Por otro lado, en el caso de que Vcont > 0, tanto
Vcont como la fuerza del campo magnético funcionan de manera que
tiran del material de soporte hacia el elemento portador del
revelador. Como consecuencia, se puede evitar eficazmente la
fijación del material de soporte (sobre el elemento portador de la
imagen).
A continuación haciendo referencia a la Figura 6
se describirá una forma preferente del elemento portador de la
imagen utilizado adecuadamente en una realización del método de
formación de imágenes según la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 6, un elemento
portador (1) de la imagen latente electrostática comprende una capa
fotosensible (43) y una capa protectora (44) dispuestas sobre un
soporte electroconductor (41). Por lo menos la capa protectora (44)
contiene partículas de resina que contienen flúor para reducir la
resistencia superficial por fricción del elemento portador (1) de la
imagen. Preferentemente a la capa protectora (44) se le puede
aplicar una abrasión mecánica para proporcionar una rugosidad
superficial media Rz de diez puntos según la JIS B061 (en lo
sucesivo denominada simplemente "rugosidad superficial media")
de entre 0,01 y 1,5 \mum.
Si la rugosidad superficial media está
comprendida dentro de los márgenes mencionados, la fricción entre
una cuchilla (50) de limpieza y el elemento portador (1) de la
imagen es suficientemente pequeña y por esta razón, incluso al
utilizarla repetidamente, no aparecen defectos de imagen. Además, se
puede conseguir una reproducibilidad excelente de puntos
brillantes.
El contenido de las partículas de resina que
contienen flúor que se añaden para reducir eficazmente el
coeficiente de fricción superficial del elemento portador (1) de la
imagen puede estar entre el 5 y el 40% en peso, preferentemente
entre el 10 y el 40% en peso, del peso total de la capa protectora
(44). La capa protectora puede tener preferentemente un grosor de
entre 0,05 y 8,0 \mum, más preferentemente entre 0,1 y 6,0
\mum.
En el caso de que la capa fotosensible (43)
también contenga las partículas de resina que contienen flúor, el
contenido de las partículas se puede reducir ya que la capa
fotosensible (43) es más gruesa que la capa protectora (44). Más
específicamente, el contenido en la capa fotosensible puede ser
preferentemente a lo sumo del 10% en peso, más preferentemente a lo
sumo del 7% en peso.
Incluso si se reduce el contenido de las
partículas de resina que contienen flúor en la capa fotosensible, se
pueden producir reducciones notables de la sensibilidad y la
uniformidad de las imágenes debido a la dispersión de la luz en el
caso de que el grosor total de la capa fotosensible (43) sea grande
y particularmente cuando se generan fotoportadores principalmente en
una cara de soporte de la capa fotosensible (43). Un grosor
demasiado pequeño de la capa fotosensible (43) puede provocar una
reducción de la sensibilidad y una reducción de la capacidad de
carga debido a un aumento de la capacidad eléctrica de la capa
fotosensible (43). Además, incluso en el caso de que la capa
fotosensible no contenga dichas partículas, no es deseable un grosor
de la capa fotosensible extremadamente grande. Esto es debido a que
la capa protectora (44) que contiene las partículas dispuestas en la
capa fotosensible (43) funciona como una capa dispersora de la luz.
Particularmente, en el caso de que se generen fotoportadores en una
cara de soporte de la capa fotosensible, la influencia de la
dispersión de la luz aumenta si el lugar de generación de los
fotoportadores está más alejado de la capa dispersora de la luz, es
decir, si la capa fotosensible es más gruesa, para proporcionar una
longitud aumentada de la trayectoria de la luz después de la
dispersión.
Por consiguiente, el grosor total de la capa
fotosensible (43) y la capa protectora (44) puede estar comprendido
preferentemente entre 10 y 35 m, más preferentemente entre 15 y 30
m. Se prefiere un contenido menor de las partículas finas en la capa
fotosensible (43). Por consiguiente, preferentemente el contenido
medio de las partículas finas en la capa fotosensible (43) y la capa
protectora (44) puede ser a lo sumo del 17,5% en peso sobre la base
del peso total de estas capas.
Las partículas de resina que contienen flúor
utilizadas en el portador de la imagen pueden comprender una o más
especies seleccionadas de entre politetrafluoroetileno,
policlorotrifluoroetileno, fluoruro de polivinilideno,
polidiclorodifluoroetileno, copolímero de tetrafluoroetileno-éter
vinílico perfluoroalquílico, tetrafluoroetileno, copolímero de
tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno, copolímero
de tetrafluoroetileno-etileno y copolímero de
tetrafluoroetileno-hexafluoropropileno-éter vinílico
perfluoroalquílico. Las partículas de resina que contienen flúor
disponibles comercialmente se pueden utilizar tal como son. La
resina que contiene flúor puede tener un peso molecular de entre
0,3x10^{4} y 5x10^{6}. El tamaño de las partículas puede estar
comprendido entre 0,01 y 10 \mum, preferentemente entre 0,05
y
2,0 \mum.
2,0 \mum.
La capa fotosensible (43) puede contener
sustancias fotoconductoras orgánicas incluyendo una sustancia de
generación de carga y una sustancia de transporte de carga.
Entre los ejemplos de la sustancia de generación
de carga se pueden incluir: pigmentos de ftalocianina, pigmentos de
quinona policíclica, pigmentos de trisazo, pigmentos de disazo,
pigmentos de azo, pigmentos de perileno, pigmentos de índigo,
pigmentos de quinacridona, pigmentos de azulenio, agentes de
coloración de escualio, agentes de coloración de tiopirilio, agentes
de coloración de xanteno, agentes de coloración de quinonaimina,
agentes de coloración de trifenilmetano, agentes de coloración de
estirilo, selenio, aleación de selenio-telurio,
silicio amorfo y sulfuro de cadmio.
Entre los ejemplos de la sustancia de transporte
de carga se pueden incluir; compuestos de pireno, compuestos de
N-alquilcarbazol, compuestos de hidrazona,
compuestos de N,N-dialquilanilina, compuestos de
difenilamina, compuestos de trifenilamina, compuestos de
trifenilmetano, compuestos de pirazolina, compuestos de estirilo,
compuestos de estilbeno, compuestos de polinitrilo, compuestos de
policiano, y polímeros colgantes formados al fijar estos compuestos
en polímeros.
En muchos casos, las partículas de resina que
contienen flúor, la sustancia de generación de carga, y la sustancia
de transporte de carga se dispersan o están contenidas en las
respectivas resinas aglomerantes de formación pelicular. Entre los
ejemplos de las resinas aglomerantes se pueden incluir: poliéster,
poliuretano, poliacrilato, polietileno, poliestireno, polibutadieno,
policarbonato, poliamida, polipropileno, poliimida, resina fenólica,
resina acrílica, resina de silicona, resina epoxi, resina de urea,
resina alílica, resina alquídica, poliamida-imida,
nailon, polisulfona, éter polialílico, poliacetal y resina de
butiral.
El soporte electroconductor puede comprender
metales, tales como hierro, cobre, oro, plata, aluminio, cinc,
titanio, plomo, níquel, estaño, antimonio e indio; aleaciones de
estos metales; u óxido de estos metales; carbones, y polímeros
electroconductores. El soporte puede tener forma de tambor de un
tubo o pilar; una cinta o una hoja. El material electroconductor se
puede moldear tal como es, se puede aplicar como recubrimiento,
depositar en vapor, o se puede trabajar por ataque químico o
tratamiento plasmático. El recubrimiento se puede formar en un
soporte de un metal o aleación tal como se ha descrito
anteriormente, papel o plástico.
La capa fotosensible (43) puede comprender una
única capa o una estructura de capas laminadas. La estructura de
capas laminadas puede comprender por lo menos una capa (43a) de
generación de carga y una capa (43b) de transporte de carga. La capa
(43a) de generación de carga o la capa (43b) de transporte de carga
(tal como se muestra en la Figura 6) se puede disponer más cerca del
soporte electroconductor. Dependiendo de si se adopta cualquiera de
estas opciones, la polaridad de carga y la polaridad de carga del
tóner se cambian. Preferentemente la capa (43a) de generación de
carga puede tener un grosor comprendido entre 0,001 y 6 \mum, más
preferentemente entre 0,01 y 2 \mum. La sustancia de generación de
carga puede comprender entre el 10 y el 100% en peso,
preferentemente entre el 50 y el 100% en peso, de la misma de una
sustancia de generación de carga. La capa (43b) de transporte de la
carga puede tener un grosor que sea igual a una resta del grosor de
la capa de generación de carga con respecto al grosor anteriormente
mencionado de la capa fotosensible. La capa de transporte de carga
puede contener preferentemente la sustancia de transporte de carga
entre el 20 y el 80% en peso, más preferentemente entre el 30 y el
70% en peso.
Es posible disponer una capa (42) de
recubrimiento base entre el soporte electroconductor (41) y la capa
fotosensible (43). La capa (42) de recubrimiento base puede tener
una función de control de inyección de carga o puede funcionar como
una capa adhesiva. La capa (42) de recubrimiento base puede
comprender principalmente una resina aglomerante aunque además puede
contener un metal o una aleación, o un óxido de los mismos, una sal,
o un tensoactivo. La resina aglomerante puede comprender una resina
seleccionada de entre las resinas correspondientes a la capa
fotosensible (43). La capa de recubrimiento base puede tener un
grosor de entre 0,05 y 7 \mum, preferentemente entre 0,1 y 2
\mum.
La capa protectora se puede disponer en la capa
fotosensible tal como se ha descrito anteriormente y preferiblemente
puede comprender por lo menos partículas de resina que contengan una
concentración elevada de átomos de flúor y una resina
aglomerante.
El elemento portador de la imagen se puede
producir a través de varios procesos que incluyen depósito en vapor
y/o recubrimiento. Con el recubrimiento es posible formar varias
composiciones de películas en un grosor que varía ampliamente. Los
ejemplos del método de recubrimiento pueden incluir los que utilizan
un dispositivo de recubrimiento por barras o un dispositivo de
recubrimiento por cuchilla, inmersión, recubrimiento por
pulverización, recubrimiento por haz, recubrimiento electrostático,
recubrimiento por rodillos, una moledora y recubrimiento en
polvo.
La composición de recubrimiento para proporcionar
la capa protectora se puede formar dispersando las partículas de
resina que contienen flúor en una mezcla de un aglomerante y un
disolvente. La dispersión se puede realizar utilizando un molino de
bolas, un dispersador por ultrasonidos, un batidor de pintura, un
"red devil", o un molino de arena. Se pueden adoptar métodos
similares de dispersión para la dispersión de polvo electroconductor
y pigmentos incluyendo un pigmento como sustancia de generación de
carga.
A continuación haciendo referencia a la Figura 1
se describirá un aparato de formación de imágenes utilizado
adecuadamente para poner en práctica una realización del método de
formación de imágenes según la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 1, un aparato de
formación de imágenes incluye un tambor fotosensible (1) como
elemento portador de la imagen electrostática, y un dispositivo (4)
de revelado que a su vez incluye un recipiente (16) de revelado. El
interior del recipiente (16) de revelado está dividido por un
tabique en una cámara de revelado (primer cámara) R_{1} y una
cámara de agitación (segunda cámara) R_{2}, sobre la cual se forma
una cámara R_{3} de almacenamiento de tóner. En la cámara R_{1}
de revelado y la cámara R_{2} de agitación, se almacena un
revelador (19) y, en la cámara R_{3} de almacenamiento de tóner se
incluye un tóner (18) de reposición (tóner no magnético). La cámara
R_{3} de almacenamiento de tóner está dotada de un agujero (20) de
reposición, a través del cual el tóner (18) de reposición se deja
caer y se suministra en una cantidad correspondiente a una cantidad
consumida.
Dentro de la cámara de revelado, se proporciona
un tornillo transportador (13) y el mismo se hace girar para
transportar el revelador (19) en la cámara R_{1} de revelado a lo
largo de una dirección longitudinal de la funda (11) del revelador.
De forma similar, en la cámara R_{2} de agitación, se dispone un
tornillo transportador (14) y el mismo se hace girar para
transportar el tóner que se ha dejado caer a través del agujero (20)
de reposición en una dirección paralela a la dirección longitudinal
de la funda de revelado.
El revelador (19) es un revelador del tipo de dos
componentes que comprende un tóner no magnético y un material de
soporte magnético. En una zona adyacente al tambor fotosensible (1),
el recipiente (16) de revelado está dotado de una abertura, a través
de la cual se proyecta la funda (11) de revelado para formar un
intersticio con respecto al tambor fotosensible (1). La funda (11)
de revelado comprende un material no magnético y está dotada de unos
medios (30) de aplicación de polarización.
Un rodillo magnético (12) como medios generadores
del campo magnético está dispuesto dentro de la funda (11) de
revelado y está dotado de 5 polos magnéticos que incluyen un polo
S_{2} de revelado, un polo magnético N_{2} dispuesto después de
S_{1} según la dirección de avance, y los polos magnéticos
N_{3}, S_{1} y N_{1} para transportar el revelador (19). El
imán (12) está dispuesto dentro de la funda (11) de revelado de
manera que el polo S_{2} de revelado es opuesto al tambor
fotosensible (1). El polo S_{2} de revelado forma un campo
magnético en las proximidades de la zona de revelado entre la funda
(11) de revelado y el tambor fotosensible (1), y el campo magnético
forma una escobilla magnética.
Una cuchilla (15) de regulación está dispuesta
encima de la funda (11) de revelado para regular el grosor de la
capa del revelador (19) sobre la funda o envolvente (11) de
revelado. La cuchilla (15) de regulación comprende un material no
magnético, tal como aluminio o SUS 316 y está dispuesta de manera
que tiene un extremo que está separado con respecto a la funda o
envolvente (11) de revelado por entre 300 y 1000 \mum,
preferentemente entre 400 y 900 \mum. Si la separación es menor a
300 \mum, el material de soporte magnético tiende a taponar la
separación para provocar una irregularidad en la capa de revelador
formada y además no consigue formar una capa de recubrimiento de
revelador requerida para un buen revelado, dando como resultado de
este modo imágenes reveladas que tienen una densidad pequeña y con
muchas irregularidades. Para evitar el recubrimiento irregular (o el
denominado taponamiento de la cuchilla) provocado por partículas no
necesarias que se pueden mezclar dentro del revelador, se prefiere
tener una separación de por lo menos 400 \mum. Si la separación es
mayor que 1000 \mum, la cantidad de revelador suministrada sobre
la funda (11) de revelado aumenta, con lo cual no se consigue
proporcionar un grosor de capa de revelador regulado específicamente
y se produce una fijación grande del material de soporte magnético
sobre el tambor fotosensible (1). La circulación y la regulación por
parte de la cuchilla no magnética (15) del revelador resultan
insuficientes, proporcionando de este modo un tóner que presenta una
carga triboeléctrica insuficiente y dando como resultado un efecto
de velado.
El ángulo \theta_{1} se puede fijar a entre -5
grados y +35 grados, preferentemente entre 0 y 25 grados. Si
\theta_{1} < -5 grados, la capa delgada del revelador formada
por la fuerza magnética, la fuerza de la imagen y la fuerza de
aglomeración que actúan sobre el revelador tiende a estar dispersada
y a ser irregular. Si \theta > 35 grados, la cantidad de
recubrimiento del revelador aumenta y resulta difícil obtener una
cantidad de recubrimiento del revelador preestablecida.
Incluso si la funda o envolvente (11) se hace
girar en la dirección de la flecha, el movimiento de la capa de
partículas del material de soporte magnético se ralentiza
gradualmente a medida que se separa de la superficie de la funda o
envolvente debido a un equilibrio entre la acción de la gravedad y
la fuerza de transporte ejercida por el movimiento de la funda.
Algunas pueden caer por la acción de la gravedad.
En consecuencia, seleccionando adecuadamente la
posición de los polos magnéticos N_{1} y N_{2}, y también las
propiedades magnéticas y de fluidez de las partículas del material
de soporte magnético, las partículas del material de soporte
magnético más cercanas a la funda o envolvente del rodillo son
desplazadas preferentemente hacia el polo magnético N_{1} para
formar una capa móvil. Según el movimiento de las partículas del
material de soporte magnético, el revelador es desplazado
acompañando la rotación de la funda de revelado hasta la zona de
revelado donde se utiliza el revelador para revelar. Un elemento que
impide la dispersión del tóner colocado en sentido ascendente (21) y
un elemento que impide la dispersión del tóner colocado en sentido
de avance (22) se disponen también para evitar la dispersión del
tóner.
Otra realización de un aparato para la formación
de imágenes, particularmente un aparato de revelado, que puede
utilizarse en el método de formación de imagen según la presente
invención se ilustra en la figura 7.
Haciendo referencia a la figura 7, el aparato de
revelado incluye un contenedor de revelado (102) que contiene una
cámara de revelado (145) en la que una funda de revelado no
magnética (elemento de transporte del revelador) (121) que posee una
forma de superficie específica se dispone frente a un elemento de
soporte de imagen latente electrostática (101) que gira en la
dirección de la flecha (a). En la funda de revelado (121), se
dispone un rodillo magnético (102) como medio de generación de un
campo magnético, inmóvil, y se le dota de los polos magnéticos
(S_{1}), (N_{1}), (S_{2}), (N_{2}) y (N_{3}) por este
orden en una dirección de flecha (b) a partir del polo (S_{1})
dispuestos casi en la posición más elevada.
La cámara de revelado (145) contiene un revelador
de tipo de dos componentes (141) que comprende una mezcla de un
tóner no magnético (140) y un material de soporte magnético
(143).
Se introduce el revelador (141) en una cámara de
agitación (142) equipada con un tabique (148) que posee un extremo
de abertura superior a través de una abertura (que no se muestra)
del tabique (148) en un extremo de la cámara de revelado (145) en el
contenedor de revelado (102). En la cámara de agitación (142), el
tóner no magnético (140) se rellena desde una cámara de tóner (147)
y se transporta el revelador (141) hacia el otro extremo de la
cámara de agitación (142) mientras se mezcla con un primer medio de
transporte y agitación del revelador (150). El revelador (141)
transportado al otro extremo de la cámara de agitación (142) se
devuelve a la cámara de revelado (145) a través de la otra abertura
(que no se muestra) del tabique (148) y se agita y transporta
mediante un segundo medio de transporte y agitación (151) del
revelador en la cámara de revelado (145) y un tercer medio de
transporte y agitado (152) del revelador dispuesto en una parte
superior de la cámara de revelado (145) y que transporta el
revelador en la dirección contraria a la dirección de transporte del
medio de transporte (151), con lo que se suministra el revelador a
la funda de revelado (121).
El revelador (141) que se suministra a la funda
de revelado (121) restringida magnéticamente bajo la acción de una
fuerza magnética ejercida mediante el rodillo magnético (122) y
soportada en la funda de revelado (121). El revelador (141) se
transforma en una fina capa bajo la regulación de una cuchilla de
regulación del revelador (123) dispuesta casi frente a la posición
más elevada de la funda de revelado (21) y transportada a lo largo
de la rotación de la funda de revelado (21) en la dirección de la
flecha (b) hasta la zona de revelado (110) frente al elemento de
soporte de imagen latente electrostática (101), donde el revelador
se utiliza para revelar una imagen latente electrostática sobre el
elemento de soporte de imagen latente electrostática (101). El
revelador (141) no consumido para el revelado se recupera en el
contenedor de revelador (102) con la rotación de la funda de
revelado (121). Un elemento que impide la dispersión del tóner
situado en sentido ascendente (103) y un elemento que impide la
dispersión del tóner situado en sentido de avance (104) se colocan
también para evitar la dispersión del tóner.
En el contenedor de revelador (102), el revelador
residual restringido magnéticamente en la funda de revelado (121) se
separa por pelado de la funda de revelado (121) mediante un campo
magnético repulsivo que actúa entre los polos (N_{2}) y (N_{3})
de la misma polaridad. Para evitar la dispersión del tóner en el
momento en que el revelador (141) se levanta para formar expansiones
a lo largo de las líneas magnéticas de fuerza creadas por el polo
(N_{2}), un elemento de sellado elástico (131) se dispone fijo en
una parte inferior del contenedor de revelador (102) de manera que
uno de sus extremos esté en contacto con el revelador (141).
Los presentes inventores han estudiado más sobre
la densidad de la imagen, reproducibilidad de las zonas destacadas y
reproducibilidad de la línea fina en un método de formación de
imagen a color. Como resultado, se ha descubierto que se pueden
conseguir rendimientos excelentes en los elementos precedentes
cuando un tóner que posee una distribución de tamaño de partícula
específica, tal como se describe a continuación en la presente
descripción, se utiliza en un método de formación de imagen que
incluye una etapa de revelado mediante la aplicación del campo
eléctrico alternado específico anteriormente mencionado.
El tóner puede comprender preferentemente
partículas de tóner y un aditivo externo, y las partículas de tóner
presentan un tamaño de partícula de peso medio de
3-7 \mum, incluyen más del 40% de número de
partículas de como máximo 5,04 \mum, 10-70% de
número de partículas de como máximo 4 \mum, 2-20%
de volumen de partículas de por lo menos 8 \mum, y
0-6% de volumen de partículas de por lo menos 10,08
\mum.
El tóner que presenta la distribución del tamaño
de partícula anteriormente mencionado puede revelar de manera fiable
una imagen latente formada en un elemento fotosensible, puede
mostrar una excelente reproducibilidad de imágenes de punto
minúsculo incluidas las imágenes digitales, y puede proporcionar
excelentes imágenes en características de gradación de la parte
destacada y resolución. Además, se siguen consiguiendo imágenes de
alta calidad incluso al llevar a cabo la formación de imágenes
continua mediante copiado o impresión, y pueden reproducirse
imágenes de alta densidad con un menor consumo de tóner que con los
tóners no magnéticos convencionales. De este modo, el tóner resulta
ventajoso desde el punto de vista de la economía y de la reducción
del tamaño de copiadoras o impresoras.
Sin embargo, incluso si un tóner que presenta una
reproducibilidad de imagen potencialmente excelente puede no
conseguir mostrar un rendimiento excelente al aplicar formas de onda
sinusoidal continua convencional o bien formas de onda rectangulares
alternas, puesto que no se aplica un campo eléctrico suficiente a
una imagen latente que posee un reducido contraste (voltaje) de
revelado, tales como imágenes resaltadas, en las que una proporción
de tóner aumentada no llega hasta el elemento de soporte de imagen
al aplicar dicho campo eléctrico alterno continuo. Dicho de otro
modo, en tales condiciones de aplicación de polarización, una parte
sustancial del tóner provoca un simple movimiento de vibración y no
alcanza al elemento de soporte de imagen.
No obstante, pueden obtenerse buenas imágenes
resaltadas sin rugosidades si se aplica el campo eléctrico de
revelado alterno intermitente anteriormente mencionado. En este
caso, el tóner produce, de manera similar, un movimiento de
vibración y no llega hasta el elemento de soporte de imagen mediante
la aplicación de un ciclo del campo eléctrico alternante. Sin
embargo, durante la aplicación del tercer voltaje (es decir, el
período en que no se aplica el campo eléctrico alterno), en caso de
que una diferencia potencial Vcont entre la superficie potencial y
la componente de CC ("corriente continua") de la polarización
de revelado cumpla con Vcont < 0, Vcont funciona para dirigir el
tóner hacia el elemento de transporte del revelador para localizar
el tóner en el lado del elemento de transporte del revelador y, en
caso de que Vcont > 0 inversamente, Vcont funciona para dirigir
el tóner hacia el elemento de soporte de imagen que depende de la
diferencia potencial de imagen latente en el lado del elemento de
soporte de imagen, de manera que el tóner se encuentre en el lado
del elemento de soporte de imagen en una cantidad correspondiente al
potencial de imagen latente. Al aplicar de nuevo el campo eléctrico
alterno, el tóner que ha llegado al lado del elemento de soporte de
imagen oscila en el mismo para concentrarse en la parte de imagen
latente. Como resultado, la forma de punto se reproduce de manera
uniforme para proporcionar imágenes libres de irregularidades.
Por la razón descrita anteriormente, si una
imagen latente se revela bajo la aplicación de un campo eléctrico
indirecto alterno intermitente, la falta de imágenes de punto puede
obviarse incluso en una imagen latente resaltada. A medida que el
tóner oscila repetidamente en el elemento de soporte de imagen, el
tóner se concentra en la parte de imagen latente para reproducir
fielmente puntos individuales. Además, utilizando un revelador de
dos componentes, el contacto de la escobilla magnética sobre el
elemento de soporte de imagen se suprime para proporcionar imágenes
de medio tono uniformes.
Varios parámetros que caracterizan la presente
invención se basan en valores medidos mediante los procedimientos
siguientes.
El aparato utilizado es un analizador de
magnetización disponible comercialmente ("Modelo
BHU-60", disponible en Riken Sokutei K.K.). Se
pesó una muestra de aproximadamente 1,0 g y se llenó una celda que
medía 7 mm de diámetro y 10 mm de altura, y se colocó la celda en el
aparato. La muestra en la celda recibe entonces un campo magnético
que aumenta gradualmente hasta un valor máximo de 3.000 oersted.
Entonces, el campo magnético disminuye gradualmente. Se dibuja una
curva de histéresis B-H durante el proceso sobre un
papel de registro. A partir de la curva de histéresis se obtuvieron
la magnetización de saturación, la magnetización residual y la
fuerza de coacción de la muestra.
El aparato utilizado es un analizador de tamaño
de partícula micro-pista ("tipo SRA",
disponible en Nikkiso K.K.), y el rango de medición se establece en
0,7-125 \mum. A partir de la distribución de
tamaño de partícula según volumen resultante, se obtiene un tamaño
de partícula (D_{50}) del 50%.
Se pesaron 800 g de una muestra del material de
soporte y se expusieron al menos durante 15 minutos a un entorno
(temperatura ambiente: 22-25ºC, humedad:
50-54%). Se colocó un
contra-electrodo en oposición y separado en 1 mm
respecto a una funda electroconductora que contenía un rodillo
magnético y se dotó de una cuchilla de regulación de expansiones. El
material de soporte es atraído magnéticamente entre la funda y el
contra-electrodo. El rodillo magnético de la funda
gira de manera que la escobilla magnética del material de soporte
con expansiones alzadas sobre la funda entra en contacto con el
contra-electrodo. A continuación, un voltaje CC de
500 voltios se aplica entre la funda y el
contra-electrodo para medir una disminución de
voltaje entre ambos extremos de resistencias de 1 M.ohm y 10 k.ohm
conectados en serie. Se calcula un valor actual a partir del
valor.
El tamaño de partícula medio y la distribución
del tamaño de partícula de un tóner pueden medirse mediante un
contador Coulter (por ejemplo, "Modelo TA-II" o
"Coulter Multisizer", disponibles en Coulter Electronics Inc.).
En este caso, hemos utilizado el medidor Coulter Multisizer, al que
se han conectado una interfaz (disponible en Nikkaki K.K.) para
proporcionar una distribución de base numérica y una distribución de
base volumétrica, y un ordenador personal PC 9801 (disponible en NEC
K.K.).
Para medir, se preparó una solución acuosa de 1%
de NaCl como solución electrolítica utilizando un cloruro de sodio
en grado de reactivo. En 100 a 150 ml de la solución electrolítica,
se añadieron entre 0,1 y 5 ml de un agente tensoactivo,
preferentemente una sal ácida alquilbencenosulfónica, como
dispersante, y se añaden al mismo de 2 a 20 mg de una muestra. La
dispersión resultante de la muestra en el líquido electrolítico se
somete a un tratamiento de dispersión durante 1-3
minutos mediante un dispersor ultrasónico y, a continuación, se mide
la distribución del tamaño de partícula utilizando el medidor de
tamaño múltiple Coulter anteriormente mencionado con una abertura de
100 micrones para obtener una distribución de base numérica y una
distribución de base volumétrica para las partículas que presentan
un tamaño de partícula de 2 m o superior. A partir de estas
distribuciones, es posible obtener una media de tamaño de partícula
según el volumen (Dv, utilizando un valor central para cada canal
como un valor representativo del canal) y una media de tamaño de
partícula según el peso (D_{4}) basada en la distribución de base
volumétrica, una media de tamaño de partícula según la longitud
(D_{1}) basada en la distribución de base numérica, el contenido
de base volumétrica de las fracciones de tamaño de partícula
(\geqq 8,00 m y \leqq 3,17 m) y contactos de base numérica de
fracciones de tamaño de partícula (\leqq 5 \mum y \leqq 3,17
\mum).
Se lleva a cabo la medición utilizando un
analizador de tamaño de partícula micro-pista
("Modelo 8230 UPA", disponible en Nikkiso K.K.) de la manera
siguiente.
Se colocan 20 ml de etanol en un vaso de
precipitación de cristal de 50 cc. Se añade una muestra para
proporcionar una indicación de fuerza reflejada de 200 mV, y se
lleva a cabo la dispersión durante 3 minutos mediante un generador
de ondas ultrasónicas ("UD 200", disponible en Tomy Seiko
K.K.). El líquido de dispersión de muestra se toma en 6 ml y se
somete tres veces a medición a 22ºC para obtener una distribución de
tamaño de partícula según el volumen, a partir de la cual se calcula
una media de tamaño de partícula según el peso.
Se realiza una prueba de titulación de
metanol.
Se añaden 0,2 g de una muestra de polvo fino
inorgánico en 50 ml de agua en un matraz Erlenmeyer de 250 cc.
Mientras que el contenido del matraz se agita continuamente con un
agitador magnético, el metanol se añade gradualmente al matraz hasta
que todo el polvo fino inorgánico está húmedo. El punto terminal se
detecta observando que todo el polvo fino inorgánico se encuentra
suspendido en el líquido. La hidrofobia se determina como el
contenido de metanol (%) en la mezcla de agua y metanol en el punto
terminal.
| Muestra | 0,10 g |
| Resina alquídica | 13,20 g |
| ("Beckozole 1323-6-EL", fabricado por de Dainippon Ink K.K.) | |
| Resina de melamina | 3,30 g |
| ("Super Beckamine J-820-60", fabricado por de Dai Nippon Ink K.K.) | |
| Diluyente | 3,50 g |
| (Diluyente "Arámico Thinner", fabricado por by Kansai Paint K.K.) | |
| Medio de cristal | 50,00 g |
La anterior formulación se coloca en una botella
de cristal de 150 cc y se somete a dispersión durante 1 hora
mediante un acondicionador de pintura (fabricado por de Red Devil
Co.). Tras la dispersión, el compuesto se aplica sobre una película
PET mediante una cuchilla aplicadora separada en 2 mm de la película
PET, seguida por un horneado a 120ºC durante 10 minutos. La lámina
recubierta de este modo se somete a una medición de transmitancia en
una gama de 320-800 nm mediante un medidor de
transmitancia ("U-BEST 50", fabricado por de
Nippon Bunko K.K.).
Se lleva a cabo la medición utilizando un medidor
de área de superficie específica ("Modelo
SS-100", fabricado por de Shimazu Seisakusho
K.K.) de la manera siguiente.
1) Se activa una fuente de alimentación de
voltaje variable para un analizador de polvo para el llenado de la
muestra de polvo y se ajusta a 100 V.
2) Un interruptor de conmutación para el
analizador de polvo se establece en una posición de grifo y el
temporizador se establece en 1 minuto (50 veces \pm 1 vez/1
minuto).
3) Una placa de criba se inserta en un tubo de
muestra de plástico y se coloca una lámina de papel de filtro sobre
el mismo, y la muestra se coloca sobre el mismo hasta una posición
1/3 del tubo de muestra.
4) El tubo de muestra se aplica en una salida del
analizador de polvo, y se pulsa el botón de inicio de salida (salida
durante 1 minuto).
5) En el tubo de muestra del que se ha efectuado
la extracción, se añade una cantidad adicional de la muestra hasta
una posición 2/3 del tubo de muestra.
6) Se lleva a cabo una extracción de una manera
similar a la del anterior punto 4).
7) Un tubo suplementario se inserta en la parte
superior del tubo de muestra, y se añade una cantidad adicional de
la muestra para formar una pila de la muestra.
8) Se realiza una extracción de manera similar a
la de los puntos anteriores 4) o 6).
9) El tubo de muestra que se ha vaciado se toma
fuera de la salida, se extrae el tubo suplementario, y la cantidad
excesiva de muestra se corta con una espátula.
10) Se vierte agua en un tubo de medición para un
área de superficie específica hasta una marca S.
11) El tubo de muestra se conecta con el tubo de
medición (después de llenar la muestra, se aplica grasa a la cara de
junta de tierra).
12) Se abre una espita para el puerto efluente
inferior y se pone en marcha un cronómetro cuando el nivel del agua
rebasa una marca de 0 (cero) del tubo de medición (el agua efluente
se recibe en un vaso de precipitación).
13) Se mide el tiempo que se necesita para que el
nivel del agua descienda hasta situarse debajo de una marca de 20
cc.
14) El tubo de muestra se extrae y se pesa la
muestra.
15) Se calcula el área de superficie específica
SW (= S_{1}) de la muestra a partir de la siguiente ecuación:
SW=\frac{14}{\rho}\sqrt{\frac{\Delta
P A T}{\eta L Q}\cdot\frac{\varepsilon^{3}}{(1 -
\varepsilon)^{2}}}
\varepsilon = 1\frac{W}{\rho
A
L}
SW: área de superficie específica de la muestra
de polvo [cm^{2}/g]
e: proporción de vacío de una capa de muestra
llenada
\rho: densidad de la muestra de polvo
[g/cm^{3}]
\eta: coeficiente de viscosidad de fluido
(aire) [g/cm.seg]
L: grosor de la capa de muestra [cm]
Q: cantidad de fluido que ha pasado la capa de
muestra [cc]
\DeltaP: diferencia de presión entre ambos
extremos de la capa de muestra [cc]
A: área de sección de la capa de muestra
[cm^{2}]
t: tiempo en el que Q (20) cc de fluido (aire)
han pasado a través de la capa de muestra [seg]
W: peso de la muestra [g]
El aparato utilizado es "Aqupic 1330"
(disponible en Shimazu Seisakusho K.K.). Un material de soporte de
muestra se llena en una celda de medición de 10 cm^{3} hasta cerca
de un 80% de la misma mientras se golpea ligeramente la celda. La
célula de muestra se seca en un secador por vacío a 40ºC, se pesa y
se inserta en el cuerpo principal del aparato. A continuación, la
muestra es sometida a 10 ciclos de llenado a una presión de 134,45
kPa y se depura, y, a continuación, se mide 5 veces a la presión de
llenado de 134,45 kPa y a una presión de equilibrio de 0,0345 kPa.
Se toma un valor de media como densidad del material de soporte.
Se pesaron 2-10 g de una muestra
de resina en un matraz Erlenmeyer de 200 a 300 ml, y se añadieron
unos 50 ml de una mezcla solvente de metanol/tolueno (= 30/70) para
disolver la resina. Si la solubilidad es baja, puede añadirse una
pequeña cantidad de acetona. La solución de muestra se titula con
una solución de alcohol/hidróxido de potasio 10/N estandarizada con
un indicador de mezcla de 0,1% de azul de timol de bromo y rojo de
fenol. El valor de ácido se calcula a partir de la cantidad
consumida de la solución KOH tal como sigue.
Valor de ácido = KOH (ml) x N x 56,1/peso de la
muestra, donde N indica el factor de la solución
N/10-KOH utilizada.
Se utilizó un medidor de calor de exploración de
diferencial ("DSC-7", fabricado por de
Perkin-Elmer Corp.).
Se pesa una muestra con precisión en una cantidad
de 5-20 g, preferentemente unos 10 g. La muestra
pesada se coloca en una placa de aluminio y se somete a una
temperatura que aumenta a un ritmo de 10ºC/min en un espectro de
temperatura de 30-200ºC en un entorno de temperatura
y humedad normales para obtener una curva térmica de diferencial. En
la etapa de aumento de temperatura, un máximo de absorción principal
aparece en el espectro de 40-100ºC. Se dibuja una
línea mediana entre las líneas de base antes y después de la
aparición del máximo de absorción principal. La temperatura de
transición de cristal Tg de la muestra se determina como la
temperatura en una intersección de la línea mediana y de la curva
térmica de diferencial.
Tal como se ha descrito anteriormente, según el
revelador de tipo de dos componentes de la presente invención que
contiene el material de soporte formado recubriendo las partículas
de núcleo del material de soporte magnético que comprenden un
componente de ferrita específico con una capa de recubrimiento de
resina, resulta posible obviar dificultades, tales como un descenso
en la densidad de la imagen y el velado incluso en la reproducción
continua de un original de color que presente una amplia área de
imagen. Además, se consigue un aumento rápido de la carga
triboeléctrica en la etapa inicial y pueden conservarse imágenes
claras, libres de velado, incluso después de una formación de imagen
continua sobre un elevado número de láminas. Es más, la cargabilidad
triboeléctrica se ve poco afectada por los cambios de las
condiciones ambientales. Además, se logra una buena capacidad de
transporte en el dispositivo de revelado.
De ahora en adelante, la presente invención se
describirá más específicamente basándose en los ejemplos en los que
"parte(s)" significa "parte(s) según
peso".
Se formaron 20 partes de MgO (solubilidad: 0,62
mg/100 ml), 20 partes de MnO y 60 partes de Fe_{2}O_{3}
respectivamente en partículas finas y se mezclaron unas con otras
junto con agua para formar partículas. A continuación, se calcinaron
las partículas a 1.100ºC y se sometieron a un ajuste de tamaño de
partícula para crear partículas de núcleo de material de soporte de
ferrita (\sigmas (magnetización de saturación) = 58 Am^{2}/kg)
A, B y C con tamaños de partícula medios (Dav.) de 35,7 \mum, 25,6
\mum y 61,3 \mum, respectivamente.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita D (\sigmas = 60 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 36,3 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 15 partes de MgO, 10 partes de
NiO, 3 partes de Al_{2}O_{3}, y 72 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita E (\sigmas = 65 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 39,3 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 3 partes de Ag_{2}O
(solubilidad: 1,74 mg/100 ml), 27 partes de MnO y 70 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita F (\sigmas = 57 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 36,0 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 20 partes de BaO (solubilidad:
\geqq 1 g/100 ml), 20 partes de ZnO y 60 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita G (\sigmas = 55 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 36,8 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 5 partes de K_{2}O
(solubilidad: \geqq 1 g/100 ml), 20 partes de NiO y 73 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita H (s = 47 Am^{2}/kg) con un tamaño de partícula
medio de 37,5 \mum de la misma manera que en el ejemplo de
producción 1 excepto en el uso de 35 partes de MgO (solubilidad:
0,62 mg/100 ml), 5 partes de MnO y 60 partes de Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita I (s = 63 Am^{2}/kg) con un tamaño de partícula
medio de 35,5 \mum de la misma manera que en el ejemplo de
producción 1 excepto en el uso de 0,002 partes de MgO (solubilidad:
0,62 mg/100 ml), 25 partes de MnO y 74,998 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita J (\sigmas = 15 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 35,8 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 10 partes de MgO (solubilidad =
0,62 mg/100 ml), 80 partes de MnO y 10 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se intentó preparar partículas de núcleo de
material de soporte de ferrita de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto por el uso de 25 partes de MgO (solubilidad:
0,62 mg/100 ml) y 75 partes de Fe_{2}O_{3}. Sin embargo, no se
pudieron producir partículas de material de soporte adecuadas debido
a una importante fusión de las partículas.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita K (\sigmas = 20 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 36,3 mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 20 partes de MgO (solubilidad:
0,62 mg/100 ml), 65 partes de MnO y 15 partes de
Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita L (\sigmas = 70 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 38,5 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 1 excepto en el uso de 3 partes de MgO (solubilidad:
0,62 mg/100 ml), 1 parte de MnO y 96 partes de Fe_{2}O_{3}.
Se añadieron 20 partes de tolueno, 20 partes de
butanol, 20 partes de agua y 40 partes de hielo en un matraz de
cuatro cuellos mientras se agitaba; a éstas se añadieron 40 partes
de una mezcla de
CH_{3}SiCl_{3}/(CH_{3})_{2}SiCl_{2} (= 15/10 por
mol), seguidas de 30 minutos de agitado y 1 hora de reacción de
condensación a 60ºC. A continuación, el siloxano resultante se lavó
suficientemente con agua y se disolvió en una mezcla solvente de
tolueno-metilo etilo cetona-butanol
para preparar un barniz de silicona con un contenido de materia
sólida del 10%.
A 100 partes del barniz de silicona se añadieron
2,0 partes de agua desionizada, 2,0 partes del siguiente agente de
curado
y 3,0 partes del siguiente agente de acoplamiento
de
aminosilano
H_{2}N-C_{2}H_{4}-
\melm{}{N}{H}-C_{3}H_{6}-Si-(OCH_{3})_{3},
respectivamente basados en el contenido de
materia sólida de siloxano, para preparar el líquido de
recubrimiento de material de soporte
I.
Las partículas de núcleo de material de soporte
de ferrita A-G preparadas anteriormente se
recubrieron respectivamente con líquido de recubrimiento I preparado
para proporcionar una proporción de recubrimiento de resina de 1,0%
de peso, utilizando un dispositivo de recubrimiento ("Spira
Coater", fabricado por de Okada Seiko K.K.), con lo que se
obtuvieron los materiales de soporte recubiertos
1-7.
Se preparó el material de soporte recubierto 8
del mismo modo que en el ejemplo de producción de material de
soporte 1 pero reemplazando el agente de acoplamiento de aminosilano
por el siguiente agente de acoplamiento de aminosilano para preparar
el líquido de recubrimiento II y utilizando el líquido de
recubrimiento II en lugar del líquido de recubrimiento I:
Los materiales de soporte recubiertos
11-15 se prepararon del mismo modo que en los
ejemplos de producción de material de soporte 1-7,
excepto sustituyendo las partículas de núcleo de material de soporte
de ferrita A-G por las partículas de núcleo de
material de soporte de ferrita H-L.
La Tabla 1 muestra a continuación los datos de
caracterización de los materiales de soporte recubiertos
1-8 y
11-15 preparados de esta manera.
11-15 preparados de esta manera.
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
| Resina de poliéster | 100 partes |
| (producto de condensación de bisfenol propoxidado | |
| con ácido fumárico y ácido trimelítico) | |
| Pigmento de ftalocianina | \hskip2mm 4 \hskip4mm '' |
| Complejo metálico de ácido di-tert-butilsalicílico | \hskip2mm 4 \hskip4mm '' |
Los ingredientes anteriores se mezclaron
previamente suficientemente unos con otros mediante un mezclador
Henschel y se amasaron por fusión mediante un amasador extrusionador
de doble tuerca. Después de enfriarse, el producto amasado se
desmenuzó para dejar un grano grueso de unos 1-2
\mum y se pulverizó para dejar polvo fino mediante un pulverizador
de chorro de aire, seguido de la clasificación para obtener polvo
azul (partículas de tóner) con un tamaño de partícula de media de
peso (D_{4}) de 5,8 \mum.
Se mezclaron 100 partes del polvo anterior
mediante un mezclador Henschel con 1,5 partes de polvo fino de óxido
de titanio de tipo anatásico hidrófobo (D_{4} = 0,05 \mum,
hidrofobia (H_{MeOH}) = 55%, transmitancia (Tp) = 70%)
hidrofobizado mediante tratamiento de 100 partes de polvo fino de
óxido de titanio de tipo anatásico con 20 partes de
n-C_{4}H_{9}-Si-(OCH_{3})_{3}
en un medio acuoso, con lo que se obtiene el tóner ciánico
a.
Se preparó el tóner ciánico b del mismo modo que
en el ejemplo de producción de tóner 1 excepto porque se utilizó
polvo fino de óxido de titanio hidrófobo (D_{4} = 0,0008 \mum,
H_{MeOH} = 50% y Tp = 70%) preparado hidrofobizando polvo fino de
óxido de titanio de tipo anatásico en forma de un hidrato antes de
la calcinación.
Se preparó el tóner ciánico c del mismo modo que
en el ejemplo de producción de tóner 1 excepto porque se utilizaron
2,0 partes de polvo fino de óxido de titanio hidrófobo (D_{4} =
0,04 \mum, H_{MeOH} = 70% y Tp = 20%) preparadas utilizando
polvo fino de óxido de titanio de tipo rútilo (para su uso como
pigmento) en lugar de polvo fino de óxido de titanio de tipo
anatásico.
Se preparó el tóner ciánico d del mismo modo que
en el ejemplo de producción de tóner 1 excepto porque se utilizó
polvo fino de óxido de titanio hidrófobo (D_{4} = 0,05 \mum,
H_{MeOH} = 65% y Tp = 65%) preparado tratando aún más el polvo
fino de óxido de titanio de tipo anatásico hidrofobizado con aceite
de dimetilsilicona (100 cp).
Se preparó el tóner ciánico e del mismo modo que
en el ejemplo de producción de tóner 1 excepto porque se utilizó
polvo fino de sílice hidrófobo (D_{4} = 0,02 \mum, H_{MeOH} =
90% y Tp = 34%) preparado mediante tratamiento con aceite de
dimetilsilicona (100 cp) en fase gaseosa, en lugar de óxido de
titanio de tipo anatásico.
Se preparó un revelador de tipo de dos
componentes (concentración de tóner (C_{tóner}) = 7% de peso)
mezclando los anteriormente preparados tóner ciánico a y material de
soporte 1, y se sometió a formación de imagen continua utilizando
una copiadora de color ("CLC 700", fabricado por de Canon K.K.)
utilizando un campo eléctrico alterno intermitente que se muestra en
la figura 2 bajo un contraste de revelado de 300 voltios para
reproducir un original que presentaba una proporción de área de
imagen del 25%. La formación de imagen continua se llevó a cabo
sobre 10.000 láminas para cada una de las condiciones de temperatura
normal/humedad normal (23ºC/65%), condiciones de temperatura
elevada/humedad elevada (30ºC/80% HR) y condiciones de temperatura
normal/humedad baja (20ºC/10% HR). Los resultados se muestran en la
Tabla 2 que se muestra más adelante. Tal como se muestra en la Tabla
2, el revelador de tipo de dos componentes mostró pocas alteraciones
en su rendimiento durante la formación de imagen continua y buenos
rendimientos incluida una dispersión sustancialmente nula incluso
después de 10.000 láminas de formación de imagen.
Se preparó un revelador de tipo de dos
componentes (C_{tóner} = 9%) de manera similar a la del ejemplo 1
excepto por el uso del material de soporte 2 en lugar del material
de soporte 1 y por la concentración de tóner anteriormente
mencionada. El revelador se evaluó del mismo modo que en el ejemplo
1. Los resultados se muestran también en la tabla 2.
Se preparó un revelador de tipo de dos
componentes (C_{tóner} = 5%) de manera similar a la del ejemplo 1
excepto por el uso del material de soporte 3 en lugar del material
de soporte 1 y por la concentración de tóner anteriormente
mencionada. El revelador se evaluó del mismo modo que en el ejemplo
1. Los resultados se muestran también en la tabla 2.
Ejemplos
4-6
Se prepararon reveladores de tipo de dos
componentes de manera similar a la del ejemplo 1 excepto por el uso
de los materiales de soporte 4, 5, 8 en lugar del material de
soporte 1 de la manera que se muestra en la tabla 2. Los reveladores
se evaluaron del mismo modo que en el ejemplo 1. Los resultados se
muestran también en la tabla 2.
Ejemplo 7
[omitido]
Ejemplos comparativos
1-2
Se prepararon reveladores de tipo de dos
componentes de manera similar a la del ejemplo 1 excepto por el uso
de los materiales de soporte 6, 7 en lugar del material de soporte 1
de la manera que se muestra en la tabla 2. Los reveladores se
evaluaron del mismo modo que en el ejemplo 1. Los resultados se
muestran también en la tabla 2.
Ejemplo comparativo 3
[omitido]
Ejemplos comparativos
4-9
Se prepararon reveladores de tipo de dos
componentes de manera similar a la del ejemplo 1 excepto por el uso
de los materiales de soporte 11-15 en lugar del
material de soporte 1 de la manera que se muestra en la tabla 2. Los
reveladores se evaluaron del mismo modo que en el ejemplo 1. Los
resultados se muestran también en la tabla 2.
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Los materiales de soporte recubiertos 17 y 18 se
prepararon del mismo modo que en el ejemplo 1 de producción de
material de soporte excepto porque se modificó la cantidad de agua
añadida en el momento de generar el líquido de recubrimiento a 0
partes y 7 partes, respectivamente.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del material de soporte 17. Como resultado, se provocó un ligero
velado de 1,5% en la formación de imagen continua a 20ºC/10% HR,
mientras que éste era un nivel prácticamente aceptable. El
rendimiento inferior podría atribuirse a un recubrimiento de resina
insuficiente debido a no haber utilizado agua.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del material de soporte 18. Como resultado, se observó una
ligera dispersión de tóner cuando la concentración de tóner se
encontraba cerca del límite superior de la gama de control a
30ºC/80% HR, mientras que éste era un nivel prácticamente aceptable.
El resultado podría atribuirse al uso de demasiada agua que provoca
un exceso de entrelazado de la resina que tiene como resultado una
adhesión algo inferior con las partículas de núcleo del material de
soporte.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del tóner b en lugar del tóner a. Como resultado, las
calidades de imagen en la etapa inicial fueron buenas pero la
uniformidad de una imagen sólida disminuyó ligeramente y el velado
aumentó algo hasta 1,6% a 20ºC/10% HR.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del tóner c en lugar del tóner a. Como resultado, se
produjo una ligera dispersión de tóner y el velado aumentó hasta
1,7% a 30ºC/80% HR.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del tóner d en lugar del tóner a. Como resultado, el
velado se mantuvo a un buen nivel de 0,9%. La uniformidad de una
imagen sólida disminuyó ligeramente a 20ºC/10% HR, pero los
rendimientos fueron generalmente buenos.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 1 excepto por el
uso del tóner e en lugar del tóner a. Como resultado, la
uniformidad de una imagen sólida disminuyó ligeramente a 20ºC/10% HR
y el velado aumentó algo hasta 1,5% a 30ºC/80% HR. Sin embargo, los
rendimientos fueron generalmente buenos.
El revelador de tipo de dos componentes que
comprende un tóner a y un material de soporte 1 utilizado en
el ejemplo 1 se sometió a la formación de imagen continua utilizando
un aparato de formación de imagen que se muestra en la figura 1 y
equipado con una funda de revelado que contiene un rodillo magnético
de 5 polos que incluye un polo magnético principal de revelado de
960 gauss con aplicación de un campo eléctrico alterno intermitente
que se muestra en la figura 4 que proporciona las condiciones de
revelado de Vcont = 230 voltios, Vback = -930 voltios en unas
condiciones ambientales de 23ºC/60% HR.
Como resultado, incluso después de la formación
de imagen sobre 10.000 láminas, el velado se mantuvo a un buen nivel
de 1,0%, y la uniformidad de imagen sólida fue buena a 20ºC/10% HR.
De esta manera, se consiguieron muy buenos rendimientos.
Se realizó una prueba de formación de imagen del
mismo modo que en el ejemplo 14 excepto por el uso de un campo
eléctrico alterno que se muestra en la figura 3.
Como resultado, la uniformidad de imagen sólida
disminuyó ligeramente y el velado aumentó algo hasta 1,4% a 20ºC/10%
HR. Sin embargo, los rendimientos fueron generalmente buenos.
Se realizó una prueba de formación de imagen del
mismo modo que en el ejemplo 14 excepto por el uso de un campo
eléctrico alterno que se muestra en la figura 5.
Como resultado, la uniformidad sólida disminuyó
ligeramente a 20ºC/10% HR. Sin embargo, los rendimientos fueron
generalmente buenos.
Se formaron 20 partes de MgO (solubilidad: 0,62
mg/100 ml), 20 partes de MnO y 60 partes de Fe_{2}O_{3}
respectivamente en partículas finas y se mezclaron unas con otras
junto con agua para formar partículas. A continuación, se calcinaron
las partículas a 1.100ºC y se sometieron a un ajuste de tamaño de
partícula para crear partículas de núcleo de material de soporte de
ferrita M (\sigmas (magnetización de saturación) = 58 Am^{2}/kg)
con un tamaño medio de partícula (Dav.) de 35,7 \mum.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita N (\sigmas = 60 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 38,3 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 16 excepto en el uso de 15 partes de MgO, 15 partes de
MnO, 3 partes de SiO_{2}, y 67 partes de Fe_{2}O_{3}, y
calcinación a 1.300ºC.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita O (\sigmas = 57 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 40,5 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 16 excepto en el uso de 3 partes de MgO, 5 partes de
Li_{2}O, y 92 partes de Fe_{2}O_{3}.
Se prepararon partículas de núcleo de material de
soporte de ferrita P (\sigmas = 57 Am^{2}/kg) con un tamaño de
partícula medio de 43,2 \mum de la misma manera que en el ejemplo
de producción 16 excepto en el uso de 20 partes de MgO, 5 partes de
Al_{2}O_{3} y 75 partes de Fe_{2}O_{3}.
Los materiales de soporte recubiertos
16-19 se prepararon del mismo modo que en los
ejemplos de producción de material de soporte 1-7
pero sustituyendo las partículas de núcleo de material de soporte de
ferrita A-G por las partículas de núcleo de material
de soporte de ferrita M-P, y cambiando la proporción
de recubrimiento de resina con líquido de recubrimiento I a 0,5% de
peso.
Se preparó el material de soporte recubierto 20
del mismo modo que en el ejemplo de producción de material de
soporte 16 excepto por el uso de líquido de recubrimiento V
preparado mezclando 50 partes de copolímero de acrilato de estireno
2-etilhexilo/metacrilato de metilo (= 50/20/30) y 50
partes de copolímero de fluoruro de vinilideno/tetrafluoroetileno (=
50/50), y disolviendo la mezcla en un solvente de tolueno/cetona de
etilo de metilo.
En la Tabla 3, a continuación, se muestran datos
característicos de los materiales de soporte recubiertos
16-20 preparados de esta manera.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 45 mol.% |
| Polioxietileno(2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | \hskip1mm 6 \hskip2mm '' |
| Ácido fumárico | 47 \hskip2mm '' |
| Anhídrido trimelítico | \hskip1mm 2 \hskip2mm '' |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento (según ASTM
E28-51T) de 92ºC para crear la resina de poliéster
(I), que mostró un valor de ácido (AV) de 9,5 mgKOH/g y una
temperatura de transición de cristal (Tg) de 57,2ºC.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 45 mol.% |
| Polioxietileno(2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | \hskip1mm 4 \hskip2mm '' |
| Ácido fumárico | 40 \hskip2mm '' |
| Ácido tereftálico | 10 \hskip2mm '' |
| Anhídrido trimelítico | \hskip1mm 1 \hskip2mm '' |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento de 91ºC para crear la
resina de poliéster (II), que mostró un valor de ácido (AV) de 22,0
mgKOH/g y una temperatura de transición de cristal (Tg) de
55,3ºC.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 45 mol.% |
| Polioxietileno(2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 10 \hskip2mm '' |
| Ácido fumárico | 43 \hskip2mm '' |
| Ácido 1,2,5-Hexanotricarboxílico | \hskip1mm 2 \hskip2mm '' |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento de 95ºC para crear la
resina de poliéster (III), que mostró un valor de ácido (AV) de 0,8
mgKOH/g y una temperatura de transición de cristal (Tg) de
58,1ºC.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 49 mol.% |
| Ácido tereftálico | 49 \hskip2mm '' |
| Ácido 2,5,7-naftalenotricarboxílico | \hskip1mm 2 mol.% |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento de 92ºC para crear la
resina de poliéster (IV), que mostró un valor de ácido (AV) de 17,1
mgKOH/g y una temperatura de transición de cristal (Tg) de 57ºC.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 45 mol.% |
| Ácido fumárico | 45 \hskip2mm '' |
| Ácido 1,2,7,8-octanotetracarboxílico | \hskip1mm 2 \hskip2mm '' |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento de 95ºC para crear la
resina de poliéster (V), que mostró un valor de ácido (AV) de 2,2
mgKOH/g y una temperatura de transición de cristal (Tg) de 59ºC.
| Polioxipropileno(2,2)-2,2-bis(4-hidroxifenil)propano | 50 mol.% |
| Ácido tereftálico | 49,5 \hskip0,3mm '' |
| Anhídrido trimelítico | 0,5 \hskip2mm '' |
Los ingredientes mencionados fueron sometidos a
policondensación con óxido de dibutiltino como catalizador bajo una
corriente de nitrógeno a 200ºC. La reacción se terminó en un punto
para proporcionar un punto de reblandecimiento de 103ºC para crear
la resina de poliéster (VI), que mostró un valor de ácido (AV) de
8,7 mgKOH/g y una temperatura de transición de cristal (Tg) de
61ºC.
| Resina de poliéster (I) | 100 partes |
| Pigmento de ftalocianina | \hskip2mm 4 \hskip4mm '' |
| Complejo metálico de ácido di-tert-butilsalicílico | \hskip2mm 4 \hskip4mm '' |
Los ingredientes anteriores se mezclaron
previamente suficientemente unos con otros mediante un mezclador
Henschel y se amasaron en fusión mediante un amasador extrusionador
de doble husillo. Después de enfriarse, el producto amasado se
desmenuzó para dejar un grano grueso de unos 1-2 mm
y se pulverizó para formar polvo fino mediante un pulverizador de
chorro de aire, seguido por una clasificación para obtener polvo
azul (partículas de tóner) con un tamaño de partícula de media según
peso (D_{4}) de 5,8 \mum.
Se mezclaron 100 partes del polvo anterior
mediante un mezclador Henschel con 1,5 partes de polvo fino de óxido
de alúmina hidrófobo (D_{4} = 0,02 \mum, hidrofobia (H_{MeOH})
= 65%) hidrofobizado mediante tratamiento de 20 partes de
iso-C_{4}H_{9}-Si-(OCH_{3})_{3}
en un medio acuoso, con lo que se obtiene el tóner ciánico f.
El tóner mostró un valor de ácido (AV) de 9,5
mgKOH/g, Tm = 90ºC y Tg = 55ºC.
Se preparó el tóner ciánico g del mismo modo que
en el ejemplo de producción de tóner 7 excepto porque se utilizó
polvo fino de óxido de titanio hidrófobo (D_{4} = 0,03 \mum,
H_{MeOH} = 60%) preparado hidrofobizando el polvo fino de óxido de
titanio con
n-C_{4}H_{9}-Si-(OH_{3})_{3}.
El tóner g mostró los mismos AV, Tm y Tg que el
tóner f.
Los tóners h-l se prepararon del mismo
modo que en el ejemplo de producción de tóner 7 excepto por el uso
de las resinas de poliéster (II)-(VI) en lugar de la resina de
poliéster (I).
Los datos de caracterización de los tóners
f-l se resumen en la Tabla 4 siguiente.
Se preparó un revelador de tipo de dos
componentes (concentración de tóner (C_{tóner}) = 7% de peso)
mezclando los anteriormente preparados tóner ciánico f y material de
soporte 16, y se sometió a formación de imagen continua utilizando
una copiadora de color ("CLC 700", fabricado por de Canon K.K.)
que incluía un elemento de soporte de imagen (I) con una capa
protectora que contenía un 30% de peso de partículas de resina que
contienen fluorina y utilizando un campo eléctrico alterno
intermitente que se muestra en la figura 4 bajo un contraste de
revelado de 300 voltios para reproducir un original que presentaba
una proporción de área de imagen del 25%. La formación de imagen
continua se llevó a cabo sobre 10.000 láminas para cada una de las
condiciones de temperatura normal/humedad normal (23ºC/65%),
condiciones de temperatura elevada/humedad elevada (30ºC/80% HR) y
condiciones de temperatura normal/humedad baja (20ºC/10% HR). Los
resultados se muestran en la tabla 5 que figura a continuación.
Ejemplos
18-22
Se prepararon reveladores de tipo de dos
componentes del mismo modo que en el ejemplo 17 excepto en el uso de
los tóners ciánico g-k en lugar del tóner ciánico f.
Los reveladores resultantes se evaluaron del mismo modo que en el
ejemplo 17. Los resultados se muestran también en la tabla 5.
Los reveladores de los ejemplos 19 y 20 que
contenían un tóner h con un valor de ácido elevado y un tóner j con
un valor de ácido bajo mostraron una dispersión de tóner inferior a
las de los ejemplos 17 y 18 pero se mantuvieron a un nivel
prácticamente carente de problemas.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 17 excepto por el
uso del tóner l en lugar del tóner f. Las imágenes
resultantes mostraron un brillo algo menor y una densidad de imagen
algo inferior, pero presentaron generalmente buenos rendimientos tal
como se muestra en la Tabla 5.
Ejemplos
24-26
Se prepararon y se evaluaron reveladores de tipo
de dos componentes del mismo modo que en el ejemplo 17 excepto en el
uso de los materiales de soporte 17-19 en lugar del
material de soporte 16. Generalmente presentaron buenos rendimientos
tal como se muestra en la Tabla 5.
Se preparó y evaluó un revelador de tipo de dos
componentes de la misma manera que en el ejemplo 17 excepto por el
uso del material de soporte 20 en lugar del material de soporte 16.
La característica de formación de imágenes sucesivas fue algo
inferior, ya que la resina de recubrimiento no era de tipo silicona,
pero generalmente presentaron buenos rendimientos tal como se
muestra en la Tabla 5.
Ejemplos
28-30
Se realizó la prueba de formación de imagen del
mismo modo que en el ejemplo 17 excepto porque el elemento de
soporte de imagen (I) se sustituyó por los elementos de soporte de
imagen (II)-(IV) con capas protectoras que contenían 20%, 6% y 0%,
respectivamente, de partículas de resina que contienen fluorina. Los
resultados se muestran también en la tabla 5. A medida que disminuía
el contenido de partículas de resina que contienen fluorina, la
uniformidad de la imagen sólida era algo inferior pero se mantuvo a
un nivel prácticamente carente de problemas.
Ejemplos 31 y
32
Se realizó la prueba de formación de imagen del
mismo modo que en el ejemplo 17 excepto porque el campo eléctrico
alterno se cambió del que se muestra en la figura 4 por el que se
muestra en las figuras 5 y 2, respectivamente. Se consiguieron
buenos resultados, tal como se muestra en la Tabla 5.
Se realizó la prueba de formación de imagen del
mismo modo que en el ejemplo 17 excepto por el uso de un campo
eléctrico alterno tal como el que se muestra en la figura 3. Como
resultado, la densidad de imagen disminuyó ligeramente y la
uniformidad de imagen sólida también se redujo un poco. No obstante,
se mantuvieron a un nivel prácticamente carente de problemas.
Algunos elementos de la evaluación de rendimiento
que se muestran en las Tablas 2 y 5 se realizaron de la siguiente
manera.
La densidad de imagen (I.D.) se evaluó mediante
un medidor de densidad reflejo ("RD-918",
fabricado por de Macbeth Co.) y se indicó según el estándar
siguiente.
\varocircle (excelente): I.D. =
1,6-1,7
o (bueno): >1,7-1,8 ó
1,45-<1,6
\Delta (aceptable): >1,8-1,9
ó 1,3-<1,45
x (pobre): >1,9 o <1,3
Se evaluó el velado mediante la medición de la
reflectancia utilizando un medidor de reflectancia ("MODELO
TC-6DS", fabricado por de Tokyo Denshoku K.K.) y
un relleno ámbar para las imágenes de tóner ciánico. Se calculó el
velado según la ecuación siguiente.
Velado (%) = reflectancia sobre papel estándar
(%) - reflectancia en una parte sin imagen sobre una lámina de
muestra registrada (%).
Un valor inferior significa menos velado, y la
evaluación estándar es la siguiente:
\varocircle: 0-1,2%
o: >1,2%-1,6%
\Delta: >1,6%-1,9%
x: >1,9%
Se observaron los materiales de soporte después
de la formación de imagen continua a través de un microscopio de
barrido de electrones en una ampliación de 2.000.
\varocircle: No se observó desgaste del tóner
(tóner adherente por fusión). No se observó disminución de la
carga.
o: Se observó un ligero desgaste del tóner. Sin
disminución de la carga.
\Delta: Se observó un desgaste apreciable en
las concavidades, pero poco descenso en la carga.
x: Se observó desgaste del tóner en toda su
extensión. Sustancial descenso de la carga.
Se evaluó la dispersión de tóner comprobando el
grado de ensuciamiento del tóner en las superficies exteriores del
elemento de prevención de dispersión de tóner colocado en sentido
ascendente ((21) en la figura 1 y (103) en la figura 7) y el
elemento de prevención de dispersión de tóner colocado en sentido de
avance ((22) en la figura 1 y (104) en la figura 7) del dispositivo
de revelado, y sobre el resto de elementos que no fueran el
dispositivo de revelado del aparato de formación de imagen. Los
resultados de evaluación se indican según el siguiente estándar:
\varocircle: No se reconoció ningún
ensuciamiento.
o: Se reconoció un ligero ensuciamiento sobre la
superficie del agua del elemento de prevención de dispersión de
tóner colocado en sentido ascendente pero no en el elemento de
prevención de dispersión de tóner colocado en sentido
descendente.
\Delta: Se reconoció ensuciamiento en las
superficies exteriores de los elementos de bloqueo de dispersión de
tóner, tanto en el colocado en sentido ascendente como en el
colocado en sentido de avance, pero no se observó ensuciamiento en
elementos que no fueran el dispositivo de revelado.
x: Se reconoció ensuciamiento en otros elementos
fuera del dispositivo de revelado.
Se observó la imagen sólida formada sobre papel
CLC-SK (papel estándar para copiadoras "CLC")
buscando la presencia de irregularidades después de la
formación.
\varocircle: Ningún problema en absoluto
después de reposar una semana.
o: Ningún problema después de reposar tres
días.
\Delta: Ningún problema después de reposar una
noche.
x: Se observaron irregularidades después de
reposar una noche.
Se utilizó un analizador de flujo ("Modelo
CFT-500", fabricado por de Shimazu Seisakusho
K.K.). Se pesó aproximadamente 1 g de una muestra que se había
pasado por una malla de 60 y se comprimió durante 1 minuto a una
presión de 100 kg/cm^{2}.
La muestra comprimida se sometió a medición en el
analizador de flujo en las condiciones que se muestran a
continuación y en condiciones de temperatura normal/humedad normal
(aproximadamente 20-30ºC/30-70% HR)
para obtener una curva de viscosidad de temperatura aparente. A
partir de una curva suavizada, se midió una temperatura (=
T_{1/2}) en un momento en que la mitad del volumen de la muestra
había fluido y se consideró la temperatura de reblandecimiento
(Tm).
| Variación de la temperatura | 6,0 GRADOS (%)/M |
| Temperatura de ajuste | 50,0 GRADOS (ºC) |
| Temperatura máxima | 180,0 GRADOS |
| Intervalo | 3,0 GRADOS |
| Precalentamiento | 300,0 SEG |
| Carga | 20,0 KGF (kg) |
| Matriz (Día) | 1,0 MM (mm) |
| Matriz (Long) | 1,0 MM |
| Émbolo | 1,0 CM^{2} (cm^{2}) |
Claims (93)
1. Material de soporte para electrofotografía,
que comprende: partículas de núcleo de material de soporte magnético
y una capa de recubrimiento de resina que recubre las partículas de
núcleo de material de soporte magnético, en el que
las partículas de material de soporte magnético
comprenden un compuesto magnético de ferrita que se representa
mediante la fórmula siguiente (I):
(I),(Fe_{2}O_{3})_{x}(A)_{y}(B)_{z}
donde A denota un elemento seleccionado a partir
del grupo que forman MgO, AgO y mezclas de los mismos; B denota un
elemento seleccionado a partir del grupo que forman Li_{2}O, MnO,
CaO, SrO, Al_{2}O_{3}, SiO_{2} y mezclas de los mismos; y x, y
y z son números que representan proporciones de peso y que cumplen
la relación de: 0,2 \leq x \leq 0,95, 0,005 \leq y \leq
0,3, 0 < z \leq 0,795, y x+y+z \leq 1, y el material de
soporte presenta un valor de corriente de 20 a 300 \muA medido al
aplicarle un voltaje de CC de 500
V.
2. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que x, y y z en la fórmula (I) también cumplen las
condiciones:
x+y < 1 \ y \ z =
1-x-y.
3. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que dichas partículas de núcleo de material de soporte
contienen 0,5-30% de peso de MgO calculado en su
forma oxidada.
4. Material de soporte, según la reivindicación
2, en el que dichas partículas de núcleo de material de soporte
contienen 0,5-30% de peso de MgO calculado en su
forma oxidada.
5. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el componente B de la fórmula (I) se selecciona a
partir del grupo que consta de MnO, CaO y mezclas de los mismos.
6. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50%
de 15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas por debajo de 22 \mum, 0% de peso de partículas
por debajo de 16 \mum y 2-20% de peso de
partículas de por lo menos 62 \mum.
7. Material de soporte, según la reivindicación
6, en el que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50%
de 15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas por debajo de 22 \mum, 0% de peso de partículas
por debajo de 16 \mum, 2-20% de peso de partículas
de por lo menos 62 \mum y 0% en peso de partículas de material de
soporte de por lo menos 88 \mum.
8. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50%
de 15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas por debajo de 22 \mum, 0,01-3%
de peso de partículas por debajo de 16 \mum, 2-20%
de peso de partículas de por lo menos 62 \mum y, como máximo, 3%
de peso de partículas de material de soporte de por lo menos 88
\mum.
9. Material de soporte, según la reivindicación
2, en el que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50%
de 15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas por debajo de 22 \mum, 0,01-3%
de peso de partículas por debajo de 16 \mum, 2-20%
de partículas de por lo menos 62 \mum y, como máximo, 3% de peso
de partículas de material de soporte de por lo menos 88 \mum.
10. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte presenta una proporción de área
específica S_{1}/S_{2} de 1,2-2,0, donde S_{1}
representa un área de superficie específica medida según el método
de permeación de aire y S_{2} denota un área de superficie
específica calculada según la fórmula siguiente (II):
(II)S_{2} = [6/(\rho \ x \
D_{50})] \ x \
10^{4}
donde \rho denota una densidad y D_{50}
denota un tamaño de partícula 50%, respectivamente, del material de
soporte.
11. Material de soporte, según la reivindicación
10, en el que el material de soporte presenta una proporción
S_{1}/S_{2} de 1,3-1,8.
12. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,2-3,2 g/cm^{3}.
\newpage
13. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,5-2,8 g/cm^{3}.
14. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que el material de soporte posee un valor de corriente de
20-250 \muA.
15. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina
de silicona reactiva que contiene un agente de endurecimiento
representado mediante la siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo.
16. Material de soporte, según la reivindicación
2, en el que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina
de silicona reactiva que contiene un agente de curado representado
mediante la siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo.
17. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina
de silicona reactiva que contiene un agente de acoplamiento de
aminosilano.
18. Material de soporte, según la reivindicación
17, en el que el agente de acoplamiento de aminosilano se selecciona
a partir del grupo que consiste en:
19. Material de soporte, según la reivindicación
17, en el que la resina de silicona reactiva contiene
0,1-8 partes de peso del agente de acoplamiento de
aminosilano por 100 partes de peso de materia sólida de
siloxano.
20. Material de soporte, según la reivindicación
17, en el que la resina de silicona reactiva contiene
0,3-5 partes de peso del agente de acoplamiento de
aminosilano por 100 partes de peso de materia sólida de
siloxano.
21. Material de soporte, según la reivindicación
17, en el que la resina de silicona reactiva contiene además un
agente de acoplamiento representado mediante la siguiente fórmula
(IV):
(IV),R_{4-a}-Si-X_{a}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que consiste en vinilo, metacrilo, epoxi, amino,
mercapto y derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o
alkoxi; y a es un íntegro de
1-3.
22. Material de soporte, según la reivindicación
21, en el que el agente de acoplamiento se selecciona a partir del
grupo que consiste en:
CH_{3}=CH-Si-(OCH_{3})_{3},
CH_{3}-Si-(OCH_{3})_{3},
y
CH_{3}-Si-(OC_{2}H_{5})_{3}.
23. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina
de silicona reactiva que contiene:
un agente de curado representado mediante la
siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo;
y R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo;
un agente de acoplamiento de aminosilano; y
un agente de acoplamiento representado mediante
la siguiente fórmula (IV):
(IV)R_{4-a}-Si-X_{a}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que forman vinilo, metacrilo, epoxi, amino, mercapto y
derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o alkoxi; y a es
un íntegro de
1-3.
24. Material de soporte, según la reivindicación
1, en el que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina
de silicona reactiva.
25. Revelador de tipo de dos componentes que
comprende: un tóner que comprende partículas de tóner, y un material
de soporte tal como se define en la reivindicación 1.
26. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que x, y y z en la fórmula (I) también cumplen las condiciones de
x+y < 1 y z = 1-x-y;
el tóner comprende partículas de tóner y un
aditivo externo;
el tóner presenta un tamaño medio de partícula
según peso de 1-9 \mum; y
el aditivo externo comprende partículas finas
inorgánicas de superficie tratada que presentan un tamaño medio de
partícula según peso de 0,001-0,2 \mum.
27. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que x, y y z en la fórmula (I) también cumplen las condiciones:
x+y < 1 \ y \ z =
1-x-y.
28. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que dichas partículas de núcleo de material de soporte contienen
0,5-30% de peso de MgO calculado en su forma
oxidada.
29. Revelador, según la reivindicación 26, en el
que dichas partículas de núcleo de material de soporte contienen
0,5-30% de peso de MgO calculado en su forma
oxidada.
30. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el componente B de la fórmula (I) se selecciona a partir del
grupo que consiste en MnO, CaO y mezclas de los mismos.
31. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas por debajo de 22 \mum, 0% de peso de partículas
por debajo de 16 \mum y 2-20% de peso de
partículas de por lo menos 62 \mum.
32. Revelador, según la reivindicación 31, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de material de soporte por debajo de 22 \mum,
0% de peso de partículas por debajo de 16 \mum,
2-20% de peso de partículas de por lo menos 62
\mum y 0% de peso de partículas de material de soporte de por lo
menos 88 \mum.
33. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de material de soporte por debajo de 22 \mum,
0,01-3% de peso de partículas por debajo de 16
\mum, 2-20% de peso de partículas de por lo menos
62 \mum y, como máximo, 3% de peso de partículas de material de
soporte de por lo menos 88 \mum.
34. Revelador, según la reivindicación 26, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de núcleo por debajo de 22 \mum,
0,01-3% de peso de partículas de núcleo por debajo
de 16 \mum, 2-20% de peso de partículas de núcleo
de por lo menos 62 \mum y, como máximo, 3% de peso de partículas
de material de soporte de por lo menos 88 \mum.
35. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte presenta una proporción de área
específica S_{1}/S_{2} de 1,2-2,0, donde S_{1}
representa un área de superficie específica medida según el método
de permeación de aire y S_{2} denota un área de superficie
específica calculada según la fórmula siguiente (II):
(II),S_{2} = [6/(\rho \ x \
D_{50})] \ x \
10^{4}
donde \rho denota una densidad y D_{50}
denota un tamaño de partícula medio del 50%, respectivamente, del
material de
soporte.
36. Revelador, según la reivindicación 35, en el
que el material de soporte presenta una proporción S_{1}/S_{2}
de 1,3-1,8.
37. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,2-3,2 g/cm^{3}.
38. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,5-2,8 g/cm^{3}.
39. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el material de soporte posee un valor de corriente de
20-250 \muA.
40. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene un agente de curado representado
mediante la siguiente fórmula (III):
\newpage
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo.
41. Revelador, según la reivindicación 26, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene un agente de endurecimiento
representado mediante la siguiente fórmula (III):
donde R1 denota un sustitutivo seleccionado a
partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo.
42. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene un agente de acoplamiento de
aminosilano.
43. Revelador, según la reivindicación 42, en el
que el agente de acoplamiento de aminosilano es un elemento elegido
a partir del grupo que consiste en:
44. Revelador, según la reivindicación 42, en el
que la resina de silicona reactiva contiene 0,1-8
partes de peso del agente de acoplamiento de aminosilano por 100
partes de peso de materia sólida de siloxano.
45. Revelador, según la reivindicación 42, en el
que la resina de silicona reactiva contiene 0,3-5
partes de peso del agente de acoplamiento de aminosilano por 100
partes de peso de materia sólida de siloxano.
46. Revelador, según la reivindicación 42, en el
que la resina de silicona reactiva contiene además un agente de
endurecimiento representado mediante la siguiente fórmula (IV):
R_{4-a}-Si-X_{a}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que consiste en vinilo, metacrilo, epoxi, amino,
mercapto y derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o
alkoxi; y a es un íntegro de
1-3.
47. Revelador, según la reivindicación 46, en el
que el agente de acoplamiento se selecciona a partir del grupo que
consiste en:
CH_{3}=CH-Si-(OCH_{3})_{3},
CH_{3}-Si-(OCH_{3})_{3},
y
CH_{3}-Si-(OC_{2}H_{5})_{3}.
48. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene:
un agente de endurecimiento representado mediante
la siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo;
un agente de acoplamiento de amilosilano; y
un agente de acoplamiento representado mediante
la siguiente fórmula (IV):
(IV),R_{4-a}-Si-X_{4}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que consiste en vinilo, metacrilo, epoxi, amino,
mercapto y derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o
alkoxi; y a es un número entero de
1-3.
49. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva.
50. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el tóner presenta un tamaño medio de partícula según peso de
1-9 \mum.
51. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que el tóner contiene partículas de tóner, y un aditivo externo que
comprende partículas finas inorgánicas hidrófobas.
52. Revelador, según la reivindicación 51, en el
que las partículas finas inorgánicas hidrófobas comprenden por lo
menos un elemento seleccionado a partir de un grupo que consiste en
partículas finas de alúmina, partículas finas de óxido de titanio y
partículas finas de sílice.
53. Revelador, según la reivindicación 51, en el
que las partículas finas inorgánicas hidrófobas poseen una
hidrofobia de 20-80%.
54. Revelador, según la reivindicación 51, en el
que las partículas finas inorgánicas hidrófobas presentan un tamaño
de partícula medio según peso de 0,001-0,2
\mum.
55. Revelador, según la reivindicación 51, en el
que las partículas finas inorgánicas hidrófobas presentan una
transmitancia óptica de por lo menos un 40% en una longitud de onda
de 400 nm.
56. Revelador, según la reivindicación 25, en el
que las partículas de tóner comprenden una resina aglutinante y un
colorante, y la resina aglutinante comprende una resina de
poliéster.
57. Revelador, según la reivindicación 56, en el
que la resina de poliéster comprende un copolímero de condensación
de un bisfenol eterificado y un ácido policarboxílico con un mínimo
de dos grupos funcionales.
58. Revelador, según la reivindicación 57, en el
que el bisfenol eterificado comprende un compuesto representado
mediante la siguiente fórmula (V):
donde R denota un grupo etileno o propileno, x y
y son independientemente un número entero positivo de por lo menos 1
con la condición de que la media de x+y quede entre 2 y
10.
59. Revelador, según la reivindicación 56, en el
que la resina aglutinante tiene un valor de ácido de
1-20 mg KOH/g.
60. Revelador, según la reivindicación 57, en el
que dicho ácido policarboxílico incluye 0,1-20%
molar de un componente de ácido policarboxílico que presenta por lo
menos tres grupos funcionales.
61. Revelador, según la reivindicación 56, en el
que las partículas de tóner presentan una temperatura de transición
de cristal (Tg) de 45-47ºC.
62. Revelador, según la reivindicación 56, en el
que las partículas de tóner presentan una temperatura que
proporciona una viscosidad aparente de 10^{5} poises (Tm) en la
gama de 80-120ºC.
63. Método de formación de imagen que
comprende:
transportar en sentido circular un revelador de
tipo de dos componentes que comprende un tóner y un material de
soporte sobre un elemento de transporte de revelador, y
revelar, en una zona de revelado, una imagen
latente electrostática sobre un elemento de soporte de imagen
electrostática con el tóner en el revelador de tipo de dos
componentes, en el que el tóner comprende partículas de tóner, y el
material de soporte se define según la reivindicación 1.
64. Método, según la reivindicación 63, en el que
la imagen latente electrostática se revela con el tóner en el
revelador de tipo de dos componentes mientras se aplica al elemento
de transporte del revelador una polarización de revelado que
comprende un componente de corriente alterna intermitente para
formar un campo eléctrico de revelado entre el elemento de soporte
de imagen electrostática y el elemento de transporte del
revelador.
65. Método, según la reivindicación 64, en el que
la polarización de revelado comprende una sucesión de voltajes que
incluye (i) por lo menos un ciclo de un primer voltaje que dirige un
tóner desde el elemento de soporte de imagen hacia el elemento de
transporte del revelador y un segundo voltaje que dirige el tóner
desde el elemento de transporte del revelador hacia el elemento de
soporte de imagen, y (ii) un tercer voltaje a un nivel intermedio
sustancialmente constante entre el primer y el segundo voltajes;
en el que un período (T_{1}) de aplicación de
dicho por lo menos único ciclo del primer y el segundo voltajes es
más breve que un período (T_{2}) de aplicación del tercer
voltaje.
66. Método, según la reivindicación 63, en el que
dicho elemento de soporte de imagen latente electrostática comprende
una capa fotosensible y una capa protectora que recubre la capa
fotosensible; conteniendo la capa protectora partículas de resina
que contienen flúor.
67. Método, según la reivindicación 63, en el que
dicha capa protectora presenta una rugosidad de superficie media de
punto diez (Rz) de 0,01-1,5 \mum.
68. Método, según la reivindicación 63, en el que
el revelador de tipo de dos componentes comprende un revelador según
cualquiera de las reivindicaciones 26 a 48 y de las reivindicaciones
50 a 61.
69. Uso de un material de soporte para
electrofotografía que comprende:
partículas de núcleo de material de soporte
magnético y una capa de recubrimiento de resina que recubre las
partículas de núcleo de material de soporte magnético, en el que
las partículas de material de soporte comprenden
un compuesto de ferrita magnético que se representa mediante la
fórmula siguiente (I):
(I),(Fe_{2}O_{3})_{x}(A)_{y}(B)_{z}
donde A denota un elemento seleccionado a partir
del grupo que forman MgO, AgO y mezclas de los mismos; B denota un
elemento seleccionado a partir del grupo que forman Li_{2}O, MnO,
CaO, SrO, Al_{2}O_{3}, SiO_{2} y mezclas de los mismos; y x, y
y z son números que representan proporciones de peso y que cumplen
la relación
de:
0,2 \leq x \leq 0,95, 0,005
\leq y \leq 0,3; 0 < z \leq 0,795, y \ x+y+z \leq
1,
y el material de soporte tiene un valor de
corriente de 20 a 300 \muA medido al aplicar un voltaje CC de 500
V, en un método de formación de imagen que
comprende:
transportar en sentido circular un revelador de
tipo de dos componentes que comprende un tóner y dicho material de
soporte sobre un elemento de transporte de revelador, y
revelar, en una zona de revelado, una imagen
latente electrostática sostenida sobre un elemento de soporte de
imagen electrostática con el tóner en el revelador de tipo de dos
componentes.
70. Uso, según la reivindicación 69, en el que la
imagen latente electrostática se revela con el tóner en el revelador
de tipo de dos componentes mientras se aplica al elemento de
transporte del revelador una polarización de revelado que comprende
un componente de corriente alterna intermitente en forma de un campo
eléctrico de revelado entre el elemento de soporte de imagen
electrostática y el elemento de transporte del revelador.
71. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que x, y y z en la fórmula (I) también cumplen las condiciones:
x+y < 1 \ y \ z =
1-x-y.
72. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que dichas partículas de núcleo de material de soporte contienen
0,5-30% de peso de MgO calculado en su forma
oxidada.
73. Uso, según la reivindicación 71, en el que
dichas partículas de núcleo de material de soporte contienen
0,5-30% de peso de MgO calculado en su forma
oxidada.
74. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el componente B de la fórmula (I) se selecciona a partir del
grupo que consiste en MnO, CaO y mezclas de los mismos.
75. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de núcleo por debajo de 22 \mum, 0% de peso de
partículas de núcleo por debajo de 16 \mum y 2-20%
de peso de partículas de núcleo de por lo menos 62 \mum.
76. Uso, según la reivindicación 75, en el que el
material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de material de soporte por debajo de 22 \mum,
0% de peso de partículas por debajo de 16 \mum,
2-20% de peso de partículas de por lo menos 62
\mum y 0% de peso de partículas de material de soporte de por lo
menos 88 \mum.
77. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de material de soporte por debajo de 22 \mum,
0,01-3% de peso de partículas por debajo de 16
\mum, 2-20% de peso de partículas de por lo menos
62 \mum y, como máximo, 3% de peso de partículas de material de
soporte de por lo menos 88 \mum.
78. Uso, según la reivindicación 71, en el que el
material de soporte tiene un tamaño de partícula 50% de
15-60 \mum, y contiene 1-20% de
peso de partículas de material de soporte por debajo de 22 \mum,
0,01-3% de peso de partículas por debajo de 16
\mum, 2-20% de peso de partículas de por lo menos
62 \mum y, como máximo, 3% de peso de partículas de material de
soporte de por lo menos 88 \mum.
79. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte presenta una proporción de área
específica S_{1}/S_{2} de 1,2-2,0, donde S_{1}
representa un área de superficie específica medida según el método
de permeación de aire y S_{2} denota un área de superficie
específica calculada según la fórmula siguiente (II):
(II)S_{2} = [6/ (\rho \ x \
D_{50})] \ x \
10^{4}
donde \rho denota una densidad y D_{50}
denota un tamaño de partícula 50%, respectivamente, del material de
soporte.
80. Uso, según la reivindicación 79, en el que el
material de soporte presenta una proporción S_{1}/S_{2} de
1,3-1,8.
81. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,2-3,2 g/cm^{3}.
82. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte posee una densidad aparente de
1,5-2,8 g/cm^{3}.
\newpage
83. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que el material de soporte posee un valor de corriente de
20-250 \muA.
84. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene un agente de curado representado
mediante la siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo.
85. Uso, según la reivindicación 71, en el que la
capa de recubrimiento de resina comprende una resina de silicona
reactiva que contiene un agente de curado representado mediante la
siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo.
86. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene un agente de acoplamiento de
aminosilano.
87. Uso, según la reivindicación 86, en el que el
agente de acoplamiento de aminosilano es un elemento elegido a
partir del grupo que consiste en:
88. Uso, según la reivindicación 86, en el que la
resina de silicona reactiva contiene 0,1-8 partes de
peso del agente de acoplamiento de aminosilano por 100 partes de
peso de materia sólida de siloxano.
89. Uso, según la reivindicación 86, en el que la
resina de silicona reactiva contiene 0,3-5 partes de
peso del agente de acoplamiento de aminosilano por 100 partes de
peso de materia sólida de siloxano.
90. Uso, según la reivindicación 86, en el que la
resina de silicona reactiva contiene además un agente de
acoplamiento representado mediante la siguiente fórmula (IV):
(IV),R_{4-a}-Si-X_{a}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que consiste en vinilo, metacrilo, epoxi, amino,
mercapto y derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o
alkoxi; y a es un íntegro de
1-3.
91. Uso, según la reivindicación 90, en el que el
agente de acoplamiento se selecciona a partir de los grupos que
consisten en:
CH_{3}=CH-Si-(OCH_{3})_{3},
CH_{3}-Si-(OCH_{3})_{3},
y
CH_{3}-Si-(OC_{2}H_{5})_{3}.
92. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva que contiene:
un agente de curado representado mediante la
siguiente fórmula (III):
donde R_{1} denota un sustitutivo seleccionado
a partir del grupo que forman CH_{3}, C_{2}H_{5} y
2 cada uno de ellos capaz de tener un sustitutivo; y
R_{2} y R_{3} independientemente denotan CH_{3} y
C_{2}H_{5} cada uno de ellos capaz de tener un
sustitutivo;
un agente de acoplamiento de aminosilano; y
un agente de acoplamiento representado mediante
la siguiente fórmula (IV):
(IV)R_{4-a}-Si-X_{a}
donde R denota un sustitutivo que se selecciona
en el grupo que consiste en vinilo, metacrilo, epoxi, amino,
mercapto y derivados de los mismos; X denota un grupo halógeno o
alkoxi; y a es un íntegro de
1-3.
93. Uso, según la reivindicación 69 ó 70, en el
que la capa de recubrimiento de resina comprende una resina de
silicona reactiva.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16289894 | 1994-06-22 | ||
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