BR102014014485A2 - tonalizador com desempenho de fusão aprimorado - Google Patents

Abstract

tonalizador com desempenho de fusão aprimorado. a presente invenção fornece um toner compreendendo uma bio resina e duas ceras com aprimorada liberação de fusor.

Description

TONALIZADOR COM DESEMPENHO DE FUSÃO APRIMORADO

[001 ] Com um foco maior sobre ambiente e saúde, existe um interesse ou uma necessidade de encontrar substitutos de reagente adequado de reagentes à base de petróleo do tonalizador.

[002] Os processos de calor de fusão tem sido amplamente utilizados para a fixação de imagens transferidas do tonalizador e classificam-se em grande parte em dois processos: processos com contato e sem contato. Os processos de contato são superiores em eficiência térmica e assim permitem a fixação de alta velocidade. No entanto, processos de fixação pelo rolo de calor tem alguns inconvenientes, tais como, adesão da imagem para o fotorreceptor e fraca adesão no meio do tonalizador.

[003] Uma abordagem para resolver essas deficiências é empregar a resina ligante de tonalizador que, por exemplo, tem uma menor temperatura de transição vítrea (Tg) para facilitar mais rápido a solidificação. No entanto, muitos desses tonalizadores tem uma desvantagem em agregar ou endurecer durante a armazenagem ou em um dispositivo do usuário final. Também, tais tonalizadores podem aderir o fotorreceptor ou o fusor, chamado, "compensador", onde as partículas de toner são repassadas aos meios subsequentes.

[004] Uma outra abordagem é adesão das partículas finas, tais como, sílica coloidal, alumina ou titânia à superfície das partículas de tonalizador para o aprimoramento no bloqueio, resistência e fluidez. No entanto, as partículas finas, mesmo se submetidas a tratamentos térmicos ou coisa parecida para a adesão à superfície das partículas de tonalizador, muitas vezes são liberadas da superfície de partículas de tonalizador, afetando negativamente o fotorreceptor, em particular tendo uma superfície revestida com um polímero orgânico ou coisa parecida.

[005] Várias ceras são usadas como um auxílio de fixação no tonalizador. No entanto, a adição de demasiada cera causará baixas propriedades de fluxo do tonalizador.

[006] Em um processo de fixação pelo rolo de calor, ondulando um meio de transferência, tal como, papel, em torno de uma fixação ou rolo de fusão após fixação pode ser prevenida por um dedo de remoção colocado na unidade de fixação do rolo (unidade de aquecimento). No entanto, com a recente tendência para maior velocidade das fotocopiadoras, a tensão aplicada no local do processo é maior, levando a defeitos de imagem mais frequentes, tais como, artefatos do dedo de remoção presentes em uma imagem.

[007] A esfoliação ou descolamento local da camada superficial de fixação ou fusão de unidades devido à liberação inadequada e uma aplicação excessiva de stress local, tal como, tonalizador ou operação de dedo de remoção aberrante, mais causa fatais defeitos na superfície das unidades de fixação (unidade de aquecimento e unidade de pressurização) da superfície. Por exemplo, a camada superficial da unidade de aquecimento normalmente é revestida com uma camada superior de polímero nas propriedades de liberação, tal como, uma resina de silicone ou fluorcarbono para prevenção da aderência das partículas de tonalizador. Se essa camada é danificada, os componentes do tonalizador permanecem na superfície da unidade de aquecimento. Isso faz com que o deslocamento em que o tonalizador é retransferido para uma face de impressão não intencional.

[008] Portanto, ainda existe uma necessidade de obter o tonalizador com bom desempenho de fusão para permitir, por exemplo, velocidades de impressão mais rápida. Também é necessário ter o tonalizador que é mais ecológico.

[009] A divulgação instantânea fornece um tonalizador de base biológica que compreende o bom desempenho de fusão, tal como, interação mínima superior com operação de dedo de remoção. O interesse do toner pode compreender uma cera de polipropileno, uma resina biológica, um agente de controle de carga negativa, uma resina de poliéster amorfa, uma cera de carnaúba e, opcionalmente, um corante.

[010] A liberação adequada de uma imagem fundida por um rolo de fusor quente é um ato de equilíbrio das características de aderência e liberação do tonalizador. O tonalizador fundido torna-se pegajoso, como um alcatrão. Muitas vezes a cera é adicionada para a formulação do tonalizador para ajudar com o processo de liberação. Um desafio adicional surge quando as impressões tem um grande, escuro sólido, tal como, preta, área impressa, tal como, uma imagem de uma listra larga preta, ou um item gráfico, como, uma imagem ou forma que compreende uma cor escura ou compreende partes com coloração escura, ou qualquer imagem onde o toner agregado é aplicado ao substrato em uma alta TMA, área de massa de tonalizador. Isso faz com que essas partes da superfície de impressão tenham uma superfície pegajosa, como alcatrão isso pode ser difícil de remover do rolo fundidor. Tais regiões ricas de tonalizador ou escuras também apresentam um desafio para os dedos de remoção, desde os dedos tendem a cavar o toner fundido ao invés de deslizar sobre o tonalizador.

[011] Essas propriedades do tonalizador e a interação com o aparelho de fusor podem resultar em um atolamento de papel no fusor, uma imagem que tenha traços censuráveis em toda as página e/ou imperfeições de imagem no meio de recebimento subsequente.

[012] A presente divulgação fornece um tonalizador que substitui uma proporção de um reagente à base de petróleo com um reagente reciclado com lançamento de fusor aprimorado, por exemplo, em relação a um tonalizador de formulação semelhante mas não contendo o reagente reciclado.

[013] Salvo indicação em contrário, todos os números expressando quantidades e condições e assim por diante, usados na especificação e reivindicações devem ser entendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo "cerca de". "Cerca de", destina-se para indicar uma variação de não mais que 10% do valor declarado, que valores usados aqui são conhecidos, e como obter esses valores são conhecidos, praticando métodos conhecidos na técnica. Também usado aqui é o termo, "equivalente", "semelhante", "essencialmente", "substancialmente", "aproximadamente" e "correspondente" ou variações gramaticais destes, têm definições geralmente aceitáveis ou pelo menos entende-se que têm o mesmo significado que "cerca de." [014] Como usado aqui, "de base biológica", ou o uso do prefixo, "bio", significa um produto que é composto por ou obtido de, no todo ou em parte, um produto biológico, incluindo materiais de planta, animal e marinha. Geralmente, um material reciclado é biodegradável, que é, substancialmente, ou completamente biodegradável, por substancialmente destina-se mais de 50%, superior a 60%, maior do que 70% ou mais do material é degradado da molécula original de outra forma por um mecanismo biológico ou ambiental, tais como, ação por bactérias, animais, plantas e assim por diante em questão de dias, questão de semanas, um ano ou mais, mas geralmente não mais de dois anos. Um, "bio tonalizador", é aquele que contém ou é composto de um material reciclado, tal como, uma resina reciclada, e é bio degradável.

[015] Pelo, "lançamento de fusor bom", significa que o tonalizador demonstra o bom desempenho de fusão, minimizando o deslocamento. Existem várias métricas que podem ser usadas para avaliar o bom desempenho de fusão. Por exemplo, bom desempenho de lançamento ou decapante pode ser definido em termos de um substrato da imagem que separa uma superfície do rolo de fusor sem a necessidade de suporte de decapagem dos componentes além da borda da pista inicial da ligação. Alternativamente, o baixo deslocamento ou VNO (Deslocamento Não Visual) pode ser medido pelo monitoramento de contaminação de web do fusor. As partículas de tonalizador que permanecem aderidas a um rolo de fusor durante o processo de decapagem podem ser parcialmente coletadas na web limpeza do rolo de fusor. Essa contaminação pode ser mensurável diretamente na web usando, por exemplo, densitometria, com maior densidade relativas ao NVO maior, ou seja, liberação mais baixa.

Aumento da contaminação de web também diz respeito à elevação em MOC (marcas na cópia) em que a elevada contaminação de web NVO retransferido volta para o rolo fusor entre ciclos de execução e posteriormente é transferida a um substrato, ou seja, unidades de substrato logo após o ciclo de imagem e a contaminação é transferida, indesejavelmente, para unidades subsequentes do substrato. As partículas de tonalizador é um que não adere muito fortemente e que atribui bem e completamente substancialmente a um substrato, tal como, um livro, sobre a transferência durante o processo eletrofotográfico. Uma medida de liberação de fusor de tonalizador bom é uma redução de defeitos do dedo de remoção em uma imagem num substrato. Se o substrato fundido adere também firmemente ao rolo de fusor que os dedos de remoção tendem a penetrar na superfície de tonalizador derretido.

[016] O termo, "desempenho de remoção aprimorado," refere-se às características de uma imagem usando um bio tonalizador de interesse e é gratuito para liberação de fusor bom. Nas modalidades, uma métrica de lançamento de fusor bom é avaliar os defeitos do dedo de remoção na imagem sobre um substrato. Uma dedo de remoção conforme definido como o comprimento medido em milímetros do defeito visível, tal como, uma linha de tonalizador parcialmente ou totalmente removido ou uma linha de brilho diferencial devido o dedo decapante, em uma área mais escura do documento. Na modalidades, o comprimento do defeito de um tonalizador com lançamento de fusor bom, usando uma TMA de cerca de 0,7 g/cm2, é menor que cerca de 40 mm, menor que cerca de 30 mm, menor que cerca de 20 mm, menor que cerca de 10 mm.

[017] As partículas de tonalizador compreendem uma resina e podem incluir outros reagentes opcionais, tais como, um corante, um surfactante, uma cera, um polímero Shell e assim por diante. Um tonalizador de interesse compreende duas ceras e uma bio resina. Um polímero Shell pode ser composto de qualquer resina ensinada aqui ou como conhecida na técnica. A composição de tonalizador opcionalmente pode incluir partículas inertes, que podem servir como transportadores de partículas de tonalizador, que se podem incluir a resina ensinada aqui. As partículas inertes podem ser modificadas, por exemplo, para servir a uma função específica. Portanto, a superfície respectiva pode ser derivatizada ou as partículas podem ser fabricadas para um efeito desejado, por exemplo, para transportar uma carga ou possuir um campo magnético.

[018] As partículas de tonalizador da divulgação instantânea compreende uma resina que pode ser feita de qualquer monômero polifuncional, como conhecido na técnica. Por exemplo, no caso de um poli-éster, poli-ácidos/poli-ésteres adequados e polióis podem ser usados em uma reação de esterificação para formar os polímeros de poliéster particulares para fazer o tonalizador.

[019] Dois ou mais polímeros podem ser utilizados na formação de um toner ou partículas de tonalizador. Nas modalidades onde dois ou mais polímeros são usados, os polímeros podem ser em qualquer proporção apropriada (por exemplo, relação de peso), tais como, por exemplo, com dois polímeros diferentes, de cerca de 1% (primeiro polímero) /99% (segundo polímero) para cerca de 99% (primeiro polímero) /1% (segundo polímero), de cerca de 10% (primeiro polímero) /90% (segundo polímero) para cerca de 90% (primeiro polímero) /10% (segundo polímero) e assim por diante, como uma opção de design.

[020] Os dois ou mais polímeros, incluindo uma bio resina, em conjunto, podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 65 a cerca de 98%, em peso, de cerca de 75 a 95% em peso das partículas de tonalizador em uma base sólida. Por exemplo, a resina pode compreender até 90%, até 95% de uma partícula de tonalizador em relação ao peso, tal como, cerca de 90%, cerca de 91%, cerca de 92%, cerca de 93%, cerca de 94%, cerca de 95%, cerca de 96% e assim por diante de uma partícula de tonalizador. Como essa quantidade total é dividido entre um tradicional, resina à base de petróleo e uma bio resina, a bio resina pode compreender até 40% em peso de um tonalizador, até 50%, até 60% em peso de um toner ou mais, tais como, cerca de 40%, cerca de 41%, cerca de 42%, cerca de 43%, cerca de 44%, cerca de 45%, cerca de 46%, cerca de 47%, cerca de 48%, cerca de 49%, cerca de 50%, cerca de 51 % em peso de um tonalizador pode ser compreendido de uma bio resina, com o restante compreendido de uma ou mais resinas tradicionais, à base de petróleo em quantidades, tais como, até 40% em peso, até 50% em peso, até 60% em peso ou mais, como uma opção de design.

[021 ] Resinas de poliéster apropriadas incluem, por exemplo, aquelas que são suas combinações sulfonadas, não-sulfonadas, amorfas e afins. As resinas de poliéster podem ser lineares, ramificadas, de ligação cruzada, suas combinações e afins.

[022] Os exemplos de polióis que podem ser utilizados na geração de uma resina de poliéster amorfa 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1, 2-butanediol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, pentanodiol,hexanodiol, 2, 2-dimetilpropanodiol, 2,2,3-trimetilhexanodiol, heptanodiol, dodecanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,3-ciclohexanodimetanol, xilenodimetanol, ciclohexanodiol, dietileno glicol, oxido de bis(2-hidroxietil), dipropileno glicol, dibutileno glicol, e suas combinações. A quantidade de poliol pode variar e pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 40 para cerca de 60 mol% da resina, de cerca de 42 para cerca de 55 mol% da resina, de cerca de 45 a cerca de 53 mol% da resina.

[023] Os exemplos de poli-ácidos ou poli-ésteres que podem ser usados para fazer uma resina amorfa incluem ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido fumárico, ácido trimelítico, dimetil itaconate, cis-1,4-diacetoxi-2-buteno, fumarato de dimetil, maleato de dietil, fumarato de dietil, ácido maleico, ácido succínico, ácido itacónico, ácido succínico, ácido ciclohexanóico, anidrido succínico, ácido dodecilsuccínico, anidrido dodecilsuccínico, ácido glutárico, anidrido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido dodecanodioíco, naftalenodicarboxilato dimetil, dimetil tereftalato, tereftalato de dietil, dimetilisoftalato, dietilisoftalato, dimetilftalato, anidrido ftálico, dietilftalato, dimetilsuccinato, ácido dicarboxílico naftaleno, dímero diácido, fumarato de dimetil, dimetilmaleato, dimetilglutarato, dimetiladipato, dodecilsuccinato dimetil e suas combinações.

[024] Os exemplos das resinas amorfas, que podem ser utilizados incluindo resinas de poliéster sulfonado alcalóide, resinas de poliéster sulfonado ramificado de alcalóide, resinas de poliamida sulfonado alcalóide e resinas de poliamida sulfonado alcalóide ramificadas. As resinas de poliéster sulfonado de alcalóide podem ser úteis nas modalidades, tais como, os metal ou alcalinos sais de copoli(etileno-tereftalato)-copoli(etileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(propileno-tereftalato)-copoli(propileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(dietileno-tereftalato)- copoli(dietileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(propileno-dietileno-tereftalato)-copoli(propileno-dietileno-5-sulfoisoftalato) e copoli(propileno-butileno-tereftalato)-copoli(propileno-butileno-5-sulfo-isoftalato), em que o metal alcalino é, por exemplo, um sódio, um lítio ou um íon de potássio.

[025] Exemplos de outras resinas adequadas incluem, mas não estão limitados a, poli(stireno-butadieno), poli(metilestireno-butadieno), poli(metil metacrilato-butadieno), poli(etil metacrilato-butadieno), poli(propil metacrilato-butadieno), poli(butil metacrilato- butadieno),poli(metil acrilato-butadieno), poli(etil acrilato-butadieno), poli(propil acrilato-butadieno), poli(butil acrilato-butadieno), poli(estireno-isopreno),poli(metilestireno-isopreno), poli (metil metacrilato-isopreno), poli(etil metacrilato-isopreno), poli(propil metacrilato-isopreno), poli(butil metacrilato-isopreno), poli(metil acrilato-isopreno), poli(etil acrilato-isopreno), poli(propil acrilato-isopreno), poli(butil acrilato-isopreno); poli(estireno-propil acrilato),poli(stireno-butil acrilato), poli(ácido estireno-butadieno-acrílico), poli(ácido estireno-butadieno-metacrílico), poli(ácido estireno-butadieno-acrilonitrilo-acrílico), poli(ácido estireno-butil acrilato-acrílico), poli(ácido estireno-butil acrilato-metacrílico), poli(estireno-butil acrilato-acrilonitrilo), poli(ácido estireno-butil acrilato-acrilonitrilo-acrílico) e suas combinações. O polímero pode ser, por exemplo, bloco, copolímeros aleatórios ou alternados.

[026] O Tg de uma resina de poli-éster amorfa pode ser de cerca de 55 °C a cerca de 67 °C, de cerca de 57 °C a cerca de 65 °C, de cerca de 59 °C a cerca de 63 °C, por exemplo.

[027] Um exemplo de uma resina amorfa é um poliéster produzido a partir de uma mistura de 50:50 de poli-álcool e poli-ácido. Numa base molar, o poli-álcool é cerca de 75% propoxilados bisfenol-A e 25% etoxilado bisfenol-A. Numa base molar o poli-ácido é de cerca de 80% de ácido tereftálico, 10% de ácido dodecilsuccínico e 10% de ácido trimelítico. Essa resina tem um início Tg de cerca de 61.5±2.5 QC e um final de Tg de cerca de 8 °C superior à temperatura de início.

[028] Uma abordagem para obter uma bio resina baseia-se na obtenção de ácido dímero ou diol dímero do óleo de soja e outros reagentes necessários de outras fontes renováveis, tais como, dinitrato de milho, ver, por exemplo, Pebl U.S. No. 20110195233.

[029] A Tg de uma bio resina pode ser de cerca de 50°C a cerca de 62 °C, de cerca de 52 °C a cerca de 60 °C, de cerca de 54°C a cerca de 58°C, por exemplo.

[030] Um exemplo de um poliéster amorfo bio derivado é descrito no Pat. U.S. NQ. 7.887.982, incorporada neste documento por referência na totalidade, como observado na tabela 2B e descritos posteriormente no Exemplo 3. Se os agentes de reticulação de 10%, tais como, trimetilpropano, podem ser adicionados para ajustar a reologia, conforme necessário. Qualquer ácido do dímero apropriado pode ser usado. Por exemplo, o ácido do dímero pode ser obtido das sementes do algodão. Para essa resina especial, o Tg é de cerca de 56° C.

[031 ] A bio resina pode substituir todos ou uma parte da resina à base de petróleo de um tonalizador. Portanto, a quantidade da bio resina pode ser de cerca de 1 % a 100% da quantidade total da resina presente em um tonalizador.

[032] Os catalisadores de condensação podem ser utilizados na reação de poli-éster.

[033] Esses catalisadores podem ser usados em quantidades de, por exemplo, cerca de 0,01% mole a cerca de 5% mole, com base na quantidade de reagente poliácido, poliol ou poliéster a partir da mistura da reação.

[034] Em geral, como conhecido na técnica, o poli-ácido/poliéster e o poliol são misturados, opcionalmente com um catalisador, e incubados a uma temperatura elevada, tal como, a partir de cerca de 180° C ou mais, de cerca de 190° C ou mais, de cerca de 200° C ou mais, e assim por diante, que podem ser realizados por via anaeróbia, para permitir a esterificação ocorrer até o equilíbrio, o que geralmente produz água ou um álcool, tais como, metanol, decorrentes da formação do éster títulos em reações de esterificação. A reação pode ser conduzida sob vácuo para promover a polimerização. O produto é coletado por praticar métodos conhecidos e pode ser secos, novamente, ao praticar métodos conhecidos para produzir partículas.

[035] A resina pode ser uma resina reticulável. Uma resina reticulável é uma resina, por exemplo, incluindo um grupo ou grupos reticulados, tal como, uma ligação C=C, ou grupo pendente ou grupo lateral, tal como, um grupo ácido carboxílico. A resina pode ser reticulada, por exemplo, através da polimerização do radical livre com um iniciador.

[036] Os iniciadores adequado incluem peróxidos ou azo compostos. A quantidade de iniciador usada geralmente é proporcional ao grau de reticulação e, portanto, ao conteúdo de gel do material de poliéster. A quantidade de iniciador usado pode variar de, por exemplo, cerca de 0.01 para cerca de 10% do peso da resina de poliéster. A reticulação pode ser efetuada em alta temperatura e, portanto, a reação podem ser de cerca de 20 segundos de cerca de 2 minutos de tempo de residência.

[037] Pigmentos coloridos, tais como ciano, magenta, amarelo, vermelho, laranja, verde, marrom, azul ou suas misturas podem ser utilizados. O pigmento ou pigmentos adicional podem ser usados como dispersões de pigmentos com base em água.

[038] O corante, por exemplo, corante negro de fumo, ciano, magenta e/ou amarelo, quando presente, pode ser incorporado em quantidade suficiente para dar a cor desejada ao tonalizador. Pigmento ou corante, pode ser empregado em uma quantidade variando de cerca de 0% (para um toner transparente) para cerca de 35% em peso das partículas de tonalizador em uma base de sólidos, de cerca de 1% para cerca de 25%, em peso, de cerca de 2% para cerca de 15% em peso, tais como, 4% em peso de 4.25% em peso, 4.5% em peso, 4.75% em peso, 5% em peso e assim por diante.

[039] As composições de tonalizador podem ser em dispersões, incluindo surfactantes. Um, dois ou mais surfactantes podem ser utilizados. Os surfactantes podem ser selecionados de surfactantes iônicos e surfactantes não iônicos ou suas combinações. Surfactantes aniônicos e surfactantes catiônicos são englobados pelo termo "tensoativos iônicos".

[040] O surfactante(s) pode ser utilizado em uma quantidade de cerca de 0.01% a cerca de 5% em peso da composição formadora do tonalizador, de cerca de 0.75% para cerca de 4% em peso da composição formadoras de tonalizador, de cerca de 1 % para cerca de 3% em peso da composição formadoras de tonalizador.

[041 ] Os tonalizadores da divulgação instantânea contêm uma mistura de dois ou mais diferentes tipos de ceras (doravante identificado como, "uma cera"). A cera pode estar presente em uma quantidade de, por exemplo, de cerca de 0.5% em peso de cerca de 10% em peso das partículas de tonalizador, de cerca de 1% em peso de cerca de 5% em peso das partículas de tonalizador, tais como, 2.3 % em peso, 2.5% em peso, 2.7% em peso, 2.9% em peso ou 3.1% em peso.

[042] As ceras que podem ser selecionadas incluem ceras tendo, por exemplo, um Mw de cerca de 500 para cerca de 20.000, de cerca de 1.000 para cerca de 10.000. As ceras que podem ser utilizadas incluem, por exemplo, poliolefinas, tais como, ceras de polietileno, polipropileno e polibuteno, tais como, aqueles que estão comercialmente disponíveis, por exemplo, as ceras de polietileno POLYMAX™da Baker Petrolite, emulsões de cera disponível a partir de Michaelman, Inc. ou Daniels Products Co., EPOLENE N15™, que é comercialmente disponível da Eastman Chemical Products, Inc., VISCOL 550P™, um baixo peso médio peso molecular de polipropileno disponível de Sanyo Kasei K.K.; ceras à base de plantas, como a cera de carnaúba, cera de arroz, cera de candelilha, cera desumac e óleo de jojoba; ceras de origem animal, como cera de abelha; ceras minerais e ceras à base de petróleo, tais como cera montan, ozocerite, cera de ceresina, parafina, cera microcristalina e ceras de Fischer-Tropsch; ceras de éster obtidas a partir de ácidos graxos superiores e álcoois superiores, tais como behenato de behenil e estearato estearílico; ceras de éster obtidas a partir de ácidos graxos superiores e álcoois inferiores monovalentes ou polivalentes, tais como estearato de butil, oleato de propil, monoestearato glicerídico, diestearato glicerídico e pentaeritritol tetrabehenato; ceras de éster obtidas a partir de ácidos graxos superiores e oriundos de álcool multivalentes, tais como monoestearato de dietilenoglicol, diestearato de dipropileneglicol, digliceril tetrastearato diestearato e trigliceril; ceras de éster de ácido graxo superior de sorbitano, tais como monoestearato de sorbitano; ceras éster de colesterol do ácido graxo mais elevado, tais como, estearato de colesterol e assim por diante.

[043] As misturas e combinações das ceras acima também podem ser utilizadas nas modalidades. Por exemplo, era um polipropileno e uma cera à base de plantas pode ser combinada, tal como, uma cera de carnaúba. A quantidade de cera de polipropileno pode ser de cerca de 1.5 a cerca de 2.1% em peso, de cerca de 1.6 para cerca de 2% em peso, de cerca de 1.7 para cerca de 1.9% em peso do tonalizador e a cera de carnaúba podem estar presente em quantidades de cerca de 0.6 para cerca de 1.3% em peso, de cerca de 0.7 a cerca de 1.1% em peso, de cerca de 0.8 a cerca de 1% em peso das partículas de tonalizador.

[044] O tonalizador pode incluir aditivos a qualquer carga conhecida, tais como, haletos de alquil piridínio, bisulfatos, realçando os aditivos, tais como de carga negativa, complexos de alumínio e afins.

[045] As moléculas de reforço da carga podem ser usadas para transmitir uma carga positiva ou uma negativa sobre uma partícula de tonalizador. Os exemplos incluem compostos de amônio quaternários, sulfato orgânico e compostos de sulfonato, cetil piridínio tetrafluoroboratos, compostos azo, tais como, BONTRON S-34, que é um aditivo de controle da carga negativa (Orient Chemical, Kenilworth, NJ), distearil dimetil amônio metil sulfato, sais alumínio e assim por diante.

[046] Tais moléculas de reforço podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0.1 a cerca de 10%, de cerca de 0.5 a cerca de 3% em peso, como cerca de 0.6% em peso, cerca de 0.7% em peso, cerca de 0.8% em peso.de cerca de 0.9% em peso, cerca de 1% em peso das partículas de tonalizador.

[047] Aditivos de superfície podem ser adicionados às composições de tonalizador da presente divulgação, por exemplo, após lavagem ou secagem. Exemplos de tais aditivos de superfície incluem, por exemplo, um ou mais de um sal de metal, um sal de metal de um ácido graxo, uma sílica coloidal, um oxido de metal, como, T1O2 (por exemplo, para melhor estabilidade de RH, controle de tribo e melhor estabilidade, desenvolvimento e transferência), um óxido de alumínio, um óxido de cério, titanato de estrôncio, S1O2, suas misturas e similares.

[048] Os aditivos de superfície podem ser usados em uma quantidade de cerca de 0.1 a cerca de 10% em peso, de cerca de 0.5 para cerca de 7% em peso do tonalizador.

[049] Portanto, uma partícula pode conter nas superfície uma ou mais sílicas, um ou mais óxidos de metal, como um óxido de titânio e um óxido de cério, um lubrificante, como um estearato de zinco e assim por diante.

Em algumas modalidades, uma superfície de partícula pode incluir duas sílicas, dois óxidos metálicos, como oxido de titânio e óxido de cério e um lubrificante, como um estearato de zinco. Todos os componentes de superfície podem incluir cerca de 5% em peso de um peso de partículas de tonalizador. Também podem ser misturadas com as composições de toner, partículas externas aditivas, incluindo os aditivos de ajuda de fluxo, aditivos que podem estar presentes na superfície das partículas de tonalizador. Exemplos destes aditivos incluem óxidos metálicos como óxido de titânio, óxido de estanho, suas misturas e similares; sílicas coloidais, tais como AEROSIL®, sais de metais e sais metálicos de ácidos graxos, incluindo zinco estearato, óxidos de alumínio, óxido de cério e suas misturas. Cada um dos aditivos externos podem estar presente nas modalidades das quantidades de cerca de 0.1 a cerca de 5 % em peso, passando de cerca de 0.1 a cerca de 1 % em peso, do tonalizador.

[050] A bio resina e a resina de derivados do petróleo podem ser fundida ou misturada em uma extrusora com outros ingredientes, tais como, ceras, pigmentos/corantes, agentes de controle de carga interna, dispersantes de pigmentos, aditivos de fluxo, agentes de fragilização, cera e semelhantes para formar uma mistura de tonalizador. O produto resultante pode ser micronizado por métodos conhecidos, tais como, trituração ou moagem e então classificado para formar as partículas de tonalizador desejado.

[051] As partículas de tonalizador seco, exclusivo de aditivos de superfície externas, podem ter: (1) um diâmetro médio de volume (também referido como "diâmetro médio da partícula de volume") de cerca de 2.5 a 20 pm, de cerca de 2.75 para cerca de 10 pm, de cerca de 3.7 para cerca de 7.5 pm. O tonalizador pode ter uma Tg de cerca de 55°C para cerca de 65°C, tais como, cerca de 55°C, cerca de 57°C, cerca de 59 °C, cerca de 61 °C, cerca de 63 °C, cerca de 65 °C.

[052] As partículas do tonalizador assim formadas pode ser formuladas em uma composição do desenvolvedor. Por exemplo, as partículas de tonalizador podem ser misturadas com partículas do transportador para atingir uma composição de desenvolvedor de dois componentes. A concentração de tonalizador no desenvolvedor pode ser de cerca de 1% para cerca de 25% por peso, do total do desenvolvedor, de cerca de 2% para cerca de 15% por peso, do total do desenvolvedor, com o restante da composição desenvolvedor sendo o transportador.

[053] Exemplos de partículas de transportador para a mistura com as partículas de toner incluem aquelas partículas que são capazes de obter triboeletricamente uma carga de polaridade oposta a queda das partículas de tonalizador. Exemplos ilustrativos das partículas do transportador adequado incluem zircão granular, silicone granular, vidro, aço, níquel, ferritas, ferritas de ferro, dióxido de silício, um ou mais polímeros e afins.

[054] Em modalidades, as partículas do transportador podem incluir um núcleo com um revestimento sobre estas, que pode ser formado a partir de um polímero ou uma mistura de polímeros que não estão na proximidade aos mesmos na série triboelétrica, tais como aqueles como ensinado neste documento ou como conhecido na técnica. O revestimento pode ter um peso de revestimento, por exemplo, de cerca de 0.1 a cerca de 5% em peso do transportador, de cerca de 0.5 a cerca de 2% pelo peso do transportador.

[055] Vários meios eficazes apropriados podem ser usados para aplicar o polímero para a superfície do núcleo do transportador, por exemplo, rolo de cascata de mistura, desmoronamento, moagem, agitação, pulverização eletrostática do pó nuvem, mistura de leito fluidizado, processamento de disco eletrostático, processamento de cortina eletrostática, suas combinações e semelhantes. A mistura das partículas de núcleo do transportador e polímero então pode ser aquecida para habilitar o polímero para derreter e fundir-se para o núcleo do transportador. As partículas revestidas do transportador podem então ser refrigeradas e posteriormente classificadas para um tamanho da partícula desejado.

[056] As partículas do transportador podem ser preparadas misturando o núcleo do transportador com o polímero em uma quantidade de cerca de 0.05 a cerca de 10% em peso, de cerca de 0.01 para cerca de 3% em peso, com base no peso da partícula revestida do transportador, até aderência para o núcleo do transportador ser obtida, por exemplo, por impactação mecânica e/ou atração eletrostática.

[057] Nas modalidades, os transportadores adequados podem incluir um núcleo de aço, por exemplo, de cerca 25 a cerca de 100 pm de tamanho, de cerca de 50 a 75 pm de tamanho, revestido com cerca de 0. 5% para cerca de 10% em peso, de cerca de 0.7% para cerca de 5% em peso de uma mistura de polímero incluindo, por exemplo, acrilato de metil e negro de carbono.

[058] Os tonalizadores ou desenvolvedores podem ser utilizados para processos eletrostatográficos ou eletrofotográficas. Qualquer tipo conhecido de sistema de desenvolvimento de imagem pode ser usado em uma imagem de desenvolvimento de dispositivo, incluindo, por exemplo, desenvolvimento de escova magnética, desenvolvimento de componente de salto único, desenvolvimento de limpeza híbrida (HSD) e afins. Aqueles e sistemas similares de desenvolvimento são da competência das pessoas versadas na técnica.

[059] Partes e porcentagens são em peso a menos que indicados de outra forma.

[060] Dois tonalizadores foram feitos, um controle que representa um tonalizador conhecido e um tonalizador experimental que substitui uma parte da resina do tonalizador o controle com uma bio resina, ver Tabela 1. 550P é uma cera de Sanyo Kasei KK; BONTRON S-34 é um agente de controle de carga da Orient Corp. (Kenilworth, NJ); e R330 é um negro de carbono da Cabot Corp. Os tonalizadores foram feitos da pratica de mistura por fusão dos métodos conhecidos na técnica.

[061] A resina A é a resina à base de petróleo, produzida a partir de uma mistura de 50:50 de poli-álcool e poli-ácido. Numa base molar, o poli- álcool é cerca de 75% propoxilados bisfenol-A e 25% etoxilado bisfenol-A. Numa base molar o poli-ácido é de cerca de 80% de ácido tereftálico, 10% de ácido dodecilsuccínico, e 10% de ácido trimelítico. A resina tem um início de Tg de cerca de 61.5 ± 5 °C e um valor de Tg final de cerca de 8 °C mais elevada do que o início.

[062] A resina B é uma resina bio derivada com cerca de 50% bio conteúdo com base na análise de C14 (ASTM D6866). A formulação do poli-éster amorfo bio derivado é descrita no Pat. U.S. NQ. 7.887.982, Tabela 2B, Exemplo 3. Se os agentes de reticulação de 10%, tais como, trimetilpropano, podem ser adicionados para ajustar a reologia, conforme necessário. O Tg da resina foi cerca de 56°C.

[063] Tabela 1: Formulações dos tonalizadores [064] Para o desempenho de testes, uma área de massa nominal do tonalizador (TMA) foi usado para representar uma quantidade usual de 0.7 g/cm2 e uma TMA mais elevada de 0.8 g/cm2 foi usado como um caso de stress para produzir uma camada mais espessa do tonalizador. Quando uma camada mais espessa do tonalizador é derretida no fusor, os dedos de remoção são mais propensos a escavar a camada mais espessa do tonalizador.

[065] As imagens foram produzidas usando os dois tonalizadores nas duas quantidades TMA e a interação do dedo de remoção com as imagens, como revelado pelas imperfeições nas imagens foi medida.

Em ambos os níveis TMA, os comprimentos dos dedos de remoção do tonalizante compreendendo bio resina foram cerca de 75% menor do que as cicatrizes observadas nas imagens produzidas com o tonalizante não contendo bio resina. A tabela 2 mostra os comprimentos das marcas do dedo de remoção. O comprimento das marcas representa a medida real em milímetros do defeito. O valor médio foi determinado da média das valores de todas as marcas em uma página.

[066] Tabela 2 — Comprimento de dedo de remoção pelo tipo de tonalizador [067] A adição da bio resina não teve nenhum efeito adverso no deslocamento frio ou no deslocamento quente. O deslocamento frio é quando o fusor está a uma temperatura relativamente baixa e o tonalizador não flui no substrato e parcialmente permanece na superfície do rolo do fusor. O deslocamento quente é quando o rolo do fusor é demasiado quente para as propriedades do tonalizador e torna-se muito pegajoso e parcialmente permanece na superfície do rolo do fusor. O deslocamento é determinado por avaliação visual, tais como, olhando para o rolo do fusor ou tonalizador esborratado nas áreas sem imagem. Os dados apresentados na Tabela 3 mostram que o tonalizador com bio conteúdo parcial é igualmente robusto para a variação da temperatura do rolo do fusor, como é o toner totalmente à base de petróleo. A temperatura do fusor nominal foi de 195°C e as impressões foram feitas em uma TMA de 0.7 g/cm2.

[068] Tabela 3 — Deslocamento de latitude para uma gama de temperaturas de fusor REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Partícula do tonalizador caracterizada pelo fato de compreender: a) uma cera de polipropileno; b) uma bio resina; c) um aditivo de controle de carga negativa; d) uma resina de poliéster amorfa; e) uma cera de carnaúba; e f) um corante.

2. Partícula do tonalizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida bio resina compreende cerca de 40% do peso das partículas do tonalizador referido; cera de polipropileno referida compreende cerca de 2% em peso das partículas do tonalizador referido; aditivo de controle de carga negativa referida compreende cerca de 1% em peso das partículas do tonalizador referido; resina de poliéster amorfa referida compreende cerca de 50% em peso das partículas do tonalizador referido; corante referido compreende cerca de 5% em peso das partículas do tonalizador referido; ou cera de carnaúba referida compreende cerca de 1 % em peso das partículas do tonalizador referido.

3. Partícula do tonalizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de poliéster amorfa referida compreende uma Tg de cerca de 55°C a cerca de 67°C.

4. Partícula do tonalizador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida bio resina compreende uma Tg de cerca de 50 °C a cerca de 62 °C.

5. Substrato caracterizado pelo fato de compreender uma imagem que compreende as partículas do tonalizador de acordo com a reivindicação 1, em que a referida imagem compreende desempenho de remoção aprimorado.

6. Substrato de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender um papel.

7. Substrato de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o referido desempenho de remoção aprimorado compreende reduzido número de, extensão de ou ambos os defeitos de dedo de remoção.

8. Substrato de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a referida imagem compreende uma TMA de cerca de 0.7 g/cm 2.

9. Substrato de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a referida imagem compreende uma TMA de mais de cerca de 0.7 g/cm2.

10. Substrato de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido defeito é menor que cerca de 20 mm.