BR102019020639A2

BR102019020639A2 - Tôner de marcador infravermelho de aditivo de superfície

Info

Publication number: BR102019020639A2
Application number: BR102019020639-0A
Authority: BR
Inventors: Yu Qi; Jaclyn Janis; Eugene F. Young; Shigeng Li; Chieh-Min Cheng
Original assignee: Xerox Corporation
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2020-12-08
Also published as: KR102580601B1; EP3633459A1; KR20200038190A; CA3057201C; JP2020056999A; JP7341815B2; EP3633459B1; CA3057201A1; US10495996B1

Abstract

trata-se de uma composição de tôner que inclui partículas de tôner que têm uma resina e um colorante, sendo que a composição inclui adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner. um método para produzir uma composição de tôner inclui partículas de tôner que têm uma resina e um colorante, sendo que a composição inclui adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, em que o método inclui mesclar as partículas de tôner com uma embalagem de aditivo de superfície que inclui o marcador luminescente infravermelho. um artigo inclui uma imagem impressa disposta sobre o artigo, sendo que a imagem impressa é produzida com uma composição de tôner que inclui partículas de tôner que têm uma resina e um colorante, sendo que a composição inclui adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, sendo que a imagem impressa permite autenticação do artigo por detecção infravermelha do marcador luminescente infravermelho.

Description

TÔNER DE MARCADOR INFRAVERMELHO DE ADITIVO DE SUPERFÍCIE

ANTECEDENTES

[0001] A presente revelação se refere a tôneres. Em particular, a presente revelação se refere a aditivos de tôner que compreendem materiais de marcador para aplicações de segurança.

[0002] O desenvolvimento de técnicas de impressão que permitem segurança é desejável para aplicações antifalsificação, de proteção de marcas e embalagem de segurança. Vários meios para incluir materiais de marcador para tais aplicações foram desenvolvidos. Por exemplo, materiais de marcador infravermelho foram incorporados na estrutura de partícula de tôner nuclear durante o processo de agregação por emulsão. Outros meios para incorporar materiais de marcador incluem partículas de tôner de encapsulação com material de marcador ou com o uso de agregados de partícula de marcador em conjunto com tôner.

SUMÁRIO

[0003] Em alguns aspectos, as modalidades da presente invenção se referem a composições de tôner que compreendem partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner.

[0004] Em alguns aspectos, as modalidades da presente invenção se referem a métodos para produzir uma composição de tôner que compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, o método compreende mesclar as partículas de tôner com uma embalagem de aditivo de superfície que compreende o marcador luminescente infravermelho.

[0005] Em alguns aspectos, as modalidades da presente invenção se referem aos artigos que compreendem uma imagem impressa disposta sobre o artigo, sendo que a imagem impressa produzida com uma composição de tôner compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, sendo que a imagem impressa permite autenticação do artigo por detecção infravermelha do marcador luminescente infravermelho.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] Várias modalidades da presente revelação serão descritas abaixo no presente documento com referência às Figuras, em que:

[0007] A Figura 1A mostra plotagens gráficas de carregamento triboelétrico para três amostras de tôner transparente em três concentrações de marcador diferentes CL-IR-00 = 0%, CL-IR-01 = 0,05% em peso, CL-IR-02 = 0,1% em peso sob diferentes condições de temperatura/umidade A (26,7 °C/80% de RH), B (21,1 °C/50% de RH), J (21,1 °C/10% de RH); eixo geométrico vertical (µC/g).

[0008] A Figura 1B mostra plotagens gráficas de carregamento triboelétrico para três amostras de tôner amarelo em três concentrações de marcador diferentes Y-IR-00 = 0%, Y-IR-01 = 0,05% em peso, Y-IR-02 = 0,1% em peso sob diferentes condições de temperatura/umidade A (26,7 °C/80% de RH), B (21,1 °C/50% de RH), J (21,1 °C/10% de RH); eixo geométrico vertical (µC/g).

[0009] A Figura 1C mostra plotagens gráficas de carregamento triboelétrico para três amostras de tôner magenta em três concentrações de marcador diferentes M-IR-00 = 0%, M-IR-01 = 0,1% em peso, M-IR-02 = 0,5% em peso sob diferentes condições de temperatura/umidade A (26,7 °C/80% de RH), B (21,1 °C/50% de RH), J (21,1 °C/10% de RH); eixo geométrico vertical (μC/g).

[0010] A Figura 1D mostra plotagens gráficas de carregamento triboelétrico para cinco amostras de tôner ciano em cinco concentrações de marcador diferentes C-IR-00 = 0%, C-IR-01 = 0,1% em peso, C-IR-02 = 0,5% em peso, C-IR-03 = 1% em peso, C-IR-04 = 2% em peso, sob diferentes condições de temperatura/umidade A (26,7 °C/80% de RH), B (21,1 °C/50% de RH), J (21,1 °C/10% de RH); eixo geométrico vertical (µC/g).

[0011] A Figura 1E mostra plotagens gráficas de carregamento triboelétrico para cinco amostras de tôner preto em cinco concentrações de marcador diferentes K-IR-00 = 0%, K-IR-01 = 0,1% em peso, K-IR-02 = 0,5% em peso, K-IR-03 = 2% em peso, K-IR-04 = 5% em peso, sob diferentes condições de temperatura/umidade A (26,7 °C/80% de RH), B (21,1 °C/50% de RH), J (21,1 °C/10% de RH); eixo geométrico vertical (μC/g).

[0012] A Figura 2 mostra uma plotagem da porcentagem de refletância versus comprimento de onda para vários tôneres coloridos que compreendem marcadores listados na Tabela 1.

DESCRICÃO DETALHADA

[0013] As modalidades da presente invenção fornecem composições de tôner que compreendem partículas de tôner que têm materiais de marcador dispostos sobre sua superfície. Os materiais de marcador podem compreender partículas de cerâmica luminescentes infravermelhas inorgânicas. Vantajosamente, as partículas de marcador não interferem no carregamento de tôner e não exibem essencialmente nenhum impacto sobre a cor em níveis de carregamento limite suficientes para detecção. Além disso, o marcador é prontamente incorporado durante o processamento de mescla normal de partículas de tôner quando outros aditivos de superfície, como agentes de controle de carga, são adicionados, assim, se dispensa quaisquer etapas de processo adicionais.

[0014] Em algumas modalidades, composições de tôner são fornecidas, as quais compreendem partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante e um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner. Em modalidades, as partículas de tôner são preparadas através de um processo químico. Por exemplo, as partículas de tôner podem ser o produto de um processo de emulsão/agregação (EA). Outros processos químicos para formação de partícula de tôner incluem, sem limitação, polimerização de suspensão, polimerização de alongamento de poliéster e moagem química. Em certas modalidades, as partículas de tôner podem ser preparadas através de métodos convencionais, como através de mistura em fusão e pulverização (e/ou moagem).

[0015] Em modalidades, o marcador é uma cerâmica. Em modalidades, a cerâmica compreende óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio e cério.

[0016] Em modalidades, o marcador é nanoparticulado.

[0017] Em modalidades, o marcador está presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner. Em modalidades, a cor de tôner é transparente ou amarela e o marcador está presente em uma concentração em uma faixa de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 0,1 parte por cem de partículas de tôner. Em modalidades, a cor de tôner é magenta e o marcador está presente em cerca de 0,5 partes por cem de partículas de tôner. Em modalidades, a cor de tôner é ciano e o marcador está presente de cerca de 1 a cerca de 2 partes por cem de partículas de tôner. Em modalidades, a cor de tôner é preta e o marcador está presente em cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.

[0018] Em modalidades, as partículas de tôner compreendem um polímero de acrilato e estireno, um poliéster amorfo, um poliéster cristalino ou combinações deles.

[0019] Em modalidades, são fornecidos métodos para produzir uma composição de tôner que compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, o método compreende mesclar as partículas de tôner com uma embalagem de aditivo de superfície que compreende o marcador luminescente infravermelho.

[0020] Em modalidades, a embalagem de aditivo de superfície compreende adicionalmente um agente de controle de carga.

[0021] Em modalidades, o marcador é uma cerâmica nanoparticulada que compreende óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio e cério.

[0022] Em modalidades, o marcador está presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.

[0023] Em algumas modalidades, são fornecidos artigos que compreendem uma imagem impressa disposta sobre os artigos, sendo que a imagem impressa produzida com uma composição de tôner compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, sendo que a imagem impressa permite autenticação dos artigos por detecção infravermelha do marcador luminescente infravermelho.

[0024] Em modalidades, o artigo é um distintivo de identificação. Em modalidades, o artigo é uma forma de moeda. Outros artigos incluem, sem limitação, a aplicação em rótulos para um produto de marca, documento com informações criptografadas invisíveis e sensor infravermelho impresso em produtos têxteis tecidos ou filmes poliméricos.

[0025] Em modalidades, o marcador é uma cerâmica nanoparticulada que compreende óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio, alumínio, titânio, cério, zinco e zircônio.

[0026] Em modalidades, o marcador está presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.

[0027] Em modalidades são fornecidos métodos que compreendem imprimir uma imagem sobre um substrato com uma composição de tôner que compreende partículas de tôner que compreendem um colorante e um marcador luminescente infravermelho dispostos sobre a superfície das partículas de tôner, em que o marcador serve para fins de segurança para autenticar o substrato.

Resina

[0028] Em modalidades, as partículas de tôner podem compreender uma resina. A resina pode compreender um poliéster, um acrilato de estireno ou combinações deles. Em modalidades, o poliéster é amorfo, cristalino ou combinações deles. Em modalidades, a resina compreende um poliéster amorfo de alto peso molecular, um poliéster amorfo de baixo peso molecular e um poliéster cristalino. Os tôneres da presente revelação podem incluir uma resina de látex em combinação com um pigmento. Embora a resina de látex possa ser preparada através de qualquer método dentro da competência daqueles versados na técnica, em modalidades, a resina de látex pode ser preparada através de métodos de polimerização com emulsão, que inclui polimerização com emulsão semicontínua e o tôner pode incluir tôneres de agregação por emulsão. Agregação por emulsão envolve agregação de ambas as partículas de látex e de pigmento em submícron em partículas de tamanho de tôner, sendo que o crescimento em tamanho de partícula é, por exemplo, em modalidades, de cerca de 1 mícron a cerca de 15 mícrons.

[0029] Qualquer monômero adequado para preparar um látex para uso em um tôner pode ser utilizado. Conforme observado acima, em modalidades, o tôner pode ser produzido através de agregação por emulsão. Os monômeros adequados úteis na formação de uma emulsão de látex e, portanto, as partículas de látex resultantes na emulsão de látex incluem, porém, sem limitação a estirenos, acrilatos, metacrilatos, butadienos, isoprenos, ácidos acrílicos, ácidos metacrílicos, acrilonitrilas, combinações deles e semelhantes.

[0030] Em modalidades, a resina do látex pode incluir pelo menos um polímero. Em modalidades, pelo menos um pode ser de cerca de um a cerca de vinte e, em certas modalidades, de cerca de três a cerca de dez. Polímeros exemplificativos incluem acrilatos de estireno, butadienos de estireno, metacrilatos de estireno, e mais especificamente, poli(acrilato de estireno-alquila), poli(estireno-1,3-dieno), poli(metacrilato de estireno-alquila), poli(ácido acrilato-acrílico de estireno-alquila), poli(ácido estireno-1,3-dieno-acrílico), poli(ácido metacrilato-acrílico de estireno-alquila), poli(acrilato de alquil-metacrilato-alquila), poli(acrilato de alquil-metacrilato-arila), poli(acrilato de aril-metacrilato-alquila), pol(iácido metacrilato-acrílico de alquila), poli(ácido acrilato-acrilonitrila-acrílico de estireno-alquila), poli(ácido estireno-1,3-dieno-acrilonitrila-acrílico), poli(ácido acrilato-acrilonitrila-acrílico de alquila), poli(estireno-butadieno), poli(metil-estireno-butadieno), poli(metacrilato-butadieno de metila), poli(metacrilato-butadieno de etila), poli(metacrilato-butadieno de propila), poli(metacrilato-butadieno de butila), poli(acrilato-butadieno de metila), poli(acrilato-butadieno de etila), poli(acrilato-butadieno de propila), poli(acrilato-butadieno de butila), poli(estireno-isopreno), poli(metilestireno-isopreno), poli(metacrilato-isopreno de metila), poli(metacrilato-isopreno de etila), poli(metacrilato-isopreno de propila), poli(metacrilato-isopreno de butila), poli(acrilato-isopreno de metila), poli(acrilato-isopreno de etila), poli(acrilato-isopreno de propila), poli(acrilato-isopreno de butila), poli(acrilato de estireno-propila), poli(acrilato de estireno-butila), poli(ácido estireno-butadieno-acrílico), poli(ácido estireno-butadieno-metacrílico), poli(ácido estireno-butadieno-acrilonitrila-acrílico), poli(ácido acrilato-acrílico de estireno-butila), poli(ácido acrilato-metacrílico de estireno-butila), poli(acrilato-acrilononitrila de estireno-butila), poli(ácido acrilato-acrilonitrila-acrílico de estireno-butila), poli(estireno-butadieno), poli(estireno-isopreno), poli(metacrilato de estireno-butila), poli(ácido acrilato-acrílico de estireno-butila), poli(ácido metacrilato-acrílico de estireno-butila), poli(acrilato de butil-metacrilato-butila), poli(ácido metacrilato-acrílico de butila), poli(ácido acrilato-acrílico de acrilonitrila-butila) e combinações deles. O polímero pode ser copolímeros em bloco, aleatórios ou alternados. Além disso, resinas de poliéster obtidas a partir dos produtos de reação de bisfenol A e óxido de propileno ou carbonato de propileno e, em particular, que incluem tais poliésteres seguido pela reação do produto resultante com ácido fumárico (conforme revelado na patente n° U.S. 5.227.460, cuja revelação está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade), e resinas de poliéster ramificadas resultantes da reação de dimetiltereftalato com 1,3-butanodiol, 1,2-propanodiol e pentaeritritol, podem também ser usadas.

[0031] Em modalidades, um poli(acrilato de estireno-butila) pode ser utilizado como o látex. A temperatura de transição vítrea desse látex pode ser de cerca de 35 °C a cerca de 75 °C, em modalidades, de cerca de 40 °C a cerca de 70 °C.

[0032] As composições de tôner podem incluir partículas nucleares que compreendem uma resina de poliéster amorfa. A resina de poliéster amorfa pode ser formada reagindo-se um diol com um diácido na presença de um catalisador opcional. Exemplos de diácidos ou diésteres que incluem diácidos vinílicos ou diésteres vinílicos usados para o preparo de poliésteres amorfos incluem ácidos dicarboxílicos ou diésteres, como ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido fumárico, fumarato de dimetila, itaconato de dimetila, ácido cis, 1,4-diacetóxi-2-buteno, fumarato de dietila, maleato de dietila, ácido maleico, ácido succínico, ácido itacônico, ácido succínico, anidrido succínico, ácido dodecilsuccínico, anidrido dodecilsuccínico, ácido glutárico, anidrido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azeláico, diácido dodecano, tereftalato de dimetila, tereftalato de dietila, dimetilisoftalato, dietilisoftalato, dimetilftalato, anidrido ftálico, dietilftalato, dimetilsuccinato, fumarato, dimetilmaleato, dimetilglutarato, dimetiladipato, dodecilsuccinato de dimetila e combinações deles. O diácido orgânico ou diéster pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 40 cerca de 60 mols por cento da resina, em modalidades, de cerca de 42 cerca de 52 mols por cento da resina, em modalidades, de cerca de 45 cerca de 50 mols por cento da resina.

[0033] Exemplos de dióis que podem ser utilizados na geração do poliéster amorfo incluem 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, 2,2-dimetilpropanodiol, 2,2,3-trimetil-hexanodiol, heptanodiol, dodecanodiol, bis(hidroxietil)-bisfenol A, bis(2-hidroxipropil)-bisfenol A, 1,4-ciclo-hexanodimetanol, 1,3-ciclo-hexanodimetanol, xilenodimetanol, ciclo-hexanodiol, dietilenoglicol, bis(2-hidroxietil)óxido, dipropilenoglicol, dibutileno e combinações deles. A quantidade de diol orgânico selecionada pode variar, e pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 40 cerca de 60 mols por cento da resina, em modalidades, de cerca de 42 cerca de 55 mols por cento da resina, em modalidades, de cerca de 45 cerca de 53 mols por cento da resina.

[0034] Catalisadores de policondensação que podem ser utilizados na formação dos poliésteres cristalinos ou amorfos incluem titanatos de tetra-alquila, óxidos de dialquiltina, como óxido de dibutiltina, tetra-alquiltinas, como dilaurato de dibutiltina e hidróxidos de óxido de dialquiltina, como hidróxido óxido de butiltina, alcóxidos de alumínio, zinco alquílico, zinco dialquílico, óxido de zinco, óxido estanoso ou combinações deles. Tais catalisadores, podem ser utilizados em quantidades, por exemplo, de cerca de 0,01 mol por cento a cerca de 5 mols por cento com base no diácido ou diéster de partida usado para gerar a resina de poliéster. Em modalidades, resinas amorfas adequadas incluem poliésteres, poliamidas, poli-imidas, poliolefinas, polietileno, polibutileno, poli-isobutirato, copolímeros de etileno e propileno, copolímeros de acetato de vinila e etileno, polipropileno, combinações deles, e semelhantes. Exemplos de resinas amorfas que podem ser utilizadas incluem resinas de poliéster sulfonadas alcalinas, resinas de poliéster sulfonadas alcalinas ramificadas, resinas de poli-imida sulfonadas alcalinas e resinas poli-imida sulfonadas alcalinas ramificadas. Resinas de poliéster sulfonadas alcalinas podem ser úteis nas modalidades, como os sais alcalinos ou de metal 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-sulfo-isoftalato), copoli(propileno-butileno-tereftalato)-copoli(propileno-butileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(bisfenol-A-fumarato propoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato propoxilado), copoli(bisfenol-A-fumarato etoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato etoxilado) e copoli(bisfenol-A-maleato etoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato etoxilado), sendo que o metal alcalino é, por exemplo, um íon de sódio, lítio ou potássio.

[0035] Em modalidades, conforme observado acima, uma resina de poliéster amorfa insaturada pode ser utilizada como uma resina de látex. Exemplos de tais resinas incluem aquelas revelada no documento de Patente n° U.S. 6.063.827, cuja revelação está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. Resinas de poliéster amorfas insaturadas exemplificativas incluem, porém, sem limitação a poli(co-fumarato de bisfenol propoxilado), poli(co-fumarato de bisfenol etoxilado), poli(co-fumarato de bisfenol butiloxilado), poli(co-fumarato de bisfenol co-etoxilado de bisfenol co-propoxilado), poli(fumarato de 1,2-propileno), poli(co-maleato de bisfenol propoxilado), poli(co-maleato de bisfenol etoxilado), poli(co-maleato de bisfenol butiloxilado), poli(co-maleato de bisfenol co-etoxilado de bisfenol co-propoxilado), poli(maleato de 1,2-propileno), poli(co-itaconato de bisfenol propoxilado), poli(co-itaconato de bisfenol etoxilado), poli(co-itaconato de bisfenol butiloxilado), poli(co-itaconato de bisfenol co-etoxilado de bisfenol co-propoxilado), poli(itaconato de 1,2-propileno) e combinações deles.

[0036] Em modalidades, uma resina de poliéster adequada pode ser um poliéster amorfo como uma resina de poli(co-fumarato de bisfenol A propoxilado) que tem a seguinte Fórmula (I):

sendo que m pode ser de cerca de 5 a cerca de 1.000. Exemplos de tais resinas e processos para sua produção incluem aqueles revelados no documento de Patente n° U.S. 6.063.827, cuja revelação está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade.

[0037] Um exemplo de uma resina de fumarato de bisfenol A propoxilado linear que pode ser utilizada como uma resina de látex está disponível sob o nome comercial SPARII da Resana S/A Indústrias Químicas, São Paulo, Brasil. Outras resinas de fumarato de bisfenol A propoxilado que podem ser utilizadas e estão comercialmente disponíveis incluem GTUF e FPESL-2 da Kao Corporation, Japão, e EM181635 da Reichhold, Research Triangle Park, N.C, e semelhantes.

[0038] Em modalidades, as resinas utilizadas como o ligante de resina podem ter uma temperatura de transição vítrea de cerca de 30 °C a cerca de 80 °C, em modalidades, de cerca de 35 °C a cerca de 70 °C. Em modalidades adicionais, as resinas utilizadas como o ligante de resina podem ter uma viscosidade de fusão de cerca de 10 a cerca de 1.000.000 Pa.S em cerca de 130 °C, em modalidades, de cerca de 20 a cerca de 100.000 Pa.S.

[0039] As resinas cristalinas, que estão disponíveis a partir de diversas fontes, podem ser preparadas através de um processo de policondensação reagindo-se um diol orgânico e um diácido orgânico na presença de um catalisador de policondensação. De modo geral, uma razão equimolar estequiométrica de diol orgânico e diácido orgânico é utilizada, no entanto, em alguns casos, em que o ponto de ebulição do diol orgânico é de cerca de 180 °C a cerca de 230 °C, uma quantidade excessiva de diol pode ser utilizada e removida durante o processo de policondensação. A quantidade de catalisador utilizada varia e pode ser selecionada em uma quantidade, por exemplo, de cerca de 0,01 a cerca de 1 mol por cento da resina. Adicionalmente, no lugar do diácido orgânico, um diéster orgânico pode também ser selecionado, em que um subproduto de álcool é gerado.

[0040] Exemplos de dióis orgânicos incluem dióis alifáticos com cerca de 2 a cerca de 36 átomos de carbono, como 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol e semelhantes; dióis sulfoalifáticos alcalinos, como 2-sulfo-1,2-etanodiol de sódio, 2-sulfo-1,2-etanodiol de lítio, 2-sulfo-1,2-etanodiol de potássio, 2-sulfo-1,3-propanodiol de sódio, 2-sulfo-1,3-propanodiol de lítio, 2-sulfo-1,3-propanodiol de potássio, mistura desses, e semelhantes. O diol alifático é, por exemplo, selecionado em uma quantidade de cerca de 45 a cerca de 50 mols por cento da resina, e o diol sulfoalifático alcalino pode ser selecionado em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10 mols por cento da resina.

[0041] Exemplos de diácidos ou diésteres orgânicos selecionados para a preparação das resinas de poliéster cristalinas incluem ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico, ácido naftaleno-2,7-dicarboxílico, ácido ciclo-hexano-dicarboxílico, ácido malônico e ácido mesacônico, um diéster ou anidrido desse; e um diácido sulfo-orgânico alcalino, como o sal sódio, lítio ou potássio de dimetil-5-sulfo-isoftalato, anidrido dialquil-5-sulfo-isoftalato-4-sulfo-1,8-naftálico, ácido 4-sulfo-ftálico, dimetil-4-sulfo-ftalato, dialquil-4-sulfo-ftalato, 4-sulfofenil-3,5-dicarbometoxibenzeno, 6-sulfo-2-naftil-3,5-dicarbometoxibenzeno, ácido sulfo-tereftálico, dimetil-sulfo-tereftalato, ácido 5-sulfo-isoftálico, dialquil-sulfo-tereftalato, sulfoetanodiol, 2-sulfopropanodiol, 2-sulfobutanodiol, 3-sulfopentanodiol, 2-sulfo-hexanodiol, 3-sulfo-2-metil-pentanodiol, 2-sulfo-3,3-dimetilpentanodiol, ácido sulfo-p-hidroxibenzoico, sulfonato de N,N-bis(2-hidroxietil)-2-amino-etano ou misturas desses. O diácido orgânico é selecionado em uma quantidade, por exemplo, de cerca de 40 a cerca de 50 mols por cento da resina, e o diácido sulfoalifático alcalino pode ser selecionado em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10 mols por cento da resina. Pode ser selecionada, para a terceira resina amorfa ramificada de látex, uma resina de poliéster sulfonada alcalina. Exemplos de resinas de poliéster sulfonadas alcalinas adequadas incluem os sais de metal ou alcalinos 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-sulfo-isoftalato), copoli(propileno-butileno-tereftalato)-copoli(propileno-butileno-5-sulfo-isoftalato), copoli(bisfenol-A-fumarato propoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato propoxilado), copoli(bisfenol-A-fumarato etoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato etoxilado) e copoli(bisfenol-A-maleato etoxilado)-copoli(bisfenol-A-5-sulfo-isoftalato etoxilado), e em que o metal alcalino é, por exemplo, um íon de sódio, lítio ou potássio.

[0042] Exemplos de resinas de poliéster com base cristalina incluem copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(etileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(propileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(butileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(pentileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(octileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(etileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(propileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(butileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(pentileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(hexileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(octileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(etileno-succinato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(butileno-succinato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(hexileno-succinato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(octileno-succinato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(etileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(propileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(butileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(pentileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(hexileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(octileno-sebacato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(etileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(propileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(butileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(pentileno-adipato) alcalino, copoli(5-sulfo-isoftaloil)-copoli(hexileno-adipato) alcalino, poli(octileno-adipato); e em que alcalino é um metal de sódio, lítio ou potássio, e semelhantes. Em modalidades, o metal alcalino é lítio.

[0043] A resina cristalina pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 50 por cento em peso dos componentes de tôner, em modalidades, de cerca de 10 a cerca de 35 por cento em peso dos componentes de tôner. A resina cristalina pode ter vários pontos de fusão, por exemplo, de cerca de 30 °C a cerca de 120 °C, em modalidades, de cerca de 50 °C a cerca de 90 °C. A resina cristalina pode ter um peso molecular numérico médio (Mn), conforme medido através de cromatografia de permeação em gel (CPG), por exemplo, de cerca de 1.000 a cerca de 50.000, em modalidades, de cerca de 2.000 a cerca de 25.000, e um peso molecular ponderal médio (Mw), por exemplo, de cerca de 2.000 a cerca de 100.000, em modalidades, de cerca de 3.000 a cerca de 80.000, conforme determinado através de cromatografia de permeação em gel com o uso de padrões de poliestireno. A distribuição de peso molecular (Mw/Mn) da resina cristalina pode ser, por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 6, em modalidades, de cerca de 3 a cerca de 4.

Tensoativos

[0044] Em modalidades, o látex pode ser preparado em uma fase aquosa que contém um tensoativo ou cotensoativo. Tensoativos que podem ser utilizados com a resina para formar uma dispersão de látex podem ser tensoativos iônicos ou não iônicos em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 15 por cento em peso dos sólidos, e em modalidades de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento em peso dos sólidos.

[0045] Tensoativos aniônicos que podem ser utilizados incluem sulfatos e sulfonatos, dodecilsulfato de sódio (DSS), sulfonato de dodecilbenzeno sódico, sulfato de dodecilnaftaleno sódico, sulfatos e sulfonatos de benzenoalquila dialquílicos, ácidos, como ácido abiético disponível pela Aldrich, NEOGEN R™, NEOGEN SC™, obtidos pela Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., combinações deles, e semelhantes. Outros tensoativos aniônicos adequados incluem, em modalidades, DOWFAX™ 2A1, um dissulfonato de alquildifenilóxido da The Dow Chemical Company, e/ou TAYCA POWER BN2060 da Tayca Corporation (Japão), que são sulfonatos de dodecilbenzeno de sódio ramificados. combinações deles tensoativos e qualquer um dos tensoativos aniônicos supracitados podem ser utilizadas em modalidades.

[0046] Exemplos de tensoativos catiônicos incluem, porém, sem limitação, amônias, por exemplo, cloreto de alquilbenzildimetilamônia, cloreto de dialquilbenzenoalquilamônia, cloreto de lauriltrimetilamônia, cloreto de alquilbenzilmetilamônia, brometo de alquilbenzildimetilamônia, cloreto de benzalcônio, brometos de trimetilamônia C12, C15, C17, combinações deles, e semelhantes. Outros tensoativos catiônicos incluem brometo de cetilpiridínio, sais de haleto de polioxietilalquilaminas quaternizadas, cloreto de dodecilbenziltrietilamônia, MIRAPOL e ALKAQUAT disponíveis pela Alkaril Chemical Company, SANISOL (cloreto de benzalcônio), disponível pela Kao Chemicals, combinações deles, e semelhantes. Em modalidades um tensoativo catiônico adequado inclui SANISOL B-50 disponível da Kao Corp., que é principalmente um cloreto de benzildimetilalcônio.

[0047] Exemplos de tensoativos não iônicos incluem, porém, sem limitação, álcoois, ácidos e éteres, por exemplo, álcool polivinílico, ácido poliacrílico, metalose, metilcelulose, etilcelulose, propilcelulose, hidroxiletilcelulose, carboximetilcelulose, éter cetílico de polioxietileno, éter laurílico de polioxietileno, éter octílico de polioxietileno, éter octilfenílico de polioxietileno, éter oleílico de polioxietileno, monolaurato de sorbitana de polioxietileno, éter estearílico de polioxietileno, éter nonilfenílico de polioxietileno, poli(etileno-oxi)etanol de dialquilfenoxi, combinações deles, e semelhantes. Em modalidades tensoativos comercialmente disponíveis da Rhone-Poulenc, como IGEPAL CA-210™, IGEPAL CA-520™, IGEPAL CA-720™, IGEPAL CO-890™, IGEPAL CO-720™, IGEPAL CO-290™, IGEPAL CA-210™, ANTAROX 890™ e ANTAROX 897™ podem ser utilizados.

[0048] A escolha de tensoativos particulares ou combinações deles, assim como as quantidades de cada um a ser usado, estão dentro da competência daqueles versados na técnica.

Látex preparado através de polimerização com emulsão Iniciadores

[0049] Em modalidades, iniciadores podem ser adicionados para formação do látex. Exemplos de iniciadores adequados incluem iniciadores solúveis em água, como persulfato de amônia, persulfato de sódio e persulfato de potássio, e iniciadores solúveis orgânicos que incluem peróxidos orgânicos e compostos azo que incluem peróxidos Vazo, como VAZO 64™, propanonitrila de 2-metil-2-2'-azobis, VAZO 88™, de-hidrato de isobutiramida 2-2'-azobis, e combinações deles. Outros iniciadores solúveis em água que podem ser utilizados incluem compostos de azoamidina, por exemplo dicloridrato de 2,2'-azobis(2-metil-N-fenilpropionamidina), dicloridrato de 2,2'-azobis[N-(4-clorofenil)-2-metilpropionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[N-(4-hidroxifenil)-2-metil- propionamidina], tetracloridrato de 2,2'-azobis[N-(4-amino-fenil)-2- metilpropionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-metil- N(fenilmetil)propionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-metil-N-2-propenilpropionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[N-(2-hidroxi-etil)2-metilpropionamidina], dicloridrato de 2,2'-azobis[2(5-metil-2-imidazolin-2- il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(4,5,6,7-tetra-hidro-1H-1,3-diazepin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(3,4,5,6-tetra-hidropirimidin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(5-hidroxi-3,4,5,6-tetra-hidropirimidin-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis{2-[1-(2-hidroxietil)-2-imidazolin-2-il]propano}, combinações deles, e semelhantes.

[0050] Iniciadores podem ser adicionados em quantidades adequadas, como de cerca de 0,1 a cerca de 8 por cento em peso e, em modalidades, de cerca de 0,2 a cerca de 5 por cento em peso dos monômeros.

Agentes de transferência de cadeia

[0051] Em modalidades, agentes de transferência de cadeia podem também ser utilizados na formação do látex. Agentes de transferência de cadeia adequados incluem dodecanotiol, octanotiol, tetrabrometo de carbono, combinações deles, e semelhantes, em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento e, em modalidades, de cerca de 0,2 a cerca de 5 por cento em peso de monômeros, para controlar as propriedades de peso molecular do polímero quando a polimerização com emulsão é conduzida em conformidade com a presente revelação.

Estabilizantes

[0052] Em modalidades, pode ser vantajoso incluir um estabilizante ao formar as partículas de látex. Estabilizantes adequados incluem monômeros que têm função de ácido carboxílico. Tais estabilizantes podem ser da seguinte Fórmula (I):

em que R1 é hidrogênio ou um grupo metila; R2 e R3 são, independentemente, selecionados dentre grupos alquila que contêm de cerca de 1 a cerca de 12 átomos de carbono ou um grupo fenila; n é de cerca de 0 a cerca de 20, em modalidades, de cerca de 1 a cerca de 10. Exemplos de tais estabilizantes incluem beta acrilato de carboxietila (β-CEA), poli(2-carboxietil)acrilato, metacrilato de 2-carboxietila, combinações deles, e semelhantes. Outros estabilizantes que podem ser utilizados incluem, por exemplo, ácido acrílico e seus derivados.

[0053] Em modalidades, o estabilizante que tem função de ácido carboxílico pode também conter uma pequena quantidade de íons metálicos, como sódio, potássio e/ou cálcio, para obter melhores resultados de polimerização com emulsão. Os íons metálicos podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 10 por cento em peso do estabilizante que tem função de ácido carboxílico, em modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 5 por cento em peso do estabilizante que tem função de ácido carboxílico.

[0054] Quando presente, o estabilizante pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,01 a cerca de 5 por cento em peso do tôner, em modalidades, de cerca de 0,05 a cerca de 2 por cento em peso do tôner.

[0055] Estabilizantes adicionais que podem ser utilizados nos processos de formulação de tôner incluem bases como hidróxidos metálicos, que incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônia e, opcionalmente, combinações deles. Carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de cálcio, carbonato de potássio, carbonato de amônia, combinações deles, e semelhantes, também são úteis como um estabilizante. Em modalidades, um estabilizante pode incluir uma composição que contém silicato de sódio dissolvido em hidróxido de sódio.

[0056] No processo de polimerização com emulsão, os reagentes podem ser adicionados a um reator adequado, como um vaso de mistura. A quantidade apropriada de pelo menos dois monômeros, em modalidades, de cerca de dois a cerca de dez monômeros, estabilizante, tensoativo (ou tensoativos), iniciador, se houver, agente de transferência de cadeia, se houver, e cera, se houver, e semelhantes pode ser combinada no reator e pode-se permitir que o processo de agregação por emulsão comece. Ceras adequadas são descritas em maiores detalhes abaixo como um componente a ser adicionado na formação de uma partícula de tôner; tais ceras podem também ser úteis, em modalidades, na formação de um látex. Condições de reação selecionadas para efetuar o processo de polimerização com emulsão incluem temperaturas, por exemplo, de cerca de 45 °C a cerca de 120 °C, em modalidades, de cerca de 60 °C a cerca de 90 °C.

[0057] Partículas de tamanho nanométrico podem ser formadas, de cerca de 50 nm a cerca de 800 nm em diâmetro médio de volume, em modalidades, de cerca de 100 nm a cerca de 400 nm em diâmetro médio de volume, conforme determinado, por exemplo, por um analisador de partícula Microtrac/Nanotrac.

[0058] Após a formação das partículas de látex, as partículas de látex podem ser utilizadas para formar um tôner. Em modalidades, os tôneres podem ser um tôner do tipo de agregação por emulsão que é preparado através da agregação e fusão das partículas de látex da presente revelação com um colorante, e um ou mais aditivos como tensoativos, coagulantes, ceras, aditivos de superfície e, opcionalmente, combinações deles.

Colorantes

[0059] A dispersão de colorante pode incluir, por exemplo, partículas de colorante em submícron que têm um tamanho, por exemplo, de cerca de 50 a cerca de 500 nanômetros em diâmetro médio de volume e, em modalidades, de cerca de 100 a cerca de 400 nanômetros em diâmetro médio de volume. As partículas de colorante podem ser suspensas em uma fase aquosa de água que contém um tensoativo aniônico, um tensoativo não iônico ou combinações deles. Em modalidades, o tensoativo pode ser iônico e pode ter de cerca de 1 a cerca de 25 por cento em peso e, em modalidades, de cerca de 4 a cerca de 15 por cento em peso do colorante.

[0060] Corantes úteis na formação de tôneres em conformidade com a presente revelação incluem pigmentos, corantes, misturas de pigmentos e corantes, misturas de pigmentos, misturas de corantes, e semelhantes. O colorante pode ser, por exemplo, negro-de-fumo, ciano, amarelo, magenta, vermelho, laranja, marrom, verde, azul, violeta ou combinações deles. Em modalidades, um pigmento pode ser utilizado. Conforme usado na presente invenção, um pigmento inclui um material que altera a cor da luz que ele reflete como resultado da absorção de cor seletiva. Em modalidades, em contraste com um corante que pode ser geralmente aplicado em uma solução aquosa, um pigmento geralmente é insolúvel. Por exemplo, embora um corante possa ser solúvel no veículo de carregamento (o aglutinante), um pigmento pode ser insolúvel no veículo de carregamento.

[0061] Em modalidades em que o colorante é um pigmento, o pigmento pode ser, por exemplo, colorantes negro-de-fumo, de ftalocianinas, de quinacridonas, vermelhos, verdes, laranjas, marrons, violetas, amarelos, fluorescentes que incluem o tipo RHODAMINE B™, e semelhantes.

[0062] O colorante pode estar presente no tôner da revelação em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 25 por cento em peso do tôner, em modalidades em uma quantidade de cerca de 2 a cerca de 15 por cento em peso do tôner.

[0063] Colorantes exemplificativos incluem negro-de-fumo como magnetitas REGAL 330®; magnetitas Mobay que incluem MO8029™, MO8060™; magnetitas Columbian; MAPICO BLACKS™ e magnetitas de superfície tratada; magnetitas Pfizer que incluem CB4799™, CB5300™, CB5600™, MCX6369™; magnetitas Bayer que incluem, BAYFERROX 8600™, 8610™; magnetitas Northern Pigments que incluem, NP-604™, NP-608™; magnetitas Magnox que incluem TMB-100™ ou TMB-104™, HELIOGEN BLUE L6900™, D6840™, D7080™, D7020™, PYLAM OIL BLUE™, PYLAM OIL YELLOW™, PIGMENT BLUE 1™ disponíveis pela Paul Uhlich and Company, Inc.; PIGMENT VIOLET 1™, PIGMENT RED 48™, LEMON CHROME YELLOW DCC 1026™, E.D. TOLUIDINE RED™ e BON RED C™ disponíveis pela Dominion Color Corporation, Ltd., Toronto, Ontário; NOVAPERM YELLOW FGL™, HOSTAPERM PINK E™ da Hoechst; e CINQUASIA MAGENTA™ disponível pela E.I. DuPont de Nemours and Company. Outros colorantes incluem tintura de antraquinona e quinacridona substituída de 2,9-dimetila identificada no Índice de Cores como Cl 60710, Cl Vermelho Disperso 15, tintura de diazo identificada no Índice de Cores como Cl 26050, Cl Solvente Vermelho 19, tetra(sulfonamido de octadecila)ftalocianina de cobre, pigmento de ftalociano de x-cobre listada no Índice de Cores como Cl 74160, Cl Pigmento Azul, Azul Antratreno identificado no Índice de Cores como Cl 69810, Azul Especial X-2137, acetoacetanilidas de 3,3-diclorobenzideno de amarelo diarilida, um pigmento monoazo identificado no Índice de Cores como Cl 12700, Cl Solvente Amarelo 16, uma sulfonamida de nitrofenilamina identificada no Índice de Cores como Amarelo Foron SE/GLN, Cl Amarelo Disperso 33, acetoacetanilida de fenil-azo-4'-cloro-2,5-dimetoxi-2,5-dimetoxi-4-sulfonanilida, Amarelo 180 e Amarelo Permanente FGL. Corantes solúveis orgânicos que têm uma alta pureza com o propósito da gama de cores que podem ser utilizadas incluem Amarelo Neopen 075, Amarelo Neopen 159, Laranja Neopen 252, Vermelho Neopen 336, Vermelho Neopen 335, Vermelho Neopen 366, Azul Neopen 808, Preto Neopen X53, Preto Neopen X55, sendo que os corantes são selecionados em várias quantidades adequadas, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 20 por cento em peso, em modalidades, de cerca de 5 a cerca de 18 por cento em peso do tôner.

[0064] Em modalidades, exemplos de colorante incluem Pigmento Azul 15:3 que tem um Número de Constituição no Índice de Cores de 74160, Pigmento Vermelho Magenta 81:3 que tem um Número de Constituição no Índice de Cores de 45160:3, Amarelo 17 que tem um Número de Constituição no Índice de Cores de 21105, e corantes conhecidos, como corantes alimentares, corantes amarelo, azul, verde, vermelho, magenta e semelhantes.

[0065] Em outras modalidades, um pigmento magenta, Pigmento Vermelho 122 (2,9-dimetilquinacridona), Pigmento Vermelho 185, Pigmento Vermelho 192, Pigmento Vermelho 202, Pigmento Vermelho 206, Pigmento Vermelho 235, Pigmento Vermelho 269, combinações deles e semelhantes, podem ser utilizados como o colorante. Pigmento Vermelho 122 (por vezes denominado na presente invenção PR-122) foi amplamente usado na pigmentação de tôneres, plásticos, tintas e revestimentos, devido a sua sombra magenta única.

Coagulantes

[0066] Em modalidades, um coagulante pode ser adicionado durante ou antes da agregação do látex e da dispersão de colorante aquosa. O coagulante pode ser adicionado durante um período de tempo de cerca de 1 minuto a cerca de 60 minutos, em modalidades, de cerca de 1,25 minutos a cerca de 20 minutos, dependendo das condições de processamento.

[0067] Exemplos de coagulantes adequados incluem haletos de polialumínio, como cloreto de polialumínio (CPA), ou o brometo, fluoreto, ou iodeto correspondente, silicatos de polialumínio, como sulfossilicato de polialumínio (SSP), e sais de metal solúveis em água que incluem cloreto de alumínio, nitrito de alumínio, sulfato de alumínio, sulfato de alumínio e potássio, acetato de cálcio, cloreto de cálcio, nitrito de cálcio, oxilato de cálcio, sulfato de cálcio, acetato de magnésio, nitrato de magnésio, sulfato de magnésio, acetato de zinco, nitrato de zinco, sulfato de zinco, combinações deles, e semelhantes. Um coagulante adequado é CPA, que está comercialmente disponível e pode ser preparado através hidrólise controlada de cloreto de alumínio com hidróxido de sódio. De modo geral, CPA pode ser preparado através da adição de dois mols de uma base a um mol de cloreto de alumínio. A espécie é solúvel e estável quando dissolvida e armazenada sob condições ácidas se o pH for menor que cerca de 5. Acredita-se que a espécie em solução contenha a Fórmula Al13O4(OH)24(H2O)12 com cerca de 7 cargas elétricas positivas por unidade.

[0068] Em modalidades, coagulantes adequados incluem um sal polimetalíco, como, por exemplo, cloreto de polialumínio (CPA), brometo de polialumínio ou sulfossilicato de polialumínio. O sal polimetalíco pode estar em uma solução de ácido nítrico, ou outras soluções de ácido diluído, como ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido cítrico ou ácido acético. O coagulante pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,01 a cerca de 5 por cento em peso do tôner e, em modalidades, de cerca de 0,1 a cerca de 3 por cento em peso do tôner.

Cera

[0069] Dispersões de cera podem também ser adicionadas durante a formação de um látex ou tôner em uma síntese de agregação por emulsão. Ceras adequadas incluem, por exemplo, partículas de cera em submícron na faixa de tamanho de cerca de 50 a cerca de 1.000 nanômetros, em modalidades, de cerca de 100 a cerca de 500 nanômetros em diâmetro médio de volume, suspensas em uma fase aquosa de água e um tensoativo iônico, tensoativo não iônico ou combinações deles. Tensoativos adequados incluem aqueles descritos acima. O tensoativo iônico ou tensoativo não iônico pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 20 por cento em peso e, em modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 15 por cento em peso da cera.

[0070] A dispersão de cera de acordo com as modalidades da presente revelação pode incluir, por exemplo, um cera de origem vegetal natural, cera animal natural, cera mineral e/ou cera sintética. Exemplos de ceras de origem vegetal naturais incluem, por exemplo, cera de carnaúba, cera de candelilha, cera japonesa e cera de baga de loureiro. Exemplos de ceras de origem animal naturais incluem, por exemplo, cera de abelha, cera púnica, lanolina, cera laca, cera de goma-laca e cera espermacete. Ceras de origem mineral incluem, por exemplo, cera de parafina, cera microcristalina, cera montan, cera de ozocerite, cera de ceresina, cera de petrolato e cera de petróleo. As ceras sintéticas da presente revelação incluem, por exemplo, cera Fischer-Tropsch, cera de acrilato, cera de amida de ácido graxo, cera de silicone, cera de politetrafluoroetileno, cera de polietileno, cera de polipropileno e combinações delas.

[0071] Exemplos de ceras de polipropileno e polietileno incluem aquelas comercialmente disponíveis pela Allied Chemical e Baker Petrolite, emulsões de cera disponíveis pela Michelman Inc. e pela Daniels Products Company, EPOLENE N-15 comercialmente disponível pela Eastman Chemical Products, Inc., VISCOL 550-P, um polipropileno de baixo peso molecular ponderal médio disponível pela Sanyo Kasel K.K., e materiais similares. Em modalidades, ceras de polietileno comercialmente disponíveis têm um peso molecular (Mw) de cerca de 100 a cerca de 5.000 e, em modalidades, de cerca de 250 a cerca de 2.500, enquanto as ceras de polipropileno comercialmente disponíveis têm um peso molecular de cerca de 200 a cerca de 10.000 e, em modalidades, de cerca de 400 a cerca de 5.000.

[0072] Em modalidades, as ceras podem ser funcionalizadas. Exemplos de grupos adicionados para funcionalizar ceras incluem aminas, amidas, imidas, ésteres, aminas quaternárias e/ou ácidos carboxílicos. Em modalidades, as ceras funcionalizadas podem ser emulsões de polímero acrílico, por exemplo, JONCRYL 74, 89, 130, 537 e 538, todas disponíveis pela Johnson Diversey, Inc, ou polipropilenos e polietilenos clorados comercialmente disponíveis pela Allied Chemical, Baker Petrolite Corporation e Johnson Diversey, Inc.

[0073] A cera pode estar presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 30 por cento em peso e, em modalidades, de cerca de 2 a cerca de 20 por cento em peso do tôner.

[0074] Em modalidades, uma cera com propriedades de fusão apropriadas pode ser uma cera de polimetileno, uma cera de polietileno ou uma cera Fischer-Tropsch. Em modalidades, as combinações de qualquer uma das ceras supracitadas podem ser empregadas. Uma cera pode ser incluída nas partículas de núcleo e/ou invólucro do tôner. A cera pode incluir qualquer uma das várias ceras convencionalmente usadas nas composições de tôner de agregação por emulsão. Exemplos adequados de ceras incluem polietileno, polimetileno, polipropileno, polietileno/amida, polietilenotetrafluoroetileno e polietilenotetrafluoroetileno/amida. Outros exemplos incluem, por exemplo, ceras de poliolefina, como ceras de polietileno, que incluem ceras de polietileno linear e ceras de polietileno ramificado, e ceras de polipropileno, que incluem ceras de polipropileno linear e ceras de polipropileno ramificado; ceras de parafina; ceras Fischer-Tropsch; ceras de amina; ceras de silicone; ceras de mercapto; ceras de poliéster; ceras de uretano; ceras de poliolefina modificada (por exemplo, uma cera de polietileno terminado em ácido carboxílico ou uma cera de polipropileno terminado em ácido carboxílico); ceras de amida, como ceras funcionalizadas com amida polar alifática; ceras alifáticas que consistem em ésteres de ácidos graxos insaturados hidroxilados; ceras com alto teor de ácido, como ceras montan com alto teor de ácido; ceras microcristalinas, como ceras derivadas de destilação de óleo bruto; e semelhantes. Por "ceras com alto teor de ácido" entende-se um material de cera que tem um alto teor de ácido. As ceras podem ser cristalinas ou não cristalinas, conforme desejado. Por "ceras poliméricas cristalinas" entende-se que um material de cera contém uma configuração ordenada de cadeias poliméricas dentro de uma matriz polimérica que pode ser caracterizada por uma temperatura de transição de ponto de fusão cristalina, Tm. A temperatura de fusão cristalina é a temperatura de fusão dos domínios cristalinos de uma amostra de polímero. Essa está em contraste com a temperatura de transição vítrea, Tg, que caracteriza a temperatura na qual cadeias poliméricas começam a fluir para as regiões amorfas dentro de um polímero. Tg e Tm são tipicamente medidas através de calorimetria de varredura diferencial (CVD).

[0075] Para incorporar a cera no tôner, é desejável que a cera esteja na forma de uma ou mais emulsões ou dispersões aquosas de cera sólida em água, em que o tamanho de partícula da cera sólida está normalmente na faixa de cerca de 100 a cerca de 500 nm.

[0076] As composições de tôner podem conter a cera em qualquer quantidade a partir de, por exemplo, cerca de 3 a cerca de 15% em peso do tôner, em uma base seca. Por exemplo, os tôneres podem conter de cerca de 5 a cerca de 11% em peso da cera.

Agente de ajuste de pH

[0077] Em algumas modalidades um agente de ajuste de pH pode ser adicionado para controlar a taxa do processo de agregação por emulsão. O agente de ajuste de pH utilizado nos processos da presente revelação pode ser qualquer ácido ou base que não afeta negativamente os produtos que são produzidos. Bases adequadas podem incluir hidróxidos metálicos, como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônia e, opcionalmente, combinações deles. Ácidos adequados incluem ácido nítrico, ácido sulfúricos, ácido clorídrico, ácido cítrico, ácido acético e, opcionalmente, combinações deles.

Agentes de agregação

[0078] Qualquer agente de agregação que tem capacidade para provocar complexação pode ser usado na formação de tôner da presente revelação. Sais de metal de transição ou de metal alcalino terroso podem ser utilizados como agentes de agregação. Em modalidades, sais alcalinos (II) podem ser selecionados para agregar coloides de poliéster sulfonados de sódio com um colorante para permitir a formação de um compósito de tôner. Tais sais incluem, por exemplo, cloreto de berílio, brometo de berílio, iodeto de berílio, acetato de berílio, sulfato de berílio, cloreto de magnésio, brometo de magnésio, iodeto de magnésio, acetato de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de cálcio, brometo de cálcio, iodeto de cálcio, acetato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de estrôncio, brometo de estrôncio, iodeto de estrôncio, acetato de estrôncio, sulfato de estrôncio, cloreto de bário, brometo de bário, iodeto de bário e, opcionalmente, combinações deles. Exemplos de ânions ou sais de metal de transição que podem ser utilizados como agente de agregação incluem acetatos de vanádio, nióbio, tantálio, cromo, molibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; acetoacetatos de vanádio, nióbio, tantálio, cromo, molibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; sulfatos de vanádio, nióbio, tantálio, cromo, molibdênio, tungstênio, manganês, ferro, rutênio, cobalto, níquel, cobre, zinco, cádmio ou prata; e sais de alumínio, como acetato de alumínio, haletos de alumínio, como cloreto de polialumínio, combinações deles, e semelhantes.

[0079] A mescla resultante de látex, opcionalmente em uma dispersão, dispersão de colorante, cera opcional, coagulante opcional e agente de agregação opcional, pode, então, ser agitada e aquecida a uma temperatura abaixo da Tg do látex, em modalidades, de cerca de 30 °C a cerca de 70 °C, em modalidades de cerca de 40 °C a cerca de 65 °C, durante um período de tempo de cerca de 0,2 horas a cerca de 6 horas, em modalidades, de cerca de 0,3 horas a cerca de 5 horas, que resulta em agregados de tôner de cerca de 3 mícrons a cerca de 15 mícrons em diâmetro médio de volume, em modalidades de cerca de 4 mícrons a cerca de 8 mícrons em diâmetro médio de volume.

[0080] Em modalidades, um invólucro pode ser formado nas partículas agregadas. Qualquer látex utilizado observado acima para formar a resina de látex pode ser utilizado para formar o látex do invólucro. Em modalidades, um copolímero de acrilato de estireno-n-butila pode ser utilizado para formar o látex do invólucro. Em modalidades, o látex utilizado para formar o invólucro pode ter uma temperatura de transição vítrea de cerca de 35 °C a cerca de 75 °C, em modalidades, de cerca de 40 °C a cerca de 70 °C.

[0081] Quando presente, um látex do invólucro pode ser aplicado através de qualquer método dentro da competência daqueles versados na técnica, que inclui imersão, pulverização e semelhantes. O látex do invólucro pode ser aplicado até que o tamanho final desejado das partículas de tôner seja obtido, em modalidades, de cerca de 3 mícrons a cerca de 12 mícrons, em outras modalidades de cerca de 4 mícrons a cerca de 8 mícrons.

[0082] Uma vez que o tamanho final desejado das partículas de tôner é obtido, o pH da mistura pode ser ajustado com uma base para um valor de cerca de 3,5 a cerca de 7 e, em modalidades, de cerca de 4 a cerca de 6,5. A base pode incluir qualquer base adequada como, por exemplo, hidróxidos metálicos alcalino, como, por exemplo, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de amônia. O hidróxido de metal alcalino pode ser adicionado em quantidades de cerca de 0,1 a cerca de 30 por cento em peso da mistura, em modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 15 por cento em peso da mistura.

[0083] A mistura de látex, colorante e cera opcional é subsequentemente coalescida. Coalescência pode incluir agitação e aquecimento a uma temperatura de cerca de 80 °C a cerca de 99 °C, em modalidades, de cerca de 85 °C a cerca de 98 °C, durante um período de cerca de 0,5 horas a cerca de 12 horas e, em modalidades, de cerca de 1 hora a cerca de 6 horas.

[0084] O pH da mistura pode, então, ser diminuído até cerca de 3,5 a cerca de 6, em modalidades, de cerca de 3,7 a cerca de 5,5, por exemplo, com um ácido para coalescer os agregados de tôner. Ácidos adequados incluem, por exemplo, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido cítrico ou ácido acético. A quantidade de ácido adicionado pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 30 por cento em peso da mistura e, em modalidades, de cerca de 1 a cerca de 20 por cento em peso da mistura.

[0085] A mistura é resfriada em uma etapa de resfriamento ou liofilização. O resfriamento pode ser a uma temperatura de cerca de 20 °C a cerca de 40 °C, em modalidades, de cerca de 22 °C a cerca de 30 °C durante um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 8 horas e, em modalidades, de cerca de 1,5 horas a cerca de 5 horas.

[0086] Em modalidades, resfriar uma pasta aquosa de tôner coalescida inclui arrefecer bruscamente através da adição de um meio de resfriamento como, por exemplo, gelo, gelo seco e semelhantes, para efetuar resfriamento rápido até uma temperatura de cerca de 20 °C a cerca de 40 °C e, em modalidades, de cerca de 22 °C a cerca de 30 °C.

[0087] Após esse resfriamento, a suspensão de agregado pode ser aquecida a uma temperatura igual ou maior que a Tg do látex. Quando as partículas têm uma configuração de invólucro e núcleo, o aquecimento pode ser acima da Tg do primeiro látex usado para formar o núcleo e da Tg do segundo látex usado para formar o invólucro, de modo a fundir o látex do invólucro com o látex do núcleo. Em modalidades, a suspensão de agregado pode ser aquecida a uma temperatura de cerca de 80 °C a cerca de 90 °C, em modalidades, de cerca de 83 °C a cerca de 86 °C, durante um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 6 horas, em modalidades, de cerca de 2 horas a cerca de 4 horas.

[0088] A pasta aquosa de tôner pode, então, ser lavada. A lavagem pode ser conduzida a um pH de cerca de 7 a cerca de 12 e, em modalidades, a um pH de cerca de 9 a cerca de 11. A lavagem pode ocorrer a um temperatura de cerca de 30 °C a cerca de 70 °C e, em modalidades, de cerca de 40 °C a cerca de 67 °C. A lavagem pode incluir filtrar e formar pasta aquosa de um bolo de filtro que inclui partículas de tôner em água desionizada. O bolo de filtro pode ser lavado uma ou mais vezes por água desionizada, ou lavado por uma única lavagem de água desionizada a um pH de cerca de 4, em que o pH da pasta aquosa é ajustado com um ácido e, opcionalmente, seguido por uma ou mais lavagens com água desionizada.

[0089] A secagem pode ser executada a uma temperatura de cerca de 35 °C a cerca de 75 °C, e em modalidades de cerca de 45 °C a cerca de 60 °C. A secagem pode ser contínua até que o nível de umidificação das partículas esteja abaixo de um alvo definido de cerca de 1% em peso, em modalidades, de menos que cerca de 0,7% em peso.

Agentes de controle de carga

[0090] Em modalidades, os aditivos de superfície de composição de tôner podem compreender agentes de controle de carga, conforme desejado. Por exemplo, o tôner pode incluir agentes de controle de carga positivos ou negativos em qualquer quantidade desejada ou eficaz, em uma modalidade, em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,1 por cento em peso do tôner e, em outra modalidade, de pelo menos cerca de 1 por cento em peso do tôner e, em uma modalidade, não mais que cerca de 10 por cento em peso do tôner e, em outra modalidade, não mais que cerca de 3 por cento em peso do tôner. Exemplos de agentes de controle de carga adequados incluem, porém, sem limitação, compostos de amônia quaternária inclusivos de haletos de alquilpiridínio; bissulfatos; compostos de alquilpiridínio, que incluem aqueles revelados no documento de Patente n° U.S. 4.298.672, cuja revelação está totalmente incorporada na presente invenção a título de referência; composições de sulfato e sulfonato orgânicas, que incluem aquelas reveladas no documento de Patente n° U.S. 4.338.390, cuja revelação está totalmente incorporada na presente invenção a título de referência; tetrafluoroboratos de cetilpiridínio; sulfato metílico de distearildimetilamônia; sais de alumínio, como BONTRON E84™ ou E88™ (Hodogaya Chemical); e semelhantes, assim como misturas desses. Tais agentes de controle de carga podem ser aplicados simultaneamente com a resina de invólucro descrita acima ou após aplicação da resina de invólucro.

Outros aditivos de superficie

[0091] Aditivos opcionais adicionais que podem ser combinados com um tôner incluem qualquer aditivo para intensificar as propriedades de composições de tôner. São incluídos aditivos de superfície, intensificadores de cor, etc. Aditivos de superfície que podem ser adicionados às composições de tôner após lavagem ou secagem incluem, por exemplo, sais de metal, sais de metal de ácidos graxos, sílicas coloidais, óxidos metálicos, titanatos de estrôncio, combinações deles, e semelhantes, esses aditivos estão, cada um, normalmente presente em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 10 por cento em peso do tôner, em modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 7 por cento em peso do tôner. Exemplos de tais aditivos incluem, por exemplo, aqueles revelados no documento de Patente n° U.S. 3.590.000, 3.720.617, 3.655.374 e 3.983.045, cujas revelações de cada um desses está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. Outros aditivos incluem estearato de zinco e AEROSIL R972® disponível pela Degussa. As sílicas revestidas do documento de Patente n° U.S. 6.190.815 e documento de Patente n° U.S. 6.004.714, cujas revelações, de cada um, estão incorporadas aqui a título de referência em sua totalidade, podem também ser selecionadas em quantidades, por exemplo, de cerca de 0,05 a cerca de 5 por cento em peso do tôner, em modalidades, de cerca de 0,1 a cerca de 2 por cento em peso do tôner. Esses aditivos podem ser adicionados durante a agregação ou mesclados no produto de tôner formado.

[0092] Partículas de tôner produzidas com o uso de um látex da presente revelação podem ter um tamanho de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons, em modalidades cerca de 2 mícrons a cerca de 15 mícrons, em modalidades cerca de 3 mícrons a cerca de 7 mícrons. Partículas de tôner da presente revelação podem ter uma circularidade de cerca de 0,9 a cerca de 0,99, em modalidades, de cerca de 0,92 a cerca de 0,98.

Aditivo de superfície de marcador

[0093] Em modalidades, o aditivo de superfície de marcador compreende um material de cerâmica que compreende vários óxidos metálicos. Em modalidades, o material de cerâmica compreende sílica, óxido de ítrio, óxido de lítio, óxido de itérbio e óxido de cério. Um material de cerâmica exemplificativo está disponível pela Stardust Materials LLC (Vancouver, WA) como pigmento luminescente de IV. Outro material de marcador exemplificativo sem limitação é o nanopó/nanopartículas por infravermelho produzido a partir de uma combinação de óxidos, como Al2O3, MgO, ZnO, ZrO2, SiO2, etc., disponível pela US Research Nanomaterials, Inc. (Houston, TX).

Usos

[0094] O tôner, em conformidade com a presente revelação, pode ser usado em uma variedade de dispositivos que incluem impressoras, fotocopiadoras e semelhantes. Os tôneres gerados, em conformidade com a presente revelação, são excelentes para processos de imageamento, especialmente processos xerográficos e têm capacidade para fornecer imagens coloridas de alta qualidade com excelente resolução de imagem, relação sinal-ruído aceitável e uniformidade de imagem. Ademais, tôneres da presente revelação podem ser selecionados para processos de imageamento e impressão eletrofotográficos, como sistemas e processos de imagem digital.

[0095] As composições reveladoras podem ser preparadas misturando-se os tôneres obtidos através dos processos revelados na presente invenção com partículas carreadoras conhecidas, que incluem carreadores revestidos, como aço, ferritas e semelhantes. Tais carreadores incluem aqueles revelados nos documentos de Patente n° U.S. 4.937.166 e 4.935.326, cujas revelações de cada um desses está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. Os carreadores podem estar presentes de cerca de 1 por cento em peso do tôner a cerca de 10 por cento em peso do tôner, em modalidades, de cerca de 4 por cento em peso a cerca de 6 por cento em peso do tôner. As partículas carreadoras podem também incluir um núcleo com um revestimento polimérico sobre ele, como metacrilato de polimetila (PMMA), que tem disperso nele um componente condutor como negro-de-fumo condutivo. Revestimentos carreadores incluem resinas de silicone, como silsesquioxanas de metila, fluoropolímeros, como fluoreto de polivinilidieno, misturas de resinas que não estão muito próximas na série triboelétrica, como fluoreto de polivinilidieno e acrílicos, resinas termofixas, como acrílicos, combinações deles e outros componentes conhecidos.

[0096] Desenvolvimento pode ocorrer por meio de desenvolvimento de área de descarga. Em desenvolvimento de área de descarga, o fotorreceptor é carregado e, então, as áreas a serem desenvolvidas são descarregadas. Os campos de desenvolvimento e cargas de tôner são tais que o tôner seja repelido pelas áreas carregadas no fotorreceptor e atraído às áreas descarregadas. Esse processo de desenvolvimento é usado em escâneres laser.

[0097] Desenvolvimento pode ser alcançado através do processo de desenvolvimento de escova magnética revelado no documento de Patente n° U.S. 2.874.063, cuja revelação está incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. Esse método implica no carregamento de um material desenvolvedor que contém tôner da presente revelação e partículas carreadoras magnéticas por um imã. O campo magnético do imã provoca alinhamento dos carreadores magnéticos em uma configuração semelhante a escova, e essa "escova magnética" é colocada em contato com a superfície que suporta imagem eletrostática do fotorreceptor. As partículas de tôner são arrastadas da escova para a imagem eletrostática através de atração eletrostática para as áreas descarregadas do fotorreceptor, e desenvolvimento dos resultados de imagem. Em modalidades, o processo de escova magnética condutora é usado, em que o desenvolvedor inclui partículas carreadoras condutoras e tem capacidade para conduzir uma corrente elétrica entre o imã polarizado através das partículas carreadoras para o fotorreceptor.

Imaginologia

[0098] As composições de tôner reveladas na presente invenção podem ser usadas em conjunto com um membro de imageamento eletrofotográfico como fotorreceptor em vários sistemas de imageamento, como aqueles convencionalmente conhecidos como dispositivos de imageamento xerográficos ou dispositivos de formação de imagem eletrofotográficos. Tais membros de imageamento podem ser selecionados para sistemas de imageamento e impressão com luz visível, quase vermelha e/ou infravermelha. Os membros de imageamento podem ser negativa ou positivamente carregados, expostos à luz que tem um comprimento de onda de cerca de 700 a cerca de 900 nanômetros, como gerada por lasers de estado sólido, por exemplo, lasers do tipo arsenieto, seja sequencial ou simultaneamente, seguido pelo desenvolvimento da imagem resultante e sua transferência para um substrato de impressão, como transparência ou papel. Adicionalmente, os membros de imageamento podem ser selecionados para sistemas de imageamento e impressão com luz visível. Os membros de imageamento podem ser negativa ou positivamente carregados, expostos à luz que tem um comprimento de onda de cerca de 400 a cerca de 700 nanômetros, seguido pelo desenvolvimento com um tôner conhecido e, então, transferência e fixação da imagem em um substrato de impressão.

[0099] De modo geral, o membro de imageamento pode ser carregado primeiro com um dispositivo de carregamento de corona, como um dispositivo de carregamento corotron, dicorotron, scorotron, pino, rolo de carregamento propenso (RCP) ou semelhantes. Então, uma imagem eletrostática é gerada no membro de imageamento com um dispositivo de formação de imagem eletrostática. Subsequentemente, a imagem eletrostática é desenvolvida pelos dispositivos de desenvolvimento conhecidos em uma ou mais estações de desenvolvimento que aplicam composições desenvolvedoras, como, por exemplo, composições que compreendem partículas de resina, partículas de pigmento, aditivos que incluem agentes de controle de carga e partículas carreadoras, etc., em que referência é feita, por exemplo, aos documentos de Patente n° U.S. 4.558.108; 4.560.535; 3.590.000; 4.264.672; 3.900.588 e 3.849.182, cujas revelações de cada uma desses documentos de patente estão totalmente incorporadas na presente invenção a título de referência. A imagem eletrostática desenvolvida é, então, transferida para um substrato de impressão como papel ou transparência em uma estação de transferência de imagem, e afixada no substrato. Desenvolvimento da imagem pode ser obtido através de diversos métodos, como desenvolvimento sem limpeza híbrido, escova magnética, e semelhantes.

[0100] Transferência da imagem desenvolvida para um substrato de impressão pode ocorrer através de qualquer método adequado, que inclui aqueles em que um corotron ou um rolo propenso é selecionado. A etapa de fixação pode ser realizada por meio de qualquer método adequado, como fusão flash, fusão térmica, fusão por pressão, fusão a vapor e semelhantes.

[0101] Depois da transferência da imagem desenvolvida da superfície de membro de imageamento, o membro de imageamento pode ser limpo de qualquer desenvolvedor residual que resta na superfície, e também limpo de qualquer carga eletrostática residual antes de ser submetido a carregamento para desenvolvimento de uma imagem seguinte ou adicional.

Exemplos

[0102] Os seguintes Exemplos são submetidos para ilustrar modalidades da presente revelação. Esses Exemplos devem ser apenas ilustrativos e não devem limitar o escopo da presente revelação. Além disso, partes e porcentagens estão em peso, a menos que seja indicado de outra forma. Conforme usado na presente invenção, "temperatura ambiente" se refere a uma temperatura de cerca de 20 °C a cerca de 25 °C.

Exemplo 1

[0103] Esse exemplo descreve a preparação e caracterização de tôneres que compreendem marcador em conformidade com modalidades descritas na presente invenção.

[0104] Uma série de formulações de tôner foram preparadas, as quais incluem transparente, amarelo, magenta, ciano e preto, conforme indicado na Tabela 1.

[0105] Cada cor de tôner foi mesclada com uma pequena quantidade de um marcador infravermelho de cerâmica (pigmento luminescente IV disponível da Stardust Materials LLC, Vancouver, WA) que compreende sílica (34%), óxido de ítrio (32%), óxido de lítio (16%), óxido de itérbio (12%) e óxido de cério (6%).

Mesclagem de aditivo de tôner

[0106] 75 gramas de partículas de tôner foram adicionados a um mesclador de bancada, seguido por adição de 3,5% em peso de aditivo de sílica RY50 (disponível pela Nippon Aerosil), 1,6% de aditivo de titânia SMT5103 (disponível pela Tayca Corporation), 0,5% de aditivo de estearato de zinco (disponível pela Ferro Corporation), 0,1% de aditivo de sílica H2050EP (disponível pela Wacker Chemie) e 0,1% de marcador em pó (Stardust Materials LLC). O conteúdo foi, então, mesclado em aproximadamente 15.000 rpm por 2,5 minutos para gerar o tôner mesclado final na presente invenção.

[0107] As Figuras 1A a E mostram o carregamento triboelétrico para os vários tôneres que compreendem marcador juntamente com um controle.

[0108] Medição de carregamento de tôner: O carregamento de tôner foi coletado para as partículas de tôner mescladas com aditivos de superfície e o marcador IV. 4,5 gramas de tôner e 100 gramas de carreador Xerox Soken MP-116 foram misturados em uma garrafa de vidro de 60 ml para preparar 4,5 pph de tôner em carreador. Amostras foram condicionadas a três dias em uma zona de baixa umidade (zona J) a 21,1°C e 10% de RH, e uma amostra separada em uma zona de alta umidade (zona A) em cerca de 28°C/85% de umidade relativa. Os desenvolvedores com partículas de tôner parentes foram carregados em um misturador Turbula por 10 minutos, em que os desenvolvedores com tôner mesclado com aditivo foram carregados em um misturador Turbula por 60 minutos.

[0109] A carga de tôner foi medida como a razão de massa por carga (Q/M), também denominada tribo e determinada pelo método de carga de abalo total, que mede a carga em uma gaiola de faraday que contém o desenvolvedor após remoção do tôner por abalo em uma corrente de ar. A carga total coletada na gaiola é dividida pela massa de tôner removido pelo abalo, ponderando-se a gaiola antes e após abalo para gerar a razão de Q/M ou resultado de tribo.

[0110] A Figura 2 mostra a caracterização de cor para os vários tôneres indicados. As amostras foram umidificadas com tensoativo e suspensas em água. Foram, então, filtradas através de uma membrana para obter um depósito uniforme. As membranas foram então secas e fundidas para análise através de espectrofotômetro de cor. A quantidade de amostra filtrada pode ser ajustada para qualquer AMT (área de massa de tôner), e amostrada em série. A medição através do X-Rite 939 gera dados sobre os valores de cor L*, a*, b*, C* e h*, assim como dados espectrais de 400 a 700 nm.

Claims

Composição de tôner caracterizada por compreender partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o marcador ser uma cerâmica.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a cerâmica compreender óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio e cério.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o marcador ser nanoparticulado.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o marcador estar presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cor de tôner ser transparente ou amarela e o marcador estar presente em uma concentração em uma faixa de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 1 parte por cem de partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cor de tôner ser magenta e o marcador estar presente de cerca de 0,5 a cerca de 2 partes por cem de partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cor de tôner ser ciano e o marcador estar presente de cerca de 1 a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cor de tôner ser preta e o marcador estar presente de cerca de 5 a 10 partes por cem de partículas de tôner.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as partículas de tôner compreenderem um polímero de acrilato e estireno, um poliéster amorfo, um poliéster cristalino ou combinações deles.
Composição de tôner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as partículas de tôner serem preparadas por um processo químico.
Partículas de tôner, de acordo com a reivindicação 1, sendo que as partículas de tôner são caracterizadas por serem preparadas misturando-se por fusão e pulverização.
Método para produzir uma composição de tôner que compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, sendo que o método é caracterizado por compreender:
mesclar as partículas de tôner com uma embalagem de aditivo de superfície que compreende o marcador luminescente infravermelho.
Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a embalagem de aditivo de superfície compreender adicionalmente um agente de controle de carga.
Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o marcador ser uma cerâmica nanoparticulada que compreende óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio e cério.
Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o marcador estar presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.
Artigo caracterizado por compreender uma imagem impressa disposta sobre o artigo, sendo que a imagem impressa produzida com uma composição de tôner compreende partículas de tôner que compreendem uma resina e um colorante, sendo que a composição de tôner compreende adicionalmente um marcador luminescente infravermelho disposto sobre a superfície das partículas de tôner, sendo que a imagem impressa permite autenticação do artigo por detecção infravermelha do marcador luminescente infravermelho.
Artigo, de acordo com a reivindicação 16, sendo o artigo caracterizado por ser um distintivo de identificação ou uma forma de moeda.
Artigo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o marcador ser uma cerâmica nanoparticulada que compreende óxidos de silício, ítrio, lítio, itérbio e cério.
Artigo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o marcador estar presente em uma quantidade de cerca de 0,05 partes por cem a cerca de 5 partes por cem de partículas de tôner.