BRPI0507402B1

BRPI0507402B1 - Toner and image formation method

Info

Publication number: BRPI0507402B1
Application number: BRPI0507402-9A
Authority: BR
Inventors: Kotsugai Akihiro; Mochizuki Satoshi; Nakajima Hisashi; Asahina Yasuo; Ichikawa Tomoyuki; Nakayama Shinya; Sakata Koichi; Utsumi Tomoko; Iwatsuki Hitoshi; Iwamoto Yasuaki; Sugiura Hideki; Tomita Masami; Uchinokura Osamu; Ishii Masayuki
Original assignee: Ricoh Company, Limited
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2017-11-21
Also published as: CN1938649A; WO2005074392A2; KR100796229B1; EP1720077A4; KR20060122946A; BRPI0507402A; EP1720077B1; US7318989B2; US20080014527A1; CN1938649B; AU2005211268A1; US20070031748A1; US7566521B2; WO2005074392A3; CA2555338A1; AU2005211268B2; CA2555338C; EP1720077A2

Abstract

toner, revelador, recipiente de toner, cartucho de processo, aparelho para formação de imagem, e método de formação de imagem. para proporcionar um toner que pode proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas, um revelador capaz de formar imagens de alta qualidade usando o toner, um recipiente de toner para conter o toner, um cartucho de processo que usa o toner, um dispositivo de formação de imagem usando o toner, e um método de formação de imagem que usa o toner. o toner da presente invenção é um toner apresentando uma forma substancialmente esférica com irregularidades em sua superfície e contendo pelo menos uma resina ligante e um corante, sendo que um fator de superfície sf-1 que representa a esfericidade de partículas de toner é de 105 a 180, um fator de superfície sf-2 que representa o grau de irregularidades de superfície das partículas de toner correlaciona-se com o diâmetro volumétrico médio das partículas de toner, e as partículas de toner apresentam uma camada contendo partículas de óxido inorgânico na faixa de 1 µm de suas superfícies.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "TONER E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE IMAGEM" Campo técnico A presente invenção refere-se a um toner para revelar uma imagem eletrostática latente em eletrofotografia, gravação eletrostática, impressão eletrostática ou análogos, um revelador que usa o toner, um recipiente de toner para conter o toner, um cartucho de processo que usa o toner, um dispositivo formador de imagem que usa o toner, e um método de formação de imagem que usa o toner.

Anterioridades Eletrofotografia utiliza um revelador para revelar uma imagem eletrostática latente formada em um elemento portador de uma imagem eletrostática latente. Um revelador do tipo referido pode ser classificado em dois tipos: um revelador de um só componente consistindo de um toner, e um revelador de dois componentes consistindo de suporte e o revelador de dois componentes pode proporcionar imagens excelentes, relativamente estáveis, misturando o suporte e o toner entre si de forma a permitir que particulas de toner sejam carregadas positivamente ou negativamente.

Processo de produção de toner pode ser dividido, de uma maneira geral, em duas categorias gerais: processo seco e processo úmido. No processo referido por último, uma resina ligante, um corante, um agente de liberação, etc., são fundidos e misturados entre si por meio de calor e pressão, resfriados, e pulverizados a partículas de toner. Como o processo de pulverização envolve despedaçamento das partículas de toner em uma placa, por meio de pressão de ar e colisão de partículas de toner, partículas de toner finamente pulverizadas não são esféricas e apresentam irregularidades.

No processo referido por último, adiciona-se uma resina ligante, um corante, um agente de liberação, etc., a um solvente para polimerização, seguido de secagem para produzir partículas de toner que são, portanto, esféricas e apresentam superfícies lisas.

Conjuntamente ao uso disseminado de dispositivos formadores de imagens em cores dos anos mais recentes, está-se pesquisando toners com diâmetros menores para imagens em cores de alta definição.

Para a produção de toners de pequeno diâmetro, o processo úmido é mais vantajoso do que o processo seco. 0 processo úmido, contudo, tende a produzir partículas de toner lisas, esféricas, como descrito acima, resultando em baixa removibi1idade. Em particular, freqüentemente ocorrem problemas de limpeza no caso de limpeza de lâmina. Com base nesta situação de fundo, várias propostas foram analisadas para controlar a forma do toner no processo úmido.

Por exemplo, a Literatura de Patentes 1 divulga um toner que compreende partículas de toner e um aditivo externo e apresenta as seguintes características: circularidade média = de 0,920 a 0,995; diâmetro médio ponderai das partículas = de 2,0 pm a 9,0 pm; a proporção de partículas com uma circularidade média inferior a 0,950 é de 2 % a 40 % numa base numérica; e o aditivo externo está presente nas partículas de toner na forma de partículas primárias ou de partículas secundárias.

Literatura de Patentes 2 divulga um toner constituído de partículas de toner, em que um coeficiente de variação para coeficiente de forma é de 16 % ou menos, e um coeficiente de variação numérica na distribuição com base numérica é de 27 % ou menos.

Literatura de Patentes 3 revela um toner que compreende partículas de resina e um corante e que satisfaz as seguintes condições ao mesmo tempo: GSDv s 1,25, SF = de 125 a 140, DSOví=de 3 pm a 7 pm, (a proporção de partículas com SF-1 de 120 ou menos) s 20 % numa base numérica, (a proporção de partículas com SF-1 de 150 ou maior) s 20 % numa base numérica, e {a proporção de partículas com SF-1 de 120 ou menos e um diâmetro equivalente ao círculo de 4/5 ou menos) s 10 % numa base numérica.

Literatura de Patentes 4 divulga um método de formação de imagem usando um toner em que abrigam coeficiente de variação para coeficiente de forma é de 16 % ou menos, um coeficiente de variação numérica na distribuição de tamanhos em base numérica é de 27 % ou menos, e uma relação de floculação de toner é de 3 % a 35 %.

No entanto, é difícil para as estratégias divulgadas nas Literaturas de Patentes de 1 a 4 proporcionar imagens de alta definição e obter removibilidade estável de longo prazo. Mais especificamente, partículas de toner com fatores de formas específicas particularizado por estas técnicas convencionais não podem ser bem removidas com uma abordagem de limpeza com lâmina. Além disso, há a questão da ocorrência de problemas de limpeza, particularmente no caso em que se emprega menores diâmetros de partículas de toner, associado com a recente demanda de imagens de alta qualidade e onde partículas de toner apresentam superfícies lisas sem irregularidades.

Assim, toners que podem proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura de camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas, e tecnologias relacionadas empregando referidos toners ainda não estão disponíveis.

[Literatura de Patentes 1] Divulgação de Pedido de Patente Japonesa (JP-A) n° 11-174731 [Literatura de Patentes 2] Divulgação de Pedido de Patente Japonesa (JP-A) n° 2000-214629 [Literatura de Patentes 3] Divulgação de Pedido de Patente Japonesa (JP-A) n° 2000-267331 [Literatura de Patentes 4] Divulgação de Pedido de Patente Japonesa (JP-A) n° 2002-62685 Descrição da invenção Constitui um objeto da presente invenção resolver os problemas convencionais previamente definidos, e proporcionar um toner que possa oferecer removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas, um revelador capaz de formar imagens de alta qualidade por meio do uso do toner, um recipiente de toner para conter o toner, um cartucho de processo que usa o toner, um dispositivo de formação de imagem usando o toner, e um método de formação de imagem que usa o toner.

Apresenta-se a seguir o meio para resolver os problemas previamente indicados: <1> Um toner incluindo: um material de toner que compreende uma resina ligante e um corante, sendo que o toner apresenta uma forma substancialmente esférica com irregularidades em sua superfície, e sendo que um fator de superfície [SF: surface factor] SF-1 representado pela Equação (1) a seguir, que representa a esfericidade de partículas de toner é de 105 a 180, uma fator de superfície SF-2 representado pela Equação (2) a seguir, que representa o grau de irregularidades de superfície das partículas de toner, é correlacionado com o diâmetro volumétrico médio das partículas de toner, e as partículas de toner apresentam uma camada contendo partículas de óxido inorgânico a 1 pm de suas superfícies. SF-1= [(MXLNG)2/ÁREA] x (100n/4) Equação (1) sendo que MXLNG representa o comprimento máximo através de uma projeção bi-dimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção. SF-2 = [(PERI)2/ÁREA] x (100/4n) Equação (2) sendo que PERI representa o perímetro de uma projeção bi-dimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção. <2> O toner, de acordo com <1>, em que o SF-1 é de 115 a 160 e o SF-2 é de 110 a 300. <3> O toner, de acordo com um de <1> a <2>, em que a diferença entre o SF-2 das partículas de toner cujo diâmetro das partículas é menor do que o diâmetro das partículas de toner mais abundantes numa distribuição de tamanhos de partículas, e o SF-2 das partículas de toner cujo diâmetro das partículas é igual ou maior do que o diâmetro das partículas de toner mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas, é 8 ou maior. <4> Ο toner, de acordo com qualquer um de <1> a <3>, sendo que a camada contendo partículas de oxido inorgânico compreende sílica. <5> 0 toner, de acordo com qualquer um de <1> a <4>, sendo que o diâmetro volumétrico médio das partículas é de 3 pm a 10 μτη. <6> 0 toner, de acordo com qualquer um de <1> a <5>, sendo que a relação do diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv) para o diâmetro numérico médio das partículas (Dn), (Dv/Dn), é de 1,00 a 1,35. <7> O toner, de acordo com qualquer um de <1> a <6>, sendo que a proporção de partículas de toner apresentando um diâmetro equivalente a círculo, o diâmetro de um círculo apresentando a mesma área que a projeção da partícula de toner, de 2 pm é de 20 % ou menos numa base numérica. <8> O toner, de acordo com qualquer um de <1> a <7>, sendo que a porosidade das partículas de toner sob pressão de 10 kg/cm2 é de 60 % ou menos. <9> O toner, de acordo com qualquer um de <1> a <8>, sendo que o toner é produzido por meio de emulsificação ou dispersão de uma solução de material de toner, ou de uma dispersão de material de toner em um meio aquoso para formar partículas de toner. <10> 0 toner, de acordo com <9>, sendo que a solução de material de toner ou dispersão de material de toner compreende um solvente orgânico, e o solvente orgânico é removido durante ou após a produção de partículas de toner. <11> 0 toner, de acordo com um de <9> a <10>, sendo que o material de toner compreende um composto contendo grupo de hidrogênio ativo e um polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo, e partículas de toner são produzidas por meio de reação do composto contendo grupo de hidrogênio ativo com o polímero para produzir um material com base adesiva que as partículas de toner compreendem. <12> 0 toner, de acordo com <11>, sendo que o material de toner compreende uma resina de poliéster não-modifiçada e a relação em massa do polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e a resina de poliéster não-modifiçada {polímero / resina de poliéster não-modifiçada) é de 5/95 a 80/20. <13> Um revelador incluindo um toner, de acordo com qualquer um de <1> a <12>. <14> 0 revelador, de acordo com <13>, sendo que o revelador é qualquer um de um revelador de um só componente e um revelador de dois componentes. <15> Um recipiente de toner incluindo um toner, de acordo com qualquer um de <1> a <12>. <16> Um cartucho de processo incluindo: elemento portador de uma imagem eletrostãtica latente; e uma unidade de revelação configurada para revelar uma imagem eletrostática latente formada no elemento portador de imagem eletrostática latente por meio do uso de um toner, de acordo com qualquer um de <1> a <12>, para formar uma imagem visíve1. <17> Um dispositivo de formação de imagem incluindo: elemento portador de uma imagem eletrostática latente; uma unidade formadora de imagem eletrostática latente configurada para formar uma imagem eletrostática latente no elemento portador de imagem eletrostática latente; uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente por meio do uso de um toner de acordo com qualquer um de <1> a <12> para formar uma imagem visível; uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de registro; e uma unidade de fixação configurada para fixar a imagem visível transferida para o meio de registro. <18> Um método de formação de imagem incluindo: formar uma imagem eletrostática latente no elemento portador de uma imagem eletrostática latente; revelar a imagem eletrostática latente por meio do uso de um toner de acordo com qualquer um de <1> a <12> para formar uma imagem visível; transferir a imagem visível para um meio de registro; e fixar a imagem visível transferida para o meio de registro. 0 toner da presente invenção é um aluminas que apresenta uma forma substancialmente esférica com irregularidades em sua superfície e que compreende um material de toner que compreende uma resina ligante e um corante, sendo que um fator de superfície SF-1 representada pela Equação (1) precedente que representa a esfericidade de partículas de toner é de 105 a 180, um fator de superfície SF-2 representado pela Equação (2) precedente que representa o grau de irregularidades de superfície das partículas de toner é correlacionado com o diâmetro volumétrico médio das partículas de toner, e as partículas de toner apresentam uma camada contendo partículas de óxido inorgânico a 1 pm de suas superfícies. Assim, é possível que um toner possa proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas. O revelador da presente invenção compreende o toner da presente invenção. Assim, formação de imagem eletrofotogrãfica usando este revelador pode proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas, proporcionando formação estável de imagens de alta qualidade com boa reprodutibilidade. 0 recipiente de toner da presente invenção contém em si o toner da presente invenção. Assim, formação de imagem eletrofotográfica usando o toner contido no recipiente de toner pode proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta qualidade com excelentes propriedades (p. ex,, propriedades de carga e transferência). 0 cartucho de processo da presente invenção compreende um elemento portador de uma imagem eletrostática latente e uma unidade de revelação configurada para revelar uma imagem eletrostática latente formada no elemento portador de imagem eletrostática latente por meio do uso do toner da presente invenção para formar uma imagem visível. 0 cartucho de processo pode ser ligado de forma destacável a um dispositivo de formação de imagem, é fácil de manusear, e usa o toner da presente invenção. Assim, ele oferece excelente capacidade de limpeza e excelentes propriedades de toner (p. ex., propriedades de carregamento e transferência), tornando possível proporcionar imagens de alta qualidade. O dispositivo de formação de imagens da presente invenção compreende: elemento portador de uma imagem eletrostática latente; uma unidade formadora de imagem eletrostática latente configurada para formar uma imagem eletrostática latente no elemento portador de imagem eletrostática latente; uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente por meio do uso do toner da presente invenção para formar uma imagem visível; uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de registro; e uma unidade de fixação configurada para fixar a imagem visível transferida para o meio de registro. No dispositivo de formação de imagens a unidade formadora de imagem eletrostãtica latente forma uma imagem eletrostática latente no elemento portador de imagem eletrostática latente, a unidade de transferência transfere uma imagem visível revelada para um meio de registro, e a unidade de fixação fixa a imagem visível transferida para o meio de registro. Assim é possível formar imagens eletrofotográficas de alta qualidade que oferecem excelente removibilidade do toner e excelentes propriedades de toner (p. ex., propriedades de carregamento e transferência). 0 método de formação de imagem da presente invenção compreende as etapas de formar uma imagem eletrostática latente no elemento portador de uma imagem eletrostática latente; revelar a imagem eletrostática latente por meio do uso do toner da presente invenção para formar uma imagem visível; transferir a imagem visível para um meio de registro; e fixar a imagem visível transferida para o meio de registro. Na etapa de formação da imagem eletrostática latente forma-se uma imagem eletrostática latente no elemento portador de uma imagem eletrostática latente. Na etapa de transferência, uma imagem visível revelada é transferida para um meio de registro. Na etapa de fixação a imagem visível transferida é fixada no meio de meio de registro. Assim é possível formar imagens eletrofotográficas de alta qualidade que oferecem excelente removibilidade do toner e excelentes propriedades de toner (p. ex., propriedades de carregamento e transferência). Breve descrição dos desenhos FIG. 1 é um diagrama esquemático de uma partícula de toner para explicar o fator de forma SF-1. FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma partícula de toner para explicar o fator de forma SF-2. FIG. 3 é uma vista esquemática mostrando um exemplo de um dispositivo para medir a porosidade de partículas de toner. FIG. 4 é uma vista esquemática mostrando um exemplo do cartucho de processo da presente invenção. FIG. 5 é uma vista esquemática mostrando um exemplo de realização do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção. FIG. 6 é uma vista esquemática mostrando outro exemplo de realização do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção. FIG. 7 é uma vista esquemãtica mostrando um exemplo de realização do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção (um dispositivo de formação de imagem em tandem). FIG. 8 é uma vista esquemãtica parcialmente ampliada do dispositivo de formação de imagens da FIG. 7. FIG. 9A é uma fotografia de partículas de toner no Exemplo 1 acumuladas no elemento portador de uma imagem eletrostática latente. FIG. 9B é uma fotografia de partículas de toner no Exemplo Comparativo 2 acumuladas no elemento portador de uma imagem eletrostática latente.

Melhor modo de realizar a invenção (Toner) 0 toner da presente invenção apresenta uma forma substancialmente esférica com irregularidades na superfície, compreende um material de toner compreendendo uma resina ligante e um corante, e compreende outro(s) ingrediente(s) adicional/adicionais, conforme necessário. 0 fator de forma SF-l, representando a esfericidade da partícula de toner, do toner é de 105 a 180, e há uma correlação entre o fator de forma SF-2 que representa o grau de irregularidades de superfície das partículas de toner e o diâmetro volumétrico médio das partículas. A forma do toner é substancialmente esférica, incluindo uma forma oval. Isto aumenta a fluibilidade e facilita sua misturação com o veículo. Além disso, diferentemente de partículas de toner irregulares, partículas de toner esféricas são carregadas uniformemente por meio de fricção com suporte e, portanto, apresentam uma distribuição estrita de densidade de carga, levando a reduzido embaçamento de fundo. Partículas de toner esféricas também podem proporcionar uma relação incrementada de transferência porque elas são reveladas e transferidas em estrita concordância com linhas de campo elétricas. FIG. 1 é um diagrama esquemático de uma partícula de toner para explicar o fator de forma SF-1. 0 fator de forma SF-1 representa a esfericidade da forma de toner e é representado pela Equação (1) a seguir. SF-1 é um valor obtido dividindo-se o quadrado do comprimento máximo (MXLNG), através de uma projeção bidimensional de uma partícula de toner, pela área de projeção (ÁREA) e multiplicando-se por 100JI/4 SF-1= [ (MXLNG)2/ÁREA] x (100J1/4) Equação (1) sendo que MXLNG representa o comprimento máximo através de uma projeção bidimensional de uma partícula de toner, e ÂREA representa a área da projeção 0 fator de forma SF-1 é de 105 a 180, de preferência, de 115 a 160 e, mais preferivelmente, de 120 a 150.

Se o fator de forma SF-1 for 100, a forma de toner é uma esfera perfeita; quanto maior o fator de forma SF-1, tanto mais irregular a forma do toner. Se o fator de forma SF-1 for maior do que 180, a removibilidade é aperfeiçoada, porém a distribuição de densidade de carga amplia-se, resultando em maior embaçamento de ■ fundo e reduzida qualidade de imagem porque a forma do toner se desvia amplamente da esfera. Adicionalmente, como a revelação e a transferência da imagem não são realizadas em estrita concordância com linhas de campo magnéticas devido ao arraste de ar durante a transferência, o toner é revelado entre linhas finas resultando em reduzida uniformidade da imagem e baixa qualidade da imagem. Enquanto isso, mesmo quando SF-1 é 105 e, portanto, partículas se encontram próximas de uma forma de esfera perfeita, é possível remover toners em que o diâmetro volumêtrico médio das partículas é correlacionado com o fator de forma SF-2, mesmo com uma abordagem de limpeza de lâmina, e podem proporcionar imagens de alta qualidade devido a sua alta uniformidade de imagem.

Para preparar um toner substancialmente esférico, no caso de um toner produzido por um processo seco de pulverização, ele é tornado esférico por via térmica ou mecânica após pulverização.

No caso de um processo térmico, por exemplo, partículas de toner podem ser tornadas esféricas por meio de pulverização das mesmas em um atomizador juntamente com fluxo de calor. No caso de um processo mecânico, partículas de toner podem ser tornadas esféricas mediante colocação das mesmas em um misturador (p. ex., um moinho de bolas) para pulverização juntamente com meio de baixa gravidade específica, como vidro. Note-se, contudo, que um processo térmico do tipo referido acarreta a agregação de partículas de toner formando partículas grandes e, assim, requer uma etapa de classificação adicional para remoção das mesmas, e que um processo mecânico do tipo referido acarreta geração de pó e, assim, de maneira similar, requer uma etapa de classificação adicional para remoção do pó. Adicionalmente, partículas de toner produzidas em um meio aquoso podem ser controladas de tal forma que suas formas variem de esférica a oval, agitando-se vigorosamente o meio em uma etapa para remover um solvente. O toner apresenta irregularidades em sua superfície. Um toner do tipo referido é menos adesivo a um fotocondutor, em comparação com um toner que apresenta uma superfície lisa, incrementando com isso sua removibi1idade. FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma partícula de toner para explicar o fator de forma SF-2. O grau de irregularidades de superfície de partículas de toner ê representado pelo fator de forma SF-2 representado pela Equação (2) a seguir. SF-2 é um valor obtido dividindo-se o quadrado do perímetro (PERI) de uma projeção bidimensional de uma partícula de toner pela área de projeção (ÁREA) e multiplicando-se por 100/4n. SF-2 = [ (PERI)2/ÁREA) x (100/4n) Equação {2} sendo que PERI representa o perímetro de uma projeção bi-dimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção 0 fator de forma SF-2 é de 100 a 300, de preferência, de 115 a 200 e, mais preferivelmente, de 118 a 150.

Se SF-2 for 100, isto indica que não estão presentes irregularidades sobre a superfície do toner; quanto maior o SF-2, tanto mais conspicuas as irregularidades.

Se SF-2 for maior do que 300, a removibilidade é aperfeiçoada, porém o grau de irregularidades de superfície do toner torna-se maior e a distribuição de densidade de carga torna-se mais ampla, resultando em qualidade degradada da imagem devido a maior embaçamento de fundo. Se SF-2 for 110 e, portanto, a superfície do toner for lisa, toners em que o diâmetro volumétrico médio das partículas está correlacionado com o fator de forma SF-2 podem ser removidos, mesmo com uma abordagem de limpeza de lâmina, e podem proporcionar imagens de alta qualidade devido a suas estreitas distribuições de densidade de carga.

Os fatores de forma SF-1 e SF-2 podem ser determinados, por exemplo, por meio do uso de um microscópio de varredura de elétrons (S-800, fabricado pela Hitachi Ltd.) para obter imagens de partículas de toner e analisá-las com um analisador de imagem {LUSEX3, fabricado pela NIRECO Corp.) usando as Equações (1) e (2) precedentes.

No toner precedente o fator de forma SF-2 é correlacionado com o diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv). Como ambos, uniformidade da imagem eletrofotográfica e removibilidade, são influenciados pela forma do toner e pelo diâmetro das partículas do toner, é possível controlar a uniformidade da imagem correlacionando-se o diâmetro volumétrico médio das partículas com o fator de forma SF-2.

Como usado aqui "correlacionar" significa que o fator de forma SF-2 varia dependendo do diâmetro volumétrico médio das partículas, significando uma das seguintes relações: (1) SF-2 aumenta com o incremento do diâmetro volumétrico médio das partículas, e (2) SF-2 diminui com a redução do diâmetro volumétrico médio das partículas. Considerando controlar a uniformidade da imagem e removibilidade, é preferível que o diâmetro volumétrico médio das partículas seja correlacionado com o fator de forma SF-2 de tal forma que SF-2 aumente com o incremento do diâmetro volumétrico médio das partículas.

Um exemplo do método de correlacionar o diâmetro volumétrico médio das partículas com o fator de superfície SF-2 para um toner que apresenta uma forma substancialmente esférica com irregularidades na superfície inclui um método de alterar a taxa de fornecimento de um extrator de solvente usado em uma etapa para ocasionar a contração da superfície do toner mediante ajuste da temperatura e/ou pressão, em um caso em que o toner é produzido por meio de suspensão de suspensão - um dos processos úmidos. Por exemplo, se o diâmetro volumétrico médio das partículas será correlacionado com o fator de forma SF-2 em maior extensão, temperatura e análogos podem ser ajustados para incrementar a taxa de fornecimento do extrator de solvente.

Se o diâmetro volumétrico médio das partículas é ou não correlacionado com o fator de forma SF-2 pode ser determinado, por exemplo, por meio do uso de um microscópio de varredura de elétrons (S-800, fabricado pela Hitachi Ltd.) para se obter imagens de partículas de toner e analisando-se as mesmas com um analisador de imagem (LUSEX3, fabricado pela NIRECO Corp.). O diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv) do toner é, de preferência, de 3 pm a 10 pm, mais preferivelmente de 3 pm a 7 pm e, da forma mais preferível, de 3 pm a 6,5 pm. O uso de toner com um diâmetro voluraétrico médio das partículas de 10 pm ou menor pode aperfeiçoar a reprodutibilidade de linhas finas. No entanto, ê preferível que o diâmetro volumétrico médio das partículas seja de pelo menos 3 μτη porque um diâmetro volumétrico médio das partículas pequeno demais reduz a propriedade reveladora e a removibi1idade. Além disso, se o diâmetro volumétrico médio das partículas for inferior a 3 pm, o número de partículas finas de toner, de pequeno diâmetro, que, com menor probabilidade, serão reveladas, aumenta na superfície do suporte ou em um rolo revelador, e, assim, o atrito e contato entre partículas de toner diferentes destas partículas finas e o rolo revelador ou suporte pode ser tão insuficiente que o número de partículas de toner inversamente carregadas aumenta, causando anormalidades, como embaçamento de fundo, tornando difícil proporcionar imagens de alta qualidade. A distribuição de tamanhos de partículas do toner representada em termos de uma relação do diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv) com o diâmetro numérico médio das partículas (Dn), (Dv/Dn), é, de preferência, de 1,00 a 1,3 5 e, mais preferivelmente, de 1,00 a 1,15. É possível proporcionar uma distribuição uniforme de densidade de carga do toner por meio de estreitamento da distribuição de tamanhos de partículas. Se (Dv/Dn) for maior que 1,35, a distribuição de densidade de carga do toner torna-se ampla demais, e o número de partículas de toner inversamente carregadas aumenta. Por estas razões, é difícil proporcionar imagens de alta qualidade. O diâmetro volumétrico médio das partículas e a relação (Dv/Dn) do diâmetro volumétrico médio das partículas com o diâmetro numérico médio das partículas pode ser determinado calculando-se a média dos diâmetros das partículas de 50.000 partículas de toner usando um Coulter Counter Multisizer (Beckmann Coulter Inc) com um diâmetro da abertura de 50 μτη correspondendo aos tamanhos de partículas de toner a serem medidas.

Adicionalmente, a diferença entre o SF-2 de partículas de toner cujo diâmetro das partículas é menor do que o diâmetro das partículas de toner mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas {referidas a seguir como "SF-2 de pequeno diâmetro") e o SF-2 de partículas de toner cujo diâmetro das partículas é igual ou maior do que o diâmetro das partículas de toner mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas (referido a seguir como "SF-2 de grande diâmetro"), isto é, "SF-2 de grande diâmetro" menos "SF-2 de pequeno diâmetro" é, de preferência, de 8 ou maior, mais preferivelmente de 12 ou maior e, da forma mais preferível, de 20 ou maior; o limite superior é, de preferência, inferior a 50. O fato de esta diferença ser inferior a 8 significa que partículas de toner cujo diâmetro das partículas é menor do que o diâmetro das partículas mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas, e partículas de toner cujo diâmetro das partículas é igual ou maior do que o diâmetro das partículas mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas, apresentam formas similares. Assim, pode ser difícil obter efeitos proporcionados pela criação de um gradiente de fator de superfície. Se a diferença for maior do que 50, a distribuição de densidade de carga torna-se mais larga causando problemas como reduzida uniformidade da imagem, reduzida propriedade de transferência, e geração de rejeições em imagens resultantes. Adicionalmente, embora partículas de toner de pequeno diâmetro sem irregularidades em suas superfícies provavelmente venham a deslizar por uma lâmina de limpeza, partículas de toner de grande diâmetro com muitas irregularidades, que podem proporcionar a mais excelente removibilidade, acumulam-se na borda da lâmina de limpeza formando um "represamento" que, por sua vez, pode remover partículas de toner de pequeno diâmetro.

Observe-se que para "o diâmetro de partículas mais abundantes na distribuição de tamanhos de partículas", usa-se o pico superior na distribuição em base numérica de tamanhos de partículas. A propriedade de transferência de toner está associada com o estado de partículas agregada de toner reveladas em um fotocondutor. Uma camada regular plana de toner pode proporcionar uma imagem excelente sem rejeições porque ambos, uma pressão de transferência e um campo elétrico de transferência, são aplicados uniformemente na camada de toner. Uma camada de toner irregular causa rejeições e/ou inomogeneidades quando da transferência da imagem. 0 quão regularmente a camada de toner será revelada, é afetado pela uniformidade da distribuição de densidade de carga do toner e/ou pela uniformidade da fluibilidade do toner. Para se obter referida uniformidade, é preferível que as partículas de toner sejam esféricas e apresentam superfícies lisas. Toners de pequeno diâmetro, em particular, apresentam esta tendência, e partículas de toner com superfícies mais lisas são agrupadas uniformemente em um fotocondutor com uma superfície regular, proporcionando imagens excelentemente transferidas.

Enquanto isso, uma vez que uma camada de toner densamente agrupada é exposta a condições incomuns - um ligeiro aumento da pressão de transferência, como no caso de uma folha de transferência com grandes irregularidades (p. ex., folha áspera) e/ou descarga de microespaços quando da transferência - resulta em redução disseminada da eficiência de transferência, em comparação com toners irregulares. Além disso, ligeira inomogeneidade de transferência tende a se tornar mais manifesta devido excelente relação de transferência média.

Agora, assume-se que partículas de toner são divididas em duas categorias: componentes de diâmetro grande, e componentes de pequeno diâmetro. Criando-se um gradiente de fator de superfície entre os mesmos, toma-se as superfícies dos componentes de pequeno diâmetro lisas, sendo que os componentes de pequeno diâmetro exercem um efeito profundo de melhorar a qualidade da imagem, como reprodutibilidade de linha-de-face e grânulosidade, e proporcionando grandes irregularidades nos componentes de diâmetro grande, é possível prevenir a criação de uma camada de toner agrupada de maneira excessivamente densa, ao mesmo tempo que se aumenta a proporção de partículas de toner com irregularidades na camada de toner. Portanto, é possível proporcionar excelente relação de transferência de toner e uma camada de toner estável. 0 toner compreende uma camada contendo partículas de óxido inorgânico a 1 μτη de sua superfície. A camada contendo partículas de óxido inorgânico ocupa, de preferência, 60% ou mais do perímetro das partículas de toner quando observadas pela extremidade, e, mais preferivelmente 75% ou mais. Da forma mais preferível, ela cobre toda a superfície da partícula de toner; no entanto, pode aparecer esporadicamente ou pode formar camadas múltiplas empilhadas uma sobre a outra. É possível manter uma forma de toner controlada proporcionando-se uma camada do tipo referido contendo partículas de óxido inorgânico. Se uma camada contendo partículas de óxido inorgânico não for proporcionada na faixa de 1 um da superfície do toner, não será possível manter a forma controlada do toner. Em particular, quando o toner é usado ao longo do tempo, como um revelador misturado e agitado com suporte, a forma do toner sofre alterações devido a esforço mecânico, resultando em reduzida uniformidade da imagem e removibilidade em alguns casos.

Se uma camada contendo partículas de óxido inorgânico é ou não formada dentro da faixa de 1 μτη da superfície do toner pode ser determinado observando-se a seção transversal da partícula de toner usando um microscópio de transmissão de elétrons (TEM, transmission electron microscope).

Exemplos de partículas de óxido inorgânico incluem óxidos de metais (p. ex., silício, alumínio, titânio, zircônio, cério, ferro, e magnésio), sílica, alumina, e titânia. Entre estes, sílica, alumina, e titânia são preferíveis, e sílica é o mais preferível.

Um exemplo de um método de proporcionar uma camada contendo partículas de óxido inorgânico dentro da faixa de 1 μτη da superfície do toner é como a seguir. Por exemplo, quando um toner é produzido por meio de um processo similar à suspensão de dissolução - um dos processos úmidos -partículas de óxido inorgânico são adicionadas previamente a um solvente orgânico e antes de se dissolver ou dispersar um material de toner no solvente orgânico.

De preferência, as partículas de óxido inorgânico são adicionadas ao toner numa quantidade de 0,1% em massa a 2% em massa. Caso se use menos de 0,1% em massa, o efeito de inibir a floculação de partículas de toner pode ser prejudicado. Usando mais de 2% em massa, podem ocorrer vários problemas, como respingos de toner entre linhas finas, contaminação no interior de um dispositivo de formação de imagem, e desgaste e degradação em um fotocondutor.

Também é preferível modificar a superfície do toner usando-se um agente hidrofobizador. Exemplos do agente hidrofobizador incluem dimetildiclorossilano, trimetilclorossilano, metiltriclorossilano, alildimetildiclorossilano, alilfenildiclorossilano, benzildimetilclorossilano, bromometildimetilclorossilano, α-cloroetiltriclorossilano, p-cloroetiltriclorossilano, clorometildimetilclorossilano, clorometiltriclorossilano, hexafenildisilazano, e hexatolildisilazano. A proporção de partículas de toner apresentando um diâmetro equivalente a círculo (o diâmetro de um círculo apresentando a mesma área que a projeção da partícula de toner) de 2 ym é, de preferência, 20% ou menos numa base numérica e, mais preferivelmente, 10% ou menos. Desta forma é possível prevenir a redução da qualidade da imagem ao longo do tempo devido a estas finas partículas de toner.

Em partículas finas de toner com um diâmetro equivalente de círculo de 2 ym ou menos, a densidade de carga por unidade de massa (y.C/g) é grande devido a sua grande área superficial por unidade de massa, e, portanto, elas apresentarão menor probabilidade de serem reveladas e transferidas. Em particular, após um período prolongado, referidas partículas de toner permanecem no dispositivo de revelação para se reduzir o diâmetro volumétrico médio das partículas de toner, e elas aderem firmemente à superfície de elementos de carregamento, como um suporte magnético. Desta maneira, elas inibem de forma compreensível a eletrificação por atrito de partículas de toner de grande diâmetro (p. ex., partículas de toner recentemente adicionadas), e partículas de toner que são insuficientemente carregadas ampliam a distribuição de densidade de carga e formam imagens afetadas com embaçamento de fundo, reduzindo com isso a qualidade da imagem ao longo do tempo. A proporção (% numérico) de partículas de toner com um dado diâmetro equivalente de círculo pode ser determinada usando-se um analisador de imagem de partículas de fluxo (FPIA-2100, fabricado pela Sysmex Corp.). Mais especificamente, prepara-se solução aquosa de Na Cl a 1 % usando cloreto de sódio primário, e isto é filtrado através de um filtro com tamanhos de poros de 0,45 pm. A 50-100 mL desta solução adiciona-se 0,1-5 mL de um tensoativo (de preferência, sulfonato de alquilbenzeno) como um agente de dispersão, seguido da adição de 1-10 mG de amostra. Em seguida, a mistura é sonificada durante 1 minuto usando-se um ultrassonificador para preparar uma dispersão com uma concentração final de partículas de 5.000-15.000/pL para medição. A medição é realizada com base em um diâmetro equivalente do um círculo - o diâmetro de um círculo apresentando a mesma área que a imagem em 2D de uma partícula de toner obtida com uma câmara de CCD. Considerando a resolução da câmera de CCD, coletou-se dados de medição de partículas com um diâmetro equivalente do círculo de 0,6 pm ou mais. A porosidade de partículas de toner é, de preferência, de 60% ou menos sob pressão de 10 kg/cm3 e, mais preferivelmente, de 55% ou menos. O limite inferior é, de preferência, de 45%. Procedendo desta forma, é possível revelar uma camada de toner regular com um volume mínimo em um fotocondutor, produzindo uma imagem com reduzida espessura da camada de imagem e maior uniformidade da imagem. Assim é possível proporcionar imagens de alta qualidade. A porosidade de partículas de toner pode ser medida usando-se, por exemplo, um dispositivo de medição de porosidade mostrado na FIG. 3. 0 dispositivo de medição de porosidade inclui um torquímetro X, um rotor cônico 2, uma célula de carregamento 3, um peso 4, um êmbolo 5, um recipiente de amostra 6, um agitador 7, e um estágio de elevação 8.

A porosidade pode ser medida da maneira descrita a seguir. 0 recipiente de amostra 6 é carregado primeiro com uma dada quantidade de toner, e ligado ao dispositivo de medição. O torquímetro 1 é operado de forma a girar o rotor cônico 2, e o rotor cônico giratório 2 é colocado em pó de toner. Antes das medições efetivas, pó de toner é colocado sob pressão de 10 kg/cm2 para compressão. O volume e peso do pó de toner comprimido são medidos para calcular sua porosidade considerando sua gravidade específica. Nesta medição, quanto menor a porosidade a uma dada pressão, tanto mais provavelmente aquelas partículas de toner serão agrupadas, e partículas agrupadas apresentam uma estrutura regular, como uma estrutura de agrupamento mais estreito. O mesmo se aplica a um toner revelado. 0 processo de produção e o material constituinte do toner da presente invenção não são particularmente limitados desde que as exigências precedentes sejam atendidas, e podem ser selecionados daqueles conhecidos na arte; por exemplo, toners de pequeno diâmetro que são substancialmente esféricos e apresentam irregularidades em suas superfícies são preferíveis. Exemplos do processo de produção de toner incluem o método de pulverização e classificação, e polimerização em suspensão, polimerização em emulsão e suspensão de polímero para formar partículas de base de toner por meio de emulsificação, suspendendo-se ou floculando-se uma fase óleo em um meio aquoso. O método de pulverização é um para produzir partículas de base de toner por meio de fusão e amassamento do material de toner. Observe-se que neste método de pulverização é possível aplicar impactos mecânicos nas partículas de base de toner resultantes para controlar suas formas para que a circularidade média se situe numa faixa de 0,97 a 1,00. Neste caso, referidos impactos mecânicos são aplicados nas partículas de base de toner usando, por exemplo, um hibridizador ou uma máquina de mecanofusão.

No método de método de polimerização em suspensão, dispersa-se um corante, um agente de liberação, etc., numa mistura de um iniciador de polimerização solúvel em óleo e monômeros polimerizáveis, e a mistura de monômero resultante ê emulsificada e dispersada por meio de emulsif icação, a ser descrita mais adiante, em um meio aquoso contendo um tensoativo, um agente sólido de dispersão, etc. Após uma reação de polimerização para produzir partículas de toner, é possível realizar um processo úmido para fixar partículas inorgânicas em suas superfícies. Neste ponto, de preferência, liga-se partículas inorgânicas após a remoção do excesso de tensoativo ou análogos por meio de lavagem.

Usando-se parte dos monômeros polimerizáveis a seguir, é possível introduzir grupos funcionais nas superfícies das partículas de resina. Exemplos de referidos monômeros polimerizáveis incluem ácidos, como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido a-cianoacrílico, ácido α-cianometacrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido maléico, e anidrido de ácido maléico; acrilamida, metacrilamida, diacetonacrilamida e derivados de metilol dos mesmos, acrilatos e metacrilatos portando grupos amino, como vinilpiridina, vinilpirrolidona, vinilimidazol, etilenoimina, e metacrilato de dimetilaminoetila.

Alternativamente, é possível introduzir grupos funcionais por meio do uso de um agente de dispersão apresentando um grupo ácido e/ou grupo básico que adsorve na superfície da partícula de resina.

No método de polimerização em emulsão, um iniciador de polimerização solúvel em água e monômeros polimerizãveis são emulsifiçados em água usando-se um tensoativo, seguido de produção de látex por meio de polimerização em emulsão geral. Separadamente, dispersa-se um corante, um agente de liberação, etc. em um meio aquoso para preparar uma dispersão que, então, é misturada com o látex. As partículas de látex são então coaguladas ao tamanho da partícula de toner, aquecidas, e fundidas umas às outras para produzir partículas de toner. Subsequentemente, é possível realizar um processo úmido descrito mais adiante para a ligação de partículas inorgânicas. É possível introduzir grupos funcionais na superfície da partícula de resina superfície da partícula de resina por meio do uso de monômeros similares àqueles que podem ser usados para a polimerização em suspensão do látex.

Na presente invenção, um toner produzido por meio de emulsificação ou dispersão de uma solução de material de toner ou de uma dispersão de material de toner em um meio aquoso é preferível, porque a faixa de escolha de resinas disponíveis é ampla, assegurando-se propriedade de fixação a baixa temperatura, é possível produzir facilmente partículas de toner, e é fácil controlar o diâmetro das partículas, a distribuição de tamanhos de partículas, e a forma. A solução de material de toner é preparada dissolvendo-se o material de toner em um solvente, e a dispersão de material de toner é preparada por meio de dispersão do material de toner em um solvente. 0 material de toner compreende um material com base adesiva obtido reagindo-se entre si um composto contendo grupo de hidrogênio ativo, um polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo, uma resina ligante, um agente de liberação, e um corante. 0 material de toner compreende ingrediente(s) adicional/adicionais, como partículas de resina e/ou um agente controlador de carga numa base conforme necessário.

Material de base adesiva 0 material com base adesiva apresenta adesão a um meio de registro, como papel, compreende um polímero adesivo produzido por meio de reação do composto contendo grupo de hidrogênio ativo com o polímero capaz de reagir com o mesmo no meio aquoso, e pode compreender adicionalmente uma resina ligante selecionada vantajosamente dentre aquelas conhecidas na arte. 0 peso molecular ponderai médio do material com base adesiva não e particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente dependendo do uso desejado. Por exemplo, o peso molecular ponderai médio é, de preferência, de 1.000 ou mais, mais preferivelmente de 2.000 a 10.000. 000 e, da forma mais preferível, de 3.000 a 1.000. 000.

Se o peso molecular ponderai médio for inferior a 1.000, a propriedade anti-offset a quente pode ser reduzida. O módulo de armazenamento do material com base adesiva não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada. Por exemplo, a temperatura em que o módulo de armazenamento se iguala a 10.000 dyne/cm2 a uma freqüência de medição de 20 Hz (isto é, TG') é geralmente de 100°C ou mais e, mais preferivelmente, de 110°C a 200°C. Se a TG' for inferior a 100°C, propriedade anti-offset a quente pode ser reduzida. A viscosidade do material com base adesiva não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente, dependendo da finalidade desejada. Por exemplo, a temperatura em que a viscosidade se iguala a 1.000 poise a uma freqüência de medição de 20 Hz (isto ê, Τη) é geralmente de 180°C ou menos e, mais preferivelmente, de 90°C a 160°C. Se Τη for maior que 180°C, propriedade de fixação a baixa temperatura pode ser reduzida.

Visando assegurar excelente propriedade anti-offset a quente e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura, a TG' é, de preferência, maior que Τη, isto é. a diferença entre TG' e Τη {ou TG' menos Τη) é, de preferência, de 0°C ou maior, mais preferivelmente de 10°C ou maior e, da forma mais preferível, de 20°C ou maior. Observe-se que quanto maior a diferença, tanto mais preferível.

Adicionalmente, visando assegurar excelente propriedade anti-offset a quente e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura, (TG' menos Τη) situa-se, de preferência, numa faixa de 0°C a 100°C, mais preferivelmente de 10°C a 90®C e, da forma mais preferível, de 20°C a 80°C. O material com base adesiva não é particularmente limitado e pode ser determinado vantajosamente, dependendo do uso desejado; exemplos preferidos incluem resinas de poliéster.

As resinas de poliéster não são particularmente limitadas e podem ser determinadas vantajosamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos preferidos incluem resinas de poliéster modificadas com uréia.

Os poliésteres modificados com uréia são obtidos por meio de reação, no meio aquoso, (B) aminas como os compostos contendo hidrogênio ativo com (A) pré-polímeros de poliéster contendo grupo isocianato como polímeros capazes de reagir com os compostos contendo hidrogênio ativo.

Adicionalmente, os poliésteres modificados com uréia podem incluir uma ligação uretana adicionalmente a uma ligação uréia. A relação molar da ligação uréia com a ligação uretana (ligação uréia/ligação uretana) não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente; no entanto, situa-se, de preferência, numa faixa de 100/0 a 10/90, mais preferivelmente de 80/20 a 20/80 e, da forma mais preferível, de 60/40 a 30/70. Quando a relação molar da ligação uréia for inferior a 10, ela pode resultar em reduzida propriedade de offset a quente.

Exemplos específicos preferidos dos poliésteres modificados com uréia são os compostos de (1)- (10) a seguir: (1) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com isoforona diamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de adição de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftálico; (2) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com isoforona diamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftãlico com diisocianato de isoforona, e (i i) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftãlico; (3) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com isoforona diamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico; (4) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado cora uréia modificado com isoforona diamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico; (5) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com hexametilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico; (6) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com hexametilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico; (7) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com etilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de isoforona, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico; (8) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com hexametilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido tereftálico com diisocianato de difenilmetano, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftálico; (9) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com hexametilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico/anidrido dodecenilssuccínico com diisocianato de difenilmetano, e (ii) um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A/2 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A e ácido tereftálico; e (10) Uma mistura de (i) um pré-polímero de poliéster modificado com uréia modificado com hexametilenodiamina, o pré-polímero obtido por meio de reação de um produto de policondensação de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftálico com diisocianato de tolueno, e (ii) um produto de policondensação de b2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A e ácido isoftãlico.

Composto contendo grupos de hidrogênio ativo 0 composto contendo grupos de hidrogênio ativo serve como um agente de extensão ou agente reticulador quando um polímero capaz de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo é submetido a uma reação de extensão ou reação de reticulação no meio aquoso. 0 composto contendo grupo de hidrogênio ativo não é particularmente limitado e pode ser apropriadamente determinado, de acordo com a finalidade desejada desde que apresente um grupo hidrogênio ativo. Por exemplo, quando o polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo é um pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) , aminas (B) são usadas, de preferência, porque polímeros com alto peso molecular pode ser produzido por meio de reação com o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) p. ex., por meio de reação de extensão ou reação de reticulação. O grupo hidrogênio ativo não é particularmente limitado e pode ser determinado, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem grupos hidroxila (grupo hidroxila alcoólico ou grupo hidroxila fenólico), grupos amino, grupos carboxila, e grupos mercapto. Estes grupos podem ser usados singelamente ou em combinação. Entre estes, um grupo hidroxila alcoólico é particularmente preferível.

As aminas (B) não são particularmente limitadas e podem ser determinadas apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem diaminas (Bl) , poliaminas contendo três ou mais grupos amina (B2), aminoalcoóis (B3), aminomercaptanos (B4), aminoácidos (B5), e compostos (B6) obtidos por meio de bloqueio dos grupos amino de (Bl) a <B5) .

Estas aminas podem ser usadas singelamente ou em combinação. Entre estas, diaminas (Bl), e misturas de diaminas (Bl) e uma pequena quantidade de poliaminas (B2) são mais preferíveis.

Exemplos das diaminas (Bl) incluem diaminas aromáticas, diaminas alicíclicas, e diaminas alifãticas. Exemplos das diaminas aromáticas incluem fenilenodiamina, dietiltoluenodiamina, e 4, 4'-diaminodifenilmetano. Exemplos das diaminas alicíclicas incluem 4,4'-diamino-3,3’-dimetil dicicloexilmetano, diaminacicloexano, e isoforonadiamina. Exemplos das diaminas alifáticas incluem etilenodiamina, tetrametilenodiamina, e hexametilenodiamina.

Exemplos das poliaminas contendo três ou mais grupos amina (B2) incluem dietilenotriamina, e trietilenotetramina.

Exemplos dos aminoalcoóis (B3) incluem etanolamina, e hidroxietilanilina.

Exemplos dos amino mercaptanos (B4) incluem aminoetilmercaptano, e aminopropilmercaptano.

Exemplos dos aminoácidos (B5) incluem ácido aminopropiônico, ácido aminocapróico.

Exemplos dos compostos (B6) obtidos por meio de bloqueio dos grupos amino de {Bl) a (B5) incluem compostos cetimina obtidos das aminas de (Bl) a (B5) precedentes e cetonas (p. ex., acetona, metil etil cetona, e metil isobutil cetona), e compostos de oxarolidona.

Para terminar uma reação de alongamento, reação de reticulação, etc., entre o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e o polímero capaz de reagir com o mesmo, é possível usar um terminador de reação. O uso de um referido terminador de reação é preferível porque o peso molecular do material com base adesiva pode ser controlada dentro de uma faixa desejada. Exemplos do terminador de reação incluem monoaminas, como dietilamina, dibutilamina, butilamina e laurilamina, e compostos obtidos por meio de bloqueio destas monoaminas, como compostos cetimina.

Para a relação de mistura da amina (B) com o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) , a relação equivalente do grupo isocianato [NCO] no pré- polímero contendo grupo isocianato (A) para o grupo amino [NHx] na amina (B) é, de preferência, de 1/3 a 3/1, mais preferivelmente de 1/2 a 2/1 e, da forma mais preferível, de 1/1,5 a 1,5/1.

Se a relação equivalente ( [NCO]/[NHx]) for inferior a 1/3, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura. Se a relação equivalente for maior do que 3/1, o peso molecular da resina de poliéster modificada com uréia pode diminuir resultando em fraca propriedade anti-offset a quente.

Polímeros capazes de reagir com composto contendo grupos de hidrogênio ativo Os polímeros capazes de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo (referido a seguir como "pré-polímeros" em alguns casos) não são particularmente limitados e podem ser selecionados apropriadamente de resinas conhecidas na arte, desde que apresentem, pelo menos, um sítio capaz de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo. Exemplos de resinas do tipo referido incluem resinas de poliol, resinas poliacrílicas, resinas de poliéster, resinas epôxi, e derivados das mesmas.

Estas podem ser usadas individualmente ou era combinação. Entre estas, resinas de poliéster são particularmente preferíveis à luz de sua alta fluibilidade e transparência quando fundidas.

Nos pré-polímeros, o sítio capaz de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente a partir de substituintes conhecidos,-exemplos incluem grupo isocianato, grupo epóxi, grupo carboxílico, e grupo cloreto de ácido.

Estes substituintes podem ser incluídos singelamente ou em combinação. Entre estes, um grupo isocianato é particularmente preferível.

Entre os pré-polímeros, resinas de poliéster contendo grupos que podem produzir uma ligação uréia, ou RMPE, são preferíveis porque o peso molecular do componente com alto peso molecular pode ser facilmente controlado, podendo-se assegurar excelente propriedade de fixação isenta-de-óleo a baixa temperatura para toners secos, e, em particular, pode-se assegurar excelente propriedade de liberação e excelente propriedade de fixação, mesmo quando se usa um dispositivo fixador isento-de-óleo.

Exemplos dos grupos que podem produzir uma ligação uréia incluem um grupo isocianato.

Quando o grupo que pode formar' uma ligação uréia na resina de poliéster RMPE é um grupo isocianato, um exemplo vantajoso da resina de poliéster (RMPE) é o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A). 0 pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem produtos de policondensação resultaram de polióis (PO) e ácidos policarboxílicos (PC), e aqueles obtidos por meio de reação do composto contendo grupos de hidrogênio ativo com poliisocianatos (PIC).

Os polióis (PO) não são particularmente limitados e podem ser determinados apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem dióis (DIO), polióis contendo três ou mais grupos hidroxila (TO), e misturas de dióis (DIO) e uma pequena quantidade de (TO). Estes polióis (PO) podem ser usados singelamente ou em combinação. Por exemplo, é preferível usar os dióis (DIO) sozinhos, ou usar misturas de dióis (DIO) e uma pequena quantidade de (TO).

Exemplos dos dióis (DIO) incluem alquileno glicóis, alquileno éter glicóis, dióis alicíclicos, produtos de adição química de óxido de alquileno de dióis alicíclicos, bisfenóis, e produtos de adição química . de óxido de alquileno de bisfenóis.

Os alquileno glicóis apresentam, de preferência, de 2 a 12 átomos de carbono, e exemplos dos mesmos incluem etileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,3-propileno glicol, 1,4-butandiol, e 1,6-hexanodiol. Exemplos dos alquileno éter glicóis incluem dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, polietileno glicol, polipropileno glicol, e politetrametileno éter glicol. Exemplos dos dióis alicíclicos incluem 1,4-cicloexano dimetanol, e bisferol A hidrogenado. Exemplos dos produtos de adição química de óxido de alquileno dos dióis alicíclicos incluem aqueles obtidos por meio de adição de óxidos de alquileno, como óxido de etileno, óxido de propileno, ou óxido de butileno aos dióis alicíclicos. Exemplos dos bisfenóis incluem bisfenol A, bisfenol F, e bisfenol S. Exemplos dos produtos de adição química de óxido de alquileno dos bisfenóis incluem aqueles obtidos por meio de adição de óxidos de alquileno, como óxido de etileno, óxido de propileno, ou óxido de butileno aos bisfenóis.

Entre estes, alquileno glicóis com de 2 a 12 átomos de carbono, e produtos de adição química de óxido de alquileno de bisfenóis são preferíveis. Produtos de adição química de óxido de alquileno de bisfenóis, e misturas dos produtos de adição química de óxido de alquileno de bisfenóis e alquileno glicóis com de 2 a 12 átomos de carbono são mais preferíveis.

Para os polialcoóis contendo três ou mais grupos hidroxila (TO), aqueles contendo de três a oito grupos hidroxila ou aqueles contendo oito ou mais grupos hidroxila são preferíveis; exemplos incluem alcoóis polialifáticos contendo três ou mais grupos hidroxila, polifenõis contendo três ou mais grupos hidroxila, e produtos de adição química de oxido de alquileno dos polifenóis.

Exemplos dos alcoóis polialifáticos contendo três ou mais grupos hidroxila incluem glicerina, trimetilol propano, trimetilol propano, pentaeritritol, e sorbitol. Exemplos dos polifenõis contendo três ou mais grupos hidroxila incluem trisfenol PA, fenol novolac, e cresol novolac. Exemplos dos produtos de adição química de oxido de alquileno dos polifenõis contendo três ou mais grupos hidroxila incluem aqueles obtidos por meio de adição de óxidos de alquileno, como óxido de etileno, óxido de propileno, ou óxido de butileno aos polifenõis contendo três ou mais grupos hidroxila.

Na mistura do diol (DIO) e do poliol contendo três ou mais grupos hidroxila (TO), a relação em massa (DIO:TO) de diol (DIO) para poliol (TO) é, de preferência, de 100:0,01-10 e, mais preferivelmente, 100:0,01-1.

Os ácidos policarboxílicos (PC) não são particularmente limitados e podem ser determinados apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem ácidos dicarboxílicos (DIC), ácidos policarboxílicos contendo três ou mais grupos carboxila (TC) , e misturas dos ácidos dicarboxílicos (DIC) e dos ácidos policarboxílicos (TC).

Estes ácidos policarboxílicos podem ser usados singelamente ou em combinação. É preferível usar ácidos dicarboxílicos (DIC) sozinhos, ou usar misturas de ácidos dicarboxílicos (DIC) e uma pequena quantidade dos ácidos policarboxílicos (TC).

Exemplos dos ácidos dicarboxílicos incluem ácidos alquileno dicarboxílicos, ácidos alquileno dicarboxílicos, e ácidos dicarboxílicos aromáticos.

Exemplos dos ácidos alquileno dicarboxílicos incluem ácido succínico, ácido adípico, e ácido sebãcico. Para os ácidos alquileno dicarboxílicos, aqueles apresentando de 4 a 20 átomos de carbono são preferíveis, e exemplos dos mesmos incluem ácido maléico, e ácido fumárico. Para os ácidos dicarboxílicos aromáticos, aqueles apresentando de Θ a 20 átomos de carbono são preferíveis, e exemplos dos mesmos incluem ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, e ácido naftaleno dicarboxílico.

Entre estes, ácidos alquileno dicarboxílicos apresentando de 4 a 20 átomos de carbono e ácidos dicarboxílicos aromáticos apresentando de 8 a 20 átomos de carbono são preferíveis.

Para os ácidos policarboxílicos contendo três ou mais grupos carboxila (TO), aqueles contendo de três a oito grupos carboxila e aqueles contendo oito ou mais grupos carboxila são preferíveis, e exemplos dos mesmos incluem ácidos policarboxílicos aromáticos.

Para os ácidos policarboxílicos aromáticos, aqueles apresentando de 9 a 20 átomos de carbono são preferíveis, e exemplos dos mesmos incluem ácido trimelítico e ácido piromelítico.

Para os ácidos policarboxílicos (PC), é possível usar anidridos de ácido obtidos dos ácidos dicarboxílicos (DIC), os ácidos policarboxílicos contendo três ou mais grupos carboxila (TC) e misturas dos ácidos dicarboxílicos (DIC) e dos ácidos policarboxílicos (TC), ou ésteres de alquila inferior. Exemplos dos ésteres de alquila inferior incluem metilésteres, etilésteres, e isopropilésteres.

Na mistura do ácido dicarboxílico (DIC) e do ácido policarboxílico contendo três ou mais grupos carboxila (TC) , a relação em massa (DIC:TC) de ácido dicarboxílico (DIC) para ácido policarboxílico (TC) não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada. Por exemplo, a relação em massa (DIC:TC) na mistura é, de preferência, de 100:0,01-10 e, mais preferivelmente, de 100:0,01-1. A relação de mistura dos polióis (PO) para os ácidos policarboxílicos (PC) em sua reação de policondensação não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada, por exemplo, a relação equivalente [OH]/[COOH] de grupo hidroxila [OH] no poliol (PO) para o grupo carboxila [COOH] no ácido policarboxílico (PC) é, de preferência, de 2/1 a 1/1, mais preferivelmente de 1,5/1 a 1/1 e, da forma mais preferível, de 1,3/1 a 1,02/1. O teor do poliol (PO) no pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada. Por exemplo, o conteúdo é, de preferência, de 0,5 % em massa a 40 % em massa, mais preferivelmente de 1 % em massa a 30 % em massa e, da forma mais preferível, de 2 % em massa a 20 % em massa.

Se o teor do poliol (PO) no pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) for inferior a 0,5 % em massa, isto pode resultar em fraca propriedade anti-offset a quente e o toner resultante pode não apresentar excelente estabilidade térmica e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura. Se o teor for maior do que 40 % em massa, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura.

Os poliisocianatos (PIC) não são particularmente limitados e podem ser determinados apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem poliisocianatos alifáticos, poliisocianatos alicíclicos, diisocianatos aromáticos, diisocianatos alifáticos aromáticos, isocianuratos, derivados de fenol dos mesmos e poliisocianatos bloqueados com oximas ou caprolactamas.

Exemplos dos poliisocianatos alifãticos incluem tetrametileno diisocianato, hexametileno diisocianato, e 2, 6-diisocianato metil caproato, octametileno diisocianato, decametileno diisocianato, dodecametileno diisocianato, tetradecametileno diisocianato, trimetilhexano diisocianato, e tetrametilhexano diisocianato , e tetrametilhexano diisocianato. Exemplos de poliisocianatos alicíclicos incluem diisocianato de isofurona, e cicloexilmetano diisocianato.Exemplos de diisocianatos aromáticos incluem diisocianato de tolileno, e difenilmetano diisocianato, 1,5- naftaleno diisocianato, difenileno-4,4'-diisocianato, 4,4- diisocianato, e fifenil éter 4,4'-diisocianato. Exemplos dos diisocianatos alifãticos aromáticos incluem a, a, a' , a' tetrametilxilileno diisocianato. Exemplos de isocianuratos incluem tri-isocianatoalqui-isocianurato, e triisociantocicloalquil-isocianuratos.

Estes poliisocianatos podem ser usados singelamente ou em combinação.

Na reação entre o poliisocianato e a resina de poliéster contendo grupo de hidrogênio ativo (p. ex., resina de poliéster contendo grupo hidroxila), a relação equivalente [NCO]/[OH] de grupo isocianato [NCO] no poliisocianato (PIC) para grupo hidroxila [OH] na resina de poliéster contendo grupo hidroxila é, de preferência, de 5/1 a 1/1, mais preferivelmente de 4/1 a 1,2/1 e, da forma mais preferível, de 3/1 a 1,5/1.

Se a relação de grupo isocianato [NCO] exceder 5 isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura. Se a relação de grupo isocianato [NCO] for inferior a 1, isto pode resultar em fraca propriedade anti-offset. 0 teor de componente de poliisocianato (PIC) no pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada, por exemplo, ele é, de preferência, de 0,5 % em massa a 40 % em massa, mais preferivelmente de l % em massa a 30 % em massa e, da forma mais preferível, de 2 % em massa a 20 % em massa.

Se o teor for inferior a 0,5 % em massa, isto pode resultar em fraca propriedade anti-offset a quente e pode ser difícil o toner resultante apresentar excelente estabilidade térmica e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura. Se o teor for maior do que 4 0 % em massa, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura. O número médio de grupos isocianato contido por molécula do pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A) é, de preferência, de um ou mais, mais preferivelmente de 1,2 a 5 e, da forma mais preferível, de 1,5 a 4.

Se o número médio de grupos isocianato por molécula for inferior a 1, o peso molecular da resina de poliéster, modificado pelo grupo para produzir uma ligação uréia (RMPE) pode diminuir resultando em fraca propriedade anti-offset a quente. 0 peso molecular ponderai médio (Mw) do polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo é, de preferência, de 1.000 a 30.000 e, mais preferivelmente, de 1.500 a 15.000, conforme determinado por meio de cromatografia de permeação de gel (GPC) com base na distribuição do peso molecular do polímero dissolvido em tetraidrofurano (THF). Se o peso molecular ponderai médio (Mw) do polímero for inferior a 1.000, isto pode resultar em fraca estabilidade térmica do toner, e se o peso molecular ponderai médio (Mw) do polímero for maior do que 30.000, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura. A determinação da distribuição do peso molecular por meio de GPC pode ser realizada no procedimento a seguir, por exemplo.

Uma coluna é equilibrada primeiro em uma câmara de calor a 40°C. A esta temperatura passa-se tetraidrofurano (THF) , ura solvente de coluna, através da coluna a uma taxa de fluxo de 1 ml/min, e prepara-se uma solução de amostra contendo uma concentração de 0,05-0,6 % em massa de resina em tetraidrofurano, e de 50-200 μΐ da solução de amostra são passados através da coluna. Quando da determinação do peso molecular da amostra, constrói-se uma curva de calibração de peso molecular a partir de vários padrões de poliestireno monodispersos, usa-se isto para obter uma distribuição de peso molecular da solução de amostra com base na relação entre valores logarítmicos da curva e valores de contagem. Para os padrões de poliestireno para a curva de calibração, usa-se, de preferência, aqueles com um peso molecular de 6 x 102, 2,1 x ΙΟ2, 4x 102, 1,75 x 104, 1,1 x 105, 3,9 x 105, 8,6 x 105, 2 x 106, e 4,48 x 106 (produzido pela Pressure Chemical Corp. ou Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd.). Também é preferível usar pelo menos 10 padrões de poliestireno diferentes. Para um detector, usa-se um detector de índice refrativo (RI). Resina ligante A resina ligante não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem poliésteres. Destes, resinas de poliéster não-modificadas (isto é, resinas de poliéster que não são modificadas) são particularmente preferíveis. A adição de uma referida resina de poliéster não- modificada no toner leva a propriedades aperfeiçoadas de fixação a baixa temperatura e torna a imagem brilhante.

Exemplos das resinas de poliéster não-modifiçadas incluem resinas idênticas às resinas de poliéster precedentes contendo um grupo que produz uma ligação uréia (RMPE), isto é, produtos de policondensação de polióis (PO) e ácidos policarboxílicos (PC). Considerando propriedades de fixação a baixa temperatura e propriedade de offset a quente, uma parte da resina de poliéster não-modifiçada é, de preferência, compatível com a resina de poliéster contendo um grupo que produz uma ligação uréia (RMPE), isto é, as resinas de poliéster não-modifiçadas e as resinas de poliéster (RMPE) compartilham, de preferência, uma estrutura similar que lhes permite serem compatíveis. 0 peso molecular ponderai médio (Mw) da resina de poliéster não-modifiçado é, de preferência, de 1.000 a 30.000 e, mais preferivelmente, de 1.500 a 15.000 conforme determinado por meio de cromatografia de permeação de gel (GPC) com base na distribuição do peso molecular do polímero dissolvido em tetraidrofurano (THF).

Se o peso molecular ponderai médio (Mw) da resina de poliéster não-modifiçada for inferior a 1.000, isto pode resultar em fraca estabilidade térmica do toner. Portanto, requer-se que o teor de uma resina de poliéster não-modificada com um peso molecular ponderai médio inferior a 1.000 seja de 8 % em massa a 28 % em massa.

Se o peso molecular ponderai médio (Mw) da resina de poliéster não-modificada for maior do que 30.000, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura. A temperatura de transição do vidrado das resinas de poliéster não-modifiçadas é geralmente de 30°C a 70°C, de preferência, de 35°C a 70°C, mais preferivelmente de 35°C a 70°C e, da forma mais preferível, de 35°C a 45°C. Se a temperatura de transição do vidrado for inferior a 30°C, isto pode resultar em fraca estabilidade térmica do toner. Se a temperatura de transição do vidrado for superior a 70®C, isto pode resultar em insuficiente propriedade de fixação a baixa temperatura. 0 índice hidroxila dos poliésteres não-modifiçados é, de preferência, de 5 mg KOH/g ou mais, mais preferivelmente de 10 mg KOH/g a 120 mg de KOH/g e, da forma mais preferível, de 20 mg KOH/g a 80 mg de KOH/g. Se o índice hidroxila for inferior a 5 mg KOH/g, pode ser difícil para o toner resultante proporcionar excelente estabilidade térmica e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura. 0 índice de acidez da resina de poliéster não-modificadas é, de preferência, de 1,0 mg KOH/g a 50,0 mg KOH/g, mais preferivelmente de 1,0 mg KOH/g a 45,0 mg KOH/g e, da forma mais preferível, de 15,0 mg KOH/g a 45,0 mg KOH/g. Em geral, toner apresentando um índice de acidez pode ser facilmente carregado negativamente.

Quando a resina de poliéster não-modifiçada está contida no material de toner, na mistura, a relação em massa do polímero capaz de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo (p. ex., uma resina de poliéster contendo um grupo que produz uma ligação uréia) para a resina de poliéster não-modifiçado é, de preferência, de 5/95 a 80/20 e, mais preferivelmente, de 10/90 a 25/75.

Se a relação em massa da resina de poliéster não-modificada (PE) exceder 95 na mistura, pode reduzir-se a propriedade anti-offset a quente e pode ser difícil para o toner resultante proporcionar excelente estabilidade térmica e excelente propriedade de fixação a baixa temperatura. Se a relação molar do poliéster não-modifiçado for inferior a 20, pode reduzir-se o brilho da imagem. 0 teor da resina de poliéster não-modifiçada na resina ligante ê, de preferência, de 50 % em massa a 100 % em massa, mais preferivelmente de 75 % em massa a 95 % em massa e, da forma mais preferível, de 80 % em massa a 90 % em massa, por exemplo. Se o teor for inferior a 50 % em massa, isto pode resultar em fraca propriedade de fixação a baixa temperatura e/ou pode reduzir-se o brilho da imagem. Corante 0 corante não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente a partir de corantes e pigmentos conhecidos. Exemplos incluem negro de carbono, corantes de nigrosina, negro-de-ferro, amarelo naftol S, amarelo Hansa (10G, 5G, G), amarelo cádmio, oxido de ferro amarelo, ocre amarelo, amarelo cromo, amarelo titânio, amarelo poliazo, amarelo óleo, amarelo Hansa (GR, A, RN, R), pigmento amarelo L, amarelo benzidina (G, GR) , amarelo permanente (NCG), amarelo Vulcan fixo (5G, R) , laca tartarazina, laca quinolina amarela, amarelo antraceno BGL, amarelo isoindolinona, colchotar, óxido de chumbo vermelho, vermelho chumbo, vermelho cádmio, vermelho mercúrio cádmio, vermelho antimônio, vermelho permanente 4R, vermelho Para, vermelho fogo, vermelho paraclorortonitroanilina, escarlate Lithol Fast Scarlet G, escarlate brilhante fixo, carmim brilhante BS, vermelho permanente {F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), escarlate fixo VD, vermelho rubi Vulcan B fixo, escarlate brilhante G, vermelho rubi Lithol GX, vermelho permanente F5R, carmim brilhante 6B, pigmento escarlate 3B, bordô 5B, marrom toluidina, bordo permanente F2K, bordô Helio BL, bordô 10B, marrom claro BON, marrom médio BON, laca de eosina, laca Rhodamina B, laca Rhodamina Y, laca alizarina, tioíndigo B, marrom tioíndigo, vermelho óleo, vermelho quinacridona, vermelho pirazolona, vermelho poliazo, cinabre cromo, laranja benzidina, laranja perinona, laranja óleo, azul cobalto, azul cerúleo, laca azul alcalino, laca azul pavão, laca azul Victoria, azul ftalocianina isento de metal, azul ftalocianina, azul celeste fixo, azul indantreno (RS, BC), índigo, ultramarina, azul da prússia, azul antraquinona, violeta B fixo, laca de violeta de metila, violeta cobalto, violeta manganês, violeta dioxazina, violeta antraquinona, azul cromo, verde zinco, óxido de cromo, viridente, verde esmeralda, azul pigmento B, verde naftol B, ouro verde, laca verde ácido, laca verde malaquita, verde ftalocianina, verde antraquinona, óxido de titânio, branco zinco, elitopona.

Estes podem ser usados sozinhos ou em combinação. 0 teor do corante no toner não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; no entanto, ele é, de preferência, 1 % em massa a 15 % em massa e, mais preferivelmente, de 3 % em massa a 10 % em massa.

Se o teor do corante for inferior a 1 % em massa, o poder corante do toner pode degradar-se. Se o teor do corante for maior do que 15 % em massa, ocorre dispersão anormal de pigmento no toner, e isto pode reduzir o poder corante e características elétricas do toner.

Os corantes podem ser usados como uma mistura preparatória combinada com resina. A resina não é particularmente limitada e pode ser selecionada apropriadamente dentre aquelas conhecidas na arte; exemplos incluem polímeros de estireno ou estireno substituído, copolímeros de estireno, metacrilatos de polimetila, metacrilatos de polibutila, cloretos de polivinila, acetatos de polivinila, polietilenos, polipropilenos, poliésteres, resinas epõxi, resinas de epõxi poliol, poliuretanos, poliamidas, butirais de polivinila, resinas poliacrílicas, rosinas, rosinas modificadas, resinas de terpeno, resinas de hidrocarboneto alifãticas, resinas de hidrocarboneto alicíclicas, resinas de petróleo aromáticas, parafinas cloradas, e parafinas. Estas resinas podem ser usadas singelamente ou em combinação.

Exemplos dos polímeros de estireno ou estireno substituído incluem resinas de poliéster, poliestirenos, poli-p-cloroestirenos, e toluenos de polivinila. Exemplos dos copolímeros de estireno incluem copolímeros de estireno-p-cloroestireno, copolímeros de estireno-propileno, copolímeros de estireno-viniltolueno, copolímeros de estireno vinilnaftaleno, copolímeros de estireno-acrilato de metila, copolímeros de estireno-acrilato de etila, copolímeros de estireno-acrilato de butila, copolímeros de estireno-acrilato de octila, copolímeros de estireno-metacrilato de metila, copolímeros de estireno-metacrilato de etila, copolíraeros de estireno-metacrilato de butila, copolímeros de estireno-a-clorometacrilato de metila, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de estireno-vinilmetil-cetona, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de estireno-isopreno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo-indeno, copolímeros de estireno-ácido maléico, e copolímeros de estireno-maleato de éster. A mistura preparatória pode ser produzida por meio de misturação ou amassamento da resina da mistura preparatória com o corante, enquanto se aplica uma alta força de cisalhamento. Aqui, para maior interação entre o corante e a resina, é possível adicionar a isto um solvente orgânico. Alternativamente, usa-se, de preferência, um assim-chamado processo de flashing, porque no processo de flashing uma torta úmida de corante pode ser usada tal qual, sem secagem. 0 processo de flashing ê um processo em que uma pasta aquosa de corante é misturada e amassada com resina, juntamente com um solvente orgânico para, com isso, transferir o corante para o lado da resina, para remoção da umidade e o solvente orgânico. Para a mistura e amassamento, usa-se, de preferência, um dispositivo de dispersão com alto cisalhamento (p. ex., um moinho de rolos tríplices). ingredientes adicionais Os ingredientes adicionais não são particularmente limitados e podem se determinados apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem um agente de liberação, agente de controle de carga, partículas inorgânicas, melhorador de limpeza, material magnético, e sabão metálico. 0 agente de liberação não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente dentre aqueles conhecidos na arte; exemplos vantajosos incluem ceras.

Exemplos de referidas ceras incluem hidrocarbonetos de cadeia longa, ceras contendo grupo carbonila, e ceras de poliolefina. Estas ceras podem se usadas singelamente ou em combinação. Entre estas, ceras contendo grupo carbonila são preferíveis.

Exemplos das ceras contendo grupo carbonila incluem ésteres de ácido polialcanóico, ésteres de polialcanol, amidas de ácido polialcanóico, amidas de polialquila, e dialquil cetonas. Exemplos dos ésteres de ácido polialcanóico incluem cera de carnaúba, cera de lignito, tribeenato de trimetilolpropano, tetrabeenato de pentaeritritol, dibeenato de diacetato de pentaeritritol, tribeenato de glicerina, e diestearato de 1,18-octadecandiol. Exemplos dos ésteres de polialcanol incluem triestearato trimelítico, e maleato de diestearila. Exemplos da amida de ácido polialcanóico incluem amidas de beenila. Exemplos da amida de polialquila incluem amida de triestearila de ácido trimelítico. Exemplos das dialquil cetonas incluem diestearil cetona. Dos grupos contendo grupo carbonila, ésteres polialcanóicos são os mais preferíveis.

Exemplos das ceras de poliolefinas incluem ceras de polietileno, e ceras de polipropileno.

Exemplos dos hidrocarbonetos de cadeia longa incluem ceras de parafina, e cera Sasol. O ponto de fusão do agente de liberação não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; ele é, de preferência, de 40°C a 160°C, mais preferivelmente de 50°C a 120°C e, da forma mais preferível, de 60°C a 90°C.

Se o ponto de fusão do agente de liberação for abaixo de 40°C, a cera pode prejudicar a estabilidade térmica do toner. Se o ponto de fusão do agente de liberação for abaixo de 160°C, pode ocorrer "offset" a frio quando da fixação a baixa temperatura. A viscosidade da fusão do agente de liberação é, de preferência, de 5 cps a 1.000 cps e, mais preferivelmente, de 10 cps a 100 cps quando medido a uma temperatura maior do que o ponto de fusão do agente de liberação em 20°C.

Se a viscosidade de fusão do agente de liberação é inferior a 5 cps, isto pode resultar em fraca propriedade de liberação. Se a viscosidade de fusão do agente de liberação for maior do que 1.000 cps, isto pode resultar em fracas propriedades "anti-offset" a quente e de fixação a baixa temperatura. 0 teor do agente de liberação no toner não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; ele é, de preferência, de 0 % em massa a 40 % em massa e, mais preferivelmente, de 3 % em massa a 30 % em massa.

Se o teor do agente de liberação for maior do que 40 % em massa podem-se reduzir a fluibilidade do toner. O agente controlador de carga não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente dentre aqueles conhecidos na arte. No entanto, quando se usa um material colorido para o agente controlador de carga, toner pode apresentar diferentes tons de cor; portanto, usa-se, de preferência, materiais incolores ou materiais próximos do branco. Exemplos incluem, corantes de trifenilmetano, pigmentos de quelato de ácido molíbdico, corantes de rodamina, aminas alcóxi, sais de amônio quaternários (incluindo sais de amônio quaternários modificados com fluoreto), alquilamidas, fósforo ou compostos do mesmo, tungstênio ou compostos do mesmo, ativadores de fluoreto, sais metálicos de ácido salicíclico, e sais metálicos de derivados de ácido salicílico. Estes podem ser usados singelamente ou em combinação.

Para o agente controlador de carga, é possível usar produtos comercialmente obteníveis; exemplos incluem Bontron P-51, um sal de amônio quaternário, Bontron E-82, um complexo de metal e ácido oxinaftóico, Bontron E-84, um complexo de metal e ácido salícílico, e Bontron E-89, um condensado de metal (produzido pela Orient Chemical Industries, Ltd); TP-302 e TP-415, sendo ambos um complexo de metal molibdênio e sal de amônio quaternário (produzido pela Hodogaya Chemical Co.); Copy Charge PSY VP2038, um sal de amônio quaternário, Copy Blue PR, um derivado de trifenilmetano, e Copy Charge NEG VP2036 e Copy Charge NX VP434, sendo ambos um sal de amônio quaternário (produzido pela Hoechst Ltd.); LRA-901, e LR-147, um complexo de metal boro (produzido pela Japan Carlit Co., Ltd); quinacridonas; pigmentos azo; e compostos com peso molecular elevado portando um grupo funcional (p. ex., grupo sulfônico e grupo carboxila). 0 agente controlador de carga pode ser fundido e amassado com a mistura preparatória antes da dissolução ou dispersão. Alternativamente, o agente controlador de carga pode ser dissolvido ou dispersado no solvente orgânico juntamente com os ingredientes de toner precedentes ou pode ser ligado a partículas de toner resultantes. 0 teor apropriado do agente controlador de carga no toner varia, dependendo do tipo do resina ligante, da presença de um aditivo, do método de dispersão, etc. No entanto,, ele está presente, de preferência, no toner numa quantidade de 0,1 parte em massa a 10 partes em massa por 100 partes em massa do resina ligante e, mais preferivelmente, 0,2 parte em massa a 5 partes em massa.

Usando-se menos de 0,1 parte em massa, pode ser difícil controlar a quantidade de carga. Usando-se mais de 10 partes em massa, toner é carregado tão excessivamente que os efeitos do agente de controle são reduzidos, ocasionando que o toner seja firmemente atraído para um rolo de revelação por meio de força de atração eletrostãtica. Por estas razões, a fluibilidade do revelador pode ser reduzida e/ou a densidade da imagem pode ser reduzida.

Partículas de resina As partículas de resina não são particularmente limitadas e podem ser selecionadas apropriadamente de resinas conhecidas na arte desde que as partículas de resina sejam capazes de formar uma dispersão aquosa em um meio aquoso; pode tratar-se de resina termoplástica ou de resina de cura por calor, e exemplos incluem resinas de vinila, resinas de poliuretano, resinas epóxi, resinas de poliêster, resina de poliamida, resinas de poliimida, resinas de silicone, resinas de fenol, resinas de melamina, resinas de uréia, resinas de anilina, resinas de ionômero, e resinas de policarbonato. Entre estas, resinas de vinila são preferíveis.

Estas podem ser usadas singelamente ou em combinação. As partículas de resina são formadas, de preferência, de uma resina selecionada dentre as resinas de vinila, resinas de vinila, resinas de poliuretano, resinas epóxi, e resinas de poliéster considerando a facilidade de produção de uma dispersão aquosa dispersão aquosa contendo partículas de resina finas e esféricas.

As resinas de vinila são homopolímeros ou copolímeros de monômeros de vinila. Exemplos incluem resinas de estireno-éster (met)acrílico, copolímeros de estireno-butadieno 1, copolímeros de ácido (met)acrílico-éster acrílico, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de estireno-anidrido maléico copolímeros, e copolímeros de estireno-ácido (met)acrílico.

Adicionalmente, copolímeros contendo monômeros que apresentam pelo menos dois grupos insaturados também podem ser usados para a formação das partículas de resina. O monômero que contém pelo menos dois grupos insaturados não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente, de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem um sal de sódio de éster do ácido sulfúrico do produto de adição química de óxido de etileno de ácido metacrílico {Eleminol RS-30, produzido pela Sanyo Chemical Industries Co.), divinilbenzeno, e acrilato de 1,6-hexanodiol.

As partículas de resina são formadas por meio de polimerização dos monômeros precedentes de acordo com um método convencional selecionado apropriadamente. As partículas de resina são produzidas, de preferência, em uma dispersão aquosa. Exemplos do método para preparação de uma dispersão aquosa do tipo referido contendo as partículas de resina são os de (1) a (8) a seguir: (1) em um caso da resina de vinila precedente, monômeros de vinila como um material de partida são polimerizados por meio de polimerização em suspensão, polimerização de emulsificação, polimerização de sementes, ou polimerização de dispersão para preparar diretamente uma dispersão aquosa de partículas de resina; {2) em um caso de resina obtida por meio de reação de poliadição ou policondensação (p. ex., a resina de poliéster, resina de poliuretano, ou resina epóxi precedente), um precursor (monômeros, oligômeros ou análogos) ou uma solução contendo o precursor é dispersada em um meio aquoso na presença de um agente de dispersão apropriado, e é aquecida ou adicionada com um agente de cura para curar e preparar uma dispersão aquosa de partículas de resina; (3) em um caso de resina obtida por meio de reação de poliadição ou policondensação (p. ex., a resina de poliéster, resina de poliéster, resina de poliuretano, ou resina epóxi precedentes), um emulsificador apropriadamente selecionado é dissolvido em um precursor (monômero, oligômero ou análogos) ou em uma solução contendo o precursor (de preferência, uma solução líquida; ele pode ser liquefeito com calor), seguido de adição de água para induzir emulsif icação de inversão de fase de forma a preparar uma dispersão aquosa de partículas de resina; (4) resina que foi·previamente preparada por meio de polimerização (polimerização de adição, polimerização de abertura de anel, poliadição, condensação de adição, ou polimerização de condensação) é pulverizada em um pulverizador de tipo lâmina ou de tipo jato, o pó de resina resultante é classificado para produzir partículas de resina, e as partículas de resina são dispersadas em um meio aquoso na presença de um agente de dispersão apropriadamente selecionado para preparar uma dispersão aquosa das partículas de resina; (5) resina que foi previamente preparada por meio de polimerização (polimerização de adição, polimerização de abertura de anel, poliadição, condensação de adição, ou polimerização de condensação) é dissolvida em um solvente para preparar uma solução de resina, a solução de resina é pulverizada na forma de uma névoa para produzir partículas de resina, e as partículas de resina resultantes são dispersadas em um meio aguoso na presença de um agente de dispersão apropriadamente selecionado para preparar um dispersão aquosa das partículas de resina; (6) resina que foi previamente preparada por meio de polimerização (polimerização de adição, polimerização de abertura de anel, poliadição, condensação de adição, ou polimerização de condensação) é dissolvida em um solvente para preparar uma solução de resina, partículas de resina são precipitadas por meio da adição de um solvente fraco ou por meio de resfriamento da solução de resina, o solvente é removido para recuperar as partículas de resina, e as partículas de resina assim obtidas são dispersas em um meio aquoso na presença de um agente de dispersão apropriadamente selecionado para prepara uma dispersão aquosa das partículas de resina; (7) resina que foi previamente preparada por meio de polimerização (polimerização de adição, polimerização de abertura de anel, poliadição, condensação de adição, ou polimerização de condensação) é dissolvida em um solvente para preparar uma solução de resina, a solução de resina é dispersada em um meio aquoso na presença de um agente de dispersão apropriadamente selecionado, e o solvente é removido por meio de aquecimento ou vácuo para preparar uma dispersão aquosa das partículas de resina,· e (8) resina que foi previamente preparada por meio de polimerização (polimerização de adição, polimerização de abertura de anel, poliadição, condensação de adição, ou polimerização de condensação) é dissolvida em um solvente para preparar uma solução de resina, um emulsificante apropriadamente selecionado é dissolvido na solução de resina, e adiciona-se água à solução de resina para induzir emulsificação com inversão de fase para, com isto, preparar uma dispersão aquosa de partículas de resina.

Exemplos do toner incluem aqueles produzidos por meio de polimerização em suspensão, agregação em emulsão, ou dispersão em emulsão, que são de conhecimento geral. Toners preparados no procedimento a seguir também são preferíveis: Um material de toner contendo um composto contendo grupo de hidrogênio ativo e um polímero capaz de reagir com o composto é dissolvido em um solvente orgânico para preparar uma solução de toner, a solução de toner é dispersada em um meio aquoso para preparar uma dispersão, sendo que o composto contendo grupo de hidrogênio ativo é deixado reagir com o polímero para produzir um material particulador com base adesiva, e o solvente orgânico é removido para preparar partículas de toner.

Solução de toner A preparação da solução de toner é realizada dissolvendo-se o material de toner no solvente orgânico. Solvente orgânico O solvente orgânico não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada, desde que seja um solvente capaz de dissolver e dispersar o material de toner. O solvente orgânico é selecionado, de preferência, de solventes orgânicos voláteis com um ponto de ebulição inferior a 150°C porque eles podem ser facilmente removidos; exemplos incluem tolueno, xileno, benzeno, tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, 1,1,2-tricloroetano, tricloroetileno, clorofórmio, monoclorobenzeno, dicloroetilideno, acetato de metila, acetato de etila, metil etil cetona, e metil isobutil cetona. Entre estes solventes orgânicos, tolueno, xileno, benzeno, cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, clorofórmio, tetracloreto de carbono e análogos são preferíveis, e acetato de etila é o mais preferível. Estes solventes orgânicos podem ser usados singelamente ou em combinação. A quantidade adicionada do solvente orgânico não é particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. Ela é adicionada, de preferência, numa quantidade de 40 partes em massa a 300 partes em massa por 100 partes em massa do material de toner, mais preferivelmente de 60 partes em massa a 140 partes em massa e, da forma mais preferível, de 80 partes em massa a 120 partes em massa.

Dispersão A preparação da dispersão é realizada por meio de dispersão da solução de toner em um meio aquoso.

Quando a solução de toner é dispersada no meio aquoso, formam-se no meio aquoso dispersões sólidas (gotículas de óleo) derivadas da solução de solução.

Meio aquoso 0 meio aquoso não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente daqueles conhecidos na arte; exemplos incluem água, solvente miscíveis em água, e misturas dos mesmos. Entre estes, água é o mais preferível.

Os solventes miscíveis em água não são particularmente limitados desde que sejam miscíveis em água, e exemplos incluem alcoóis, dimetilformamida, tetraidrofuranos, celosolves, e cetonas inferiores.

Exemplos dos alcoóis incluem metanol, isopropanol, e etileno glicol. Exemplos das cetonas inferiores incluem acetona, e metil etil cetona.

Estes solventes orgânicos podem ser usados singelamente ou em combinação.

De preferência, a solução de toner é dispersada no meio aquoso com agitação. 0 método de dispersão não é particularmente limitado e é possível usar um dispositivo de dispersão conhecido. Exemplos de um dispositivo de dispersão do tipo referido incluem um dispositivo de dispersão com baixa velocidade de cisalhamento, um dispositivo de dispersão com alta velocidade de dispersão, um dispositivo de dispersão do tipo atrito, um dispositivo de dispersão a jato de alta pressão, e um dispositivo de dispersão ultrassônico. Entre estes, um dispositivo de dispersão com alta velocidade de cisalhamento é preferível porque é possível ajustar o diâmetro da dispersão sólida (gotículas de óleo) em de 2 pm a 20 pm.

Quando se usa um dispositivo de dispersão com alta velocidade de cisalhamento, a velocidade rotacional, o tempo de dispersão, a temperatura de dispersão, etc., não são particularmente limitados e podem ser ajustados apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. Por exemplo, a velocidade rotacional é, de preferência, de 1.000 rpm a 30.000 rpm e, mais preferivelmente, de 5,000 rpm a 20.000 rpm. No caso de um dispositivo de dispersão de tipo batelada, o tempo de dispersão é, de preferência, de 0,1 a 5 minutos, e a temperatura da dispersão é, de preferência, de 0°C a 150°C e, mais preferivelmente, de 40°C a 98°C. Observe-se que, em geral, quanto maior a temperatura da dispersão, tanto mais fácil é dispersar.

Como um exemplo do processo de produção de toner, descrever-se-á um processo de produção de toner em que se produz um material particulado com base adesiva para obter toner.

Neste processo, prepara-se uma fase de meio aquoso, a solução de toner e a dispersão, adiciona-se o meio aquoso, e realizam-se outras etapas (p. ex., síntese de um pré-polímero capaz de reagir com o composto contendo grupos de hidrogênio ativo, e síntese deste composto contendo grupos de hidrogênio ativo). A preparação da fase de meio aquoso pode ser realizada por meio das partículas de resina no meio aquoso. O teor das partículas de resina no meio aquoso não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; por exemplo, isto está presente, de preferência, numa quantidade de 0,5 % em massa a 10 % em massa. A preparação da solução de toner pode ser realizada dissolvendo-se ou dispersando-se materiais de toner - o composto contendo grupo de hidrogênio ativo, polímero capaz de reagir com o composto, corante, agente controlador de carga, resina de poliéster não-modifiçada, etc. - no solvente orgânico. Adicionalmente, partículas de oxido inorgânico, como sílica ou titânia podem ser adicionadas no solvente orgânico para formar uma camada contendo partículas de oxido inorgânico dentro da faixa de 1 pm da superfície do toner.

Entre os materiais de toner, ê possível adicionar ingredientes diferentes do pré-polímero (ou polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo) ao solvente orgânico no momento em que as partículas de resina são dispersas no mesmo, ou eles podem ser adicionados na fase de meio aquoso no momento em que a solução de toner é adicionada no mesmo. A preparação da dispersão pode ser realizada por meio de emulsificação ou dispersão da solução de toner na fase de meio aquoso. Submetendo-se que ambos, o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e o polímero capaz de reagir com este composto, a reação de extensão ou de reticulação ocasiona-se a formação do material com base adesiva.

Por exemplo, o material com base adesiva (p. ex., o poliéster modificado com uréia) pode ser produzido por uma das maneiras de (1) a (3) a seguir: (1) a solução de toner contendo o polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo (p. ex., o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A)) é emulsifiçado ou dispersado na fase de meio aquoso em conjunto com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo para formar dispersões sólidas, permitindo ao composto contendo grupo de hidrogênio ativo e ao polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo sofrerem reação de extensão ou de reticulação na fase de meio aquoso,- (2) a solução de toner é emulsificada ou dispersada no meio aquoso em que o composto contendo grupo de hidrogênio ativo foi adicionado previamente, formando dispersões sólidas, e, depois, o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e o polímero capaz de reagir com este composto são deixados sofrerem reação de extensão ou de reticulação na fase de meio aquoso; e (3) após adicionar a solução de toner à fase de meio aquoso, seguido de misturação, o composto contendo grupo de hidrogênio ativo é adicionado a isto para formar dispersões sólidas, e, depois, o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e o polímero capaz de reagir com este composto são deixados sofrerem reação de extensão ou de reticulação em interfaces de partículas na fase de meio aquoso. No caso do procedimento (3), deveria-se observar que resina de poliéster modificada forma-se preferivelmente sobre as superfícies de partículas de toner, permitindo a geração de um gradiente de concentração nas partículas de toner.

Condições de reação sob as quais o material com base adesiva é produzido por meio de emulsificação ou dispersão não são particularmente limitadas e podem ser ajustadas apropriadamente de acordo com a combinação do composto contendo grupo de hidrogênio ativo com o polímero capaz de reagir com isto. 0 tempo de reação é, de preferência, de 10 minutos a 40 horas e, mais preferivelmente, de 2 horas a 24 horas. A temperatura de reação é, de preferência, de 0°C a 150°C e, mais preferivelmente, de 40°C a 98°C.

Um exemplo vantajoso do método para formar de forma estável, na fase de meio aquoso, as dispersões sólidas que contêm o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e um polímero capaz de reagir com este composto (p. ex., o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A)) é como a seguir: a solução de toner em que materiais de toner, como um polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo (p. ex., o pré-polímero de poliéster contendo grupo isocianato (A)), corante, agente controlador de carga, resina de poliéster não-modifiçada, etc., são dissolvidos ou dispersados no solvente orgânico é adicionada na fase de meio aquoso, e é dispersada por meio de aplicação de força de cisalhamento. Observe-se que a descrição para o método de dispersão é similar àquela dada acima.

Quando da preparação da dispersão, usa-se, de preferência, um agente de dispersão onde necessário para estabilizar as dispersões sólidas (gotículas de óleo derivadas da solução de toner), para se obter uma forma de partícula desejada, e para estreitar a distribuição de tamanhos de partículas. 0 agente de dispersão não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. Exemplos vantajosos incluem tensoativos, agentes de dispersão inorgânicos insolúveis em água, e colóides protetores poliméricos. Estes agentes de dispersão podem ser adicionados singelamente ou em combinação.

Exemplos dos tensoativos incluem tensoativos aniônicos, tensoativos catiônicos, tensoativos não-iônicos, e tensoativos anfolíticos.

Exemplos dos tensoativos aniônicos incluem sais de ácido alquilbenzenossulfônico, sais de ácido sulfônico de α-olefina, e ésteres de ácido fosfórico. Entre estes, prefere-se aqueles apresentando um grupo fluoroalquila.

Exemplos dos tensoativos aniônicos apresentando um grupo fluoroalquila incluem ácidos fluoroalquila carboxílicos de 2-10 átomos de carbono ou sais metálicos dos mesmos, perfluorooctanossulfonilglutamato dissódico, sulfonatos de sôdio-3-{omega-(C6-C11)fluoroalquilóxi}-1-(C3-C4)alquila, sódio-3-{omega-(C6-C8)fluoroalcanoil-N-etilamino}-1-propanossulfonatos, ácidos fluoroalquila carboxílicos (C11-C20) ou sais metálicos dos mesmos; ácidos perfluoroalquila carboxílicos (C7-C11) ou sais metálicos dos mesmos, ácidos perfluoroalquila sulfônicos (C4-C12) ou sais metálicos dos mesmos; dietanol amida do ácido perfluorooctanossulfônico, N-propil-N-{2-hidroxietil)perfluorooctanossulfona amida, sais de perfluoroalquilsulfonamidapropiltrimetilamônio (C6-C10), sais de perfluoroalquil-N-etilsulfonila glicina (C6-C10), e monoperfluoroalquiletil fosfatos (C6-C16). Exemplos dos tensoativos comercialmente obteníveis apresentando um grupo fluoroalquila incluem Surflon S-lll, S-112 e S-113 (fabricado pela Asahi Glass Co.); Frorard FC-93, FC-95, FC-98 e FC-129 (fabricado pela Sumitomo 3M Ltd); Unidyne DS-101 e DS-102 (fabricado pela Daikin Industries, Ltd.); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812 e F-833 (fabricado pela Dainippon Ink and Chemicals, Inc.); ECTOP EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201 e 204 (fabricado pela Tohchem Produtos Co.); e Futargent F-100 e F150 (fabricado pela Neos Co.).

Exemplos dos tensoativos catiônicos incluem sais de amina, e sais de amina quaternários. Exemplos dos sais de amina incluem sais de amina alquila, derivados de ácido graxo de aminoálcool, derivados de ácido graxo de poliamina, e imidazolinas. Exemplos dos sais de amônio quaternários incluem sais de alquiltrimetil amônio, sais de dialquildimetil amônio, sais de alquildimetil benzil amônio, sais de piridínio, sais de alquila isoquinolínio, e cloretos de benzetônio. Entre estes, exemplos preferíveis são aminoácidos alifáticos terciários apresentando um grupo fluoroalquila, sais de amônio quaternários alifáticos, como sais de perfluoroalquila sulfonamidapropiltrimetilamônio (C6-C10), sais de benzalcônio, cloretos de benzetônio, sais de piridínio, e sais de imidazolínio. Exemplos específicos de produtos comercialmente obteníveis dos mesmos incluem Surfon S-121 (fabricado pela Asahi Glass Co.}, Frorard FC-135 (fabricado pela Sumitomo 3M Ltd.), Unidyne DS-202 (fabricado pela Daikin Industries, Ltd.}, Megaface F-150 e F-824 (fabricado pela Dainippon Ink e Chemicals, Inc.), Ectop EF-132 (fabricado pela Tohchem Produtos Co.), e Futargent F-300 (fabricado pela Neos Co.).

Exemplos dos tensoativos não-iônicos incluem derivados de amida de ácido graxo, e derivados de poliálcool.

Exemplos dos tensoativos anfolíticos incluem alanina, dodecildi(aminoetil)glicina, di(octilaminoetil)glicina, e N-alquil-N,N-dimetilamônio betaína.

Exemplos dos agentes de dispersão inorgânico s insolúveis em água incluem fosfato de tricãlcio, carbonato de cálcio, óxido de titânio, sílica coloidal, e hidroxiapatita.

Exemplos dos colóides protetores poliméricos incluem ácidos, monômeros de (met)acrila contendo grupo hidroxila, álcool de vinila e éteres dos mesmos, ésteres de álcool de vinila e compostos contendo grupo carboxila, compostos amida ou compostos metilol dos mesmos, cloretos, homopolímeros ou copolímeros de monômeros contendo um átomo de nitrogênio ou anel heterocíclico contendo um átomo de nitrogênio, polioxietilenos, e celuloses.

Exemplos dos ácidos incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido a-cianoacrílico, ácido a-cianometacrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido maléico, e anidrido maléico. Exemplos dos monômeros de (met)acrila contendo grupo hidroxila incluem acrilato de β-hidroxietila, metacrilato de β-hidroxietila, acrilato de β-hidroxipropila, metacrilato de β-hidroxipropila, acrilato de γ-hidroxipropila, metacrilato de y-hidroxipropila, acrilato de 3-cloro-2-hidroxipropila, metacrilato de 3-cloro-2-hidroxipropila, monoacrilatos de dietilenoglicol, monometacrilato de dietilenoglicol, monoacrilato de glicerina, monometacrilato de glicerina, N-metilol acrilamida, e N-metilol metacrilamida. Exemplos de éteres de álcool de vinila incluem vinil metil éter, vinil etil éter, e vinil propil éter. Exemplos de ésteres de álcool de vinila e compostos contendo grupo carboxila incluem acetato de vinila, propionato de vinila, e butirato de vinila. Exemplos dos compostos amida ou compostos metilol dos mesmos incluem acrilamida, metacrilamida, ácido diacetona acrilamida, e compostos metilol dos mesmos. Exemplos dos cloretos incluem cloreto acrílico, e cloreto metacrílico. Exemplos dos homopolímeros ou copolímeros apresentando um átomo de nitrogênio ou anel heterocíclico contendo um átomo de nitrogênio incluem vinil piridina, vinil pirrolidona, vinil imidazol, e etileno imina. Exemplos dos polioxietilenos incluem polioxietileno, polioxipropileno, polioxietileno alquilaminas, polioxipropileno alquilaminas, polioxietileno alquilamidas, polioxipropileno alquilaminas, polioxietileno nonilfeniléteres, polioxietileno laurilfeniléteres, polioxietileno estearilarilfenil ésteres, e polioxietileno nonilfenil ésteres. Exemplos das celuloses incluem metil celulose, hidroxietilcelulose, e hidroxipropilcelulose.

Quando da preparação da dispersão, é possível usar um estabilizador de dispersão conforme necessário. Exemplos do estabilizador de dispersão incluem fosfato de cálcio e análogos, que são solúveis em ácidos ou álcalis. Quando se emprega fosfato de cálcio como um estabilizador de dispersão, o estabilizador de dispersão pode ser removido de partículas por meio de dissolução do mesmo em um ácido, como ácido clorídrico, e por meio de lavagem das partículas com água ou decomposição do estabilizador de dispersão com oxigênio.

Quando da preparação da dispersão é possível usar um catalisador para a reação de extensão ou reticulação. Exemplos de um catalisador do tipo referido incluem laurato de dibutil estanho e laurato de dioctil estanho.

Um solvente orgânico é removido da dispersão resultante (calda emulsifiçada). Exemplos do método de remoção do solvente orgânico incluem (1) um método em que o sistema de reação é aquecido gradualmente até evaporar completamente o solvente orgânico presente em gotículas de óleo, e (2) um método em que dispersões sólidas são pulverizadas em uma atmosfera seca para remover completamente um solvente orgânico insolúvel em água em gotículas de óleo para produzir partículas de toner, juntamente com evaporação de um agente de dispersão aquoso.

Após remoção do solvente orgânico, formam-se partículas de toner. As partículas de toner podem ser ainda mais lavadas e secadas. Subsequentemente, as partículas de toner podem ser classificadas opcionalmente. Classificação pode ser realizada por meio de remoção de partículas finas na solução por meio de ciclone, decantação, centrifugação, etc. Altemativamente, a classificação pode ser realizada após partículas de toner secas terem sido obtidas como pó.

As partículas de toner assim obtidas são misturadas com referidas partículas como o corante, agente de liberação, agente controlador de carga, etc., e aplica-se a isto impacto mecânico, prevenindo com isto que partículas, como o agente de liberação, de caírem das superfícies das partículas de toner.

Exemplos do método de aplicação de impacto mecânico incluem um método em que se aplica impacto à mistura por meio de uma lâmina que gira a alta velocidade, e um método em que se aplica impacto por meio de introdução da mistura em um fluxo de alta velocidade causando a colisão das partículas entre si, ou causando a colisão de partículas compostas contra uma placa de impacto. Exemplos de um dispositivo empregado para este método incluem angmill (fabricado pela Hosokawamicron Corp.), moinho de tipo I modificado (fabricado pela Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) para diminuir a pressão de ar de esmigalhamento, sistema de hibridação (fabricado pela Nara Machinery Co., Ltd), sistema kryton (fabricado pela Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), e almofarizes automáticos. A cor do toner não ê particularmente limitada e pode ser determinada apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; ela é pelo menos uma dentre um toner preto, toner ciano, toner magenta e toner amarelo. Toners de cores diferentes podem ser obtidos com o uso de corantes diferentes, correspondentemente ,* sendo que um toner colorido é preferível.

Revelador 0 revelador usado na presente invenção compreende o toner da presente invenção e ingrediente(s) adicional/adicionais selecionado(s) apropriadamente, como um veículo. 0 revelador pode ser um revelador de componente único ou um revelador de dois componentes; no entanto, quando ele é aplicado em impressoras de alta velocidade que suportam taxas crescentes de processamento de informação dos últimos anos, um revelador de dois componentes é preferível para a finalidade de obter uma excelente vida de prateleira.

No caso de um revelador de um só componente compreendendo o toner da presente invenção, minimiza-se variações no diâmetro das partículas de toner, mesmo após consumo ou a adição de toner, e previne-se a formação de película de toner sobre um rolo revelador e a adesão de toner nos membros (p. ex., lâmina) em virtude de sua reduzida espessura de camada. Assim, é possível proporcionar propriedades excelentes e estáveis de revelação e imagens, mesmo após um longo tempo de uso da unidade de revelação (isto é, após agitação prolongada do revelador).

Enquanto isso, no caso de um revelador de dois componentes compreendendo o toner da presente invenção, mesmo após muitos ciclos de consumo e adição de toner, as variações no diâmetro das partículas de toner são minimizadas e, mesmo após uma agitação prolongada do revelador na unidade de revelação, é possível obter propriedades excelentes e estáveis de revelação. 0 suporte não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. No entanto, o veículo é selecionado, de preferência, dentre aqueles que apresentam um material de núcleo e uma camada de resina que reveste o material de núcleo.

Materiais para o núcleo não são particularmente limitados e podem ser selecionados apropriadamente a partir de materiais convencionais; por exemplo, materiais baseados em manganês-estrôncio {Mn-Sr) de 50 emu/g a 90 emu/g e materiais baseados em manganês-magnésio (Mn-Mg) são preferíveis. Do ponto de vista do asseguramento da densidade da imagem, metais com alto poder de magnetização, como pó de ferro (100 emu/g ou mais) e magnetita (de 75 emu/g a 120 emu/g) são preferíveis. Adicionalmente, materiais com baixo poder de magnetização, como materiais à base de cobre-zinco (Cu-Zn) (de 30 emu/g a 80 emu/g) são preferíveis considerando-se imagens de maior qualidade por meio de redução da pressão de contato contra o fotocondutor apresentando partículas de toner perpendiculares. Estes materiais podem ser usados singelamente ou em combinação. O diâmetro das partículas do material de núcleo, em termos de diâmetro volumétrico médio das partículas (Dso) , é, de preferência, de 10 pm a 120 pm e, mais preferivelmente, de 40 pm a 100 pm.

Se o diâmetro médio das partículas (diâmetro volumétrico médio das partículas (D5o)) for inferior a 10 μιη, partículas finas constituem uma grande proporção da distribuição de partículas do suporte, causando, em alguns casos, respingo de veículo devido à reduzida magnetização por partícula; por outro lado, se exceder 150 um, a área de superfície específica das partículas diminui, causando respingos de toner e reduzindo a reprodutibilidade de enchimentos sólidos em imagens totalmente coloridas.

Materiais para a camada de resina não são particularmente limitados e podem ser selecionados apropriadamente dentre resinas convencionais de acordo com a finalidade desejada? exemplos incluem resinas amino, resinas de polivinila, resinas de poliestireno, resinas de olefina halogenada, resinas de poliéster, resinas de policarbonato, resinas de polietileno, resinas de fluoreto de polivinila, resinas de fluoreto de polivinilideno, resinas de politrifluoroetileno, resinas de poli-hexafluoropropileno, copolímeros de fluoreto de vinilideno e monômeros acrílicos, copolímeros de fluoreto de vinilideno e fluoreto de vinila, fluoroterpolímeros, como terpolímeros de tetrafluoroetileno, fluoreto de vinilideno e monômeros não-fluoreto, e resinas de silicone. Estas resinas podem ser usadas singelamente ou em combinação.

Exemplos das resinas amino incluem resinas uráia-formaldeído, resinas de melamina, resinas de benzoguanamina, resinas de uréia, resinas de poliamida, e resinas epóxi. Exemplos das resinas de polivinila incluem resinas acrílicas, resinas de polimetacrilato de metila, resinas de poliacrilonitrilo, resinas de acetato de polivinila, resinas de álcool de polivinila, e resinas de butiral de polivinila. Exemplos das resinas de poliestireno incluem resinas de poliestireno, e resinas de copolímero de estireno-acrila. Exemplos das resinas de olefina halogenadas incluem cloreto de polivinila.

Exemplos das resinas de poliéster incluem resinas de polietileno tereftalato, e resinas de polibutileno tereftalato. A camada de resina pode conter materiais, como pó condutivo, de acordo com a aplicação; para o pó condutivo é possível indicar como exemplos pó de metal, negro de carbono, óxido de titânio, óxido de estanho, óxido de zinco, e análogos. Estes pós-condutivos apresentam, de preferência, um tamanho médio das partículas de 1 μτη ou menos. Se o diâmetro médio das partículas for maior do que 1 pm, pode ser difícil controlar resistência elétrica. A camada de resina pode ser formada dissolvendo-se a resina de silicone ou análogos em um solvente para preparar uma solução de revestimento, revestindo uniformemente a superfície do material de núcleo com a solução de revestimento por meio de um processo de revestimento conhecido, e secando e cozendo o material de núcleo.

Exemplos do processo de revestimento incluem processo de imersão, processo de pulverização, e processo de pintura com pincel. 0 solvente não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. Exemplos incluem tolueno, xileno, metil etil cetona, metil isobutil cetona, celosolve, e acetato de butila. 0 processo de cozimento pode ser um processo de aquecimento ou um processo de aquecimento interno, e pode ser selecionado dentre, por exemplo, um processo que emprega um forno elétrico de tipo fixo, um forno elétrico de tipo fluido, um forno elétrico de tipo rotativo ou um forno de queimador, e um processo que emprega um microondas. 0 teor da camada de resina no suporte é, de preferência, de 0,01 % em massa a 5,0 % em massa. Se o teor for inferior a 0,01 % em massa, pode ser difícil formar uma camada de resina uniforme na superfície do material de núcleo, por outro lado, se o teor exceder 5,0 % em massa, a camada de resina torna-se tão espessa que partículas de suporte podem coagular entre si. Assim, isto pode resultar em falha na obtenção de partículas suporte uniformes.

Quando o revelador é um revelador de dois componentes, o teor do suporte no revelador de dois componentes não é particularmente limitado e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; por exemplo, ele é, de preferência, de 90 % em massa a 98 % em massa, mais preferivelmente de 93 % em massa a 97 % em massa.

No caso de um revelador de dois componentes, mistura-se geralmente toner com suporte numa quantidade de 1 parte em massa a 10 partes em massa por 100 partes em massa de suporte.

Como o revelador da presente invenção compreende o toner da presente invenção, isto permite agrupar partículas de toner tão densamente em uma imagem de toner, proporcionando imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem, e podendo oferecer removibilidade estável de longo prazo. 0 revelador pode ser aplicado vantajosamente numa variedade de processos conhecidos de formação de imagem eletrofotográfica incluindo um processo de revelação de um só componente magnético, processo de revelação de um só componente não-magnético, e processo de revelação de dois componentes, particularmente em um recipiente de toner, cartucho de processo, dispositivo de formação de imagens e método de formação de imagem da presente invenção, sendo que todos estes serão descritos abaixo.

Recipiente de Toner 0 recipiente de toner da presente invenção é um recipiente fornecido com o toner ou revelador da presente invenção. 0 recipiente de toner não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente dentre recipientes convencionais; por exemplo, um recipiente de toner apresentando um corpo principal recipiente e uma tampa constitui um exemplo vantajoso. O tamanho, forma, estrutura, material e outras várias características do corpo principal recipiente não são particularmente limitados e podem ser determinados apropriadamente de acordo com a finalidade desejada. Por exemplo, o corpo principal recipiente apresenta, de preferência, uma forma cilíndrica, da forma mais preferível, uma forma cilíndrica em que se formam ranhuras espirais formadas em sua superfície interior que permitem que o toner no recipiente se desloque para a saída juntamente com a rotação do corpo principal, e em que todas, ou quase todas, as ranhuras espirais apresentam uma função de produzir ruído.

Materiais para o corpo principal recipiente não são particularmente limitados e são, de preferência, aqueles capazes de proporcionar dimensões precisas quando fabricados; exemplos incluem resinas. Por exemplo, resinas de poliéster, resinas de polietileno, resinas de polipropileno, resinas de poliestireno, resinas de cloreto de polivinila, resinas de ácido poliacrílico, resinas de policarbonato, resinas ABS, e resinas de poliacetal são exemplos vantajosos. 0 recipiente de toner da presente invenção pode ser facilmente armazenado e transferido, e é fácil de manusear. 0 recipiente de toner pode ser usado vantajosamente para o fornecimento de toner por meio de fixação removível do mesmo a um cartucho de processo, dispositivo de formação de imagens, etc., da presente invenção, a ser descrito mais adiante. (Cartucho de processo). 0 cartucho de processo da presente invenção compreende um elemento portador de uma imagem eletrostática latente configurado de forma a portar uma imagem eletrostática latente, e uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente formada no elemento portador de imagem eletrostática latente usando-se um revelador para, com isso, formar uma imagem visível, e compreende ainda unidade(s) adicional/adicionais apropriadamente selecionadas. A unidade de revelação compreende um recipiente de revelador para armazenar o toner ou revelador da presente invenção, e um suporte de revelador para suportar e transferir o toner ou revelador armazenado no recipiente de revelador, e pode compreender adicionalmente um elemento de controle de espessura da camada para controlar a espessura da camada de toner a ser suportada. 0 cartucho de processo da presente invenção pode ser fixado de forma destacável a vários aparelhos eletrofotográficos, aparelhos de fax, e impressoras, particularmente ao dispositivo de formação de imagens da presente invenção a ser descrito mais adiante. 0 cartucho de processo da presente invenção compreende, por exemplo, como mostrado na Fig. 4, um fotocondutor embutido 101, uma unidade de carregamento 102, uma unidade de revelação 104 e uma unidade limpadora 107 e, se necessário, compreende outra(s) unidade(s) adicional/adicionais.

Para o fotocondutor 101, é possível usar um fotocondutor similar àquele descrito acima.

Para uma unidade de exposição 103, é possível usar uma fonte de luz capaz de exposição de alta definição.

Para a unidade de carregamento 102, é possível usar um elemento de carregamento arbitrário. O dispositivo de formação de imagens da presente invenção compreende o elemento portador de imagem eletrostãtica latente, dispositivo revelador, dispositivo de limpeza, etc., que são integrados em um cartucho de processo. Esta unidade pode ser fixada de maneira destacável no próprio aparelho. Alternativamente, pelo menos um de um dispositivo de carregamento, dispositivo de exposição, dispositivo revelador e dispositivo de transferência ou de separação são suportados conjuntamente com o elemento portador de imagem eletrostática latente para formar um cartucho de processo, formando assim uma unidade simples que pode se fixada de forma destacável ao aparelho por meio de um dispositivo-guia (p. ex., trilhos) proporcionado no aparelho. (Método de formação de imagem e aparelho de formação de imagem) 0 dispositivo de formação de imagens da presente invenção compreende um elemento portador de imagem eletrostática latente, uma unidade formadora de imagem eletrostática latente, uma unidade de revelação, uma unidade de transferência e uma unidade de fixação, e compreende ainda unidade(s) adicional/adicionais, como uma unidade de eliminação de carga, uma unidade de limpeza, uma unidade de reciclagem e uma unidade de controle, que são opcionalmente selecionadas, conforme necessário. 0 método de formação de imagem da presente invenção compreende uma etapa de formação de imagem eletrostática latente, uma etapa de revelação, uma etapa de transferência e uma etapa de fixação, e compreende ainda etapa (s) adicional/adicionais, como uma etapa de remoção de carga. uma etapa de limpeza, uma etapa de reciclagem e/ou uma etapa de controle, que são opcionalmente selecionadas conforme necessário. 0 método de formação de imagem da presente invenção pode ser realizado vantajosamente empregando-se o dispositivo de formação de imagens da presente invenção. A etapa de formação de imagem eletrostática latente é realizada pela unidade de formação de imagem eletrostática latente, a etapa de revelação é realizada pela unidade de revelação, a etapa de transferência é realizada pela unidade de transferência, a etapa de fixação é realizada pela unidade de fixação, e as etapas adicionais podem ser realizadas pelas unidades adicionais.

Etapa de formação de imagem eletrostática latente e unidade formadora de imagem eletrostática latente A etapa de formação de imagem eletrostática latente é uma etapa de formação de uma imagem eletrostática latente no elemento portador de uma imagem eletrostática latente. 0 material, forma, tamanho, estrutura, e várias características do elemento portador de imagem eletrostática latente (referido como "fotocondutor" ou "fotocondutor eletrofotográfico" em alguns casos) não são particularmente limitados. O elemento portador de imagem eletrostática latente pode ser selecionado apropriadamente dentre aqueles conhecidos na arte. No entanto, um elemento portador de imagem eletrostãtica latente em forma de tambor é um exemplo vantajoso. Para o material que constitui o elemento portador de imagem eletrostãtica latente, materiais fotocondutivos inorgânicos, como silício amorfo e selênio, e materiais fotocondutivos orgânicos, como polisilano e ftalopolimetina são preferíveis. Entre estes, silício amorfo á preferível considerando sua vida estendida. A formação da imagem eletrostãtica latente é obtida, por exemplo, por meio de exposição à maneira de imagem do elemento portador de imagem eletrostãtica latente após carregar igualmente toda sua superfície. Esta etapa é realizada por meio da unidade formadora de imagem eletrostãtica latente. A unidade formadora de imagem eletrostãtica latente compreende um dispositivo de carregamento configurado de forma a carregar igualmente a superfície do elemento portador de imagem eletrostãtica latente, e um dispositivo de exposição configurado de forma a expor à maneira de imagem a superfície do elemento portador de imagem eletrostãtica latente. A etapa de carregamento é realizada, por exemplo, aplicando-se voltagem na superfície do elemento portador de imagem eletrostãtica latente por meio da unidade de carregamento. 0 dispositivo de carregamento não é particularmente limitado e pode ser selecionado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem dispositivos de carregamento de contato conhecidos equipados com um rolo, dispositivo de brilho [blush], película ou lâmina de borracha condutiva ou semicondutiva; e dispositivos de carregamento de não-contato conhecidos utilizando descarga corona, como corotron ou scorotoron. A etapa de exposição é realizada, por exemplo, expondo-se seletivamente a superfície do fotocondutor por meio do dispositivo de exposição. O dispositivo de exposição não é particularmente limitado desde que seja capaz de realizar exposição à maneira de imagem na superfície do elemento portador de imagem eletrostática latente carregado por meio do dispositivo de carregamento, e pode ser selecionado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem vários dispositivos de exposição, como dispositivos de cópia óptica, dispositivos bastonete-lente-olho, dispositivos de laser óptico, e dispositivos ópticos de despedaçamento de cristal líquido.

Observe-se, na presente invenção, que é possível empregar um sistema de luz de fundo para exposição, onde se realiza exposição à maneira de imagem do lado posterior do elemento portador de imagem eletrostática latente.

Revelação e unidade de revelação A etapa de revelação é uma etapa de revelação da imagem eletrostática latente usando o toner ou revelador da presente invenção para formar uma imagem visível. A formação da imagem visível pode ser realizada, por exemplo, por meio de revelação da imagem eletrostática latente usando o toner ou revelador da presente invenção. Isto é realizado por meio da unidade de revelação. A unidade de revelação não é particularmente limitada desde que seja capaz de revelação por meio do toner ou revelador da presente invenção, e pode ser selecionada apropriadamente dentre unidades reveladoras conhecidas de acordo com a finalidade desejada; exemplos vantajosos incluem aqueles apresentando pelo menos um dispositivo revelador, que é capaz de abrigar ali o toner ou revelador da presente invenção e que é capaz de aplicar diretamente ou indiretamente o toner ou revelador na imagem eletrostática latente. Um dispositivo revelador equipado com o recipiente de toner da presente invenção é mais preferível. O dispositivo revelador pode ser de tipo revelador seco ou de tipo revelador úmido, e pode ser projetado para cor monocromática ou para cores múltiplas; exemplos vantajosos incluem aqueles apresentando uma unidade de agitação para agitar o toner ou revelador de forma a proporcionar cargas elétricas por meio de eletrificação por atrito, e um rolo de magneto giratório.

No dispositivo revelador o toner e suporte são misturados entre si e o toner é carregado por atrito, permitindo que o rolo magnético rotativo porte partículas de toner de tal forma que elas permaneçam sobre sua superfície. Desta maneira forma-se um brilho magnético. Como o rolo de magneto se encontra disposto na proximidade do elemento portador de imagem eletrostãtica latente (fotocondutor), algumas partículas de toner no rolo magnético que constituem o brilho magnético migram eletricamente para a superfície do elemento portador de imagem eletrostãtica latente (fotocondutor). Como um resultado, uma imagem eletrostãtica latente é revelada por meio do toner, formando uma imagem visível, ou uma imagem de toner, sobre a superfície do elemento portador de imagem eletrostãtica latente (fotocondutor).

Transferência e Unidade de transferência A etapa de transferência é uma etapa de transferir a imagem visível para um meio de registro. Uma concretização preferida de transferência envolve duas etapas: transferência primária em que a imagem visível é transferida para um meio de transferência intermediário; e transferência secundária em que a imagem visível transferida para o meio de transferência intermediário é transferido para um meio de registro. Uma concretização mais preferível de transferência envolve duas etapas: transferência primária em que uma imagem visível é transferida para um meio de transferência intermediário de modo a formar uma imagem complexa sobre o mesmo por meio de toners de duas ou mais cores diferentes, de preferência, toners de cor plena; e transferência secundária em que a imagem complexa é transferida para um meio de registro. A etapa de transferência é realizada, por exemplo, por meio de carregamento do elemento portador de imagem eletrostática latente (fotocondutor) por meio de uma unidade de carregamento de transferência. Esta etapa de transferência é realizada por meio da unidade de transferência. Uma concretização preferível da unidade de transferência apresenta duas unidades: uma unidade de transferência configurada para transferir uma imagem visível para um meio de transferência intermediário de modo a formar uma imagem complexa; e uma unidade de transferência secundária configurada de forma a transferir a imagem complexa para um meio de registro. O meio de transferência intermediário não é particularmente limitado e pode ser selecionado dentre meios de transferência convencional de acordo com a finalidade desejada; exemplos vantajosos incluem correias de transferência. A unidade de transferência (isto é, as unidades de transferência primária e secundária) compreendem, de preferência, um dispositivo de transferência configurado para carregar e separar a imagem visível do elemento portador de imagem eletrostática latente (fotocondutor) e transferir a mesma para o meio de registro. 0 número do dispositivo de transferência a ser proporcionado pode ser 1 ou mais.

Exemplos do dispositivo de transferência incluem dispositivos de transferência corona gue utilizam descarga corona, correias de transferência, rolos de transferência, rolos transferidores de pressão, e dispositivos transferidores de adesão. O meio de registro é geralmente papel convencional, e pode ser determinado apropriadamente de acordo com a finalidade desejada desde que seja capaz de receber sobre si imagem revelada não-fixada. Também é possível usar bases PET para OHP. A etapa de fixação é uma etapa de fixar uma imagem visível transferida para um meio de registro por meio da unidade de fixação. A fixação pode ser realizada a cada vez, apôs cada toner diferente ter sido transferido para o meio de registro, ou pode ser realizada em uma única etapa após todos os toners diferentes terem sido transferidos para o meio de registro. A unidade de fixação não é particularmente limitada e pode ser selecionada apropriadamente de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem uma. unidade de aquecimento-pressurização. A unidade de aquecimento-pressurização é, de preferência, uma combinação de um rolo de aquecimento e um rolo de pressurização ou uma combinação de um rolo de aquecimento/rolo de aquecimento, um rolo de pressurização, e uma correia sem fim, por exemplo.

De uma maneira geral, tratamento com aquecimento por meio da unidade de aquecimento-pressurização é realizado, de preferência, a uma temperatura de 80°C a 200°C.

Observe-se na presente invenção que é possível usar uma unidade de fixação óptica conhecida em combinação com, ou em lugar de, a etapa de fixação e unidade de fixação, de acordo com a finalidade desejada. A etapa de remoção de carga é uma etapa de aplicar uma voltagem fixa no fotocondutor eletrofotográfico carregado para remoção de cargas. Isto é realizado de maneira vantajosa por meio da unidade de eliminação de carga. A unidade de remoção de carga não é particularmente limitada desde que seja capaz de aplicar uma voltagem fixa de remoção de carga no elemento portador de imagem eletrostática latente, e pode ser selecionada apropriadamente de unidades convencionais de eliminação de carga de acordo com a finalidade desejada. Um exemplo disso é uma lâmpada de remoção de carga e análogos. A etapa de limpeza é uma etapa de remoção de partículas de toner que permaneceram no elemento portador de imagem eletrostática latente. Esta é realizada de maneira vantajosa por meio de uma unidade de limpeza. A unidade de limpeza não é particularmente limitada desde que seja capaz de remover referidas partículas de toner do elemento portador de imagem eletrostática latente, e pode ser selecionada vantajosamente de limpadores convencionais de acordo com a finalidade desejada; exemplos incluem um limpador de brilho magnético, um limpador de escova eletrostática, um limpador de rolo magnético, um limpador de lâmina, um limpador de brilho, e um limpador de onda. A etapa de reciclagem é uma etapa de recuperação das partículas de toner removidas por meio de uma etapa de limpeza à unidade de revelação. Isto é realizado vantajosamente por meio da unidade de reciclagem. A unidade de reciclagem não é particularmente limitada, e pode ser selecionada apropriadamente dentre sistemas de deslocamento convencionais. A etapa de controle é uma etapa para controlar as etapas precedentes. Isto é realizado vantajosamente por meio da unidade de controle. A unidade de controle não é particularmente limitada desde que a operação de cada etapa possa ser controlada, e pode ser selecionada apropriadamente de acordo com o uso desejado. Exemplos das mesmas incluem equipamento, como sequenciadores e computadores.

Uma concretização do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção será descrita com referência à FIG. 5. Um dispositivo de formação de imagem 100 mostrado na FIG. 5 compreende um tambor fotocondutor 10 (referido a seguir como um fotocondutor 10) como o elemento portador de imagem eletrostática latente, um rolo de carregamento 20 como a unidade de carregamento, um dispositivo de exposição 30 como a unidade de exposição, um dispositivo revelador 40 como a unidade de revelação, um elemento de transferência intermediário 50, um dispositivo de limpeza 60 apresentando uma lâmina de limpeza como a unidade de limpeza, e uma lâmpada de remoção de carga 70 como a unidade de remoção de carga. O elemento de transferência intermediário 50 é uma correia sem fim, e é projetado de tal forma que enlaça três rolos 51 dispostos em seu interior e gira na direção mostrada pelas setas por meio dos rolos 51. Um ou mais dos três rolos 51 também funcionam como um rolo de voltagem fixa de transferência capaz de aplicar uma determinada voltagem fixa de transferência (voltagem fixa primária) ao elemento de transferência intermediário 50. O dispositivo de encosto 90 apresentando uma lâmina de limpeza ê colocado adjacente ao elemento de transferência intermediário 50. Proporciona-se um rolo de transferência 80 próximo do elemento de transferência intermediário 50 como a unidade de transferência capaz de aplicar um viés de transferência para transferir uma imagem revelada (imagem de toner) a uma folha de transferência 95, um meio de registro (transferência secundária). Além disso, proporciona-se um carregador corona 58 em torno do elemento de transferência intermediário 50 para aplicar cargas na imagem de toner transferida ao meio de transferência intermediário 50. 0 carregador corona 58 encontra-se disposto entre a região de contato do fotocondutor 10 e o meio de transferência intermediário 50 e a região de contato do meio de transferência intermediário 50 e a folha de transferência 95.

O dispositivo revelador 40 compreende uma correia de revelação 41 (um elemento portador de revelador), uma unidade de revelação de preto 45K, unidade de revelação de amarelo 45Y, unidade de revelação de magenta 45M e unidade de revelação de ciano 45C, sendo que as unidades de revelação encontram-se posicionadas em torno da correia de revelação 41. A unidade de revelação de preto 45K compreende um recipiente de revelador 42K, um rolo fornecedor de revelador 43K, e um rolo de revelação 44K. A unidade de revelação de amarelo 45Y compreende um recipiente de revelador 42Y, um rolo fornecedor de revelador 4 3Y, e um rolo de revelador 44Y. A unidade de revelação de magenta 45M compreende um recipiente de revelador 42M, um rolo fornecedor de revelador 43M, e um rolo de revelador 44M. A unidade de revelação ciano 45C compreende um recipiente de revelador 42C, um rolo fornecedor de revelador 43C, e um rolo de revelador 44C. A correia de revelação 41 é uma correia sem fim que enlaça uma pluralidade de rolos de correia de modo a ser girável. Uma parte da correia de revelação 41 encontra-se em contato com o elemento portador de imagem eletrostática latente 10.

No dispositivo de formação de imagens 100 mostrado na FIG. 5, o tambor fotocondutor 10 é carregado uniformemente por meio de, por exemplo, o rolo de carregamento 20. 0 dispositivo de exposição 30 aplica então um feixe de luz no tambor fotocondutor 10 de modo a formar uma imagem eletrostática latente. A imagem eletrostática latente formada no tambor fotocondutor 10 é suprida com toner do dispositivo revelador 40 para formar uma imagem visível (imagem de toner) . 0 rolo 51 aplica um viés na imagem de toner para transferir a imagem visível (imagem de toner) para o meio de transferência intermediário 50 (transferência primária), e a imagem de toner é então transferida para a folha de transferência 95 (transferência secundária). Desta maneira, forma-se uma imagem transferida na folha de transferência 95. Em seguida, partículas de toner que permaneceram no tambor fotocondutor 10 são removidas por meio do dispositivo de encosto 60, e cargas do tambor fotocondutor 10 são removidas por meio da lâmpada de remoção de carga 70 temporariamente.

Outra concretização do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção será descrita com referência à FIG. 6. O dispositivo de formação de imagem 100 mostrado na FIG. 6 apresenta uma configuração e efeitos operacionais idênticos àqueles do dispositivo de formação de imagens 100 mostrado na FIG. 5 exceto que este dispositivo de formação de imagens 100 não compreende a correia de revelação 41, e que a unidade de revelação de preto 45K, unidade de revelação de amarelo 45Y, unidade de revelação de magenta 45M e unidade de revelação de ciano 45C encontram-se dispostas em torno da periferia do fotocondutor 10. Observe-se na FIG. 6 que elementos idênticos àqueles na FIG. 5 são indicados com os mesmos numerais de referência.

Outra concretização adicional do método de formação de imagem da presente invenção por meio do dispositivo de formação de imagens da presente invenção será descrita com referência à FIG. 7. Um dispositivo de formação de imagem 100 mostrado na FIG. 7 é um aparelho de formação de imagem em cores disposto em tandem. 0 dispositivo de formação de imagens em tandem compreende um corpo principal de máquina copiadora 150, uma mesa de alimentação 200, um scanner 300, e um alimentador automático de documentos (ADF, Automatic Document Feeder) 400. O corpo principal de máquina copiadora 150 apresenta um elemento de transferência intermediário de correia sem fim 50 no centro. O elemento de transferência intermediário 50 é passado em alça em torno dos rolos de suporte 14, 15 e 16 e é configurado para girar na direção dos ponteiros do relógio na FIG. 7. Proporciona-se um dispositivo de limpeza 17 para o elemento de transferência intermediário nas proximidades do rolo de suporte 15. O dispositivo de limpeza 17 remove partículas de toner que permaneceram no elemento de transferência intermediário 50. No elemento de transferência intermediário 50 passado em alça em torno dos rolos de suporte 14 e 15, encontram-se dispostos quatro dispositivos de formação de imagem colorida 18 - amarelo, ciano, magenta, e preto - constituindo uma unidade de revelação em tandem 120. Uma unidade de exposição 21 encontra-se disposta adjacente à unidade de revelação em tandem 120. Uma unidade de transferência secundária 22 que se encontra disposta através do elemento de transferência intermediário 50 da unidade de revelação em tandem 120. A unidade de transferência secundária 22 compreende uma correia de transferência secundária 24, uma correia sem fim, que é passada em alça em torno de um par de rolos 23. Uma folha de papel na correia de transferência secundária 24 é deixada contactar o elemento de transferência intermediário 50. Um dispositivo de fixação de imagem 25 encontra-se disposto nas proximidades da unidade de transferência secundária 22. O dispositivo de fixação de imagem 25 compreende uma correia de fixação 26, uma correia sem fim, e um rolo de pressurização 27 que é pressionado pela correia de fixação 26.

No dispositivo de formação de imagem em tandem, um inversor de folha 28 encontra-se disposto adjacente à unidade de transferência secundária 22 e ao dispositivo de fixação de imagem 25. 0 inversor de folha 28 inverte uma folha transferida para formar imagens de ambos os lados da folha.

Em seguida, descrever-se-á formação de imagem em cores plenas (cópias coloridas) usando a unidade de revelação em tandem. Primeiramente, um documento-fonte é colocado numa bandeja de documentos 130 do alimentador automático de documentos 400. Alternativamente, o alimentador automático de documentos 400 é aberto, o documento-fonte é colocado em uma placa de contato 32 de um scanner 300, e o alimentador automático de documentos 400 é fechado.

Quando se pressiona um botão de partida {não mostrado), o documento-fonte colocado no alimentador automático de documentos 400 é transferido para o vidro de contato 32, e o scanner ê então ativado para operar primeiro e segundo carros 33 e 34. No caso em que o documento-fonte é colocado originalmente sobre o vidro de contato 32, o scanner 300 é imediatamente ativado apôs atuação do botão de partida. Um feixe de luz é aplicado a partir de uma fonte de luz sobre o documento por meio do primeiro carro 33, e o feixe de luz refletido do documento ê refletido adicionalmente pelo espelho do segundo carro 34. O feixe de luz refletido passa através de uma lente de formação de imagem 35, e um sensor de leitura 36 recebe o mesmo. Desta maneira, o documento colorido (imagem colorida) é escaneado, produzindo 4 tipos de informação de cor — preto, amarelo, magenta, e ciano.

Cada fragmento de informação de cor {preto, amarelo, magenta, e ciano) é transmitido para unidade de formação de imagem 18 (unidade de formação de imagem preta, unidade de formação de imagem amarela, unidade de formação de imagem magenta, ou unidade de formação de imagem ciano) da unidade de revelação em tandem 120, e imagens de toner de cada cor são formadas nas unidades de formação de imagem 18. Como mostrado na Fig. 8, cada uma das unidades de formação de imagem 18 (unidade de formação de imagem preta, unidade de formação de imagem amarela; unidade de formação de imagem magenta, e unidade de formação de imagem ciano) da unidade de revelação em tandem 120 compreende: elemento portador de uma imagem eletrostática latente 10 (elemento portador de imagem eletrostática latente de modo a preto 10K, elemento portador de imagem eletrostática latente para amarelo 10Y, elemento portador de imagem eletrostática latente para magenta 10M, ou elemento portador de imagem eletrostática latente para ciano 10C); um dispositivo de carregamento 60 para carregar uniformemente o elemento portador de imagem eletrostática latente; uma unidade de exposição para formar uma imagem eletrostática latente correspondente à imagem de cor no elemento portador de imagem eletrostática latente por meio de exposição do mesmo à luz (indicado com "L" na FIG. 8) com base na informação de imagem colorida correspondente; um dispositivo revelador 61 para revelar a imagem eletrostática latente usando o toner colorido correspondente (toner preto, toner amarelo, toner magenta, ou toner ciano) para formar uma imagem de toner; um carregador de transferência 62 para transferir a imagem de toner para o elemento de transferência intermediário 50; um dispositivo de limpeza 63; e um dispositivo de remoção de carga 64. Assim, imagens de cores diferentes (uma imagem preta, uma imagem amarela, uma imagem magenta, e uma imagem ciano) podem ser formadas com base na informação de imagem em cores. A imagem de toner preto formada no fotocondutor para preto 10K, imagem de toner amarelo formada no fotocondutor para amarelo 10Y, imagem de toner magenta formada no fotocondutor para magenta 10M, e imagem de toner ciano formada no fotocondutor para ciano 10C são transferidas seqüencialmente para o elemento de transferência intermediário 50 que gira por meio de rolos de suporte 14, 15 e 16 (transferência primária). Estes toners de imagem são superpostos sobre o elemento de transferência intermediário 50 para formar uma imagem em cores composta (imagem transferida em cores).

Enquanto isso, um dos rolos 142 da tabela de alimentação 200 é selecionado e girado, com o que folhas (folhas de registro) são ejetadas de um dos múltiplos estojos 144 no banco de papel 143 e são separadas uma-a-uma por uma rolo de separação 14 5. Em seguida, as folhas são passadas por uma via de alimentação 146, transferidas para um rolo de transferência 147 em uma via de alimentação 148 no interior do corpo principal de máquina copiadora 150, e batem contra um rolo de resistência 49 vindo a parar. Alternativamente, um dos rolos 142 é girado ejetando folhas (folhas de registro) colocadas em uma bandeja de alimentação manual. As folhas são então separadas uma-a-uma por meio de um rolo de separação 52, passadas por uma via de alimentação 53, e, de maneira similar, batem contra o rolo de resistência 49 vindo a parar. Observe-se que o rolo de resistência 49 geralmente encontra-se aterrado, porém pode encontrar-se a uma voltagem fixa para remoção de ρδ de papel de sobre as folhas. O rolo de resistência 49 é girado de maneira sincrÔnica com o movimento da imagem colorida composta no elemento de transferência intermediário 50 para transferir a folha (folha de registro) entre o elemento de transferência intermediário 50 e a unidade de transferência secundária 22, e a imagem de cor composta é transferida para a folha por meio da unidade de transferência secundária 22 (transferência secundária). Desta maneira, a imagem colorida forma-se sobre a folha. Observe-se que, após transferência da imagem, partículas de toner que permaneceram no elemento de transferência intermediário 50 são removidas por meio do dispositivo de limpeza 17. A folha (folha de registro) portando a imagem colorida transferida é deslocada pela unidade de transferência secundária 22 para o dispositivo de fixação de imagem 25, onde a imagem de cor composta (imagem transferida em cores) ê fixada numa folha (folha de registro) por meio de calor e pressão. Em seguida, a folha muda de direção pela ação de uma lingüeta comutadora 55, ejetada por um rolo de ejeção 56, e empilhada numa bandeja de saída 57. Alternativamente, a folha muda de direção por ação do gancho comutador 55, sendo invertida pelo inversor de folha 28, e transferida de volta à seção de transferência de imagem para registrar outra imagem do outro lado. A folha que porta imagens de ambos os lados é então ejetada por meio do rolo de ejeção 56, e é empilhada na bandeja de saída 57.

Como o método de formação de imagem e o dispositivo de formação de imagens da presente invenção usa o toner da presente invenção, sendo que o toner permite que partículas de toner sejam densamente agrupadas numa imagem de toner, pode proporcionar imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e pode proporcionar removibilidade estável de longo prazo, é possível formar imagens nítidas de alta qualidade. A seguir serão descritos Exemplos da presente invenção que, no entanto, não devem ser interpretados como limitando a invenção aos mesmos. Deve-se observar que "parte(s)" significa "parte(s) em massa", exceto se indicado de outra forma.

Exemplo 1 Síntese de emulsão de partículas orgânicas Um vaso de reação equipado com um agitador e um termômetro foi carregado com 683 partes de água, 11 partes de um sal de sódio de éster do ácido sulfúrico do produto de adição química de óxido de etileno de ácido metacrílico (Eleminol RS-30, produzido pela Sanyo Chemical Industries Co.), 83 partes de estireno, 83 partes de ácido metacrílico, 110 partes de acrilato de butila, e 1 parte de persulfato de amônio, seguido de agitação para 15 minutos a 400 rpm produzindo uma emulsão líquida branca. O interior do vaso de reação foi aquecido a 75°C para 5 horas para reação. No vaso de reação adicionou-se 30 partes de uma solução aquosa a 1 % de persulfato de amônio, e o vaso de reação foi deixado descansar durante 5 horas a 75°C produzindo uma dispersão aquosa de resina de vinila (um copolímero que consiste de estireno, ácido metacrílico, acrilato de butila, e sal de sódio de éster do ácido sulfúrico do produto de adição química de óxido de etileno de ácido metacrílico) - Dispersão de Partículas 1 0 diâmetro volumétrico médio das partículas da Dispersão de Partículas 1 medido usando um analisador de tamanho de partículas por difração a laser (LA-920, SHIMADZU Corp.) foi de 105 nm. Adicionalmente, uma fração de Dispersão de Partículas 1 foi secada para isolar um componente de resina. A temperatura de transição do vidrado (Tg) do componente de resina foi determinada como sendo de 59°C, e seu peso molecular ponderai médio (Mw) foi determinado como sendo de 150.000.

Preparação de fase aquosa Para a preparação de uma fase aquosa, 990 partes de água, 99 partes de Dispersão de Partículas 1, 35 partes de uma solução aquosa a 48,5 % de dodecildifeniléter dissulfonato de sódio (Eleminol MON-7, produzido pela Sanyo Chemical Industries Co) , e 60 partes de acetato de etila foram misturadas produzindo um líquido branco cremoso. Isto foi usado como Fase Aquosa 1. Síntese de poliéster com baixo peso molecular Um vaso de reação equipado com um tubo condensador, um agitador e um tubo de entrada de gás de nitrogênio foi carregado com 229 partes de 2 moles de produto de adição química de óxido de etileno de bisfenol A, 529 partes de 3 moles de produto de adição química de óxido de propileno de bisfenol A, 208 partes de ácido tereftálico, 46 partes de ácido adípico, e 2 partes de óxido de dibutil estanho, deixando-se reagir durante 8 horas a 230°C sob pressão normal. A reação foi prosseguida durante mais 5 horas sob pressão reduzida {10-15 mm Hg) . Em seguida, adicionou-se 44 partes de anidrido de ácido trimelítico no vaso de reação para permitir ocorrência de reação durante 1,8 hora a 180°C sob pressão normal. Desta maneira sintetizou-se Poliéster com Baixo Peso Molecular 1.

Poliéster com Baixo Peso Molecular 1 assim obtido apresentou um peso molecular numérico médio (Mn) de 2.500, peso molecular ponderai médio (Mw) de 6.700, peso molecular de pico de 5.000, temperatura de transição do vidrado (Tg) de 43°C, e índice de acidez de 25. Síntese de Poliéster Intermediário Um vaso de reação equipado com um tubo de condensador, um agitador e uma entrada de gás de nitrogênio foi carregado com 682 partes de 2 moles de produto de adição química de oxido de etileno de bisfenol A, 81 partes de produto de adição química 2 molar de óxido de propileno de bisfenol A, 283 partes de ácido tereftãlico, 22 partes de anidrido de ácido trimelítico, e 2 partes de óxido de dibutil estanho, deixando-se reagir durante 8 horas a 230°C sob pressão normal. A reação foi prosseguida durante mais 5 horas sob pressão reduzida (10-15 mm Hg) para produzir Poliéster Intermediário 1.

Poliéster Intermediário 1 assim obtido apresentou um peso molecular numérico médio (Mn) de 2.100, peso molecular ponderai médio (Mw) de 95,00, temperatura de transição do vidrado (Tg) de 55 °C, índice de acidez de 5, e índice hidroxila de 51.

Subseqüentemente, um vaso de reação equipado com um tubo de condensador, um agitador e um tubo de entrada de nitrogênio foi carregado com 410 partes de Poliéster Intermediário 1, 89 partes de diisocianato de isoforona, e 500 partes de acetato de etila, deixando-se reagir durante 5 horas a 100°C produzindo Pré-polímero 1. O teor de isocianatos livres no Pré-polímero 1 foi de 1,53 % em massa. Síntese de composto cetimina Um vaso de reação equipado com um agitador e um termômetro foi carregado com 170 partes de isoforona diamina e 75 partes de metil etil cetona, deixando-se reagir durante 5 horas a 50°C produzindo Composto Cetimina 1. 0 índice de amina do Composto Cetimina 1 assim obtido foi de 418.

Preparação mistura preparatória Usando HENSCHEL MIXER (Mitsui Mining Company, Ltd.), 1200 partes de água, 540 partes de negro de carbono (Printex 35, produzido pela Degussa Corp. Absorção de DBP = 42 ml/100 mg, pH = 9,5), e 1200 partes de resina de poliéster foram misturadas, e amassadas adicionalmente durante 30 minutos a 150°C usando um rolo duplo. Em seguida, a pasta resultante foi estendida mediante aplicação de pressão, resfriada, e pulverizada em um pulverizador produzindo a mistura preparatória 1.

Preparação de fase óleo Um vaso de reação equipado com um agitador e um termômetro foi carregado com 378 partes de Poliéster com Baixo Peso Molecular 1, 110 partes de cera de carnaúba, 32 partes de um agente controlador de carga (E-84, salicilato de zinco, produzido pela Orient Chemical Industries, Ltd.)/ e 947 partes de acetato de etila, aquecido a 80°C com agitação, conservado durante 5 horas a 80°C, e resfriado a 30°C em 1 hora. Subseqüentemente, adicionou-se 500 partes de mistura preparatória 1 e 500 partes de acetato de etila no vaso de reação, e isto foi agitado durante 1 hora produzindo Solução Constituinte de Toner 1.

Em seguida, 1324 partes de Solução Constituinte de Toner 1 assim obtida foi transferida para um vaso de reação, e dispersa usando-se um moinho de pérolas {ULTRAVIS COMILL, fabricado pela AIMEX Co., Ltd.) nas seguintes condições: Velocidade de alimentação de líquido = 1 kg/h, Velocidade de rotação do disco = 6 m/segundo, Diâmetro das pérolas = 0,5 mm, Fator de enchimento = 80 % em volume, e o número de operações de dispersão = 3.

Desta maneira dispersou-se o negro de carbono e a cera. Subseqüentemente, adicionou-se 1324 partes de uma solução a 65 % de acetato de etila de Poliéster com Baixo Peso Molecular 1 no caso de reação, seguido de outra operação de dispersão usando-se um moinho de pérolas nas condições precedentes. Assim, obteve-se Dispersão de Pigmento/Cera 1.

Uma proporção de sólidos em Dispersão de Pigmento/Cera 1 foi de 50 % em massa, quando medido após aquecimento a 130°C para 30 minutos.

Emulsificação e Etapa de Remoção de Solvente Em um vaso de reação adicionou-se 749 partes de Dispersão de Pigmento/Cera 1, 115 partes de Pré-polímero 1, e 2,9 partes de Composto de Cetimina 1. Além disso, adicionou-se 2,0 partes dos sólidos de um sol de organossílica (MEK-ST-UP, produzido pela Nissan Chemical Industries, Ltd) no vaso de reação e, usando um homomisturador TK, misturou-se durante 1 minuto a 5.000 rpm. Em seguida, adicionou-se 1250 partes de Fase Aquosa 1 e isto foi misturado usando o homomisturador TK para 3 0 minutos a 12.500 rpm, produzindo Calda de Emulsão 1.

Um vaso de reação equipado com um agitador e um termômetro foi carregado com Calda de Emulsão 1, e isto foi aquecido a 40°C para 5 horas para a remoção de um solvente. Em seguida,, a calda foi deixada descansar durante 4 horas a 45°C produzindo Calda de Dispersão 1.

Lavagem e secagem Cem partes de Calda de Dispersão 1 foram filtradas sob pressão reduzida, e a torta de filtração foi adicionada a 100 partes de água desionizada e misturada usando-se o homomisturador TK durante 10 minutos a 12.000 rpm seguido de filtração.

Em seguida,, a torta de filtração resultante foi adicionada a 100 partes de uma solução aquosa a 10 % (em massa) de hidróxido de sódio e isto foi misturado usando-se o homomisturador TK para 30 minutos a 12.000 rpm seguido de filtração sob pressão reduzida. A torta de filtração resultante foi adicionada a 100 partes de uma solução aquosa a 10 % (em massa) de ácido clorídrico e misturada usando-se o homomisturador TK para 10 minutos a 12.000 rpm seguido de filtração. A torta de filtração resultante foi adicionada a 300 partes de água desionizada e misturada usando-se o homomisturador TK para 10 minutos a 12.000 rpm seguido de filtração (este procedimento foi realizado duas vezes). Desta maneira obteve-se Torta de Filtração 1.

Torta de Filtração 1 foi secada para 48 horas a 45°C em um secador circulante e peneirada através de uma tela de 75 pm para produzir Toner 1.

Adição de aditivo externo A 100 partes de Toner 1 adicionou-se 1,5 parte de sílica hidrofóbica e isto foi misturado usando HENSCHEL MIXER para produzir toner do Exemplo 1. (Exemplo 2) Toner do Exemplo 2 foi preparado de uma maneira similar àquela descrita no Exemplo 1 exceto que se usou 2,5 partes dos sólidos de um sol de organossílica na etapa de emulsificaçao e remoção do solvente. (Exemplo 3) Toner do Exemplo 3 foi preparado de uma maneira similar àquela descrita no Exemplo 1 exceto que se usou 3,5 partes dos sólidos de um sol de organossílica na etapa de emulsificação e remoção de solvente. (Exemplo 4) Toner do Exemplo 4 foi preparado de uma maneira similar àquela descrita no Exemplo 1 exceto que se usou 45 partes dos sólidos de um sol de organossílica na etapa de emulsificação e remoção de solvente. (Exemplo Comparativo 1) Toner do Exemplo Comparativo 1 foi preparado de uma maneira similar àquela descrita no Exemplo 1 exceto que não se adicionou sol de organossílica ao toner na etapa de emulsificação e remoção de solvente. (Exemplo Comparativo 2) Por meio de pulverização a úmido, preparou-se toner de Exemplo Comparativo 2 da maneira descrita a seguir usando-se resina de poliéster sintetizado de bisfenol diol e um ácido policarboxílico.

Primeiramente, 86 partes de resina de poliéster (peso molecular numérico médio (Mn) = 6.000, peso molecular ponderai médio (Mw) = 50.000, e temperatura de transição do vidrado (Tg) = 61°C), 10 partes de cera de arroz (índice de acidez = 0,5), e 4 partes de pigmento azul de ftalocianina de cobre (produzido pela TOYO INK Corp.) foram totalmente misturados usando HENSCHEL MIXER, isto foi aquecido e fundido usando um moinho de rolos durante 40 horas a de 80°C a 110°C, e resfriado à temperatura ambiente. A pasta resultante foi pulverizada e classificada para produzir partículas de toner.

Usando HENSCHEL MIXER, 1,5 parte de sílica hidrofóbica foi misturada com 100 partes das partículas de toner para preparar toner do Exemplo Comparativo 2.

Para os toners preparados nos Exemplos de 1 a 4 e Exemplos Comparativos 1 e 2, determinou-se os fatores de superfície SF-1 e SF-2, SF-2 de pequeno diâmetro, SF-2 de grande diâmetro, porosidade, diâmetro das partículas de toner (Dv, Dv/Dn), proporção de partículas de toner com um diâmetro equivalente do círculo de 2 μτη ou menos, e presença de uma camada de partículas de óxido inorgânico. Os resultados são mostrados na Tabela 1.

Fatores de superfície SF-1 e SF-2 Obteve-se imagens de partículas de toner com um microscópio eletrônico de varredura (S-800, fabricado pela Hitachi Ltd.) e isto foi analisado com um analisador de imagem (LUSEX3, fabricado pela NIRECO Corp), calculando-se os fatores de superfície SF-1 e SF-2 usando-se as Equações (1) e (2) a seguir. SF-1 [ (MXLNG) 2/ÁREA] x (100JI/4) Equação (1} sendo que MXLNG representa o comprimento máximo através de uma projeção bidimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção SF-2 = [ (PERI) 2/ÁREA] x (100/4n) Equação (2) sendo que PERI representa o perímetro de uma projeção bi-dimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção A proporção de partículas de toner com um diâmetro equivalente do círculo de 2 μπι ou menos A proporção {% numérica) de partículas de toner com um dado diâmetro equivalente do círculo pode ser determinada usando-se um analisador de imagem de partículas de fluxo (FPIA-2100, fabricado pela Sysmex Corp.). Mais especificamente, preparou-se solução aquosa de NaCl a 1 % usando-se cloreto de sódio primário, e isto foi filtrado através de um filtro com tamanho de poros de 0,45 μπι. A 50- 100 ml desta solução adicionou-se 0,1-5 ml de um tensoativo (de preferência, sulfonato de alquilbenzeno) como um agente de dispersão, seguido de adição de 1,10 mg de amostra. A mistura foi então sonifiçada para 1 minuto usando-se um ultrassonificador para preparar uma dispersão com uma concentração final de partículas de 5.000, 15.000/μ1 para medição. A medição foi realizada com base no diâmetro equivalente do círculo do diâmetro de um círculo apresentando a mesma área que a imagem em 2D de uma partícula de toner obtida por uma câmera de CCD.

Considerando a resolução da câmera de CCD, coletou-se dados de medição de partículas com um diâmetro equivalente do círculo de 0,6 pm ou mais. A porosidade de partículas de toner Usando-se um dispositivo de medição de porosidade mostrado na FIG. 3 calculou-se o volume e a massa de toner empacotado sob pressão de 10 kg/cm2, calculando-se a porosidade de partículas de toner, considerando-se sua gravidade específica previamente medida.

Diâmetro das partículas de toner 0 diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv) e diâmetro numérico médio das partículas (Dn) de partículas de toner foram medidos usando-se um analisador de tamanho de partículas (Multisizer II, Beckmann Coulter Inc.) com um diâmetro da abertura de 100 μτη, determinando-se a distribuição de tamanhos de partículas (Dv/Dn) das partículas de toner.

Presença de um camada de partículas de oxido inorgânico Se uma camada de partículas de óxido inorgânico está ou não presente dentro da faixa de 1 pm da superfície do toner de uma partícula de toner foi determinado observando-se uma seção transversal da partícula de toner usando um microscópio de transmissão de elétrons (TEM). "SF-2 de pequeno diâmetro": partículas de toner com um diâmetro das partículas inferior a 4 pm ’SF-2 de grande diâmetro" partículas de toner com um diâmetro das partículas de 4 pm ou maior Observe-se que "diâmetro das partículas mais abundante na distribuição de tamanhos de partículas" é o valor de pico (4 pm) na distribuição em base numérica de tamanhos de partículas das partículas de toner.

Da Tabela 1 pode-se aprender que o fator de superfície SF-2 é correlacionado com o diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv).

Preparação de revelador A 3 partes de cada um dos toners preparados nos Exemplos de 1 a 4 e Exemplos Comparativos 1 e 2 adicionou-se 97 partes de veículo de ferrita de 100-200 mesh revestido com resina de silicone, e isto foi misturado entre si usando-se um moinho de bolas. Desta maneira preparou-se reveladores de dois componentes.

Cada revelador assim preparado foi avaliado quanto à uniformidade da imagem, taxa de transferência, ocorrência de transferência desigual, e removibi1idade.

Para cada revelador formou-se uma imagem de meios-tons usando-se um dispositivo de formação de imagem (MS2800, fabricado pela Ricoh Company, Ltd.) e avaliou-se visualmente o grau de aspereza superficial com base nos critérios a seguir: A: Excelente (a superfície da imagem de meios-tons é muito suave) B: Bom (embora não tão suave quanto A, a superfície de imagem de meios-tons é quase isenta de aspereza; não representa problema prático) C: Ruim (a superfície de imagem de meios-tons é ligeiramente áspera; porém ainda praticamente aceitável) D: Deficiente (a superfície de imagem de meios-tons é muito áspera; praticamente inaceitável) Taxa de transferência {%) Para cada revelador, uma imagem preenchida de preto (tamanho = 15 cm por 15 cm, densidade média da imagem = 1,38 ou mais conforme medido com um densitômetro de reflexão Macbeth) foi formada usando-se o dispositivo de formação de imagens (MS2800, fabricado pela Ricoh Company, Ltd.) e sua taxa de transferência foi calculada a partir da Equação (3) a seguir: Taxa de transferência (%) = (a quantidade de partículas de toner transferida para um meio de registro / a quantidade de partículas de toner reveladas no elemento portador de uma imagem eletrostática latente) x 100 (Equação (3)) Irregularidade de transferência Para cada toner, formou-se uma imagem preenchida de preto usando-se o dispositivo de formação de imagens (MS2800, fabricado pela Ricoh Company, Ltd.) e determinou-se a ocorrência de transferência desigual e a irregularidade foi avaliada com base nos critérios a seguir: A: Excelente (nenhuma irregularidade) B: Boa (pouca irregularidade; nenhum problema prático) C: Ruim (irregularidade ligeira; ainda praticamente aceitável) D: (muita irregularidade; praticamente inaceitável) Removibilidade A presença de marcas estriadas no fotocondutor devido a problema de limpeza após formação de imagem foi determinada visualmente e avaliada com base nos critérios a seguir: A: Excelente (ausência de marcas estriadas no fotocondutor) B: Boa (um ou duas marcas estriadas muito finas que meramente são reconhecidas por inspeção visual; porém nenhum problema prático) C: Ruim (algumas marcas estriadas que podem ser reconhecidas visualmente; porém praticamente aceitáveis) D: Deficiente (uma quantidade de marcas estriadas distintas que podem ser reconhecidas visualmente; praticamente inaceitável) FIG. 9A é uma figura mostrando partículas de toner laminadas do Exemplo l reveladas em um fotocondutor, e FIG. 9B é uma figura mostrando partículas de toner laminadas do Exemplo Comparativo 2 reveladas em um fotocondutor.

Como mostrado na Fig. 9A, as partículas de toner preparadas no Exemplo 1 — partículas esféricas — não são tão espalhadas e a altura do laminado de toner que constitui uma imagem é pequena. Em contraste, as partículas de toner do Exemplo Comparativo 2 mostradas na FIG. 9B encontram-se muito espalhadas e o peso do laminado de toner que constitui uma imagem é grande. As densidades de imagem das duas imagens no Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 2 foram ambas de 1,3.

Os resultados mostrados na Tabela 2 e FIGS. 9A e 9B revelam que toners dos Exemplos de 1 a 4 apresentam densidade de imagem e removibilidade mais excelentes do que toners dos Exemplos Comparativos 1 e 2, e encontram-se isentos de irregularidades de transferência.

Aplicação industrial O toner da presente invenção pode proporcionar removibilidade de longo prazo e imagens de alta definição com reduzida espessura da camada de imagem e partículas de toner densamente agrupadas. Assim, o toner da presente invenção pode ser usado vantajosamente para a formação de imagens de alta qualidade. 0 revelador, recipiente de toner, cartucho de processo, dispositivo de formação de imagens, e método de formação de imagem da presente invenção, sendo que todos usam o toner da presente invenção, podem ser usados de maneira vantajosa para a formação de imagens de alta qualidade.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Toner caracterizado pelo fato de que compreende: um material de toner que compreende uma resina ligante e um corante, sendo que o toner apresenta uma forma substancialmente esférica com irregularidades em sua superfície, e sendo que um fator de superfície SF-1 representado pela Equação (1) a seguir que representa a esfericidade de partículas de toner é de 105 a 180, um fator de superfície SF-2 representado pela Equação (2) a seguir, que representa o grau de irregularidades de superfície das partículas de toner, a diferença entre o SF-2 de partículas de toner cujo diâmetro de partícula é menor do que o diâmetro de partícula de toner mais abundante em uma distribuição de tamanhos de partícula, e o SF-2 de partículas de toner cujo diâmetro das partículas é igual ou maior do que o diâmetro das partículas de toner mais abundantes na distribuição de tamanho de partícula é de 8 ou maior, e as partículas de toner apresentam uma camada contendo partículas de oxido inorgânico dentro da faixa de 1 μπι de suas superfícies SF-1 = [(MXLNG)2/ÁREA] x (100n/4) Equação (1) sendo que MXLNG representa o comprimento máximo através de uma projeção bidimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção SF-2 = [(PERI)2/ÁREA] x (100/4n) Equação (2) sendo que PERI representa o perímetro de uma projeção bi-dimensional de uma partícula de toner, e ÁREA representa a área da projeção.

2. Toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o SF-1 é de 115 a 160 e o SF-2 é de 110 a 300.

3. Toner, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada contendo partículas de óxido inorgânico compreende sílica.

4. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o diâmetro volumétrico médio das partículas é de 3 μιη a 10 pm.

5. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a relação do diâmetro volumétrico médio das partículas (Dv) e o diâmetro numérico médio das partículas (Dn), (Dv/Dn), é de 1,00 a 1,35.

6. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a proporção de partículas de toner apresenta um diâmetro equivalente a um círculo, o diâmetro de um círculo apresentando a mesma área que a projeção da partícula de toner, de 2 pm é de 20% ou menos numa base numérica.

7. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a porosidade das partículas de toner sob pressão de 10 kg/cm2 é de 60% ou menos.

8. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o toner é produzido pela emulsificação ou dispersão de uma solução de material de toner ou uma dispersão de material de toner em um meio aquoso para formar partículas de toner.

9. Toner, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a solução de material de toner ou dispersão de material de toner compreende um solvente orgânico, e o solvente orgânico é removido durante ou após a produção de partículas de toner.

10. Toner, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o material de toner compreende um composto contendo grupo de hidrogênio ativo e um polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo, e partículas de toner são produzidas pela reação do composto contendo grupo de hidrogênio ativo com o polímero para produzir um material com base adesiva que as partículas de toner compreendem.

11. Toner, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material de toner compreende uma resina de poliéster não-modifiçada e a relação em massa do polímero capaz de reagir com o composto contendo grupo de hidrogênio ativo e a resina de poliéster não-modifiçada (polímero / resina de poliéster não-modifiçada) é de 5/95 a 80/20.

12. Método de formação de imagem caracterizado pelo fato de compreender: formação de uma imagem eletrostática latente no elemento portador de uma imagem eletrostática latente (10); revelação da imagem eletrostática latente por meio do uso de um toner, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 para formar uma imagem visível; transferência da imagem visível para um meio de registro; e fixação da imagem transferida para o meio de registro.