BRPI0519321B1 - Toner and developer, developer, process cartridge, image formulator and image formation method - Google Patents

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "TONER E REVELADOR, APARELHO REVELADOR, CARTUCHO DO PROCESSO, APARELHO FORMADOR DE IMAGEM E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE IMAGEM".
Campo técnico A presente invenção se refere a um toner usado para a formação de imagem por um processo de cópia eletrostãtica, tal como uma máquina copiadora, um aparelho de fax e uma impressora, assim como um revelador compreendendo o toner, um aparelho de revelação, um cartucho de processo, um aparelho formador de imagem e um método de formação de imagem usando o revelador. Técnica anterior Um método de formação de imagem por processo eletrográfico geralmente compreende: uma etapa de carga para o carregamento por descarga elétrica da superfície de um fotocondutor, o qual é um membro de sustentação de imagem; uma etapa de exposição para a formação de uma imagem eletrostática latente pela exposição da superfície carregada do fotocondutor; uma etapa de revelação para a revelação de uma imagem de toner pelo fornecimento de um toner à imagem eletrostática latente formada sobre a superfície do fotocondutor; uma etapa de transferência para a transferência da imagem do toner sobre a superfície do fotocondutor para a superfície de um membro de transferência; uma etapa de fixação para fixação da imagem do toner sobre a superfície do membro de transferência; e uma etapa de limpeza para a remoção do toner deixado sobre a superfície do membro de sustentação de imagem, após a etapa de transferência.
Recentemente, em associação com a ampla propagação de aparelhos formadores de imagens coloridas usando o processo eletrogrãfico e imagens digitalizadas facilmente disponíveis, é desejável fazer com que uma imagem seja impressa com definição mais alta. Enquanto uma gradação de imagens e uma resolução mais elevada estão sendo examinadas, considerando a melhoria de um toner o qual visualiza uma imagem latente, ele foi estudado para ainda arredondar o toner e reduzir o tamanho de partícula para formar uma imagem com alta definição. Uma vez que os toners produzidos por métodos de pulverização têm suas propriedades limitadas, toners polimerizados produzidos por um método de polimerização por suspensão, um método de polimerização por emulsif icação e um método de polimerização por dispersão capazes de arredondar as partículas e reduzir o tamanho de partícula estão sendo empregados.
Um toner com uma alta esfericidade é facilmente afetado por linhas elétricas de força num método de revelação eletrostático, e uma imagem de toner é intimamente revelada ao longo das linhas elétricas de força da imagem eletrostática latente no fotocondutor. O toner é facilmente disposto de forma densa e uniforme, e a reprodutibilidade de uma fina linha torna-se alta quando a imagem latente de pontos finos ê reproduzida. Além disso, o toner tem uma alta capacidade de fluxo do particulado devido à sua superfície lisa e à pequena força adesiva entre as partículas do toner ou entre as partículas do toner e o fotocondutor. Portanto, o método de transferência eletrostático tem uma alta capacidade de transferência, uma vez que o toner é facilmente afetado pelas linhas elétricas de força, e a transferência é facilmente efetuada exatamente ao longo das linhas elétricas de força.
Entretanto, o toner com um alto grau de esfericidade tem uma área superficial menor em comparação com um toner amorfo do mesmo diâmetro de partícula. Isso significa que a superfície disponível para a carga friccional pelo contato com um membro de carga friccional, tal como um carregador magnético e um membro de regulação de revelação, é pequena. Quando o toner ê esférico, ele facilmente desliza sobre a superfície do membro de carga friccional acima. Portanto, a velocidade de carga e o nível de carga são baixos.
Portanto, mais do que uma certa quantidade de um controlador de carga é requerida na superfície do toner.
Adicionalmente, quanto menor for o diâmetro de partícula do toner para aumentar a reprodutibilidade de um ponto fino, mais a propriedade de carga friccional é reduzida. Portanto, é uma questão crítica satisfazer simultaneamente a propriedade de carga, a propriedade de revelação e a propriedade de transferência.
Considerando o toner esférico e o toner com um pequeno diâmetro de partícula, várias propostas para controlar as suas formas foram feitas. Os fatores de forma SF-1 e SF-2 são geralmente usados como indicadores representando a forma do toner. O fator de forma SF-l é um indicador que representa o grau de circularidade de uma partícula de toner, e SF-2 é um indicador que representa o grau de concavidade-convexidade de uma partícula de toner. Por exemplo, as Literaturas de Patente de 1 a 3 tentam controlar a forma das partículas pela definição das faixas dos fatores de forma SF-l e/ou SF-2 para satisfazer simultaneamente a propriedade de carga, a propriedade de revelação, a propriedade de transferência ou a propriedade de limpeza, mesmo com um toner esférico e um toner com um pequeno diâmetro de partícula. A Literatura de Patente 4 descreve uma tecnologia a qual define a faixa do fator de forma das partículas de toner, assim como a razão de área superficial representada pela seguinte fórmula: Razão de área superficial = p x D50p x S onde p é a gravidade específica (g/cm3) das partículas de toner, D50p é o diâmetro (m) de partícula médio numérico das partículas do toner, e S é a área superficial específica BET (m2/g) das partículas do toner.
Essa razão de área superficial é uma medida diferente que representa o grau de concavidade-convexidade da partícula do toner a partir do fator de forma anterior. Quando o valor da razão de área superficial excede uma dada faixa, o grau de concavidade-convexidade na superfície da partícula do toner torna-se grande. Isso permite que um aditivo externo adicionado externamente com o tempo às partículas do toner entre nas porções de depressão das partículas do toner, e assim torna-se impossível manter a propriedade de carga e a propriedade de transferência durante um longo período de tempo.
Na Literatura de Patente 5, a superfície do toner é definida por um microscópio de força atômica. Entretanto, o grau de concavidade-convexidade na Literatura de Patente 5, isto é, o grau de rugosidade da superfície (Ra) , o grau de desvio padrão de Ra (RSM) e a quantidade de porções projetoras com diferença de elevação de 20 nm ou mais, não é suficiente para um sistema de limpeza com durabilidade e estabilidade mais elevadas. Foi desejado que uma propriedade de limpeza mais intensificada, pelo aumento adicional do grau de concavidade-convexidade na forma do toner reduzisse a abrasão da lâmina de limpeza e, dessa forma, melhorasse a estabilidade da imagem na impressão com o passar do tempo. A tecnologia descrita na Literatura de Patente 5 é caracterizada por ter uma concavidade-convexidade superior sobre a superfície do toner com o propósito de melhorar particularmente a propriedade de carga, a propriedade de revelação e a propriedade de transferência. Entretanto, a propriedade de forma irregular (grande concavidade-convexidade) do toner como um todo não é suficiente, uma vez que partículas finas, tais como organossílica, não são adequadamente usadas para alteração da forma. Portanto, foi absolutamente insuficiente para resolver o problema da estabilidade da limpeza no decorrer do tempo.
Conforme descrito acima, apesar de muitas tentativas para aumentar a propriedade de carga, a propriedade de revelação, a propriedade de transferência ou a propriedade de limpeza pelo controle das formas das partículas do toner, um toner com desempenho suficientemente satisfatório e a tecnologia relacionada não foram ainda fornecidos porque todas as tentativas somente têm uma visão grosseira da forma da superfície da partícula do toner, e nenhuma delas compreende o estado microscópico de concavidade-convexidade para satisfazer simultaneamente a propriedade de carga, a propriedade de revelação, a propriedade de transferência e a estabilidade de limpeza com o tempo.
Literatura de Patente 1 Pedido de Patente Japonesa publicado (JP-A) No. H09-179331 Literatura de Patente 2 JP-A No. H10-142835 Literatura de Patente 3 JP-A No. Hll-327197 Literatura de Patente 4 jp-a No. 2001-51444 Literatura de Patente 5 JP-A No. 2 004- 246344 Revelação da invenção A presente invenção visa o fornecimento de um toner capaz de satisfazer simultaneamente uma propriedade de carga, uma propriedade de revelação, uma propriedade de transferência e uma estabilidade de limpeza no decorrer do tempo, mesmo na forma esférica ou com um pequeno diâmetro de partícula pelo controle do grau da concavidade-convexidade microscópica sobre a superfície das partículas de base do toner, assim como um revelador, um aparelho revelador, um cartucho do processo e um aparelho formador de imagem e um método de formação de imagem usando o revelador. O toner da presente invenção compreende partículas de base do toner compreendendo uma resina aglutinante e um corante, em que as partículas de base do toner têm uma rugosidade superficial (Ra) de 18 nm a 50 nm e um desvio padrão (RMS) da rugosidade da superfície de 0,5 nm a 9,9 nm.
Na presente invenção, os seguintes são preferidos: um aspecto onde a rugosidade da superfície (Rz) das partículas de base do toner é de 30 nm a 200 nm; um aspecto onde particulados inorgânicos estão contidos dentro das partículas de base do toner; um aspecto onde uma circularidade média das partículas de base do toner é de 0,93 a 1,00; um aspecto onde o diâmetro médio de partícula volumétrico (Dv) das partículas de base do toner (Dv) é de 2,0 pm a 6,0 pm e a razão do mesmo (Dv/Dn) em relação ao diâmetro médio de partícula numérico (Dn) é de 1,00 a 1,40; um aspecto onde a razão Ra (nm) /Dv (pm) da rugosidade da superfície (Ra) em relação ao diâmetro médio de partícula volumétrico (Dv) é de 0,3 a 17,0; um aspecto onde o fator de forma SF-2 das partículas de base do toner é de 100 a 140 e uma razão (Ra/SF-2) da rugosidade da superfície (Ra) em relação ao fator de forma SF-2 é de 0,008 a 0,500; um aspecto onde o toner é obtido por granulação num meio líquido; um aspecto onde a superfície das partículas de base do toner tem uma resina diferente da resina aglutinante,· um aspecto onde um agente de liberação está contido nas partículas de base do toner; um aspecto onde a dissolução ou dispersão na qual um material de toner compreendendo particulados inorgânicos tenha sido dissolvido ou disperso num solvente orgânico é granulado em um meio aquoso, seguido pela remoção do solvente orgânico; um aspecto onde o toner é obtido pela dissolução ou dispersão de um material de toner compreendendo um pré-polímero de poliéster com um grupo funcional compreendendo um átomo de nitrogênio, uma resina de poliéster, um corante e um agente de liberação num solvente orgânico, subsequentemente dispersando uma dissolução ou uma dispersão num meio aquoso e efetuando, pelo menos uma dentre uma reação de ligação cruzada e uma reação de extensão, e semelhantes. O revelador da presente invenção compreende o toner acima da presente invenção. 0 revelador da presente invenção preferivelmente tem um aspecto de um revelador de um componente ou de um revelador de dois componentes.
No aparelho revelador da presente invenção, o revelador é transportado e distribuído por um membro de sustentação de imagem latente; um campo elétrico alternante é aplicado numa posição oposta ao membro de sustentação de imagem latente; o revelador acima é o revelador da presente invenção. O cartucho do processo da presente invenção compreende um membro de sustentação de imagem latente e uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostãtica latente formada no membro de sustentação de imagem latente usando o revelador da presente invenção para formar uma imagem visível. 0 aparelho formador de imagem da presente invenção compreende, numa primeira modalidade, um membro de sustentação de imagem latente, uma unidade formadora de imagem eletrostãtica latente configurada para formar uma imagem eletrostãtica latente no membro de sustentação de imagem latente, uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostãtica latente usando o revelador da presente invenção para formar uma imagem visível, uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de gravação, e uma unidade de fixação configurada para fixar uma imagem de transferência transferida para o meio de gravação. O aparelho formador de imagem da presente invenção compreende, numa segunda modalidade, um membro de sustentação de imagem latente, uma unidade formadora de imagem eletrostática latente configurada para formar uma imagem eletrostática latente no membro de sustentação de imagem latente, uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente usando o revelador para formar uma imagem visível, uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de gravação e uma unidade de fixação configurada para fixar uma imagem de transferência transferida para o meio de gravação; a unidade de revelação é o aparelho revelador anterior da presente invenção. 0 método formador de imagem da presente invenção compreende uma etapa formadora de imagem eletrostática latente onde uma imagem eletrostática latente é formada num membro de sustentação de imagem latente, uma etapa de revelação onde a imagem eletrostática latente é revelada usando o revelador da presente invenção para formar uma imagem visível, uma etapa de transferência onde a imagem visível é transferida para um meio de gravação e uma etapa de fixação onde a imagem de transferência transferida para o meio de gravação é fixada.
Breve descrição dos desenhos A Figura 1 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de um cartucho de processo da presente invenção. A Figura 2 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de um aparelho formador de imagem da presente invenção. A Figura 3 é um diagrama esquemático mostrando outro exemplo de um aparelho formador de imagem da presente invenção. A Figura 4 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de um aparelho formador de imagem do tipo tandem da presente invenção. A Figura 5 é uma vista parcialmente aumentada da Figura 4. A Figura 6 é um diagrama mostrando a relação da rugosidade de uma superfície (Ra) com o desvio padrão (RMS) em toners da presente invenção e em toners convencionais. A Figura 7 é uma vista mostrando um exemplo de uma fotografia SEM de uma partícula de base de toner no toner da presente invenção. A Figura 8 é uma vista mostrando um exemplo de concavidade-convexidade da superfície de uma partícula de base de toner no toner da presente invenção por 3D-SEM. A Figura 9 é uma vista mostrando um exemplo de concavidade-convexidade da superfície de uma partícula de base de toner no toner da presente invenção por 3D-SEM, na forma de um topograma. A Figura 10 é uma coleção de gráficos mostrando um exemplo de resultados quantitativos da análise da rugosidade das partículas de base de toner no toner da presente invenção. A Figura 11 é um diagrama esquemãtico mostrando outro exemplo de um aparelho formador de imagens da presente invenção.
Melhores formas de executar a invenção (Toner) 0 toner da presente invenção compreende partículas de base do toner compreendendo uma resina aglutinante e um corante, e ainda contém outros ingredientes, conforme r»oriâiaf3á>*í π IXC v C D O C4X. JL u · As partículas de base do toner têm uma rugosidade de superfície (Ra) de 18 nm a S0 nm e um desvio padrão (RMS) da rugosidade de superfície de 0,5 nm a 9,9 nm; a rugosidade de superfície Ra é grande, e o desvio padrão RMS da rugosidade de superfície é pequeno (ciclo côncavo-convexo é curto).
Uma vez que as partículas de base de toner s convencionais obtidas através de polimerização por suspensão e suspensão por diluição são esféricas e, dessa forma, quase não têm concavidade-convexidade. Portanto, a Ra é reduzida (região onde o RMS é pequeno ou grande) e está fora da faixa acima. Toners de agregação por emulsificação convencionais têm uma Ra pequena e um grande RMS, os quais estão fora dessa faixa mesmo se eles forem modificados na forma. Além disso, toners convencionais obtidos por pulverização têm Ra grande e RMS grande, os quais também estão fora dessa faixa.
Características de superfície das partículas de base do toner podem ser analisadas, por exemplo, usando um microscópio de força atômico (AFM). Entretanto, uma sonda de topo entra na porção côncava do côncavo-convexo quando a forma com a maior superfície côncavo-convexa é medida, e dessa forma a concavidade-convexidade pode não ser corretamente medida em alguns casos. Portanto, é preferível usar um 3D-SEM (microscópio eletrônico de varredura 3D, analisador de rugosidade tridimensional de feixe de elétrons de emissão de campo) capaz de medir sem contato.
Um princípio de medição é, algumas vezes, diferente dependendo das corporações de produção e, por exemplo, ERA-8900FE, produzido pela Elionix Co., Ltd., equipa detectores de elétrons múltiplos ou quádruplos ou secundários com diferente colocação, e ele detecta quantitativamente a quantidade de sinais de elétrons secundários os quais entram no detector e calcula o ângulo de gradiente para X-Y de uma amostra. Uma forma tridimensional pode ser medida com esse aparelho sem danos severos à amostra devido ao fato da forma ser avaliada usando elétron secundário. Além disso, uma direção horizontal pode ser medida com alta resolução. Na presente modalidade, as características de superfície das partículas de base do toner foram definidas pela medição da superfície de partícula do toner com 4 μιη quadrados. A rugos idade da superfície Ra é definida por uma rugosidade média tridimensional para um plano central (isto é, o plano o qual divide o volume côncavo-convexo igualmente acima e abaixo desse plano) e é representada pela seguinte fórmula I: Fórmula I onde Zcp representa o valor Z do plano central, Zi representa o valor Z em cada ponto de dados e N representa a quantidade de pontos de dados. O desvio padrão RMS da rugosidade da superfície é o desvio padrão dos valores de Z de todos os pontos de dados e é representado pela seguinte fórmula II: Fórmula II onde Zave representa a média de todos os valores Z, Zi representa o valor Z de cada ponto de dados, e N representa a quantidade de pontos de dados. A rugosidade da superfície (Ra) é definida por um comprimento médio dos 5 pontos mais elevados dos picos e dos 5 pontos mais baixos dos fundos selecionados para cada comprimento de referência. A rugosidade da superfície (Ra) é uma rugosidade de superfície média e é idêntica quando os volumes do côncavo-convexo feitos pelo plano central e a forma da superfície são iguais mesmo se as partículas tiverem uma concavidade-convexidade áspera ou uma concavidade-convexidade suave. Enquanto isso, o valor do desvio padrão (RMS) torna-se maior quando a concavidade-convexidade suave é dominante. Portanto, o desvio padrão pode representar a rugosidade e a suavidade da concavidade-convexidade.
Considerando o toner da presente invenção, a rugosidade da superfície (Ra) das partículas de base do toner é de 18 nm a 50 nm, e mais preferivelmente de 18 nm a 30 nm. Quando a rugosidade da superfície é menor do que 18 nm, o tamanho da concavidade-convexidade na superfície da partícula de base do toner é excessivamente pequeno, e a capacidade de limpeza é reduzida. Uma propriedade de fadiga da lâmina após longo uso (depois de imprimir várias centenas de milhares de folhas), grandemente contribuída pela redução da boa capacidade de limpeza, é reduzida, o que não é preferível. Além disso, uma vez que o estado de carga friccional é reduzido, o desempenho da carga sob um ambiente a alta temperatura e alta umidade ou a baixa temperatura e baixa umidade é reduzido, o que não é preferível. Quando a rugosidade da superfície (Ra) excede 50 nm, os tamanhos côncavo-convexos sobre a superfície das partículas de base do toner são grandes, o que reduz a capacidade de fluxo do toner, assim como a propriedade de carga e a propriedade de transferência. A nitidez da imagem também é reduzida. 0 desvio padrão (RMS) da rugosidade da superfície das partículas de base do toner é de 0,5 nm a 9,9 nm, e preferivelmente de 2 nm a 8 nm. Particularmente, o ciclo côncavo-convexo é muito importante quando a capacidade de limpeza microscópica envolvida na propriedade de fadiga da lâmina de limpeza é discutida. Um efeito de limpeza pode não ser suficientemente exercido quando o ciclo é excessivamente grande ou pequeno. Por ter um ciclo côncavo-convexo nessa faixa, um efeito de barragem pode ser formado na lâmina, sendo capaz de prevenir o rolamento do toner na lâmina de limpeza enquanto assegura a propriedade de transferência do toner. Uma quantidade traço da raspagem do toner de uma extremidade à outra é reduzida e, conseqüentemente, o desgaste da lâmina causado por isto pode ser impedido. Quando o desvio padrão (RMS) da rugosidade da superfície na lâmina é menor do que 0,5 nm, a concavidade-convexidade da superfície das partículas de base do toner torna-se excessivamente áspera, e a carga friccional favorável pelo contato com o membro de carga friccional pode não ser efetuada. Além disso, a propriedade de transferência, assim como a boa capacidade de limpeza é reduzida, o que aumenta a quantidade do toner deixado na transferência. Quando o RMS excede 9,9 nm, a concavidade-convexidade da superfície das partículas de base do toner torna-se densa, a capacidade de fluxo do toner é reduzida e o efeito de impedimento de rolagem do toner é igualmente reduzido, o que consequentemente reduz a capacidade de limpeza. A rugosidade da superfície (Rz) das partículas de base do toner é preferivelmente de 3 0 nm a 200 nm, e mais preferivelmente de 50 nm a 150 nm em termos de estabilidade de limpeza e estabilidade de carga. A rugosidade da superfície (Rz) é um indicador o qual representa a altura do pico de uma concavidade-convexidade. após rejeição de ruído. Quanto maior for o Rz, maior é o grau de concavidade-convexidade. Quanto menor for o Rz, menor é o grau de concavidade-convexidade. Quando Rz é menor do que 30 nm, o grau de concavidade-convexidade é excessivamente pequeno, reduzindo a capacidade de limpeza assim como a propriedade de desgaste da lâmina depois de imprimir várias centenas de milhares de folhas, o que não é preferível. Rz excedendo 200 nm tende não somente a prejudicar a estabilidade de carga do toner, mas também a causar quebras nas porções convexas, o que então facilmente causa o aumento dos ingredientes de pó fino numa máquina reveladora depois de um longo uso para impressão, o que não é preferível. O toner da presente invenção é formado de partículas de base do toner com as características de superfície acima mencionadas, e é mais preferível que particulados inorgânicos sejam internamente adicionados ao toner. A adição interna de particulados inorgânicos não somente capacita a formação da concavidade-convexidade derivada da concavidade-convexidade dos particulados inorgânicos na superfície do toner, mas também é eficaz, particularmente quando o toner é produzido num processo que compreende a granulação num meio líquido, pela seguinte razão. A produção de toner de polímero compreende um processo de dessolvatação, onde a resina geralmente se contrai. Enquanto isso, a dureza ao redor dos particulados inorgânicos é aumentada, particularmente quando os particulados inorgânicos adicionados internamente estão presentes nas vizinhanças da superfície, o que causa uma diferença na dureza daquela na porção sem particulados inorgânicos. Assim, uma discrepância na velocidade de encolhimento ocorre e, consequentemente, uma concavidade-convexidade profunda possuindo uma forma ondulada é formada sobre a superfície do toner.
Considerando o aumento da capacidade de fluxo, a propriedade de carga e a propriedade de carga ambiental, é preferível adicionar externamente os particulados inorgânicos pela combinação daqueles de tipos iguais ou λΙ i ί'ώΐΥ'οη^ΌιΟ X JL» yüZ- JL vJ» X X Xm· V-» £■? m Exemplos dos particulados inorgânicos incluem sílica, orgánossílica sol, alumina, oxido de titânio, titanato de bário, titanato de magnésio, titanato de cálcio, titanato de estrôncio, óxido de zinco, óxido de estanho, areia de quartzo, argila, mica, wollastonita, terra diatomãcea, óxido de cromo, óxido de cério, colcotar, trióxido de antimônio, óxido de magnésio, óxido de zircônio, sulfato de bário, carbonato de bário, carbonato de cálcio, carbeto de silício e nitreto de silício. Pelo uso de qualquer um desses, individualmente ou alguns particulados inorgânicos em combinação, é possível melhor7ar a forma, a capacidade de fluxo, a propriedade de revelação e a propriedade de carga das partículas de base do toner. O diâmetro de partícula primário desse particulado inorgânico é preferivelmente de 5 x ΙΟ'3 μπι a 2 μπι, e mais preferivelmente de 5 x 10'3 μπι a 0,5 μπι. É preferível que a área superficial específica pelo método BET seja de 20 m2/g a 500 m2/g. A porcentagem desse particulado inorgânico a ser usado ê preferivelmente de 0,01% a 5% em massa, e em particular preferivelmente 0,01% a 2,0% em massa. é preferível que a circularidade média das partículas de base do toner seja de 0,93 a 1,00, levando em consideração a obtenção de uma alta qualidade de imagem porque uma excelente reprodutibilidade de pontos e propriedade de transferência favorável podem ser obtidas com a circularidade acima. O toner com tal elevada circularidade média facilmente desliza sobre a superfície do membro de carga friccional, tal como um carregador magnético, e é desvantajoso em termos de velocidade de carga e nível de carga. Entretanto, por ter as características de superfície da partícula de base do toner da presente invenção, é possível obter um toner com uma propriedade de carga friccional suficiente, assim como uma excelente propriedade de revelação e propriedade de transferência.
Quando a circularidade média é menor do que 0,93, isto é, a forma do toner está longe da esférica, é difícil obter uma propriedade de transferência suficiente ou uma imagem de alta qualidade sem pó. Tais partículas amorfas têm muitos pontos de contato com o meio, tendo uma superfície lisa tal como um fotocondutor. Além disso, tais partículas têm forças de Van der Walls e forças de imagem maiores do que as partículas relativamente esféricas, uma vez que as cargas estão concentradas no topo de uma protuberância,-portanto, sua força adesiva também é maior. Assim, num toner onde partículas amorfas e partículas esféricas são misturadas, as partículas esféricas se movem seletivamente para causar ausência de imagem numa seção de texto e numa seção de linha numa etapa de transferência eletrostática. O toner remanescente deve ser removido para a etapa de revelação subsequente, e há problemas tais como ser necessário um aparelho de limpeza e o rendimento do toner (porcentagem do toner usado para a formação da imagem) ser baixo. A circularidade média de um toner é um valor obtido pela detecção ótica das partículas e pela divisão da circunferência da área de projeção pela circunferência de um círculo com a mesma área que a área de projeção. Especificamente, a partícula é medida usando um analisador de imagem de partícula de modo de fluxo (FPIA-2000, produzido pela Sysmex Corporation) . Num dado recipiente, são colocados de 100 mL a 150 mL de água, da qual as impurezas sólidas foram previamente removidas. Como um dispersante, de 0,1 mL a 0,5 mL de um tensoativo é adicionado, e cerca de 0,1 g a 9,5 g de uma amostra a ser medida é ainda adicionada. Uma suspensão na qual a amostra tenha sido dispersa é tratada num aparelho de dispersão ultrassônica por cerca de l a 3 minutos para tornar a concentração da dispersão de 3.000 a 10.000 partículas/pL, e a forma e a distribuição do toner são medidas. O toner preferivelmente tem um diâmetro médio de partícula volumétrico (Dv) de 2,0 μπι a 6,0 μπι e a razão (Dv/Dn) do diâmetro médio de partícula volumétrico (Dv) para o diâmetro médio de partícula numérico (Dn) é de 1,00 a 1,40. Mais adequadamente, o diâmetro médio de partícula volumétrico é de 3,0 μπι a 6,0 μπι, e Dv/Dn é de 1,00 a 1,15. Tal toner tem uma excelente estabilidade de armazenamento resistente ao calor, propriedade de fixação a baixa temperatura e uma resistência a offset quente. Especialmente, uma excelente propriedade de brilho da imagem é obtida quando usada com uma máquina copiadora colorida.
Em geral, quanto menor o diâmetro de partícula do toner, mais vantajoso ele é para obter a imagem com alta resolução e alta qualidade. Entretanto, em contraste, é desvantajoso em termos da propriedade de transferência e da capacidade de limpeza. Quando o diâmetro médio de partícula volumétrico está abaixo da faixa da presente invenção, o toner é fundido à superfície do carregador magnético numa agitação prolongada no aparelho de revelação para reduzir o desempenho de carga do carregador magnético com um revelador de dois componentes. No caso de um revelador de um só componente, a filmagem do toner para o rolo de revelação e a fusão do toner para um membro tal como uma lâmina para uma fina filmagem do toner tende a ocorrer.
Esses fenômenos são amplamente dependentes do conteúdo do pó fino. Particularmente, o conteúdo das partículas com um diâmetro de partícula de 3 pm ou menos excedeu 10% dos trabalhos ■ contra a adesão ao carregador magnético e o alto nível de estabilidade de carga.
De modo oposto, quando o diâmetro médio de partícula volumétrico do toner está acima da faixa da presente invenção, torna-se difícil obter uma imagem com alta resolução e alta qualidade. Além disso, a variação do diâmetro de partícula no toner geralmente torna-se maior quando o toner no revelador é balançado.
Quando Dv/Dn excede 1,40, a distribuição de cargas torna-se ampla, e a resolução é reduzida, o que não é preferível. O diâmetro médio de partícula e a distribuição de tamanho de partícula de um toner podem ser medidos usando um Coulter Counter ΤΑ-II ou um Coulter Multisizer (ambos produzidos pela Coulter). Na presente invenção, as medições foram efetuadas usando o Coulter Counter ΤΑ-II conectado com uma interface que informa uma distribuição numérica e uma distribuição volumétrica (produzida pelo Instituto da União Japonesa de Cientistas & Engenheiros) e com o computador pessoal PC9801 (produzido pela NEC Corporation).
Também é preferível que a razão da rugos idade da superfície (Ra) em relação ao diâmetro médio de partícula volumétrico (Dv) , isto é, Ra (nm)/Dv (μιη) seja de 0,3 a 10,0. Quando a razão acima é menor do que 0,3, as partículas de base do toner facilmente deslizam sobre a superfície do membro de carga friccional, uma vez que o grau de concavidade-convexidade é pequeno para o diâmetro de partícula da partícula de base do toner. Portanto, a propriedade de carga é reduzida e a capacidade de limpeza também é reduzida. Enquanto isso, quando a razão acima excede 10,0, as partículas de base do toner são fortemente friccionadas com o membro de carga friccional e facilmente gastas, uma vez que o grau de concavidade-convexidade é grande para o diâmetro de partícula da partícula de base do toner. Assim, o desempenho da carga é reduzido.
Preferivelmente, as partículas de base do toner têm um fator de forma SF-2 de 100 a 140 e a razão da rugosidade de superfície (Ra) para isso, isto é, Ra (nm)/SF-2, é de 0,008 a 0,500. O fator de forma SF-2 indica o grau de concavidade-convexidade da forma do toner conforme mostrado na Fórmula III abaixo. SF-2 é um valor obtido pela divisão do quadrado do comprimento periférico (PERI) de uma forma obtida pela projeção do toner em um plano bidimensional pela área (AREA) da forma, e pela multiplicação por 100/4π: Fórmula III onde PERI representa o comprimento periférico da forma obtida pela projeção da partícula de base do toner em um plano bidimensional; AREA representa a área da forma obtida pela projeção da partícula de base do toner no plano bidimensional.
Quando o valor de SF-2 é 100, nenhuma concavidade-convexidade macroscópica está presente na forma do toner. Quanto maior é o valor de SF-2, mais a concavidade-convexidade na forma do toner torna-se notória. O valor de SF-2 pode ser calculado pela observação e salvamento das imagens de cem partículas de toner aleatoriamente selecionadas por um microscópio eletrônico de varredura (FE-SEM S-4800, produzido pela Hitachi, Ltd.) e pela análise dessas imagens por um analisador de imagens (LUSEX AP, Nireco Corporation). A análise é mais sobre a concavidade-convexidade macroscópica da partícula de base do toner em comparação com a rugosidade da superfície Ra.
Quando o valor de SF-2 excede 14 0, o toner é disperso sobre a imagem, e a qualidade da imagem é reduzida. Assim, o valor de SF-2 está preferivelmente na faixa de 100 a 140. Ê preferível que a razão da rugosidade da superfície Ra, a qual representa a finura da concavidade-convexidade da superfície da partícula de base do toner, em relação ao fator de forma SF—2, o qual representa a concavidade-convexidade macroscópica na forma da partícula de base do toner, isto é, Ra (nm)/SF-2, esteja na faixa de 0,008 a 0,500. O toner que tem a razão dento dessa faixa tem uma concavidade-convexidade adequadamente fina nas partículas de base do toner, e dessa forma a propriedade de carga friccional é favorável. Além disso, o toner é excelente na propriedade de revelação e na propriedade de transferência, uma vez que a forma da partícula de base do toner é quase esférica, e a imagem com alta qualidade pode ser fornecida. O toner da presente invenção pode ser produzido por granulação num meio líquido. 0 toner da presente invenção pode ser obtido mais adequadamente por dissolução/dispersão de um material de toner contendo particulados inorgânicos usando um solvente orgânico, e pela granulação num meio aquoso seguida de dessolvatação. O toner produzido pelo método de pulverização a seco tem uma forma amorfa e, além disso, ele tende a ter uma ampla distribuição de diâmetro de partícula. Portanto, é preferível produzir por granulação em meio líquido para estreitar a distribuição de circularidade e a distribuição do diâmetro de partícula e para estreitar a distribuição de carga do toner. Especificamente, é possível usar um método de granulação por formação de gotas de líquido num meio líquido usando um método tal como polimerização por suspensão, polimerização por emulsificação e polimerização por dispersão.
Para controlar a rugosidade de superfície Ra das partículas de base do toner, é fácil e preferível usar um método no qual uma resina diferente da resina aglutinante do toner é aderida à superfície das partículas de base do toner. Considerando a resina diferente da resina aglutinante do toner, é possível usar uma resina capaz de formar uma dispersão aquosa, e a resina pode ser uma resina termoplástica ou uma resina termoajustável. Exemplos da resina incluem resinas à base de vinila, resinas de poliuretano, resinas epóxi, resinas de poliéster, resinas de poliamida, resinas de poliimida, resinas à base de silício, resinas de fenol, resinas de melamina, resinas de uréia, resinas de anilina, resinas ionoméricas e resinas de policarbonato. A resina pode ser usada sozinha ou em combinação com duas ou mais.
Dentre elas, as resinas à base de vinila, as resinas de poliuretano, as resinas epóxi, as resinas de poliéster, e suas combinações, são preferíveis em relação ao membro de dispersão aquosa das partículas de resina esféricas finas que são facilmente obtidas. Por exemplo, as resinas â base de vinila incluem polímeros obtidos pela homopolimerização ou copolimerização de monômeros à base de vinila, por exemplo, resinas tais como copolímeros de estireno - éster do ácido (meta)acrílico, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de ácido (meta)acrílico - éster do ácido acrílico, copolímeros de estireno - acrilonitrila, copolímeros de estireno - anidrato do ácido maléico e copolímeros de estireno - ácido (meta)acrílico.
Quando uma composição de toner na qual o componente de resina acima está dissolvido ou disperso num solvente orgânico é dispersa em um meio aquoso, o componente de resina adere na forma de particulados às periferias das gotas de óleo presentes para impedir a coalescência das gotas de óleo, e as gotas de óleo com um diâmetro de partícula uniforme são produzidas. Esse fenômeno contribui para a estabilização da dispersão. A rugosidade da superfície Ra das partículas de base do toner pode ser controlada pelo controle da quantidade de componente de resina a ser adicionado e pelo diâmetro de partícula dos particulados de resina a serem formados.
Um método de adição de um agente de liberação no toner pode ser dado como uma forma de impedir o offset quente do toner, o que é um problema na etapa de fixação da etapa de formação de imagem. O agente de liberação compreendido no toner aparece na superfície do toner para desenvolver uma propriedade de liberação a partir de um membro de fixação em associação com a deformação do toner pelo recebimento de calor e pressão na fixação. É preferível que tal agente de liberação seja confinado sem ser exposto sobre a superfície das partículas de base do toner devido ao fato da cera exposta sobre a superfície aderir à superfície do membro de descarga friccional, tal como um carregador magnético, para reduzir a propriedade de carga friccional do toner e exibir uma propriedade de agregação para reduzir a capacidade de fluxo do toner.
Além disso, o uso do método para aderir os particulados de resina precedentes sobre a superfície das partículas de base do toner capacita que o agente de liberação confinado nas partículas de base do toner escorra somente na fixação, e os defeitos, tal como a redução da propriedade de carga do toner, podem ser resolvidos além do controle da rugosidade da superfície.
Considerando o agente de liberação, uma cera com um baixo ponto de fusão de 50°C a 120°C funciona efetivamente entre um cilindro fixador e uma superfície limite do toner como o agente de liberação na dispersão com a resina aglutinante, a qual é eficaz para um offset de alta temperatura sem uma aplicação de um agente de liberação, tal como um óleo sobre o cilindro fixador. Tais componentes de cera incluem os seguintes. Exemplos de ceras incluem ceras à base de plantas, tais como cera de carnaúba, cera de algodão, cera de árvore e cera de arroz; ceras de base animal, tais como cera abelha e lanolina; ceras de base mineral, tal como ozoquerita e selsina; e ceras à base de petróleo, tais como parafina, microcristalina e petrolato. Além dessas ceras naturais, ceras de hidrocarbonetos sintéticos tais como ceras de Fischer-Tropsch e ceras de polietileno, e ceras sintéticas, tais como éster, cetona e éter estão incluídas. Além disso, é possível usar amida de ácido graxo, tal como amida do ácido 12-hidroxiesteárico, amida do ácido esteárico, anidrato imida do ácido ftálico e hidrocarboneto clorado, e polímeros cristalinos com um longo grupo alquila numa cadeia lateral, tais como homopolímeros e copolímeros (por exemplo, copolímero de acrilato de n-estearila - metacrilato de etila) de metacrilato de poli-n-estearila, metacrilato de poli-n-laurila, os quais são resinas de polímeros cristalinos com baixos pesos moleculares. O toner da presente invenção é um toner obtido pela dispersão num meio aquoso de um material de toner, no qual pelo menos um pré-polímero de poliéster com um grupo funcional compreendendo um átomo de nitrogênio, um poliéster, um corante e um agente de liberação são dispersos num solvente orgânico e pela execução de uma reação de ligação cruzada e/ou uma reação de extensão. Materiais que compõem o toner e métodos adequados para a produção estão descritos abaixo.
Poliéster O poliéster é obtido pela polimerização e condensação de um composto de álcool polivalente e um composto de ácido carboxílico polivalente.
Exemplos de um álcool polivalente (AP) incluem um álcool divalente (ADI) e um álcool trivalente ou de valência superior (AT). Um ADI sozinho ou uma mistura de ADI com uma pequena quantidade de AT é preferível. Álcoois divalentes (ADI) incluem alquilenoglicol (etilenoglicol, 1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, 1,4-butanodiol e 1,6-hexanodiol) alquilenoeterglicol (dietilenoglicol, trietilenoglicol, dipropilenoglicol, polietilenoglicol, polipropilenoglicol e politetrametilenoeterglicol) ; diol alicílico (1,4-cicloexanodimetanol e bisfenol A hidrogenado); bisfenóis (bisfenol A, bisfenol F e bisfenol S) ; aductos de õxido de alquileno do diol alicílico acima (óxido de etileno, óxido de propileno e óxido de butileno); e aductos de óxido de alquileno dos bisfenóis acima (õxido de etileno, óxido de propileno e óxido de butileno). Dentre esses, aductos de óxido de alquileno do alquilenoglicol possuindo de 2 a 12 átomos de carbono e bisfenóis são preferidos. Particularmente preferidos são os aductos de õxido de alquileno dos bisfenóis, e combinações de alquilenoglicol possuindo de 2 a 12 átomos de carbono com os mesmos. Álcoois com três ou mais valências (AT) incluem álcoois alifáticos de trivalente a octavalente ou polivalentes de valência superior (glicerina, trimetiloletano, trimetilolpropano, pentaeritritol e sorbitol); fenóis trivalentes ou mais (tris fenol PA, fenol novolack e cresol novolack); e aductos de óxido de alquileno dos polifenóis trivalentes ou de valência superior acima. Ácido carboxílico polivalente (CP) inclui ácido carboxllico divalente (CDI) e ácido carboxilico trivalente ou de valência superior (CT). O CDI sozinho ou uma mistura de CDI com CT numa pequena quantidade é preferível. Ácido carboxilico divalente CDI inclui ácidos alquilenodicarboxílicos (ácido succínico, ácido adípico e ácido sebácico),· ácidos alquenilenodicarboxílicos (ácido maléico, ácido fumárico); ácidos aromáticos dicarboxílicos (ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido naftalenodicarboxílico). Dentre esses, ácidos alquenilenodicarboxílicos possuindo de 4 a 20 átomos de carbono e ácidos aromáticos dicarboxílicos possuindo de 8 a 20 átomos de carbono são preferidos. Ácidos carboxílicos trivalentes ou de valência superior (CT) incluem ácidos carboxílicos aromáticos polivalentes (ácido trimelítico, ácido piromelítico) possuindo de 9 a 20 átomos de carbono. Como ácido carboxilico polivalente (CP), anidrato ácido ou éster de alquila inferior (éster metílico, éster etílico e éster isopropílico) dentre os acima podem ser usados para reagir com álcool polivalente (AP). A razão de álcool polivalente (AP) para ácido carboxilico polivalente (CP) é tipicamente de 2/1 a l/l, preferivelmente de 1,5/1 a 1/1, e mais preferivelmente de 1,3/1 a 1,02/1, na forma de uma razão equivalente de um grupo hidroxila [OH] para um grupo carboxila [COOH] , isto é, [OH]/[COOH].
Na reação de polimerização e condensação, um álcool polivalente (AP) e um ácido carboxílico polivalente (CP) são aquecidos de 150°C a 280°C sob a presença de um catalisador de esterificação conhecido até agora, tal como titanato de tetrabutóxi ou óxido de dibutilestanho, e pela retirada por destilação produziu água sob pressão reduzida se necessário para produzir um poliéster compreendendo um grupo hidroxila. O valor de hidroxila do poliéster é preferivelmente de 5 (mg KOH/g) ou superior, e o valor de ácido do poliéster é tipicamente de l a 30 (mg KOH/g) , e preferivelmente de 5 a 20. O valor de ácido confere ao f- πηώτ· i ima η eHa H a Ha r*À t~íta τίαπγλ +■ ί va a a t TiHIai a LUIlcX ULLllCl X νΙΙ/X. X t*UClLlv< v#ClX y Cl X1Cy d LXV d / C dXxXULd cl afinidade favorável entre o papel de gravação e o toner melhora a propriedade de fixação a baixa temperatura, uma afinidade entre o papel de gravação e o toner. Entretanto, quando o valor de ácido excede 30, a estabilidade da carga é propensa a se deteriorar com variação ambiental.
Um peso molecular ponderai médio é de 10.000 a 400.000, e preferivelmente de 20.000 a 200.000. O peso molecular ponderai médio de menos de 10.000 não é preferível porque a resistência a offset quente é reduzida. Quando ele excede 400.000, não é preferível porque a propriedade de fixação a baixa temperatura é reduzida.
Pré-polímero de poliéster com um grupo funcional compreendendo um átomo de nitrogênio (A) O poliéster preferivelmente compreende um poliéster modificado com uréia, além de um poliéster não-modifiçado obtido pela reação de polimerização e condensação acima. O poliéster modificado com uréia é obtido pela reação de um composto de isocianato polivalente (CIP) com um grupo carboxila ou um grupo hidroxila numa extremidade do poliéster obtido pela reação de polimerização e condensação acima, para produzir um pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo de isocianato, e reagindo as aminas com isso para ligar de forma cruzada e/ou estender a cadeia 'molecular.
Exemplos do composto de isocianato polivalente (CIP) incluem isocianato polivalente alifático (diisocianato de tetrametileno, diisocianato de hexametileno e 2,6-diisocianatometilcaproato): poliisocianato aliclclico (diisocianato de isoforona e diisocianato de cicloexilmetano); diisocianato aromático (diisocianato de trileno e diisocianato de difenilmetano); diisocianato alifático aromático (diisocianato de α,α,α',α'-tetrametilxilileno); isocianatos; compostos obtidos pelo bloqueio do poliisocianato acima com um derivado de fenol, oxima ou caprolactama; e combinações de dois ou mais dos mesmos. A proporção do composto de isocianato polivalente (CIP) é tipicamente de 5/1 a 1/1, preferivelmente de 4/1 a 2/1 e, mais preferivelmente, de 2,5/1 a 1,5/1, na forma de proporção equivalente de grupos isocianato [NCO] para grupos hidroxila [OH] de poliéster possuindo os grupos hidroxila, isto é, [NCO]/[OH]. Quando [NCO]/[OH] excede cinco, a propriedade de fixação a baixa temperatura é reduzida. Quando a proporção molar de [NCO] é menor do que um, a quantidade contida da porção de uréia torna-se baixa com o uso do poliéster modificado com uréia, o que conseqüentemente reduz a resistência a offset quente. A composição de composto isocianato (CIP) no pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo isocianato é tipicamente de 0,5% a 40% em massa, preferivelmente de 1% a 30% em massa e, mais preferivelmente, de 2% a 20% em massa. Quando a quantidade é menor do que 0,5% em massa, a resistência a offset quente é reduzida e, ao mesmo tempo, é desvantajoso em termos tanto da estabilidade de armazenamento resistente ao calor como da propriedade de fixação em baixa temperatura. Quando ela excede 40% em massa, a propriedade de fixação em baixa temperatura é reduzida. A quantidade de grupos isocianato compreendida em uma molécula do pré-polímero de poliéster (A) compreendendo grupos isocianato é tipicamente de um ou mais, preferivelmente uma média de 1,5 a 3, e mais preferivelmente uma média de 1,8 a 2,5. Quando a quantidade de grupos isocianato é menor do que um por molécula, o peso molecular do poliéster modificada com uréia é pequeno, o que reduz a resistência a offset quente.
Exemplos de aminas (B) a serem reagidas com o pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo isocianato incluem compostos de amina bivalentes (Bl), compostos de amina trivalentes ou de valência superior (B2), aminoálcool (B3), aminomercaptano (B4), aminoácidos (B5) e aqueles obtidos pelo bloqueio dos grupos amino de Bl a B5 (B6) .
Exemplos de compostos de amina bivalentes (Bl) incluem diamina aromática (fenilenodiamina, dietiltoluenodiamina e 4,4'-diaminodifenilmetano); diamina alicíclica (4,4'-diamino-3,3'-dimetildicicloexilmetano, diaminocicloexano e isoforonadiamina); e diamina alifãtica (etilenodiamina, tetrametilenodiamina e hexametilenodiamina) .
Exemplos de compostos de amina trivalentes ou de valência superior (B2) incluem dietilenotriamina e trietilenotetramina.
Exemplos de aminoálcoois (B3) incluem etanolamina e hidroxietilanilina.
Exemplos de aminomercaptano (B4) incluem aminoetilmercaptano e aminopropilmercaptano.
Exemplos de aminoácidos (B5) incluem ácido aminopropiônico e ácido aminocapróico.
Aqueles obtidos pelo bloqueio do grupo amino de BI a B5 (B6) incluem compostos de cetimina e compostos de oxazolidina obtidos a partir de aminas e cetonas (acetona, metiletilcetona e metilisobutilcetona) de BI a B5 acima. Dentre essas aminas, Bi e uma mistura de Bl com uma pequena quantidade de B2 são preferidas. A proporção de aminas (B) é tipicamente de 1/2 a 2/1, preferivelmente de 1,5/1 a 1/1,5 e mais preferivelmente de 1,2/1 a 1/1,2, na forma de proporção equivalente dos grupos isocianato' [NCO] no pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo isocianato em relação aos grupos amino [NHx] em. aminas (B) , isto é, [NCO] / [NHx] .
Quando [NCO] / [NHx] é maior do que dois ou é menor do que 1/2, o peso molecular do poliéster modificado com uréia torna-se baixo e a resistência ao offset quente é reduzida. O poliéster modificado com uréia também pode compreender uma ligação uretano, assim como uma ligação uréia. A proporção molar das ligações de uréia em relação as ligações uretano a estarem contidas é tipicamente de 100/0 a 10/90, preferivelmente de 80/20 a 20/80, e mais preferivelmente de 60/40 a 30/70. Quando a proporção molar da ligação uréia é menor do que 10%, a resistência ao offset quente é reduzida. O poliéster modificado com uréia é produzido por um método de uma única etapa.
Um poliéster compreendendo um grupo hidroxila é obtido pelo aquecimento de um álcool polivalente (AP) e um ácido carboxílico polivalente (CP) de 150°C a 280°C sob a presença de um catalisador de esterificação conhecido até agora, tal como titanato de tetrabutóxi ou óxido de dibutilestanho, e pela retirada por destilação da água produzida sob pressão reduzida, se necessário. A seguir, isso reage com isocianato polivalente (CIP) de 40°C a 140°C para produzir o pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo isocianato. Além disso, aminas (B) reagem com esse (A) de 0°C a 140°C para produzir o poliéster modificado com uréia.
Um solvente também pode ser usado conforme necessário na reação de CIP ou na reação do pré-polímero de poliéster (A) e aminas (B) . Exemplos de um solvente útil incluem aqueles tais como solventes aromáticos, como tolueno e xileno; cetonas, tais como acetona, metiletilcetona e metilisobutilcetona; ésteres, tal como acetato de etila; amidas, tais como dimetilformamida e dimetilacetamida; e ésteres, tal como tetraidrofurano, os quais são inertes ao isocianato (CIP). O peso molecular do poliéster modificado por uréia resultante pode ser ajustado com um terminador de reação, se necessário, na reação de ligação cruzada e/ou na reação de extensão do pré-polímero de poliéster (A) e aminas (B) . Exemplos de terminadores de reação incluem monoamina, tais como dietilamina, dibutilamina, butilamina e laurilamina; e aqueles obtidos pelo bloqueio destes, tais como compostos de cetimina. O peso molecular médio ponderai do poliéster modificado com uréia é tipicamente de 10.000 ou mais, preferivelmente de 20.000 a 10.000.000, e mais preferivelmente de 30.000 a 1.000.000. Quando ele é menor do que 10.000, a resistência ao offset quente é reduzida. O peso molecular médio ponderai do poliéster modificado com uréia não ê particularmente limitado quando o poliéster não modificado é usado, e o peso molecular médio numérico pode ser ajustado de forma que o peso molecular médio ponderai é facilmente obtido. Quando o poliéster modificado com uréia é usado sozinho, o seu peso molecular médio numérico é tipicamente de 2.000 a 20.000, preferivelmente de 2.000 a 10.000 e mais preferivelmente de 2.000 a 8.000. Quando ele excede 20.000, a propriedade de fixação a baixa temperatura e a propriedade de brilho para um aparelho colorido são reduzidas.
Uma vez que a propriedade de fixação a baixa temperatura e a propriedade de brilho para um aparelho colorido são intensificadas pela combinação do poliéster não-modi ficado com o poliéster modificado com uréia, a combinação é mais preferível do que o caso de usar o poliéster modificado com uréia sozinho. O poliéster não-modifiçado pode compreender um poliéster modificado com ligações químicas diferentes de ligações de uréia. É preferível, em termos de propriedade de fixação a baixa temperatura e de resistência ao offsèt quente, que o poliéster não-modificado e o poliéster modificado com uréia sejam pelo menos parcialmente compatíveis. Portanto, é preferível que o poliéster não-modifiçado e o poliéster modificado com uréia tenham composições similares. A razão mãssica do poliéster não-modifiçado em relação ao poliéster modificado com uréia é tipicamente de 20/80 a 95/5, preferivelmente de 70/30 a 95/5, mais preferivelmente de 75/25 a 95/5 e particularmente preferível de 80/20 a 93/7. Quando a razão mássica do poliéster modificado com uréia é menor do que 5%, a resistência ao offset quente é reduzida e, ao mesmo tempo, é desvantajoso em termos de equilíbrio da estabilidade de armazenamento resistente ao calor e à propriedade de fixação a temperatura baixa. O ponto de transição vítrea (Tg) da resina aglutinante compreendendo o poliéster não-modifiçado e o poliéster modificado com uréia é tipicamente de 45 °C a 65 °C, e preferivelmente de 45°C a 60°C. Quando ele é menor do que 45°C, a resistência ao calor do toner é reduzida; enquanto que quando ela é maior do que 65 °C, a propriedade de fixação a baixa temperatura é insuficiente. O poliéster modificado com uréia tende a estar presente sobre a superfície das partículas de base do toner resultantes. Portanto, mesmo quando o ponto de transição vítrea é menor em comparação com um toner a base de poliéster conhecido até agora, a estabilidade de armazenamento resistente ao calor é favorável.
Corantes Em relação aos corantes, tintas e pigmentos conhecidos até agora, tais como os seguintes podem ser usados; negro de fumo, tintas de nigrosina, negro de ferro, amarelo naftol S, amarelo hanza (10G, 5G, G), amarelo cádmio, óxido de ferro amarelo, amarelo ocre, amarelo cromo, amarelo titânio, amarelo poliazo, amarelo óleo, amarelo hanza (GR, A, RN, R) , pigmento amarelo L, amarelo benzidina (G, GR) , amarelo permanente (NCG) , amarelo Balkan fast (5G, R) , laca tartrazina, laca amarelo quinolina, amarelo antrazano BGL, amarelo isoindolinona, colcotar, vermelho chumbo, chumbo vermelho vivo, vermelho cádmio, vermelho de mercúrio/cádmio, vermelho vivo de antimônio, vermelho permanente 4R, paravermelho, vermelho faicer, vermelho paraclorortonitroanilina, escarlate litol rápido G, escarlate rápido brilhante, carmim brilhante BS, vermelho permanente (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), escarlate rápido VD, rubi Balkan rápido B, escarlate brilhante G, rubi litol GX, vermelho permanente F5R, carmim brilhante 6B, pigmento escarlate 3B, Bordô 5B, marrom toluidina, Bordô permanente F2K, Bordô hélio BL, Bordô 10B, marrom bon claro, marrom bon médio, laca eosina, laca rodamina B, laca rodamina Y, laca alizarina, vermelho tioíndigo B, marrom tioíndigo, vermelho óleo, vermelho quinacridona, vermelho pirazolona, vermelho poliazo, vermelho vivo de cromo, laranja benzidina, laranja perinona, laranja óleo, azul cobalto, azul cerúleo, laca azul álcali, laca azul pavão, laca azul Victoria, azul de ftalocianina não-metálico, azul de ftalocianina, azul celeste rápido, azul indantreno (RS, BC) , índigo, azul ultramarinho, azul da Prússia, azul antraquinona, violeta rápido B, laca violeta de metila, violeta cobalto, violeta manganês, violeta dioxano, violeta antraquinona, verde cromo, verde zinco, óxido de cromo, piridiano, verde esmeralda, pigmento verde B, verde naftol B, verde ouro, laca verde ácido, verde malaquita, verde ftalocianina, verde antraquinona, óxido de titânio, flor de zinco, litopone e suas misturas. O conteúdo do corante acima é tipicamente de 1% a 15% em massa, e preferivelmente de 3% a 10% em massa, baseando-se no toner.
Os corantes acima podem ser usados como um lote principal, o qual é um complexo com a resina. Exemplos de uma resina aglutinante usada para produzir o lote principal ou misturada ao lote principal incluem os seguintes: polímeros de estireno e seus derivados, tais como poliestireno, poli-p-cloroestireno e poliviniltolueno, ou copolímeros de compostos vinílicos com os mesmos, metacrilato de polimetila, metacrilato de polibutila, cloreto de polivinila, acetato de polivinila, polietileno, polipropileno, poliéster, resinas epóxi, resinas epõxi de poliol, poliuretano, poliamida, polivinil butiral, resinas do ácido poliacrílico, breu, breu modificado, resinas de terpeno, resinas de hidrocarbonetos alifáticos ou alieiclicos, resinas de petróleo aromáticas, parafina clorada e cera de parafina. Essas podem ser usadas sozinhas ou em combinação.
Controlador de carga Um controlador de carga conhecido até agora pode ser usado, e exemplos do mesmo incluem tintas à base de nigrosina, tintas à base de trifenilmetano, tintas de complexo metálico contendo cromo, pigmentos quelados de ácido molíbdico, tintas à base de rodamina, amina à base de alcóxi, sais de amônio quaternário (incluindo sais de amônio quaternário modificados com flúor), alquilamida, uma única substância ou compostos de fósforo, uma única substância ou compostos de tungstênio, ativador à base de flúor, sais metálicos, tais como sais metálicos de salicilato e derivados de salicílato. Especificamente, Bontron 03, o qual é o corante à base de nigrosina, Bontron P-51, o qual é o sal de amônio quaternário, Bontron S-34, o qual é um corante azo contendo metal, E-82, o qual é um complexo metálico à base de ácido oxinaftóico, E-84, o qual é um complexo metálico à base de ácido salicílico e E-89, o qual é um condensado à base de fenol, os quais são produzidos pela Orient Chemical Industries Ltd., TP-302 e TP-415, os quais são complexos de molibdato de sal de amônio quaternário, os quais são produzidos pela Hodogaya Chemical Co., Ltd., Copy Charge PSY VP2038, o qual é o sal de amônio quaternário, Copy Blue PR, o qual é um derivado de trifenilmetano, Copy Charge NEG VP2036 e Copy Charge NX VP434, os cjuais são sais de amônio quaternário, os quais são produzidos pela Hoechst AG, LR-147, o qual é um complexo de boro (produzido pela Japan Carlit Co., Ltd.), ftalocianina de cobre, perileno, quinacridona, pigmentos à base de azo e, adicionalmente, compostos poliméricos com um grupo funcional, tal como sulfonato, grupos carboxila e sais de amônio quaternário. Dentre esses, uma substância a qual controla o toner para a polaridade negativa é preferivelmente usada. A quantidade de controlador de carga a ser usada depende do método de produção do toner, incluindo o tipo de resina aglutinante, a presença ou ausência dos aditivos opcionalmente usados e o método de dispersão. A quantidade não é claramente definida, mas ela está preferivelmente na faixa de 0,1 parte a 10 partes em massa, baseando-se em 100 partes em massa de resina aglutinante. Preferivelmente, ela está na faixa de 0,2 partes a 5 partes em massa. Quando a quantidade excede 10 partes em massa, a propriedade de carga do toner ê excessivamente grande, o efeito do controlador de carga é reduzido e a força de sucção eletrostática em relação ao cilindro de revelação é aumentada, resultando na redução da capacidade de fluxo do revelador e na redução da densidade de imagem, em alguns casos.
Agente de liberação Como agente de liberação, uma cera com um baixo ponto de fusão de 50°C a 120°C funciona efetivamente entre um cilindro de fixação e uma superfície limite do toner como o agente de liberação na dispersão com resina aglutinante, e isso é eficaz para um offset de alta temperatura sem a aplicação de um agente de liberação, tal como um óleo no cilindro fixador. Exemplos de tal componente de cera incluem ceras à base de plantas, tais como cera de carnaúba, cera de algodão, cera de árvore e cera de arroz; ceras de base animal, tais como cera de abelha e lanolina,* ceras à base de minerais, tais como ozoquerita e selsina,· e ceras à base de petróleo, tais como parafina, microcristalina e petrolato. Além dessas ceras naturais, ceras de hidrocarbonetos sintéticos, tais como ceras de Fischer-Tropsch e ceras de polietileno, e ceras sintéticas de éster, cetona e éter estão incluídas. Além disso, é possível usar uma amida de ácido graxo, tal como amida do ácido 12-hidroxiesteárico, amida do ácido esteãrico, imida de anidrato do ácido ftálico e hidrocarboneto clorado, e polímeros cristalinos com um longo grupo alquila numa cadeia lateral, tal como homopolímeros e copolímeros de metacrilato de poli-n-estearila (por exemplo, copolímero de acrilato de n-estearila-metacrilato de etila), metacrilato de poli-n-laurila, os quais são resinas de polímeros cristalinos com baixos pesos moleculares. O controlador de carga e o agente de liberação podem ser fundidos e misturados ao lote principal e à resina aglutinante, ou eles também podem ser adicionados quando dissolvidos e dispersos no solvente orgânico. As substâncias descritas acima podem ser usadas para o agente de liberação e os particulados inorgânicos. Método para produzir toner Subsequentemente, o método para produzir o toner é descrito. Aqui, um método de produção preferível é descrito, mas esse não é para ser interpretado como limitante de um método de produção da presente invenção. (1) Uma solução de material de toner é feita pela dispersão de um corante, um poliéster não-modifiçado, um pré-polímero de poliéster compreendendo um grupo isocianato e um agente de liberação num solvente orgânico. É preferível que o solvente orgânico seja volátil com um ponto de ebulição inferior a 100°C em termos de uma fácil remoção depois da formação das partículas de base do toner. Especificamente, compostos insolúveis em água ou imiscíveis em água, tais como tolueno, xileno, benzeno, tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, tricloroetileno, clorofórmio, monoclorobenzeno, dicloroetilideno, acetato de metila, acetato de etila, metiletilcetona e metilisobutilcetona podem ser usados sozinhos ou em combinação de dois ou mais. Particularmente, solventes aromáticos, tais como tolueno e xileno, e hidrocarbonetos halogenados, tais como cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, clorofórmio e tetracloreto de carbono são preferidos. A quantidade de solvente orgânico a ser usada é tipicamente de 0 parte a 300 partes em massa, preferivelmente de 0 parte a 100 partes em massa e, mais preferivelmente, de 25 partes a 70 partes em massa, baseando-se em 100 partes em massa do prê-polímero de poliéster.
Aqui, é preferível dispersar os particulados inorgânicos dentro do toner, mais preferivelmente nas vizinhanças da superfície para controlar as formas do toner. É possível fazer a forma da superfície do toner côncavo-convexa tirando proveito da forma dos particulados inorgânicos ou da diferença da velocidade de encolhimento dentro do toner num processo de dessolvatação por emulsificaçao. Esses particulados inorgânicos e a dessolvatação são particularmente eficazes para aumentar o ciclo (isto é, reduzir o valor de RMS do grau de concavidade-convexidade), isto é, "adicionalmente aprofundando a profundidade da porção côncava da concavidade-convexidade", assim como aumentando a rugosidade da superfície (Ra). As substâncias descritas acima podem ser usadas para os particulados inorgânicos,-dentre esses, particulados inorgânicos tais como sílica e, mais preferivelmente, organossílica, são mais preferíveis em termos de controle de forma ou de estabilidade de carga no decorrer do tempo ou da estabilidade ambiental da carga. (2) A solução de material de toner é emulsifiçada num meio aquoso sob a presença de um tensoativo e de particulados de resina. O meio aquoso pode ser somente água ou água compreendendo um solvente orgânico tal como álcool (metanol, álcool isopropílico e etilenoglicol), dimetilformamida, tetraidrofurano, cellosolves (metil cellosolve) e cetonas inferiores (acetona e metiletilcetona). A quantidade de meio aquoso a ser usada é tipicamente de 50 partes a 2.000 partes em massa e, preferivelmente, de 100 partes a 1.000 partes em massa, baseando-se em 100 partes em massa da solução de material do toner. Quando a quantidade é menor do que 50 partes em massa, a solução de material do toner não é bem dispersa, e as partículas de base do toner com o dado diâmetro de partícula não são obtidas. Quando ela excede 2.000 partes em massa, ela não é econômica.
Dispersantes, tais como tensoativos e particulados de resina, são opcionalmente adicionados para dispersar bem as gotas de líquido do material do toner (ligadas de forma cruzada ou estendidas durante um processo de dispersão) no meio aquoso.
Exemplos do tensoativo incluem tensoativos aniônicos, tais como sais de alquilbenzenossulfonato, sais de a-olefina sulfonato e éster de fosfato, tensoativos catiônicos, tais como tipos de sal de amina, tais como sais de alquilamina, derivados de ácidos graxos de aminoãlcoois, poliaminas, derivados de ácidos graxos e imidazolina, e tipos de sais quaternários de amônio, tais como sais de alquiltrimetilamônio, sais de dialquildimetilamônio, sais de alquildimetilbenzilamônio, sais de piridínio, sais de alquilisoquinolínio e cloreto de benzetônio, tensoativos não-iônicos, tais como derivados de amidas de ácidos graxos e derivados de álcoois polivalentes, e tensoativos anfolíticos, tais como alanina, dodecildi(aminoetil)glicina, di (octilaminoetil)glicina e N-alquil-N,N-dimetilamônio betaína.
Um tensoativo compreendendo um grupo fluoralquila é vantajoso, uma vez que o uso de uma quantidade extremamente pequena do tensoativo é eficaz. Os tensoativos aniônicos preferivelmente usados compreendendo um grupo fluoralquila incluem ácidos fluoralquilcarboxílicos possuindo de 2 a 10 carbonos e seus sais metálicos, perfluoroctanossulfonilglutamato dissódico, 3- [ω-f luoralquil (6 a 11 carbonos) óxi]-1-alquil (3 a 4 carbonos) sulfonato de sódio, 3-[ω-f luoralcanoil (6 a 8 carbonos)-N-etilamino]-1-propanossulfonato de sódio, ácidos f luoralquilcarboxílicos (11 a 20 carbonos) e seus sais metálicos, ácidos perfluoralquilcarboxílicos (7 a 13 carbonos) e seus sais metálicos, ácidos perf luoralquilsulfônicos (4 a 12 carbonos) e seus sais metálicos, dietanolamida do ácido perfluoroctanossulfônico, N-propil-N- (2-hidroxietil)perfluoroctanossulfonamida, sais de perfluoralquil (6 a 10 carbonos) sulfonamidapropiltrimetilamônio, sais' de perfluoralquil(6 a 10 carbonos)-N-etilsulfonilglicina e éster de perfluoralquil(6 a 16 carbonos)etilfosfato. Seus nomes comerciais incluem Surflon S-lll, S-112 e S-113 (produzidos pela Asahi Glass Co., Ltd.), Fluorad FC-93, FC-95, FC-98 e FC-129 (produzidos pela Sumitomo Three M Co., Ltd.), Unidain DS-101 e DS-102 (produzidos pela Daikin Industries Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812 e F-833 (produzidos pela Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated) , EFTOP EF- 102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201 e 204 (produzidos pela Tohchem Products Co., Ltd.) e FTARGENT F-100 e F- 105 (produzido pela Neos Co., Ltd.).
Os tensoativos catiônicos incluem ácidos âmicos primários, secundários ou terciários alifáticos com grupos fluoralquila, sais de amônio quaternários alifáticos, tais como sais de perf luoralquil (6 a 10 carbonos) sulfonamidapropiltrimetilamônio e sais de benzalcônio, cloreto de benzetônio, sais de piridínio, sais de imidazólio e na forma dos nomes comerciais, Surflon S- 121 (produzido pela Asahi Glass Co., Ltd.), Fluorad FC- 135 (produzido pela Sumitomo Three M Co., Ltd.), Unidain DS-202 (produzido pela Daikin Industries Ltd.), Megafac F-150 e F-824 (produzido pela Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated), EFTOP EF- ■ 132 (produzido pela Tohchem Products Co., Ltd.), e FTARGENT F-300 (produzido pela Neos Co., Ltd.).
Os particulados de resina (particulados orgânicos) são adicionados para estabilizar as partículas de base do toner formadas no meio aquoso e para fornecer a rugosidade de superfície. O efeito sobre a concavidade-convexidade da superfície do toner varia dependendo do diâmetro de partícula dos particulados de resina e das condições de aderência (encaixe, deformação planar ou dessorção parcial por tratamento com ácido, álcali, solvente ou mecânico) dos particulados de resina na superfície do toner. Ra, assim como RMS é grande quando os particulados de resina com um diâmetro de partícula maior são aderidos à superfície do toner esférico enquanto mantém a forma dos particulados de resina. Por outro lado, Ra, assim como RMS, torna-se pequeno quando os particulados de resina são pequenos ou o toner possui um encaixe, uma deformação planar ou uma dessorção parcial dentro do toner. Enquanto isso, o valor de RMS é facilmente afetado pela forma tendo um grande ciclo, assim como os particulados de resina. Assim, é geralmente difícil de controlar o valor do RMS somente pelo controle dos particulados orgânicos. O grande ciclo pode ser facilmente modificado aproveitando-se dos particulados inorgânicos e, adicionalmente, do encolhimento da dessolvatação. É preferível adicionar os particulados de resina de forma que a fração dos particulados de resina revestindo a superfície das partículas de base do toner esteja na faixa de 10% a 90%. Exemplos dos mesmos incluem particulados de metila do ácido polimetacrílico de 1 μιη e 3 μπ\, particulados de poliestireno de 0,2 μτη e 2 μιη, particulados de poli (estireno-acrilonitrila) de l μτη e na forma dos nomes comerciais, PB-200H (produzido pela Kao Corporation) , SGP (produzido pela Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.), Technopolymer SB (produzido pela Sekisui Plastics Co., Ltd.), SGP-3G (produzido pela Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) e Micropearl (produzido pela Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).
Dispersantes de compostos inorgânicos, tais como fosfato de tricãlcio, carbonato de cálcio, óxido de titânio, sílica coloidal e hidroxiapatita também podem ser usados.
Um colóide de proteção à base de polímero pode ser usado como um dispersante (ou estabilizante de dispersão) para estabilizar as gotas de líquido dispersas juntamente com os particulados de resina precedentes e com o dispersante de composto inorgânico. Exemplos dos mesmos incluem homopolímeros ou copolímeros dos seguintes compostos: ácidos, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido α-cianoacrílico, ácido a-cianometacrílieo, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido maléico e anidrato do ácido maléico; monômeros (meta)acrílicos compreendendo um grupo hidroxila, tais como ácido β-hidroxiletil-acrílico, ácido β-hidroxiletil-metacrílico, ácido β-hidroxilpropil-acrílico, ácido β-hidroxilpropil-metacrílico, ácido γ-hidroxilpropil-acrílico, ácido γ-hidroxilpropil-metacrílico, ácido 3- cloro-2-hidroxilpropil-acrílico, ácido 3-cloro-2-hidroxilpropil-metacrílico, éster de monoacrilato de dietilenoglicol, éster de monometacrilato de dietilenoglicol, éster de monoacrilato de glicerina, éster de monometacrilato de glicerina e N-metilolmetacrilamida; álcoois vinílicos ou éteres com álcool vinílico, tais como éter vinilmetílico, éster viniletílico e éter vinilpropílico; ésteres de álcool vinílico com um composto compreendendo um grupo carboxílico, tais como acetato de vinila, propionato de vinila e butirato de vinila; acrilamida, metacrilamida, diacetonacrilamida e seus compostos de metilol; cloretos de ácido, tais como cloreto de acrilato e cloreto de metacrílato; compostos contendo nitrogênio, tais como vinilpiridina, vinilpirrolidona, vinilimidazol e etilenimina; e aqueles compreendendo um anel heterocíclico dos mesmos. Mais exemplos do colõíde de proteção à base de polímero incluem polioxietilenos, tais como polioxietileno, polioxipropileno, alquilamina de polioxietileno, alquilamina de polioxipropileno, alquilamida de polioxietileno, alquilamida de polioxipropileno, éter polioxietilenononilfenílico, éter polioxietilenolaurilfenílico, éter polioxietilenoestearilfenílico e éster polioxietilenononilfenílico, e celuloses, tais como metilcelulose, hidroxietilcelulose e hidroxipropilcelulose. O método de dispersão não está particularmente limitado, e equipamentos conhecidos até agora, tais como o método de cisalhamento de baixa velocidade, o método de cisalhamento de alta velocidade, o método de jato de alta pressão e o método ultrassônico podem ser aplicados. Dentre eles, o método de cisalhamento de alta velocidade é preferível para criar um diâmetro de partícula de dispersão de 2 pm a 20 pm. A freqüência rotacional de uma máquina de dispersão de cisalhamento de alta velocidade não é particularmente limitada, mas ela ê tipicamente de 1.000 rpm a 30.000 rpm, e preferivelmente de 5.000 rpm a 20.000 rpm. O período de tempo de dispersão não é particularmente limitado, mas ele é tipicamente de 0,1 minuto até 5 minutos no caso de um modo em batelada. A temperatura durante a dispersão é tipicamente de 0°C a 150°C (sob pressão) e preferivelmente de 40°C a 98°C. O agente de liberação pode ser compreendido na fase do meio aquoso porque ele pode transferir-se para a fase do solvente orgânico devido à sua lipofilicidade, mesmo se ele estiver inicialmente compreendido na fase do meio aquoso. Entretanto, é mais preferível que o agente de liberação esteja compreendido na fase do solvente orgânico. (3) Aminas (B) são adicionadas simultaneamente com a produção de um liquido emulsificado para reagir com o pré-polímero de poliéster (A) compreendendo um grupo isocianato.
Essa reação acompanha a ligação cruzada e/ou a extensão da cadeia molecular. A duração da reação é selecionada baseando-se na reatividade das aminas com a estrutura do grupo isocianato do prê-polímero de poliéster (A) . Ela é tipicamente de 10 minutos a 40 horas, e preferivelmente de 2 horas a 24 horas. A temperatura reacional é tipicamente de 0°C a 150°C, e preferivelmente de 40°C a 98°C. Um catalisador conhecido até agora pode ser usado conforme necessário. Exemplos de catalisadores incluem laurato de dibutilestanho e laurato de dioctilestanho. (4) Depois da reação ser completada, o solvente orgânico é removido de uma dispersão emulsificada (reagente), e a dispersão emulsificada é, então, lavada e seca para produzir partículas de base do toner. O sistema inteiro é gradualmente aquecido com agitação laminar; uma forte agitação é dada numa certa faixa de temperatura seguida pela dessolvatação para remover o solvente orgânico, o que produz como resultado partículas de base do toner em forma de fuso. Quando um composto, o qual pode se dissolver em solução ácida ou alcalina, tal como sal de fosfato de cálcio, é usado como um estabilizador de dispersão, o sal de fosfato de cálcio é removido das partículas de base do toner pela dissolução do sal com ácido, tal como ácido hidroclórico e, a seguir, pela lavagem com água. Adicionalmente, o estabilizador de dispersão pode ser removido por decomposição com uma enzima. (5) Um controlador de carga é adicionado às partículas de base do toner obtidas acima, e então particulados inorgânicos, tais como particulados de sílica e particulados de ôxido de titânio, são adicionados externamente para obter o toner. A adição do controlador de carga e a adição externa dos particulados inorgânicos são efetuadas por métodos até agora conhecidos usando um misturador.
Por meio disso, um toner com um pequeno diâmetro de partícula e uma distribuição de diâmetro de partícula acentuada é facilmente obtido. Além disso, a forma pode ser controlada a partir de uma forma de pérola até uma forma de fuso pela forte agitação no processo de remoção do solvente orgânico e, além disso, a morfologia da superfície pode ser controlada a partir de uma forma lisa até uma forma ondulada.
Revelador Um revelador da presente invenção compreende o toner da presente invenção e, opcionalmente, outros componentes selecionados, tais como veículos. O revelador pode ser um revelador de um único componente ou um revelador de dois componentes, e o revelador de dois componentes é preferível em termos de vida útil aumentada, quando usado para impressoras de alta velocidade compatíveis com a melhora recente na velocidade de processamento de informação.
No caso do revelador de um componente com o toner da presente invenção, existe pouca variação no diâmetro de partícula do toner, mesmo se o toner for balançado. Uma vez que não há formação de filme do toner para um cilindro de revelação e não hã fusão do toner para um membro, tal como uma lâmina que torna o toner uma fina camada, a propriedade de revelação favorável e estável e as imagens são obtidas durante o uso prolongado (agitação) da unidade de revelação. Considerando o revelador de dois componentes com o toner da presente invenção, existe pouca variação de diâmetro de partícula do toner no revelador, mesmo se o toner for balançado por um período prolongado de tempo, e as propriedades de revelação favorável e estável são obtidas por agitação na unidade de revelação por um período prolongado de tempo. O veículo precedente não está particularmente limitado e pode ser opcionalmente selecionado dependendo do propósito, mas aqueles com um material central e uma camada de resina a qual reveste o material central são preferidos.
Materiais para o material central não são particularmente limitados, e podem ser opcionalmente selecionados a partir daqueles antese agora conhecidos. Por exemplo, materiais à base de manganês-estrôncio (Mn-Sr) e materiais à base de manganês-magnésio (Mn-Mg) de 50 emu/g a 90 emu/g são preferidos. Em termos de assegurar a densidade de imagem, materiais altamente magnetizados, tais como pó de ferro (100 emu/g ou maior) e magnetita (75 emu/g a 120 emu/g) são preferidos. Materiais fracamente magnetizados, tais como materiais à base de cobre-zinco (Cu-Zn) (30 emu/g a 8 0 emu/g) são preferidos em relação ao fato de que o contato do toner num estado de posição de ponta com o fotocondutor pode ser amolecido e que isso é vantajoso para fazer com que a imagem possua alta qualidade. Esses podem ser usados sozinhos ou em combinação de dois ou mais.
Considerando o diâmetro de partícula do material central, um diâmetro de partícula médio, isto é, o diâmetro volumétrico médio de partícula (D50) é preferivelmente de 10 pm a 200 pm, e mais preferivelmente de 40 pm a 100 pm.
Quando o diâmetro de partícula médio, isto é, o diâmetro volumétrico médio de partícula (D50) é menor do que 10 μπι, a fração de pó fino aumenta, e a magnetização por partícula torna-se baixa para fazer a dispersão do veículo em alguns casos. Quando ele excede 200 um, a área superficial específica é reduzida para causar o espalhamento do toner em alguns casos e, em particular, afetar a reprodução de imagens sólidas numa impressora colorida compreendendo muitas imagens sólidas.
Materiais para a camada de · resina não estão particularmente limitados e podem ser opcionalmente selecionados a partir de resinas conhecidas até agora,, dependendo do propósito. Exemplos das mesmas incluem resinas à base de amina, resinas à base de polivinila, resinas à base de poliestireno, resinas de olefina halogenadas, resinas à base de poliéster, resinas à base de policarbonato, resinas de polietileno, resinas de polifluorvinila, resinas de polifluorvinilideno, resinas de politrifluoretileno, resinas de poliexafluorpropileno, copolímeros de fluorvinilideno e monômero de acrila, copolímeros de fluorvinilideno e fluorvinila, fluorterpolímero tal como terpolímero de tetrafluoretileno e fluorvinilideno e monômero sem flúor e resinas de silício. Essas podem ser usadas sozinhas ou em combinação de duas ou mais.
As resinas à base de amina incluem, por exemplo, resinas de uréia-formaldeído, resinas de melamina, resinas de benzoguanamina, resinas de uréia, resinas de poliamida e resinas de epõxi. As resinas à base de polivinila incluem, por exemplo, resinas de acrila, resinas de polimetilmetacrilato, resinas de poliacrilonitrila, resinas de acetato de polivinila, resinas de álcool polivinílico e resinas de polivinilbutiral. As resinas à base de poliestireno incluem, por exemplo, resinas de poliestireno e resinas de copolímero de estireno-acrila. As resinas de olefinas halogenadas incluem, por exemplo, cloreto de polivinila. As resinas à base de poliéster incluem, por exemplo, resinas de polietileno tereftalato e resinas de polibutileno tereftalato. O pó condutor pode estar compreendido na camada de resina conforme necessário, e o pó condutor inclui, por exemplo, pó metálico, negro de fumo, óxido de titânio, oxido de estanho e óxido de zinco. 0 diâmetro de partícula médio desse pó condutor é preferivelmente 1 pm ou menos. Quando o diâmetro de partícula médio excede 1 pm, torna-se difícil de controlar a resistência elétrica em alguns casos. A camada de resina pode ser formada pela dissolução de uma resina de silicone no solvente para preparar uma solução de revestimento, aplicando subseqüentemente a solução de revestimento uniformemente sobre a superfície do material central por um método de revestimento conhecido até agora e pela secagem seguida de calcinação. O método de revestimento inclui, por exemplo, um método de imersão, um método de pulverização e um método de pintura. 0 solvente acima não está particularmente limitado e pode ser opcionalmente selecionado, dependendo do propósito. Exemplos do mesmo incluem tolueno, xileno, metiletilcetona, metilisobutilcetona e acetato de butila cellosolve. 0 método de calcinação não é particularmente limitado; ele pode ser um método de aquecimento externo ou um método de aquecimento interno. Exemplos do mesmo incluem métodos usando um forno elétrico fixo, um forno elétrico fluido, um forno elétrico rotativo e um forno queimador; e um método usando microondas. A quantidade da camada de resina no veículo é preferivelmente de 0,01% a 5,0% em massa. Quando a quantidade é menor do que 0,01% em massa, a camada de resina uniforme pode não ser formada sobre a superfície do material central, em alguns casos. Quando ela excede 5,0% em massa, a camada de resina fica excessivamente grossa para causar a granulação dentro do veículo, e dessa forma as partículas uniformes de veículo podem não ser obtidas, em alguns casos.
Quando o revelador é um revelador de dois componentes, o conteúdo do veículo no revelador de dois componentes não está particularmente limitado e pode ser opcionalmente selecionado, dependendo do propósito. Por exemplo, ele é preferivelmente de 90% a 98% em massa e, mais preferivelmente, de 93% a 97% em massa.
Em geral, a proporção de mistura do toner com o veículo no revelador de dois componentes é preferivelmente de 1 parte a 10,0 partes em massa do toner, baseado em 100 partes em massa do veículo. 0 revelador da presente invenção compreende o toner da presente invenção. Portanto, a ocorrência de formação de filme de fotocondutor pode ser impedida, isto é, é possível formar de maneira estável imagens excelentes e nítidas com alta qualidade e sem variação na irregularidade de imagem. Cartucho do processo O cartucho do processo da presente invenção compreende um membro de sustentação de uma imagem latente o qual sustenta uma imagem eletrostática latente e uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente sustentada no membro de sustentação de imagem latente usando um toner para formar uma imagem visível; ele compreende ainda outras unidades opcionalmente selecionadas conforme necessário, tal como uma unidade de carga, uma unidade de revelação, uma unidade de transferência, uma unidade de limpeza e uma unidade de neutralização. A unidade de revelação compreende um recipiente de revelação no qual o toner ou o revelador da presente invenção é mantido e um membro de sustentação do revelador o qual sustenta e distribui o toner ou o revelador mantido no recipiente de revelação, e ele pode ainda compreender um membro de controle de espessura de camada para controlar a espessura da camada do toner sustentado. 0 cartucho de processo da presente invenção pode ser fornecido separadamente para vários aparelhos eletrográficos, aparelhos de fax e impressoras e, preferivelmente, ele é fornecido separadamente para o aparelho formador de imagem da presente invenção descrito a seguir.
Aqui, o cartucho de processo, por exemplo, conforme mostrado na Figura 1, compreende um fotocondutor embutido 101, uma unidade de carga 102, uma unidade de revelação 104, uma unidade de transferência 108 e uma unidade de limpeza 107; ele compreende ainda outras unidades, conforme necessário. Na Figura 1, 103 e 105 representam a exposição através de uma unidade de exposição e um meio de gravação, respectivamente. O fotocondutor 101 pode ser o similar àquele empregado pelo aparelho formador de imagem descrito mais adiante. Um membro de carga opcional é usado para a unidade de carga 102.
Depois, uma etapa de formação de imagem pelo cartucho de processo mostrado na Figura 1 é descrita. Uma imagem eletrostática latente correspondente a uma imagem de exposição é formada sobre a superfície do fotocondutor 101 rodando na direção da seta, com o carregamento pela unidade de carga 102 e exposição 103 pela unidade de exposição (não mostrada na figura). Essa imagem eletrostática latente é revelada pelo toner na unidade reveladora 104. A imagem . revelada pelo toner ' é transferida pela unidade de transferência 108 para o meio de gravação 105 e impressa. A seguir, a superfície fotocondutora depois da transferência de imagem é limpa pela unidade de limpeza 107 e ainda neutralizada pela unidade de neutralização (não mostrada na figura). As operações acima são novamente repetidas.
Considerando o aparelho formador de imagem da presente invenção, o membro de sustentação da imagem latente e elementos constituintes, tais como a seção de revelação e a seção de limpeza, são integrados no cartucho de processo, e essa unidade pode constituir separadamente o corpo principal do aparelho. Alternativamente, o cartucho de processo pode ser formado pela integração de pelo menos um dentre uma seção de carga, uma seção de exposição de imagem, a seção de revelação, uma seção de transferência ou separação e a seção de limpeza com o membro de sustentação de imagem latente para fazer uma única unidade separável no corpo principal do aparelho, e a única unidade pode ser feita por unidades de direção separáveis, tais como trilhos no corpo principal do aparelho.
Aparelho formador de imagem e método de formação de imagem O aparelho formador de imagem da presente invenção compreende um membro de sustentação de imagem latente, uma unidade formadora de imagem eletrostática latente, uma unidade de revelação, uma unidade de transferência e uma unidade de fixação; ele ainda compreende outras unidades, tais como uma unidade de neutralização, uma unidade de limpeza, uma unidade de reciclagem e uma unidade controladora opcionalmente selecionada, conforme necessário. O 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 ele ainda compreende outras etapas, tais como uma etapa de neutralização, etapa de limpeza, etapa de reciclagem e etapa de controle opcionalmente selecionado, conforme necessário. O método de formação de imagem da presente invenção pode ser favoravelmente executado pelo aparelho formador de imagem da presente invenção; a etapa de formação de imagem eletrostática latente pode ser executada pela unidade de formação de imagem eletrostática latente; a etapa de revelação pode ser executada pela unidade de revelação; a etapa de transferência pode ser executada pela unidade de transferência; a etapa de fixação pode ser executada pela unidade de fixação; e as outras etapas podem ser executadas pelas outras unidades.
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 membro de sustentação de imagem latente. O membro de sustentação de imagem latente (algumas vezes referido como um "fotocondutor eletrográfico" ou um "fotocondutor") não é particularmente limitado em termos de material, forma, estrutura e tamanho, . e ele pode ser apropriadamente selecionado a partir daqueles conhecidos até agora. Entretanto, a forma é favoravelmente a forma de um tambor, e os seus materiais incluem fotocondutores inorgânicos tais como silício amorfo e selênio, e fotocondutores orgânicos, tais como polissilano e ftalopolimetina. Dentre eles, silício amorfo é preferível em termos de longo tempo de vida.
Considerando o fotocondutor de silício amorfo, é possível usar um fotocondutor com uma camada fotocondutora composta de um -Si (algumas vezes referido como um "fotocondutor à base de a-Si"), obtido pelo aquecimento de um suporte de 50°C a 400°C, e fazendo a camada sobre o suporte por um método de formação de filme, tal como um método de deposição a vácuo, um método de pulverização, um método de revestimento iônico, um método térmico de CVD, um método foto-assistido de CVD e um método de CVD por plasma. Dentre eles, o método de CVD por plasma, isto é, o método no qual uma fonte de gás é decomposta por corrente direta, alta freqüência ou descarga de calor por microondas para formar um filme de deposição de a-Si no suporte é favorável. A imagem eletrostática latente pode ser formada pelo carregamento da superfície do membro de sustentação de imagem latente e pela subseqüente exposição, de acordo com a imagem; isso pode ser efetuado com a unidade formadora de imagem eletrostática latente. A unidade formadora de imagem eletrostática latente compreende a seção de carga, a qual carrega a superfície do membro de sustentação de imagem latente e a seção de exposição, a qual expõe a superfície do membro de sustentação de imagem latente de acordo com a imagem. O carregamento pode ser efetuado pela aplicação de uma voltagem na superfície do membro de sustentação de imagem latente usando a seção de carga. A seção de carga não é particularmente limitada, e ela pode ser opcionalmente selecionada, dependendo do propósito. Exemplos da mesma incluem seções de carga de contato per se até agora conhecidas compreendendo um cilindro condutor ou semicondutor, uma escova, um filme e uma lâmina de borracha; e seção de carga sem contato que usa descarga de radiação, tal como corotron e scorotron. A forma do membro de carga pode ser de qualquer forma, tal como uma escova magnética e uma escova feita de pele além do cilindro, e ela pode ser selecionada em combinação com a especificação e a forma do aparelho eletrográfico. Quando a escova magnética é usada, a escova magnética usa várias partículas de ferrita, tais como ferrita de Zn-Cu, como o membro de carga e é composta de uma capa condutora não-magnética para suportar as partículas e um cilindro magnético incluído na capa. Além disso, quando uma escova é usada, por exemplo, uma pele tratada condutivamente com carbono, sulfeto de cobre, metal ou óxido metálico é usada como o material da escova feita de pele, e a seção de carga é feita pela amarração ou ligação da pele a um metal ou outras redes elétricas centrais tratadas condutivamente. A seção de carga não está limitada às seções de carga do tipo de contato acima. Entretanto, é preferível usar uma seção de carga do tipo de contato uma vez que um aparelho formador de imagem com ozônio reduzido gerado da seção de carga ê obtido. A exposição pode ser feita pela exposição da superfície do membro de sustentação de imagem latente de acordo com a imagem usando a seção de exposição. A seção de exposição não está particularmente limitada, contanto que a exposição possa ser efetuada de acordo com a imagem sobre a superfície do membro de sustentação de imagem latente carregado pela seção de carga, e ela pode ser opcionalmente selecionada dependendo do propósito. Exemplos da mesma incluem várias seções de exposição tais como seções de exposição de replicação ótica, de lentes de haste baseadas em Alley, de laser ótico e de obturadores óticos de cristal líquido.
Na presente invenção, um método de iluminação de fundo, no qual a exposição é feita de acordo com a imagem da parte traseira do membro de sustentação de imagem latente pode ser empregado.
Etapa de revelação e unidade de revelação A etapa de revelação é uma etapa de revelação da imagem eletrostática latente usando o toner ou o revelador da presente invenção para formar uma imagem visível. A formação da imagem visível pode ser efetuada pela revelação da imagem eletrostática latente usando o toner ou o revelador da presente invenção, e isso pode ser realizado pela unidade de revelação. A unidade de revelação não está particularmente limitada, contanto que a revelação possa ser efetuada usando o toner ou o revelador da presente invenção. Ela pode ser opcionalmente selecionada daquelas conhecidas até agora, e exemplos adequados incluem aqueles compreendendo uma seção de revelação a qual segura o toner ou o revelador da presente invenção e pode dar o toner ou o revelador da presente invenção à imagem eletrostática latente com ou sem contato. Uma seção de revelação compreendendo um recipiente com o toner da presente invenção é mais preferível.
Na unidade de revelação, o revelador é suportado e distribuído pelo membro de sustentação de imagem latente. Um campo elétrico alternante é aplicado numa posição oposta ao membro de sustentação de imagem latente, e a imagem eletrostática latente no membro de sustentação de imagem latente é revelada, onde o revelador da presente invenção é usado como o revelador. A seção de revelação pode ser um sistema de revelação seco ou um sistema de revelação úmido; além disso, ela pode ser uma seção de revelação de uma única cor ou uma seção de revelação de múltiplas cores. Exemplos adequados da mesma incluem aqueles com uma seção de agitação a qual carrega o toner ou o revelador por atrito e agitação; e aqueles com um cilindro magnético rotativo.
Na seção de revelação, o toner e o veículo são misturados e agitados, por exemplo, onde o toner é carregado por fricção e mantido num estado que fica seguro na superfície de um cilindro magnético rotativo para formar uma escova magnética. O cilindro magnético é disposto na vizinhança de um membro de sustentação de imagem latente (fotocondutor). Consequentemente, uma parte do toner a qual compõe a escova magnética formada na superfície do cilindro magnético se transfere para a superfície do membro de sustentação de imagem latente (fotocondutor) por força elétrica atrativa. Como resultado, a imagem eletrostãtica latente é desenvolvida pelo toner, e uma imagem visível pelo toner é formada no membro de sustentação de imagem latente (fotocondutor). O revelador mantido na seção de revelação é um revelador compreendendo o toner da presente invenção. 0 revelador pode ser um revelador de um componente ou um revelador de dois componentes. O toner compreendido no revelador é o toner da presente invenção.
Etapa de transferência e unidade de transferência A etapa de transferência é um etapa que transfere a imagem visível para um meio de gravação. Um aspecto preferido é onde, pelo emprego de um membro de transferência intermediário, a imagem visível é primariamente transferida para o membro de transferência intermediário, e subseqüentemente a imagem visível é transferida secundariamente para o meio de gravação. Um aspecto mais preferido compreende, com um toner com duas ou mais cores ou preferivelmente um toner colorido como toner, uma etapa de transferência primária onde uma imagem de transferência complexa é formada pela transferência da imagem visível para o membro de transferência intermediário e uma etapa de transferência secundária onde a imagem de transferência complexa é transferida para o meio de gravação. A transferência pode ser efetuada pelo carregamento da imagem visível formada no membro de sustentação de imagem latente (fotocondutor) usando uma seção de transferência e uma seção de carga, e ela pode ser efetuada pela unidade de transferência. Considerando a unidade de transferência, o aspecto com a unidade de transferência primária configurada para formar a imagem de transferência complexa pela transferência da imagem visível para o membro de transferência intermediário e a unidade de transferência secundária configurada para transferir a imagem de transferência complexa para o meio de gravação é preferida. O membro de transferência intermediário não está particularmente limitado, e ele pode ser opcionalmente selecionado a partir de membros de transferência até agora conhecidos, dependendo do propósito. Ele favoravelmente inclui, por exemplo, uma correia de transferência. É preferível que a unidade de transferência (a unidade de transferência primária e á unidade de transferência secundária) compreenda uma seção de transferência a qual libere e carregue a imagem visível formada no membro de sustentação de imagem latente para o meio de gravação. A unidade de transferência pode ser única, ou ela pode ser duas ou mais.
Exemplos da seção de transferência incluem uma seção de transferência de radiação por descarga de radiação, uma correia de transferência, um cilindro de transferência, um cilindro de transferência por pressão e uma seção de transferência úmida. O meio de gravação é representado por um papel plano, mas ele não está particularmente limitado, contanto que uma imagem não fixada depois da revelação possa ser transferida. Ele pode ser opcionalmente selecionado dependendo do propósito, e uma base de PET para OHPs (projetores overhead) e semelhantes pode ser usada.
Etapa de fixação e unidade de fixação A etapa de fixação é uma etapa de fixação da imagem visível transferida para o meio de gravação usando um aparelho de fixação. Ele pode ser efetuado em cada transferência de cada toner colorido para o meio de gravação, ou ele pode ser executado todo junto simultaneamente para os respectivos toners coloridos num estado laminado. O aparelho de fixação não é particularmente limitado, e ele pode ser opcionalmente selecionado dependendo do propósito. Uma unidade de aquecimento e pressurização conhecida até agora é preferível. A unidade de aquecimento e de pressurização inclui uma combinação de um cilindro de aquecimento e um cilindro de pressurização, e uma combinação do cilindro de aquecimento, do cilindro de pressurização e uma correia contínua.
Uma temperatura de aquecimento típica na unidade de aquecimento e pressurização é, preferivelmente, de 80°C a 200°C.
Na presente invenção, dependendo do propósito, uma seção de fixação ótica conhecida até agora pode ser usada juntamente com ou no lugar da etapa de fixação. A etapa de neutralização é uma etapa de aplicação de uma tendência de neutralização ao membro de sustentação de imagem latente para neutralizar, e ele pode ser adequadamente efetuado pela unidade de neutralização. A unidade de neutralização não está particularmente limitada, contanto que a tendência de neutralização possa ser aplicada ao membro de sustentação de imagem .latente, e ela pode ser opcionalmente selecionada a partir de seções de neutralização publicamente conhecidas. Exemplos adequados incluem uma lâmpada de neutralização. A etapa de limpeza é uma etapa para remover o toner eletrogrãfico deixado no membro de sustentação de imagem latente, e ele pode ser adequadamentè efetuado pela unidade de limpeza. A unidade de limpeza não está particularmente limitada, contanto que o toner eletrogrãfico deixado no membro de sustentação de imagem latente possa ser removido, e ela pode ser opcionalmente selecionada a partir de limpadores até agora conhecidos. Exemplos adequados incluem limpadores magnéticos, limpadores de escova eletrostática, limpadores de cilindros magnéticos, limpadores de lâmina, limpadores de escova e limpadores de rede. A etapa de reciclagem é uma etapa de reciclagem do toner para o eletrógrafo removido na etapa de limpeza para a unidade de revelação, e ela pode ser adequadamente efetuada pela unidade de reciclagem. A unidade de reciclagem não está particularmente limitada, e exemplos incluem unidades de alimentação antese agora conhecidas. A unidade de controle é uma etapa de controle das respectivas etapas acima, e ela pode ser adequadamente efetuada pela unidade de controle. A unidade de controle não está particularmente limitada, contanto que o movimento de cada unidade possa ser controlado, e ela pode ser opcionalmente selecionada dependendo do propósito. Exemplos incluem instrumentos tais como seqüenciadores e computadores.
Subsequentemente, um aspecto onde o método de formação de imagem da presente invenção é executado usando o aparelho formador de imagem da presente invenção é descrito com referência à Figura 2. O aparelho formador de imagem 100 compreende um tambor fotocondutor 10 (a seguir referido como "fotocondutor 10") como o membro de sustentação de imagem latente, um cilindro de carga 20 como a unidade de carga, um aparelho de exposição 30 como a unidade de exposição, uma seção de revelação 4 0 como a unidade de revelação, um membro de transferência intermediário 50, um aparelho de limpeza 60 como a unidade de limpeza possuindo uma lâmina de limpeza, e uma lâmpada de neutralização 70 como a unidade de neutralização. O membro de transferência intermediário 50 é uma correia contínua, e ele é projetado de forma que ele se move na direção da seta por três cilindros 51, os quais estão dispostos dentro da correia e estendem a correia. Uma parte dos três cilindros 51 trabalha como um cilindro de transferência capaz de aplicar uma dada transferência (transferência primária) ao membro de transferência intermediário 50. Um aparelho de limpeza 90 com uma lâmina de limpeza é disposto nas vizinhanças do membro de transferência intermediário 50, e um cilindro de transferência 80 como a unidade de transferência capaz de aplicar a transferência para transferir (transferência secundária) a imagem desenvolvida (imagem do toner) para o papel de transferência 95, conforme o meio de gravação final é disposto em oposição ao membro de transferência intermediário 50. Ao redor do membro de transferência intermediário 50A, a seção de carga de radiação 58 para o carregamento elétrico da imagem do toner no membro de transferência intermediário 50 é disposta na direção de rotação do membro de transferência intermediário 50, entre uma porção de contato do fotocondutor 10 com o membro de transferência intermediário 50 e uma porção de contato do membro de transferência intermediário 50 com o papel de transferência 95.
Uma seção de revelação 4 0 é composta de uma correia reveladora 41 como o membro de sustentação do revelador, e uma unidade de revelação preta 45K, uma unidade de revelação amarela 45Y, uma unidade de revelação magenta 45M e uma unidade de revelação ciano 45C instaladas lado a lado na periferia da correia reveladora 41. A unidade de revelação preta 45K compreende um recipiente de revelação 42K, um cilindro revelador de abastecimento 43K e um cilindro de revelação 44K. A unidade de revelação amarela 45Y compreende um recipiente revelador 42Y, um cilindro revelador de abastecimento 43Y e um cilindro revelador 44Y. A unidade de revelação magenta 45M compreende um recipiente de revelação 42M, um cilindro revelador de abastecimento 43M e um cilindro de revelação 44M. A unidade de revelação ciano 45C compreende um recipiente de revelação 42C, um cilindro revelador de abastecimento 43C e um cilindro de revelação 44C. A correia de revelação 41 é a correia contínua, e ela é estendida de maneira rotativa sobre múltiplos cilindros de correia. Uma parte da mesma está em contato com o fotocondutor 10.
No aparelho formador de imagem mostrado na Figura 2, por exemplo, o cilindro de carga 20 carrega uniformemente o tambor fotocondutor 10. O aparelho de exposição 30 expõe o tambor fotocondutor 10 de acordo com a imagem para formar a imagem eletrostática latente. A imagem eletrostática latente formada no tambor fotocondutor 10 é revelada usando o toner fornecido a partir da seção de revelação 40 para formar uma imagem de toner. A imagem do toner é transferida (transferência primária) para o membro de transferência intermediário 50 e depois transferida (transferência secundária) para o papel de transferência 95 pela voltagem aplicada pelos cilindros 51. Como resultado, uma imagem de transferência é formada no papel de transferência 95. 0 toner deixado no fotocondutor 10 ê removido pelo aparelho de limpeza 60, e a carga no fotocondutor 10 é uma vez removida pela lâmpada de neutralização 70.
Outro aspecto onde o método de formação de imagem da presente invenção é executado pelo aparelho formador de imagem da presente invenção é descrito com referência â Figura 3. 0 aparelho formador de imagem 100 mostrado na Figura 3 tem a mesma constituição e os mesmos efeitos de ação que o aparelho formador de imagem 100 mostrado na Figura 2, exceto que a correia de revelação 41 não é compreendida e que a unidade de revelação negra 45K, a unidade de revelação amarela 45Y, a unidade de revelação magenta 45M e a unidade de revelação ciano 4 5C estão dispostas diretamente em oposição ao fotocondutor 10 na periferia do mesmo. As partes da Figura 3, as quais são equivalentes àquelas da Figura 2, são identificadas pelos mesmos símtortas.
Outro aspecto onde o método de formação de imagem da presente invenção é executado pelo aparelho formador de imagem da presente invenção é descrito com referência à Figura 4. Um aparelho de formação de imagens alinhadas 100 mostrado na Figura 4 é um aparelho formador de imagens coloridas alinhadas. 0 aparelho formador de imagens alinhadas 120 compreende um corpo principal 150 do aparelho copiador, uma mesa de fornecimento de papel 200, um scanner 300 e um alimentador de documentos automático (ADF) 400. O membro de transferência intermediário 50 na forma de uma correia contínua é fornecido no centro do corpo principal 150. O membro de transferência intermediário 50 é estendido sobre os cilindros de suporte 14, 15 e 16, e ele pode ser rotacionado em sentido horário na Figura 4. Um aparelho de limpeza do membro de transferência intermediário 17 para remover o toner deixado no membro de transferência intermediário 50 é disposto nas vizinhanças do cilindro de suporte 15. Uma seção de revelação alinhada 120, onde quatro unidades formadoras de· imagem 18 amarela, ciano, magenta e preta são arranjadas lado a lado num lado oposto ao membro de transferência intermediário 50 é disposta ao longo da direção de alimentação do membro de transferência intermediário 50 estendida pelos cilindros de suporte 14 e 15. O aparelho de exposição 21 é disposto nas vizinhanças da seção de revelação alinhada 120. Um aparelho de transferência secundária 22 está disposto no lado oposto da seção de revelação alinhada 120. No aparelho de transferência secundária 22, uma correia de transferência secundária 24, uma correia contínua, estendida sobre um par de cilindros 23, e o papel de transferência alimentado na correia de transferência secundária 24 e o membro de transferência intermediário 50 podem entrar em contato um com outro. Um aparelho fixador 25 é disposto nas vizinhanças do aparelho de transferência secundária 22.
No aparelho de formação de imagem alinhada 100, um aparelho de inversão de folha 28 para inverter um papel de transferência para formar imagens em ambos os lados do papel de transferência é disposto nas vizinhanças do aparelho de transferência secundária 22 e do aparelho de fixação 25.
Subseqüentemente, a formação de uma imagem colorida (cópia colorida) usando a seção de revelação alinhada 120 é descrita. Primeiro, um documento é colocado numa mesa de documento 130 no alimentador de documento automático (ADF) 400, ou o alimentador de documento automático 400 é aberto. Um documento é colocado num vidro de contato 32 do scanner 300, e o alimentador de documento automático 400 é fechado.
Quando um botão de início (não mostrado na figura) é pressionado, o scanner 300 se aciona, e um primeiro carro 33 e um segundo carro 34 correm depois que o documento é alimentado e movido para o vidro de contato 32, no caso do documento ter sido colocado no alimentador de documento automático 400, ou imediatamente, no caso do documento ter sido colocado sobre o vidro de contato 32. Aqui, uma luz é aplicada a partir de uma fonte de luz através do primeiro carro 33, e simultaneamente a luz refletida a partir da superfície do documento é refletida por um espelho no segundo carro 34. Um documento colorido (imagem colorida) é lido até o fim a partir da luz recebida num sensor de leitura 36 através de uma lente formadora de imagem 35 para produzir informação de imagem em preto, amarelo, magenta e ciano.
Cada informação de imagem em preto, amarelo, magenta e ciano é comunicada a cada unidade formadora de imagem 18 (unidade formadora de imagem para preto, unidade formadora de imagem para amarelo, unidade formadora de imagem para magenta e unidade formadora de imagem para ciano) na seção de revelação alinhada 120, e em cada unidade formadora de imagem cada uma das imagens do toner em preto, amarelo, magenta e ciano é formada. Isto é, cada unidade formadora de imagem 18 (unidade formadora de imagem para preto, unidade formadora de imagem para amarelo, unidade formadora de imagem para magenta e unidade formadora de imagem para ciano) na seção de revelação alinhada 120 compreende o seguinte: o fotocondutor 10 (fotocondutor para preto 10K, fotocondutor para amarelo 10Y, fotocondutor para magenta 10M e fotocondutor para ciano 10C); a sessão de carga 60, a qual uniformemente carrega o fotocondutor; a seção de exposição, a qual expõe (L na Figura 5) o fotocondutor de acordo com a imagem correspondente a cada imagem colorida baseada em cada informação de imagem colorida e forma uma imagem eletrostática latente correspondendo a cada imagem colorida no fotocondutor; a seção de revelação 61, a qual revela a imagem eletrostática latente usando cada toner colorido (toner preto, toner amarelo, toner magenta e toner ciano) para formar uma imagem de toner por cada toner colorido; a seção de transferência e carga 62 para a transferência da imagem do toner para o membro de transferência intermediário 50; o aparelho de limpeza do fotocondutor 63; e a seção de neutralização 64. Cada unidade formadora de imagem 18 pode formar uma imagem de cada cor individual (imagem preta, imagem amarela, imagem magenta e imagem ciano) baseando-se em cada informação de imagem colorida. A imagem preta, a imagem amarela, a imagem magenta e a imagem ciano formadas dessa forma são distribuídas para o membro de transferência intermediário 50 rotacionado pelos cilindros de suporte 14, 15 e 16, e a imagem preta formada no fotocondutor para preto 10K, a imagem amarela formada no fotocondutor para amarelo 10Y, a imagem magenta formada no fotocondutor para magenta 10M e a imagem ciano formada no fotocondutor para ciano 10C são seqüencialmente transferidas para o membro de transferência intermediário 50 (transferência primária). A seguir, uma imagem colorida composta (imagem de transferência colorida) é formada no membro de transferência intermediário 50 pela sobreposição da imagem preta, da imagem amarela, da imagem magenta e da imagem ciano.
Enquanto isso, na mesa de fornecimento de papel 200, um dos cilindros fornecedores de papel 142 é rotacionado seletivamente para fornecer uma folha (papel de gravação) a partir de um dentre múltiplos cassetes de fornecimento de papel 144 fornecidos num banco de papel 143. A folha é separada por um cilindro de separação 145 e alimentada a uma via de fornecimento de papel 146. Ele é, a seguir, distribuído por um cilindro de alimentação 147 a uma via de fornecimento de papel 148 no corpo principal 150 e parado por atingir um cilindro de resistência 49. Alternativamente, a folha (papel de gravação) sobre uma bandeja de alimentação de papel manual 54 é fornecida pela rotação de um cilindro de fornecimento de papel 142, é separada uma por uma por um cilindro de separação 52 para colocar numa via de fornecimento de papel de alimentação manual 53 e é também parada por atingir o cilindro de resistência 49. O cilindro de resistência 49 ê geralmente usado fundamentado, mas ele também pode ser usado num estado de aplicação inclinado para remover pó de papel sobre a folha. A seguir, uma imagem colorida é transferida e formada sobre a folha (papel de gravação) por rotação do cilindro de resistência 49 ao mesmo tempo que a imagem colorida composta feita no membro de transferência intermediário 50, o qual divide a folha entre o membro de transferência intermediário 50 e o aparelho de transferência secundário 22 e transfere a imagem colorida composta (imagem de transferência colorida) para a folha (papel de gravação) pelo aparelho de transferência secundário 22. O toner deixado no membro de transferência intermediário 50 depois da transferência da imagem é limpo por um aparelho de limpeza de membro de transferência intermediário 17. A folha (papel de gravação) na qual a imagem colorida foi transferida e formada é distribuída pelo aparelho de transferência secundária 22 e enviada para o aparelho de fixação 25, e a imagem colorida composta (imagem de transferência colorida) é fixada na folha (papel de gravação) com aquecimento e pressão no aparelho de fixação 25. Subseqüentemente, a folha (papel de gravação) é desviada por uma lâmina de desvio 55, descarregada por um cilindro de descarga 56 e empilhada sobre uma bandeja de captação 57. Alternativamente, a folha é desviada por uma lâmina de desvio 55 e invertida por um aparelho de inversão 28 para levar novamente a uma posição de transferência, e uma imagem também é gravada no verso. A seguir, a folha é descarregada pelo cilindro de descarga 56 e empilhada sobre a bandeja de captação 57. A Figura 11 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo do aparelho formador de imagem de acordo com a presente invenção. 0 aparelho formador de imagem 500 compreende uma parte de leitura de um documento 520, uma parte formadora de imagem 530 e uma parte fornecedora de papel 540. Na parte formadora de imagem 530, um fotocondutor 501, o qual é o membro de sustentação de imagem latente, uma unidade de carga 502, uma unidade de exposição 503, uma unidade de revelação 504, uma unidade de transferência 506, uma unidade de fixação 507 e uma unidade de limpeza 508 estão dispostas na periferia do fotocondutor 501. A superfície do fotocondutor 501 é uniformemente carregada pela unidade de carga 502, e a seguir a imagem eletrostãtica latente é formada na superfície carregada pela exposição de luz da unidade de exposição 503. O revelador compreendendo o toner com a mesma polaridade que a polaridade da imagem latente formada é fornecido pela unidade de revelação 504 para revelar a imagem latente, a qual ê a seguir transferida para um membro de gravação distribuído, tal como papel, pela unidade de transferência 506. O membro de gravação é subseqüentemente distribuído à unidade de fixação 507, e o toner é fixo no membro de gravação com aquecimento e pressão. Enquanto isso, o toner deixado no fotocondutor 501 depois da transferência é removido pela unidade de limpeza 508. 0 revelador compreendendo o toner é usado para a unidade de revelação 504. Na unidade de revelação 504, um membro de sustentação do revelador 504a sustenta e distribui o revelador, e a imagem latente no fotocondutor 501 é revelada pela aplicação de um campo elétrico alternante numa posição oposta ao fotocondutor 501. Pela aplicação do campo elétrico alternante, é possível ativar o revelador, para estreitar a distribuição de carga do toner e para melhorar a propriedade de revelação.
De acordo com a presente invenção, pelo controle delicado das características de superfície das partículas de base do toner, é possível fornecer um toner e um revelador os quais formam uma imagem de alta qualidade, satisfazendo simultaneamente a propriedade de descarga, a propriedade de revelação e a propriedade de transferência, mesmo quando o toner o qual é excelente na reprodutibilidade de pontos é minimizado no tamanho de partículas e feito esférico. Além disso, uma imagem de alta qualidade com estabilidade de limpeza favorável no decorrer do tempo, estabilidade de carga, propriedade de revelação e propriedade de transferência, assim como excelente reprodutibilidade de pontos pequenos, pode ser fornecida pelo emprego do aparelho formador de imagem compreendendo o revelador com o toner da presente invenção. A presente invenção será ainda descrita com referência aos exemplos seguintes, mas esses não devem traduzir a presente invenção. De agora em diante, "parte" e "%" representam parte em massa e % em massa, respectivamente.
Para um carregador magnético usado para um revelador de dois componentes, os seguintes são usados, os quais erám comuns aos respectivos Exemplos.
Produção de carregador magnético Partículas de ferrita de Cu-Zn como um material central com um diâmetro ponderai médio de 35 pm 5.000 partes Materiais de revestimento Tolueno 450 partes Resina de silicone SR2400 (produzida pela Dow Corning Toray Co., Ltd. com conteúdo não-volátil de 50%) 450 partes - Âminossilano SH6020 (produzido pela Dow Corning Toray Co., Ltd.) 10 partes Negro de fumo 10 partes Os materiais de revestimento acima foram dispersos com um agitador por 10 minutos para preparar uma solução de revestimento, e essa solução de revestimento e o material central foram colocados num aparelho de revestimento no qual um disco de placa de base rotatória e lâminas de mistura foram fornecidos num leito fluidizado. O revestimento foi efetuado pela geração de um fluxo espiral para aplicar a solução de revestimento no material central. O material de revestimento resultante foi calcinado num forno elétrico a 250 °C por duas horas para obter um carregador revestido com a resina de silicone com uma espessura média de 0,5 ym.
Produção do revelador de dois componentes O revelador foi produzido pela mistura uniforme de sete partes de cada toner colorido mostrado nos exemplos seguintes a 100 partes do carregador, usando um misturador de copo no qual a agitação foi efetuada pela rolagem de um recipiente, seguida pelo carregamento.
Exemplo 1 Síntese de emulsão de particulado orgânico Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 683 partes de água, 11 partes de sal de sódio de éster de sulfato de aducto de óxido de etileno e ácido metacrílico (Eleminol RS-30, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.), 83 partes de estireno, 83 partes de ácido metacrílico, 110 partes de acrilato de butila e duas partes de persulfato de amônio, e a mistura foi agitada a 4200 rpm por 60 minutos para obter uma emulsão branca. Essa foi aquecida até que a temperatura no sistema fosse de 75°C e reagiu por quatro horas. Depois, 30 partes de uma solução aquosa de persulfato de amônio a 1% foi adicionada, e a mistura foi envelhecida a 75°C por seis horas para produzir uma emulsão aquosa (emulsão particulada 1) de uma resina â base de vinila (copolímero de estireno-ácido metacrílico-acrilato de butila-sal de sódio do éster de sulfato de aducto de õxido de etileno e ácido metacrílico) . 0 diâmetro volumétrico médio de partícula da emulsão particulada resultante 1, medido com um aparelho de medição da distribuição de tamanho de partícula por difração/espalhamento de laser (LA-920, produzido pela Horiba Seisakusho) foi de 50 nm. Um conteúdo de resina foi isolado pela secagem de uma parte da emulsão particulada 1. A temperatura de transição vítrea (Tg) e o peso molecular médio do conteúdo de resina foram 51°C e 110000, respectivamente.
Preparação de fase aquosa Um líquido branco cremoso foi obtido pela mistura e agitação de 990 partes de água, 83 partes da emulsão particulada 1, 37 partes de uma solução aquosa de dodecildifenileterdissulfonato de sódio a 48,3% (Eleminol MON-7, produzida pela Sanyo Chemical Industries Ltd.) e 90 partes de acetato de etila. Isso é convertido numa fase aquosa 1. Síntese de poliéster de baixo peso molecular Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, 724 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A e 276 partes de ácido tereftálico foram colocadas para policondensação a 230°C sob pressão normal por sete horas e depois reagiram sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas para produzir um poliéster de baixo peso molecular 1. 0 poliéster de baixo peso molecular 1 exibiu um peso molecular numérico médio de 2300, o peso molecular ponderai médio de 6700, um pico de peso molecular de 3 800, uma temperatura de transição vítrea (Tg) de 43 °C e um valor ácido de quatro. Síntese de poliéster intermediário (pré-polímero) Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram adicionadas 682 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 81 partes de aducto de 2 mols de óxido de propileno e bisfenol A, 283 partes de ácido tereftálico, 22 partes de anidrato de ácido trimelítico e duas partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por sete horas e depois reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas para produzir um poliéster intermediário 1. O poliéster intermediário resultante 1 exibiu um peso molecular numérico médio de 2200, um peso molecular ponderai médio de 9700, um pico de peso molecular de 3000, uma temperatura de transição vítrea (Tg) de 54°C, um valor ácido de 0,5 e um valor de hidroxila de 52.
Subsequentemente, num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, 410 partes do poliéster intermediário 1, 89 partes de diisocinato de isoforona e 500 partes de acetato de etila foram colocadas e reagidas a 100°C por cinco horas para produzir um pré-polímero 1. A fração mássica de isocianato livre foi de 1,53% em massa no pré-polímero 1. Síntese da cetimina Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, 170 partes de isoforonadiamina e 75 partes de metiletilcetona foram adicionadas e reagiram a 50°C por 4,5 horas para produzir um composto de cetimina 1. Um valor de amina do composto de cetimina 1 foi de 417. Síntese do lote principal Um lote principal 1 foi obtido pela mistura de 1200 partes de água, 540 partes de negro de fumo (Printex 35, produzido pela Degussa AG com quantidade de absorção de óleo DBP de 42 mL/100 mg e pH de 9,5) e 1200 partes de uma resina de poliéster com um misturador Henschel (Mitsui Mining Co., Ltd.) A mistura foi amassada usando dois cilindros a 130°C por uma hora, a qual foi então enrolada, resfriada e pulverizada num pulverizador.
Produção da fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila. O recipiente foi aquecido a 80°C com agitação, o qual foi mantido a 80°C por cinco horas. O recipiente foi subsequentemente resfriado até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente, e isso foi misturado por uma hora para produzir uma solução de matéria prima 1.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria prima 1 foram transferidas para o recipiente, e■negro de fumo e cera foram dispersos usando um moinho· de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob uma condição com uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade periférica de disco de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e três passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas, e dois passes pelo moinho de bolas sob a condição acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera l. A concentração do conteúdo sólido da dispersão de pigmento/cera 1 foi de 50%.
Uma composição foi obtida pela adição de 20 partes de particulados inorgânicos (Organosilica sol MEK-ST-UP com um ER de 20%, produzida pela Nissan Chemical Industries, Ltd.) a 100 partes da dispersão de pigmento/cera l acima e pela mistura pelo homomisturador TK com uma freqüência rotacional de 7000 rpm e uma temperatura de 25°C por 10 minutos para produzir uma dispersão pigmento/cera/particulado inorgânico 1. É preferível usar a dispersão para a emulsif icação em oito semanas de sua preparação. Depois desse período, os particulados inorgânicos são agregados novamente para tornar o controle de forma impossível.
Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, 749 partes da dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 foram colocadas e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co. , Ltd) , a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes de fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 13 000 rpm por 25 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 1.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 1 foi adicionada para dessolvatação a 30°C por sete horas. O recipiente foi envelhecido a 45°C por sete horas para produzir uma pasta dispersa l.
Lavagem para secagem Depois de 100 partes da pasta dispersa 1 serem filtradas sob pressão reduzida, o filtrado foi lavado como se segue (i) Cem (100) partes de água obtida por troca iônica foram adicionadas à torta do filtro, misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas. (ii) Cem (100) partes de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 10% foram adicionadas à torta do filtro de (i) , misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas sob pressão reduzida. (iii) Cem (100) partes de ácido clorídrico a 10% foram adicionadas à torta do filtro de (ii), misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas. (ív) Trezentas (300) partes de água obtida por troca iônica foram adicionadas à torta do filtro de (iii), misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subsequentemente filtradas. Essas operações foram repetidas uma vez para produzir a torta do filtro 1. A torta do filtro resultante 1 foi seca num secador circular por sopro a 45°C por 48 horas, e peneirada com uma peneira possuindo aberturas de 75 pm para produzir partículas de base do toner 1. Subseqüentemente, uma parte de sílica hidrofõbica e uma parte de óxido de titânio hidrofóbico foram misturados com 100 partes das partículas de base do toner 1 usando o misturador Henschel para produzir um tonerv Exemplo 2 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições no Exemplo 1 foram alteradas como se segue: Produção da fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80°C por cinco horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por uma hora para produzir a solução de matéria-prima 1.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 1 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e três passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 foram adicionadas e dois passes pelo moinho de ' bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 2. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 1 foi de 50%.
Uma composição obtida pela adição de 30 partes de particulados inorgânicos (sol de organossílica MEK-ST-UP com uma ER de 20%, produzido pela Nissan Chemical Industries, Ltd.) a 100 partes da dispersão de pigmento/cera 2 acima e pela mistura com o homomisturador TK com uma freqüência rotacional de 7000 rpm e uma temperatura de 25°C por 13 minutos produziu uma dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 2. É desejável usar a dispersão para emulsificação dentro de oito semanas a partir de sua preparação. Depois desse período, os particulados inorgânicos estão novamente agregados para tornar impossível o controle de forma.
Exemplo 3 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições no Exemplo 1 foram alteradas como se segue: Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da emulsão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) , a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes da fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa frequência rotacional de 10000 rpm por 10 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 2.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 2 foi adicionada para dessolvatação a 30°C por seis horas, a qual foi envelhecida a 45°C por cinco horas para produzir uma pasta dispersa 2. Exemplo 4 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo l, exceto que o processo de emulsificação para dessolvatação foi alterado como se segue: Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da emulsão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do prê-polímero l e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) , a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes de fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 10000 rpm por 40 minutos para produzir uma pasta emulsificada 3.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 3 foi adicionada para dessolvatação a uma temperatura de 30 °C por oito horas, a qual foi envelhecida a 45°C por cinco horas para produzir uma pasta dispersa 3.
Exemplo 5 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições foram alteradas como se segue. As propriedades físicas e os resultados de avaliação do toner resultante 5 são mostrados na Tabela 1 e na Tabela 2, respectivamente.
Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 130 partes de cera de carnaúba/cera de arroz (proporção em massa de 5/5) e 947 partes de acetato de etila e aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80 °C por quatro horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por duas horas para produzir uma solução de matéria-prima 2.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 2 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm preenchidas a 80% em volume e 10 passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas e 6 passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 3. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 3 foi de 50%.
Uma composição obtida pela adição de 2 0 partes de particulados inorgânicos (sol de organossílica MEK-ST-ÚP com uma ER de 20%, produzido pela Nissan Chemical Industries, Ltd.) a 100 partes da dispersão de pigmento/cera 3 acima e pela mistura com o homomisturador TK com uma freqüência rotacional de 7000 rpm e uma temperatura de 25°C por 10 minutos produziu uma emulsão de pigmento/cera/particulado inorgânico 3. É desejável usar a dispersão para emulsificação dentro de oito semanas a partir de sua preparação. Depois desse período, os particulados inorgânicos estão novamente agregados para tornar impossível o controle de forma.
Exemplo 6 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo l, exceto que as condições foram alteradas como se segue: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 100 partes de cera de carnaúba/cera de arroz (proporção em massa de 3/7) e 947 partes de acetato de etila e aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 8 0 °C por quatro horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por 0,8 horas para produzir a solução de matéria-prima 3.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 3 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de l Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e cinco passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas e três passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 4. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 4 foi de 50%. A composição obtida pela adição de 20 partes de particulados inorgânicos (sol de organossílica MEK-ST-UP com uma ER de 20%, produzido pela Nissan Chemical Industries, Ltd.) a 100 partes da dispersão de pigmento/cera acima 4 e pela mistura com o homomisturador TK com uma freqüência rotacional de 7000 rpm e uma temperatura de 25°C por 10 minutos produziu uma dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 4. É desejável usar a dispersão para emulsificação dentro de oito semanas a partir de sua preparação. Depois desse período, os particulados inorgânicos estão novamente agregados para tornar impossível o controle de forma.
Exemplo 7 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições foram alteradas como se segue: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 380 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80°C por quatro horas e subseqüentemente esfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por duas horas para produzir a solução de matéria-prima 5.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 5 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de l Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e sete passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas e quatro passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 5. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 5 foi de 50%. A composição obtida pela adição de 20 partes de particulados inorgânicos (sol de organossílica MEK-ST-UP com uma ER de 2 0%, produzido pela Nissan Chemical Industries, Ltd.) a 100 partes da dispersão de pigmento/cera 5 acima e pela mistura com o homomisturador TK em uma freqüência rotacional de 7000 rpm e uma temperatura de 25°C por 10 minutos produziu uma dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 5. É desejável usar a dispersão para emulsificação dentro de oito semanas a partir de sua preparação. Depois desse período, os particulados inorgânicos estão novamente agregados para tornar impossível o controle de forma.
Exemplo comparativo 1 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições foram alteradas como se segue: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80 °C por cinco horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por uma hora para produzir a solução de matéria-prima 1.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 1 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e ceras foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa dé remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empaco t adas a 80% em volume e uma passe. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas e três passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 6. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 6 foi de 50%.
Exemplo comparativo 2 Um toner foi obtido da mesma forma que no Exemplo 1, exceto que as condições foram alteradas como se segue. OS particulados de resina orgânica na superfície do toner foram dissolvidos e removidos, assim como amaciados pela inserção de um processo de tratamento alcalino (hidróxido de sódio) num pH de 11 entre os processos de emulsificação e dessolvatação.
Exemplo comparativo 3 Síntese de emulsão de particulado orgânico Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 683 partes de água, 11 partes de sal de sódio de és ter de sulfato de aducto de óxido de etileno e ácido metacrílico (Eleminol RS-30, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.), 83 partes de estireno, 83 partes de ácido metacrílico, 110 partes de acrilato de butila e uma parte de persulfato de amônio e agitadas a 3800 rpm por 30 minutos para obter uma emulsão branca cremosa. Essa foi aquecida até 75°C e reagiü por quatro horas. Depois, foram adicionadas 30 partes de uma solução aquosa de persulfato de amônio a 1%, e a mistura foi envelhecida a 75“C por seis horas para produzir uma dispersão aquosa, emulsão particulada 2, de uma resina â base de vinila (copolímero de estireno-ãcido metacrílico-acrilato de butila- sal de sódio do éster de sulfato de aducto de óxido de etileno e ácido metacrílico). A emulsão particulada 2 foi medida usando um aparelho de medição de distribuição de tamanho de partícula por difração/espalhamento de laser (LA-920, produzido pela Horiba Seisakusho) para descobrir que o diâmetro volumétrico médio de partícula era 110 nm. Uma quantidade de resina foi isolada pela secagem de uma parte da emulsão particulada 2. O Tg e o peso molecular ponderai médio da quantidade de resina foram de 58°C e 130000, respectivamente.
Preparação de fase aquosa Um líquido branco cremoso foi obtido pela mistura e agitação de 900 partes de água, 83 partes de emulsão particulada 2, 37 partes de uma solução aquosa de dodecildifenileterdissulfonato de sódio a 48,3% (Eleminol MON-7, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.) e 90 partes de acetato de etila. Isso produziu a fase aquosa 1. Síntese de poliéster de baixo peso molecular Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram colocadas 724 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A e 276 partes de ácido tereftálico para policondensação a 230°C sob pressão normal por sete horas e depois reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas para produzir o poliéster de baixo peso molecular 1. O poliéster de baixo peso molecular 1 exibiu um peso molecular numérico médio de 2300, um peso molecular ponderai médio de 6700, um peso molecular de pico de 3800, uma temperatura de transição vítrea (Tg) de 43°C e um valor ácido de quatro. Síntese de poliéster intermediário Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo. de introdução de nitrogênio, foram adicionadas 682 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 81 partes de aducto de 2 mols de óxido de propileno e bisfenol A, 283 partes de ácido tereftálico, 22 partes de anidrato de ácido trimelítico e duas partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por sete horas e depois reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas para produzir um poliéster intermediário 1. O poliéster intermediário 1 exibiu um peso molecular numérico médio de 2200, um peso molecular ponderai médio de 9700, um peso molecular de pico de 3000, uma Tg de 54°C, um valor ácido de 0,5 e um valor de hidroxila de 52.
Subseqüentemente, num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram colocadas 410 partes do poliéster intermediário 1, 89 partes de diisocinato de isoforona e 500 partes de acetato de etila e reagidas a 100°C por cinco horas para produzir um pré-polímero 1. A fração mássica de isocianato livre no pré-polímero 1 foi de l,53% em massa. Síntese de cetimina Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 170 partes de isoforonadiamina e 75 partes de metiletilcetona e reagidas a 50°C por 4,5 horas para produzir o composto de cetimina 1. O valor de amina do composto de cetimina 1 foi de 417. Síntese do lote principal Um lote principal 1 foi obtido pela colocação de 1200 partes de água, 540 partes de negro de fumo (Printex 35, produzido pela Degussa AG com quantidade de absorção de óleo DBP de 42 mL/100 mg e pH de 9,5) e 1200 partes de uma resina de poliéster, misturando com um misturador Henschel (Mitsui Mining Co., Ltd.). A mistura foi amassada usando dois cilindros a 130 °C por uma hora, a qual foi a seguir enrolada, resfriada e pulverizada num pulverizador.
Produção da fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas até 80 °C com agitação, mantidas a 80 °C por cinco horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por uma hora para produzir uma solução de matéria-prima 1.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 1 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade periférica de disco de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e três passes. A seguir, foram adicionadas 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65%, e dois passes pelo moinho de bolas sob a condição acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 1. A concentração de conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 1 foi de 50%.
Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da emulsão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) a 5000 rpm por dois minutos.
Subseqüentemente, 1200 partes de fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 13000 rpm por 25 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 1.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada l foi colocada para dessolvatação a 30°C por sete horas, a qual foi envelhecida a 45°C por sete horas para produzir uma pasta dispersa 1. Lavagem para secagem Depois que 100 partes da pasta dispersa l foram filtradas sob pressão reduzida, o filtrado foi lavado como se segue: (i) Cem (100) partes de água obtida por troca iônica foram adicionadas â torta do filtro, misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas. (ii) Cem (100) partes de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 10% foram adicionadas à torta do filtro de (i) , misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas sob pressão reduzida. (iii) Cem (100) partes de ácido clorídrico a 10% foram adicionadas à torta do filtro de (ii) , misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12 000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas. (iv) Trezentas (300) partes de água obtida por troca iônica foram adicionadas à torta do filtro de (iii), misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 12000 rpm por 10 minutos e subseqüentemente filtradas. Essas operações foram repetidas uma vez para produzir uma torta de filtro 1. A torta de filtro 1 foi seca num secador circular por sopro a 45°C por 4 8 horas, e peneirada com uma peneira com aberturas de 75 pm para produzir partículas de base do toner. Subseqüentemente, uma parte de sílica hidrofóbica e uma parte de oxido de titânio hidrofóbico foram misturadas com 100 partes de partículas de base do toner 1 usando o misturador Henschel para produzir um toner.
Exemplo comparativo 4 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram alteradas como se segue: Síntese de emulsão de particulado orgânico Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 683 partes de água, 11 partes de sal de sódio de éster de sulfato de aducto de óxido de etileno e ácido metacrílico (Eleminol RS-30, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.), 83 partes de estireno, 83 partes de ácido metacrílico, 110 partes de acrilato de butila e uma parte de persulfato de amônio e agitadas a 3 800 rpm por 30 minutos para obter uma emulsão branca cremosa. Essa foi aquecida até 75°C e reagiu por uma hora. Depois, foram adicionadas 30 partes de uma solução aquosa de persulfato de amônio a 1%, e a mistura foi envelhecida a 75°C por seis horas para produzir uma dispersão aquosa (emulsão particulada 3) de uma resina à base de vinila (copolímero de estireno-ãcido metacrílico-acrilato de butila- sal de sódio do éster de sulfato de aducto de õxido de etileno e ácido metacrílico). A emulsão particulada 3 foi medida usando um aparelho de medição da distribuição de tamanho de partícula (LA-920, produzido pela Sysmex Corporation) para descobrir que o diâmetro volumétrico médio de partícula era 40 nm. Uma quantidade de resina foi isolada pela secagem de uma parte da emulsão particulada 3. A Tg e o peso molecular ponderai médio da quantidade de resina eram de 56°C e 120000, respectivamente.
Exemplo comparativo 5 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram modificadas como se segue: Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes da fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacional de 13000 rpm por 10 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 2.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 2 foi adicionada para dessolvatação a 30°C por seis horas, a qual foi envelhecida a 45°C por cinco horas para produzir uma pasta dispersa 2. Exemplo comparativo 6 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições no processo de emulsificação para dessolvatação foram modificadas como se segue: Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da dispersão de pigmento/cera/particulado inorgânico 1, 115 partes do pré-polimero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) a 5000 rpm por dois minutos. Subsequentemente, 1200 partes da fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa frequência rotacional de 13000 rpm por 40 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 3.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsifiçada 3 foi adicionada para dessolvatação a 30°C por oito horas, a qual foi envelhecida a 45°C por cinco horas para produzir uma pasta dispersa 3. Exemplo comparativo 7 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram mudadas como ' se segue: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 130 partes de cera de carnaúba/cera de arroz (proporção em massa de 5/5) e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80 °C por quatro horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por duas horas para produzir uma solução de matéria-prima 2.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria- prima 2 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando o moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e 10 passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 1 a 65% foram adicionadas e cinco passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 2. A concentração do conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 2 foi de 50%.
Exemplo comparativo 8 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram mudadas como se segue: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular l, 100 partes de cera de carnaúba/cera de arroz (proporção em massa de 3/7) e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80 °C por quatro horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal l e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por 0,8 horas para produzir a solução de matéria-prima 3.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria- prima 3 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando um moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e cinco passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular l a 65% foram adicionadas e três passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dadas â mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 3. A concentração do conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 3 foi de 50%.
Exemplo comparativo 9 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições para os processos de síntese do poliéster de baixo peso molecular e de emulsificação para dessolvatação foram alteradas para as seguintes: Síntese de poliéster de baixo peso molecular Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram colocadas 229 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 529 partes de aducto de 3 mols de óxido de propileno e bisfenol A, 208 partes de ácido tereftálico, 46 partes de ácido adípico e duas partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por sete horas, e ainda reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas. Subseqüentemente, 44 partes de anidrato de ácido trimelítico foram adicionadas ao recipiente, e reagidas a 180 °C sob pressão normal por três horas para produzir um poliêster de baixo peso molecular 2. 0 poliéster de baixo peso molecular 2 exibiu um peso molecular numérico médio de 23 00, um peso molecular ponderai médio de 6700, um peso molecular de pico de 3100, uma Tg de 43°C e um valor ácido de 25.
Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 2, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80°C por cinco horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por uma hora para produzir uma solução de matéria-prima 4.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 4 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando um moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e três passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 2 a 65% foram adicionadas e três passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 4. A concentração do conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 4 foi de 50%.
Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram adicionadas 749 partes da dispersão de pigmento/cera 4, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes da fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e misturadas usando o homomisturador TK numa freqüência rotacionai de 13000 rpm por 40 minutos para produzir uma pasta emulsifiçada 4. Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 4 foi adicionada para dessolvatação a 3 0°C por oito horas, a qual foi envelhecida a 45°C por cinco horas para produzir uma pasta dispersa 4.
Exemplo comparativo10 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram alteradas para as seguintes: Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 1, 380 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80°C com agitação, mantidas a 80 °C por quatro horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal i e 500 partes de acetato de etila foram adicionadas ao recipiente e misturadas por duas horas para produzir a solução de matéria-prima 5.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 5 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando um moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e sete passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular l a 65% foram adicionadas e quatro passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 5. A concentração do conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 5 foi de 50%.
Exemplo comparativo 11 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram alteradas para as seguintes.
Os particülados de resina orgânica na superfície do toner foram dissolvidos pela inserção de um processo de tratamento alcalino (hidróxido de sódio) num pH de 11 entre os processos de emulsificação e dessolvatação.
Exemplo comparativo 12 Um toner foi obtido da mesma forma que no exemplo comparativo 3, exceto que as condições foram alteradas para as seguintes: Síntese de poliéster de baixo peso molecular Num recipiente reacional equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram colocadas 229 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 529 partes de aducto de 3 mols de óxido de propileno e bisfenol A, 208 partes de ácido tereftálico, 46 partes de ácido adípico e duas partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por sete horas, e ainda reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas. Subseqüentemente, 44 partes de anidrato de ácido trimelítico foram adicionadas ao recipiente, e reagidas a 180°C sob pressão normal por três horas para produzir um poliéster de baixo peso molecular 2. O poliéster de baixo peso molecular 2 exibiu um peso molecular numérico médio de 2300, um peso molecular ponderai médio de 6700, um peso molecular de pico de 3100, uma Tg de 43°C e um valor ácido de 2 5.
Produção de fase oleosa Num recipiente reacional equipado com uma barra de agitação e um termômetro, foram colocadas 378 partes do poliéster de baixo peso molecular 2, 100 partes de cera de carnaúba e 947 partes de acetato de etila, aquecidas a 80eC com agitação, mantidas a 80°C por cinco horas e subseqüentemente resfriadas até 30°C durante uma hora. A seguir, 500 partes do lote principal 1 e 500 partes de acetato de etila foram adicionados ao recipiente e misturados por uma hora para produzir uma solução de matéria-prima 4.
Subseqüentemente, 1324 partes da solução de matéria-prima 4 foram transferidas para um recipiente, e negro de fumo e cera foram dispersos usando um moinho de bolas (Ultraviscomill, produzido pela IMEX Corporation) sob a condição de uma taxa de remessa de solução de 1 Kg/h, uma velocidade de disco periférica de 6 m/s, bolas de zircônia de 0,5 mm empacotadas a 80% em volume e três passes. A seguir, 1324 partes de uma solução de acetato de etila de poliéster de baixo peso molecular 2 a 65% foram adicionadas e dois passes pelo moinho de bolas sob as condições acima foram dados à mesma para produzir uma dispersão de pigmento/cera 4. A concentração do conteúdo de sólidos da dispersão de pigmento/cera 4 foi de 50%.
Emulsificação para dessolvatação Num recipiente, foram colocadas 749 partes da dispersão de pigmento/cera 4, 115 partes do pré-polímero 1 e 2,9 partes do composto de cetimina 1 e misturadas usando um homomisturador TK (produzido pela Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd) a 5000 rpm por dois minutos. Subseqüentemente, 1200 partes da fase aquosa 1 foram adicionadas ao recipiente e deixadas em repouso por uma hora para produzir uma pasta emulsifiçada 5.
Num recipiente equipado com um agitador e um termômetro, a pasta emulsificada 5 foi adicionada para dessolvatação a 30°C por oito horas para produzir uma pasta dispersa 5.
Exemplo comparativo 13 Primeiro passo Preparação da emulsão (1): Estireno 370 g Acrilato de n-butila 30 g Ácido acrílico 8 g Dodecanotiol 24 g Tetrabrometo de carbono 4 g Os acima foram misturados e dissolvidos. Isso foi a seguir disperso e emulsificado num frasco com 550 g de água obtida por troca iônica, na qual 6 g de um tensoativo não-iônico (Nonipol 400, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.) e 10 g de um tensoativo aniôníco (Neogen SC, produzido pela Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) foram dissolvidos. Com mistura lenta por 10 minutos, 50 g de água obtida por troca iônica, nas quais 4 g de persulfato de amônio foram dissolvidos, foram adicionadas a isto. Depois da substituição por nitrogênio, o conteúdo no frasco foi aquecido até 70 °C num banho de óleo com agitação e a polimerização por emulsificação foi continuada sem qualquer alteração por cinco horas. Como resultado, foi preparada uma emulsão (1) na qual as partículas de resina com um diâmetro de partícula médio de 155 nm, uma Tg de 59°C e um peso molecular ponderai médio de 12000 foram dispersas. Preparação da emulsão 2: Estireno 280 g Acrílato de n-butila 120 g Ácido acrílico 8 g Os acima foram misturados e dissolvidos. Isso foi a seguir disperso e emulsificado num frasco com 550 g de água obtida por troca iônica, na qual 6 g de um tensoativo não-iônico (Nonipol 400, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.) e 12 g de um tensoativo aniônico (Neogen SC, produzido pela Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) foram dissolvidos. Com mistura lenta por 10 minutos, 50 g de água . obtida por troca iônica, nas quais 3 g de persulfato de amônio foram dissolvidos, foram adicionadas a isto. Depois da substituição por nitrogênio, o conteúdo no frasco foi aquecido até 70°C num banho de óleo com agitação e a polimerização por emulsificação foi continuada sem qualquer alteração por cinco horas para preparar uma emulsão (2), na qual as partículas de resina com um diâmetro de partícula médio de 105 nm, uma Tg de 53°C e um peso molecular ponderai médio de 550000 foram dispersas.
Preparação da dispersão corante (1): Negro de fumo (Morgal L, produzido pela Cabot Corporation) 50 g Tensoativo não-iônico (Nonipol 400, produzido pela Sanyo Chemical Industries Ltd.) 5 g Ãgua obtida por troca iônica 200 g Os acima foram misturados, dissolvidos e, a seguir, dispersos por 10 minutos usando um homogeneizador (Ultratalax T50, produzido pela IKA) para preparar uma dispersão corante (1) , na qual um corante (negro de fumo) com um diâmetro de partícula médio de 250 nm foi disperso. Preparação da dispersão do agente de liberação (l): Cera de parafina (HNPO 190, ponto de fusão 85°C, produzida pela Nippon Seiro Co., Ltd.) 50 g Tensoativo catiônico (Sanisol B50 produzido pela Kao Corporation) 7 g Água obtida por troca iônica 200 g Os acima foram aquecidos a 95°Ç, dispersos usando um homogeneizador (Ultratalax T50, produzido pela IKA) e subseqüentemente dispersos usando um homogeneizador de descarga por pressão para preparar uma dispersão de agente de liberação (1) , na qual um agente de liberação com o diâmetro de partícula médio de 550 nm foi disperso. Preparação de partículas aglomeradas: Emulsão (1) 120 g Emulsão (2) 80 g Dispersão corante (1) 30 g Dispersão de agente de liberação (1) 40 g Tensoativo catiônico (Sanisol B50, produzido pela Kao Corporation) 1,5 g Os acima foram misturados e dispersos num frasco de fundo redondo feito de aço inoxidável usando um homogeneizador (Ultratalax T50, produzido pela IKA), o qual foi a seguir aquecido até 48°C num banho de óleo para aquecimento com agitação dentro do frasco. Depois de manter a 48°C por 30 minutos, foi confirmado que foram formadas partículas aglomeradas com um volume de 95 cm3 possuindo um diâmetro de partícula médio de cerca de 5 pm, quando observadas por microscópio ótico.
Segundo passo Preparação de partículas aderentes A isso, foram suavemente adicionadas 60 g da emulsão (1) na forma de uma emulsão particulada contendo resina. O volume das partículas de resina contidas na emulsão (1) era de 25 cm3. A temperatura do banho de óleo para aquecimento foi elevada até 50°C e mantida por uma hora.
Terceiro passo Subseqüentemente, 3 g de um tensoativo aniônico (Neogen SC, produzido pela Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd) foram adicionados a isso. O frasco de aço inoxidável foi vedado, aquecido até 105°C com agitação contínua usando uma vedação magnética e mantido por três horas. Uma base de toner foi obtida por resfriamento, subseqüentemente filtrando o produto reacional, o qual foi completamente lavado com água e seco. A seguir, uma parte de sílica hidrofôbica e uma parte de oxido de titânio hidrofóbico foram misturados com 100 partes das partículas de base do toner usando o misturador Henschel para produzir um toner. Exemplo comparativo 14 Num reator equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo introdutor de nitrogênio, foram colocadas 724 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 276 partes de ácido isoftálico e 2 partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por oito horas, depois reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas e resfriadas até 160°C. A isso, foram adicionadas 32 partes de anidrato de ácido ftálico e reagidas por duas horas. Depois, isso foi resfriado até 8 0 °C e reagido com 188 partes de diisocianato de isoforona em acetato de etila por duas horas para produzir um pré-polímero contendo isocianato 2. A seguir, 267 partes do pré-polímero 2 reagiram com 14 partes de isoforonadiamina a 50 °C por duas horas para produzir um poliéster modificado com uréia 1 com um peso molecular ponderai médio de 64000.
Similarmente ao acima, 724 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 138 partes de ácido tereftálico e 138 partes de ácido isoftálico foram submetidas à policondensação a 230°C sob pressão normal por seis horas e, a seguir, reagiram sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas para produzir um poliéster não-modificado (a) com um peso molecular de pico de 2300, um valor de hidroxila de 55 e um valor de ácido de um.
Subsequentemente, 200 partes do poliéster modificado com uréia l e 800 partes do poliéster não-modifiçado (a) foram dissolvidas e misturadas em 1000 partes de um solvente misturado de acetato de etila/MEK (1/1) para produzir uma solução de acetato de etila/MEK de um aglutinante de toner. Num reator equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo de introdução de nitrogênio, foram colocadas 942 partes de água e 58 partes de suspensão de hidroxiapatita a 10% (Supertite 10, produzida pela Nippon Chemical Industrial Co., Ltd), e 1000 partes da solução de acetato de etila/MEK do aglutinante de toner foram adicionadas a isso e dispersas. Os solventes orgânicos foram removidos por destilação pela elevação da temperatura até 98°C seguida por resfriamento. 0 produto foi separado da água por filtração, lavado e seco para produzir um aglutinante de toner 1. O aglutinante de toner 1 tinha uma Tg de 52°C, Τη de 123°C e TG' de 132°C. A seguir, 100 partes do aglutinante de toner 1, sete partes do tribeenato de glicerina e quatro partes de azul cianina (produzidos pela Sanyo Color Works Ltd.) foram incorporadas no toner pelo seguinte método. Primeiro, eles foram preliminarmente misturados usando um misturador Henschel (FM10B, produzido pela Mitsui Miike Kako K.K.) e subseqüentemente misturados por um misturador biaxial (PCM-30, produzido pela Ikegai Corporation). A seguir, eles foram finamente pulverizados usando um jato pulverizador supersônico de laboratório (produzido pela Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) e classificados por um classificador de corrente de ar (MDS-I, produzido pela Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.) para produzir partículas de base do toner. Subseqüentemente, uma parte de sílica hidrofóbica e uma parte de óxido de titânio hidrofóbico foram misturadas com 100 partes das partículas de base do toner usando o misturador Henschel para produzir o toner.
Exemplo comparativo 15 Produção de pré-polímero Num reator equipado com um tubo de resfriamento, um agitador e um tubo introdutor de nitrogênio, foram colocadas 724 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A, 276 partes de ácido isoftálico e 2 partes de óxido de dibutilestanho, reagidas a 230°C sob pressão normal por oito horas, depois reagidas sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas com desidratação e subseqüentemente resfriadas até 160°C. Depois, 74 partes de anidrato de ácido ftálico foram adicionadas a isso e reagiram por duas horas. Depois, isso foi resfriado até 80°C e reagido com 174 partes de etileno glicol diglicidil éter em tolueno por duas horas para produzir um grupo epóxi compreendendo um pré-polimero 3 com um peso molecular ponderai médio de 13000. Síntese do composto de cetimina Num reator equipado com uma barra de agitação e um termômetro, 30 partes de isoforonadiamina e 7 0 partes de MEK foram adicionadas e reagiram a 50°C por cinco horas para produzir um composto de cetimina 2.
Produção de polímero morto Similarmente ao acima, 654 partes de aducto de 2 mols de óxido de etileno e bisfenol A e 516 partes de éster tereftalatodimetílico foram submetidas à policondensação a 230 °C sob pressão normal por seis horas e, a seguir, reagiram sob pressão reduzida de 10 mmHg a 15 mmHg por cinco horas com desidratação para produzir um polímero morto 1 com um peso molecular de pico de 2400 e um valor de hidroxila de dois.
Produção de toner Num béquer, foram colocadas 15,4 partes do pré-polímero 3, 64 partes do polímero morto 1 e 78,6 partes de acetato de etila, agitadas e dissolvidas. A seguir, 20 partes de tetrabeenato de pentaeritritol e quatro partes de azul cianina KRO (produzido pela Sanyo Color Works Ltd.) foram adicionadas a isso e agitadas a 60°C usando o homogeneizador do tipo TK a 12000 rpm para dissolução e dispersão uniformes. Finalmente, 2,7 partes do composto de cetimina 2 foram adicionadas e dissolvidas. Isso produziu uma solução de material de toner (1).
Num béquer, 706 partes de água obtida por troca iônica, 294 partes de suspensão de hidroxiapatita a 10% (Supertite 10, produzida pela Nippon Chemical Industrial Co., Ltd) e 0,2 partes de dodecilbenzenossulfonato de sódio foram adicionadas e uniformemente dissolvidas. A seguir, a temperatura foi elevada para 60°C com agitação usando o homomisturador do tipo TK a 12000 rpm. A solução de material de toner acima (1) foi adicionada a isso e agitada por 10 minutos. A seguir, essa solução misturada foi transferida para um kolven equipado com uma barra de agitação e um termômetro, e aquecida até 98°C para remover o solvente através de uma reação de formação de uréia. Depois da filtração, lavagem e secagem, a classificação da força do sopro foi efetuada para produzir partículas de base do toner. Subseqüentemente, uma parte de sílica hidrofóbica e uma parte de oxido de titânio hidrofóbico foram misturadas com 100 partes de partículas de base do toner usando um misturador Henschel para produzir um toner. O componente aglutinante do toner tinha um peso molecular ponderai médio de 14000, um peso molecular numérico médio de 2000 e uma Tg de 52°C.
Exemplo comparativo 16 Método para produzir o polímero A
Num frasco equipado com um agitador, um condensador, um termômetro e um tubo introdutor de nitrogênio, foram colocados 300 g de metanol, 100 g de tolueno, 570 g de estireno, 30 g de ácido 2-acrilamida-2- metilpropanossulfônico e 12 g de peróxido de lauroíla, o qual foi submetido à polimerização por solução com agitação e sob introdução de nitrogênio a 65°C por 10 horas. O conteúdo foi removido do frasco, seco sob pressão reduzida e subsequentemente pulverizado por um moinho a jato para produzir um polímero A com um peso molecular ponderai médio de 3000.
Produção de toner Estireno 183 partes Acrilato de 2-etilexila 17 partes Polímero A acima o,i nartp Pigmento amarelo 17 C.I. 7 τ-Ί-a r"hôG Jk^GL JL O
Cera de parafina (com um ponto de fusão de 155°F, produzida pela Taisei Kosan K.K.) 32 partes Iniciador (V-601, produzido pela Wako Pure Chemical Industries Ltd.) 10 partes A formulação acima foi aquecida até 65°C e uniformemente dissolvida ou dispersa para fazer uma composição de monômero. Separadamente, 0,3 g de um agente de acoplamento de silano (KBE903, produzido pela Shin-Etsu Silicone) foi uniformemente disperso em 1200 mL de água obtida por troca iônica, e 6 g de sílica coloidal (Aerosil #200, produzida pela Nippon Aerosil Co., Ltd.) foi adicionada a isso e ainda uniformemente dispersa. O pH dessa dispersão foi ajustado para seis com ácido clorídrico para preparar um sistema de meio disperso. A composição monomérica acima foi adicionada a esse sistema de meio disperso e agitada a 70 °C sob uma atmosfera de nitrogênio usando o homomisturador TK a 6500 rpm por 60 minutos para granular a composição monomérica. Subseqüentemente, os grânulos foram polimerizados a 75°C por oito horas com agitação por pás de remo agitadoras.
Depois do fim da polimerização, o produto reacional foi resfriado, tratado com álcali de um dia para o outro pela adição de 42 g de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 20%. O dispersante foi dissolvido, filtrado, lavado com água e seco para produzir um toner.
As propriedades físicas do toner foram avaliadas como se segue.
Características de superfície ERA- 8800FE, produzido pela Elionix Co., Ltd., foi usado como um analisador de rugosidade tridimensional por emissão de feixe de elétrons. O toner foi medido com uma voltagem de aceleração de 5 KV e sem evaporação, e suas características de superfície foram analisadas usando um programa de computador acessório do analisador.
Platina (Pt) e semelhantes são, em geral, evaporados para a medida, de forma a evitar a agitação devido aos feixes de elétrons quando uma substância orgânica é medida por um FE-SEM. Entretanto, existe uma possibilidade de que as características de superfície originais possam não ser observadas devido â evaporação da platina. Consequentemente, a medida foi conduzida sem a evaporação para a prevenção da agitação. A voltagem de aceleração baixa em 5 KV, assim como uma curta duração da irradiação por feixe de elétrons impediu a agitação com sucesso.
Uma relação da rugosidade da superfície (Ra) com seu desvio padrão (RMS) obtido nos Exemplos e Exemplos Comparativos é apresentada na Figura 6. A partir desse resultado, é descoberto que o desvio padrão RMS é extremamente pequeno mesmo quando a rugosidade da superfície (Ra) é grande no toner da presente invenção. A Figura 7 mostra uma fotografia SEM da partícula de base do toner no Exemplo 1. As Figuras 8 e 9 mostram a concavidade-convexidade da superfície por 3D-SEM das partículas de base do toner no Exemplo 1. A Figura 10 mostra os resultados quantitativos da análise de rugosidade acima para tais partículas de base do toner. A partir dessas figuras, é entendido que a superfície do toner é notavelmente côncavo-convexa porque o toner é produzido por dissolução/dispersão do material do toner compreendendo um particulado inorgânico usando o solvente orgânico e a granulação no meio aquoso seguido por dessolvatação. Circularidade A medida foi efetuada usando um analisador de imagem de partícula do tipo de fluxo (FPIA-2000, produzido pela Sysmex Corporation) . Num dado recipiente, foi colocado de 100 mL a 150 mL de água na qual impurezas sólidas foram previamente removidas, de 0,1 mL a 0,5 mL de um tensoativo foi adicionado como um dispersante, e ainda foi adicionado cerca de 0,1 g a 9,5 g de uma amostra a ser medida. Uma suspensão na qual a ' amostra tenha sido dispersa foi' dispersa por cerca de um minuto a três minutos usando um distribuidor ultrassônico para fazer uma concentração de dispersão de 3000 partículas/VL a 10000 partículas/pL, e a forma e a distribuição do toner foram medidas.
Fator de forma Uma fotografia do toner foi tomada usando um microscópio eletrônico de varredura (S-4200, produzido pela Hitachi, Ltd.) e analisada por um analisador de imagem (Luzex AP, produzido pela Nireco Corporation) para cálculo. Diâmetro de partícula médio e distribuição de tamanho de partícula Uma distribuição numérica e uma distribuição volumétrica foram medidas usando um contador Coulter Counter do tipo ΤΑ-II (produzido pela Coulter), o qual foi conectado com uma interface (produzida pelo Instituto de União Japonesa de Cientistas & Engenheiros) e um computador pessoal PC9801 (produzido pela NEC Corporation) para saída de dados. O toner foi avaliado como se segue.
Estabilidade de limpeza ao longo do tempo Usando uma máquina de avaliação obtida pela reconstrução de um aparelho formador de imagem (IPSÍO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para um modo de fixação sem óleo e afinação, a estabilidade das lâminas de limpeza foi examinada depois de produzir 10000 folhas de um gráfico com uma fração de área de imagem de 95%. O toner transferido deixado no fotocondutor, o qual passou pela etapa de limpeza, foi amostrado num papel branco usando uma fita scotch (produzida pela Sumitomo Three M Co., Ltd.) e foi medido usando um densiômetro de reflexão Macbeth, RD 514. Os resultados foram classificados como se segue: A: discrepância a partir de um branco de menos do que 0,005. B: discrepância de 0,005 a 0,010. C: discrepância de 0,011 a 0,02. D: discrepância maior do que 0,2.
Propriedade de transferência Usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, o toner transferido deixado no fotocondutor depois de um gráfico com uma taxa de área de imagem de 20% foi transferida para um papel e exatamente antes da etapa de limpeza foi amostrado num papel branco usando uma fita scotch (produzida pela Sumitomo Three M Co., Ltd.) e foi medido usando um densitômetro de reflexão Macbeth, RD 514. Os resultados foram classificados como se segue: A: discrepância a partir de um branco de menos do que 0,005. B: discrepância de 0,005 a 0,010. C: discrepância de 0,011 a 0,02. D: discrepância maior do que 0,2.
Estabilidade de carga Usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, um teste de resistência foi executado no qual 100000 folhas de um gráfico com uma fração de área de imagem de 5% foram continuamente produzidas usando cada toner, e a mudança das quantidades de carga naquele tempo foi avaliada. A saber, 1 g do revelador foi pesado, e a mudança nas quantidades de carga foi obtida por um método de alívio. Os resultados foram classificados como se segue: A: a mudança na carga de 5 pc ou menos. B: a mudança de 10 pc ou menos. C: a mudança de 15 pc ou menos. D: a mudança maior do que 15 pc.
Densidade de imagem Usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, uma imagem sólida com uma quantidade aderida de 0,4 ± 0,1 mg/cm2 foi produzida num papel de transferência de um papel plano (Tipo 6200, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) e subsequentemente a densidade de. imagem foi medida por X-Rite (produzido pela X-Rite). As densidades de imagem de 1,4 ou mais foram marcadas como ΌΚ'; 'NG' , do contrário.
Granularidade e nitidez de imagem Usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, uma imagem de fotografia com uma única cor foi produzida, e os níveis de granularidade e de nitidez foram visualmente avaliados. Eles foram avaliados como A, B, Ce D, seqüencialmente a partir do nível excelente, como se segue: A: nível de impressão offset. B: levemente inferior ao nível de impressão offset. C: consideravelmente inferior ao nível de impressão offset. D: nível eletrográfico convencional e muito inferior. Velação Num ambiente com uma temperatura de 10 °C e uma umidade relativa de 15%, usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, um teste de resistência foi executado, no qual 100000 folhas de um gráfico com uma fração de área de imagem de 5% foram continuamente produzidas usando cada toner, e subseqüentemente um nível de mancha com o toner na superfície do papel de transferência foi visualmente avaliado (lupa). Eles foram avaliados como A, B, C e D, seqüencialmente a partir do nível excelente, como se segue: A: excelente sem observação de mancha de toner. B: favorável com pouca mancha de toner observada. C: satisfatório com alguma mancha de toner observada. D: pobre com mancha de toner severa, não aceitável. Espalhamento de toner Num ambiente com uma temperatura de 40°C e uma umidade relativa de 90%, usando a máquina de avaliação obtida pela reconstrução do aparelho formador de imagem (IPSiO Color 8100, produzido pela Ricoh Company, Ltd.) para o método de fixação sem óleo e afinação, um teste de resistência foi executado, no qual 100000 folhas de um gráfico com uma fração de área de imagem de 5% foram continuamente produzidas usando cada toner, e subseqüentemente um estado contaminado com o toner na máquina copiadora foi visualmente avaliado, como se segue: A: excelente sem observação de mancha de toner. B: favorável com pouca mancha de toner observada. C: satisfatório com alguma mancha de toner observada. D: pobre com mancha de toner severa, não aceitável. Estabilidade de armazenamento ao ambiente (resistência ao bloqueio) Uma penetração foi medida por um penetrômetro depois de serem pesados 10 g de toner, colocados num frasco de vidro de 20 mL, o qual foi a seguir batido 100 vezes e, subseqüentemente, deixado em repouso numa incubadora ajustada na temperatura de 55°C e umidade relativa de 80% por 24 horas. A penetração também foi avaliada para o toner armazenado numa baixa temperatura de 10 °C e numa umidade relativa baixa de 15%. Tanto em um ambiente com alta temperatura e alta umidade como em um ambiente com baixa temperatura e com baixa umidade, um valor inferior de penetração foi aceito e avaliado como se segue a partir do superior: A: 20 mm ou mais. B: 15 mm ou mais e menos do que 20 mm. C: 10 mm ou mais e menos do que 15 mm. D: menos do que 10 mm.
As propriedades físicas e resultados de avaliação dos toners obtidos nos Exemplos e nos Exemplos Comparativos acima são mostrados nas Tabelas l e 2, respectivamente, em anexo.
As Tabelas l e 2 indicam que um toner com as características de superfície definidas na presente invenção tem excelentes propriedade de carga, propriedade de revelação e propriedade de transferência. Também é possível fazer o toner superior em termos de estabilidade de limpeza ao longo do tempo e estabilidade de armazenamento ao ambiente sem velação e espalhamento de toner pelo controle da circularidade, do fator de forma e do diâmetro de partícula.
Tabela 1 - Valores de propriedades físicas Tabela 2 - Avaliação dos resultados REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Toner compreendendo partículas de base do toner, as quais compreendem uma resina aglutinante e um corante caracterizado pelo fato de que as partículas de base do toner têm uma rugosidade de superfície (Ra) de 18 nm a 50 nm e um desvio padrão (RMS) de rugosidade de superfície de 0,5 nm a 9,9 nm, sendo que a rugosidade de superfície do toner para obter a rugosidade (Ra) e o desvio padrão (RMS) é medido por um microscópio eletrônico de varredura tridimensional, sendo que a rugosidade de superfície (Ra) é definida por uma rugosidade média tridimensional para um plano central e é representada pela seguinte fórmula I: em que Zcp representa o valor de Z do plano central, Z· representa o valor Z em cada ponto de dados e N representa a quantidade de pontos de dados, e em que o desvio padrão (RMS) da rugosidade da superfície é o desvio padrão dos valores de Z de todos os pontos e é representado pela seguinte fórmula II: onde Z,jve representa a média de todos os valores de Z, Zi representa o valor de Z de cada ponto de dados, e N representa a quantidade de pontos de dados.
2. Toner, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os particulados inorgânicos estão compreendidos dentro das partículas de base do toner.
3. Toner, de acordo com as reivindicações de 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a circularidade média das partículas de base do toner é de 0,93 a 1,00,
4. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o diâmetro de partícula volumétrico médio (Dv) das partículas de base do toner é de 2, 0 ym a 6,0 um, e a razão do diâmetro de partícula volumétrico médio (Dv) em relação ao diâmetro de partícula numérico médio (Dn), isto é, Dv/Dn, é de 1,00 a 1,40.
5. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a razão da rugosidade de superfície (Ra) em relação ao diâmetro de partícula volumétrico médio (Dv), Ra (nm)/Dv (pm) é de 0,3 a 17,0.
6. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a partícula de base de toner tem um fator de forma SF-2 representado pela Fórmula III abaixo de 100 a 140, e a razão da rugosidade de superfície (Ra) em relação ao fator de forma (SF-2), isto é, Ra/SF-2, é de 0,008 a 0,500: onde PERI representa o comprimento circunferencial da forma obtida pela projeção da partícula de base do toner para um plano bidimensional, e AREA representa a área de uma forma obtida pela projeção da partícula de base do toner para o plano bidimensional.
7. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as partículas de base do toner compreendem uma resina a qual é diferente da resina aglutinante na superfície das partículas de base do toner.
8. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as partículas de base do toner compreendem um agente de liberação nas partículas de base do toner.
9. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o toner é obtido por granulação num meio líquido.
10. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o toner é obtido pela granulação de uma solução ou uma dispersão na qual um material de toner compreendendo particulados inorgânicos é dissolvido ou disperso num solvente orgânico num meio aquoso, seguido pela remoção do solvente orgânico.
11. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o toner é obtido pela dissolução ou dispersão de um material de toner, o qual compreende um pré-polímero de poliéster com um grupo funcional compreendendo um átomo de nitrogênio, uma resina de poliéster, um corante e um agente de liberação num solvente orgânico, seguido pela dispersão da solução ou a dispersão num meio aquoso para qualquer uma dentre uma reação de ligação cruzada e uma reação de extensão.
12. Revelador caracterizado pelo fato de compreender o toner, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11.
13. Revelador, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o revelador é qualquer um dentre um revelador de um componente e um revelador de dois componentes.
14. Aparelho revelador caracterizado pelo fato de que um revelador é produzido e distribuído por um membro de sustentação de imagem latente, e um campo elétrico alternante é aplicado numa posição oposta ao membro de sustentação de imagem latente para revelar uma imagem eletrostática latente sobre o membro de sustentação de imagem latente, em que o revelador é o revelador conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 12 a 13.
15. Cartucho do processo caracterizado pelo fato de compreender: - um membro de sustentação de imagem latente; e uma unidade de revelação configurada para revelar uma imagem eletrostática latente formada sobre o membro de sustentação de imagem latente usando o revelador conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 12 a 13 para formar uma imagem visível.
16. Aparelho formador de imagem caracterizado pelo fato de compreender: - um membro de sustentação de imagem latente; - uma unidade formadora de imagem eletrostática latente configurada para formar uma imagem eletrostática latente sobre o membro de sustentação de imagem latente; - uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente usando o revelador conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 12 a 13 para formar uma imagem visível; - uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de gravação; e - uma unidade de fixação configurada para fixar uma imagem de transferência transferida para o meio de gravação.
17. Aparelho formador de imagem caracterizado pelo fato de compreender: - um membro de sustentação de imagem latente; - uma unidade formadora de imagem eletrostática latente configurada para formar uma imagem eletrostática latente sobre o membro de sustentação de imagem latente; - uma unidade de revelação configurada para revelar a imagem eletrostática latente usando um revelador para formar uma imagem visível; - uma unidade de transferência configurada para transferir a imagem visível para um meio de gravação; e - uma unidade de fixação configurada para fixar uma imagem de transferência transferida para o meio de gravação, em que a unidade de revelação é o aparelho de revelação conforme definido na reivindicação 14.
18. Método de formação de imagem caracterizado pelo fato de compreender: - formação de uma imagem eletrostática latente sobre um membro de sustentação de imagem latente; - revelação da imagem eletrostática latente usando o revelador conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 12 a 13 para formar uma imagem visível; - transferência da imagem visível para um meio de gravação; - e fixação de uma imagem de transferência transferida para o meio de gravação.

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