BRPI0401736B1 - membro reprodutor de imagens eletrofotográfico e aparelho formador de imagens - Google Patents

Abstract

"elemento fotossensitivo com material de enchimento de nanopartículas". a presente invenção refere-se a um elemento reprodutor de imagens, com um substrato, uma camada transportadora de carga, que tem materiais transportadores de carga dispersos na mesma, e uma camada de revestimento, sendo que pelo menos uma entre a camada transportadora de carga e a camada de revestimento contém materiais de enchimento de nanopartículas, com um tamanho de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 nanômetros.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MEMBRO REPRODUTOR DE IMAGENS ELETROFOTOGRÁFICO E APARELHO FORMADOR DE IMAGENS". A presente invenção refere-se a membros fotossensitivos ou fo-tocondutores úteis em aparelhos eletrostatográficos, inclusive impressoras, copiadoras, outros dispositivos reprodutores e aparelhos digitais. Em modalidades específicas, a presente invenção refere-se a membros fotossensiti-vos com nanoenchedores dispersos ou contidos em uma ou mais camadas do membro fotossensitivo. Os nanoenchedores, em modalidades, proporcionam um membro fotossensitivo com uma superfície transparente, uniforme e menos propensa à fricção. Além disso, os nanoenchedores, em modalidades, proporcionam um membro fotossensível com vida útil mais longa e da-nificação, rugosidade, abrasão e desgaste reduzidos da superfície. Além disso, o fotorreceptor, em modalidades, tem um uma supressão reduzida ou eliminada. Além disso, o fotorreceptor apresenta um material de enchimento aperfeiçoado, que tem boa qualidade de dispersão no aglutinante escolhido e tem porosidade de partícula reduzida.

Existe, portanto uma necessidade na técnica por um processo aperfeiçoado para aumentar o uso de um membro fotossensível. Além disso, existe uma necessidade por uma superfície de fotorreceptor com menor susceptibilidade à danificação, rugosidade, microfissuras e abrasão. Além disso, existe uma necessidade na técnica por um fotorreceptor com uma superfície transparente, mais uniforme e menos propensa à fricção. Existe, ainda, uma necessidade por um fotorreceptor que tenha uma supressão reduzida ou eliminada. Além disso, há uma necessidade na técnica por um material de enchimento aperfeiçoado, que tenha boa qualidade de dispersão no aglutinante escolhido e tenha porosidade de partícula reduzida.

Modalidades da presente invenção incluem um membro reprodutor de imagens, que compreende um substrato; uma camada transportadora de carga, que contém materiais transportadores de carga dispersos na mesma; e uma camada de revestimento, sendo que pelo menos uma entre a camada transportadora de carga e a camada de revestimento contém nano- partículas, com um tamanho de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 nanômetros.

As modalidades compreendem ainda um membro reprodutor de imagens, que compreende um substrato; uma camada transportadora de carga, que compreende materiais transportadores de carga dispersos na mesma; e uma camada de revestimento, sendo que a referida camada de revestimento compreende nanoenchedores de óxido de alumínio, com um tamanho de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 nanômetros.

Além disso, as modalidades incluem um aparelho formador de imagens, para formar imagens em um meio de gravação, que compreende a) um membro fotorreceptor, com uma superfície retentora de carga para receber na mesma uma imagem eletrostátíca latente, sendo que o referido membro fotorreceptor compreende um substrato, uma camada transportadora de carga que contém materiais transportadores de carga na mesma, e uma camada de revestimento, sendo que pelo menos uma entre a camada transportadora de carga e a camada de revestimento contém nanoenchedores, com um tamanho de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 nanômetros; b) um componente revelador, para aplicar um material revelador à referida superfície retentora de carga, para revelar a referida imagem eletrostátíca latente, para formar uma imagem revelada na referida superfície retentora de carga; c) um componente de transferência, para transferir a referida imagem revelada da referida superfície retentora de carga para outro membro ou um substrato de cópia; e d) um membro de fusão, para fundir a referida imagem revelada no referido substrato de cópia.

Figura 1 é uma ilustração de um aparelho eletrostatográfico geral, que usa um membro fotorreceptor.

Figura 2 é uma ilustração de uma modalidade de um fotorreceptor, mostrando diversas camadas e modalidades de dispersão de material de enchimento. A presente invenção refere-se ao uso de nanoenchedores, em uma camada ou camadas de um membro fotossensível para aumentar a resistência ao uso e proporcionar uma vida útil mais longa do membro fotos-sensível. Além disso, em modalidades, o material de enchimento de nano-partículas proporciona uma superfície mais uniforme, transparente, menos suscetível à fricção. Além disso, em modalidades, os nanoenchedores proporcionam rugosidade, microfissuras, danificação e abrasão reduzidos do membro fotossensível. Além disso, o fotorreceptor, em modalidades, tem uma supressão reduzida ou eliminada. Além disso, o fotorreceptor apresenta um material de enchimento aperfeiçoado, que tem boa qualidade de dispersão no aglutinante escolhido e tem porosidade de partícula reduzida.

Com referência à Figura 1, em um aparelho reprodutor eletrosta-tográfico, típico, uma fotoimagem de um original a ser copiado é gravada na forma de uma imagem eletrostática latente sobre um membro fotossensível e a imagem latente é subsequentemente tomada visível pela aplicação de partículas de resina termoplástica, eletroscópica, que são usualmente denominadas de toner. Especificamente, o fotorreceptor 10 é carregado em sua superfície por meio de um carregador elétrico 12, ao qual foi aplicada uma voltagem de uma fonte de energia 11.0 fotorreceptor é depois exposto com relação à imagem à luz de um sistema óptico ou um aparelho de aplicação de imagem 13, tal como um diodo emissor de laser e luz, para formar no mesmo uma imagem eletrostática latente. Em geral, a imagem eletrostática latente é revelada levando a mesma ao contato com uma mistura reveladora de uma estação reveladora 14. A revelação pode ser efetuada pelo uso de uma escova magnética, nuvem de pó ou outro processo de revelação conhecido.

Depois que as partículas de toner tenham sido depositadas na superfície fotocondutora, na configuração de imagem, elas são transferidas para uma folha de cópia 16 por meios de transferência 15, que podem ser de transferência por pressão ou transferência eletrostática. Em modalidades, a imagem revelada pode ser transferida para um membro de transferência intermediário e subseqüentemente transferida para uma folha de cópia.

Depois de ter sido completada a transferência da imagem revelada, a folha de cópia 16 avança para a estação de fusão 19, representada na Figura 1 como rolos de fusão e pressão, na qual a imagem revelada é fundida na folha de cópia 16 passando a folha de cópia 16 entre o membro de fusão 20 e o membro de pressão 21, desse modo formando uma imagem permanente. A fusão pode ser realizada por outros membros de fusão, tal como uma correia de fusão em contato de pressão com um rolo de pressão, rolo de fusão em contato com uma correia de pressão ou outros sistemas similares. O fotorreceptor 10, após a transferência, avança para a estação de limpeza 17, na qual qualquer toner deixado sobre o fotorreceptor 10 é limpado do mesmo pelo uso de uma lâmina 22 (tal como mostrado na Figura 1), escova ou outro aparelho de limpeza.

Membros reprodutores de imagens eletrofotográficos são bastante conhecidos na técnica. Membros reprodutores de imagens eletrofotográficos podem ser preparados por qualquer técnica apropriada. Com referência à Figura 2, tipicamente, está previsto um substrato 1 flexível ou rígido com uma superfície ou revestimento 2 eletricamente condutor. O substrato pode ser opaco ou substancialmente transparente e pode compreender qualquer material apropriado que tenha as propriedades mecânicas exigidas. Conseqüentemente, o substrato pode compreender uma camada de um material eletricamente não-condutor ou condutor, tal como uma composição inorgânica ou orgânica. Como materiais eletricamente não-condutores podem ser usadas diversas resinas conhecidas para esse fim, incluindo poliésteres, policarbonatos, poliamidas, poliuretanos e similares, que são flexíveis como tramas finas. Um substrato eletricamente condutor pode ser qualquer metal, por exemplo, alumínio, níquel, aço, cobre e similares ou um material polimérico, tal como descrito acima, enchido com uma substância eletricamente condutora, tal como carbono, pó metálico e similares, ou um material orgânico eletricamente condutor. O substrato eletricamente isolante ou condutor pode ser na forma de uma correia flexível contínua, uma trama, um cilindro rígido, uma folha e similares. A espessura da camada de substrato depende de numerosos fatores, inclusive da resistência desejada e considerações econômicas. Desse modo, para um tambor, essa camada pode ser de uma espessura substancial de, por exemplo, até muito centímetros ou de uma espessura mínima, de menos de um milímetro. De modo similar, uma correia flexível pode ser de uma espessura substancial, por exemplo, aproximadamente 250 micrômetros, ou de uma espessura mínima, de menos de 50 micrômetros, desde que não haja efeitos negativos sobre o dispositivo eletrofotográfico final.

Em modalidades, nas quais a camada de substrato é não condu-tora, a superfície da mesma pode ser tornada eletricamente condutora por um revestimento 2 eletricamente condutor. O revestimento condutor pode variar em espessura sobre limites substancialmente amplos, dependendo da transparência óptica, grau de flexibilidade desejado, e fatores econômicos. Conseqüentemente, para um dispositivo reprodutor de imagens fotorreceptor flexível, a espessura do revestimento condutor pode ser dentre aproximadamente 20 angstrõms a aproximadamente 750 angstrõms, ou de aproximadamente 100 angstrõms a aproximadamente 200 angstrõms, para uma combinação ótima de condutividade elétrica, flexibilidade e transmissão de luz. O revestimento condutor flexível pode ser uma camada de metal eletricamente condutor, formada, por exemplo, no substrato por quaiquer técnica de revestimento apropriada, tal como técnica de depósito por vácuo ou ele-trodepósito. Metais típicos incluem alumínio, zircônio, nióbio, tântalo, vanádio e háfnio, titânio, níquel, aço inoxidável, cromo, tungstênio, molibdênio e similar.

Uma camada bloqueadora de lacunas opcional 3 pode ser aplicada ao substrato 1 ou revestimentos. Qualquer camada bloqueadora apropriada e convencional, capaz de formar uma barreira eletrônica para lacunas entre a camada fotocondutora adjacente 8 e a superfície condutora subjacente 2 do substrato 1 pode ser usada.

Uma camada adesiva 4 opcional pode ser aplicada à camada bloqueadora de lacunas 3. Qualquer camada adesiva apropriada conhecida na técnica pode ser usada. Materiais de camada adesiva típicos incluem, por exemplo, poliésteres, poliuretanos e similares. Podem ser obtidos resultados satisfatórios com uma espessura de camada adesiva entre aproximadamente 0,05 micrômetro e aproximadamente 0,3 micrômetro. Técnicas conven- cionais para aplicar uma mistura de revestimento de camada adesiva à camada bloqueadora de lacunas incluem pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolos, revestimento por barra enrolada de arame, revestimento por fotogravura, revestimento com aplicador de Bird e similar. A secagem do revestimento depositado pode ser efetuada por qualquer técnica convencional apropriada, tal como secagem no forno, secagem por radiação de infravermelho, secagem por ar e similar. É formada pelo menos uma camada reprodutora de imagens eletrofotográfica 8 na camada adesiva 4, camada bloqueadora 3 ou substrato 1. A camada reprodutora de imagens eletrofotográfica 8 pode ser uma única camada (7 na Figura 2), que executa as funções tanto de geração de carga como transportadora de carga, tal como é conhecido na técnica, ou ela pode compreender camadas múltiplas, tais como uma camada geradora de carga 5 e uma camada transportadora de carga 6 e revestimento 7. A camada geradora de carga 5 pode ser aplicada à superfície eletricamente condutora ou em outras superfícies entre o substrato 1 e a camada geradora de carga 5. Uma camada bloqueadora de carga ou camada bloqueadora de lacunas 3 pode ser opcionalmente aplicada à superfície eletricamente condutora, antes da aplicação de uma camada geradora de carga 5. Caso desejado, pode ser usada uma camada adesiva 4 entre a camada bloqueadora de carga ou camada bloqueadora de lacunas 3 e a camada geradoras de carga 5. Usualmente, a camada geradora de carga 5 é aplicada sobre a camada bloqueadora 3 e uma camada transportadora de carga 6 é formada sobre a camada geradora de carga 5. Essa estrutura pode ter a camada geradora de carga 5 acima ou abaixo da camada transportadora de carga 6.

As camadas geradoras de carga podem compreender filmes amorfos de selênio e ligas de selênio e arsênico, telúrio, germânio e similares, silício amorfo hidrogenado e compostos de silício e germânio, carbono, oxigênio, nitrogênio e similares, fabricados por evaporação ou depósito por vácuo. As camadas geradoras de carga também podem compreender pigmentos inorgânicos de selênio cristalino e suas ligas; compostos do grupo II- VI; e pigmentos orgânicos, tais como quinacridonas, pigmentos policíclicos, tais como pigmentos de dibromo antantrona, diaminas de perileno e perino-na, quinonas polinucleares aromáticas, pigmentos azo, incluindo bis-, tris- e tetrakis-azos; e similares, dispersos em um aglutinante polimérico formador de filme e fabricados por técnicas de revestimento de solvente.

Ftalocianinas têm sido usadas como materiais fotogeradores para uso em impressoras a laser, usando sistemas de exposição de infravermelho. Sensibilidade a infravermelho é necessária para fotorreceptores expostos a dispositivos de exposição de luz de diodo de laser semicondutores, de baixo custo. O espectro de absorção e fotossensibilidade das ftalocianinas dependem do átomo metálico central do composto. Muitas ftalocianinas metálicas foram mencionadas e incluem ftalocianina de oxivanádio, fta-locianina de cloro-alumínio, ftalocianina de cobre, ftalocianina de oxititânio, ftalocianina de cloro-gálio, ftalocianina de hidróxi-gálio, ftalocianina de magnésio e ftalocianina isenta de metal. As ftalocianinas existem em muitas formas cristalizadas e têm uma forte influência sobre fotogeração.

Qualquer aglutinante formador de filme polimérico apropriado pode ser usado como a matriz na camada de aglutinante geradora de carga (fotogeradora). Materiais formadores de filmes poliméricos típicos incluem os descritos, por exemplo, na Pat. U.S. N° 3.121.006, cuja descrição integral está incorporada ao presente por referência. Desse modo, aglutinantes formadores de filmes poliméricos orgânicos, típicos, incluem resinas termoplás-ticas e termorreguladoras, tais como policarbonatos, poliésteres, poliamidas, poliuretanos, poliestirenos, poliariléteres, poliarilsulfonas, polibutadienos, polissulfonas, polietersulfonas, polietilenos, polipropilenos, poliimidas, poli-metilpentenos, sulfetos de polifenileno, acetato de polivinila, polissiloxanos, poliacrilatos, povinil acetais, poliamidas, poliimidas, resinas de amino, resinas de óxido de fenileno, resinas de ácido tereftálico, resinas de fenóxi, resinas de epóxi, resinas fenólicas, copolímeros de poliestireno e acrilonitrila, cloretos de polivinila, copolímeros de cloreto de vinila e acetato de vinila, copolímeros de acrilato, resinas alquídicas, formadores de filmes celulósicos, poli(amidaimida), copolímeros de estirenobutadieno,copolímeros de cloreto de vinilideno-cioreto de vinila, cloretos de acetato de vinila-cloreto de vinili-deno, resinas alquídicas de estireno, polivinilcarbazóis e similares. Esses polímeros podem ser copolímeros de bloco, aleatórios ou alternados. A composição ou pigmento fotogerador está presente na composição de aglutinante resinosa em diversas quantidades. Em geral, porém, de aproximadamente 5 por cento em volume a aproximadamente 90 por cento em volume do pigmento fotogerador estão dispersos em aproximadamente 10 por cento em volume a aproximadamente 95 por cento em volume do aglutinante resinoso, ou de aproximadamente 20 por cento em volume a aproximadamente 30 por cento em volume do pigmento fotogerador estão dispersos em aproximadamente 70 por cento em volume a aproximadamente 80 por cento em volume da composição de aglutinante resinoso. Em uma modalidade, aproximadamente 8 por cento em volume do pigmento fotogerador estão dispersos em aproximadamente 92 por cento em volume da composição de aglutinante resinoso. As camadas fotogeradoras também podem ser fabricadas por subiimação a vácuo, caso em que não há aglutinante.

Qualquer técnica apropriada e convencional pode ser usada para misturar e depois aplicar a mistura de revestimento de camada fotogera-dora. Técnicas de aplicação típicas incluem pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, revestimento por barra enrolada de arame, subiimação a vácuo e similares. Para algumas aplicações, a camada geradora pode ser fabricada em um padrão de ponto ou linha. A remoção do solvente de uma camada revestida com solvente pode ser efetuada por qualquer técnica apropriada, convencional, tal como secagem no forno, secagem por radiação infravermelha, secagem por ar ou similares. A camada transportadora de carga 6 pode compreender uma molécula pequena 23 transportadora de carga dissolvida ou dispersa molecularmente em um polímero eletricamente inerte, formador de filme, tal como um policarbonato. O termo "dissolvida", tal como usado no presente é definido como formador de uma solução, na qual a molécula pequena é dissolvida no polímero, para formar uma fase homogênea. A expressão "dispersa mo- lecularmente", tal como usada no presente, é definida como uma molécula pequena transportadora de carga dispersa no polímero, sendo que as moléculas pequenas estão dispersas no polímero em uma escala molecular. Qualquer molécula pequena transportadora de carga ou eletricamente ativa adequada pode ser usada na camada transportadora de carga da presente invenção. A expressão "molécula pequena" transportadora de carga está definida no presente como um monômero que permite que a carga livre foto-gerada na camada transportadora seja transportada por sobre a camada transportadora. Moléculas pequenas transportadoras de carga típicas incluem, por exemplo, pirazolinas, tais como 1-fenil-3-(4'-dietilamino estiril)-5-(4"-dietilamino fenil)pirazolina, diaminas, tais como N,N'-difenil-N,N'-bÍs(3-metil-fenil)-{1,1'-bifenil)-4,4’-diamina, hidrazonas, tais como N-fenil-N-meti!-3-(9-etil) carbazil hidrazona e 4-dietil amino benzaldeído-1,2-difenil hidrazona, e oxadiazóis, tais como 2,5-bis (4-N,N’-dietilaminofeni])-1,2,4-oxadiazóis, estil-benos e similares. Porém, para evitar o aumento de ciclos em máquinas com alto rendimento, a camada transportadora de carga deve estar substancialmente isenta (menos de aproximadamente dois por cento) de di- ou triamino-trifenil metano. Tal como indicado acima, compostos transportadores de carga de moléculas pequenas eletricamente ativas, apropriados, são dissolvidos ou dispersos molecularmente em materiais formadores de filme polimé-ricos, eletricamente inativos. Um composto transportador de carga de molécula pequena que permite a injeção de lacunas do pigmento na camada geradora de carga com alta eficiência, e transporta os mesmos por sobre a camada transportadora de carga com tempos de trânsito muito curtos é N.N-difenil-N.N-bisíS-metilfenilHI.T-bifenil^^-diamina. Caso desejado, o material transportador de carga na camada transportadora de carga pode compreender um material transportador de carga polimérico ou uma combinação de material transportador de carga de molécula pequena e um material transportador de carga polimérico.

Qualquer aglutinante de resina eletricamente inativo, apropriado, não solúvel no solvente de álcool usado para aplicar a camada de revestimento 7, pode ser usado na camada transportadora de carga da presente invenção. Aglutinantes de resina inativos típicos incluem resina de policar-bonato, poliéster, poliarilato, poiiacrilato, poliéter, polissulfona e similares. Os pesos moleculares podem variar, por exemplo, de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 150.000. Exemplos de aglutinantes incluem policarbona-tos, tal como poli(4,4'-isopropilideno-difenileno)carbonato (também designado por policarbonato de bisfenol-A), poli(4,4'-isopropilideno-3,3'-dimetil-difenil)carbonato (também designado por policarbonato de bisfenol-C) e similares. Qualquer polímero transportador de carga apropriado também pode ser usado na camada transportadora de carga da presente invenção. O polímero transportador de carga deve ser não-solúvel no solvente de álcool usado para aplicar a camada de revestimento da presente invenção. Esses materiais poliméricos transportadores de carga, eletricamente ativos, devem ser capazes de suportar a injeção de lacunas fotogeradas pelo material gerador de carga e ser capazes de permitir o transporte dessas lacunas através dos mesmos.

Qualquer técnica apropriada e convencional pode ser usada para misturar e depois aplicar a mistura de revestimento de camada transportadora de carga à camada geradora de carga. Técnicas de aplicação típicas incluem pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, revestimento por barra enrolada de arame, e similar. A secagem do revestimento depositado pode ser efetuada por qualquer técnica convencional a-propriada, tal como secagem no fomo, secagem por radiação de infravermelho, secagem por ar e similar.

Em geral, a espessura da camada transportadora de carga é dentre aproximadamente 10 e aproximadamente 50 micrômetros, mas espessuras fora dessa faixa também podem ser usadas. A camada transportadora de lacunas deve ser um isolante no sentido de que a carga eletrostática colocada na camada transportadora de lacunas não seja conduzida na ausência de iluminação, a uma faixa suficiente para evitar a formação e retenção de uma imagem eletrostática latente na mesma. Em geral, a relação da espessura da camada transportadora de lacunas para as camadas geradoras de carga pode ser mantida de aproximadamente 2:1 a 200:1 e, em ai- guns casos, até mesmo a 400:1. A camada transportadora de carga é substancialmente não-absorvente para luz visível ou radiação na região do uso pretendido, mas é eletricamente "ativa", pelo fato de permitir a injeção de lacunas fotogerados pela camada fotocondutora, isto é, camada geradora de carga, e permite que essas lacunas sejam transportadas através dela própria, para descarregar seletivamente uma carga de superfície na superfície da camada ativa.

Agentes reticuladores podem ser usados em combinação com o revestimento para estimular a reticulação do polímero, desse modo produzindo uma forte ligação. Exemplos de agentes reticuladores apropriados incluem ácido oxálico, ácido p-tolueno-sulfônico, ácido fosfórico, ácido sulfúri-co e similares, e misturas dos mesmos. O agente reticulador pode ser usado em uma quantidade de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por cento, ou de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por cento, ou de aproximadamente 8 a aproximadamente 9 por cento em peso do conteúdo total de polímero. A espessura da camada de revestimento contínua escolhida depende da abrasividade da carga (por exemplo, rolo orientador de carga), limpeza (por exemplo, lâmina ou trama), revelação (por exemplo, escova), transferência (por exemplo, rolo orientador de transferência) etc. no sistema usado e pode variar até aproximadamente 10 micrômetros. Em modalidades, a espessura é de aproximadamente 1 micrômetro e aproximadamente 5 micrômetros. Qualquer técnica apropriada e convencional pode ser usada para misturar e depois aplicar a mistura da camada de revestimento à camada geradora de carga. Técnicas de aplicação típicas incluem pulverização, revestimento por imersão, revestimento por rolo, revestimento por barra enrolada de arame, e similares. A secagem do revestimento depositado pode ser efetuada por qualquer técnica convencional apropriada, tal como secagem no forno, secagem por radiação de infravermelho, secagem por ar e similares. O revestimento secado da presente invenção deve transportar lacunas durante a reprodução de imagens e não deve ter uma concentração alta demais de veículo livre. A concentração de veículo livre no revestimento au- menta o declínio do escuro. Em modalidades, o declínio do escuro da camada revestida deve ser aproximadamente a mesma do dispositivo não-revestido.

Um material de enchimento de nanopartícuias pode ser adicionado a uma camada ou camadas no membro fotossensível. Em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias é adicionado à camada transportadora de carga 6 como material de enchimento 18, ou à camada de revestimento 7 como material de enchimento 24.

Em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias é relativamente simples de ser dispersado, tem uma relação extremamente alta de área de superfície por unidade de volume, tem uma zona de interação maior com meio de dispersão, é não poroso e/ou quimicamente puro. além disso, em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias é altamente cristalino, esférico e/ou tem uma alta área de superfície.

Em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias é de formato esférico ou cristalino. O material de enchimento de nanopartícu-las é preparado por meio de síntese de plasma ou síntese de fase de vapor, em modalidades. Essa síntese diferencia esses materiais de enchimento em partículas dos preparados por outros métodos (particularmente métodos hi-drolíticos), pelo fato de que materiais de enchimento preparados por síntese de fase de vapor são não-porosos, tal como demonstrado por seus valores de BET relativamente baixos. Um exemplo de uma vantagem de materiais de enchimentos preparados desse modo é que os nanoenchedores em formato esférico ou formato cristalino têm menos probabilidade de absorver e capturar efluentes de coroa gasosos.

Em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias tem uma área de superfície de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 75, ou de aproximadamente 20 a aproximadamente 40, ou de aproximadamente 42 m2/g.

Em modalidades, o material de enchimento de nanopartícuias é adicionado à camada ou camadas do membro fotossensível em uma quantidade de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 por cento, de aproxi- madamente 3 a aproximadamente 15 por cento, ou de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 por cento em peso de sólidos totais.

Exemplos de nanoenchedores incluem materiais de enchimento com um tamanho de partícula médio de aproximadamente 1 a aproximadamente 250 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 199 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 195 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 175 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 150 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 nanômetros, ou de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 nanômetros.

Exemplos de nanoenchedores incluem nanoenchedores preparados por síntese de fase de vapor ou reação de plasma. Exemplos específicos de nanoenchedores incluem óxidos metálicos, tais como óxido de silício, óxido de alumínio, óxido de cromo, óxido de zircônio, óxido de zinco, óxido de estanho, óxido de ferro, óxido de magnésio, óxido de manganês, óxido de níquel, óxido de cobre, pentóxido de antimônio condutor e óxido de estanho de índio e similares, e misturas dos mesmos.

Em modalidades, o material de enchimento de nanopartículas pode ser preparado por reação de plasma do material de enchimento, ou por síntese de fase de vapor, resultando em uma pureza muito alta e porosidade muito baixa. Em modalidades, um material de enchimento é preparado por reação de plasma do material de enchimento de nanopartículas. Nesse método, em um reator de alto vácuo, uma barra metálica ou arame é irradiado para produzir um aquecimento intenso, criando condições semelhantes a plasma. Átomos metálicos são removidos por fervura e carregados corrente abaixo, onde são abafados e rapidamente resfriados por um gás reativo, mais especialmente oxigênio, para produzir óxidos metálicos de nanopartículas esféricas, de baixa porosidade. As propriedades e tamanho das partículas são controlados pelos perfis de temperatura no reator, bem como pela concentração do gás de abafamento.

Em modalidades, os nanoenchedores são tratados na superfície para capacitá-los a serem dispersos com mais facilidade. As nanopartículas de óxido metálico são dispersas em um solvente inerte por aplicações de ultra-som de alta potência por um período de tempo apropriado. Um agente ou agentes tensoativos {tais como organoclorossilanos, ésteres de organos-silano ou seus análogos de titânio) são então adicionados e a mistura é a-quecida para permitir a reação com a superfície de óxido metálico e a passi-vação da mesma. A remoção do solvente produz então a partícula tratada na superfície. A quantidade de tratamento de superfície obtida pode ser determinada por análise gravimétrica térmica. Em geral, é observado um aumento de peso de 1 a 10%, indicando um tratamento de superfície bem sucedido. Exemplo 1 Preparação e Teste do Fotorreceptor com Material de Enchimento de Nano-partículas Disperso na Camada Transportadora de Carga Membros reprodutores de imagens eletrofotográficos foram preparados por revestimento por imersão de tambores de alumínio com camadas transportadoras de carga de um aglutinante de policarbonato (PcZ400) e m-TDB (N,N'-difeni[-N,NMDÍs(3-metilfenil)-(1,1'-bifenil)-4,4^Jiamina) em mo-noclorobenzeno. Foram adicionadas diversas quantidades de materiais de enchimento de óxido de alumínio de nanopartículas, com um diâmetro de partícula médio de 39 nanômetros e uma área de superfície específica (BET) de 42 m2/g. As quantidades de nanoenchedores foram de 0 por cento (controle), 5 por cento em peso e 10 por cento em peso de sólidos totais. Os nanoenchedores foram adicionados à camada transportadora de carga (25 mícrons).

Foi testada uma camada transportadora de 25 mícrons. Os dispositivos foram testados usando um acessório de uso substituto, um dispositivo que simula uso por dispor em cascata um revelador de um componente sobre um tambor rotativo, com subseqüente remoção do toner por meio de um limpador de lâmina. Esse acessório comprovou ser internamente estável e permite uma classificação de candidatos potenciais um em relação ao outro.

Os resultados de uso são mostrados abaixo na Tabela 1. Esses resultados mostram bons resultados de uso pelo uso de material de enchi- mento de nanopartículas.

Tabela 1 Exemplo 2 Preparação e Teste do Fotorreceptor com Material de Enchimento de Nanopartículas Disperso na Camada de Revestimento O procedimento acima no Exemplo 1 foi repetido, exceto pelo fato de que o óxido de alumínio de nanopartículas foi adicionado a uma camada de revestimento de 5 mícrons. Exatamente como no exemplo precedente, foram usados policarbonato, molécula pequena transportadora de lacunas de m-TDB e óxido de alumínio. A Tabela 2 abaixo mostra os resultados do teste. Os resultados mostram claramente uso aumentado pelo uso do material de enchimento de nanopartículas.

Claims (19)

1. Membro reprodutor de imagens eletrofotográfico caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (1); uma camada transportadora de carga (6) compreendendo materiais transportadores de carga dispersos na mesma; e uma camada de revestimento (7), em que pelo menos uma entre a camada transportadora de carga (6) e a camada de revestimento (7) compreende nanoenchedores (18, 24) de óxido de metal de formato cristalino ou esférico tendo um tamanho de partícula de 1 a 250 nanômetros.

2. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula é de 1 a 199 nanômetros.

3. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula é de 1 a 100 nanômetros.

4. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os enchedores (18, 24) de tamanho nano têm uma área de superfície de 0,1 a 75 m2/g.

5. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano está presente em pelo menos uma entre a camada transportadora de carga (6) e a camada de revestimento (7), em uma quantidade de 0,1% a 30% em peso de sólidos totais.

6. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano está presente em pelo menos uma entre a camada transpotadora de carga e a camada de revestimento (7), em uma quantidade de 3% a 15% em peso de sólidos totais.

7. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é um óxido metálico selecionado de um grupo consistindo em óxido de silicone, oxido de alumínio, oxido de cromo, oxido de zircônio, oxido de zinco, oxido de estanho, oxido de ferro, oxido de magnésio, oxido de manganês, oxido de níquel, oxido de cobre, pentaóxido de antimônio condutor, oxido de estanho índio, e misturas dos mesmos.

8. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é um oxido de alumínio.

9. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é produzido através de reação de plasma do enchedor (18, 24).

10. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é produzido através de síntese de fase de vapor do enchedor (18, 24).

11. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento (7) compreende o enchedor (18, 24) de tamanho nano.

12. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é um oxido de alumínio.

13. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento (7) compreende um adesivo selecionado de um grupo consistindo em resina de policarbonato, poliéster, poliarilato, poliacrilato, poliéter e polisulfono.

14. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada transportadora de carga (6) compreende o enchedor (18, 24) de tamanho nano.

15. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o enchedor (18, 24) de tamanho nano é um oxido de alumínio.

16. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a camada transportadora de carga (6) compreende policarbonato e moléculas pequenas (23).

17. Membro reprodutor de imagens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada transportadora de carga (6) e a camada de revestimento (7) compreendem ambas o enchedor (18, 24) de tamanho nano.

18. Membro reprodutor de imagens eletrofotográfico, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (1); um camada transportadora de carga (6) compreendendo materiais transportadores de carga dispersos na mesma; e uma camada de revestimento (7), em que a camada de revestimento (7) compreende nanoenchedores (18, 24) de oxido de alumínio de formato cristalino ou esférico tendo um tamanho de partícula de 1 a 250 na-nômetros.

19. Aparelho formador de imagens para formar imagens em um meio de gravação, caracterizado pelo fato de que compreende: a) um membro fotorreceptor (10) tendo uma superfície retentora de carga para receber uma imagem eletrostática latente sobre a mesma, em que o membro fotorreceptor compreende um substrato (1), uma camada transportadora de carga (6) compreendendo materiais transportadores de carga na mesma, e uma camada de revestimento (7), em que pelo menos uma entre a camada transportadora de carga (6) e a camada de revestimento (7) compreende nanoenchedores (18, 24) de oxido metálico de formato cristalino ou esférico tendo um tamanho de partícula de 1 a 250 nanômetros; b) um componente revelador para aplicar um material revelador à superfície retentora de carga para revelar a imagem eletrostática latente para formar uma imagem revelada na superfície retentora de carga; c) um componente de transferência para transferir a imagem revelada da superfície retentora de carga para outro membro ou para um substrato de cópia; e d) um membro de fusão para fundir a imagem revelada no substrato de cópia.