BRPI0708594A2 - toner, recipiente com o toner, revelador, aparelho de formação de imagem e cartucho de processo e método de formação de imagem - Google Patents

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Shigeru Emoto
Yohichiroh Watanabe
Masahide Yamada
Tsunemi Sugiyama
Masahiro Ohki
Akinori Saitoh
Ryota Inoue
Osamu Uchinokura
Junichi Awamura
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Abstract

TONER, RECIPIENTE COM O TONER, REVELADOR, APARELHO DE FORMAçAO DE IMAGEM E CARTUCHO DE PROCESSO E METODO DE FORMAçAO DE IMAGEM. Um toner e um revelador os quais são excelentes quanto à propriedade de limpeza e propriedade de fixação em baixa temperatura e capazes de formar imagens com alta qualidade são fornecidos. Um toner preparado pela dispersão e/ou emulsificação de uma fase oleosa ou uma fase monomérica compreendendo uma composição de toner e/ou um precursor de composição de toner em um meio à base de água para granular, em que o toner tem uma circularidade média de 0,925 a 0,970 e a composição de toner e/ou o precursor de composição de toner tem um material inorgânico em camadas no qual pelo menos uma parte dos íons entre as camadas no material inorgânico em camadas foi trocada por íons orgânicos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "TONER,RECIPIENTE COM 0 TONER, REVELADOR, APARELHO DE FORMAÇÃO DEIMAGEM E CARTUCHO DE PROCESSO E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE IMAGEM".
Campo Técnico
A presente invenção se refere a um toner usado em umrevelador para revelar uma imagem de carga eletrostática emeletrografias, gravações eletrostáticas e impressõeseletrostáticas, e a um aparelho de revelação eletrográficausando o toner. Mais particularmente, a presente invençãose refere a um toner para eletrografias usado em máquinascopiadoras, impressoras a laser e fac-similes de papelplano, usando um sistema de revelação eletrográfico diretoou indireto e um método de formação de imagem.
Técnica Anterior
Em um exemplo de métodos eletrográficos, uma imagemeletrostática latente é formada sobre um elemento desuporte de imagem através de carga elétrica e exposição e,subseqüentemente, revelada por um revelador contendo tonerpara formar uma imagem de toner. Além disso, a imagem detoner é transferida para um material de gravação e é entãofixada. Enquanto isso, o toner restante sobre o elemento desuporte de imagem, o qual não foi transferido para omaterial de gravação, é limpo por um elemento de limpeza,tal como uma lâmina disposta através de soldagem compressão sobre a superfície do elemento de suporte deimagem.
Como um método para produção do toner, um método depulverização é conhecido. 0 método de pulverização é ummétodo para produção de toner através de fusão eamassamento de um toner obtido através da adição de umcorante, e aditivos são usados, se necessário, a uma resinatermoplástica na forma de uma resina aglutinante e,subseqüentemente, pulverização e classificação. Contudo, otoner obtido dessa forma tem tamanhos de partícula grandese é difícil formar imagens de alta definição usando taltoner.
Assim, os métodos para produção do toner usando ummétodo de polimerização ou um método de dispersão deemulsificação são conhecidos. Como o método depolimerização, é conhecido um método de polimerização emsuspensão no qual um monômero, um iniciador depolimerização, o corante e um agente para controle de cargasão adicionados em um meio à base de água contendo umdispersante com agitação para formar gotículas de óleo e,então, a polimerização é realizada. Um método de associaçãode aglutinação e fusão-ligação das partículas obtido usandoa polimerização por emulsificação e a polimerização porsuspensão é também conhecido.
Contudo, nesses métodos, embora o diâmetro departícula do toner possa ser reduzido, não é possívelproduzir o toner contendo uma resina de poliéster ou resinaepóxi adequada para um toner colorido como um componenteprincipal da resina aglutinante, em virtude do fato doprincipal componente na resina aglutinante estar limitado aum polímero obtido através de polimerização por radical.
Assim, o método para produção do toner usando o método de dispersão de emulsificação no qual uma mistura de resinaaglutinante, corante e semelhantes são misturados com omeio à base de água para emulsificar é conhecido (veja opedido de patente japonês depositado e publicado (JP-A) No.05-066600 e JP-A No. 08-211655). Isso pode reduzir odiâmetro de polimerização do toner e, adicionalmente,expandir uma faixa de escolhas para a resina aglutinante.Contudo, quando tal método é usado, partículas finas sãoproduzidas e ocorre perda de emulsificação.
Assim, o método para produção do toner através deemulsificação e dispersão da resina de poliéster e,subseqüentemente, aglutinação e fusão-ligação daspartículas resultantes é conhecido (veja os documentos JP-ANo. 10-020552 e JP-A No. 11-007156) . Isso pode inibir aocorrência das partículas finas e reduzir a perda deemulsificação.
Contudo, o toner obtido usando o método depolimerização ou o método de emulsificação tende a tomar umformato esférico em virtude de uma tensão interfacial dasgotas de liquido produzidas em uma etapa de dispersão.
Assim, há um problema que, quando um sistema de limpeza comlâmina é usado, o toner esférico dificilmente é limpoporque o toner esférico gira entre uma lâmina de limpeza eum fotocondutor para entrar nos espaços.
Assim, o método de fabricação de partículas amorfasrealizando uma agitação em alta velocidade antes do términoda polimerização para adicionar uma força mecânica àspartículas é conhecido (veja o documento JP-A No. 62-266560). Contudo, quando tal método é usado, há o problemade que o estado de dispersão se torna instável e aspartículas são facilmente integradas umas às outras.
O método para obtenção de partículas de associaçãotendo diâmetros de partícula de 5 a 25 μπι usando álcoolpolivinílico tendo um grau de saponificação em particularcomo o dispersante e aglutinação das partículas é tambémconhecido (veja o documento JP-A No. 02-51164). Contudo, háo problema de que a partícula associada obtida dessa formafacilmente tem um maior diâmetro de partícula.
O método para fabricação da partícula amorfa atravésda adição de um preenchedor junto com uma composição detoner a um solvente orgânico também é conhecido (veja odocumento JP-A No. 02-51164). Contudo, quando o preenchedoré adicionado ao toner, a viscoelasticidade do toner éaumentada e um limite mínimo de fixação é inibido. Quando opreenchedor está presente sobre a superfície do toner, aviscoelasticidade do toner dificilmente é aumentada, masquando uma substância, tal como um preenchedor, estápresente em uma camada da superfície do toner, permeação decera e fusão da resina·aglutinante são inibidas, bem como apropriedade de fixação em uma temperatura constante e apropriedade de ofsete a quente também são inibidas.
Além disso, um agente de controle de carga obtidoatravés da troca de íons, tais como íons metálicospresentes em uma entre as camadas de um material inorgânicoem camadas com íons orgânicos, foi desenvolvido e foiproposto usar o mesmo no toner para eletrografias (veja osdocumentos JP-A No. 2003-515795, JP-A No. 2006-500605, JP-ANo. 2006-503313, JP-A No. 2003-202708 e JP-A No. 2006-267911).
Um toner para eletrografias produzido através de ummétodo de inversão de fase foi proposto (veja o documentoJP-A No. 2006-267911). Quando o material inorgânico emcamadas trocado com o íon orgânico é usado para aseletrografias de toner produzido através do método deinversão de fase, ele não é suficiente como o agente decontrole de carga e o formato também se torna esférico.
Embora a razão seja desconhecida, acredita-se que omaterial inorgânico em camadas trocado com o ion orgânicoesteja relativamente presente de modo uniforme naproximidade da fase aquosa antes da inversão de fase, masnenhuma partícula uniforme é feita quando da inversão defase; o material inorgânico em camadas está presente demodo não uniforme sobre a superfície das partículas detoner e isso é em virtude de sua não uniformidade.
Divulgação da Invenção
Os problemas da presente invenção são como segue.
(1) São fornecidos um toner e um aparelho de formaçãode imagem capazes de obter uma qualidade de imagem a qual éexcelente quanto à reprodutibilidade de pontos finos e é dealto grau.
(2) São fornecidos um toner e aparelho de formação deimagem capaz de obter alta confiabilidade, particularmentequanto à limpeza.
(3) São fornecidos um toner e um aparelho de formaçãode imagem tendo uma excelente propriedade de fixação embaixa temperatura.
(4) São fornecidos um toner e um aparelho de formaçãode imagem os quais podem resolver os problemas de (1) a (3)de modo equivalente.
(5) São fornecidos um toner seco e um aparelho deformação de imagem os quais são excelentes quanto àeficiência de transferência e reduzem a quantidade de tonerrestante após transferência e pelos quais uma imagem dealto grau pode ser obtida.
(6) É fornecido um toner seco sem óleo o qualequilibra a estabilidade de carga e a propriedade defixação em baixa temperatura.
(7) É fornecido um novo toner usando consumo deenergia em baixo nível e o qual equilibra uma altapropriedade de transferência requerida para uma imagemcolorida e uma permeabilidade OHP em alta dimensão.
Os presentes inventores conduziram a conclusão dapresente invenção para resolver os problemas antesmencionados. Isto é, de acordo com a presente invenção,toners, métodos e aparelhos para formação das imagensmostradas abaixo são fornecidos.
(1) Um toner preparado através da dispersão e/ouemulsificação de uma fase oleosa ou uma fase monoméricacompreendendo uma composição de toner e/ou um precursor decomposição de toner em um meio à base de água paragranular, em que o toner tem uma circularidade média de0, 925 a 0, 970 e a composição de toner e/ou o precursor decomposição de toner tem um material inorgânico em camadasno qual pelo menos uma parte dos ions entre as camadas nomaterial inorgânico em camadas foram trocados por ionsorgânicos.
(2) Um toner preparado através da dispersão e/ouemulsificação de uma fase oleosa compreendendo umacomposição de toner e/ou um precursor de composição detoner ou uma fase monomérica em um meio à base de água paragranular, em que o toner tem uma circularidade média de0,925 a 0,970 e a referida composição de toner e/ouprecursor de composição de toner tem um material inorgânicoem camadas no qual pelo menos uma parte dos ions entre ascamadas no material inorgânico em camadas foi trocado porions orgânicos.
(3) O toner de acordo com (1) ou (2) acima em que oreferido material inorgânico em camadas trocado é ummaterial inorgânico em camadas no qual pelo menos uma partedos ions entre as camadas no material inorgânico em camadasfoi trocado por cátions orgânicos.
(4) o toner de acordo com qualquer um de (1) a (3)acima em que o referido toner é preparado através de umafase oleosa a qual é uma solução e/ou uma dispersão na quala composição de toner e/ou o precursor de composição detoner compreendendo uma resina aglutinante e/ou umprecursor de resina aglutinante tenha sido dissolvido e/oudisperso.
(5) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (4)acima em que a resina aglutinante contida no referido tonercontém pelo menos dois tipos de resinas aglutinantes.
(6) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (5)acima em que a primeira resina aglutinante contida nareferida resina aglutinante é uma resina tendo umaestrutura de poliéster.
(7) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (6)acima em que a primeira resina aglutinante é uma resina depoliéster.
(8) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (7)acima em que a referida resina de poliéster é uma resina depoliéster não modificada.
(9) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (8)acima em que o referido precursor de resina aglutinante éuma resina à base de poliéster modificado.
(10) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (9)acima, obtido através da dissolução ou dispersão de pelomenos a referida primeira resina aglutinante, o referidoprecursor de resina aglutinante, um composto estendido oureticulado com o referido precursor de resina aglutinante,um corante, um agente de liberação e o referido materialinorgânico em camadas trocado em um solvente orgânico,reticulação e/ou extensão da solução ou da dispersão em ummeio à base de água e remoção do solvente da dispersãoresultante.
(11) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (10)acima, em que a proporção (Dv/Dn) do diâmetro volumétricomédio de partícula (Dv) para o diâmetro numérico médio departícula (Dn) é de 1,00 a 1,30 e a circularidade é de0, 950 ou menos no toner, compreendendo 20% a 80% de todasas partículas de toner.
(12) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (11)acima em que o material inorgânico em camadas trocado com oíon orgânico está contido em 0,05% a 10% em um teor desólidos na solução ou dispersão descrita acima.
(13) 0 toner de acordo com qualquer um de (1) a (12)acima em que a proporção do diâmetro volumétrico médio departícula (Dv) para o diâmetro numérico médio de partícula(Dn) no toner é de 1,20 ou menos.
(14) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (13)acima, em que partículas de 2 (im ou menos no toner são de1% em número a 20% em número.
(15) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (14)acima em que o teor do componente de resina de poliéstercontido na referida resina aglutinante é de 50% em peso a100% em peso.
(16) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (15)acima em que o peso molecular gravimétrico médio de umafração solúvel em THF do referido componente de resina depoliéster é de 1.000 a 30.000.
(17) 0 toner de acordo com qualquer um de (1) a (16)acima, em que o valor de ácido da referida primeira resinaaglutinante é de 1,0 (mg de KOH/g) a 50,0 (mg de KOH/g).
(18) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (17)acima, em que o ponto de transição vitrea da referidaprimeira resina aglutinante é de 35°C a 65°C.
(19) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (18)acima em que o referido precursor de resina aglutinante temum sitio capaz de reação com um composto tendo um grupohidrogênio ativo e o peso molecular gravimétrico médio deum polímero do referido precursor de resina aglutinante éde 3.000 a 20.000.
(20) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (19)acima em que o valor ácido do toner é de 0,5 (mg de KOH/g)
a 40,0 (mg de KOH/g).
(21) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (20)acima em que o ponto de transição vitrea do toner é de 40°Ca 70°C.(22) O toner de acordo com qualquer um de (1) a (21)acima, em que o toner é usado para um revelador com doiscomponentes.
(23) Um recipiente com um toner em que o recipientetem o toner de acordo com qualquer um de (1) a (22) acima.
(24) Um revelador em que o revelador contém o toner deacordo com qualquer um de (1) a (23) acima.
(25) Um aparelho de formação de imagem em que umaimagem é formada usando o revelador de acordo com (24).
(26) Um cartucho de processo tendo uma unidade derevelação e um elemento de suporte imagem em que a unidadede revelação tem o revelador de acordo com (24).
(27) Um método de formação de imagem em que uma imagemé formada usando o revelador de acordo com (24).
(28) Um método para produção de toner em que uma faseoleosa e/ou uma fase monomérica contendo a composição detoner e/ou o precursor de composição de toner tendo ummaterial inorgânico em camadas trocado, em que pelo menosuma parte dos íons entre as camadas no material inorgânicoem camadas foi trocada por ions orgânicos, é dispersa e/ouemulsificada em um meio à base de água para granular parater uma circularidade média de 0,925 a 0,970.
(29) O método para produção do toner de acordo com(28) em que um pó tendo uma circularidade média de 0, 925 a0,970 é obtido através da dissolução ou dispersão de pelomenos uma resina aglutinante, um precursor da resinaaglutinante, um composto estendido ou reticulado com oprecursor de resina aglutinante, um corante, um agente deliberação e o material inorgânico em camadas trocado em umsolvente orgânico, reticulação e/ou extensão da solução ouda dispersão em um meio à base de água e remoção dosolvente da dispersão resultante.
(30) O método para produção do toner de acordo com(28) ou (2 9) em que a composição de toner contém pelo menosdois tipos de resinas aglutinantes.
(31) O método para produção do toner de acordo com
(29) em que a primeira resina aglutinante na resinaaglutinante é uma resina tendo uma estrutura de poliéster.
(32) O método para produção do toner de acordo com(30) em que a primeira resina aglutinante é uma resina depoliéster.
Melhor Modo para Realização da Invenção
A circularidade média do toner da presente invenção é,de preferência, de 0,925 a 0,970 e, mais preferivelmente,de 0,945 a 0,965. A circularidade é representada por umvalor obtido dividindo-se o comprimento da circunferênciade um circulo o qual tem uma área igual a uma áreaprojetada de uma amostra pelo comprimento da circunferênciada amostra. É preferível que o volume de partículas tendouma circularidade de menos de 0, 925 no toner seja de 15% oumenos. Quando a circularidade média é menor do que 0,925,uma propriedade de transferência satisfatória e uma imagemde alta definição sem nenhum pó são obtidas em algunscasos. Quando ela excede a 0,970, um fotocondutor e umacorreia de transferência não são limpos com sucesso, emanchas sobre a imagem ocorrem em alguns casos em umaparelho de formação de imagem empregando limpeza comlâmina. Por exemplo, quando a imagem, tal como uma imagemfotográfica tendo uma alta taxa de área de imagem éformada, o toner o qual formou uma imagem não transferidaem virtude de defeito de fornecimento de papel é acumuladosobre o fotocondutor para causar escumação sobre a imagemou contaminar o rolo de carga elétrica o qual carrega ofotocondutor em contato, levando a ser incapaz de exercersua capacidade de carregamento original.
A circularidade média pode ser medida através de umatécnica de zona de detecção óptica, a qual passa umasuspensão contendo o toner através da zona de detecção comseção de captação de imagem sobre uma placa plana, detectaopticamente uma imagem em partículas por uma câmera CCD eanalisa, e pode ser medida usando um aparelho de análise deimagem em partículas do tipo fluxo FPIA-2100 (fornecidopela Sysmex).
Subseqüentemente, um material inorgânico em camadastrocado usado na presente invenção será descrito.
O material inorgânico em camadas se refere a ummineral inorgânico formado através da sobreposição decamadas com uma espessura de vários nm e sua troca serefere ao fato de que ions orgânicos são introduzidos emions presentes em uma intercamada do mesmo.Especificamente, ele è descrito nos documentos JP-A No.2006-500605, JP-A No. 2006-503313 e JP-A No. 2003-202708acima. Isso é referido como intercalação em um sentidoamplo. Como o material inorgânico em camadas, o grupo dasesmectitas (montmorilonita, saponita e semelhantes), ogrupo dos caulins (caolinita e semelhantes), magadiita ecanemita são conhecidos. O material inorgânico em camadastrocado é altamente hidrofilico em virtude de sua estruturaem camadas trocada. Assim, se o material inorgânico emcamadas sem troca é disperso no meio à base de água parauso no toner a ser granulado, o material inorgânico emcamadas migra para o meio à base de água e o toner não podeter o formato alterado. Contudo, através da troca com o ionorgânico, a hidrofobicidade apropriada aparece, o materialinorgânico em camadas trocado está abundantemente presentenas proximidades da superfície da partícula de toner e otoner tem o formato facilmente alterado quando dagranulação, disperso para se tornar um pó fino e exercesuficientemente uma função de controle de carga. 0 materialinorgânico em camadas dificilmente contribui para apropriedade de fixação em baixa temperatura do toner.
Assim, quando ele está abundantemente presente na porçãosuperficial do toner, acredita-se que a fixação em baixatemperatura é inibida. Contudo, uma vez que o materialinorgânico em camadas trocado em uma quantidadeextremamente pequena exerce as funções de alteração deformato e controle de carga, se torna possível equilibrar ocontrole de formato, a função de controle de carga e afixação em baixa temperatura.
O material inorgânico em camadas trocado usado napresente invenção é, desejavelmente, aquele obtido atravésda troca por um tendo uma estrutura cristalina básica àbase de esmectita com o cátion orgânico. 0 mineral deargila de esmectita carrega uma carga negativa na camada eo cátion está presente entre as camadas para compensarisso. Um composto entre as camadas pode ser formado atravésda troca de íons desse cátion e absorção de moléculaspolares. 0 íon metálico pode ser introduzido através dasubstituição de uma parte do metal bivalente no materialinorgânico em camadas com o metal trivalente. Contudo,quando o ion metálico é introduzido, a hidrofilicidade setorna alta. Assim, o material inorgânico em camadas obtidoatravés da troca de pelo menos uma parte dos ions metálicospelos ânions orgânicos é desejável. Isso o faz ter ahidrofobicidade apropriada.
No material inorgânico em camadas no qual pelo menosuma parte dos íons do material inorgânico em camadas foitrocada pelos ions orgânicos, um agente de troca de ionsorgânicos inclui sais de alquil amônio quaternário, sais defosfônio e sais de imidazólio, e sais de alquil amônioquaternário são desejáveis. 0 alquil amônio quaternárioinclui trimetilestearil amônio, dimetilestearilbenzilamônio, dimetiloctadecil amônio e oleilbis(2-hidróxietil) metil amônio.
Como o material inorgânico em camadas trocado, épossível usar caolinita, sais de fosfato em camadas ehidróxido duplo em camadas. Nesse caso, como o agente detroca, o agente de troca de íon orgânico pode serapropriadamente selecionado dependendo da carga da fase.Quando a camada é negativamente carregada, os agentes detroca de íons orgânicos acima são incluídos. Quando acamada é positivamente carregada, o agente de troca de íonsorgânicos inclui sais de sulfato, sais de sulfonato, saisde carboxilato ou sais- de fosfato tendo alquila ramificada,não ramificada ou cíclica (Cl a C44), alquinila (Cl a C22),alcóxi (C8 a C32), hidróxialquila (C2 a C22), óxido deetileno e óxido de propileno. Ácido carboxílico tendo umaestrutura de óxido de etileno é desejável.
Através da troca de pelo menos uma parte do materialinorgânico em camadas por ions orgânicos, o toner tem ahidrofobicidade apropriada, a fase oleosa compreendendo acomposição de toner e/ou o precursor de composição de tonertem uma viscosidade não-Newtoniana e o toner pode ter oformato alterado. Nesse momento, o teor de materialinorgânico em camadas trocado no qual uma parte foi trocadapor íons orgânicos é, de preferência, de 0,05% em peso a10% em peso e, mais preferivelmente, de 0,05% em peso a 5%em peso no material de toner. Aqui, "composição de toner"se refere a vários materiais os quais compõem o toner e"precursor de composição de toner" se refere àsubstâncias/materiais os quais se tornam os materiais osquais compõem o toner através de reação.
O material inorgânico em camadas trocado no qual umaparte foi trocada por íons orgânicos pode serapropriadamente selecionado e inclui montmorilonita,bentonita, hectorita, atapulgita, sepiolita e misturas dasmesmas. Dentre essas, montmorilonita ou bentonitaorganicamente trocada são preferíveis porque elas nãoafetam as propriedades do toner, a viscosidade pode serfacilmente controlada e a quantidade das mesmas a seradicionada pode ser pequena.
Produtos comercialmente disponíveis do materialinorgânico em camadas no qual uma parte foi trocada porcátions orgânicos incluem bentonita quaternária 18, talcomo Bentone 3, Bentone 38, Bentone 38V (fornecidas pelaRheox), Tixogel VP (fornecida pela United Catalyst),Clayton 34, Clayton 40, Clayton XL (fornecidas pelaSouthern Clay); bentonita de estearalcônio, tal comoBentone 27 (fornecida pela Rheox), Tixogel LG (fornecidapela United Catalyst), Clayton AF, Clayton APA (fornecidaspela Southern Clay); e bentonita de benzalcônio/quaternária18, tais como Clayton HT e Clayton PS (fornecidas pelaSouthern Clay) . Clayton AF e Clayton APA sãoparticularmente preferíveis. Como o material inorgânico emcamadas no qual uma parte foi trocada por ânions orgânicos,aqueles obtidos através da modificação de DHT-4A (fornecidopela Kyowa Chemical Industry Co., Ltda.) com os ânionsorgânicos representados pela fórmula geral (1) a seguir sãoparticularmente preferíveis. A fórmula geral a seguirinclui, por exemplo, Hitenol 330T (fornecido pela DaiichiKogyo Seiyaku Co., Ltda.).
Fórmula geral (1): Ri(OR2)nOSO3M,em que Ri representa um grupo alquila tendo 13 átomos decarbono, R2 representa um grupo alquileno tendo de 2 a 6átomos de carbono, η representa um número inteiro de 2 a 10e M representa um elemento metálico monovalente.
Usando o material inorgânico em camadas trocado épossível ter a hidrofobicidade apropriada, fazer com que afase oleosa compreendendo a composição de toner e/ou oprecursor de composição de toner tenha uma viscosidade não-Newtoniana no processo para produção do toner e alterar oformato do toner.
No toner da presente invenção, a proporção (Dv/Dn) dodiâmetro volumétrico médio de partícula (Dv) para odiâmetro numérico médio de partícula (Dn) é de 1,00 a 1,30.Isso permite obter o toner com alta resolução e altaqualidade de imagem. Além disso, no revelador com doiscomponentes, mesmo quando o toner é consumido e fornecidodurante um longo tempo, a variação de diâmetros departícula do toner no revelador é baixa, bem como emagitação durante um longo tempo em um aparelho derevelação, uma propriedade de revelação boa a estável setorna possível. Quando Dv/Dn excede a 1,30, a variação dosdiâmetros de partícula em partículas de toner individuaisse torna grande, a variação no comportamento do tonerocorre quando da revelação, a reprodutibilidade de pontosfinos é prejudicada e uma imagem de alto grau não é obtida.Mais preferivelmente, Dv/Dn está na faixa de 1,00 a 1,20 euma melhor imagem é obtida.
No toner da presente invenção, o diâmetro volumétricomédio de partícula é, de preferência, de 3,0 μπι a 7,0 μπι.
Geralmente, é dito que quanto menor o diâmetro de partículado toner, mais vantajoso ele é para a obtenção de umaimagem com alta resolução e alta qualidade, mas,inversamente, isso é desvantajoso para a propriedade detransferência e para a propriedade de limpeza. Quando odiâmetro volumétrico médio de partícula é menor do que afaixa acima no revelador com dois componentes, na agitaçãodurante um longo tempo no aparelho de revelação o toner éligado por fusão sobre a superfície de um veículo parareduzir a capacidade de carga elétrica e, no revelador comum único componente, ocorre facilmente formação de filme dotoner sobre um rolo de revelação e ligação-fusão do tonersobre um elemento, tal como uma lâmina, para tornar o tonerfino. O teor de pós finos está grandemente envolvido nessefenômeno e, em particular, quando o teor das partículas de2 μm ou menos excede á 20%, o toner é aderido ao veículo ese torna um problema quando a segurança da carga elétrica éexperimentada em alto nível. Inversamente, quando odiâmetro de partícula do toner é maior do que a faixaacima, se torna difícil obter uma imagem com alta resoluçãoe alta qualidade de imagem, bem como a variação dosdiâmetros de partícula do toner freqüentemente se tornagrande quando o toner é consumido e fornecido no revelador.Também, quando a proporção do diâmetro volumétrico médio departícula para o diâmetro numérico médio de partícula émaior do que 1,30, foi mostrado que resultados similarestambém são produzidos.
Conforme descrito acima, o toner tendo diâmetros departícula pequenos e diâmetros de partícula uniformes causadificuldade na propriedade de limpeza. Assim, é preferívelque partículas tendo uma circularidade de 0,850 ou menosocupem 20% a 80% de todas as partículas de toner.
Primeiro, uma relação entre o formato do toner e apropriedade de transferência será descrita. Quando umamáquina copiadora totalmente colorida com transferênciaatravés de revelação de múltiplas cores é usada, comparadacom o caso do toner preto o qual é a única cor usada em umamáquina copiadora monocromática, a quantidade de tonersobre o fotocondutor é aumentada e é difícil intensificar aeficiência de transferência usando apenas o toner amorfoconvencional. Além disso, quando o toner amorfo comum éusado, em virtude da força de escapamento e da força deatrito entre o fotocondutor e o elemento de limpeza, entreum elemento de transferência intermediário e o elemento delimpeza e/ou entre o fotocondutor e o elemento detransferência intermediário, a fusão-ligação e formação defilme do toner sobre a superfície do fotocondutor e asuperfície do elemento de transferência intermediárioocorrem para deteriorar facilmente a eficiência detransferência. Na geração de uma imagem totalmentecolorida, imagens de toner com quatro cores dificilmentesão transferidas uniformemente. Além disso, quando oelemento de transferência intermediário é usado, o problemafacilmente ocorre em termos de não uniformidade de cor eequilíbrio de cor e não é fácil produzir estavelmente aimagem totalmente colorida com alta qualidade.
Considerando o equilíbrio entre a limpeza com lâmina ea eficiência de transferência, as partículas tendo umacircularidade de 0, 950 ou menos ocupam 20% a 80% de todasas partículas de toner. Isso permite o equilíbrio entre apropriedade de limpeza e de transferência. As propriedadesde limpeza e transferência estão grandemente associadas aomaterial e a um modo de aplicação da lâmina, e atransferência varia dependendo da condição de processo.Assim, o projeto dependendo do processo na faixa acima, setorna possível. Contudo, quando o teor de partículas tendocircularidade de 0,950 ou menos é menor do que 20% de todasas partículas de toner, se torna difícil realizar a limpezapela lâmina. Quando o teor de partículas tendo umacircularidade de 0,950 ou menos excede a 80% de todas aspartículas de toner, se torna difícil realizar a limpezaatravés da lâmina. Quando o teor de partículas tendo umacircularidade de 0,950 ou menos excede a 80% de todas aspartículas de toner, a propriedade de transferênciaanteriormente mencionada é deteriorada. Esse fenômeno écausado porque o toner altera excessivamente de formato,assim, a migração do toner quando da transferência(superfície do fotocondutor para o papel de transferência,superfície do fotocondutor para a correia de transferênciaintermediária, primeira correia de transferênciaintermediária para a segunda correia de transferênciaintermediária) se torna não uniforme e, ainda, a variaçãono comportamento entre as partículas de toner ocorre,assim, uma eficiência de transferência uniforme e elevadanão é obtida. Além disso, o fenômeno para fazer o pó finoocorre no revelador, o que se torna um fator que reduz adurabilidade do revelador.
Métodos para medição do formato do toner da presenteinvenção serão mostrados abaixo.
(Diâmetro de partícula de 2 pm ou menos, circularidade)Uma taxa de partículas de 2 μπα ou menos, acircularidade e a circularidade média do toner da presenteinvenção podem ser medidos através de um aparelho deanálise de imagem de partículas do tipo fluxo EPIA-2000(fornecido pela Toa Medicai Electronics Co. Ltd.). Nométodo de medição específico, 0,1 mL a 0,5 mL de umtensoativo como um dispersante, de preferência um sal dealquilbenzeno sulfonato, é adicionado a 100 mL a 150 mL deágua da qual impurezas tenham sido previamente removidas emum recipiente, e 0,1 g a 0,5 g de uma amostra a ser medidaé ainda adicionado ao mesmo. Uma dispersão na qual aamostra tenha sido dispersa é tratada para dispersar usandouma máquina de dispersão ultra-sônica durante cerca de 1 a3 minutos para fazer uma concentração de dispersão de 3.000a 10. OOOµL e o formato e a distribuição do toner sãomedidos usando o aparelho anteriormente mencionado.(Diâmetro de partícula do toner)
O diâmetro médio de partícula e a distribuição detamanho de partícula do toner foram medidos através do método Coulter Counter. Um aparelho de medição para adistribuição de tamanho de partícula das partículas detoner inclui o Coulter Counter TA-II e Coulter MultisizerII (ambos são fornecidos pela Coulter). Na presenteinvenção, a medição foi realizada usando o Coulter CounterTA-II e conectando uma interface (The Institute of JapaneseUnion of Scientists & Engineers - Instituto da UniãoJaponesa de Cientistas e Engenheiros) a qual produz adistribuição numérica e a distribuição volumétrica e umcomputador pessoal PC9801 (fornecido pela NEC).
O método para medição será descrito abaixo.
Primeiro, 0,1 mL a 5 mL do tensoativo como odispersante (de preferência, sal de alquilbenzenosulfonato) são adicionados a 100 mL a 150 mL de uma soluçãoaquosa eletrolitica. Aqui, a solução eletrolitica é umasolução aquosa de NaCl a cerca de 1% preparada usandocloreto de sódio de primeiro graue, por exemplo, ISOTON-II(fornecida pela Coulter) pode ser usada. Aqui, 2 mg a 20 mgde uma amostra a ser medida são adicionados. Um tratamentode dispersão é fornecido à solução eletrolitica na qual aamostra foi dispersa durante cerca de 1 a 3 minutos usandouma máquina de dispersão ultra-sônica, e as partículas detoner ou o volume e a quantidade do toner são medidosusando uma abertura de 100 μιη como a abertura através doaparelho de medição anteriormente mencionado para calculara distribuição volumétrica e a distribuição numérica.
Como canais, 13 canais de 2,00 pm a menos de 2,52 μτη,2,52 μιπ a menos de 3,17 μπι, 3,17 μπι a menos de 4,00 μια,4,00 μπι a menos de 5,.04 μιη, 5,04 μπι a menos de 6,35 μιη,6,35 μπι a menos de 8,00 μιη, 8,00 μπι a menos de 10,08 μπι,10,08 μπι a menos de 12,70 μιτι, 12,70 μπι a menos de 16,00 μπι,16,00 μπι a menos de 20,20 μπι, 20,20 μπι a menos de 25, 40 μπι,25, 40 μπι a menos de 32,00 μιη e 32, 00 μπι a menos de 40, 30 μπιsão usados, e partículas tendo um diâmetro de partícula demenos de 2,00 μπι a menos de 40, 30 μπι são consideradas. Odiâmetro volumétrico médio de partícula (Dv), baseado novolume, foi calculado a partir da distribuição volumétricade acordo com a presente invenção; o diâmetro numéricomédio de partícula (Dn) foi calculado a partir dadistribuição numérica e sua proporção (Dv/Dn) foicalculada.
De acordo com um exame adicional da presente invenção,de forma a exercer mais eficazmente a propriedade defixação em baixa temperatura mantendo-se uma estabilidadede armazenamento resistente ao calor e conferir resistênciaao ofsete após a modificação com um pré-polímero, épreferível que o peso molecular gravimétrico médio dafração solúvel em THF da resina de poliéster contendo grupoácido seja de 1.000 a 30.000. Isso é porque quando ele émenos de 1.000, o componente oligomérico é aumentado e,assim, a estabilidade ao armazenamento resistente ao caloré deteriorada enquanto que, quando ele excede a 30.000, amodificação com o pré-polimero se torna insuficiente emvirtude de impedimento' estérico e, assim, a resistência aoofsete é deteriorada.
O peso molecular de acordo com a presente invenção émedido através de GPC (cromatografia por permeação de gel) ,como segue. Uma coluna é estabilizada em uma câmara térmicaa 40°C, THF como solvente é passado na coluna nessatemperatura a 1 mL/minuto, uma solução de amostra de THF daresina preparada a 0, 055% em peso a 0,6% em peso como aconcentração de amostra é injetada e medida. Quando o pesomolecular foi medido, a distribuição de peso molecular daamostra foi calculada' a partir da relação entre valoreslogaritmicos de uma curva padrão feita a partir de váriasamostras padrão de poliestireno monodisperso e os númerosforam contados. Como as amostras padrão de poliestirenopara fazer a curva padrão, por exemplo, aquelas tendo ospesos moleculares de β χ IO2, 2,1 χ IO3, 4 χ IO3, 1,75 χIO4, 5,1 χ IO4, 1,1 χ IO5, 3,9 χ IO5, 8,6 χ IO5, 2 χ IO6 e4,48 χ IO6 fornecidas pela Pressure Chemical Co. ou ToyoSoda Kogyo são usadas, e é apropriado usar pelo menos 10pontos das amostras padrão de poliestireno. Um detector deRI (índice de refração) é usado para detecção.Tornando o valor ácido da resina de poliéster, a qualé a primeira resina aglutinante, de 1,0 (mg de KOH/g) a50,0 (mg de KOH/g), é possível obter propriedades de toner,tais como controle de diâmetro de partícula através daadição de composto básico, propriedade de fixação em baixatemperatura, resistência ao ofsete em alta temperatura,estabilidade de armazenamento resistente ao calor eestabilidade de carga elétrica em maiores graus. Isto é,quando o valor ácido excede a 50,0 (mg de KOH/g), a reaçãode extensão ou reticulação do poliéster modificado se tornainsuficiente e a resistência ao ofsete em alta temperaturaé afetada. Quando ele é menor do que 1,0 (mg de KOH/g), oefeito de estabilidade da dispersão pelo composto básicoquando da produção não é obtido, a reação de extensão oureticulação do poliéster modificado progride facilmente e oproblema de estabilidade quando da produção ocorre.
(Método para Medição do Valor Ácido)
A medição é realizada sob as seguintes condições deacordo com o método de medição descrito em JIS K0070-1992.Preparo de amostras: 0,5 g de poliéster são adicionados a120 mL de THF e dissolvidos através de agitação emtemperatura ambiente (23°C) durante cerca de 10 horas. Mais30 mL de etanol são adicionados para fazer uma solução deamostra.A medida pode ser calculada usando o aparelho descritoe é especificamente calculada como segue.
A amostra é titulada usando solução alcoólica dehidróxido de potássio a ION previamente determinada e ovalor ácido é obtido através do seguinte cálculo a partirda quantidade consumida da solução alcoólica de hidróxidode potássio.
Valor ácido = KOH (mL) χ N χ 56, l/peso da amostra (N é umfator de N/10 KOH)
Detalhes do método para medição do valor ácido dopoliéster da presente invenção dependem do método a seguirde acordo com a JIS K0070. THF é usado como solvente.
0 valor ácido é especificamente determinado através doprocedimento a seguir.
Aparelho de medição: Titulador automático compotenciômetro DL-53 Titrator (fornecido pela MettlerToledo).
Eletrodo usado: DG113-SC (fornecido pela MettlerToledo).
Software para análise: LabX Light Versão 1.00.000
Calibração do aparelho: Um solvente misturado de 120mL de tolueno e 30 mL de etanol é usado.
Temperatura para medição: 23°C.
As condições para medição são como segue.Agitação
Velocidade [%]Tempo [s]Titulação EQP
Agente de titulação/sensor
Agente de titulaçãoConcentração [mol/L]Sensor
Unidade de mediçãoPré-distribuiçãoVolume [mL]Tempo de espera [s]Adição de agente de titulaçãodE (ajuste) [mV]dV (min.) [mL]
dV (máx.) [mL]Modo de mediçãodE [mV]dt [s]t (min.) [s]
t (máx.) [s]ReconhecimentoLimiar
Pular etapa apenas
CH3ONa0,1DG115mV
até o volume1,00
Dinâmica8,00, 030,5
Equilíbrio controlado0,51,02,020, 0
100, 0Não<table>table see original document page 33</column></row><table>
Na presente invenção, a capacidade de estabilidade aoarmazenamento resistente ao calor do principal componentena resina de poliéster após a modificação, isto é, a resinaaglutinante, depende do ponto de transição vítrea da resinade poliéster antes de modificação. Assim, é preferível queo ponto de transição vítrea da resina de poliéster sejaajustado de 35°C a 65°C. Isto é, quando ele é menor do que35°C, a estabilidade ao armazenamento resistente ao calor éinsuficiente e, quando ele excede a 65°C, a propriedade defixação em baixa temperatura é adversamente afetada.O ponto de transição vítrea da presente invenção émedido usando um Rigaku THERMOFLEX TG8110 fornecido pelaRigaku Denki Co., Ltda. sob a condição de elevação detemperatura a 10°C/minuto.
O método para medição da Tg é revisto. Como o aparelhopara medição da Tg, o sistema de TG-DSC TAS-IOO fornecidopela Rigaku Denki Co., Ltda. foi usado.
Primeiro, cerca de 10 mg de uma amostra foramcolocados em um recipiente de amostra feito de alumínio, oqual foi, então, colocado sobre uma unidade de contenção eajustado em um forno elétrico. A medição por DSC foirealizada primeiro aquecendo da temperatura ambiente paraaté 150°C em uma velocidade de elevação de temperatura de10°C/minuto, deixando descansar a 150°C durante 10 minutos,então, esfriando para a temperatura ambiente e deixandodescansar durante 10 minutos, aquecendo novamente para150°C em uma velocidade de elevação de temperatura de10°C/minuto sob atmosfera de nitrogênio. A Tg foi calculadaa partir de uma tangente de uma curva endotérmica naproximidade da Tg e um ponto de contato com uma linha debase usando o sistema de análise TAS-100.
De acordo com um outro exame da presente invenção, opré-polímero o qual modifica a resina de poliéster é ocomponente de resina aglutinante importante para realizaçãoda propriedade de fixação em baixa temperatura e daresistência ao ofsete em alta temperatura e seu pesomolecular gravimétrico médio é, de preferência, de 3.000 a20.000. Isto é, quando o peso molecular gravimétrico médioé menos do que 3.000, se torna difícil controlar avelocidade de reação e o problema da estabilidade quando daprodução começa a ocorrer. Quando o peso moleculargravimétrico médio é maior do que 20.000, o poliéstersuficientemente modificado não é obtido e a resistência aoofsete começa a ser afetada.
De acordo com exame adicional da presente invenção,descobriu-se que o valor ácido do toner é um indicador maisimportante do que o valor ácido da resina aglutinante paraa propriedade de fixação em baixa temperatura e apropriedade de ofsete em alta temperatura. 0 valor ácido dotoner da presente invenção é derivado de um grupo carboxilaterminal de poliéster não modificado. Nesse poliéster nãomodificado, o valor ácido é, de preferência, 0,5 (mg deKOH/g) a 40,0 (mg de KOH/g) para controle da propriedade defixação em baixa temperatura (limite mínimo de temperaturade fixação, temperatura de ocorrência de ofsete a quente)do toner. Isto é, quando o valor ácido do toner excede a40,0 (mg de KOH/g), a reação de extensão ou reticulação dopoliéster não modificado se torna insuficiente e aresistência ao ofsete em alta temperatura é afetada. Quandoele é menor do que 0,5 (mg de KOH/g) , o efeito deestabilidade da dispersão pelo composto básico quando daprodução não é obtido, a reação de extensão ou reticulaçãodo poliéster modificado progride facilmente e o problemasobre a estabilidade quando da produção ocorre.
O valor ácido é especificamente determinado de acordocom o método para medição do valor ácido da resina depoliéster acima.
Onde há uma fração solúvel em THF, o valor ácido acimado toner indica o valor ácido quando o valor ácido é medidousando THF como solvente.
(Método para medição do valor ácido do toner)
A medição é realizada sob a seguinte condição deacordo com o método de medição descrito em JIS K0070-1992.Preparo de amostras: 0,5 g (em fração solúvel em acetato deetila, 0,3 g) do toner foi usado em lugar do poliéster.
O ponto de transição vitrea do toner da presenteinvenção é, de preferência, 40°C a 70°C para obtenção dapropriedade de fixação em baixa temperatura, a estabilidadeao armazenamento resistente ao calor e a alta durabilidade.Isto é, quando o ponto de transição vitrea é menor do que40°C, bloqueio em um dispositivo de revelação e formação defilme sobre o fotocondutor ocorrem facilmente. Quando eleexcede a 70°C, a propriedade de fixação em baixatemperatura é facilmente deteriorada.
0 toner da presente invenção pode ser obtido atravésde vários métodos, por exemplo, (1) o método no qualpartículas de toner tendo tamanhos apropriados como toner,especificamente diâmetros de partícula de 3,0 μιιι a 7,0 μιι érealizado através de uma etapa de granulação de dispersãode uma mistura de matéria prima de toner contendo umaresina aglutinante ou um monômero o qual é a matéria primado mesmo, um corante, um componente de cera e um agente decontrole de carga no meio à base de água para produzir aspartículas da mistura de matéria prima de toner, o meio àbase de água é removido das partículas de toner produzidase as partículas de toner são lavadas e secas para fornecero toner; (2) o método no qual a resina é feita através depolimerização por emulsificação e hetero-agregada com umpigmento e um agente de liberação e, então, um método defusão por agregação e integração é realizado para fornecero toner; e (3) uma dissolução ou uma dispersão formadaatravés de dissolução ou dispersão de uma composição detoner composta de um corante e um componente aglutinantecomposto de pelo menos uma resina de poliéster modificado(precursor de composição de toner) capaz de reação com ohidrogênio ativo em um solvente orgânico é reagido com umagente de reticulação e/ou um agente de extensão no meio àbase de água contendo um dispersante e o solvente éremovido da dispersão resultante para fornecer o toner.Nesse método, o toner é obtido através de dissolução oudispersão de uma composição de toner composta de umaglutinante, um componente composto de pelo menos umaresina à base de poliéster modificado capaz de reação comhidrogênio ativo e o corante no solvente orgânico, reaçãoda solução ou dispersão resultante com um agente dereticulação ou um agente de extensão em um meio dehidrogênio contendo o dispersante e remoção do solvente dadispersão resultante.
Uma resina à base de poliéster modificado reativo(RMPE) capaz de reação com hidrogênio ativo usado napresente invenção inclui, por exemplo, pré-polimeros depoliéster (A) tendo um grupo isocianato. Esse pré-polimero(A) inclui aqueles os quais são policondensados de poliol(PO) e ácido carboxilico (PC) e no qual um poliéster tendohidrogênio ativo é ainda reagido com poliisocianato (PIC).O grupo compreendendo hidrogênio ativo o qual o poliésteracima tem, inclui grupos hidroxila (grupo hidrogênioalcoólico e grupo hidroxila fenólico) , grupos amino, gruposcarboxila e grupos mercapto. Dentre os mesmos, o grupohidroxila alcoólico é preferível.Como o agente de reticulação para a resina à base depoliéster modificado reativo, aminas são usadas e, como oagente de extensão, compostos de diisocianato (diisocianatode difenilmetano) são' usados. Aminas descritas depois emdetalhes atuam como o agente de reticulação e o agente deextensão para a resina à base de poliéster modificado capazde reação com hidrogênio ativo.
0 poliéster modificado, tal como poliéster uréia-modificado obtido através da reação de aminas (B) com opré-polimero de poliéster (A) tendo o grupo isocianato éconveniente para assegurar o toner seco, particularmente apropriedade de fixação sem óleo em baixa temperatura(propriedade de liberação ampla e propriedade de fixaçãonão tendo mecanismo de" aplicação de liberação de óleo paraaquecimento do meio para fixação) porque o peso molecularde seu componente macromolecular é facilmente controlado.
Em particular, no pré-polimero de poliéster tendo aextremidade modificada com uréia, a adesividade ao meio deaquecimento para fixação pode ser suprimida mantendo altafluidez na faixa de temperatura de fixação e transparênciada resina de poliéster não modificado em si.
O pré-polimero de poliéster preferível usado napresente invenção é obtido através de introdução do grupofuncional, tal como grupo isocianato, que reage com ohidrogênio ativo no poliéster tendo o grupo hidrogênioativo, tal como grupo ácido e grupo hidroxila, naextremidade. 0 poliéster modificado (MPE), tal comopoliéster uréia-modifiçado, pode ser induzido a partirdesse pré-polimero. No caso da presente invenção, opoliéster modificado preferível usado como a resina deligação é o poliéster uréia-modifiçado obtido através dereação de aminas (B) como o agente de reticulação e/ouagente de extensão com o pré-polimero de poliéster (A)tendo o grupo isocianato. 0 pré-polímero de poliéster (A)tendo o grupo isocianato pode ser obtido através de reaçãoadicional do poliéster o qual é o policondensado de poliol(PO) e ácido policarboxílico (PC) e tendo o hidrogênioativo com poliisocianato (PIC). 0 grupo hidrogênio ativo oqual o poliéster acima tem inclui grupos hidroxila (o grupohidrogênio alcoólico e o grupo hidroxila fenólico), gruposamino, grupos carboxila e grupos mercapto. Dentre osmesmos, o grupo hidroxila alcoólico é preferível.
Poliol (PO) inclui diol (DIO) e poliol trivalente oumais (TO) . DIO apenas ou uma mistura de DIO e TO em umapequena quantidade é preferível. Diol (DIO) incluialquileno glicol (etileno glicol, 1,2-propileno glicol,1, 3-propileno glicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol);alquileno éter glicol (dietileno glicol, trietileno glicol,dipropileno glicol, polietileno glicol, polipropilenoglicol, politetrametileno éter glicol); diol aliciclico(1,4-ciclohexano dimetanol, bisfenol A hidrogenado) ;bisfenóis (bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S), adutos deóxido de alquileno (óxido de etileno, óxido de propileno,óxido de butileno) do diol aliciclico acima; e adutos deóxido de alquileno (óxido de etileno, óxido de propileno,óxido de butileno) dos bisfenóis listados. Dentre osmesmos, alquileno glicol tendo 2 a 12 átomos de carbono eadutos de óxido de alquileno de bisfenóis são preferíveis eos mais preferíveis são adutos de óxido de alquileno debisfenóis e uma combinação de alquileno glicol tendo 2 a 12átomos de carbono com os mesmos. Polióis trivalentes oumais (TO) incluem álcool alifático trivalente a octavalenteou mais polivalente (glicerina, trimetilol etano,trimetilol propano, pentaeritritol, sorbitol); fenóistrivalentes ou mais (trisfenol PA, fenol novolac, cresolnovolac) e adutos de óxido de alquileno dos polifenóistrivalentes ou mais acima.
Ácido policarboxílico (PC) inclui ácido dicarboxílico(DIG) e ácidos trivalentes ou mais policarboxílicos (TC).DIG apenas ou uma mistura de DIC e TC em uma pequenaquantidade é preferível. Ácido dicarboxílico (DIG) incluiácidos alquileno dicarboxílicos (ácido succínico, ácidoadípico, ácido sebácico); ácidos alquenileno dicarboxilicos(ácido maléico, ácido fumárico); e ácidos dicarboxilicosaromáticos (ácido ftálico, ácido isoftálico, ácidotereftálico, ácido naftaleno dicarboxilico). Dentre osmesmos, preferíveis são ácidos alquenileno dicarboxilicostendo 4 a 20 átomos de carbono e ácidos dicarboxilicosaromáticos tendo 4 a 20 átomos de carbono. Ácidospolicarboxílicos trivalentes ou mais incluem ácidospolicarboxílicos tendo 9 a 20 átomos de carbono (ácidotrimelítico, ácido' piromelítico) . Como ácidopolicarboxílico, anidrido ácido ou alquil éster inferior doacima pode ser usado e reagido com poliol (PO) . Como aproporção de poliol (PO) para ácido policarboxílico (PC), aproporção de grupo hidroxila [OH] para grupo carboxila[COOH] ( [OH] / [COOH] ) é, tipicamente, de 2/1 a 1/1, depreferência 1,5/1 a 1/1 e, mais preferivelmente, 1,3/1 a1,02/1.
Poliisocianato (PIC) incluem poliisocianato alifático(diisocianato de tetrametileno, diisocianato dehexametileno, 2,6-diisocianato metilcaproato);poliisocianato alicíclico (diisocianato de isoboro,diisocianato de ciclohexilmetano) ; diisocianato aromático(diisocianato de trileno, diisocianato de difenilmetano);diisocianato alifático aromático (diisocianato dea, a, a' , a 1-tetrametilxilileno); isocianuratos; aquelesobtidos através de bloqueio do poliisocianato acima comderivado de fenol, oxima ou caprolactama; e combinações dosmesmos (dois ou mais).
Como a proporção de poliisocianato (PIC), umaproporção equivalente de grupo isocianato [NCO] para grupohidroxila [OH] de poliéster tendo o grupo hidroxila[NCO]/[OH] é, tipicamente, 5/1 a 1/1, de preferência 4/1 a1,2/1 e, mais preferivelmente, 2,5/1 a 1,5/1. Quando[NCO] / [OH] é maior do que 5, a propriedade de fixação embaixa temperatura é deteriorada. Se a proporção molar de[NCO] é menor do que . 1, quando o poliéster modificado éusado, o teor de uréia no éster se torna baixo e aresistência ao ofsete a quente é deteriorada. 0 teor decomponente poliisocianato (3) no pré-polimero (A) tendo ogrupo isocianato na extremidade é, tipicamente, de 0,5% empeso a 40% em peso, de preferência 1% em peso a 30% em pesoe, mais pref erivelmente, 2% em peso a 20% em peso. Quandoele é menor do que 0,5% em peso, a resistência ao ofsete aquente é deteriorada, bem como é desvantajoso em termos deestabilidade ao armazenamento resistente ao calor epropriedade de fixação em baixa temperatura. Quando eleexcede a 4 0% em peso, a propriedade de fixação em baixatemperatura é deteriorada.O número de grupo isocianato contido por molécula dopré-polimero (A) tendo o grupo isocianato é, tipicamente,de um ou mais, de preferência 1,5 a 3 em média e, maispreferivelmente, 1,8 a 2,5 em média. Quando ele é menor doque um por molécula, o peso molecular do poliéster uréia-modificado se torna baixo e a resistência ao ofsete aquente é deteriorada.
Aminas incluem diamina (Bl), poliaminas trivalentes oumais (B2), amino álcool (B3), aminomercaptano (B4),aminoácidos (B5) e aquelas (B6) obtidas através de bloqueiodo grupo amino de Bl a B5. Diamina (Bl) inclui diaminasaromáticas (fenilenodiamina, dietiltoluenodiamina, 4,4'-diaminodifenilmetano); diaminas aliciclicas (4,4'-diamino-3,3' -dimetildiciclohexilmetano, diaminociclohexano,isoforondiamina); e diaminas alifáticas (etilenodiamina,tetrametilenodiamina, hexametilenodiamina) . Poliaminastrivalentes ou mais (B2) incluem dietilenotriamina etrietilenotetramina. Amino álcool (B3) inclui etanolamina ehidróxietilanilina. Aminomercaptano (B4) incluiaminoetilmercaptano e aminopropilmercaptano. Aminoácidos(B5) incluem ácido amino propiônico e ácido amino capróico.
Aquelas (B6) obtidas através de bloqueio do grupo amino deBl a B5 incluem compostos de cetimina e compostos deoxazolidina obtidos de aminas de Bl a B5 acima e cetonas(acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona). Dentreessas aminas (B), preferíveis são Bl e misturas de Bl e B2em uma pequena quantidade.
Além disso, usando um terminador de extensão senecessário, é possível ajustar o peso molecular dopoliéster. 0 terminado de extensão inclui monoamina(dietilamina, dibutilamina, butilamina, laurilamina) eaquelas (compostos de cetimina) obtidos através de bloqueiodas mesmas.
Como a proporção de aminas (B) , a proporçãoequivalente de grupo isocianato [NCO] no pré-polímero (A)tendo o grupo isocianato para grupo amino [NHX] em aminas(B) [NCO]/[NHx] é, tipicamente, de 1/2 a 2/1, depreferência 1,5/1 a 1/1,5 e, mais preferivelmente, 1,2/1 a1/1,2. Quando [NCO]/[NHx] excede a 2 ou menos do que 1/2, opeso molecular do poliéster se torna baixo e a resistênciaao ofsete a quente é deteriorada.
Na presente invenção, a resina à base de poliéster(poliéster) usada de preferência como a resina aglutinanteé o poliéster uréia-modifiçado (UMPE) e uma ligação deuretano pode estar contida junto com uma ligação de uréianesse poliéster. A proporção molar do teor de ligação deuréia para o teor de ligação de uretano é, tipicamente, de100/0 a 10/90, de preferência 80/20 a 20/80 e, maispreferivelmente, 60/40 a 30/70. Quando a proporção molar doteor de ligação de uréia é menor do que 10%, a resistênciaao ofsete a quente é deteriorada.
O poliéster modificado, tal como poliéster uréia-modificado (UMPE) é produzido através de um método de etapaúnica ("one shot") . O peso molecular gravimétrico médio dopoliéster modificado, tal como poliéster uréia-modifiçado(UMPE) é, tipicamente, de 10.000 ou mais, de preferência20.000 a 10.000.000 e, mais preferivelmente 30.000 a1.000.000. Quando ele é menor do que 10.000, a resistênciaao ofsete a quente é deteriorada. O peso molecular númeromédio do poliéster modificado, tal como poliéster uréia-modificado, não está particularmente limitado quando opoliéster não modificado descrito depois é usado e poderiaser o peso molecular numérico médio no qual o pesomolecular gravimétrico médio antes mencionado é facilmenteobtido. No caso do poliéster uréia-modifiçado (UMPE)apenas, seu peso molecular numérico médio é, tipicamente,de 2.000 a 15.000, de preferência 2.000 a 10.000 e, maispreferivelmente, 2.000 a 8.000. Quando ele excede a 15.000,a propriedade de fixação em baixa temperatura e o brilho,quando usado para um aparelho totalmente colorido, sãodeteriorados.
Na presente invenção, não apenas o poliéstermodificado, tal como poliéster modificado com uréia (UMPE)é usado sozinho, mas também junto com esse poliéster nãomodificado (PE) pode estar contido como a resinaaglutinante. Através de combinação com PE, a propriedade defixação em baixa temperatura e o brilho quando usado para oaparelho totalmente colorido são intensificados e isso émais preferível do que o caso do uso sozinho. PE inclui opolicondensado de poliol (PO) e ácido policarboxílico (PC),os quais são os mesmos conforme os componentes de poliésterno UMPE acima e preferíveis são os mesmos conforme oscomponentes de poliéster no UMPE acima e preferíveis são osmesmos conforme no caso do UMPE. 0 peso moleculargravimétrico médio (Mw) do PE é de 10.000 a 300.000 e, depreferência, 14.000 a 200.000. Seu Mn (peso molecularnumérico médio) é 1.000 a 10.000 e, de preferência, 1.500 a6.000. Não apenas poliéster modificado, mas tambémpoliéster modificado com uma outra ligação química que nãoa ligação de uréia, por exemplo, poliéster modificado comuma ligação de uretano, pode ser combinado com UMPE. Épreferível, em termos, de propriedade de fixação em baixatemperatura e resistência ao ofsete a quente que o UMPE ePE sejam pelo menos parcialmente compatíveis. Portanto, épreferível que o componente de poliéster do UMPE e PEtenham composições similares. No caso de conter PE, umaproporção em peso de UMPE para PE é, tipicamente, de 5/95 a80/20, de preferência 5/95 a 30/70 e, mais preferivelmente,5/95 a 25/75. Particularmente preferível é 7/93 a 20/80.
Quando a proporção em peso de UMPE é menor do que 5%, aresistência ao ofsete a quente é deteriorada, bem como édesvantajoso em termos de estabilidade ao armazenamentoresistente ao calor e propriedade de fixação em baixatemperatura.
Um valor de hidroxila (mg de KOH/g) de PE é, depreferência, de 5 ou mais e o valor ácido (mg de KOH/g) doPE é, tipicamente, de 1 a 30 e, de preferência, 5 a 20.
Fazendo com que o PE traga o valor ácido, o PE é facilmentecarregado negativamente, afinidade adicional pelo papel como toner é boa quando de fixação ao papel e a propriedade defixação em baixa temperatura é intensificada. Contudo,quando o valor ácido excede a 30, a estabilidade de cargaelétrica tende a deteriorar através de variação ambiental.Na reação de polimerização, a variação do valor ácido levaà variação na etapa de granulação e se tornar difícilcontrolar a emulsificação.
(Método para Medição do Valor de Hidróxi)
A condição do aparelho de medição é a mesma conformena medição do valor ácido descrito acima.
Uma amostra (0,5 g) é precisamente pesada e tomada emum frasco de medição de 100 mL e 5 mL de um reagente deacetilação são corretamente adicionados ao mesmo.Subseqüentemente, o frasco é imerso em um banho de água a100°C ± 5°C e aquecido. Após uma a duas horas, o frasco éremovido do banho de água. Após esfriar, água é adicionadae agitada para decompor o anidrido de ácido acético. Deforma a decompor mais completamente, o frasco é aquecidonovamente no banho de água durante 10 minutos ou mais e,após esfriar, a parede do frasco é totalmente lavada com osolvente orgânico. A titulação potenciométrica nessasolução usando o eletrodo antes mencionado com solução emálcool etilico de hidróxido de potássio a 2N para obter umvalor de OH (de acordo·com a JIS K0070-1966).
Na presente invenção, o ponto de transição vitrea (Tg)da resina aglutinante é, tipicamente, de 40°C a 70°C e, depreferência, 40°C a 60°C. Quando ele é menor do que 40°C, aresistência ao calor do toner é deteriorada. Quando eleexcede a 70°C, a propriedade de fixação em baixatemperatura se torna insuficiente. No toner seco dapresente invenção, mesmo quando o ponto de transição vitreaé menor do que aquele no toner à base de poliésterpublicamente conhecido, a estabilidade ao armazenamentoresistente ao calor tende a ser boa pela co-existência dopoliéster modificado, tal como poliéster uréia-modifiçado.(Agente de Liberação)
Como o agente de liberação (cera) usado no toner dapresente invenção, uma cera tendo um baixo ponto de fusãode 50°C a 120°C funciona entre um rolo de fixação e umainterface de toner mais eficazmente que o agente deliberação na dispersão com a resina aglutinante, dessemodo, exibindo o efeito sobre a resistência ao ofsete emalta temperatura sem aplicar o agente de liberação, talcomo óleos, sobre o rolo de fixação.
O ponto de fusão da cera na presente invenção tem umpico endotérmico máximo através de calorimetria porexploração diferencial (DSC).
Como componentes de cera os quais funcionam comoagente de liberação utilizável na presente invenção, osseguintes materiais podem ser usados. Isto é, exemplosespecíficos como materiais preenchedores de solda e cerasincluem ceras vegetais, tais como cera de carnaúba, cera dealgodão, cera de madeira e cera de arroz; ceras animais,tais como cera de abelha e lanolina; ceras minerais, taiscomo ozoquerita e selzina; e ceras de petróleo, tais comoparafina, microcristalina e petrolato. Além dessas cerasnaturais, ceras de hidrocarboneto sintéticas, tais comocera de Fischer-Tropsch e cera de polietileno e cerassintéticas de éster, cetona e éter também são incluídas.Além disso, amidas de ácido graxo, tais como amida de ácido12-hidróxiesteárico, amida de ácido esteárico, anidrido deftalato de imida e hidrocarboneto clorado e polímeroscristalinos tendo um grupo alquila longo na cadeia lateral,tal como homopolímeros ou copolímeros (por exemplo,copolímero de n-estearil acrilato/etil metacrilato) depoliacrilato, tais como poli n-estearil metacrilato e polin-lauril metacrilato, as quais são resinas de polímerocristalino tendo baixo peso molecular também podem serusadas.
(Corante)
Como o corante usado na presente invenção, todos oscorantes e pigmentos publicamente conhecidos podem serusados. Por exemplo, negro de fumo, corantes de nigrosina,negro de ferro, amarelo de naftol S, amarelo hanza (10G,5G, G), amarelo de cádmio, amarelo de óxido de ferro,amarelo ocre, amarelo crorao, amarelo de titânio, amarelopoliazo, amarelo óleo, amarelo hanza (GR, A, RN, R) ,pigmento amarelo L, amarelo de benzidina (G, GR) , amarelopermanente (NCG) , amarelo Balquan fast (5G, R) , Iaca detartrazina, Iaca de amarelo de quinolina, amarelo deantrazano BGL, amarelo de isoindolinona, colcotar, chumbovermelho, vermillion de chumbo, vermelho de cádmio,vermelho de mercúrio de cádmio, vermillion de antimônio,vermelho permanente 4R, Parared, Faicer Red, vermelho deparacloro ortonitroanilina, Lithol Fast Scarlet G,Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Scarlet G, Lithol RubineGX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, PigmentScarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, PermanentBordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon MaroonLight, Bon Maroon Médium, Iaea de eosina, Iaea de rodaminaB, laca de rodamina Y, Iaea de alizarina, vermelhotioindigo B, tioindigo Maroon, vermelho óleo, vermelho dequinacridona, vermelho de pirazolona, vermelho poliazo,vermillion cromo, laranja de benzidina, laranja deperinona, laranja óleo, azul eobalto, azul de eeruleano,laca de azul alealino, Iaea de azul pavão, lava de azulVitória, azul de ftalocianina não metálica, azul deftalocianina, Fast Sky Blue, azul de indantreno (RS, BC) ,índigo, azul ultramarinho, azul da Prússia, azul deantraquinona, Fast Violet B, Iaea violeta de metila,violeta de eobalto, violeta de manganês, violeta dedioxano, violeta de antraquinona, verde de cromo, verde dezinco, óxido de cromo, Pyridian, verde esmeralda, PigmentGreen B, Naphthol Green B, Green Gold, Iaca de verde ácido,verde de malaquita, verde de ftalocianina, verde deantraquinona, óxido de titânio, flor de zinco, Lithopone emisturas dos mesmos podem ser usados. O teor do corante é,tipicamente, 1% em peso a 15% em peso e, de preferência, 3%em peso a 10% em peso com relação ao toner.
O corante usado na presente invenção pode ser usadocomo um lote mestre no qual o corante foi feito em complexocom a resina.
A resina aglutinante usada para a produção do lotemestre ou amassada com o lote mestre inclui, além dasresinas de poliéster modificado e não modificado descritasacima, polímeros de estireno, tais como poliestireno, polip-cloroestireno e polivinil tolueno e substituintes dosmesmos; copolimeros baseados em estireno, tais comocopolimeros de estireno-p-cloroestireno, copolimeros deestireno-propileno, copolimeros de estireno-vinil tolueno,copolimeros de estireno-vinil naftaleno, copolimeros deestireno-metil acrilato, copolimeros de estireno=etilacrilato, copolimeros de estireno-butil acrilato,copolimeros de estireno-octil acrilato, copolimeros deestireno-metil metacrilato, copolimeros de estireno-etilmetacrilato, copolimeros de estireno-butil metacrilato,copolimeros de estireno-metil clorometacrilato, copolimerosde estireno-acrilonitrilo, copolimeros de estireno-vinilmetil cetona, copolimeros de estireno-butadieno,copolimeros de estireno-isopreno, copolimeros de estireno-acrilonitrilo-indeno, copolimeros de estireno-ácido maléicoe copolimeros de estireno-éster de maleato; polimetilmetacrilato, polibutil metacrilato, cloreto de polivinila,acetato de polivinila, polietileno, polipropileno,poliéster, resinas de epóxi, resinas de epóxi poliol,poliuretano, poliamida, polivinil butiral, resinas de ácidopoliacrilico, rosina, rosina modificada, resinas deterpeno, resinas de hidrocarboneto alifáticas oualiciclicas, resinas de petróleo aromático, parafinaclorada e cera de parafina, os quais podem ser usadossozinhos ou em mistura.
O presente lote mestre pode ser obtido através demistura e amassamento da resina para o lote mestre e ocorante com alta força de cisalhamento. Nesse momento, osolvente orgânico pode ser usado para intensificar ainteração do corante e da resina. 0 método referido como oassim denominado método "flashing", no qual uma pasta àbase de água do corante compreendendo água é misturada eamassada com a resina e o solvente orgânico, o corante étransferido para o lado da resina e da água e oscomponentes de solvente orgânico são removidos é, depreferência, usado porque um bolo úmido do corante pode serusado diretamente e, assim, não é necessário secar. Paramisturar e amassar, . um aparelho de dispersão porcisalhamento elevado, tal como um moinho com três rolos é,de preferência, usado.
De forma a aderir e imobilizar o agente de controle decarga sobre a superfície da partícula do toner, o métodopara produção do toner para eletrografias, no qual aspartículas compreendendo o corante e a resina e aspartículas compostas de pelo menos partículas de agente decontrole de carga são misturadas umas com as outras em umrecipiente usando um corpo de rotação é conhecido. Napresente invenção, nesse método, compreendendo a etapa demistura em uma velocidade periférica de 40 m a 150m/segundo do corpo de rotação em um recipiente não tendoelemento de fixação se projetando de uma parede interna dorecipiente, as partículas de toner alvo podem ser obtidas.
O toner da presente invenção pode conter o agente paracontrole de carga se necessário. Os agentes para controlede carga conhecidos publicamente podem ser usados eincluem, por exemplo, corantes de nigrosina, corantes detrifenilmetano, corantes de complexo de metal contendocromo, pigmentos de quelato de ácido molíbdico, corantes àbase de rodamina, amina à base de alcóxi, sais de amônioquaternário (incluindo sais de amônio quaternáriomodificados com flúor), alquilamida, um único corpo oucompostos de fósforo, um único corpo ou compostos detungstênio, agentes ativos baseados em flúor, sais de metalde salicilato e sais de metal de derivados de ácidosalicilico. Especificamente, Bontron 03 do corante denigrosina, Bontron P-51 do sal de amônio quaternário,Bontron S-34 do corante azo contendo metal, E-82 docomplexo de metal à base de ácido oxinaftóico, E-81 decomplexos de metal baseados em ácido salicilico, E-89 decondensado à base de fènol (fornecido pela Orient ChemicalIndustries Ltda.), TP-302 e TP-415 de complexos demolibdênio/sal de amônio quaternário (fornecido pelaHodogaya Chemical Co., Ltda.); Copy Charge PSY VP2038 dossais de amônio quaternário, Copy Blue PR do derivado detrifenilmetano, Copy Charge NEG VP2036 e Copy Charge NXVP434 dos sais de amônio quaternário (fornecidos pelaHoechst) ; LRA-901, LA-147 o qual é um complexo de boro(fornecido pela Japan Carlit Co., Ltda.), ftalocianina decobre, perileno, quinacridona, pigmentos azo-baseados ecompostos baseados em polímero tendo grupos funcionais,tais como um grupo ácido sulfônico, grupo carboxila e salde amônio quaternário são incluídos.
Na presente invenção, a quantidade do agente paracontrole de carga a ser usado é determinada dependendo dotipo da resina aglutinante, a presença ou ausência doaditivo se necessário e os métodos para produção do tonerincluindo o método de dispersão e não está primariamentelimitada, mas é usado na faixa de 0,1 parte em peso a 10partes em peso com relação a 100 partes em peso da resinaaglutinante. A faixa de 0,2 partes em peso a 5 partes empeso é preferível. Quando ela excede a 10 partes em peso, apropriedade de carga elétrica do toner é muito grande, oefeito do principal agente para controle de carga éreduzido e a força de sucção eletrostática com o rolo derevelação é aumentada, levando à redução da fluidez dorevelador e à redução de densidade da imagem. Esses agentespara controle de carga e o agente de liberação também podemser fundidos e amassados com o lote mestre e a resina e,naturalmente, podem ser adicionados ao solvente orgânicoquando de dissolução ou dispersão.
Um agente externamente adicionado é usado de forma aauxiliar na fluidez, na propriedade de revelação e napropriedade de carga das partículas coloridas obtidas napresente invenção. Como o agente externamente adicionado,partículas inorgânicas podem ser, de preferência, usadas.Um diâmetro de partícula primário dessa partículainorgânica é, de preferência, de 5 pm a 2 pm e, emparticular, de preferência, 5 μηι a 500 μπι. Sua área desuperfície específica através do método BET é de 20 m2/g a500 m2/g. A quantidade.dessas partículas inorgânicas a serusada é, de preferência, 0,01% em peso a 5% em peso e, emparticular, de preferência, 0,01% em peso a 2,0% em pesocom relação ao toner. Exemplos específicos das partículasinorgânicas podem incluir, por exemplo, sílica, alumina,óxido de titânio, titanato de bário, titanato de magnésio,titanato de cálcio, titanato de estrôncio, óxido de zinco,óxido de estanho, trióxido de antimônio, óxido de magnésio,óxido de zircônio, sulfato de bário, carbonato de bário,carbonato de cálcio, carbureto de silício e nitreto desilício. Dentre os mesmos, como um agente para conferirfluidez, é preferível combinar partículas finas de sílicahidrofóbica com partículas finas de óxido de titâniohidrofóbico. Em particular, quando aqueles nos quais odiâmetro médio de partícula de ambas as partículas é de 50μπ\ ou menos são usados e agitados/misturados, uma forçaeletrostática e forças de Van der Waals com o toner sãodramaticamente intensificadas. Assim, descobriu-se quemesmo através de agitação/mistura dentro do dispositivo derevelação realizadas para obter o nível de carga desejado,uma boa qualidade de imagem sobre a qual nenhuma manchaocorre é obtida sem liberação do agente que confere fluidezdo toner e do toner restante após a transferência serreduzida.
A partícula fina de óxido de titânio é excelentequanto à estabilidade ambiental e estabilidade de densidadede imagem, mas tende a deteriorar a propriedade de elevaçãode carga inicial. Assim, quando a quantidade de partículasfinas de óxido de titânio a serem adicionadas é maior doque a quantidade das partículas finas de sílica a seremadicionadas, acredita-se que seu efeito colateral se tornagrande. Contudo, descobriu-se que, quando a quantidade daspartículas finas de sílica e das partículas finas de óxidode titânio a serem adicionadas está na faixa de 0,3% empeso a 5% em peso, a propriedade de elevação de cargainicial não é grandemente prejudicada, a propriedade deelevação de carga inicial desejada é obtida, isto é, mesmose a cópia não é repetida, uma qualidade de imagem estávele sopro do toner também podem ser inibidas.
A resina aglutinante pode ser produzida através dométodo a seguir. Poliol (PO) e ácido policarboxíIico (PC)são aquecidos a 150°C a 280°C na presença de um catalisadorde esterificação publicamente conhecido, tal como titanatode tetrabutóxi ou óxido de dibutilestanho, com pressãoreduzida e destilação da água gerada se necessário parafornecer um poliéster tendo um grupo hidroxila. Então, a40°C a 140°C, poliisocianato (PIC) é reagido com o mesmopara fornecer um pré-polímero de poliéster (A) tendo umgrupo isocianato. Ainda, a 0°C a 140°C, aminas (B) sãoreagidas com (A) para fornecer o poliéster (UMPE)modificado com uma ligação de uréia. 0 peso molecularnumérico médio desse poliéster modificado é de 1.000 a10.000 e, de preferência, 1.500 a 6.000. Quando de reaçãodo PIC e quando de reação de A com B, um solvente tambémpode ser usado se necessário. Os solventes utilizáveisincluem solventes aromáticos (tolueno, xileno), cetonas(acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona),ésteres (acetato de ' etila), amidas (dimetilformamida,dimetil acetamida) e éteres (tetrahidrofurano), os quaissão inertes para o isocianato (PIC). Quando o poliéster(PE) o qual não é modificado com a ligação de uréia écombinado, PE é produzido da mesma forma conforme no casode poliéster tendo o grupo hidroxila e esse é dissolvido emisturado na solução após término da reação do UMPE.
O toner da presente invenção pode ser produzidoatravés do método a seguir mas, naturalmente, o método nãoestá limitado ao mesmo.
(Método de produção através de polimerização em suspensão)
No método de polimerização em suspensão, o toner éobtido através de dispersão e/ou emulsificação da fasemonomérica compreendendo pelo menos a composição de tonere/ou o precursor de composição de toner no meio à base deágua para granular.Nes se método, as partículas de toner tendo tamanhosapropriados como o toner, especificamente diâmetros departícula de 3 μπι a 12 μπ\, são feitas através de uma etapade granulação de dispersão da mistura de matéria prima detoner contendo a resina aglutinante ou do monômero o qual éa matéria prima do mesmo, o material inorgânico em camadasno qual pelo menos uma parte foi trocada por ionsorgânicos, o corante, o componente de cera e o agente paracontrole de carga no meio à base de água para produzir aspartículas da mistura de matéria prima de toner, o meio àbase de água é removido das partículas de toner produzidase as partículas de toner são lavadas e secas para fornecero toner.
No método no qual as partículas de toner sãodiretamente obtidas através do método de polimerização emsuspensão, como o monômero o qual pode ser usado paraformação da resina aglutinante, especificamente, estireno,derivados de estireno, tais como o- (n-, n-)metilestireno em-(p-)etilestireno; monômeros baseados em éster de(met) acrilato, tais como as metil (met) acrilato, etil(met)acrilato, propil (met)acrilato, butil (met)acrilato,octil (met)acrilato, dodecil (met)acrilato, estearil(met)acrilato, beenil (met) acrilato, 2-etilhexil(met)acrilato, dimetilaminoetil (met)acrilato edietilaminoetil (met) acrilato; monômeros eno-baseados,tais como butadieno, isopreno, ciclohexeno,(met)acrilonitrilo e amida de ácido acrílico são, depreferência, usados. Esses são usados sozinhos ou atravésde mistura apropriada dos monômeros para exibir umatemperatura de transição vítrea teórica (Tg) a 40°C a 75°C,conforme geralmente descrito na publicação PolymerHandbook, 2a edição III, páginas 139 a 192 (John Wiley &Son) . Quando a temperatura de transição vítrea é menor doque 40°C, problemas facilmente ocorrem em termos deestabilidade ao armazenamento e estabilidade dedurabilidade do toner. Quando ela excede a 75°C, o ponto defixação do toner é aumentado e a propriedade de fixação ereprodutibilidade de cor do toner.
O agente de reticulação usado para o toner de acordocom a presente invenção inclui divinil benzeno, bis(4-acrilóxipolietóxifenil)propano, diacrilato de etilenoglicol, diacrilato de 1,3-butileno glicol, diacrilato de1,4-butanodiol, diacrilato de 1,5-pentanodiol, diacrilatode 1,6-hexanodiol, diacrilato de neopentil glicol,diacrilato de dietileno glicol, diacrilato de trietilenoglicol, diacrilato de tetraetileno glicol, diacrilato depolietileno glicol #200, #400 #600, diacrilato dedipropileno glicol, diacrilato do tipo poliéster (MANDA,Nippon Kayaku Co., Ltda.) e aqueles nos quais o acrilatoacima foi alterado para metacrilato) como agentes dereticulação bifuncionais.
Agentes de reticulação polifuncionais incluemtriacrilato de pentaeritritol, triacrilato detrimetiloletano, triacrilato de trimetilolpropano,triacrilato de trimetilolpropano, tetraacrilato detetrametilolmetano, acrilato de oligoéster e metacrilato domesmo, 2, 2-bis(4-metacrilóxi, polietóxifenil)propano,dialil ftalato, trialil cianurato, trialil isocianurato etriali trimeritato.
(Método de agregação por polimerização em emulsificação)
No método de agregação por polimerização ememulsificação, o toner é obtido através de dispersão e/ouemulsif icação da fase oleosa ou uma fase monoméricacompreendendo pelo menos a composição de toner ou oprecursor de composição de toner no meio à base de águapara granular.
O toner para a revelação de imagem de cargaeletrostática da presente invenção pode exercer facilmenteos efeitos da presente invenção quando produzido através dométodo de agregação por polimerização em emulsificação noqual a resina é feita através da polimerização ememulsificação, é hetero-agregado junto com a dispersão domaterial inorgânico em camadas no qual pelo menos uma partefoi trocada por ions orgânicos, o pigmento e o agente deliberação e, então, o toner é produzido através do métodode agregação por polimerização em emulsificação de fusão eintegração.
0 método de agregação por polimerização ememulsificação compreende uma etapa de preparo (aqui depoisalgumas vezes referida como uma "etapa de agregação") deuma dispersão de partículas agregada, na qual uma dispersãode partícula de resina preparada através da polimerizaçãoem emulsificação, uma dispersão separadamente preparada domaterial inorgânico em camadas no qual pelo menos uma partefoi trocada por íons orgânicos e o corante e, senecessário, uma dispersão do agente de liberação sãomisturados e pelo menos as partículas de resina, o materialinorgânico em camadas no qual pelo menos uma parte foitrocada por íons orgânicos e o corante são agregados paraformar partículas agregadas e uma etapa (aqui depoisreferida como uma "etapa de fusão") de formação daspartículas de toner através de aquecimento e fusão daspartículas agregadas.
Na etapa de agregação, a dispersão de partícula deresina, do material inorgânico em camadas no qual pelomenos uma parte foi trocada por íons orgânicos, dadispersão de corante e, se necessário, da dispersão deagente de liberação são mutuamente misturados e aspartículas de resina são agregadas para formar aspartículas agregadas. As partículas agregadas são formadasatravés de hetero-agregação e, nesse momento, é possíveladicionar compostos tendo carga monovalente ou mais, taiscomo metais e tensoativos iônicos tendo polaridadediferente das partículas agregadas para fins deestabilização e ' controle dos diâmetros de partícula/distribuição de tamanho de partícula daspartículas agregadas.
Na etapa de fusão, a fusão é realizada através deaquecimento para uma temperatura igual a ou maior do que atemperatura de transição vítrea da resina nas partículasagregadas.
Antes da etapa de fusão, uma etapa de adesão pode serfornecida na qual partículas de adesão são formadas atravésda adição e mistura de outra dispersão de partículas finasà dispersão de partículas agregadas e adesão uniforme daspartículas finas à superfície das partículas agregadas.Ainda outra etapa de adesão pode ser fornecida na qual aspartículas de adesão são formadas através de adição emistura do material inorgânico em camadas no qual pelomenos uma parte foi trocada por íons orgânicos sobre asuperfície das partículas agregadas. De modo a firmar aadesão do material inorgânico em camadas no qual pelo menosuma parte foi trocada por íons orgânicos, outra etapa deadesão pode ser fornecida, na qual as partículas de adesãosão formadas através de adição e mistura da outra dispersãode partículas finas e adesão uniforme das partículas finassobre a superfície das partículas agregadas após adesão domaterial inorgânico em camadas no qual pelo menos uma partefoi trocada por íons orgânicos. Essas partículas de adesãosão fundidas através de aquecimento para uma temperaturaigual a ou maior do que a temperatura de transição vítreada resina, conforme é o caso com o acima, para formar aspartículas de fusão.
As partículas de fusão fundidas na etapa de fusãoestão presentes como a dispersão de partícula de fusãocolorida no meio à base de água. As partículas de fusão sãoremovidas do meio à base de água em uma etapa de lavagem,bem como impurezas contaminadas são eliminadas nas etapas.Então, as partículas de fusão são secas para fornecer otoner para revelação de carga eletrostática como pós.
Na etapa de lavagem, água ácida ou água básica, emalguns casos em várias vezes com relação às partículas defusão, é adicionada e agitada a qual é, então, filtradapara fornecer um teor de sólidos. Água purificada váriasvezes com relação ao teor de sólidos é adicionada aosmesmos os quais são, então, filtrados. Esse processo érepetido várias vezes- até que o pH do filtrado após afiltração se torne acima de 7 para fornecer partículas detoner coloridas. Na etapa de secagem, as partículas detoner obtidas na etapa de lavagem são secas em umatemperatura menor do que a temperatura de transição vítrea.Nesse momento, se necessário, ar de secagem é circulado ouo aquecimento é realizado sob vácuo.
Na presente invenção, de forma a estabilizar adispersibilidade da dispersão de partícula de resina, dadispersão de corante e da dispersão de agente de liberação,o composto alicíclico do sal de metal orgânico o qual é oemulsificante da presente invenção pode ser usadodiretamente. Contudo, quando, em virtude da estabilidadepH-dependente da dispersão de corante e da dispersão deagente de liberação, a dispersibilidade nem sempre éestável sob uma condição básica, o tensoativo, em algumaquantidade, pode ser usado em virtude da estabilidade com otempo da dispersão de partícula de resina.
O tensoativo inclui, por exemplo, tensoativosaniônicos, tais como tensoativos à base de sal de éster desulfato, à base de sal de sulfonato, à base de éster defosfato e à base de sabão, tensoativos catiônicos, taiscomo tensoativos do tipo sal de amina e do tipo sal deamônio quaternário, tensoativos não-iônicos, tais comotensoativos à base de polietileno glicol, à base de adutode óxido de alquilf enoletileno e tensoativos à base deálcool polivalente. Dentre os mesmos, o tensoativo iônico épreferível e o tensoativo aniônico e o tensoativo catiônicosão mais preferíveis. No toner da presente invenção, otensoativo aniônico tem uma forte força de dispersão e éexcelente quanto à dispersibilidade das partículas deresina e do corante e o tensoativo catiônico é vantajosocomo o tensoativo para dispersar o agente de liberação. 0tensoativo não-iônico é, de preferência, combinado com otensoativo aniônico ou o tensoativo catiônico. Ostensoativos podem ser usados sozinhos ou em combinação dedois ou mais.
Exemplos específicos do tensoativo aniônico incluemsabões de ácido graxo, tais como laurato de potássio,oleato de sódio e óleo de mamona de sódio; ésteres desulfato, tais como octil sulfato, lauril sulfato enonilfenil éter sulfato; alquil naftaleno sulfonato desódio, tais como lauril sulfonato, dodecilbenzenosulfonato, triisopropil naftaleno sulfonato, dibutilnaftaleno sulfonato; sais de sulfonato, tais comocondensado de naftaleno sulfonato com formalina, monooctilsulfo-succinato, dioctil sulfo-succinato, laurato amidasulfonato e oleato amida sulfonato; ésteres de fosfato,tais como lauril fosfato, isopropil fosfato e nonilfeniléter fosfato; sais de dialquil sulfo-succinato, tais comodioctil sulfo-succinato de sódio; e sais de sulfo-succinato, tal como lauril sulfo-succinato dissódico.
Exemplos específicos do tensoativo catiônico incluemsais de amina, tais como sais de hidrocloreto de laurilamina, sais de hidrocloreto de estearil amina, sais deacetato de oleil amina, sais de acetato de estearil amina esais de acetato de estearilaminopropil amina, sais deamônio quaternário, tais como cloreto de lauriltrimetilamônio, cloreto de dilaurildimetil amônio, cloreto dediestearil amônio, cloreto de diestearilmetil amônio,cloreto de laurildihidróxidietilmetil amônio, cloreto deoleilbispolioxietilenometil amônio, eto-sulfato delauroilaminopropildimetiletil amônio, perclorato delauroilaminopropildimetilhidróxietil amônio, cloreto dealquil benzenodimetil amônio e cloreto de alquil trimetilamônio.
Exemplos específicos de tensoativo não-iônico incluemalquil éteres, tais como polioxietileno octil éter,polioxietileno lauril éter, polioxietileno estearil éter epolioxietileno oleil éter, alquil fenil éteres, tais comopolioxietileno octilfenil éter e polioxietileno nonilfeniléter; alquil ésteres, tais como laurato de polioxietileno,estearato de polioxietileno e oleato de polioxietilano,alquil arainas, tais como polioxietileno laurilamino éter,polioxietileno estearilamino éter, polioxietilenooleilamino éter, polioxietileno amino éter de soja epolioxietileno amino éter de sebo de carne; alquil amidas,tais como polioxietileno laurato amida, polioxietilenoestearato amida e polioxietileno oleato amida; éteres deóleo vegetal, tais como polioxietileno éter de óleo demamona e polioxietileno éter de óleo de colza; alcanolamidas, tais como laurato dietanol amida, estearatodietanol amida e oleato dietanol amida; sorbitan ésteréteres, tais como monolaurato de polioxietileno sorbitan,monopalmitato de polixoetileno sorbitan, monoestearato depolioxietileno sorbitan e monooleato de polioxietilenosorbitan.
O teor do tensoativo em cada dispersão poderia ser umponto em que não iniba as características da presenteinvenção e é geralmente uma pequena quantidade, cerca de0,01% em peso a cerca de 1% em peso, de preferência 0,02%em peso a 0,5% em peso e, mais preferivelmente, 0,1% empeso a 0,2% em peso. Quando o teor é menor do que 0,01% empeso, a agregação algumas vezes ocorre particularmente noestado no qual o pH da dispersão de partícula de resina nãoé suficientemente básico. No caso da dispersão de corante eda dispersão de agente de liberação, seu teor é de 0,01% empeso a 10% em peso, de preferência 0,1% em peso a 5% empeso e, mais preferivelmente, 0,5% em peso a 0,2% em peso.Quando o teor é menor do que 0,01% em peso, partículas sãoliberadas em virtude do fato de que a estabilidade quandode agregação é diferente entre as partículas. Quando eleexcede a 10% em peso, a distribuição de tamanho departícula das partículas se torna ampla e o controle dodiâmetro de partícula se torna difícil, o que não épreferível.
No toner da presente invenção, é possível adicionaroutras partículas finas, tais como agentes de adiçãointerna, agentes para controle de carga, partículasinorgânicas, partículas orgânicas, lubrificantes e agentesde polimento além da resina, do corante e do agente de liberação.
O agente de adição interna é usado em uma extensão aqual não inibe a propriedade de carga como uma propriedadedo toner e inclui, por exemplo, metais e ligas de ferrita,magnetita, ferro reduzido, cobalto, manganês e níquel emateriais magnéticos, tais como compostos contendo essesmetais.O agente para controle de carga não estáparticularmente limitado e, no toner colorido, aqueles osquais são incolores ou levemente coloridos são, depreferência, usados. Por exemplo, compostos de sal deamônio quaternário, compostos à base de nigrosina, corantescompostos de um complexo com alumínio, ferro ou cromo epigmentos à base de trifenilmetano são usados.
As partículas inorgânicas incluem, por exemplo, todasas partículas de sílica, titânia, carbonato de cálcio,carbonato de magnésio, carbonato de tricálcio e óxido decério tipicamente usados como um agente de adição externopara a superfície do toner. As partículas orgânicasincluem, por exemplo, todas as partículas de resinasbaseadas em vinila, resinas de poliéster e resinas desilicone tipicamente usadas como um agente de adiçãoexterna para a superfície do toner. O lubrificante inclui,por exemplo, amida de ácido graxo, tal como bis-estearatoamida de etileno e oleato amida e sais de metal de ácidograxo, tal como estearato de cálcio. O agente de polimentoinclui, por exemplo, sílica, alumina e óxido de cério antesmencionados.
Quando a dispersão de partícula de resina, a dispersãodo material inorgânico em camadas no qual pelo menos umaparte foi trocada por íons orgânicos, a dispersão decorante e a dispersão de agente de liberação são misturadosconforme descrito acima, o teor de corante deverá ser de50% em peso ou menos e está, de preferência, na faixa de 2%em peso a 40% em peso. O teor de material inorgânico emcamadas no qual pelo menos uma parte foi trocada por ionsorgânicos está, de preferência, na faixa de 0,05% em peso a10% em peso. O teor dos outros componentes poderia ser atéo ponto o qual não inibe o objetivo da presente invenção eé geralmente uma quantidade extremamente pequena e,especificamente, está na faixa de 0,01% em peso a 5% empeso e, de preferência, na faixa de 0,5% em peso a 2% empeso.
Na presente invenção, o meio à base de água é usadocomo o meio de dispersão da dispersão de partícula deresina, a dispersão do material inorgânico em camadas noqual pelo menos uma parte foi trocada por ions orgânicos,da dispersão de corante, da dispersão de agente deliberação e da dispersão dos outros componentes. Exemplosespecíficos do meio à base de água incluem, por exemplo,água, tal como água destilada e água com troca de ions, eálcool. Esses podem ser usados sozinhos ou em combinação dedois ou mais.
Na etapa de preparo da dispersão de partícula agregadada presente invenção,, as partículas agregadas podem serpreparadas através de ajuste da força de emulsificação doemulsificante com pH para produzir a agregação.Simultaneamente, um agente de agregação pode seradicionado, para o método para obter as partículasagregadas estável e rapidamente e obter as partículasagregadas tendo uma distribuição de tamanho de partículamais limitada. 0 agente de agregação é, de preferência, umcomposto tendo uma carga monovalente ou mais e inclui,especificamente tensoativos solúveis em água, tais comotensoativos não-iônicos; ácidos, tais como ácidoclorídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido acético eácido oxálico; sais de metal de ácidos inorgânicos, taiscomo cloreto de magnésio, cloreto de sódio, sulfato dealumínio, sulfato de cálcio, sulfato de amônio, nitrato dealumínio, nitrato de prata, sulfato de cobre e carbonato desódio; sais de metal de ácidos graxos ou ácidos aromáticos,tais como acetato de sódio, formato de potássio, oxalato desódio, ftalato de sódio e salicilato de potássio; sais demetal de fenol, tal como fenolato de sódio; sais de metalde aminoácidos; sais de ácido inorgânico ou aminasaromáticas, tais como sais de hidrocloreto detrietanolamina e sais de hidrocloreto de anilina.
Considerando a estabilidade das partículas agregadas,a estabilidade ao calor e o tempo do agente de agregação eeliminação quando da lavagem, o sal de metal do ácidoinorgânico é preferível em termos de desempenho e uso.
A quantidade desses agentes de agregação a seradicionado varia dependendo da valência da carga, é sempreuma pequena quantidade e é cerca de 3% em peso ou menos nocaso da carga monovalente, cerca de 1% em peso ou menos nocaso da carga bivalente, cerca de 0,5% em peso ou menos nocaso da carga trivalente. Uma menor quantidade do agente deagregação a ser adicionada é mais preferível e o compostotendo a maior valência é mais adequado porque a quantidadea ser adicionada pode ser reduzida.
O método para dispersão não está particularmentelimitado e equipamentos publicamente disponíveis, tais comoo modo de cisalhamento em baixa velocidade, o modo decisalhamento em alta velocidade, o modo de atrito, o modo ajato de alta pressão e o modo ultra-sônico podem seraplicados. O modo de cisalhamento em alta velocidade épreferível para tornar-o diâmetro de partícula da dispersãode 2 μm a 20 jjm. Quando uma máquina de dispersão no modo decisalhamento em alta velocidade é usada, a freqüência derotação não está particularmente limitada sendo,tipicamente, de 1.000 rpm a 30.000 rpm e, de preferência, éde 5.000 rpm a 20.000 rpm. O tempo de dispersão não estáparticularmente limitado e, no caso de um sistema debatelada é, tipicamente, de 0,1 minuto a 5 minutos. Atemperatura quando de dispersão é, tipicamente, de 0°C a150°C (pressurizado) e, de preferência, 40°C a 98°C.
Uma maior temperatura é preferível porque aviscosidade da dispersão composta de poliéster uréia-modificado e do pré-polímero (A) é baixa e a distribuição éfácil.
A quantidade do meio à base de água a ser usada é,tipicamente, de 50 partes em peso a 2.000 partes em peso e,de preferência, 100 partes em peso a 1.000 partes em pesocom relação a 100 partes em peso da composição de tonercompreendendo poliéster, tal como poliéster uréia-modificado e pré-polímero (A) . Quando ela é menor do que 50partes em peso, o estado disperso da composição de toner épobre e as partículas de toner tendo os diâmetros departícula desejados não são obtidas. Quando ela excede a2.000 partes em peso, ela não é econômica. O dispersantepode ser usado se necessário. É preferível usar odispersante porque a distribuição de tamanho de partículase torna maior e a dispersão é estável.
Vários dispersantes são usados de forma a emulsificarou dispersar a fase oleosa na qual a composição de tonerfoi dispersa no líquido contendo a água. Tal dispersanteinclui tensoativos, dispersantes de partícula finainorgânica e dispersantes de partícula fina poliméricos.
Os tensoativos incluem tensoativos aniônicos, taiscomo sais de alquilbenzeno sulfonato, sais de olefinosulfonato e sais de fosfato, tensoativos catiônicos, taiscomo aqueles do tipo sal de amina, tais como sais dealquilamina, derivados de ácido graxo de álcool, derivadosde ácido graxo de poliamina e imidazolina e aqueles do tiposal de amônio quaternário, tais como sais de alquiltrimetilamônio, sais de dialquildimetil amônio, sais dealquildimetilbenzil amônio, sais de piridínio, sais dealquil isoquinolínio e cloreto de benzetônio, tensoativosnão-iônicos, tais como derivados de amida de ácido graxo ederivados de álcool polivalente e tensoativos anfoliticos,tais como alanina, dodecildi(aminoetil)glicina,di (octilaminoetil)glicina e N-alquil-N,N-dimetilamôniobetaína.
Usando o tensoativo tendo um grupo fluoroalquila, épossível obter o efeito em uma quantidade extremamentepequena. Os tensoativos aniônicos tendo um grupofluoroalquila usados de preferência incluem ácidosfluoroalquil carboxílicos tendo 2 a 10 átomos de carbono esais de metal dos mesmos, perfluorooctano-sulfonilglutamato dissódico, 3-[ômega-fluoroalquil(C6 a Cll)óxi]-1-alquil(C3 a C4) sulfonato de sódio, 3-[ômega-fiuoroalcanoil(C6 a C8) -N-etilamino]-1-propano sulfonato de sódio, (Cll aC20) ácidos fluoroalquil carboxílicos e sais de metal dosmesmos, (C7 a C13) ácidos perfluoroalquil carboxílicos esais de metal dos mesmos, (C4 a C12) ácidos perfluoroalquilsulfônicos e sais de metal dos mesmos, dietanol amida deácido perfluorooctano sulfônico, N-propil-N-(2-hidróxietil)perfluoroactano-sulfonamida, sais deperf luoroalquil (C6 a CIO) sulfonamidapropiltrimetilamônio, sais de perfluoroalquil (C6 a CIO)-N-etil-sulfonilglicina e ésteres de monoperfluoroalquil (C6 a C16) etilfosfato.
Marcas comerciais incluem Surflon S-lll, S-112, S-113(fornecidos pela Asahi Glass Co., Ltda.), Fullard FC-93,FC-95, FC-98, FC-129 (fornecidos pela Sumitomo 3M Ltda.), ünidain DS-101, DS-102 (fornecidos pela Daikin Industries,Ltda.), Megafac F-IlOf F-120, F-113, F-191, F-812, F-833(fornecidos pela Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated) , F-Top EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A,123B, 306A, 501, 201, 204 (fornecidos pela Tohchem ProductsCo., Ltda.), Ftergent F-IOOf F-150 (fornecidos pela NeosCorporation).
Os tensoativos catiônicos incluem ácidos de aminaprimária, secundária ou secundária alifática, sais deamônio quaternário alifático, tais como sais deperfluoroalquil (C6 a C10) sulfonamida propiltrimetilamônio, sais de benzalcônio alifático, cloreto debenzetônio, sais de piridinio e sais de imidazólio, como asmarcas comerciais, Surflon S-I21 (fornecido pela AsahiGlass Co., Ltda.), Fullard FC-135 (fornecido pela Sumitomo3M Ltda.), Unidain DS-202 (fornecido pela DaikinIndustries, Ltda.), Megafac F-150, F-824 (fornecidos pelaDainippon Ink and Chemicals, Incorporated) , F-Top EF-132(fornecidos pela Tohchem Products Co., Ltda.) e Ftergent Γ-300 (fornecido pela Neos Corporation).
Como os dispersantes de composto inorgânicodificilmente solúveis, fosfato de tricálcio, carbonato decálcio, óxido de titânio, silica coloidal e hidróxiapatitapodem ser usados.
Foi confirmado que o polímero de partícula fina tem omesmo efeito que o dispersante inorgânico. Por exemplo,partículas finas de polímero MMA de 1 μm e 3 μm, partículasfinas de estireno de 5 μm e 2 μm, polímero de partículasfinas de estireno-acrilonitrilo de 1 μm (PB-200H [fornecidopela Kao Corporation], SGP [fornecido pela Soken] ,Teclmopolymer SB [fornecido pela Sekisui Chemical Co.,Ltda.], SGP-3G [fornecido pela Soken], Micropearl [SekisuiFine Chemical]) são incluídos.Como o dispersante utilizável através de combinaçãocom o dispersante inorgânico acima e polímero de partículasfinas, gotículas líquidas de dispersão podem serestabilizadas através de um colóide de proteção à base depolímero. Por exemplo, ácidos, tais como ácido acrílico,ácido metacrílico ou ácido cianoacrílico ou ácidocianometacrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácidofumárico, ácido maléico e anidrido de ácido maléico; oumonômero (met)acrílico tendo um grupo hidroxila, porexemplo, p-hidróxietil acrilato, p-hidróxietil metacrilato,p-hidróxipropil acrilato, p-hidróxipropil metacrilato,hidróxipropil acrilato, hidróxipropil metacrilato, 3-cloro-hidróxipropil acrilato, 3-cloro-hidróxipropil metacrilato,dietileno glicol monoacrilato éster, dietileno glicolmonometacrilato éster, monoacrilato éster de glicerina,monometacrilato éster de glicerina, N-metilol acrilamida eN-metilol metacrilamida; álcool ou éteres vinílicos comálcool vinílico, por exemplo, vinil metil éter, vinil etiléter e vinil propil éter ou ésteres de compostos contendoálcool vinílico e um grupo carboxílico, por exemplo,acetato de vinila, propionato de vinila e butirato devinila, homopolímeros ou copolímeros dos mesmos tendoátomos de nitrogênio ou heterociclos dos mesmos, porexemplo, acrilamida, metacrilamida, acrilamida de diacetonaou compostos de metilol dos mesmos, cloretos, tais comocloreto de ácido acrílico e cloreto de ácido metacrílico,vinil piridina, vinil pirrolidona, vinil imidazol e etilenoimina, compostos à base de polioxietileno, tais comopolioxietileno, polioxipropileno, polioxietilenoalquilamina, polioxipropileno alquilamina, polioxietilenoalquilamida, polioxipropileno alquilamida, polioxietilenononilfenil éter, polioxietileno laurilfenil éter,polioxietileno estearilfenil éter e polioxietilenononilfenil éster; e celuloses, tais como metilcelulose,hidróxietilcelulose e hidróxipropilcelulose e semelhantespodem ser usados.
As partículas de toner com formato alterado podem serfeitas através de agitação e constrição da dispersãoemulsificada resultante (reagente) em uma faixa detemperatura constante .menor do que o ponto de transiçãovítrea da resina na faixa de concentração do solventeorgânico para tornar as partículas coesas, então,gradualmente elevando a temperatura do sistema todo comagitação em fluxo laminar para remover o solvente orgânicoe realizando extração de solvente. Quando um composto, talcomo sal de fosfato de cálcio, o qual é solúvel em ácido ouálcali é usado como o estabilizante de dispersão, o sal defosfato de cálcio é removido das partículas finas atravésde dissolução do sal de fosfato de cálcio no ácido, talcomo ácido clorídrico e, então, lavagem com água. Alémdisso, o sal também pode ser removido através dedecomposição com uma enzima.
Quando o dispersante é usado, o dispersante podepermanecer sobre a superfície da partícula de toner.
Além disso, de forma a reduzir a viscosidade dodispersante contendo o componente composição de toner, épossível usar o solvente no qual o poliéster, tal comopoliéster uréia-modifiçado, e pré-polímero (A) sãosolúveis. É preferível usar o solvente porque adistribuição de tamanho de partícula se torna melhor.
o solvente tem, de preferência, um ponto de ebuliçãode menos de IOO0C e é volátil em termos de fácil remoção domesmo. Como o solvente, por exemplo, tolueno, xileno,benzeno, tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, 1,1,2-tricloroetano, tetracloroetileno,clorofórmio, monoclorobenzeno, dicloroetilideno, acetato demetia, acetato de etila, metil etil cetona e metil isobutilcetona podem ser usados sozinhos ou em combinação de doisou mais. Em particular, solventes aromáticos, tais comotolueno e xileno, e hidrocarboneto halogenado, tais comocloreto de metileno, 1,2-dicloroetano, clorofórmio etetracloreto de carbono são preferíveis. A quantidade dosolvente a ser usada é, tipicamente, de 0 parte a 300partes, de preferência 0 parte a 100 partes e, maispreferivelmente, 25 partes a 70 partes com relação a 100partes do pré-polimero (A). Quando o solvente é usado, osolvente é removido do reagente sob pressão atmosférica oupressão reduzida após a reação de extensão e/ou reticulaçãodo poliéster modificado (pré-polimero) com amina.
O tempo de reação da reação de extensão e/oureticulação é selecionado, por exemplo, dependendo dareatividade através de combinação da estrutura com grupoisocianato reativo no pré-polimero (A) com aminas (B) e é,tipicamente, de 10 minutos a 40 horas e, de preferência, 2horas a 24 horas. A temperatura de reação é, tipicamente,de 0°C a 150°C e, de preferência, 40°C a 98°C. Umcatalisador publicamente conhecido pode ser usado senecessário. Especificamente, laurato de dibutil estanho elaurato de dioctil estanho são incluídos. Como o agente deextensão e/ou o agente de reticulação, as aminas (B) antesmencionadas são usadas.
Na presente invenção, antes de extração de solvente dadispersão (solução de reação) após a reação de extensãoe/ou reticulação, é preferível que as partículas coesassejam feitas através de agitação e constrição da dispersãoem uma faixa de temperatura constante menor do que o pontode transição vítrea da resina na faixa de concentração dosolvente orgânico, o formato é confirmado e,subseqüentemente, a extração de solvente é realizada a 10°Ca 50°C. O toner tem o formato alterado através de agitaçãodo liquido antes de remoção do solvente. Essa condição nãoé uma condição absoluta e é necessário selecionarapropriadamente a condição. Quando a concentração dosolvente orgânico contido durante a granulação é alta,através de redução da viscosidade do liquido emulsifiçado,o formato de partícula se torna facilmente esférico quandogotículas de líquido são integradas. Quando a concentraçãodo solvente orgânico contido durante a granulação é baixa,a viscosidade das gotículas de líquido é alta e asgotículas de líquido não formam uma partícula completa pararemover. Assim, é necessário ajustar a condição ótima e oformato do toner pode ser apropriadamente controladoatravés de seleção da condição. Além disso, é possívelcontrolar o formato pelo teor de material inorgânico emcamadas trocado com íons orgânicos. É preferível que omaterial inorgânico em camadas trocado com íons orgânicosesteja contido a 0,05% a 10% na solução ou na dispersão emtermos de sólidos. Quando seu teor é menor do que 0,05%, aviscosidade alvo da fase oleosa não é obtida e o formatoalvo não é obtido. Em virtude da baixa viscosidade dasgoticulas de liquido, mesmo quando as goticulas de liquidosão coesas durante agitação e constrição, a partícula coesaalvo não é obtida e as goticulas de líquido se tornamesféricas. Quando ele excede a 10%, a propriedade deprodução é deteriorada, a viscosidade das goticulas delíquido se torna muito alta, a partícula coesa não é obtidae, ainda, o desempenho de fixação é deteriorado.
Enquanto isso, a proporção Dv/Dn do diâmetrovolumétrico médio de partícula (Dv) para o diâmetronumérico médio de partícula (Dn) pode ser controladaatravés de ajuste da viscosidade da camada aquosa, daviscosidade da camada oleosa, propriedades das partículasfinas de resina e das quantidades a serem adicionadas. O Dve Dn podem ser controlados ajustando as propriedades e asquantidades das partículas finas de resina a seremadicionadas.
O toner da presente invenção pode ser usado como umrevelador com dois componentes. Nesse caso, o toner poderiaser usado através de combinação com um veículo magnético. Aproporção do toner para o veículo contido no revelador é,de preferência, de 1 parte em peso a 10 partes em peso dotoner com relação a 100 partes em peso do veículo. Como oveículo magnético, pós de ferro, pós de ferrita, pós demagnetita e veículos de resina magnética tendo o diâmetrode partícula de cerca de 20 μια a 200 μπι, os quais sãoconvencionalmente conhecidos, podem ser usados. Materiaisde revestimento incluem resinas baseadas em amino, porexemplo, resinas de uréia-formaldeído, resinas de melamina,resinas de benzoguanamina, resinas de uréia, resinas depoliamida e resinas de epóxi. Também, resinas baseadas empolivinila e polivinilideno, por exemplo, resinas deacrila, resinas de polimetil metacrilato, resinas depoliacrilonitrilo, resinas de acetato de polivinila,resinas de álcool polivinílico, resinas de polivinilbutiral, resinas baseadas em poliestireno, tais comoresinas de poliestireno e resinas de copolímero deestireno/acrila, resinas de olefina halogenada, tais comocloreto de polivinila, resinas baseadas em poliéster, taiscomo resinas de tereftalato de polietileno e resinas detereftalato de polibutileno, resinas baseadas empolicarbonato, resinas de polietileno, terpolímeros defluoro, tais como resinas de fluoreto de polivinila,fluoreto de polivinilideno, resinas depolitrifluoroetileno, resinas de polihexafluoropropileno,copolímero de fluoreto de vinilideno e monômero de acrila,copolímero de fluoreto de vinilideno e fluoreto de vinila eterpolímero de tetrafluoroetileno e fluoreto de vinilidenoe monômero de não-fluoreto e silicone podem ser usados. Senecessário, pós condutivos podem estar contidos na resinade revestimento. Como o pó condutivo, pós de metal, negrode fumo, óxido de titânio, óxido de estanho e óxido dezinco podem ser usados. Esses pós condutivos têm, depreferência, o diâmetro médio de partícula de 1 μκι oumenos. Quando o diâmetro médio de partícula é maior do que1 um, se torna difícil controlar a resistência elétrica.
0 toner da presente invenção pode ser usado tambémcomo o toner magnético não usando o veículo ou como o tonernão magnético.
Usando o toner da presente invenção, é possívelrealizar boa limpeza.
O toner seco da presente invenção é excelente quanto àpropriedade de fixação em baixa temperatura, controlaapropriadamente a carga, permanece em uma pequenaquantidade após a transferência no aparelho usando alimpeza com lâmina e fornece uma imagem com alta qualidadee alta resolução.
Exemplos
A presente invenção será ainda descrita através dosExemplos a seguir, mas a presente invenção não estálimitada aos mesmos. Aqui, depois, "partes" indica "partesem peso".Exemplo 1
Em uma câmara de reação equipada com um tubo derefrigeração, um agitador e um tubo de introdução denitrogênio, 229 partes de aduto de óxido de etileno de5 bisfenol A a 2 moles, 529 partes de aduto de óxido depropileno de bisfenol A a 3 moles, 208 partes de ácidotereftálico, 46 partes de ácido adipico e 2 partes de óxidode dibutil estanho foram colocados e reagidos a 230°Cdurante 8 horas sob pressão atmosférica.
Subseqüentemente, a reação foi realizada sob pressãoreduzida de 10 mmHg a 15 mmHg durante 5 horas. Então, 44partes de anidrido de ácido trimelitico foram adicionadas àcâmara de reação e reagidos a 180°C sob pressão atmosféricadurante 2 horas para sintetizar um poliéster nãomodificado.
A resina de poliéster não modificado resultante tinhaum peso molecular numérico médio de 2.500, um pesomolecular gravimétrico médio de 6.700, uma temperatura detransição vitrea de 43°C e um valor ácido de 25 mg de KOH/g.
Água (1200 partes), 540 partes de negro de fumoPrintex 35 (fornecido pela Degussa, quantidade de óleoabsorvida DBP = 42 mL/100 mg, pH de 9,5) e 1200 partes daresina de poliéster não modificado foram misturados usandoum misturador Henschel (fornecido pela Mitsui Mining Co.,Ltda.)· A mistura resultante foi amassada a 150°C durante30 minutos usando dois rolos, estendida através deaplicação de pressão e esfriada e, então, pulverizada porum pulverizador para preparar um lote mestre.
Um recipiente de reação equipado com uma barra deagitação e um termômetro, 378 partes do poliéster nãomodificado, 110 partes de cera de carnaúba, 22 partes decomplexo de metal de salicilato E-84 (fornecido pela OrientChemical Industries Ltda.) e 947 partes de acetato de etilaforam colocados o qual foi, então, aquecido para até 80°C,mantido a 80°C durante"5 horas e esfriado para 30°C duranteuma hora. Subseqüentemente, 500 partes do lote mestre e 500partes de acetato de etila foram colocadas no recipiente dereação e misturados durante uma hora para fornecer umasolução de matéria prima.
A solução de matéria prima resultante (1324 partes)foi transferida para o recipiente de reação, usando umUltraviscomiU (fornecido pela Imex) de um moinho deesferas, glóbulos de zircônia de 0,5 mm foram cheios a 80%em volume, três passes foram realizados sob a condição deuma velocidade de envio de liquido a 1 kg/hora e umavelocidade de disco periférico de 6 m/segundo paradispersar o pigmento C.I. vermelho e a cera de carnaúbapara fornecer uma dispersão de cera.
Subseqüentemente, 1324 partes de uma solução deacetato de etila contendo 65% em peso da resina depoliéster não modificada foram adicionadas à dispersão decera. Então, 3 partes de um material inorgânico em camadasde montmorilonita (Clayton APA fornecida pela Southern ClayProducts) na qual pelo menos uma parte tinha sidomodificada com um sal de amônio quaternário tendo um grupobenzila foram adicionadas a 200 partes de uma dispersãoobtida realizando um passe usando o UltraviscomiU sob amesma condição conforme acima e agitada usando o Τ. K.Homodisper fornecido pela Tokushu Kika Kogyo Co. Ltda.durante 30 minutos para fornecer uma dispersão de materiaisde toner.
A viscosidade da dispersão resultante dos materiais detoner foi medida como segue.
Usando um reômetro do tipo paralelo AR200 (fornecidopela DA Instruments Japan) compreendendo uma placa paralelacom um diâmetro de 20 μπι, um vão foi ajustado a 30 μτη, apósa adição de uma força de cisalhamento em uma velocidade decisalhamento de 30.000 segundos"1 a 25°C à dispersão dosmateriais de toner, a viscosidade (viscosidade A) foimedida quando a velocidade de cisalhamento foi alterada de0 segundo-1 para 70 segundos-1 durante 20 segundos. Usando oreômetro do tipo paralelo AR200, a viscosidade (viscosidadeB) foi medida quando a força de cisalhamento foi adicionadaem uma velocidade de cisalhamento de 30.000 segundos"1 a25°C durante 30 segundos à dispersão dos materiais detoner. Esse resultado é mostrado na Tabela 1.
Em um recipiente · de reação equipado com um tubo derefrigeração, um agitador e um tubo de introdução denitrogênio, 628 partes de aduto de óxido de etileno debisfenol A a 2 moles, 81 partes de aduto de óxido depropileno de bisfenol A a 2 moles, 283 partes de ácidotereftálico, 22 partes de ácido trimelitico e 2 partes deóxido de dibutil estanho foram adicionadas e reagidas a230°C durante 8 horas sob pressão atmosférica.Subseqüentemente, a reação foi realizada sob pressãoreduzida de 10 mmHg a 15 mmHg durante 5 horas parasintetizar uma resina de poliéster intermediária.
A resina de poliéster intermediária resultante tinhaum peso molecular numérico médio de 2.100, um pesomolecular gravimétrico médio de 9.500, uma temperatura detransição vitrea de 55°C, um valor ácido de 25 mg de KOH/ge um valor de hidroxila de 51 mg de KOH/g.
Subseqüentemente, em um recipiente de reação equipadocom um tubo de refrigeração, um agitador e um tubo deintrodução de nitrogênio, 410 partes da resina de poliésterintermediária, 89 partes de diisocianato de isoforona e 500partes de acetato de etila foram colocadas e reagidas a110°C durante 5 horas para sintetizar um pré-polimero. Oteor de isocianato no pré-polimero resultante era de 1,53%em peso.
Em um recipiente de reação equipado com uma barra deagitação e um termômetro, 170 partes de isoforona diamina e75 partes de metil etil cetona foram colocadas e reagidas a50°C durante 5 horas para sintetizar um composto decetimina. O composto de cetimina resultante tinha um valorde amina de 418 mg de KOH/g.
Em um recipiente de reação, 749 partes da dispersãodos materiais de toner, 115 partes do pré-polimero e 2,9partes do composto de cetimina foram colocadas e misturadasusando um homo-misturador no modo TK (fornecido pelaTokushu Kika) a 5.000 rpm durante um minuto para forneceruma mistura de fase oleosa.
Em um recipiente de reação equipado com uma barra deagitação e um termômetro, 683 partes de água, 11 partes deEleminol RS-30 (sal de sódio de éster de sulfato de adutode óxido de etileno de ácido metacrilico) (fornecido pelaSanyo Chemical Industries, Ltda.), 83 partes de ácidometacrilico, 110 partes de butil acrilato e 1 parte deperssulfato de amônio foram colocadas e agitadas a 400 rpmdurante 15 minutos para fornecer uma emulsão líquida. Aemulsão líquida foi aquecida para 75°C e reagida durante 5horas. Subseqüentemente, 30 partes de uma solução aquosa de1% em peso de perssulfato de amônio foram adicionadas e amaturação foi realizada a 75°C durante 5 horas parapreparar uma dispersão de partícula de resina.(Diâmetros de partícula e distribuição de diâmetros departícula dispersas de partículas dispersóides em líquidode material de toner)
Na presente invenção, diâmetros de partículasdispersóides e distribuição de diâmetros de partículadispersas no líquido de material de toner foram medidosusando um "Microtrack UPA-150" (fornecido pela Nikkiso) eanalisados usando um software de análise, MicrotrackParticle Size Analyzer Ver. 10.1.3-016EE (fornecido pelaNikkiso). Especificamente, o líquido de material de toner,então, o solvente usado para fazer o líquido de material detoner, foram adicionados em uma garrafa para amostra de 30mL feita de vidro para preparar uma dispersão a 10% emmassa. A dispersão resultante foi tratada usando umdispositivo de distribuição ultra-sônico W-I13 MK-II(fornecido pela Honda Electronics Co., Ltda.) durante 2minutos.
Usando o solvente utilizado para fazer o líquido dematerial de toner, um valor de base foi adicionado foimedido, então, a dispersão foi gotejada e o diâmetro departícula dispersa foi medida sob a condição de modo que osvalores de carregamento de amostra no dispositivo estivessem na faixa de 1 a 10. No presente método demedição, é importante medir sob a condição de que osvalores de carregamento de amostra no dispositivo estejamna faixa de 1 a 10 em termos de medição dareprodutibilidade do diâmetro de partícula dispersa. Deforma a manter o valor de carregamento da amostra, énecessário ajustar a quantidade da dispersão a sergotej ada.
As condições de medição e análise foram ajustadas comosegue.
Modo de distribuição: volume, seleção de divisão dediâmetro de partícula: padrão, número de canais: 44, tempode medição: segundos, número de medição: uma,permeabilidade de partícula: permeável, formato departícula: não esférico, densidade: 1 g/cm3.
Como o valor do índice de ref ração do solvente, ovalor para o solvente usado para o líquido de material detoner entre os valores descritos no "Guideline for inputconditions upon measurement" publicado pela Nikkiso foramusados.Água (990 partes), 83 partes da dispersão de partículade resina, 37 partes de Eleminol M0N-7 (fornecido pelaSanyo Chemical Industries, Ltda.), uma solução aquosa de48,5% em peso de dissulfonato de dodecildifenil éter desódio, 135 partes de Serogen BS-H-3 (fornecido pela DaiichiKogyo Seiyaku Co., Ltda.), uma solução aquosa de 1% em pesode um dispersante polimérico, carbóximetilcelulose de sódioe 90 partes de acetato de etila foram misturadas e agitadaspara fornecer um meio à base de água.
A mistura de fase oleosa (867 partes) foi adicionada a1200 partes do meio à base de água o qual foi, então,misturado a 3000 rpm usando o homo-misturador no modo TKdurante 20 minutos para preparar uma dispersão (pastaemulsifiçada).
Subseqüentemente, em um recipiente de reação equipadocom uma barra de agitação e um termômetro, a pastaemulsificada foi colocada, extração de solvente foirealizada a 30°C durante 8 horas e a maturação foirealizada a 45°C durante 4 horas para fornecer uma pasta dedispersão.
0 diâmetro volumétrico médio de partícula (Dv) e odiâmetro numérico médio de partícula (Dn) do toner dapresente invenção foram medidos usando um dispositivo demedição de tamanho de partícula Multisizer III fornecidopela Beckman Coulter em um diâmetro de abertura de 100 μτη eanalisados pelo software de análise (Beckman CoulterMultisizer 3 Versão 3.51). Especificamente, 0,5 mL de 100%em peso do tensoativo (sal de alquilbenzeno sulfonato,Neogen SC-A: fornecido pela Daiichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltda.) foram adicionados a um béquer de 100 mL com sal desulfonato, então, 0,5 g de cada toner foram adicionados emisturados usando uma micro-espátula e 80 mL de água comtroca de ions foram adicionados. A dispersão resultante foitratada usando um dispositivo de dispersão ultra-sônico W-113 MK-II (fornecido pela Honda Electronics Co., Ltda.)durante 10 minutos. A dispersão foi medida usando oMultisizer III e usando Isoton III (fornecido pela BeckmanCoulter) como a solução para medição. A dispersão deamostra de toner foi gptejada de modo que a concentração nodispositivo indicasse 8 ± 2% na medição. No presente métodode medição, é importante fazer uma concentração de 8 ± 2%em termo de reprodutibilidade de medição. Nenhum erro éproduzido no diâmetro de partícula nessa faixa.
A pasta de dispersão (100 partes em peso) foi filtradasob pressão reduzida, subseqüentemente 100 partes da águacom troca de íons foram adicionadas ao bolo de filtração emisturados a 12.000 rpm usando o homo-misturador no modo TKdurante 10 minutos. Ácido clorídrico (10% em peso) foiadicionado a bolo de filtração resultante para ajustar o pHpara 2,8 e misturado a 12.000 rpm usando o homo-misturadorno modo TK durante 10 minutos e, então, filtrado.
A água com troca de íons (300 partes) foi adicionadaao bolo de filtração resultante e misturada a 12.000 rpmusando o homo-misturador no modo TK durante 10 minutos eisso foi repetido para obter um bolo de filtração final.
O bolo de filtração final foi seco usando um secadordo tipo blindado a 45°C durante 48 horas e peneirado comuma malha tendo aberturas de 75 μπι para fornecer partículasde base de toner.
Sílica hidrofóbica (1,0 parte) e óxido de titâniohidrofóbico (0,5 partes) como agentes externamenteadicionados foram adicionados a 100 partes das partículasde base de toner resultantes e misturados usando ummisturador Henschel (fornecido pela Mitsui Mining Co.,Ltda.) para produzir o toner.
Exemplo 2
O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que a quantidade do material inorgânicoem camadas trocado (marca comercial: Clayton ΑΡΑ) a seradicionado foi trocado de 3 partes a 0,1 parte.
Exemplo 3O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que Clayton APA foi trocado por ummaterial inorgânico em camadas de montmorilonita (ClaytonHY fornecido pela Southern Clay Products) , no qual pelomenos uma parte tinha sido modificada com um sal de amôniotendo um grupo polioxietileno.Exemplo 4
O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que a quantidade de Clayton APA a ser
adicionada foi trocada de 3 partes para 1,4 partes.Exemplo 5
o toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que a quantidade de Clayton APA a seradicionada foi alterada de 3 partes para 4 partes.
Exemplo 6
o toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que a quantidade de Clayton APA a seradicionada foi trocada de 3 partes para 6 partes.Exemplo 7
(Preparo da dispersão de corante (1) )
Negro de fumo (fornecido pela Degussa: Printex 35),125 partes, Ajisper PB821 (fornecido pela Ajinomoto FineTechno), 18,8 partes e acetato de etila (fornecida pelaWako Pure Chemical IndustriesLtda.)/ 356,2 partes,· foram dissolvidos/dispersos usandoUltraviscomill (fornecido pela Imex) para preparar umadispersão de corante (1) (dispersão contendo pigmentopreto).
(Preparo de dispersão de agente de liberação)
-Preparo de dispersão de agente de liberação (1)(componente de cera A)
partes de cera de carnaúba (ponto de fusão: 83°C,valor ácido: 8 mg de KOH/g, grau de saponificação: 80 mg deKOH/g) e 270 partes de acetato de etila (fornecido pelaWako Pure Chemical Industries Ltda.) foram pulverizadosusando um Ultraviscomill (fornecido pela Imex) parapreparar uma dispersão de agente de liberação (1).
- Preparo de material inorgânico em camadas trocado porcátion orgânico (dispersão de agente de alteração deformato A)
30 partes de Clayton APA (fornecido pela Southern ClayProducts) e 270 partes de acetato de etila (fornecido pelaWako Pure Chemical Industries Ltda.) foram pulverizados aúmido usando um Ultraviscomill (fornecido pela Imex) parapreparar uma dispersão'de agente de alteração de formato A.Poliéster (1)
350 partes de resina de poliéster composta de aduto deóxido de propileno de bisfenol A, aduto de óxido de etilenode bisfenol A e um derivado de ácido tereftálico (Mw de50.000, Mn de 3.000, valor ácido de mg de KOH/g, valor dehidroxila de 27 mg de KOH/g, Tg de 55°C e ponto deamolecimento de 112°C), 237 partes de dispersão de corante(1), 72 partes de dispersão de agente de alteração deformato A, 304 partes de dispersão de agente de liberação(1) e 17,8 partes de partículas finas de óxido de silíciohidrofóbica (R972 fornecida pela Aerosil) foram misturadose totalmente agitados até estarem uniformes (essa soluçãofoi denominada a solução A).
Enquanto isso, 100 partes de uma dispersão decarbonato de cálcio na qual 40 partes de partículas decarbonato de cálcio tinham sido dispersas em 60 partes deágua e 200 partes de uma solução aquosa de Serogen BS-H a1% (fornecida pela Daiich Kogyo Seiyaku Co., Ltda) e 157partes de água foram agitadas usando o TK Homodisper modeloF (fornecido pela Primix) (essa solução foi denominada asolução B) . Além disso, usando o TK Homomixer Mark 2 modeloF (fornecido pela Primix), 345 partes da solução B e 250partes da solução A foram agitadas a 10.000 rpm durante 2minutos para suspender a mistura e subseqüentementeagitadas em temperatura ambiente em pressão atmosféricausando um agitador do tipo propulsor durante 48 horas pararemover o solvente. Subseqüentemente, ácido clorídrico foiadicionado para remover o carbonato de cálcio, então, amistura foi lavada com água, seca e classificada parafornecer o toner. O diâmetro médio de partícula do tonerera de 6,2 μm.
Exemplo 8
(Preparo de resina sem solvente)
Uma solução monomérica misturada na qual 100 partes empeso de estireno e 0,7 partes em peso de peróxido de di-terc-butila tinham sido misturados uniformemente foicontinuamente adicionada em 30 minutos em uma autoclavecompreendendo um agitador controlado a 215°C e umdispositivo de aquecimento e um dispositivo de resfriamentoe mantida durante 30 minutos com manutenção da temperaturaa 215°C para fornecer uma resina sem solvente. A resinaresultante sem solvente tinha um pico de peso molecular Mpde 4.150 e um peso molecular gravimétrico médio Mw de 4.800.
(Preparo de dispersão emulsificada de resina)
Em um recipiente equipado com um agitador e uma bomba,27 partes em peso de água destilada e uma parte em peso doemulsificante aniônico (marca comercial: Neogen SC-Afornecida pela Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltda.) foramcolocadas, agitadas e dissolvidas e subseqüentemente umasolução monomérica misturada composta de 75 partes em pesode estireno, 25 partes em peso de butil acrilato e 0,05partes em peso de divinil benzeno foram agitadas egotejadas para fornecer uma dispersão emulsifiçada demonômero.
Subseqüentemente, em um recipiente de reaçãoresistente à pressão equipado com um agitador, um indicadorde pressão, um termômetro e uma bomba, 120 partes em pesode água destilada foram colocadas, no interior do mesmo foisubstituído por nitrogênio, então, a temperatura foielevada para 80°C, 5% em peso da dispersão emulsificada demonômero acima foi adicionado ao recipiente de reaçãoresistente à pressão, ainda 1 parte em peso de uma soluçãoaquosa de 2% em peso de perssulfato de potássio foiadicionada à mesma para realizar uma polimerização iniciala 80°C. Após térmico da polimerização inicial, atemperatura foi elevada para 85°C, a dispersão emulsificadade monômero restante e 4 partes de perssulfato de potássioa 2% em peso foram adicionadas durante 3 horas,subseqüentemente, mantida na mesma temperatura parafornecer uma solução emulsificada de resina à base deestireno com um diâmetro de partícula de 15 μπι e umaconcentração de sólidos de 40%. A dispersão emulsificada deresina resultante tinha uma alta taxa de conversão depolimerização e pode ser estavelmente polimerizada. Como umresultado de separação da resina através de centrifugaçãoda dispersão de resina emulsificada e análise dos pesosmoleculares, o peso molecular gravimétrico médio Mw foi de950.000 e o pico de peso molecular Mp era de 700.000.
Usando um amassador continuo (marca comercial:amassador KRC fornecido pela Kurimoto Ltda.), 100 partes empeso da resina sem solvente e 135 partes em peso dadispersão emulsificada de resina foram continuamentemisturadas e água foi removida através de aquecimento emuma temperatura de camisa de 215°C para fornecer um produtoamassado desidrato por evaporação no qual o teor de águaera de 0,1% ou menos. 0 teor de monômero residual noproduto amassado desidratado por evaporação resultante erade 0,1% ou menos. Após esfriar, o produto amassadodesidratado por evaporação foi grosseiramente pulverizadousando um moinho de martelo e, então, finamente pulverizadousando um moinho a jato para fornecer uma resina deestireno/acrila (1).
A manipulação foi realizada da mesma forma conforme noExemplo 7, exceto que o poliéster (1) no Exemplo 7 foitrocado para a resina de estireno/acrila (1) .
Exemplo 9
NasPO4 (5 partes em massa) foi introduzido em 500partes em massa, o qual foi, então, aquecido a 60°C esubseqüentemente agitado usando um agitador em altavelocidade Clearmix (fornecido pela M Technique, velocidadeperiférica de m/s). Uma solução aquosa na qual 2 partes emmassa de CaCl2 tinha sido dissolvido em 15 partes em massada água trocado foi rapidamente adicionada para fornecer ummeio à base de água contendo Cas(PO4)2.
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Enquanto isso, os materiais acima foram aquecidos a60°C, agitados e os respectivos materiais foram dissolvidosou uniformemente dispersos no monômero polimerizável. 2,2'-Azobis(2,4-dimetil)valeronitrilo como um iniciador depolimerização foi adicionado ao mesmo para preparar umacomposição de monômero polimerizável.
A composição de monômero polimerizável foi introduzidaem um meio à base de água, o qual foi subseqüentementeagitado a 60°C sob uma atmosfera de nitrogênio durante 15minutos usando o agitador de alta velocidade Clearmix(fornecido pela M Technique, velocidade periférica de 22m/s) para gerar partículas da composição de monômeropolimerizável no meio à base de água. Após dispersão, oagitador foi parado e a composição foi introduzida em umaparelho para polimerização compreendendo uma asa deagitação de zona total (fornecido pela Shinko Pantec). Omonômero polimerizável foi reagido a 60°C sob uma atmosferade nitrogênio durante 5 horas com agitação da asa deagitação em uma velocidade periférica máxima de 3 m/s noaparelho de polimerização. Subseqüentemente, a temperaturafoi elevada para 80°C e o monômero polimerizável foi aindareagido durante 5 horas. Após terminar a reação depolimerização, o produto foi lavado, seco e classificadopara fornecer o toner. 0 dímetro médio de partícula daspartículas de toner era de 5,8 μm.
Exemplo Comparativo 1
O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que Clayton APA (fornecido pela SouthernClay Products) não foi adicionado.Exemplo Comparativo 2
O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que a quantidade de Clayton APA(fornecido pela Southern Clay Products) foi trocado porMEK-ST-UP (Nissan Chemical Industries, Ltda.)·Exemplo Comparativo 3
o toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que Clayton APA (fornecido pela SouthernClay Product) foi trocado para um material inorgânico emcamadas não trocado de montmorilonita (marca comercial:Kunipia fornecida pela Kunimine Industries Co., Ltda.).Exemplo Comparativo 4
Em 1300 partes de água com troca de ions, 100 partesde composto de hidrotalcita representado pela fórmula A aseguir e 4 partes de um tensoativo aniônico (Neogen SC-Afornecido pela Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltda.) foramcolocadas e emulsifiçadas e dispersas usando um homo-misturador T.K. MARKII2.5 (fornecido pela Primix).Subseqüentemente, a mistura foi aquecida para 130°C epressurizada a 500 kg/cm2 em um PANDA 2K o qual foi operadodurante 30 minutos. Então, a mistura foi esfriada eremovida para fornecer uma dispersão de material inorgânicoem camadas A. Essa foi seca sob pressão reduzida paraeliminar a água a fim de fornecer um material inorgânico emcamadas A.
O toner foi produzido da mesma maneira conforme noExemplo 1, exceto que Clayton APA (fornecido pela SouthernClay Product) foi trocado para o material inorgânico emcamadas A.
Fórmula A: Mg0i7Al0f3 (OH)2 (CO3) o,15 · 0,57 H2O
Exemplo Comparativo 5
- Exemplo de síntese de resina de poliéster
Ácido tereftálico (TPA) e ácido isoftálico (IPA) comoácidos carboxilicos bivalentes, polioxipropileno (2.4)-2,2-bis(4-hidróxifenil)propano (BPA-PO) e polioxietileno (2.4)-2, 2-bis(4-hidróxidifenil)propano (BPA-EO) como diolaromático e etileno glicol (EG) como diol alifático foramusados em proporções de composição mostradas na Tabela 2,0,3% em peso de titanato de tetrabutila como um catalisadorde polimerização foi adicionado a todos os monômeros em umfrasco de separação e reagidos no frasco equipado com umtermômetro, uma barra de agitação, um condensador e um tubode introdução de nitrogênio em um aquecedor com manta deaquecimento elétrico sob fluxo de nitrogênio em pressãoatmosférica a 220°C durante 15 horas e a pressão foiseqüencialmente reduzida e a reação foi continuada a 10mgHg. A reação foi acompanhada por um ponto de amolecimentode acordo com a ASTM E28-517 e a reação foi terminadaatravés de vácuo quando o ponto de amolecimento chegoupróximo da temperatura para fornecer uma resina depoliéster linear A. A composição e valores de propriedadefisica (valores de propriedade) da resina sintetizada sãomostrados.
Tabela 2
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- Exemplo de preparo de agente de liberação e dispersão deagente de liberação
Cera de carnaúba modificada No. 1 (fornecida pelaCERARICA NODA Co., Ltda.) (105 partes), 45 partes da resinade poliéster A e 280 partes de glóbulos de zircônia de 0,5mm em metil etil cetona foram colocadas em um moinho deesferas (DynoMill fornecido pela Shinmaru Enterprises),dispersas durante 2 horas, subseqüentemente removidas domoinho e um teor de sólidos foi ajustado para 20% em pesopara fornecer uma dispersão fina de um agente de liberação.
- Exemplo de preparo de dispersão de corante
Um corante C.I.PIGMENT RED 57:1; Symuler BrilliantCarmin 6B 285 (fornecido pela Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated) , a resina e glóbulos de zircônia de 0,5 mm emmetil etil cetona e o teor de sólidos ajustado para 35% a50% foram colocados . no moinho de esferas (DynoMillfornecido pela Shinmaru Enterprises), dispersas durante 2horas, subseqüentemente removidas do moinho e o teor desólidos foi ajustado para 20% em peso para fornecer umadispersão de corante.
- Dispersão de material inorgânico em camadas
Um material inorgânico em camadas de montmorilonita(15 partes) (Clayton APA fornecido pela Southern ClayProducts) no qual pelo menos uma parte tinha sidomodificada com um sal de amônio quaternário tendo um grupobenzila foi disperso em 135 partes de metil etil cetona ecolocado com glóbulos de zircônia de 0,5 mm em um moinho deesferas (DynoMill fornecido pela Shinmaru Enterprises),disperso durante 2 horas, subseqüentemente removido domoinho e o teor de sólidos foi ajustado para 20% em pesopara fornecer uma dispersão do material inorgânico emcamadas.
- Preparo da fase oleosa
A dispersão de corante acima, resina de poliéster emetil etil cetona foram misturados usando um Homodisper(fornecido pela Primix) e o teor de sólidos foi ajustadopara 50% para fazer uma fase oleosa.
A fase oleosa acima (600 partes), 100 partes dadispersão de agente de liberação, 15 partes da dispersão dematerial inorgânico em camadas, 57,5 partes de metil etilcetona, 29,0 partes de álcool isopropilico como umacelerador de inversão de fase e 25,8 partes de uma soluçãoaquosa de amônia foram colocadas em um recipientecilíndrico e agitadas totalmente. Subseqüentemente, 230partes de água são adicionadas e a temperatura do líquidofoi levada para 30°C e, então, a emulsificação de inversãode fase foi realizada através de gotejamento de 44 partesde água com agitação. A velocidade periférica nesse momentoera de 1,2 m/s. Após continuar a agitação durante 30minutos, a rotação foi reduzida e 400 partes de água foramadicionadas. Então, o solvente foi eliminado através dedestilação sob pressão reduzida e lavagem com água foirealizada através de filtração. Subseqüentemente, o boloúmido resultante foi re-disperso em água, uma soluçãoaquosa de ácido clorídrico a IN foi adicionada até que o pHda dispersão se tornasse 4 e, subseqüentemente, a lavagemcom água foi realizada através de filtração. O bolo úmidoobtido dessa forma foi liofilizado e classificado usando umsistema de fluxo de gás para fornecer partículas dé tonertendo o diâmetro volumétrico médio de partícula de 6,5 μπι euma circularidade de 0,978. Os resultados de avaliações dostoners acima são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1
<table>table see original document page 111</column></row><table><table>table see original document page 112</column></row><table>
Tabela 1 (continuação)
<table>table see original document page 112</column></row><table><table>table see original document page 113</column></row><table>
Ν.E.: incapaz de avaliar.
A partir desses resultados, descobriu-se que os tonersnos Exemplos são excelentes quanto à propriedade de limpezade uma fase inicial para longo prazo. 0 toner do ExemploComparativo 1 causou um defeito na limpeza na fase iniciale não pôde ser avaliado a longo prazo.
(Métodos de avaliação e resultados de avaliação dos toners)
Com relação aos toners obtidos, o diâmetro volumétricomédio de partícula Dv, o diâmetro numérico médio departícula Dn, a distribuição de tamanho de partícula Dv/Dn,a circularidade média, a figura de formato SFl e apropriedade de limpeza foram medidos como segue.
Dv e Dn foram medidos usando um analisador de tamanhode partícula Multisizer III (fornecido pela BeckmanCoulter) em um diâmetro de abertura de 110 μπι. Dv/Dn foicalculada a partir dos resultados obtidos.
Na presente invenção, um analisador de imagem departícula do tipo fluxo (FPIA-2100 fornecido pela Sysmex)foi usado para medição do toner ultrafino e a análise foirealizada usando o software de análise (FPIA-2100DataProcessing Program for FPIA versão 00-10).Especificamente, 0,1 mL a 0,5 mL de 10% em peso dotensoativo (sal de alquilbenzeno sulfonato, Neogen SC-A,fornecido pela Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltda.) foramadicionados a um béquer de 100 mL feito de vidro, então,0,1 g a 0,5 g de cada toner foram adicionados e misturadosusando uma micro-espátula e 80 mL de água com troca de ionsforam adicionados. A dispersão resultante foi tratadausando o dispositivo de dispersão Ultrasonic (fornecidopela Honda Electronics Co., Ltda.) durante 3 minutos,usando o FPIA-2100, o formato do toner e sua distribuiçãoforam medidos na dispersão até obter a concentração de5.000 particulas/uL a 15.000 partículas/uL.
No presente método de medição, é importante que aconcentração da dispersão seja de 5.000 partículas/^L a15.000 partículas/^L em termos de reprodutibilidade demedição da circularidade média. De forma a obter aconcentração acima da dispersão, é necessário alterar acondição da dispersão, isto é, as quantidades de tensoativoe toner a serem adicionadas. A quantidade do tensoativo aser requerida varia dependendo da hidrofobicidade do toner,conforme é o caso com a medição do diâmetro de partícula dotoner. Quando a quantidade do tensoativo é muito grande,interferências em virtude de espuma ocorre. Quando ela émuito pequena, a dispersão se torna insuficiente porque otensoativo não pode umedecer o toner suficientemente. Aquantidade do toner a ser adicionada varia dependendo dosdiâmetros de partícula. No caso do pequeno diâmetro departícula, uma pequena quantidade de toner é requerida. Nocaso do grande diâmetro de partícula, uma quantidade maiorde toner é requerida. Quando os diâmetros de partícula dotoner são de 3 μπι a 7 μιη, adicionando 0,1 g a 0,5 g dotoner, se torna possível ajustar a concentração dadispersão para 5.000 partículas/^L a 15.000 partículas/μΙ,.
SFl foi medido como segue. Após depositar o toner, 100ou mais partículas de toner foram observadas sob a condiçãode uma tensão de aceleração de 2,5 KeV usando uma máquinade resolução ultra-elevada FE-SEM S-5200 (fornecido pelaHitachi Ltda.). Subseqüentemente, SFl foi calculado usandoum analisador de imagem Luzex AP (fornecido pela Nicole) eo software para processamento de imagem.
A propriedade de limpeza foi medida como segue. Nafase inicial e após imprimir 1.000 folhas e 100.000 folhas,o toner deixado sobre o fotocondutor passou por uma etapade limpeza e foi transferido para papel branco usando umafita Scotch (fornecida pela Sumitomo 3M Ltda.) e medidousando um densitômetro de reflexão Macbeth do tipo RD514.Como um resultado, aqueles mostrando a diferença de 0,01 oumenos com relação a uma amostra foram determinados como bom"B" e aqueles mostrando uma diferença de mais de 0,01 foramdeterminados como ruins "D".
A propriedade de limpeza do toner foi medida comosegue. Em uma máquina remodelada (a) a qual era uma ImagioNeo 4 50 equipada com um dispositivo de fixação poraquecimento de correia mostrado na Figura 1, a mesmaavaliação foi realizada. A base da correia era 100 μιιι depoliimida, a camada elástica intermediária era de 100 μιη deborracha de silício, a camada de prevenção de ofsete sobrea superfície era 15 μπι de PFA, o rolo de fixação era umaespuma de silício, o cilindro metálico do rolo de prensaera SUS com uma espessura de 1 mm, a camada de prevenção deofsete do rolo de prensa era um tubo de PFA + borracha desilício cuja espessura era de 2 mm, o rolo de aquecimentoera alumínio com uma espessura de 2 mm e a pressão desuperfície era de 1 χ IO5 Pa. Critérios para avaliação decada propriedade são como segue.
(1) Propriedade de fixação em baixa temperatura (avaliaçãoem escala de cinco pontos)A: menor do que 120°C, B: 120°C a 130°C, C: 130°C a 140°C,
D: 140 °C a 150°C, e E: 150°C ou acima.
(2) Propriedade de ofsete a quente (avaliação em escala decinco pontos)
A: 201°C ou acima, B: 200°C a 191°C, C: 190°C a 181°C, D:180 °C a 1710C e E: 170°C ou abaixo.
Grau (temperatura de limite mínimo para fixação) etemperatura de ofsete a quente (temperatura de resistênciaao ofsete a quente) foram obtidos. A temperatura de limitemínimo para fixação do toner convencional fixado em baixatemperatura é de 140°C a 150°C. As condições para avaliaçãoda fixação em baixa temperatura foram ajustadas para umavelocidade linear de 120 mm/s a 150 mm/s para alimentaçãode papel, uma pressão - de superfície de 1,2 Kgf/cm2 e umalargura de estreitamento de 3 mm. Na condição paraavaliação de ofsete em alta temperatura, a velocidadelinear para alimentação de papel foi de 50 mm/s, a pressãode superfície foi de 20 Kgf/cm2 e a largura deestreitamento foi de 4,5 mm.

Claims (32)

1. Toner preparado pela dispersão e/ou emulsificação de umafase oleosa ou uma fase monomérica compreendendo umacomposição de toner e/ou um precursor de composição detoner em um meio à base de água para granular caracterizadopelo fato de que o toner tem uma circularidade média de-0, 925 a 0, 927 e a composição de toner e/ou o precursor decomposição de toner tem um material inorgânico em camadasno qual pelo menos uma parte dos ions entre as camadas no material inorgânico em camadas foram trocados por ionsorgânicos.
2. Toner preparado pela dispersão e/ou emulsificação de umafase oleosa compreendendo uma composição de toner e/ou umprecursor de composição de toner ou uma fase monomérica emum meio à base de água para granular caracterizado pelofato de que o toner tem uma circularidade média de 0, 925 a-0,970 e a referida composição de toner e/ou o precursor decomposição de toner tem um material inorgânico em camadasno qual pelo menos uma parte dos ions entre as camadas nomaterial inorgânico em camadas foi trocado por ionsorgânicos.
3. Toner, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o referido materialinorgânico em camadas trocado é um material inorgânico emcamadas no qual pelo menos uma parte dos ions entre ascamadas no material inorgânico em camadas foi trocado porcátions orgânicos.
4. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 3, caracterizado pelo fato de que o referido toner épreparado através de uma fase oleosa a qual é uma soluçãoe/ou uma dispersão na qual a composição de toner e/ou oprecursor de composição de toner compreendendo uma resinaaglutinante e/ou um precursor de resina aglutinante tenhasido dissolvido e/ou disperso.
5. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 4, caracterizado pelo fato de que estão contidos pelomenos dois tipos de resinas aglutinantes.
6. Toner, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que uma primeira resina aglutinante contida nareferida resina aglutinante é uma resina tendo umaestrutura de poliéster.
7. Toner, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que a resina tendo uma estrutura de poliésteré uma resina de poliéster.
8. Toner, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a referida resina de poliéster é umaresina de poliéster não modificada.
9. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de- 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o referido precursorde resina aglutinante é uma resina à base de poliéstermodificado.
10. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizado pelo fato de ser granulado através dedissolução ou dispersão de pelo menos a referida primeiraresina aglutinante, o referido precursor de resinaaglutinante, um composto estendido ou reticulado com oreferido precursor de resina aglutinante, um corante, umagente de liberação e o referido material inorgânico emcamadas trocado em um solvente orgânico, a reticulação e/ouextensão dos componentes acima contidos na solução ou nadispersão em um meio à base de água e a remoção do solventeda dispersão resultante.
11. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que uma proporção(Dv/Dn) do diâmetro volumétrico médio de partícula (Dv)para o diâmetro numérico médio de partícula (Dn) é de 1,00a 1,30 e as partículas de toner de uma circularidade médiade 0, 950 ou menos compreendem de 20% a 80% de todas aspartículas de toner.
12. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o materialinorgânico em camadas trocado está contido em 0,05% em pesoa 10% em peso em um teor de sólidos na fase oleosa.
13. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 12, caracterizado pelo fato de que a proporção dodiâmetro volumétrico médio de partícula (Dv) para odiâmetro numérico médio de partícula (Dn) no toner é de-1,2 0 ou menos.
14. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 13, caracterizado pelo fato de que partículas de tonerde 2 ym ou menos de diâmetro são de 1% em número a 20% emnúmero de todas as partículas de toner.
15. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-6 a 14, caracterizado pelo fato de que o teor do componentede resina de poliéster contido na referida primeira resinaaglutinante é de 50% em peso a 100% em peso.
16. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-7 a 15, caracterizado pelo fato de que o peso moleculargravimétrico médio de uma fração solúvel em THF do referidocomponente de resina de poliéster é de 1.000 a 30.000.
17. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-6 a 16, caracterizado pelo fato de que o valor de ácido dareferida primeira resina aglutinante é de 1,0 (mg de KOH/g)a 50,0 (mg de KOH/g).
18. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-6 a 17, caracterizado pelo fato de que o ponto de transiçãovitrea da referida primeira resina aglutinante é de 35°C a-65 °C.
19. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 18, caracterizado pelo fato de que o referido precursorde resina aglutinante tem um sitio capaz de reação com umcomposto tendo um grupo hidrogênio ativo e o peso moleculargravimétrico médio de um polímero do referido precursor deresina aglutinante é de 3.000 a 20.000.
20. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 19, caracterizado pelo fato de que o valor de ácido dotoner é de 0,5 (mg de KOH/g) a 40,0 (mg de KOH/g) .
21. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 20, caracterizado pelo fato de que o ponto de transiçãovitrea do toner é de 40°C a 70°C.
22. Toner, de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 21, caracterizado pelo fato de que o toner é usado paraum revelador com dois componentes.
23. Recipiente com um toner caracterizado pelo fato de queo recipiente tem o toner conforme definido em qualquer umadas reivindicações de 1 a 22.
24. Revelador caracterizado pelo fato de compreender otoner conforme definido em qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 22.
25. Aparelho de formação de imagem caracterizado pelo fatode que uma imagem é formada usando o toner conformedefinido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 22.
26. Cartucho de processo tendo uma unidade de revelação eum elemento sustentador de imagem caracterizado pelo fatode que a unidade de revelação tem o revelador conformedefinido na reivindicação 24.
27. Método de formação de imagem caracterizado pelo fato deque uma imagem é formada usando o revelador conformedefinido na reivindicação 24.
28. Método para produção de toner caracterizado pelo fatode que uma fase oleosa e/ou uma fase monomérica contendouma composição de toner e/ou o precursor de composição detoner tendo um material inorgânico em camadas trocado, emque pelo menos uma parte dos ions entre as camadas nomaterial inorgânico em camadas foi trocada por ionsorgânicos, é dispersa e/ou emulsificada em um meio à basede água para granular para ter uma circularidade média de-0,925 a 0,970.
29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de que um pó tendo uma circularidade média de-0,925 a 0,970 é obtido pela dissolução ou dispersão de pelomenos uma resina aglutinante, um precursor da resinaaglutinante, um composto estendido ou reticulado com oprecursor de resina aglutinante, um corante, um agente deliberação e o material inorgânico em camadas trocado em umsolvente orgânico, a reticulação e/ou extensão da soluçãoou da dispersão em um meio à base de água e a remoção dosolvente da dispersão resultante.
30. Método, de acordo com a reivindicação 28 ou 29,caracterizado pelo fato de que a composição de toner contémpelo menos dois tipos de resinas aglutinantes.
31. Método, de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato de que a primeira resina aglutinante na resinaaglutinante é uma resina tendo uma estrutura de poliéster.
32. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato de que a primeira resina aglutinante é uma resinade poliéster.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1965261B1 (en) * 2007-03-02 2016-11-09 Ricoh Company, Ltd. Toner for developing electrostatic image, method for producing the toner, image forming method, image forming apparatus and process cartridge using the toner
US20080227018A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 Junichi Awamura Toner for developing a latent electrostatic image, and image forming method and apparatus using the toner
JP5157733B2 (ja) 2008-08-05 2013-03-06 株式会社リコー トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法
JP2010061068A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法
JP2010078683A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナー、二成分現像剤及び画像形成方法
JP5241402B2 (ja) * 2008-09-24 2013-07-17 株式会社リコー 樹脂粒子、トナー並びにこれを用いた画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP2010078925A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用マゼンタトナー
JP2010191229A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Ricoh Co Ltd トナー、現像剤、画像形成装置およびプロセスカートリッジ
JP2010262170A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー及び静電荷像現像用トナーの製造方法
US8227164B2 (en) 2009-06-08 2012-07-24 Ricoh Company, Limited Toner, and developer, developer container, process cartridge, image forming apparatus and image forming method using the toner
JP2011013441A (ja) * 2009-07-01 2011-01-20 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法
JP2012103680A (ja) 2010-10-14 2012-05-31 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法
JP2012118504A (ja) * 2010-11-09 2012-06-21 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー及び現像剤
CN103282834A (zh) * 2010-12-28 2013-09-04 佳能株式会社 调色剂
CN102193354B (zh) * 2011-05-17 2012-08-22 湖北鼎龙化学股份有限公司 双组分显影剂
JP6171361B2 (ja) 2012-03-15 2017-08-02 株式会社リコー トナー、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2017107138A (ja) 2015-01-05 2017-06-15 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6690236B2 (ja) 2015-01-05 2020-04-28 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
US9989869B2 (en) 2015-01-05 2018-06-05 Ricoh Company, Ltd. Toner, toner stored unit, and image forming apparatus
JP6520471B2 (ja) 2015-06-29 2019-05-29 株式会社リコー トナー、現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成装置
JP6545043B2 (ja) * 2015-08-27 2019-07-17 キヤノン株式会社 画像形成方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
WO2017059925A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 Hewlett-Packard Indigo B.V. Electrophotographic composition
JP6686451B2 (ja) 2016-01-12 2020-04-22 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び画像形成方法
US12306580B2 (en) 2020-08-14 2025-05-20 Ricoh Company, Ltd. Toner and production method thereof, and toner stored unit, image forming apparatus, and image forming method
JP2023010382A (ja) 2021-07-09 2023-01-20 株式会社リコー トナー、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置、及び、画像形成方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62266550A (ja) 1986-05-14 1987-11-19 Konika Corp 感光体
JP2748419B2 (ja) 1988-08-12 1998-05-06 三菱化学株式会社 重合トナー及びその製造方法
JP3117734B2 (ja) 1991-01-10 2000-12-18 株式会社リコー 静電写真用トナー
JP3063269B2 (ja) 1991-09-04 2000-07-12 大日本インキ化学工業株式会社 カプセル型トナーの製造方法
JPH086295A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Ricoh Co Ltd 電荷制御剤組成物それを用いた電子写真用トナーおよび現像剤
JPH08211655A (ja) 1994-12-09 1996-08-20 Dainippon Ink & Chem Inc 静電荷像現像用トナー及びその製造方法
JP3577390B2 (ja) 1996-07-03 2004-10-13 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 静電潜像現像用トナーおよびその製造方法
JPH117156A (ja) 1997-06-17 1999-01-12 Fuji Xerox Co Ltd 静電写真用トナー及びそれを用いる画像形成方法
JP3641103B2 (ja) 1997-06-27 2005-04-20 株式会社東芝 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法
DE19957245A1 (de) * 1999-11-27 2001-05-31 Clariant Gmbh Verwendung von salzartigen Struktursilikaten als Ladungssteuermittel
US7211613B2 (en) * 2000-09-21 2007-05-01 Rohm And Haas Company Hydrophobically modified clay polymer nanocomposites
JP2003202708A (ja) 2002-01-08 2003-07-18 Kao Corp 電子写真トナー用電荷調整剤
JP2004004207A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Dainippon Ink & Chem Inc 負帯電性トナー及びそれを用いた静電荷像現像剤
DE10235570A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-19 Clariant Gmbh Verwendung von Salzen schichtartiger Doppelhydroxide
DE10235571A1 (de) 2002-08-03 2004-02-12 Clariant Gmbh Verwendung von Salzen schichtartiger Doppelhydroxide als Ladungssteuermittel
KR100464570B1 (ko) 2002-11-18 2005-01-03 동성에이앤티 주식회사 미세기공이 함유된 폴리우레탄 발포체의 제조방법 및그로부터 제조된 연마패드
US7163775B2 (en) * 2003-03-19 2007-01-16 Ricoh Company Limited Toner for developing electrostatic image, method for manufacturing the toner, developer including the toner, container containing the toner, and color image forming method using the toner
JP2004309718A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Sekisui Chem Co Ltd トナー用樹脂組成物及びトナー
WO2005006084A1 (ja) * 2003-07-14 2005-01-20 Ricoh Company, Ltd. トナー、現像剤、現像装置、及び画像形成装置
JP2005115029A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
US20050112488A1 (en) * 2003-10-08 2005-05-26 Hiroshi Yamada Toner and developer, and image forming method and apparatus using the developer
DE602004019373D1 (de) * 2003-10-22 2009-03-26 Ricoh Kk Bilderzeugungsverfahren
JP2005234274A (ja) 2004-02-20 2005-09-02 Ricoh Co Ltd トナー、二成分現像剤及び画像形成装置
JP4623627B2 (ja) * 2004-03-11 2011-02-02 株式会社リコー トナー、現像剤、現像装置、画像形成装置
JP4299197B2 (ja) 2004-06-30 2009-07-22 株式会社リコー 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2006047743A (ja) 2004-08-05 2006-02-16 Ricoh Co Ltd 画像形成用トナー及びその製造方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ
JP4616774B2 (ja) * 2005-03-15 2011-01-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナーの製造方法
JP2006267911A (ja) 2005-03-25 2006-10-05 Sharp Corp 電子写真用イエロートナー

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