CS262545B1

CS262545B1 - Powder electrographic toner

Info

Publication number: CS262545B1
Application number: CS876741A
Authority: CS
Inventors: Jana Ing Stepanova; Oldrich Ing Gorgon; Jan Formanek
Original assignee: Stepanova Jana; Gorgon Oldrich; Jan Formanek
Priority date: 1987-09-18
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS674187A1

Abstract

Toner obsahuje 20 až 99,8 % hmotnosti produktů získaných kondenzací polyalkoholů nebo vícemocných fenolů s epichlorhydrinem nebo dichlorhydrinem ve směsi s 0,2 až 80 % hmotnosti kondenzačních produktů anebo aduktů nasycených nebo nenasycených polykarbonových kyselin s nasycenými nebo nenasycenými vícemocnými alkoholy anebo s anhydridy dikarbonových kyselin v případě aduktů, přičemž tyto kondenzační produkty a nebo adukty mohou být modifikované kyselinami rostlinných olejů nebo pryskyřičnými kyselinami.The toner contains 20 to 99.8% by weight of products obtained by condensation of polyalcohols or polyhydric phenols with epichlorohydrin or dichlorohydrin in admixture with 0.2 to 80% by weight of condensation products and/or adducts of saturated or unsaturated polycarboxylic acids with saturated or unsaturated polyhydric alcohols and/or with dicarboxylic acid anhydrides in the case of adducts, said condensation products and/or adducts being modified with vegetable oil acids or resin acids.

Description

Vynález se týká nového typu elektrografického práškového toneru pro vysokorychlostní kopírovací stroje ve formě monokomponentových i dvoukomponentových vývojek.The invention relates to a new type of electrographic powder toner for high speed copiers in the form of mono-component and dual-component developers.

Současně známé způsoby elektrografického tisku využívají k tvorbě obrazu tepelně labilní práškové tónovače nábojově řízené a nesené magnetickým práškovým nosičem. Rozvoj těchto systémů umožňují především technické i ekonomické aspekty. Rozhodující je v současné době zvládnutí výrobních technologií jak kopírovací techniky, tak i vyvolávacích systémů.The currently known electrographic printing methods utilize thermally labile powder tinters to be charged and controlled by a magnetic powder carrier. Development of these systems is enabled mainly by technical and economic aspects. At present, the decisive factor is mastering the production technologies of both copying technology and developing systems.

Z ekonomických hledisek je důležitá relativně nízká cena pořízených kopií ve vztahu ke kvalitě a rychlosti zhotovení. Nelze však pominout ani ekologický efekt těchto systémů, které v podstatě nahrazují stárnouc! systémy přímé elektrografie známé vysokými emisemi alifatických i aromatických uhlovodíků v průběhu výroby i zpracování.From an economic point of view, the relatively low cost of the copies made in relation to the quality and speed of production is important. However, we should not forget the ecological effect of these systems, which essentially replace the aging! Direct electrography systems known for high emissions of aliphatic and aromatic hydrocarbons during production and processing.

Nové nepřímé elektrické systémy reprodukce využívají pro tvorbu obrazu vícenásobně využitelné polovodičové matrice ve formě desek, pásů nebo nejčastěji válců. Základem těchto matric je kovový nebo laminový podklad, povrch je pak tvořen organickým nebo anorganickým polovodičem, například vhodně stabilizovaným selenem, CdS keramikou, kysličníkem zinečnatým v organickém pojivu, různými organickými polovodiči a podobně. Lze užít též vrstvených polovodičů, případně je polovodič překryt přenosovou vrstvou obvykle na bázi organických polymerů.The new indirect electrical reproduction systems utilize reusable semiconductor matrices in the form of plates, strips or most commonly cylinders for image generation. These matrices are based on a metal or laminate substrate, the surface being formed by an organic or inorganic semiconductor, for example suitably stabilized selenium, CdS ceramic, zinc oxide in an organic binder, various organic semiconductors and the like. Layered semiconductors may also be used, or the semiconductor may be covered by a transfer layer usually based on organic polymers.

Pro vyvolávání latentních obrazů na těchto vrstvách jsou využívány monokomponentové a dvoukomponentové práškové vývojky. Monokomponentové vývojky jsou tvořeny obvykle pojivém voskového charakteru, dále magnetickým pigmentem, nejčastěji na bázi Fe^O^ a černým pigmentem. Tyto vývojky pracují bez nosiče. Jejich využití je známé především u systémů s tlakovou a s tlakovou a kombinovanou tepelně-tlakovou fixaci obrazu. Dvoukomponentové vývojky jsou tvořeny jednak tonerovou složkou a jednak nosičem. Tonerová složka - toner obsahuje termoplastické pojivo s nízkým bodem tání, dále barvicí složku jako například saze a podobně. Velikost částic tonerové složky se pohybuje v rozmezí obvykle 5 až 20 mikrometrů. Další součástí dvoukomponentové vývojky je nosič, což jsou částice o velikosti cca 30 až 300 mikrometrů, které mohou být různého charakteru podle 'vyvolávacího systému. Pro magnetické systémy jsou obvykle využívány částice feromagnetických kovů, potažené vhodným organickým polymerem pro dosaženi optimálního triboelektrického efektu s daným tonerem.Mono-component and two-component powder developers are used for developing latent images on these layers. Mono-component developers are usually made of a binder wax character, then a magnetic pigment, most often based on Fe2O4 and a black pigment. These developers work without a carrier. Their use is known especially in systems with pressure and pressure and combined heat-pressure fixation of the image. Two-component developers consist of a toner component and a carrier. Toner Component - Toner contains a low melting point thermoplastic binder, a coloring component such as carbon black, and the like. The particle size of the toner component is typically 5 to 20 microns. Another component of the two-component developer is the carrier, which is a particle size of about 30 to 300 microns, which may be of different character depending on the developing system. For magnetic systems, ferromagnetic metal particles coated with a suitable organic polymer are usually used to achieve optimum triboelectric effect with the toner.

Toner dvoukomponentové práškové vývojky, případně toner monokomponentový musí splňovat řadu speciálních požadavků. Především je to vhodná nábojová a triboelektrická charakteristika, která se řídí jednak použitým polovodičovým prvkem a dále u dvoukomponentových vývojek rovněž triboelektrickými vlastnostmi nosiče. Pokud jsou tonery tepelně fixovány musí mít předem stanovený bod měknutí, respektive tavení v příslušném rozmezí, které odpovídá konstrukci kopírovacího stroje, respektive jeho tepelnému výkonu. Nežádoucí je například lepení nebo hrudkovatění prášků v průběhu stárnutí. U monokomponentových tonerů je dále vyžadována schopnost tlakové a tepelně-tlakové fixace, což je v podstatě dáno zvýšenou plasticitou těchto tonerů. Mimo tyto vlastnosti je dále požadováno dokonalé vybarvení částic toneru, dokonalý rozliv například při tepelné fixaci. Řádu těchto a dalších aplikačních vlastností ovlivňuje základní termoplastická pojivová složka. Základní pryskyřicí, která je používána pro tyto účely je polystyren, který má dobrou nábojovou charakteristiku a je dostupný ve vhodných nlzkomolekulárních typech. Z dalších pojiv se používají polyamidy, polyetylén,Toner of two-component powder developer or mono-component toner must meet a number of special requirements. In particular, it is a suitable charge and triboelectric characteristic, which is governed by the semiconductor element used and, in the case of two-component developers, by the triboelectric properties of the carrier. If the toners are thermally fixed, they must have a predetermined softening point or melting point within the appropriate range corresponding to the design of the copier and its heat output, respectively. For example, gluing or clumping of powders during aging is undesirable. In addition, monocomponent toners require pressure and heat-pressure fixability, which is essentially due to the increased plasticity of the toners. In addition to these properties, perfect coloring of the toner particles is required, as well as a perfect leveling, for example during thermal fixation. A number of these and other application properties are influenced by the basic thermoplastic binder component. The base resin used for this purpose is polystyrene, which has good charge characteristics and is available in suitable low molecular weight types. Other binders include polyamides, polyethylene,

PE vosky, epoxidové pryskyřice, etylenvinylacetátové kopolymery, kopolymery vinylbenzenu s alkylestery kyseliny akrylové. Tyto pryskyřice mají některé nedostatky, z nichž je možno uvést nedostatečný rozliv při tepelné fixaci, obtížná slučitelnost s plnicími pigmenty a podobně.PE waxes, epoxy resins, ethylene vinyl acetate copolymers, copolymers of vinylbenzene with alkyl esters of acrylic acid. These resins have some drawbacks, including poor thermal fixation, poor compatibility with filler pigments and the like.

Byl nyní nalezen a je předmětem tohoto vynálezu elektrografický práškový toner pro dvoukomponentovou a monokomponentovou elektrografickou vývojku vyznačený tím, že obsahuje 20 až 99,8 % hmotnosti produktů získaných kondenzací polyalkoholů nebo vícemocných fenolů s epichlorhydridem nebo dichlorhydrinem ve směsi s 0,2 až 80 % hmotnosti kondenzačních produktů anebo aduktú nasycených nebo nenasycených polykarbonových kyselin s nasycenými nebo nenasycenými vícemocnými alkoholy anebo s anhydridy dikarbonových kyselin v případě aduktů, přičemž tyto kondenzační produkty anebo adukty mohou být modifikované kyselinami rostlinných olejů, nebo pryskyřičnými kyselinami.An electrographic powder toner for two-component and mono-component electrographic developer has now been found and is characterized in that it contains 20 to 99.8% by weight of products obtained by condensation of polyalcohols or polyhydric phenols with epichlorohydride or dichlorohydrin in admixture with 0.2 to 80% by weight condensation products or adducts of saturated or unsaturated polycarboxylic acids with saturated or unsaturated polyhydric alcohols or with dicarboxylic acid anhydrides in the case of adducts, which condensation products or adducts may be modified with vegetable oil acids or resin acids.

V souladu s předmětem vynálezu je využití vhodných barevných nebo černých pigmentů jako sazí a podobně, dále jiných vhodných polymerních složek nebo látek pro řízení náboje a podobně, jako modifikujících přísad pro daný vyvolávací systém. Rovněž tak je v souladu s předmětem vynálezu aplikace feritové složky pro případ monokomponentového systému.In accordance with the present invention, the use of suitable color or black pigments such as carbon black and the like, further suitable polymeric components or charge control agents, and the like, as modifying ingredients for a given developing system. Likewise, according to the present invention, the application of a ferrite component in the case of a mono-component system.

Práškový elektrografický toner podle tohoto vynálezu má některé zlepšené vlastnosti, projevují se především v následujících směrech. Zvyšuje se slučitenost s různými pigmenty, které jsou lépe smáčeny v průběhu tepelného zpracování tonerových směsí. Rozložení částic pigmentu ve směsích je vysoce homogenní a nedochází ke zpětné aglomeraci pigmentových částic při opěrném zahřátí při fixaci toneru teplem. Současně se zvyšuje rozliv tonerových částic a jejich soudržnost s podkladem.The electrographic toner powder of the present invention has some improved properties, especially in the following directions. It improves compatibility with various pigments that are better wetted during the heat treatment of the toner blends. The distribution of the pigment particles in the compositions is highly homogeneous and does not re-agglomerate the pigment particles during the back-up heating of the toner fixation by heat. At the same time, the flow of toner particles and their consistency with the substrate increases.

Příklad 1Example 1

Při teplotě 85 ,°C se dokonale mísí:At 85 ° C, it blends perfectly:

100 g epoxidové pryskyřice na bázi epichlorhydrinu o mol. hmotnosti 1 400 6 g aduktu kyseliny abietové a maleinanhydridem 8 g plynových sazí100 g of epichlorohydrin-based epoxy resin of mol. weight 1,400 6 g of abietic acid adduct and maleic anhydride 8 g of carbon black

Po zchlazení se drtí a postupně mele na velikost částic pod 100 mikrometrů a dále se třídí na výslednou frakci 5 až 18 mikrometrů. Mísí se s Fe nosičem v poměru 2 % toneru na 98 % nosiče a použije se k vyvolávání latentních elektrostatických obrazů.After cooling, they are crushed and milled successively to a particle size below 100 microns and further sorted to a final fraction of 5 to 18 microns. It is mixed with Fe carrier at a ratio of 2% toner to 98% carrier and used to produce latent electrostatic images.

Příklad 2Example 2

Při teplotě 95 °C se hněte směs o složení:At 95 ° C knead the mixture with the following composition:

g epoxidová pryskyřice na bázi epichlorhydrinu o mol. hmotnosti 900 4 g glycerinového polyesteru modifikovaného lněným g Fe₃O₄4 g plynových sazíg epoxy resin based on epichlorohydrin of mol. weight 900 4 g of glycerine polyester modified with linen g Fe ₃ O ₄ 4 g of carbon black

Po ochlazení se drtí a mele, případně se třídí na frakci o velikosti částic 4 až 40 mikrometrů, která se použije k vyvolávání elektrostatických obrazů.After cooling, they are crushed and milled, optionally sorted into a 4 to 40 micron particle size fraction, which is used to produce electrostatic images.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Electrographic powder toner for two-component or mono-component electrographic developer, characterized in that it contains 20 to 99.8% by weight of products obtained by condensation of polyalcohols or multi-toned phenols with epichlorohydrin or dichlorohydrin in admixture with 0.2 to 80% by weight of condensation products or adducts of saturated or unsaturated polycarbonate acids with saturated or unsaturated polyhydric alcohols or with dicarboxylic acid anhydrides in the case of adducts, which condensation products or adducts may be modified with vegetable oil acids or resin acids.