DE10064584C2 - Digital imaging process and a suitable toner - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Toner, insbesondere für eine digitale Bildaufzeichnungsvor richtung, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Farbtoner gemäß Anspruch 11, ein digitales Bildaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 21 sowie ein digitales Bildauf zeichnungsverfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 22.The invention relates to a toner, in particular for digital image recording direction, according to the preamble of claim 1, a color toner according to claim 11 digital image recording method according to claim 21 and a digital image recording Drawing method according to the preamble of claim 22.
Ein bekanntes digitales Bildaufzeichnungsverfahren ist das elektrostatische Drucken, bei dem ein latentes elektrostatisches Bild durch aufgeladene Tonerpartikel entwickelt wird. Diese werden auf ein Bildempfängersubstrat, im Folgenden kurz Substrat, übertragen. Nachfolgend wird das entwickelte und auf das Substrat übertragene Bild fixiert, indem die Tonerpartikel durch Energiezufuhr aufgeschmolzen werden.A well-known digital image recording method is electrostatic printing which a latent electrostatic image is developed by charged toner particles. These are transferred to an image receiving substrate, hereinafter substrate for short. Subsequently, the developed and transferred image on the substrate is fixed by the Toner particles are melted by the supply of energy.
Zum Aufschmelzen der Tonerpartikel werden häufig berührende Verfahren eingesetzt, bei denen die Tonerpartikel in Berührungskontakt mit entsprechenden Einrichtungen, bei spielsweise heißen Rollen oder Walzen, gebracht werden. Nachteilig hierbei ist, dass der Aufbau, die Wartung und die Betriebskosten dieser berührend arbeitenden Heizeinrich tungen aufwendig und somit kostenintensiv sind. Ferner ist die Verwendung von Silikon öl als Trennmittel erforderlich, das ein Anhaften des aufgeschmolzenen Toners an der Heizeinrichtung verhindern soll. Ferner ist die durch die berührenden Heizeinrichtungen verursachte Fehlerrate, wie zum Beispiel Papierstaus, relativ hoch.Touching processes are often used to melt the toner particles which the toner particles come into contact with with appropriate devices for example, hot rolls or rollers. The disadvantage here is that the Construction, maintenance and operating costs of this touching heating device are complex and therefore costly. Furthermore, the use of silicone Oil required as a release agent, which prevents the melted toner from adhering to the Prevent heating device. Furthermore, that is due to the touching heaters error rate, such as paper jams, is relatively high.
Zum Fixieren des beispielsweise auf Papier übertragenen Toners sind ferner berührungs los arbeitende Heizeinrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen beispielsweise mit Hilfe von Wärme-/Mikrowellenstrahlung oder mit Heißluft die Tonerpartikel geschmol zen werden, damit sie am Papier haften.To fix the toner, for example transferred onto paper, are also touching working heating devices and processes known, in which, for example, with The toner particles melted with the help of heat / microwave radiation or with hot air zen so that they stick to the paper.
Die DE 31 32 618 offenbart ein Verfahren zum Fixieren von Tonerbildern auf einer Un terlage, wobei Tonerbilder aus Tonerteilchen erzeugt werden, die ein Harz enthalten, das dadurch zum Schmelzen gebracht wird, dass es der Wirkung eines hochfrequenten Feldes oder von Wärme ausgesetzt wird, sowie ein magnetisches Pulver oder Ruß, das bzw. der durch Aufbringen eines hochfrequenten elektrischen Feldes erhitzt wird, und dass die Tonerbilder einem hochfrequenten elektrischen Feld mit einer Frequenz von 3 bis 30000 MHz bei einer Feldstärke von 500 V/cm oder darüber ausgesetzt werden.DE 31 32 618 discloses a method for fixing toner images on a Un Support, wherein toner images are generated from toner particles containing a resin, the is melted by the effect of a high frequency field or exposed to heat, and a magnetic powder or soot is heated by applying a high frequency electric field, and that the toner images a high-frequency electric field with a frequency of 3 to 30000 MHz exposed to a field strength of 500 V / cm or above.
Die US 5,987,295 beschreibt eine Bildfixierungsvorrichtung zum thermischen Fixieren von Bildern auf einem Material zum Aufnehmen von Bildern bei einer bestimmten Bild fixierungstemperatur, mit einer Bildfixierungseinrichtung, die ein Kernelement und eine exotherme Phasenübergangsschicht auf dem Kernelement enthält, wobei die exotherme Phasenübergangsschicht dazu geeignet ist, umkehrbare Phasenübergänge von einem a morphen festen Zustand zu einem kristallinen Zustand mit Freisetzung von Kristallisati onswärme und umgekehrt durchzuführen, mit einer Schmelztemperatur, die höher als die bestimmte Bildfixierungstemperatur ist, mit einer Heizeinrichtung, welche die Tempera tur von wenigstens einer Außenfläche der Bilderzeugungseinrichtung bei der bestimmten Bildfixierungstemperatur hält, eine erste Phasenübergangseinrichtung, welche die exo therme Phasenübergangsschicht erwärmt, wobei das exotherme Phasenübergangsmaterial den Phasenübergang vom amorphen zum kristallinen Zustand zum Freisetzen der Kristal lisationswärme durchführt, mit einer zweiten Phasenübergangseinrichtung, bei welcher das exotherme Phasenübergangsmaterial den Phasenübergang vom kristallinen in den amorphen festen Zustand durchführt, mit einer Einrichtung zum Anwenden von Druck, welche sich in Druckkontakt mit der Außenfläche der Bilderzeugungseinrichtung der Bildfixierungseinrichtung mit Anwendung von einem bestimmten Druck auf diese dreht.US 5,987,295 describes an image fixing device for thermal fixing of images on a material for taking images at a particular image fixing temperature, with an image fixing device, which is a core element and a contains exothermic phase transition layer on the core element, the exothermic Phase transition layer is suitable for reversible phase transitions from a morphous solid state to a crystalline state with release of crystals heat and vice versa, with a melting temperature higher than that certain image fixing temperature is, with a heater that the tempera structure of at least one outer surface of the imaging device at the particular one Image fixing temperature holds, a first phase transition device, which the exo thermal phase transition layer heated, the exothermic phase transition material the phase transition from the amorphous to the crystalline state to release the crystal performs heat of heat, with a second phase transition device, in which the exothermic phase transition material the phase transition from the crystalline to the performs amorphous solid state with a device for applying pressure, which is in pressure contact with the outer surface of the imaging device of the Image fixing device with application of a certain pressure on it rotates.
Die für ein digitales Bildaufzeichnungsverfahren verwendeten Toner sind unter anderem als Trockentoner erhältlich. Trockentoner bestehen aus einem thermoplastischen Binde mittel, Farbpigmenten oder Farbstoffen, den sogenannten "Dyes", und Zusatzstoffen zur Steuerung der Aufladung oder des Fließverhaltens des Toners. Zur Fixierung des Tro ckentoners muss die gesamte Fixierenergie dem Toner mit Hilfe einer Heizeinrichtung zugeführt werden. Während des Fixierprozesses werden alle Komponenten des Toners auf Fixiertemperatur erhitzt, wobei die von den einzelnen Tonerkomponenten absorbierte E nergie aufgrund ihrer Zusammensetzung und Eigenschaften unterschiedlich ist. Ferner werden flüssige Toner eingesetzt, die sich von Trockentonern dadurch unterscheiden, dass die ein zelnen Bestandteile des Toners sich in einer Trägerflüssigkeit, beispielsweise Kohlenwas serstoff, Wasser, Monomere oder Oligomere, befinden oder darin gelöst sind. Nachteilig bei den bekannten Tonern ist, dass die erforderliche Zeit zum Erwärmen des Toners auf Fixiertemperatur relativ lang ist, da die dem Toner innerhalb eines bestimmten Zeitraums zugeführte Wärmeenergie nicht beliebig hoch sein kann und daher begrenzt ist. Wird dem Toner zuviel Energie zugeführt, kann dies zu einer Beeinträchtigung der Qualität des Bildträgersubstrats führen. Um insbesondere dicken Tonerschichten ausreichend Wärme zuführen zu können, ohne dass dabei der Toner oder das Bildträgersubstrat überhitzt wer den, muss daher das Bildträgersubstrat sehr langsam an der Fixiereinrichtung vorbeigeführt oder gegebenenfalls der Substrattransport gestoppt werden.The toners used for a digital imaging process include, among others available as dry toner. Dry toners consist of a thermoplastic bandage medium, color pigments or dyes, the so-called "Dyes", and additives for Control the charge or flow behavior of the toner. To fix the tro ckentoners needs all the fixing energy of the toner with the help of a heater be fed. During the fusing process, all components of the toner are on Fusing temperature heated, the E absorbed by the individual toner components energy is different due to its composition and properties. Further become liquid toners used, which differ from dry toners in that the one individual components of the toner are in a carrier liquid, for example coal water hydrogen, water, monomers or oligomers, or are dissolved therein. adversely with the known toners is that the time required to heat the toner on Fusing temperature is relatively long because of the toner within a certain period of time supplied thermal energy can not be arbitrarily high and is therefore limited. Will that If too much energy is supplied to the toner, this can impair the quality of the Lead image carrier substrate. Adequate heat, especially for thick layers of toner to be able to supply without overheating the toner or the image carrier substrate the image carrier substrate must therefore be guided very slowly past the fixing device or, if necessary, the substrate transport can be stopped.
Bei bekannten Tonerfixierverfahren wird der Toner elektromagnetischer Strahlung im In frarotlicht-Bereich von 0,8 µm bis 10 µm ausgesetzt. Anwendungsmöglichkeiten des Infra rotlichts bestehen im Aufschmelzen des Toners in einem Verfahrensschritt, dem Auf schmelzen von UV-Toner, bevor dieser aushärtet, und das Vorheizen des betonerten Pa piers, bevor der Toner mit einer geeigneten Technologie auf dem Papier geschmolzen wird. Bei einem schwarzen Toner für den Schwarz-Weiß-Druck wird üblicherweise Infrarotlicht im kurzen und mittleren Wellenlängenbereich eingesetzt. Für Toner der Farbe Cyan, Ma genta, Gelb oder einer Mischfarbe wird Infrarotlicht in einem langen Wellenlängenbereich eingesetzt, bei dem die Toner annähernd 100% der Infrarotlicht-Strahlung absorbieren. Die Absorptionsfähigkeit der Toner mit den drei Prozessfarben Cyan, Magenta und Gelb auf der einen Seite und des schwarzen Toners auf der anderen Seite unterscheiden sich bei einer elektromagnetischen Strahlung im Wellenlängenbereich unter 7 µm erheblich. Die Prozessfarbenpigmente absorbieren von der elektromagnetischen Strahlung im Infrarot lichtbereich unter 5 µm üblicherweise weniger als 10% der Strahlung. Schwarze Toner absorbieren annähernd 100% der Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 10 µm. Diese unterschiedlichen Absorptionscharakteristiken verursachen ein ungleichför miges Aufschmelzen des Tonerbildes, wenn dazu sichtbares Licht und Infrarotlichtstrah lung im kurzen und mittleren Wellenlängenbereich verwendet wird. Dies kann zu einem ungleichförmigen Fixieren der unterschiedlichen Toner, zu einem ungleichförmigen Glanz des Tonerbilds sowie darüber hinaus zu einem partiellen "Blistern" führen, also einer Bla senbildung im Tonerbild, verursacht durch eingeschlossene Luft und aus dem überhitzten Papier ausgetretenes Wasser. Durch das "Blistern" wird die Toneroberfläche wellig, was zu einer Veränderung der Tonerfarbe führt. Dieser Effekt tritt am stärksten zwischen den Pro zessfarbentonern der Farbe Cyan, Magenta und Gelb auf, die elektromagnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 0,25 µm bis 2 µm sehr unterschiedlich aber immer sehr selektiv absorbieren, während schwarzer Toner in diesem Wellenlängenbereich annähernd 100% der elektromagnetischen Strahlung absorbiert.In known toner fixing processes, the toner is exposed to electromagnetic radiation in exposed to infrared light range from 0.8 µm to 10 µm. Applications of the infra red lights consist of melting the toner in one process step, the up melt UV toner before it cures and preheat the Pa before the toner is melted onto the paper using suitable technology. A black toner for black and white printing usually uses infrared light used in the short and medium wavelength range. For cyan, Ma genta, yellow or a mixed color becomes infrared light in a long wavelength range used, in which the toner absorbs almost 100% of the infrared light radiation. The absorbency of the toners with the three process colors cyan, magenta and yellow on one side and the black toner on the other differ at electromagnetic radiation in the wavelength range below 7 µm. The Process color pigments absorb electromagnetic radiation in the infrared light range below 5 µm usually less than 10% of the radiation. Black toner absorb almost 100% of the radiation in the wavelength range between 0.8 µm and 10 µm. These different absorption characteristics cause an uneven effect Melting of the toner image when there is visible light and infrared light is used in the short and medium wavelength range. This can lead to a non-uniform fixing of the different toners, to an uneven gloss of the toner image and beyond lead to a partial "blistering", that is to say a blister Sen formation in the toner image, caused by trapped air and from the overheated Paper leaked water. "Blistering" causes the toner surface to become wavy, which leads to a change in the color of the toner. This effect occurs most strongly between the pros Process color toners of cyan, magenta and yellow color, the electromagnetic radiation very different but always very different in a wavelength range from 0.25 µm to 2 µm selectively absorb while black toner is approximately in this wavelength range 100% of the electromagnetic radiation is absorbed.
Aufgrund der ungleichen Absorptionscharakteristik des schwarzen Toners und der farbigen Toner ist bei einem Mehrfarbentonerbild ein berührungsloses Aufschmelzen der Toner mittels Infrarotlicht nur dann möglich, wenn langweiliges Infrarotlicht über 7 µm verwen det wird, da in diesem Wellenlängenbereich sowohl die Farbtoner als auch das Papier an nähernd die gesamte Infrarotlichtstrahlung absorbieren. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass in diesem Wellenlängenbereich die Intensität des Infrarotlichts nur sehr klein ist, so dass die Zeitdauer zum Aufschmelzen der Toner entsprechend lang ist. Um das Tonerbild so lange Erhitzen zu können, muss die Heizeinrichtung beziehungsweise die Fixiereinrichtung entsprechend lang sein oder die Transportgeschwindigkeit des Papiers verringert werden. Um dies zu vermeiden, sind bereits Toner eingesetzt worden, denen nahe Infrarotlicht- Absorber zugemischt sind, die die Absorptionscharakteristik der farbigen Toner an die des schwarzen Toners im Wellenlängenbereich zwischen 700 nm und 2 µm angleichen. Diese Art von Absorber sind im sichtbaren Bereich nicht vollständig farblos. Sie haben daher einen nicht gewünschten Einfluss auf die Farbreproduktion des Tonerbildes. Je besser diese Absorber kurzwellige Infrarotlichtstrahlung absorbieren können, desto deutlicher sind sie im sichtbaren Bereich erkennbar.Due to the uneven absorption characteristics of the black toner and the colored ones In the case of a multicolor toner image, toner is a contactless melting of the toner using infrared light only possible if boring infrared light over 7 µm is used Det, because in this wavelength range, both the color toner and the paper on approximately absorb all of the infrared light radiation. The disadvantage here, however, is that the intensity of the infrared light is only very small in this wavelength range, so that the time for melting the toner is correspondingly long. To the toner image like this The heating device or the fixing device must be able to heat for a long time be long enough or the transport speed of the paper is reduced. To avoid this, toners have already been used which have near infrared light Absorbers are mixed, which the absorption characteristics of the colored toner to that of Adjust black toner in the wavelength range between 700 nm and 2 µm. This The type of absorber is not completely colorless in the visible range. So you have an undesirable influence on the color reproduction of the toner image. The better this Absorbers can absorb short-wave infrared light radiation, the clearer they are recognizable in the visible area.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Toner der hier angesprochenen Art anzugeben, bei dem die zum Aufschmelzen des Toners auf diesen mittels einer Heizeinrichtung zu über tragene Wärmemenge nur relativ gering ist. Ein weiteres Ziel besteht darin, farbige (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) Toner anzugeben, die im sichtbaren Wellenlängenbereich und im kurzen und mittleren Wellenlängenbereich der Infrarotlicht-Strahlung zumindest annähernd die gleiche Absorptionscharakteristik aufweisen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein digitales Bildaufzeichnungsverfahren anzugeben, bei dem eine sehr schnelle Aufschmelzung der Toner möglich und dadurch hohen Druck- beziehungsweise Kopierge schwindigkeiten und gegebenenfalls eine kurz bauende Fixiereinrichtung realisierbar sind.It is an object of the invention to provide a toner of the type mentioned here which is used to melt the toner onto it by means of a heating device amount of heat carried is only relatively small. Another goal is to use colored (cyan, Magenta, yellow, black) toner to be specified in the visible wavelength range and in the short and medium wavelength range of infrared light radiation at least approximately have the same absorption characteristics. Another object of the invention is in specifying a digital image recording method in which a very fast Melting of the toners possible and thereby high printing or copying areas speeds and, if necessary, a short fixing device can be realized.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Toner vorgeschlagen, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der mindestens einen Farbstoff und/oder Farbpigmente aufweisende Toner zeichnet sich dadurch aus, dass er mindestens eine Komponente aufweist, die bei Bestrah lung und/oder Erwärmung des Toners auf eine bestimmte Reaktionstemperatur exotherm reagiert und dabei Wärme erzeugt. Durch die vom Toner erzeugte Wärme wird die von außen, vorzugsweise mittels einer berührungslos arbeitenden Heizeinrichtung, insbesonde re einem Infrarotlichtstrahler, zugeführte, zum Fixieren des Toners auf einem Bildträgersubstrat erforderliche Wärmemenge beziehungsweise Energie verringert. Besonders vor teilhaft ist, dass dadurch die Zeit zum Aufschmelzen des Toners verkürzt wird, so dass eine kurzbauende Fixiereinrichtung realisierbar ist, an der das Bildträgersubstrat mit gegebenen falls unverminderter Transportgeschwindigkeit vorbeigeführt werden kann.To achieve the object, a toner is proposed which has the features of claim 1 having. The toner having at least one dye and / or color pigments is characterized by the fact that it has at least one component which is in the case of Bestrah development and / or heating of the toner exothermic to a certain reaction temperature reacts and generates heat. Due to the heat generated by the toner, the outside, preferably by means of a non-contact heating device, in particular re an infrared light emitter, supplied, for fixing the toner on an image carrier substrate required amount of heat or energy reduced. Especially before is partial that this reduces the time for melting the toner, so that a short construction fixing device can be realized on which the image carrier substrate is given if undiminished transport speed can be passed.
Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter einem "Farbstoff" eine im Toner gelöste Farbe (Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Mischfarbe) verstanden. Der Farbstoff kann beispielsweise flüssig sein und dem Toner bei dessen Herstellung zuge mischt werden. Ein "Farbpigment" unterscheidet sich von einem Farbstoff dadurch, dass das Farbpigment in Partikelform im Toner vorliegt, also nicht im Toner gelöst ist. Die Farbpigmente können beispielsweise eine wärmereagierende Mischung aus feinem Eisen pulver und Oxidationsmittel, das seine Farbe in Folge einer chemischen, vorzugsweise exothermen Reaktion verliert, umfassen.In connection with the present invention, a "dye" is a Color dissolved in the toner (black, cyan, magenta, yellow, mixed color) understood. The Dye can, for example, be liquid and supplied to the toner during its production to be mixed. A "color pigment" differs from a dye in that the color pigment is present in particle form in the toner, i.e. is not dissolved in the toner. The Color pigments can, for example, be a heat-reacting mixture of fine iron powder and oxidizing agent, which changes its color due to a chemical, preferably loses exothermic reaction.
Der erfindungsgemäße Toner kann sowohl ein Trockentoner als auch ein Flüssigtoner sein.The toner according to the invention can be both a dry toner and a liquid toner.
Im Folgenden wird die Komponente des Toners, die bei Bestrahlung und/oder Erwärmung des Toners auf eine bestimmte Reaktionstemperatur exotherm reagiert und dabei Wärme erzeugt, kurz als "exotherme Komponente" bezeichnet.The following is the component of the toner that is used when irradiated and / or heated of the toner reacts exothermically to a certain reaction temperature and thereby heat generated, briefly referred to as "exothermic component".
Um zu vermeiden, dass die einzelnen Bestandteile des Toners nicht bis auf oder über ihre jeweilige Auflösungstemperatur hinaus erhitzt werden, wird die exotherme Komponente im Toner so dosiert, dass deren maximaler Anteil am Tonergesamtgewicht einen be stimmten Grenzwert nicht überschreitet. Ferner kann die Menge der exothermen Kompo nente auf die dem Toner mittels einer Fixiereinrichtung während einer vorgegebenen Zeit dauer zuführten Wärmemenge angepasst werden, derart, dass die Gesamtenergiemenge (exotherme Energie + zuführte Energie) ausreicht, um den Toner aufzuschmelzen.To avoid that the individual components of the toner are not up to or above theirs Exothermic component will be heated, the exothermic component dosed in the toner so that their maximum proportion of the total toner weight a be agreed limit does not exceed. Furthermore, the amount of exothermic compo on the toner by means of a fixing device for a predetermined time permanently supplied amount of heat can be adjusted so that the total amount of energy (exothermic energy + supplied energy) is sufficient to melt the toner.
In bevorzugter Ausführungsform weist die exotherme Komponente vor ihrem erstmaligen Bestrahlen oder Erwärmung auf ihre Reaktionstemperatur eine Absorption für elektroma gnetische Strahlung im nahen UV-Bereich (ultravioletter Bereich), sichtbaren und/oder nahen IR-Bereich (Infrarotbereich) auf. Durch die farbige exotherme Komponente wird die Absorptionscharakteristik des Toners verbessert. Das ist insbesondere bei einer Erwärmung des Toners mittels einer Strahlungseinrichtung, beispielsweise Wärmestrahlungseinrich tung, vorteilhaft, da der Anteil der vom Toner absorbierten elektromagnetischen Strahlung, insbesondere bei gelben, cyan- und magentafarbenen Tonern deutlich erhöht ist. In a preferred embodiment, the exothermic component has its first time Irradiation or heating to their reaction temperature an absorption for electroma gnetic radiation in the near UV range (ultraviolet range), visible and / or near IR range (infrared range). The colored exothermic component makes the Absorption characteristics of the toner improved. This is particularly the case with warming the toner by means of a radiation device, for example heat radiation device device, advantageous because the proportion of the electromagnetic radiation absorbed by the toner, especially with yellow, cyan and magenta toners.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die exotherme Komponente sich durch die wärme- und/oder strahleninitiierte chemische Reaktion entfärbt, vorzugs weise farblos wird. Das heißt, nachdem die exotherme Komponente ihren Beitrag zur Er wärmung des Toners auf seine Aufschmelz-/Fixiertemperatur geleistet hat, verliert sie ihre Farbe, die bei der Beaufschlagung des Toners mittels elektromagnetischer Strahlung auf grund der verbesserten Absorption des Toners noch erwünscht war. Aufgrund dieser Ei genschaft der exothermen Komponente wird die Farbreproduktion des Tonerbildes nicht beeinflusst.According to a development of the invention, it is provided that the exothermic component discolored by the heat and / or radiation-initiated chemical reaction, preferably becomes colorless. That is, after the exothermic component contributes to the Er heating the toner to its melting / fixing temperature, it loses its Color that occurs when the toner is applied by means of electromagnetic radiation was still desired due to the improved absorption of the toner. Because of this egg The color reproduction of the toner image is not due to the exothermic component affected.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Toners zeichnet sich dadurch aus, dass die exo therme Komponente ein im Toner gelöster Farbstoff ist, der sich aus einem Infrarotlicht- Absorber (Abb. 3 bis 5) und Boraten (Abb. 1 und 2), insbesondere organi schen Boraten, zusammensetzt. In bevorzugter Ausführungsform reagieren der Infrarot licht-Absorber und die Borate photoinduziert miteinander, das heißt, die exotherme Reak tion findet zwischen diesen beiden Bestandteilen statt.An advantageous embodiment of the toner is characterized in that the exothermic component is a dye dissolved in the toner, which consists of an infrared light absorber ( Figs. 3 to 5) and borates ( Figs. 1 and 2), in particular organic borates , composed. In a preferred embodiment, the infrared light absorber and the borates react photo-induced with one another, that is to say the exothermic reaction takes place between these two components.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Toner mindestens ein Kunstharz, insbesondere Epoxid-, Polyester- oder Mischharz aufweist. Die exotherme Reaktion kann zusätzlich oder ausschließlich durch Reaktion zweier Polymers oder eines Polymers mit einer zugemisch ten exothermen Komponente erfolgen. Die Kunstharze oder das Kunstharz und die exo therme Komponente bilden ein Zwei-Komponenten-System, wobei durch mindestens einen Bestandteil der exothermen Komponente bei dem Kunstharz eine Polymerisation ausgelöst wird. Durch die exotherme Vernetzungsreaktion werden die Polymerketten länger, was zu einer Vergrößerung der Viskosität und zu einer Verbesserung der Abriebfestigkeit des Toners führt.It is provided according to the invention that the toner, in particular at least one synthetic resin Has epoxy, polyester or mixed resin. The exothermic reaction can additionally or exclusively by reacting two polymers or one polymer with an admixture exothermic component. The synthetic resins or the synthetic resin and the exo thermal component form a two-component system, with at least one Part of the exothermic component in the resin triggered a polymerization becomes. Due to the exothermic crosslinking reaction, the polymer chains become longer, which leads to an increase in viscosity and an improvement in the abrasion resistance of the Toners leads.
Bei einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die exotherme Komponente dem Toner zugemischt ist, das heißt, die exotherme Komponente ist im Toner nicht gelöst, son dern liegt in Partikelform vor. Alternativ oder zusätzlich kann der Toner die exotherme Komponente aufweisen, das heißt, das Rohmaterial des Toners, beispielsweise das Kunst harz und gegebenenfalls andere Bestandteile werden mit der exothermen Komponente vermischt und beispielsweise in einer beheizten Zweirollenmühle schmelzgeknetet. Hierbei muss - für den Fall thermisch induzierter exothermer Prozesse - die Temperatur der Schmel ze unterhalb der Reaktionstemperatur des exothermen Prozesses beziehungsweise der exothermen Komponente bleiben. Das abgekühlte Extrudat wird auf eine bestimmte Parti kelgröße gemahlen oder in sonstiger Weise zerkleinert. Bei dieser Ausführungsform ist die exotherme Komponente also im Tonermaterial eingebetet oder gelöst. Allen Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass sie eine sehr genaue Einstellung der Konzentration der exo thermen Komponente im Toner ermöglichen.In a first embodiment, it is provided that the exothermic component Toner is mixed, that is, the exothermic component is not dissolved in the toner, son it is in particle form. Alternatively or additionally, the toner can be exothermic Have component, that is, the raw material of the toner, for example the art Resin and possibly other components are made with the exothermic component mixed and melt-kneaded, for example, in a heated two-roll mill. in this connection - in the case of thermally induced exothermic processes - the temperature of the melt ze below the reaction temperature of the exothermic process or remain exothermic component. The cooled extrudate is transferred to a certain part ground or ground in any other way. In this embodiment, the exothermic component so embedded or dissolved in the toner material. All versions is common that they have a very precise adjustment of the concentration of exo Enable thermal component in the toner.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Toners bevorzugt, das sich dadurch auszeich net, dass die Reaktionstemperatur der exothermen Komponente über 50°C liegt bezie hungsweise ein photoinitiierter Prozess nur oberhalb 50°C ausgelöst werden kann. Dadurch sind akzeptable Lagerbedingungen für den Toner, insbesondere für Trockentoner, geschaf fen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Reaktionsenergie, die bei der chemische Reaktion der exothermen Komponente entsteht, durch die kinetische Energie der minde stens zwei Reaktionspartner im Toner gesteuert wird. Im Falle von Trockenbindemittel liegt die übliche Reaktionswärme bei trockenen, wärmeaushärtenden Systemen bei 20 J/g bis 25 J/g und bei UV-aushärtenden Trockensystemen in einem Bereich von 50 J/g bis 75 J/g. Die bei der exothermen Reaktion erzeugte Wärme ist besonders wichtig bei der Aufheizung eines Toners mit einer spezifischen Wärme von über 1,4 J/g°K. Bei flüssigen UV-aushärtenden Tonersystemen liegt die Reaktionswärme bereits in einem Bereich von 100 J/g bis 200 J/g. Die exotherme Reaktion der exothermen Komponente kann teilweise dazu benutzt werden, den Toner zu erwärmen oder gegebenenfalls zur indirekten Erwär mung des Bildträgersubstrats.Furthermore, an embodiment of the toner is preferred which is characterized by this net that the reaction temperature of the exothermic component is above 50 ° C a photo-initiated process can only be triggered above 50 ° C. Thereby are acceptable storage conditions for the toner, especially for dry toner fen. According to the invention, it is provided that the reaction energy that occurs in the chemical Reaction of the exothermic component arises through the kinetic energy of the mind at least two reactants in the toner is controlled. In the case of dry binders the usual heat of reaction for dry, thermosetting systems is 20 J / g up to 25 J / g and in UV curing drying systems in a range from 50 J / g to 75 J / g. The heat generated in the exothermic reaction is particularly important in the Heating of a toner with a specific heat of over 1.4 J / g ° K. With liquid UV curing toner systems already have a heat of reaction in the range of 100 J / g to 200 J / g. The exothermic reaction of the exothermic component can be partial be used to heat the toner or, if necessary, for indirect heating tion of the image carrier substrate.
Das Bildträgersubstrat kann sowohl ein Bogen als auch eine fortlaufende Materialbahn sein, wobei das Material des Bildträgersubstrats üblicherweise Papier oder Karton ist.The image carrier substrate can be both a sheet and a continuous material web be, the material of the image carrier substrate is usually paper or cardboard.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Un teransprüchen.Further advantageous embodiments of the method result from the remaining Un dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein farbiger Toner mit den Merkmalen des Anspruchs 11 vorgeschlagen. Dieser beinhaltet mindestens ein, wenigstens ein Polymer aufweisenden Kunstharz und mindestens ein elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und nahen In frarotbereich absorbierendes, kationisches Farbmittel sowie eine anionische Komponente. Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter einem "Farbmittel" ein im Toner gelöster Farbstoff oder in Partikelform vorliegende Farbpigmente verstanden. Der Farbtoner zeichnet sich durch ein verbesserte Absorption von elektromagnetischer Strahlung aus. Es wird also insbesondere die Absorption von nicht-schwarzem Toner, also gelbem, cyan- oder magentafarbenem Toner oder einem eine oder mehrere der Prozessfar ben aufweisenden Mischfarbentoner, verbessert. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine kurz bauende, mindestens eine berührungslos arbeitende Heizeinrichtung aufweisende Fixiereinrichtung zu schaffen. Die Heizeinrichtung kann beispielsweise von einem Infrarotlichtstrahler oder Halogen-UV-Strahler oder Blitzlampe gebildet sein.A colored toner with the features of the claim is also used to achieve the object 11 suggested. This includes at least one, at least one polymer Synthetic resin and at least one electromagnetic radiation in the visible and near in infrared range absorbing, cationic colorant and an anionic component. In connection with the present invention, a "colorant" is used dye dissolved in the toner or pigment particles present in particle form. The color toner is characterized by an improved absorption of electromagnetic Radiation. So in particular it is the absorption of non-black toner, so yellow, cyan or magenta toner or one or more of the process colors ben mixed color toner improved. This makes it advantageous possible, a short, at least one non-contact heating device to have fixing device. The heating device can, for example, from an infrared light emitter or halogen UV emitter or flash lamp.
Im Folgenden wird ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä ßen Farbtoners anhand der Abb. 1 bis 6 näher erläutert.A particularly advantageous exemplary embodiment of the color toner according to the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 6.
Das kationische Farbmittel ist hier von einem eine Farbe aufweisenden Dye⊕ gebildet, das elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und nahen Infrarotbereich absorbiert. Die anionische Komponente ist mit einem Y gekennzeichnet. Das strahlungsempfindliche Farbmittel (Dye⊕) durch eine durch Erwärmung ausgelöste Polymerisation mit einem/einer vereinfacht als "M" bezeichneten Stoff/Substanz entfärbt. Der Prozess ist exothermisch. Die Entfärbung des Farbmittels (Dye⊕) verschiebt den Absorptionsbereich des Toners um einen Wellenlängenbereich von 350 nm bis 400 nm.The cationic colorant is formed here by a dye ⊕ which has a color and which absorbs electromagnetic radiation in the visible and near infrared range. The anionic component is marked with a Y. The radiation-sensitive colorant (dye ⊕ ) is decolorized by a polymerization triggered by heating with a substance / substance simply referred to as "M". The process is exothermic. The decolorization of the colorant (Dye ⊕ ) shifts the absorption range of the toner by a wavelength range from 350 nm to 400 nm.
Der Farbtoner weist ferner organische Borate auf, deren Struktur und Charakteristik aus Abb. 1 hervorgeht. Aus Ausbildung 2 gehen drei Ausführungsbeispiele der organi schen Borate hervor, die mit P3B, BP3B beziehungsweise N3B bezeichnet sind.The color toner also has organic borates, the structure and characteristics of which are shown in Fig. 1. From training 2, three exemplary embodiments of the organic borates are shown, which are designated P3B, BP3B and N3B.
In Abb. 3 ist die durch elektromagnetische Strahlung initiierte exothermische Reakti on zwischen dem kationischen Farbmittel (Dye⊕), der anionischen Komponente Y- und den Boraten sowie sich daraus bildenden Stoffen beziehungsweise Verbindungen schematisch dargestellt. Fig. 3 shows the exothermic reaction initiated by electromagnetic radiation between the cationic colorant (dye ⊕ ), the anionic component Y - and the borates as well as the substances or compounds formed from them.
In Abb. 4 ist in schematischer Darstellung die Polymerisation ersichtlich, nämlich die daran beteiligten Ausgangskomponenten und die durch die Polymerisation gebildeten Ver bindungen. Fig. 4 shows a schematic representation of the polymerization, namely the starting components involved and the compounds formed by the polymerization.
R. + M(monomer) → RM.
R. + M (monomeric) → RM.
RM. + M → RMn.RM. + M → RMn.
Abb. 5 zeigt in schematischer Darstellung den Entfärbungsvorgang des Farbmittels. Fig. 5 shows a schematic representation of the decolorization process of the colorant.
Das Farbmittel, das bei dem anhand der Abb. 1 bis 6 beschriebenen Farbtoners verwendet wird, kann Cyan, Magenta, Gelb, eine Mischfarbe oder Schwarz sein. In Ab hängigkeit der Farbe des Farbmittels ist die Konzentration der einzelnen Bestandteile des Farbtoners so gewählt, dass für alle Farben eine annähernd gleiche Absorption von elek tromagnetischer Strahlung erreicht wird. Während der Polymerisation und dem damit ein hergehenden Entfärbungsvorgang verschwindet die Absorption des Farbmittels im sichtba ren Bereich vollständig. Vorzugsweise weist der Farbtoners noch einen Farbstoff und/oder Farbpigmente auf, deren Absorptionscharakteristik auch nach der Polymerisation erhalten bleibt.The colorant used in the color toner described in Figs. 1 to 6 can be cyan, magenta, yellow, a mixed color or black. Depending on the color of the colorant, the concentration of the individual constituents of the color toner is selected such that an approximately equal absorption of electromagnetic radiation is achieved for all colors. During the polymerization and the resulting decolorization process, the absorption of the colorant completely disappears in the visible range. The color toner preferably also has a dye and / or color pigments, the absorption characteristics of which are retained even after the polymerization.
Die polymerisierte und entfärbte Komponentenmischung zeigt eine Absorptionsspitze der elektromagnetischen Strahlung im nahen UV-Wellenlängenbe reich, insbesondere zwischen 350 nm und 400 nm.The polymerized and decolorized component mixture shows an absorption peak of electromagnetic radiation in the near UV wavelength range rich, especially between 350 nm and 400 nm.
Der gesamte Reaktionsprozess ermöglicht eine optimale Anpassung an den nahen ultra violetten-, sichtbaren und nahen Infrarotbereich der elektromagnetischen Strahlung der beispielsweise von einer Ar gon-, Xenon- oder Crypton-Blitzlampe oder einer Hg- oder XE-cw-Lampe gebildeten Strahlungsquelle.The entire reaction process enables optimal adaptation to the nearby ultra violet, visible and near infrared range of the electromagnetic radiation of the for example from an ar gon, xenon or crypton flash lamp or an Hg or XE-cw lamp Radiation source.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Farbtoners wird ein kationi sches Farbmittel eingesetzt, das sehr gut, also zu einem hohen Prozentsatz die elektroma gnetische Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 0,25 µm bis 2 µm, vorzugsweise von 0,25 µm bis 1,2 µm, absorbiert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Toners ist bei allen möglichen Farben des Farbtoners der Anteil der absorbierten Strahlung gegenüber bekannten Farbtonern deutlich höher. Das bedeutet, dass in diesen Wellenlängenbereichen ein beispielsweise gelber Toner gleich viel wie oder im Wesentli chen gleich viel Strahlung absorbieren kann, als ein schwarzer Toner. In a particularly advantageous embodiment of the color toner, a cationi colorant used, which is very good, i.e. to a high percentage the electroma magnetic radiation in a wavelength range from 0.25 μm to 2 μm, preferably from 0.25 µm to 1.2 µm. Because of the composition of the invention of the toner is the proportion of the absorbed in all possible colors of the color toner Radiation significantly higher than known color toners. That means in this Wavelength ranges a yellow toner, for example, as much as or essentially can absorb as much radiation as a black toner.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein Farbtoner herausgestellt, bei dem der Anteil des ka tionischen Farbmittels am Tonergesamtgewicht in etwa 0,1% bis 5% beträgt. Selbst bei diesem relativ geringen Anteil wird bereits ein deutlich verbessertes Absorptionsverhalten festgestellt.A color toner in which the proportion of the ka tional colorant on the total toner weight is about 0.1% to 5%. Even at this relatively small proportion is already a significantly improved absorption behavior detected.
Ein Zusatz von 1% IR-Absorber reduziert die zur Fixierung von Cyan-Toner ei ner Flächenbelegung von 10% mit Xe-Blitzlampen von 2,5 ms Pulslänge (Halbwertszeit) notwendige Energiedichte von 8,3 J/cm2 auf 5 J/cm2.The addition of 1% IR absorber reduces the energy density required to fix cyan toner with an area coverage of 10% with Xe flash lamps with a pulse length of 2.5 ms (half-life) from 8.3 J / cm 2 to 5 J / cm 2nd
Des weiteren hat sich ein Farbtoner als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei dem das relative Masse-Verhältnis zwischen den Boraten und dem Farbmittel in etwa 2 : 1 beträgt.Furthermore, a color toner has been found to be particularly advantageous in which the relative mass ratio between the borates and the colorant is approximately 2: 1.
Bei der Schmelzdispergierung werden einem Cyan-Toner nach dem Stand der Technik 4% IR-Absorber und 8% organisches Borat BP3B zugegeben. Mit dem fertigge stellten Toner werden unfixierte Cyan-Druckmuster mit einer Flächenbelegung von 1,7 mg/cm2 hergestellt. Der Cyan-Farbtoner ist durch die Zugabe des Dyes dunkel verfärbt. Das Druckmuster wird mit einer Xe-Blitzlampe mit 2,5 ms Pulslänge (Halbwertszeit) und einer Energiedichte von 2,5 J/cm2 fixiert. Gleichzeitig verschwindet die dunkle Verfärbung des Cyan-Toners.In the melt dispersion, 4% IR absorber and 8% organic borate BP3B are added to a cyan toner according to the prior art. With the finished toner unfixed cyan print samples with an area coverage of 1.7 mg / cm 2 are produced. The cyan color toner is darkened by the addition of the dye. The print pattern is fixed with an Xe flash lamp with a pulse length of 2.5 ms (half-life) and an energy density of 2.5 J / cm 2 . At the same time, the dark discoloration of the cyan toner disappears.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the remaining subclaims.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein digitales Bildaufzeichnungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dieses sieht vor, dass ein auf einem Bildträ gersubstrat übertragenes Tonerbild auf demselben fixiert wird, indem es erwärmt und zu mindest teilweise geschmolzen wird. Zum Aufschmelzen des mindestens einen Toners wird ein erster Teil der erforderlichen Wärmeenergie dem Toner von außen mit Hilfe einer Heizeinrichtung, insbesondere einer Wärmestrahlungseinrichtung, zum Beispiel einem Infrarotlichtstrahler, zugeführt. Ein anderer, zweiter Teil der erforderlichen Wärmeenergie wird durch eine exotherme Reaktion von zumindest einer der Komponenten des Toners erzeugt. Das erfindungsgemäße Bildaufzeichnungsverfahren, das beispielsweise nach dem elektrographischen oder elektrophotographischen Prozess arbeitet, ermöglicht eine kurze Bauweise einer Fixiereinrichtung für eine Bildaufzeichnungsvorrichtung, beispielsweise Druck- oder Kopiermaschine, in der das digitale Bildaufzeichnungsverfahren Anwendung findet.To solve the problem, a digital image recording process with the Features of claim 1 proposed. This provides that one on a picture is transferred onto the substrate by fixing and heating it is at least partially melted. For melting the at least one toner is a first part of the required thermal energy to the toner from the outside with the help of a Heating device, in particular a heat radiation device, for example one Infrared light emitter, supplied. Another, second part of the thermal energy required is caused by an exothermic reaction of at least one of the components of the toner generated. The image recording method according to the invention, for example after the electrographic or electrophotographic process works, allows a short Construction of a fixing device for an image recording device, for example Printing or copying machine in which the digital image recording method is used place.
Zur Lösung der Aufgabe wird schließlich ein digitales Bildaufzeichnungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 22 vorgeschlagen. Das Verfahren sieht vor, dass zur Fixierung eines auf ein Bildträgersubstrat übertragenen Tonerbilds dieses mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Wellenlän ge (λ) der elektromagnetischen Strahlung ausschließlich in einem Bereich von 0,25 µm bis 2 µm, vorzugsweise von 0,25 µm bis 1,2 µm, liegt. In diesem Wellenlängenbereich ist die Intensität des Infrarotlichts sehr hoch, so dass eine sehr schnelle Aufschmelzung des Tonerbildes möglich ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Fixiereinrichtung sehr kurz sein kann und/oder dass eine hohe Transportgeschwindigkeit des Bildträgersubstrats während des Fixiervorgangs realisierbar ist.To solve the problem, a digital image recording process with the Features of claim 22 proposed. The procedure provides that for fixation a toner image transferred to an image carrier substrate with an electromagnetic Radiation is applied. The process is characterized in that the wavelengths ge (λ) of electromagnetic radiation only in a range from 0.25 µm to 2 µm, preferably from 0.25 µm to 1.2 µm. In this wavelength range is the Intensity of the infrared light very high, so that a very fast melting of the Toner image is possible. It is advantageous here that the fixing device be very short can and / or that a high transport speed of the image carrier substrate during of the fixing process can be realized.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Bildaufzeichnungsverfahren ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the image recording method result from the subclaims.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Toner bei Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich von 0,2 µm bis 10 µm exotherm reagiert.In an advantageous embodiment, it is provided that the inventive Toner when irradiated with electromagnetic radiation in the wavelength range of 0.2 µm to 10 µm react exothermically.
Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff "Bildträgersubstrat" alle die Gegenstände und Materialien verstanden, auf denen der angesprochene Toner vorzugsweise wischfest fixierbar ist. Das Bildträger substrat kann beispielsweise ein Papierbogen oder eine Papierbahn sein.In connection with the present invention, the term "Image carrier substrate" all understood the objects and materials which the addressed toner can preferably be fixed in a smudge-proof manner. The picture carrier The substrate can be, for example, a sheet of paper or a paper web.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass mit den erfindungsgemäßen Tonern auch bei hohen Dichten des Tonerbildes, also bei einer großen Dicke der Tonerschichten, ein ener giesparendes, sehr effizientes sowie schnelles Aufschmelzen der Toner auch bei Beauf schlagung des Tonerbildes ausschließlich mit elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren und nahen Infrarotbereich gewährleistet werden kann.In summary, it should be noted that with the toners according to the invention also high densities of the toner image, i.e. with a large thickness of the toner layers, pourable, very efficient and fast melting of the toner even at Beauf Impact of the toner image only with electromagnetic radiation in the visible and near infrared can be guaranteed.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmalskombinationen zu bean spruchen.The patent claims submitted with the application are proposed without Prejudice for obtaining further patent protection. The applicant reserves the right to request further combinations of features previously only disclosed in the description spruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Relationships used in subclaims point to the further training of the Subject of the main claim by the features of the respective sub-claim back; they are not a waiver of achieving an independent, objective To understand protection for the combinations of features of the related subclaims.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modi fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/ oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Abb. 1 bis 6 enthaltenen Merkmalen bezie hungsweise Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.The exemplary embodiments are not to be understood as a limitation of the invention. Rather, numerous changes and modifications are possible within the scope of the present disclosure, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, for example by combining or modifying individuals in conjunction with those described in the general description and embodiments and the claims and features or elements or process steps contained in FIGS. 1 to 6 can be taken by the person skilled in the art with regard to the solution of the task and lead to a new object or to new process steps or process step sequences through combinable features.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3132618A1 (en) * | 1980-08-27 | 1982-10-07 | Bando Chemical Industries Ltd., Kobe, Hyogo | Process for fixing toner images on a substrate |
| US5987295A (en) * | 1995-04-18 | 1999-11-16 | Ricoh Company, Ltd. | Image fixing apparatus and image fixing roller having a shortened warm-up time |
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