JPS62280784A - Image fixing method - Google Patents

Image fixing method

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Publication number
JPS62280784A
JPS62280784A JP61123256A JP12325686A JPS62280784A JP S62280784 A JPS62280784 A JP S62280784A JP 61123256 A JP61123256 A JP 61123256A JP 12325686 A JP12325686 A JP 12325686A JP S62280784 A JPS62280784 A JP S62280784A
Authority
JP
Japan
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toner
image
fixing
pressure
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP61123256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norie Sasou
佐宗 乃里恵
Takeshi Hashimoto
健 橋本
Koichi Takashima
高島 紘一
Izuru Matsui
松井 出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP61123256A priority Critical patent/JPS62280784A/en
Publication of JPS62280784A publication Critical patent/JPS62280784A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve fixing energy efficiency, prompt fixability, resistance to environmental change, reliability in repetitive use and safety by using a developer contg. a thermoplastic polyamide resin and combining such developer with a fixing method in which the exertion of pressure and the radiation of light are used in conjunction. CONSTITUTION:The developer contg. a coloring agent and the thermoplastic polyamide resin as a binder resin component is used. The pressure is exerted to the developed or transferred toner image on a material to be recorded to embed the toner into, for example, the spaces among paper fibers or to improve the contact of the fibers and the other materials. The light is then applied to the image to put the thermoplastic polyamide resin in the toner into the molten state by the heat generated in the toner so that the resin is made to flow easily on the paper fibers and the other materials. Since the time when the light is applied is about 10<-3>sec order, the thermoplastic polyamide resin solidifies before the resin flows to disturb the toner image. The toner is thus securely fixed onto the material to be recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、電気的潜像や磁気的潜像等を可視化するか、
潜像形成を行うことなく、直接電気信号等に対応して、
画像形成を行うか又は転移することによって形成された
トナー像を、紙、布、フイルム等の被記録材上に定着す
る方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application The present invention visualizes electrical latent images, magnetic latent images, etc.
Directly responds to electrical signals, etc. without forming a latent image,
The present invention relates to a method of fixing a toner image formed by image formation or transfer onto a recording material such as paper, cloth, or film.

従来の技術 電子写真法、静電記録法、おるいはマグネトグラフィー
等と呼称される磁気記録法等は、通常、静電潜像の如き
、電気的潜像や磁気的潜像を形成し、その潜像を、トナ
ーと呼称される現像剤で可視化する。又、入力電気信号
等に対応して、直接、紙等の基材上にトナー、固体イン
ク等とよばれる現像剤を付着させ、画像を形成する方法
も知られている。この様な現像剤を用いて、着色画像を
形成する方法は、ジアゾ記録、感熱感圧発色記録の如き
、化学記録法、発色記録法に比べ、紙等の被記録・材料
の制約がなく、記録の保存安定性も良好でおり、近年ハ
ードコピー記録の主流を占めるにいたっている。
Conventional technology Magnetic recording methods, such as electrophotography, electrostatic recording, or magnetography, usually form electrical or magnetic latent images, such as electrostatic latent images. The latent image is visualized using a developer called toner. A method is also known in which an image is formed by depositing a developer called toner, solid ink, or the like directly onto a base material such as paper in response to an input electrical signal or the like. Compared to chemical recording methods and color recording methods such as diazo recording and heat-sensitive pressure-sensitive color recording, the method of forming colored images using such a developer has no restrictions on recording materials such as paper; The storage stability of records is also good, and in recent years it has become the mainstream of hard copy records.

現像された画像は、その後、転写工程を経て、又は経る
ことなく定着される。画像の定着のためには、例えば、
現在、普通紙複写機や高画質高速プリンターの主流であ
る電子写真記録の場合、熱、光、圧力、溶剤、あるいは
紫外線、電子線、放射線等で、トナーを軟化、もしくは
変形させることが行なわれている。
The developed image is then fixed with or without a transfer step. For example, to fix the image,
Currently, in the case of electrophotographic recording, which is the mainstream of plain paper copiers and high-quality high-speed printers, toner is softened or deformed by heat, light, pressure, solvents, ultraviolet rays, electron beams, radiation, etc. ing.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、トナー等を用いる着色記録の場合、従来
の定着方法には、例えば第1表に示すように幾つかの欠
点がめり、すべての点で満足できるものは得られていな
い。
Problems to be Solved by the Invention However, in the case of colored recording using toner, etc., conventional fixing methods have several drawbacks, as shown in Table 1, and it is difficult to obtain a method that is satisfactory in all respects. It has not been done.

第1表 評価は  良好←O〉△〉X→不良 即ち、第1表からも分る様に、現在多くの電子写真複写
機に用いられているヒートロール定着法(ハードロール
、ソフトロール)は、熱定着としては、熱効率が最も良
いが、それでも複写機の消費電力の約50%以上が、こ
のヒートロール定着工程で使用されている。又、熱ロー
ルの初期加熱に数十秒以上の時間を要するため、スイッ
チを入れてすぐ複写機を使用することができない。
The evaluation in Table 1 is Good←O〉△〉X→Poor.As can be seen from Table 1, the heat roll fixing method (hard roll, soft roll) currently used in many electrophotographic copying machines is Although thermal efficiency is the highest for thermal fixing, approximately 50% or more of the power consumption of a copying machine is still used in this heat roll fixing process. Furthermore, since it takes several tens of seconds or more for the initial heating of the thermo roll, the copying machine cannot be used immediately after being turned on.

更に又、熱ロールとトナーを接触させて、トナーを加熱
定着させるため、トナーが熱ロールにオフセットし、最
終画像を汚染したり、又、トナーが紙等の被記録材上で
過度に流れ、画像の太りを生じたり、必要以上にてかて
かと光るといった欠点を有している。
Furthermore, since the toner is heated and fixed by bringing the toner into contact with the hot roll, the toner may offset to the hot roll and contaminate the final image, or the toner may flow excessively on the recording material such as paper. This has disadvantages such as making the image thicker and making it shine more brightly than necessary.

一方、熱定着のうち、ラジアント定着の場合は、トナー
と非接触で加熱を行うため、画像の過度の太り、必要以
上の光沢は生じにくいが、熱効率が悪く、高速処理が出
来ない。更に紙燃えトラブルが発生しやすい。
On the other hand, in the case of radiant fixing, which heats the image without contacting the toner, excessive thickening of the image and unnecessarily glossy images are less likely to occur, but thermal efficiency is poor and high-speed processing is not possible. Furthermore, paper burning problems are likely to occur.

また、従来、熱定着を利用する場合、使用する現像剤の
結着樹脂としては、エポキシ樹脂、スチレン系、アクリ
ル系樹脂等のビニル系樹脂が一般に用いられている。特
に熱ロール定着の場合は、結着樹脂の重最平均分子借を
臨界分子量以上に十分大きくすること、あるいは、部分
的に架橋構造を取らせて、熱ロール汚染による画像劣化
を防止することが行なわれている。しかしながら、これ
らの方法では、トナーの軟化点を高めることになり、熱
定着器の温度を高く設定せざる得ないという問題がある
。このため前記のように、熱定着器のウオーミングアツ
プに時間がかかり、また、定着器で多大な電力を消費す
ることにもなる。
Conventionally, when heat fixing is used, vinyl resins such as epoxy resins, styrene resins, and acrylic resins are generally used as binder resins for developers. In particular, in the case of hot roll fixing, it is necessary to make the weight average molecular weight of the binder resin sufficiently larger than the critical molecular weight, or to have a partially crosslinked structure to prevent image deterioration due to hot roll contamination. It is being done. However, these methods have a problem in that the softening point of the toner is increased and the temperature of the heat fixing device must be set high. Therefore, as described above, it takes time to warm up the thermal fixing device, and the fixing device also consumes a large amount of power.

一方、キセノンフラッシュランプ等を用いる光定着法は
、即時スタートが可能であり、かつトナー画像部が選択
時にエネルギーを吸収するため、ラジアント定着の様な
エネルギーロス、紙燃えの危険は少ないが、ベタ黒画像
部と線画像部でエネルギー吸収性が異なるため、両者の
定着レベルを一定に保つことが困難でおり、又通常、瞬
時に1.5〜3J/c11i程度の高エネルギーを印加
せねばならないため、ハイパワーな専用電源が必要とな
り、高消費電力になると共に定着機の価格が高くなると
いった欠点を有している。
On the other hand, optical fixing methods using xenon flash lamps, etc. can be started immediately, and the toner image area absorbs energy at the time of selection, so there is less energy loss and risk of paper burning than with radiant fixing, but Since the energy absorption properties are different between the black image area and the line image area, it is difficult to maintain a constant fixing level for both areas, and it is usually necessary to instantaneously apply high energy of about 1.5 to 3 J/c11i. Therefore, a high-power dedicated power source is required, resulting in high power consumption and a high price of the fixing device.

光定着は、フラッシュ光の主に赤外領域のエネルギーを
トナー中のカーボンブラック、マグネタイト、その他の
赤外吸収物質部分で選択的に吸収し、トナーを定着する
方法でおり、過度のエネルギーを吸収すると、エネルギ
ー吸収部分は、瞬時に400℃前後の高温となる。した
がって、印加もしくは吸収エネルギーが高過ぎると、ト
ナーが分解し、悪臭を放ったり、環境を汚染したりする
と共に画像部が泡立ち状態あるいは飛散状態となってし
まう。
Optical fixing is a method of fixing toner by selectively absorbing the energy of flash light, mainly in the infrared region, with carbon black, magnetite, and other infrared-absorbing substances in the toner, which absorbs excessive energy. Then, the energy absorbing portion instantly becomes high temperature of around 400°C. Therefore, if the applied or absorbed energy is too high, the toner will decompose, emit a bad odor, pollute the environment, and cause the image area to become bubbly or scattered.

又、ある場合には、エネルギーを吸収したトナーが極度
に低粘度化し、紙等に浸透するよりも、ドナーの表面張
力の効果が強く働き、定着画像の線が細ったり、画像濃
度が低下したりするといった欠点を有する。勿論、印加
あるいは吸収エネルギーが低過ぎる場合は定着不良とな
る。
In some cases, the viscosity of toner that has absorbed energy becomes extremely low, and the surface tension of the donor acts more strongly than it penetrates into paper, etc., resulting in thin lines in the fixed image or a decrease in image density. It has disadvantages such as Of course, if the applied or absorbed energy is too low, poor fixing will occur.

光定着法は、確かにラジアント定着に比べれば利点は多
いが、それでもヒートロール定着はど効率は良くなく、
例えば、1〜’1.5J/cm以下の低エネルギーでト
ナーを定着す−ることは困難である。また、同じトナー
でも、繰返し述べた様にベタ黒画像部と線画像部でのエ
ネルギー吸収が異なり、更には、トナーの微粉部分は粗
粉部分より、容易に定着されるため、画像全面に渡って
均一かつ良好な定着性を保証するのは、至難である。
The light fixing method certainly has many advantages compared to radiant fixing, but heat roll fixing is still not as efficient.
For example, it is difficult to fix toner with low energy of 1 to 1.5 J/cm or less. In addition, even with the same toner, energy absorption is different between the solid black image area and the line image area, as mentioned repeatedly, and furthermore, because the fine powder part of the toner is more easily fixed than the coarse powder part, the energy absorption is different over the entire image area. It is extremely difficult to guarantee uniform and good fixing performance.

又、光定着の場合、300℃〜500″Cの高温におい
て安定でかつ、トナーの結着樹脂として、流れやすく被
記録材との親和性もある様なものを選択することは難し
い。
Further, in the case of optical fixing, it is difficult to select a toner binder resin that is stable at high temperatures of 300° C. to 500″C, and that is easy to flow and has an affinity with the recording material.

例えば、ポリアミド樹脂は光定着用樹脂として公知であ
るが、これを結着樹脂中に含有させ、磁性トナーとした
場合、光定着では十分な定着強度を得ることはできない
For example, polyamide resin is known as a resin for optical fixing, but when it is included in a binder resin to form a magnetic toner, sufficient fixing strength cannot be obtained by optical fixing.

この理由は、磁性粉のみが光エネルギーを吸収するため
、樹脂が十分に溶触しないためと考えられる。又、別の
理由として、磁性粉を含有するとトナーの粘性が増加し
、たとえ、光エネルギーでトナーが溶触しても、トナー
の十分な流動性が付与されないため、紙への接着性が悪
化すると考えられる。又、十分な流動性を与えるだけの
光エネルギーを加えると、樹脂が分解し異臭を発生し使
用できない。
The reason for this is thought to be that only the magnetic powder absorbs the optical energy, so the resin does not melt sufficiently. Another reason is that containing magnetic powder increases the viscosity of the toner, and even if the toner is melted by light energy, sufficient fluidity is not imparted to the toner, resulting in poor adhesion to paper. Conceivable. Furthermore, if enough light energy is applied to provide sufficient fluidity, the resin will decompose and produce a strange odor, making it unusable.

一方、ポリアミド以外の樹脂の場合、トナーに使用可能
な分子量の樹脂では樹脂の分解以下の光エネルギーでは
樹脂の粘度が高く、トナーの定着に必要な流動性を与え
るために光エネルギーを加えると樹脂が分解するとか、
泡立ち等による画像の乱れが発生する。
On the other hand, in the case of resins other than polyamide, if the resin has a molecular weight that can be used for toner, the resin will have a high viscosity if light energy is below the decomposition level of the resin, and if light energy is applied to give the fluidity necessary for fixing the toner, the resin will become viscous. decomposes,
Image disturbances occur due to bubbling, etc.

近年、即時スタートが可能であり、消費電力も少ないこ
とから、注目されている圧力定着も、十分な定着レベル
を1qることが出来ない。
Pressure fixing, which has been attracting attention in recent years because it can be started immediately and consumes less power, cannot achieve a sufficient fixing level of 1q.

例えば、紙の繊維間隙は、10μ汎前後であり、これは
トナーの粒子サイズとほぼ同じであるので、紙の繊維間
隙に入ったトナーに、定着ロールでおる程度の圧力、例
えば150Kg/cm程度の圧力をかけても、応力が伝
達されずトナーは定着されない。定着を充分性なわせる
ためには高圧が必要となり、通常二本又は三本の金属ロ
ールを用い、トナーに対して約150〜200Kg/c
屑の高圧力を印加し、トナーを押しつぶすため、定着ロ
ール強度が問題となり、定着装置の重量数に9以上、通
常10Kg程度と非常に重くなる。
For example, the fiber gap of paper is around 10μ, which is almost the same as the toner particle size, so the toner that has entered the paper fiber gap is applied with a pressure of a fixing roll, for example, about 150 kg/cm. Even if pressure is applied, the stress is not transmitted and the toner is not fixed. In order to achieve sufficient fixation, high pressure is required, usually two or three metal rolls are used, and the pressure is approximately 150 to 200 kg/cm for the toner.
Since the high pressure of the waste is applied and the toner is crushed, the strength of the fixing roll becomes a problem, and the weight of the fixing device becomes 9 or more, usually about 10 kg, which is very heavy.

更に定着画像は、トナーの過度の変形によって画線の太
りゃ光沢を生じやすく、また、定着条件の若干の変動で
紙のシワが発生したり、紙が切れたりするといった欠点
を有している。
Furthermore, fixed images tend to become thick and glossy due to excessive deformation of the toner, and slight fluctuations in fixing conditions can cause wrinkles or tearing of the paper. .

また、圧力定着を利用する場合に用いる現像剤において
、結着樹脂としてポリアミド樹脂を用いることは、公知
であるが、固体状態では分子間に強い水素結合が働くた
め、比較的低い分子量のものでも高いポリマー強度を示
し、定着圧をかなり高く設定しないと圧力だけでは十分
な定着性を得ることができないという欠点を有している
In addition, it is well known that polyamide resin is used as a binder resin in developers used when pressure fixing is used, but since strong hydrogen bonds work between molecules in the solid state, even those with relatively low molecular weight can be used. It exhibits high polymer strength and has the disadvantage that sufficient fixing performance cannot be obtained by pressure alone unless the fixing pressure is set quite high.

また、結着樹脂中に常温で塑性変形、粘弾性変形が可能
となる様に、たとえば、脂肪族成分、その他のワックス
状゛材料、アイオノマー等の弱架橋重合体、その他ゴム
状樹脂、粘着性付与剤、液状添加剤、等を添加すること
も行なわれている。しかしながら、これら感圧変形材料
を含有するトナーは、製造上に問題があったり、加圧ロ
ーラーへのオフセットや、繰返し使用によるトナーの劣
化、ざらにキャリアを使用する場合、キャリアへの付着
、金属スリーブや感光体表面への固着、ざらには、保存
中に凝集し、スリーブへ搬送されないなど、多くの難点
を有している。
In addition, in order to enable plastic deformation and viscoelastic deformation at room temperature, the binder resin may contain, for example, aliphatic components, other wax-like materials, weakly cross-linked polymers such as ionomers, other rubber-like resins, adhesives, etc. Addition of imparting agents, liquid additives, etc. is also practiced. However, toners containing these pressure-sensitive deformable materials have problems in manufacturing, such as offset to the pressure roller, deterioration of the toner due to repeated use, adhesion to the carrier when using a coarse carrier, and metal It has many disadvantages, such as sticking to the sleeve or the surface of the photoreceptor, clumping during storage, and not being transported to the sleeve.

溶剤定着は、その安全上の問題、処理速度から考えて、
特殊な用途にしか適用しえないという問題点を有してい
る。
Considering the safety issues and processing speed, solvent fixing is
The problem is that it can only be applied for special purposes.

これらの外、加熱手段として、高周波誘電加熱法や電磁
誘導加熱を採用する定着法も提案されているが、加熱手
段を変更しても、前述の熱定着法の基本的欠点がすべて
改良されるわけではない。
In addition to these, fixing methods that employ high-frequency dielectric heating or electromagnetic induction heating as heating means have also been proposed, but even if the heating means is changed, all of the basic shortcomings of the heat fixing methods described above are improved. Do not mean.

また、紫外線、電子線、放射線等を用いて特殊なトナー
を定着したり、あるいは定着促進を行ったりすることも
考えられるが、画像形成特性、コトス上から、総合的に
みて利点は少ない。
It is also conceivable to fix a special toner using ultraviolet rays, electron beams, radiation, etc., or to promote fixation, but this has little overall advantage in terms of image forming characteristics and cost.

従って本発明の目的は、少ない消費エネルギーで、良好
な定着性を保障する画像定着法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image fixing method that ensures good fixing performance while consuming less energy.

本発明の他の目的は、即時スタート可能でかつ良好な定
着性を保障する画像定着法を提供することにおる。
Another object of the present invention is to provide an image fixing method that can be started immediately and ensures good fixing performance.

本発明の更に他の目的は、高速で良好な定着性を保障す
る画像定着法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an image fixing method that ensures good fixing performance at high speed.

本発明の更に他の目的は、現像画像に忠実な、優れた画
質を保障する画像定着法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an image fixing method that guarantees excellent image quality that is faithful to the developed image.

本発明の更に他の目的は、環境変化、反復使用に際して
信頼性が高く、かつ安全な画像定着法を提供することに
ある。
Still another object of the present invention is to provide an image fixing method that is highly reliable and safe in the face of environmental changes and repeated use.

問題点を解決するための手段 本発明者等は鋭意検討の結果、結着樹脂として、ダイマ
ー酸をベースとする熱可塑性ポリアミド樹脂(以下、熱
可塑性ポリアミド樹脂という。)を含有する現像剤を用
い、圧力定着法と光定着法を組み合わせることによって
、低エネルギー消費かつ即時スタート可能で、極めて良
好な画質の定着像を定着性よく、安定かつ安全に得られ
ることを見出した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors used a developer containing a thermoplastic polyamide resin based on dimer acid (hereinafter referred to as thermoplastic polyamide resin) as a binder resin. It has been discovered that by combining a pressure fixing method and a light fixing method, it is possible to stably and safely obtain a fixed image of extremely good quality with low energy consumption and immediate start-up.

すなわち、本発明は、結着樹脂成分として、熱可塑性ポ
リアミド樹脂を含有する現像剤を用いて、紙等の被記録
材上に現像あるいは転写して得た画像を、圧力を印加後
光照射することにより、あるいは光照射後圧力を印加す
ることを特徴とするもので、これにより極めて優れた定
着性を得ることができる。
That is, in the present invention, an image obtained by developing or transferring onto a recording material such as paper using a developer containing a thermoplastic polyamide resin as a binder resin component is applied with pressure and then irradiated with light. This method is characterized by applying pressure after irradiation with light or by applying pressure after irradiation with light, whereby extremely excellent fixing properties can be obtained.

以下、本発明について更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明において定着されるトナー像は、紙、布、フィル
ム等の被記録材上に形成されたものであって、それは、
電気的潜像あるいは磁気的潜像を現像剤によって現像す
ることによって形成したもの、直接電気信号に対応して
現像剤を付着させて形成したもの、及び静電的に転写す
ることによって形成したもののいずれであってもよい。
The toner image fixed in the present invention is formed on a recording material such as paper, cloth, film, etc.
Images formed by developing an electrical or magnetic latent image with a developer, those formed by applying a developer directly in response to an electrical signal, and those formed by electrostatic transfer. It may be either.

本発明において定着されるトナー像の形成に使用される
現像剤は、着色剤と結着樹脂とを主成分として構成され
、そしてその結着樹脂の少なくとも一部分は熱可塑性ポ
リアミド樹脂であることが必要である。
The developer used to form the fixed toner image in the present invention is composed mainly of a colorant and a binder resin, and at least a portion of the binder resin must be a thermoplastic polyamide resin. It is.

上記熱可塑性ポリアミド樹脂のうち、好ましいものは、
軟化点が約40℃以上200 ℃以下、より好ましくは
約45〜150℃の範囲におり、比較的分子量の低いも
のである。これら特性を有する熱可塑性ポリアミド樹脂
は、本発明の圧力及び光で定着する場合、ある程度の感
圧変形性と溶融粘度を示し、被記録材上に強固に定着す
るものである。
Among the above thermoplastic polyamide resins, preferred ones are:
It has a softening point of about 40°C to 200°C, more preferably about 45 to 150°C, and has a relatively low molecular weight. A thermoplastic polyamide resin having these characteristics exhibits a certain degree of pressure-sensitive deformability and melt viscosity when fixed by pressure and light according to the present invention, and is firmly fixed on a recording material.

熱可塑性ポリアミド樹脂は、軟化点以上の温度で粘度が
1〜20ポイズに急激に低下し、溶融時の熱安定性も優
れており、ざらに、冷却時の同化速度も速い。この特性
は紙等の被着体への濡れ性の良さと、定着速度が速いこ
とを示している。そのためトナーの流れによる線の太り
、線同志の接触による解像力の低下がないことになる。
Thermoplastic polyamide resins have a viscosity that rapidly decreases to 1 to 20 poise at temperatures above their softening point, excellent thermal stability during melting, and a fast assimilation rate during cooling. This characteristic indicates good wettability to adherends such as paper and fast fixing speed. Therefore, there is no increase in line thickness due to the flow of toner, and there is no reduction in resolution due to contact between lines.

ざらに剥がれにくくなることも示しており、トナーの結
着物質として有利である。又、熱安定性にも優れている
ため、光照射による樹脂の分解が起こりにくく、異臭を
発生することもない。
It also shows that it is less likely to peel off, making it advantageous as a binding substance for toner. Furthermore, since it has excellent thermal stability, the resin is less likely to decompose due to light irradiation and does not generate any strange odor.

本発明においては、紙との親和性を高めるためにポリア
ミド樹脂に極性官能基を導入したり、他の樹脂と混合し
て用いてもよい。
In the present invention, a polar functional group may be introduced into the polyamide resin in order to improve its affinity with paper, or the polyamide resin may be used in combination with other resins.

本発明の現像剤には、光エネルギー、特に赤外領域のエ
ネルギー吸収を促進するため、カーボンブラック、マグ
ネタイトあるいはその他の赤外線吸収剤を含有させるか
、又はトナー粒子表面に付着させる必要がある。
In order to promote the absorption of light energy, particularly energy in the infrared region, the developer of the present invention needs to contain carbon black, magnetite or other infrared absorbing agent, or it needs to be attached to the surface of the toner particles.

例えば、カーボンブラックを着色剤と兼用で赤外線吸収
剤として使用する場合には、トナー中にカーボンブラッ
クを約3〜15重量%含有させるのが望ましい。
For example, when carbon black is used both as a colorant and as an infrared absorbing agent, it is desirable that the toner contains about 3 to 15% by weight of carbon black.

トナー粒子表面に外添付着させる場合には、0.1重量
%〜3.O重量%の範囲で良い。又、マグネタイトを用
いる場合には、トナー中に約30〜70重量%程度添加
すれば十分効果が発揮できる。これ以外の赤外線吸収剤
を用いたり、二種以上のものを併用する場合には、前記
に準じ、実験的にその添加量を決定することができる。
When externally attached to the surface of toner particles, 0.1% by weight to 3. It may be within the range of 0% by weight. Further, when magnetite is used, sufficient effects can be achieved by adding it to the toner in an amount of about 30 to 70% by weight. When using other infrared absorbers or when using two or more kinds in combination, the amount to be added can be determined experimentally as described above.

トナー中には、これ等の外、各種着色剤、帯電制御剤、
発泡剤、酸化防止剤、補強剤、可塑剤、磁性体、架1/
非架橋樹脂状物等を添加することができる。
In addition to these, toner also contains various colorants, charge control agents,
Foaming agent, antioxidant, reinforcing agent, plasticizer, magnetic material, frame 1/
Non-crosslinked resinous materials and the like can be added.

現像剤には、現像剤の電気特性、粉体流動性、〜保存安
定性等を一層向上させることを目的として、或いは又感
光体へのトナーのフィルミングを防止したり、トナーの
クリーニング性を向上されること等を目的として、更に
他の外部添加剤を加え、トナー粒子表面に付着させても
よい。
In order to further improve the electrical properties, powder fluidity, storage stability, etc. of the developer, or to prevent the toner from filming on the photoreceptor, or to improve the cleaning properties of the toner. Other external additives may be added and attached to the surface of the toner particles for the purpose of improving the toner particles.

この外部添加剤としては、ステアリン酸等の長鎖脂肪酸
及びそのエステル、アミド、金属塩、更には二硫化モリ
ブデン、カーボンブラック、グラフフィト、フッ化黒鉛
、炭化ケイ素、窒化ホウ素、シリカ、酸化アルミニウム
、二酸化チタン、酸化亜鉛等の微粉末、フッ素系樹脂等
の微粉末、多環芳香族化合物、ワックス状物質、架橋又
は非架橋樹脂微粉末などがあげられ、必ずしも限定され
ないが、通常、臨界表面張力30 d ’J n / 
cm以下の低表面エネルギーを有するか、産直係数が0
.1以下の平滑な表面を有する固体微粒子或いは非粘着
性、若干の研磨性を有する微粒子である。また、更に必
要がおる場合にはこれら外部添加剤を熱風等によりトナ
ー粒子表面に固着させる処理等を施してもよい。
These external additives include long chain fatty acids such as stearic acid and their esters, amides, metal salts, molybdenum disulfide, carbon black, graphite, graphite fluoride, silicon carbide, boron nitride, silica, aluminum oxide, Examples include fine powders of titanium dioxide, zinc oxide, etc., fine powders of fluororesins, polycyclic aromatic compounds, waxy substances, crosslinked or non-crosslinked resin fine powders, etc., and are usually not limited to critical surface tension. 30 d 'J n /
It has a low surface energy of less than cm or a direct-to-farm coefficient of 0.
.. They are solid fine particles with a smooth surface of 1 or less, or fine particles that are non-adhesive and have some abrasive properties. Further, if necessary, a treatment for fixing these external additives to the surface of the toner particles using hot air or the like may be performed.

上記熱可塑性ポリアミド樹脂含有現像剤を用いて得た紙
、布、フィルム等の被記録材上の現像トナー像又は、転
写トナー像は、圧力印加と光照射の両者を組合わせて定
着を行なうが、圧力印加と光照射はいずれかの順序で行
なってもよい。即ち、まず圧力を印加後、光照射を行な
ってもよく、あるいは光照射を行なった侵、圧力を印加
してもよい。
The developed toner image or transferred toner image on a recording material such as paper, cloth, or film obtained using the thermoplastic polyamide resin-containing developer is fixed by a combination of pressure application and light irradiation. , pressure application and light irradiation may be performed in any order. That is, first, pressure may be applied and then light irradiation may be performed, or pressure may be applied after light irradiation has been performed.

圧力の印加における従来法の欠点であるトナーの押しつ
ぶしによる定着画像の劣悪化を除き、定着機の重量及び
定着時の紙しわ、紙切れ等の問題を緩和するために、本
願発明における圧力印加は、定着時の印加圧力が約30
ないし150KFl/ctri、好ましくは60〜12
0 K!j/ ctA、更に好ましくは120〜100
Kg/Cm以下に設定する。
In order to eliminate the deterioration of the fixed image due to toner crushing, which is a drawback of the conventional method of applying pressure, and to alleviate problems such as the weight of the fixing device and paper wrinkles and paper breaks during fixing, the pressure application in the present invention is as follows: Applied pressure during fixing is approximately 30
to 150 KFl/ctri, preferably 60 to 12
0 K! j/ctA, more preferably 120-100
Set below Kg/Cm.

圧力の印加は定着ロールによって行なうが、本発明にお
いては、印加圧力が上記のように比較的低いため、鉄合
金系金属ロールのみではなく、アルミニウム等の軽量金
属、合金やプラスチ゛ツク等の軽量ロールも使用するこ
とができる。
The pressure is applied by a fixing roll, but in the present invention, since the applied pressure is relatively low as mentioned above, it can be applied not only to iron alloy metal rolls but also to lightweight metal rolls such as aluminum, alloys, and plastic rolls. can be used.

また、本発明において、光の照射は常法によって行なわ
れるが、照射量は0.3〜15.5J/cti、好まし
くは0.5〜1.O,J/criの光エネルギー(コン
デンサー蓄積エネルギー)が加えられるようにすればよ
い。
Further, in the present invention, the light irradiation is carried out by a conventional method, and the irradiation amount is 0.3 to 15.5 J/cti, preferably 0.5 to 1.5 J/cti. What is necessary is to apply optical energy (capacitor storage energy) of O.J/cri.

作用 本発明の定着法において、まず圧力を印加し、次いで光
照射を行なう場合には、まず、被記録材上の現像又は転
写トナー像に圧力を加えることによって、トナーを、例
えば紙繊維間隙に埋め込むか、繊維、その他の材質の接
触を向上させる。次いで光をあてることによってトナー
内部の発熱によってトナー中の前記熱可塑性ポリアミド
樹脂を溶融状態にさせ、紙繊維その他の材質の上を流れ
やすくする。光をあてる時間は10−3秒のオーダー程
度でおるので、トナー像を乱すほど流れないうちに、熱
可塑性ポリアミド樹脂は固化して、トナーが強固に被記
録材上に定着することになる。
Function In the fixing method of the present invention, when pressure is first applied and then light irradiation is performed, first, by applying pressure to the developed or transferred toner image on the recording material, the toner is transferred, for example, into the gaps between the paper fibers. Embed or improve contact between fibers and other materials. Next, by applying light, heat generated inside the toner melts the thermoplastic polyamide resin in the toner, making it easier to flow on paper fibers or other materials. Since the time of irradiation with light is on the order of 10-3 seconds, the thermoplastic polyamide resin is solidified before the toner flows to the extent that it disturbs the toner image, and the toner is firmly fixed on the recording material.

また、光照射後、圧力定着する場合には、光照射により
、被記録材上のトナー中の熱可塑性ボIノアミド樹脂を
溶融し、トナー同志の接着、紙繊維への浸透等を部分的
に行なわせておき、冷却によりある程度、固化した時点
で圧力を印加することによって、トナー像を被記録材上
に強固に定着させる。
In addition, in the case of pressure fixing after light irradiation, the light irradiation melts the thermoplastic boonamide resin in the toner on the recording material, partially preventing the toners from adhering to each other and penetrating into paper fibers. The toner image is allowed to solidify to some extent by cooling, and then pressure is applied to firmly fix the toner image on the recording material.

実施例 以下に本発明の実施例を示すが、本発明は、勿論これら
実施例のみに限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention are shown below, but the present invention is of course not limited to these examples.

実施例1 平均分子量1800〜2500、軟化点105°Cで末
端にフェノール末端基を有するポリアミド樹脂(エメレ
ーズ1536 エメリー インダストリーズ 社製>5
0部とポリエチレンワックス5部、カーボンブラック5
.5部、金属錯塩染料1.5部を溶融混練し、粉砕し、
分級して、平均粒度12.3μmの粒子を得た。
Example 1 Polyamide resin having an average molecular weight of 1800 to 2500, a softening point of 105°C, and a phenol terminal group (Emerase 1536 manufactured by Emery Industries Co., Ltd. > 5
0 parts, polyethylene wax 5 parts, carbon black 5 parts
.. 5 parts, and 1.5 parts of metal complex dye were melt-kneaded and crushed.
It was classified to obtain particles with an average particle size of 12.3 μm.

この粒子に0.7重量%の疎水化処理されたコロイダル
シリカを添加し、混合しトナーを得た。
0.7% by weight of hydrophobized colloidal silica was added to the particles and mixed to obtain a toner.

このトナーをキャリア100重量部に対し、3重量部添
加、混合し現像剤を調整した。得られた現像剤を用い、
複写機(富士ゼロックス■製 FX−2830■)で現
像、転写を行い、転写紙(富士ピロツクスI1.lL紙
)上に未定着コピー像を作成した。この未定着コピー像
を二本の金属ロール間を通過させ80 K’j/ ct
Aの圧力を印加した後、即、キセノンフラッシュランプ
(ウシオ電気製)光を照射した。この時の照射エネルギ
ーは1.OJ/dであった。その結果を第2表に示す。
This toner was added in an amount of 3 parts by weight to 100 parts by weight of the carrier and mixed to prepare a developer. Using the obtained developer,
Development and transfer were performed using a copying machine (FX-2830, manufactured by Fuji Xerox), and an unfixed copy image was created on transfer paper (Fuji Pirox I1.1L paper). This unfixed copy image is passed between two metal rolls at 80 K'j/ct.
Immediately after applying pressure A, light from a xenon flash lamp (manufactured by Ushio Electric) was irradiated. The irradiation energy at this time is 1. It was OJ/d. The results are shown in Table 2.

第2表から明らかなように、指への付着、紙の汚染、画
像欠落、裏移り、の評価で、満足のいく、極めて良好な
画質と定着度が得られた。
As is clear from Table 2, satisfactory image quality and fixation were obtained in terms of adhesion to fingers, paper staining, image loss, and set-off.

比較例1 数平均分子量、約18,000、ガラス転移温度、約6
0℃のスチレン/n−ブチルメタクリレート共重合体4
0重量部、数平均分子量約1.000、ガラス転移温度
約50℃のスチレン/アリルアルコール共重合体2Q重
量部、190°CでのMI値が約400のエチレン/酢
酸ビニル共重合体30重量部、pH@、約3のカーボン
ブラック10重量部を溶融混練し、冷却後粉砕、更に分
級を行って平均粒度12.8μ汎の粒子を得た。この粒
子に対して、更に0.8重量%のコロイダルシリカ微粉
末を添加混合し、トナーとした。
Comparative Example 1 Number average molecular weight, approximately 18,000, glass transition temperature, approximately 6
Styrene/n-butyl methacrylate copolymer 4 at 0°C
0 parts by weight, 2Q parts by weight of a styrene/allyl alcohol copolymer with a number average molecular weight of about 1.000 and a glass transition temperature of about 50°C, and 30 parts by weight of an ethylene/vinyl acetate copolymer with an MI value of about 400 at 190°C. 10 parts by weight of carbon black having a pH of about 3 were melt-kneaded, cooled, pulverized, and further classified to obtain particles with an average particle size of 12.8 μm. A toner was prepared by adding and mixing 0.8% by weight of colloidal silica fine powder to the particles.

得られたトナーを実施例1と同様な処方でキャリアと混
合し、実施例1と同様な手順で未定着コピー像の作成を
行ない、同様の条件で定着を行なった。
The obtained toner was mixed with a carrier in the same formulation as in Example 1, an unfixed copy image was prepared in the same manner as in Example 1, and fixation was carried out under the same conditions.

結果は第2表に示す様に、十分な定着度は得られなかっ
た。
As shown in Table 2, a sufficient degree of fixation was not obtained.

第2表 1)定着像を指で強くこすり、その時の指へのトナー付
着量、紙上のトナーによる汚染度を判定 2)トナ一定着部分を折り曲げ、それによりトナー像が
欠落するか否かを判定 3)定着像上に紙を重ね、上からボールペン等でこすり
、トナーが上の紙にどの程度転移するかを判定 実施例2 軟化点が約110°Cで200 ℃における溶融粘度が
5〜10ポイズのポリアミド樹脂(トーマイド#394
、富士化成工業社製>40部、数平均分子ff18,0
00のポリエステル樹脂60部、及び平均粒径0.1μ
の四三酸化鉄100部を溶融混練後粉砕し、更に分級を
行い平均粒度12.6μ雇の粒子を得た。
Table 2 1) Rub the fixed image strongly with your finger and judge the amount of toner adhering to the finger and the degree of contamination by the toner on the paper 2) Bend the part where the toner is fixed and check whether the toner image is missing or not. Judgment 3) Place a piece of paper on top of the fixed image, rub it with a ballpoint pen, etc., and judge how much toner transfers to the paper on top.Example 2: Softening point is about 110°C, melt viscosity at 200°C is 5~5 10 poise polyamide resin (Tomide #394
, manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.>40 parts, number average molecule ff18.0
00 polyester resin 60 parts and average particle size 0.1μ
After melt-kneading, 100 parts of triiron tetroxide was pulverized and further classified to obtain particles with an average particle size of 12.6 μm.

この粒子に、pH=3、平均粒径24mμのカーホンブ
ラックを0.4重量%、疎水化処理を施したコロイダル
シリカを0.21%を添加混合し、磁性トナーを調整し
た。複写機(富士ゼロックス(…製 FX−2830■
)を改造し、−成分現像装置を装着し、得られたトナー
で未定着画像を作成した。
To these particles, 0.4% by weight of carphone black having a pH of 3 and an average particle size of 24 mμ and 0.21% of hydrophobically treated colloidal silica were added and mixed to prepare a magnetic toner. Copy machine (Fuji Xerox (...) FX-2830■
) was modified, a -component developing device was installed, and an unfixed image was created using the obtained toner.

その後、実施例1と同様の方法で、11ON3/crA
の圧力を印加し、更に0.8J/cmの光照射を行った
ところ、実施例1と同様に、良好な画質と定着度が確認
された。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, 11ON3/crA
When a pressure of 0.8 J/cm was applied and a light irradiation of 0.8 J/cm was further performed, as in Example 1, good image quality and degree of fixation were confirmed.

実施例3 実施例1にて得られた現像剤を用い、実施例1と同様の
方法で未定着コピー像を採取し、その後1、OJ/cm
の光照射後、即らに80に’j/critの圧力を印加
したところ、実施例1と同様に良好な画質と定着度が確
認された。
Example 3 Using the developer obtained in Example 1, an unfixed copy image was collected in the same manner as in Example 1, and then 1.OJ/cm
After the light irradiation, a pressure of 80'j/crit was immediately applied, and as in Example 1, good image quality and fixation were confirmed.

実施例4 実施例2にて得られた現像剤を用い、実施例2と同様の
方法で未定着コピー像を採取し、その後1、OJ/cf
flの光照射後、即らに110KI/ctitの圧力を
印加したところ、実施例2と同様に良好な画質と定着度
が確認された。
Example 4 Using the developer obtained in Example 2, an unfixed copy image was taken in the same manner as in Example 2, and then 1, OJ/cf.
When a pressure of 110 KI/ctit was applied immediately after irradiation with light of fl, good image quality and degree of fixation were confirmed as in Example 2.

実施例5 熱可塑性ポリアミド樹脂(パーサミド950:ヘンケル
日本社製>60部、ポリエステル40部、四三酸化鉄1
10部を溶融混練し、粉砕し、ざらに分級を行ない、平
均粒度が13.0μ■の粒子を19だ。
Example 5 Thermoplastic polyamide resin (Persamide 950: manufactured by Henkel Japan Co., Ltd. > 60 parts, polyester 40 parts, triiron tetroxide 1
10 parts were melt-kneaded, pulverized, and roughly classified to obtain particles with an average particle size of 13.0 μι.

この粒子に1)H=3、平均粒径24Tn、μのカーボ
ンブラックを0.35重量%、添加混合し、磁性トナー
を調整した。複写機(N士ゼロックス■製 FX−28
30■)を改造し、−成分現像装置を装着し、本トナー
で未定着画像を作成した。
1) 0.35% by weight of carbon black with H=3, average particle diameter of 24Tn, and μ was added and mixed to the particles to prepare a magnetic toner. Copy machine (manufactured by Nshi Xerox ■ FX-28
30) was modified, a -component developing device was installed, and an unfixed image was created using this toner.

その後、実施例1と同様の方法で90 KFi/ cr
iの圧力を印加後、1.OJ/rmの光照射を行なった
ところ、良好な画質と定着度が確認された。
Thereafter, 90 KFi/cr was applied in the same manner as in Example 1.
After applying pressure i, 1. When light irradiation was performed at OJ/rm, good image quality and degree of fixation were confirmed.

比較例2 実施例5で得られた磁性トナーを、実施例5と同様な方
法にて未定着コピー像を得た。1.OJ/ cmの光照
射のみで定着させたが、実際の使用に対して満足のいく
十分な定着度は得られなかった。
Comparative Example 2 An unfixed copy image was obtained using the magnetic toner obtained in Example 5 in the same manner as in Example 5. 1. Although fixing was carried out only by light irradiation at OJ/cm, a sufficient degree of fixing was not obtained to be satisfactory for actual use.

発明の効果 本発明においては、現像剤として熱可塑性ポリアミド樹
脂を有するものを用い、これを、圧力印加と光照射の両
者を併用した定着方法と組合せたものであるから、従来
の熱定着法、光定着法、圧力定着法、溶剤定着法などに
おける前記した欠点が改善される。即ち、本発明は、定
着エネルギー効率、即時定着性、高速定着性、環境変化
、反復使用にざいしての信頼性、安全性において優れ、
また定着後の画質も良好でおる。ざらに、光定着だけで
は充分な定着強度が得られなかった磁性トナーに対して
も所望の定着強度が得られるという利点もめる。
Effects of the Invention In the present invention, a developer containing a thermoplastic polyamide resin is used, and this is combined with a fixing method that uses both pressure application and light irradiation. The above-mentioned drawbacks of optical fixing methods, pressure fixing methods, solvent fixing methods, etc. are improved. That is, the present invention is excellent in fixing energy efficiency, instant fixing performance, high-speed fixing performance, reliability and safety against environmental changes and repeated use,
The image quality after fixing is also good. In general, it has the advantage that desired fixing strength can be obtained even for magnetic toners for which sufficient fixing strength cannot be obtained by optical fixing alone.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被記録材上に着色剤及び結着樹脂成分として、熱
可塑性ポリアミド樹脂を含有する現像剤を用いて形成さ
れた現像トナー像または転写トナー像を、圧力の印加と
光の照射とによって定着することを特徴とする画像定着
方法。
(1) A developed toner image or a transferred toner image formed on a recording material using a developer containing a thermoplastic polyamide resin as a coloring agent and a binder resin component by applying pressure and irradiating light. An image fixing method characterized by fixing.
(2)被記録材上の現像トナー像又は転写トナー像の定
着を、圧力を印加後、光を照射して行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の画像定着方法。
(2) The image fixing method according to claim 1, wherein the developed toner image or the transferred toner image on the recording material is fixed by applying pressure and then irradiating light.
(3)被記録材上の現像トナー像又は転写トナー像の定
着を、光の照射を行なった後に、圧力を印加して行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の画像定
着方法。
(3) Image fixing according to claim 1, characterized in that the developed toner image or the transferred toner image on the recording material is fixed by applying pressure after irradiating with light. Method.
(4)被記録材上の現像トナー像又は転写トナー像に3
0〜150Kg/cm^2の圧力を印加することを特徴
とする特許請求の範囲第2項又は第3項に記載の画像定
着方法。
(4) 3 on the developed toner image or transferred toner image on the recording material.
The image fixing method according to claim 2 or 3, characterized in that a pressure of 0 to 150 kg/cm^2 is applied.
(5)被記録材上の現像トナー像又は転写トナー像に0
.3〜1.5J/cm^2の光を照射することを特徴と
する特許請求の範囲第2項又は第3項に記載の画像定着
方法。
(5) 0 on the developed toner image or transferred toner image on the recording material
.. The image fixing method according to claim 2 or 3, wherein light of 3 to 1.5 J/cm^2 is irradiated.
(6)熱可塑性ポリアミド樹脂が、軟化点40℃以上2
00℃以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の画像定着方法。
(6) The thermoplastic polyamide resin has a softening point of 40°C or higher2
Claim 1 characterized in that the temperature is 00°C or less
Image fixing method described in section.
(7)現像剤が、磁性微粒子を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の画像定着方法。
(7) The image fixing method according to claim 1, wherein the developer contains magnetic fine particles.
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