CN100416425C - 电子照相成像设备用碳粉再生方法 - Google Patents

Abstract

电子照相成像设备用碳粉再生方法，涉及电照相设备专用调色剂的再生制造方法。方法包括筛分、精选、分级、添加、过筛、包装等工序。可有效地把废粉中的纸屑、纤维等大颗粒去除，并将磁性和非磁性两类碳粉精选分离，通过分级去除过细颗粒，再添加部分成品碳粉及少量外添加剂，最后过筛并包装。所再生出的碳粉品质与成品碳粉极为接近，使废物得以利用的同时又保护了环境。

Description

电子照相成像设备用碳粉再生方法

技术领域

本发明涉及电子照相成像设备专用碳粉的一种再生利用方法。

背景技术

采用电子照相成像原理的激光打印机、传真机、复印机等成像设备，均使用碳粉在介质上印出文字、图案等图像。

成像设备对碳粉的利用率一般在60％-80％之间，即在成像过程中将产生20％-40％的废粉，废粉在产生的过程中通常收集在成像设备内的一个专门容器中，最终采用填埋或燃烧的方式加以处理。大量处理掉的废粉一方面造成了浪费，另一方面使环境受到污染，能否对其加以再生利用成了一个极有经济价值的环保课题。

由于废粉经过一次成像过程，虽未经定影等后续成像工序，但其仍从粉仓经搅拌、送粉辊、出粉刀、感光鼓、除粉刀零部件动作后进入废粉仓，其中不可避免地含有纸屑、纤维、灰尘和少量金属及非金属颗粒，因此再生过程至少应对上述杂质加以剔除。名称为“废旧复印墨粉再生机”的ZL94202405.2号中国专利公开了一种废粉再生机，其主要包括分选装置、磁选装置和收集装置，该机可通过滤网分选出大颗粒的杂质、磁选分离出金属颗粒，最终在收集装置中得到可以利用的碳粉。

随着电子照相成像设备技术的发展，所使用碳粉的结构特点也发生了相应的变化，依其结构特点可分为磁性碳粉和非磁性碳粉两类，不同的成像设备依其成像原理的差异结构略有不同，从而必须使用不同类别的碳粉。此外，碳粉颗粒最为理想的D₅₀(体积平均粒径)是8.5μm±0.5μm，由于材质、工艺能力等诸多因素影响，碳粉通常由粒径大小不同的颗粒组成，不同粒径颗粒所占的百分比也有所不同，采用库尔特粒度仪对一款正常碳粉测得的数据表明，成品碳粉最大粒径在20μm以下，而粒径大于4μm的占85.1％以上，平均粒径为6.253μm。碳粉不同粒径的颗粒百分比和体积百分比对成像质量有重要影响，用ZL94202405.2公开的技术对回收的废粉进行再生后，一方面没有考虑碳粉磁性与非磁性的问题，废粉经过前述一系列动作后，颗粒的上述参数值偏小，另一方面，其没有对再生过程中损失的外添加剂进行补偿，这是再生碳粉的品质远低于正常碳粉的一个重要原因，此外，使用这种再生碳粉会使打印或复印介质出现严重的底灰以及有虚点和痕迹产生，对成像设备也会造成损伤。

发明内容

本发明的首要目的，是给出一种利用废粉再生出高品质碳粉的方法。

本发明给出的方法采用如下步骤：

筛分，采用筛分机将废粉原料中纸屑、纤维等大颗粒杂物去除；

精选，采用磁选机将筛分后的磁性废粉原料与非磁性废粉原料分离；

分级，将精选后废粉原料中过小粒径的颗粒去除；

添加，将分级后的废粉原料与成品碳粉、外添加剂混合搅拌，得到再生碳粉；

过筛，去除添加工序中产生的较大颗粒；

包装。

由以上方案可见，由于采用了精选工序，解决了将回收废粉中的两类碳粉加以分类后再生的问题；通过分级工序将废粉中过小的颗粒分出去除，提高并使之接近成品碳粉的颗粒和体积指标；通过添加工序补充外添加剂，提高碳粉的品质。使废粉得以再生利用，减少了环境污染。

附图说明

附图是本发明实施例的一个工序流程框图。

以下结合本发明的实施例作进一步说明。

具体实施方式

碳粉再生流程参见附图，各道工序要求如下：

第一步，先将回收的碳粉放入超生波振动筛分机，筛分出纸屑、纤维等大颗粒杂质，得到除杂后的废粉筛孔可采用100-325目，本例采用200目。当然，还可采用振动筛分机，其筛孔目数为100-200皆可。

第二步，采用鼓筒式磁选机或高梯度磁分离机或辊式磁选机，将上步得到的废粉进行精选，通过磁选机磁场把磁性废粉和非磁性废粉分离开来，用于分别作为下一加工步骤的原料，最终分别得到磁性再生碳粉和非磁性再生碳粉。

第三步，利用气流分级方法将上步获得原料中小于5μm的过细颗粒分离出去，使其与成品碳粉的粒度分布及粒径分布相近。某一款成品碳粉、用于再生该款碳粉的废粉在分级前、分级后的粒度分布及粒径分布情况可参见表一，表一中数据采用库尔特粒度仪测得，其中D₅₀表示：颗粒累积分布在50％时的颗粒直径。

由表一中可见，分级前废粉颗粒的各项参数值与成品碳粉相应各项参数值的差异较大，主要是相对偏小，而分级后由于除去了过细颗粒，使废粉的颗粒的各项参数与成品碳粉接近。

第四步，根据所要再生成的不同规格碳粉，将分选后的磁性废粉原料或非磁性废粉原料与该规格的成品碳粉及外添加剂在混合机中混合。混合机转速要求在1000-4000转/分钟，混合时间在30-300秒。外添加剂可以是二氧化硅、金属氧化物、硬脂酸盐类超细粉末之一或多种组合，金属氧化物可以是三氧化二铝。

具体到本例，各组分的重量百分比及工艺参数如下：

分选后磁性废粉原料：50％

成品碳粉：49％

硬脂酸盐类粉：1％

混合机转速3000转，混合时间90秒。

第四步，将上步得到的再生碳粉再次过筛，筛去高速混合过程中产生的过大颗粒，筛网的网孔同第一步。

第五步，将上一步获得的再生碳粉密封包装。

表一

三款激光打印机成品碳粉与利用本发明方法生产的相应三款打印机用再生碳粉的打印效果对比如下表：

表二

由表二可见，用本发明产生的再生碳粉与成品碳粉的主要成像质量指标已非常接近。

Claims (4)

1. 电子照相成像设备用碳粉再生方法，包括如下工序：

筛分，采用筛分机将废粉原料中纸屑、纤维等大颗粒杂物去除；

精选，采用磁选机将筛分后的磁性废粉原料与非磁性废粉原料分离；

分级，将精选后废粉原料中过小粒径的颗粒去除；

添加，将分级后的废粉原料与成品碳粉、外添加剂混合搅拌，得到再生碳粉；

过筛，去除添加工序中产生的较大颗粒；

包装。

2. 根据权利要求1所述的电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述添加工序中废粉原料、成品碳粉、外添加剂重量百分比为

废粉原料  25-85

成品碳粉  10-70

外添加剂  0.1-5。

3. 根据权利要求1或2所述的电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述外添加剂是二氧化硅、金属氧化物、硬脂酸盐类超细粉末之一或多种组合。

4. 根据权利要求3所述的电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述筛分及过筛工序采用100-325目筛。

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