CN101968618A - 电子照相成像设备用碳粉再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子照相成像设备用碳粉再生方法，包括以下工序：回收，根据电子照相成像设备的型号及碳粉的颜色，对碳粉盒中未曾参与过打印过程的碳粉进行分类回收；添加，按重量份，将95-99份回收的碳粉与0.1-1.5份二氧化硅、0.1-1.0份钛酸锶和0.1-0.7份润滑剂混合，搅拌得再生碳粉；过筛，去除添加工序中产生的较大颗粒；包装。经过再生，可解决回收碳粉存在的打印底灰和积粉缺陷。

Description

电子照相成像设备用碳粉再生方法

技术领域

本发明涉及一种电子照相成像设备用碳粉再生方法，特别是对回收的未曾参与过打印过程的碳粉进行再生的碳粉再生方法。

背景技术

激光打印机、传真机和复印机等采用电子照相成像原理的成像设备，均使用碳粉在介质上印出文字、图像等图案。在这样的装置中，使用激光束在感光体的表面上形成潜像，通过电位差将碳粉提供给感光体上的潜像，并将所提供的碳粉转印到印刷介质例如纸上以形成图像。为了获得高质量的图像，供长期使用的碳粉需要具有稳定的电荷量和高的显影效率，不会因环境的变化而产生底灰、积粉等图像污染。

为了控制调色剂电荷量的稳定性，防止底灰、改善显影效率，HP系列成像装置用的彩色碳粉中已经添加了各种外部添加剂，如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、钛酸锶、钛酸钡和钛酸钙等，这些碳粉在最初的打印操作中，调色剂带电均匀并且电荷分布均匀。但当环境潮湿时，受潮的调色剂的电荷量发生改变，导致这些碳粉打印时在图像上产生底灰，或在打印过程中在显影辊和卡盒表面形成碳粉堆积，堆积的碳粉会落在图像上污染图像，产生图像缺陷。当出现该种情况时，虽然碳粉盒粉仓内的碳粉还未曾参与过打印，但其也不能继续使用，通常被当作废粉处理。

另外，由于设计原因，碳粉盒在使用一个周期后，粉仓内仍会留有10%的碳粉未被使用，这些碳粉没有参与打印过程，但因在碳粉盒内存置时间较久，受热及其它环境因素的影响，这部分碳粉的电荷量与最初时相比也发生了改变，如果回收后直接使用也会在打印时出现底灰或积粉等现象，污染图像。

由于碳粉是成像装置的重要耗材之一，且价格相对较高，同时对环境的污染较为严重，因此有必要对上述情况下产生的废粉进行回收、再生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对未曾参与过打印过程的回收碳粉进行再生的再生方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案为：电子照相成像设备用碳粉再生方法，包括以下工序：

回收，根据电子照相成像设备的型号及碳粉的颜色，对未曾参与过打印过程的碳粉进行分类回收；

添加，按重量份，将95-99份回收的碳粉与0.1-1.5份二氧化硅、0.1-1.0份钛酸锶和0.1-0.7份润滑剂混合，搅拌得再生碳粉；

过筛，去除添加工序中产生的较大颗粒；

包装。

从碳粉盒的粉仓内回收的没有参与过打印过程的碳粉因存放时间较长，受环境潮湿等影响，带电量会较出厂时的新碳粉低，如果不进行再生处理直接使用会导致积粉及底灰等打印缺陷的产生。本发明通过向这类未参与过打印过程的回收碳粉内有选择地添加二氧化硅、钛酸锶等外添加剂，对碳粉的带电量进行补充，有效的防止了这类回收碳粉在使用时出现的积粉和底灰现象。此外，还通过在回收碳粉中添加润滑剂增加碳粉的流动性，减小碳粉颗粒间的摩擦力，防止因摩擦生热导致碳粉粘接在出粉刀、显影辊等上面，进一步降低了积粉出现的可能性。

本发明再生方法中使用的回收碳粉优选使用悬浮聚合法或乳液聚合法生产的球形或椭圆形碳粉。这一类碳粉均是采用化学聚合法制成，基本上呈球形或椭圆形，具有粒度小、流动性低等特点，再生过程中外添加剂更容易附加在碳粉表面，再生后碳粉的带电性能更为稳定。本发明再生方法可以适用于HP系列打印机的碳粉，如适用于HP5500/4600/3700/2600/1215系列打印机的碳粉经过再生后，可应用于HP1215打印机上。

本发明再生方法在添加工序中添加的二氧化硅可以优选带电量30-800UC/G、粒径5-150 NM的负电荷型二氧化硅，优选表面改性处理为聚二甲基硅氧烷(PDMS，polydimethylsiloxane)或基二硅氮烷（HMDZ, hexamethyldisilazane）。经PDMS或HMDZ表面改性处理后的二氧化硅具有疏水性，带电量稳定，可以防止因潮湿造成的带电量变化。

本发明再生方法对在添加工序中添加的钛酸锶没有特别的限制，现有技术中可用于碳粉的钛酸锶均可，优选粒径为100-500NM、介电性能好的钛酸锶。

本发明再生方法对在添加工序中添加的润滑剂没有特别的限制，现有技术中可用于碳粉的润滑剂均可，如硬质酸锌、硬质酸钙等脂肪酸金属盐类等。

本发明再生方法中各种物料的配比可根据实际情况在规定的范围内进行适当的调整，当回收的碳粉存的打印底灰现象严重时，可适当增加二氧化钛和钛酸锶的用量，积粉现象严重时，可适当增加润滑剂的用量。

本发明再生方法中过筛工序的筛子可根据回收碳粉的规格、型号等按公知方法进行选择。

添加工序中，回收的碳粉与二氧化硅、钛酸锶和润滑剂混合后，可先在混合机内以600-900转/分的转速低速混合1至2次，每次1-3分钟，以使各种物料混合均匀。然后再在混合机内以1200-1500转/分的转速高速混合1-2次，每次1-3分钟，混合间停的时间20-120秒，这样可以使小粒径外添加剂能均匀、可靠地附在碳粉颗粒表面，以使再生后的碳粉颗粒带电性均匀、稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明碳粉再生方法进行详细说明。

实施例1

有一批客户投诉黄色碳粉在HP4600机器上测试到P1000页后有底灰2.1-2.7，并有积粉落到纸张上,除此外没有其它问题。而取不同批次的同一种粉打印测试P1000页时底灰0.8,没有粉落到纸张上,正常。根据上述测试情况,分析主要是碳粉颗粒带电量被影响,采用包括以下工序的方法进行再生处理：

回收，对上述适用在HP4600机器上但还未曾参与过打印过程的黄色碳粉进行回收；

添加，取回收的黄色碳粉98.3份，粒径30-100NM 、带电量40-90UC/G的负电荷型二氧化硅 0.5份，粒径170-350NM的钛酸锶0.8份，粒径100-300NM的硬脂酸锌 0.4份，放到混合机中，在湿度小于70%、温度不高于25℃的环境状态下，以低速条件混合1.5分钟、高速条件混合2分钟；

过筛，将混合后的碳粉用180目筛子过筛，去除较大的颗粒得再生碳粉；

包装，将上一步得到的再生碳粉密封包装。

将再生后的碳粉充填至回收前的同一碳粉盒内并在HP4600打印机上进行打印测试,P8000页,底灰0.8-1.5,纸张上没有落粉;取出粉盒,DR表面和卡盒仓表面均正常。说明本发明的再生方法解决了再生前碳粉存在的打印过程中存在的打印底灰和积粉等图像缺陷。

实施例2

某批碳粉在HP4600机器上测试到P1000页后有底灰2.6-3.2。对这些类碳粉进行回收并进行再生，再生方法与实施例1的再生方法基本相同，不同之处仅在于物料比不同。本实施例中，各物料的用量按重量份如下：

碳粉98.1份；二氧化硅 0.5份；钛酸锶1.0份；硬脂酸锌 0.4份。

将再生后碳粉充填至回收前的同一碳粉盒内，在HP4600打印机上进行打印测试,P8000页,底灰0.8-1.5,纸张上没有落粉;取出粉盒,DR表面和卡盒仓表面均正常。

本发明的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本发明的构思得到许多不同的具体方案，如对各物料的配比进行调整、对混合时搅拌的速度及时间进行调整等等，此等微小改变以及等效变换均应包含在权利要求所述范围之内。

Claims (5)

1.电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：包括以下工序：

回收，根据电子照相成像设备的型号及碳粉的颜色，对碳粉盒中未曾参与过打印过程的碳粉进行分类回收；

添加，按重量份，将95-99份回收的碳粉与0.1-1.5份二氧化硅、0.1-1.0份钛酸锶和0.1-0.7份润滑剂混合，搅拌得再生碳粉；

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所述电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述回收的碳粉为使用悬浮聚合法或乳液聚合法生产的球形或椭圆形碳粉。

3.根据权利要求2所述电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述回收的碳粉中含有二氧化硅。

4.根据权利要求1至3任一项所述电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述添加工序添加的二氧化硅为带电量30-800UC/G的负电荷型，且表面改性处理为聚二甲基硅氧烷或基二硅氮烷。

5.根据权利要求4所述电子照相成像设备用碳粉再生方法，其特征在于：

所述回收的碳粉与二氧化硅、钛酸锶和润滑剂混合后，先在混合机内以300-900转/分的转速混合1至2次，每次1-3分钟，然后再在混合机内以1200-1500转/分的转速混合1至2次，每次1-3分钟，混合间停的时间20-120秒。