CN102402147B - 正电性墨粉显影剂的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括步骤：1)称取原料粘合剂树脂、着色剂、脱模剂、电荷控制剂；2)将原料预混合后熔融混炼，冷却切片；3)对混合物切片粗粉碎、微粉碎和分级得到半成品墨粉；半成品墨粉的颗粒满足：颗粒体积分布中，直径D50为6.0-15.0μm；颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为60％-100％；4)再将分级后的半成品墨粉加入表面处理剂，采用高速混合的方式进行表面处理，经过表面处理并过筛后得到正电性墨粉显影剂。本发明提供一种能减轻甚至消除兄弟激光打印机在打印中出现的斑点和重影问题、工艺简单的正电性墨粉显影剂的制造方法。

Description

正电性墨粉显影剂的制造方法

技术领域

本发明涉及一种显影剂的制造方法，尤其涉及一种正电性墨粉显影剂的制造方法。

背景技术

兄弟单色激光打印机所采用的显影技术是：单组份非磁性接触式显影技术，在该显影技术中，参与显影的墨粉在显影过程中的运动、迁移主要靠墨粉自身的特性来保证。要获得优良的打印品质图文质量并保持高的转印率，墨粉的粒度、粒度分布、流动性、带电量、带电稳定性及起电速率等的要求均比较高。此外，此显影系统中没有使用清洁刮板，有的仅仅是导电清洁毛刷，并且没有设置废粉仓，感光鼓上没有被转印的残余墨粉随着显影过程的进行回到了墨粉仓中参与下一次的显影。这样的设置，既使墨粉盒结构大大简化，同时也节约了墨粉的使用。兄弟激光打印机的这些优势，使得其在整个激光打印机市场上很受欢迎。但这样结构对墨粉要求较高，由于兄弟激光打印机用墨粉技术上的高要求，导致兼容碳粉生产厂家生产的墨粉产品在兄弟激光打印机使用时，存在或多或少的问题，其中以斑点和重影现象最为普遍。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中在兄弟激光打印机上使用兼容墨粉产品时，打印中出现的斑点和重影现象的缺陷，提供一种能减轻甚至消除兄弟激光打印机在打印中出现的斑点和重影问题、工艺简单的正电性墨粉显影剂的制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂85-95、着色剂3-10、脱模剂1-4、电荷控制剂1-6；粘合剂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂都是现有市场销售原料。

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂进行预混合形成混合物，接着对预混合的混合物进行熔融混炼，冷却后切成混合物切片；

3)、先对混合物切片进行粗粉碎得到混合物粗粒，再对混合物粗粒进行微粉碎和分级得到半成品墨粉；半成品墨粉的颗粒满足：颗粒体积分布中，直径D50为6-15μm；颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为60％-100％；

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入0.1-3重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂采用高速混合的方式进行表面处理，经过表面处理并过筛后得到正电性墨粉显影剂。表面处理剂为二氧化硅微粒、氧化钛微粒、氧化铝微粒、氧化铈微粒、碳黑无机微粒、聚合酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或硅树脂。本发明优选二氧化硅。

所述步骤2)中，所述的预混合是将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂在高速混合机的高速搅拌下进行充分混合，其中高速混合机的搅拌速度为1000～1500rpm、搅拌时间为3分钟。

所述步骤2)中，所述的熔融混炼是将预混合后的混合物再用螺杆式混炼机进行熔融混炼，熔融混炼的温度为70℃～150℃。

所述步骤3)中，所述粗粉碎是用锤式粉碎机对混合物切片进行粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径0.1-2mm。

所述步骤3)中，所述微粉碎和分级是用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎并分级，所得到的混合物微粉的粒径在6-15μm。

所述步骤3)中，所述分级后的颗粒体积分布的直径D50值为8-15μm。

所述步骤3)中，所述分级后的颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为80％-100％。

本发明中通过预混合、熔融混炼、切片、粗粉碎、微粉碎、分级等步骤，使得半成品墨粉的颗粒达到：颗粒体积分布中，直径D50值为6.0-15.0μm；颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为60％-100％，这种体积分布和颗粒数目分布的半成品墨粉，在进行颗粒表面处理后得到的显影剂能被静电力吸附在感光鼓表面且在转印阶段得到充分的转印，使得感光鼓上残留的未被转印的墨粉大大减少，从而解决兄弟打印机在打印过程中出现斑点和重影的缺陷，本发明整个工艺简单可靠，易操作。

具体实施方式

以下实施例中，显影剂原料采用现有技术中正电性墨粉显影剂的原料，只是原料配比与现有技术不同，所采用的制备方法与现有技术不同。因此现有技术中所有正电性墨粉显影剂的原料都适用本发明。

粘合剂树脂包括：聚苯乙烯、聚-对氯苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-基共聚物。优选苯乙烯-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族烃树脂或脂环烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、石蜡、或它们的组合。所述粘合树脂可以单独使用或者以两种或多种的混合物使用。在这些粘合剂树脂中，聚醋树脂具有优良的定影性质和透明度。

着色剂为非磁性着色剂，可以是黑色的颜料和染料，具体优选碳黑、苯胺黑、无磁性铁氧化物、单偶氮系黑色染料、双偶氮系黑色染料和三偶氮系黑色染料等。本发明优选碳黑。

脱模剂包括：脂族烃蜡、脂肪烃蜡的氧化物和脂族烃蜡的嵌段共聚物、褐煤酸酯蜡、部分或完全脱酸的脂族蜡；其中优选低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、石蜡、氧化聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、sasol蜡、褐煤酸酯蜡或脱酸巴西棕榈蜡。

电荷控制剂为正电荷控制剂，具体包括苯胺黑及其脂肪酸金属盐等改性的产品、有机季铵盐，优选三丁基苄基铵1-羟基-4-萘并磺酸盐和四丁基铵四氟硼酸盐。

实施例1、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂(聚酯树脂)88.9重量份、着色剂(碳黑)5重量份、脱模剂(石蜡)3.6重量份、电荷控制剂(苯胺黑)2.5重量份。

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1000rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为70℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

本实施例分级后微粉的颗粒体积分布中，控制颗粒体积中直径D50值(MVD)为8.1μm，P＞5(直径大于5μm的颗粒数，下同)为87％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂二氧化硅微粒。

然后用后混机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂1。

实施例2、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂(苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂)88.9重量份、着色剂(苯胺黑)5重量份、脱模剂(微晶蜡)3.6重量份、电荷控制剂(三丁基苄基铵1-羟基-4-萘并磺酸盐)2.5重量份。

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1500rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为150℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。，所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

分级后微粉的颗粒体积分布中，直径D50值(MVD)为9.2μm，P＞5为88％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂氧化钛微粒，然后用后混机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂2。

实施例3、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂88.9、着色剂5重量份、脱模剂3.6重量份、电荷控制剂2.5重量份；

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1200rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为100℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

本实施例分级后微粉的颗粒体积分布中，控制颗粒体积中直径D50值(MVD)为10.2μm，P＞5为89％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂氧化铝微粒，然后用混合机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂3。

实施例4、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂(苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物)88.9重量份、着色剂(单偶氮系黑色染料)5重量份、脱模剂(氧化聚乙烯蜡)3.6重量份、电荷控制剂(四丁基铵四氟硼酸盐)2.5重量份；

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1500rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为80℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

本实施例分级后微粉的颗粒体积分布中，控制颗粒体积中直径D50值(MVD)为11.2μm，P＞5为89％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂氧化铈微粒，然后用混合机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂4。

实施例5、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂(聚酯树脂)85重量份、着色剂(双偶氮系黑色染料)3重量份、脱模剂(低分子量聚乙烯)1重量份、电荷控制剂(脂肪酸金属盐)1重量份；

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1100rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为70～150℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

本实施例分级后微粉的颗粒体积分布中，控制颗粒体积中直径D50值(MVD)为12.1μm，P＞5为88％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂二氧化硅，然后用混合机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂5。

实施例6、一种正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂(苯乙烯-丙烯酸共聚物)95重量份、着色剂(无磁性铁氧化物)10重量份、脱模剂(巴西棕桐蜡)4重量份、电荷控制剂(三丁基苄基铵1-羟基-4-萘并磺酸盐)6重量份；

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂高速混合机中进行预混合，其中高速混合机的搅拌速度为1300rpm、搅拌时间为3分钟。上述各成分在高速搅拌下充分混合后，再用螺杆式混炼机对预混合的混合物进行熔融混炼，熔融混炼的温度为130℃。用鼓风机冷却后，用切粒机将混合物切成切片。

3)、先用锤式粉碎机对混合物切片进行粗粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1～2mm。

再用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎和分级。所得到的混合物微粉的粒径在6～15μm。

本实施例分级后微粉的颗粒体积分布中，控制颗粒体积中直径D50值(MVD)为13μm，P＞5为87％，得到半成品墨粉。

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入2重量份数表面处理剂计算，加入表面处理剂硅树脂，然后用混合机高速混合进行表面处理，最后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到显影剂6。

显影剂使用效果检测评价：

使用市售的BRO HL-2040黑色打印机，将本发明实施例1～6制成的显影剂1、显影剂2、显影剂3、显影剂4、显影剂5、显影剂6分别装进HL-2040打印机中各打印2000页，得到的图像产生斑点严重性分为A、B、C、D四个等级。

检测标准：A表示效果良好：几乎没有

B表示效果较好：有一点，但可以接受

C表示效果较差：有很多，不能接受

D表示效果很差：全版面都是，完全不能接受

本发明实施例1～4的显影剂测试结果见下表1。

表1显影剂使用效果检测结果

打印页数

显影剂1

显影剂2

显影剂3

显影剂4

显影剂5

显影剂6

0

A

A

A

A

A

A

500

A

A

A

A

A

A

1000

B

A

A

A

A

A

1500

B

B

A

A

A

A

2000

B

B

B

A

A

A

由上表可知，本发明所采用制备方法能将感光鼓上残留的未被转印的墨粉大大减少，从而解决兄弟打印机在打印过程中出现斑点和重影问题。在P＞5几乎相同的情况下，体积中直径MVD越大(在墨粉粒径需要允许范围内)，产生斑点现象越轻微。

Claims (5)

1.一种正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、称取以下重量份数的原料：粘合剂树脂85-95、着色剂3-10、脱模剂1-4、电荷控制剂1-6；

2)、将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂进行预混合形成混合物，接着对预混合的混合物进行熔融混炼，冷却后切成混合物切片；

3)、先对混合物切片进行粗粉碎得到混合物粗粒，再对混合物粗粒进行微粉碎和分级得到半成品墨粉；半成品墨粉的颗粒满足：颗粒体积分布中，直径D50值为10.2-15μm；颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为60％-100％；

4)、再将步骤3)中分级后的颗粒中，按照100重量份数半成品墨粉加入0.1-3重量份数表面处理剂的比例加入表面处理剂，然后采用高速混合的方式进行表面处理，经过表面处理并过筛后得到正电性墨粉显影剂；

所述步骤2)中，所述的熔融混炼是将预混合后的混合物再用螺杆式混炼机进行熔融混炼，熔融混炼的温度为70℃～150℃。

2.根据权利要求1所述的正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述的预混合是将步骤1)称取的粘合剂树脂、着色剂、脱模剂和电荷控制剂在高速混合机的高速搅拌下进行充分混合，其中高速混合机的搅拌速度为1000～1500rpm，搅拌时间为3分钟。

3.根据权利要求1所述的正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述粗粉碎是用锤式粉碎机对混合物切片进行粉碎，所得到的混合物粗粒的粒径在0.1-2mm。

4.根据权利要求1所述的正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述微粉碎和分级是用喷射式气流粉碎分级机对粗粉碎后的混合物进行微粉碎并分级，所得到的混合物微粉的粒径在10.2-15μm。

5.根据权利要求1所述的正电性墨粉显影剂的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述分级后的颗粒数目分布中，大于5μm的颗粒数的比例为80％-100％。