專利名稱:彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及彩色激光打印機(jī)用正電性彩色碳粉,特別是一種彩色激光打印機(jī)用單 組份正電性彩色碳粉的制備方法。
背景技術(shù):
目前彩色激光打印機(jī)使用的彩色碳粉影像寫真方面的解析能力較差,為了提升 彩色激光打印機(jī)使用的彩色碳粉提高影像寫真方面的解析能力,生產(chǎn)廠商紛紛換用新式 化學(xué)碳粉。制備化學(xué)碳粉的方法有懸浮聚合法(Canon、HP、Brother公司采用)、乳化凝 聚法(xerox、Minolta, epson公司采用)、聚酯聚合法(Ricoh公司采用)、相分離聚合法 (Sinonar公司采用)。雖然化學(xué)碳粉可以得到較好的打印質(zhì)量,但是由于原材料選擇范圍 窄,生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)保設(shè)備投資巨大、耗水量大、碳粉干燥時(shí)間過長,致使其生產(chǎn)成本高,無法 滿足大多數(shù)消費(fèi)者的需求。尤其是懸浮聚合法制備的化學(xué)碳粉由于其高度球形化,致使未 轉(zhuǎn)印碳粉的清潔變得困難,易于引起底灰。而且化學(xué)碳粉粒徑小、流動(dòng)性好,在兼容硒鼓/ 粉盒打印易出現(xiàn)飛粉現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述的彩色激光打印機(jī)用正電性彩色碳粉存在的缺點(diǎn), 提供一種彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,本發(fā)明制備的產(chǎn)品打印圖 像密度高、均勻性好、底灰量極少、不飛粉、定影牢固,能適應(yīng)多種款式中速彩色打印機(jī)、一 體機(jī)的需求,且制造技術(shù)簡單、低碳環(huán)保、操作安全、成本低廉。本發(fā)明的目的是按以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的1、本發(fā)明的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的原料,由下述重量份配比 的組分組成苯丙樹脂50 --80重量份聚酯樹脂10 --30重量份色母粒5 20重量份脫模劑1 10重量份電荷控制劑0. 5 5重量份外添加劑1 5重量份上述的苯丙樹脂軟化點(diǎn)為160 180°C,聚酯樹脂化點(diǎn)為110130°C,苯丙樹脂和聚酯樹脂按1 0. 25 0. 5的比例組成,苯丙樹脂、聚酯樹脂的酸值在0 ;3mg K0H/g, 以達(dá)到有效提高單組份正電性彩色碳粉的定影能力、粘輥性能及帶電性能。
上述的色母粒由著色劑與苯丙樹脂按1 1 2的比例稱重充分混合,經(jīng)雙螺桿 擠出機(jī)擠出、壓片、冷卻,粗粉碎制成。其中著色劑包括C、M、Y粉專用的藍(lán)色、紅色1、紅色 2、黃色有機(jī)顏料以及K粉用的炭黑,其中M粉專用的紅色1和紅色2有機(jī)顏料按1 0.5 1的比例組成,以確保著色劑在混煉過程中分散均勻及色調(diào)與OEM接近。3
上述的脫模劑是由軟化點(diǎn)為80 90°C的石蠟和軟化點(diǎn)為130 140°C的聚丙烯 蠟按1 0.5 1比例組成,以有效控制單組份正電性彩色碳粉的熔點(diǎn)及脫模能力。上述的電荷控制劑包括高級(jí)脂肪酸金屬鹽、烷基酰胺、苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯 乙烯-丙烯酸系樹脂型電控劑及具有季銨鹽的樹脂或具有碳酸鹽的樹脂。優(yōu)選每100重量 份的苯丙樹脂和聚酯樹脂,電荷控制劑的添加量為0. 1 10重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5 5 重量份。使用的電荷控制劑能有效提高帶電量且起電速度快的特性,使碳粉有良好的耐久 性和穩(wěn)定性。上述的外添加劑包括二氧化硅、金屬氧化物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細(xì)粉末之一 或多種組合,以提高單組份正電性彩色碳粉的流動(dòng)性、電荷穩(wěn)定性及保存性能。2、彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例在高速混合 機(jī)內(nèi)混合均勻,利用擠出機(jī)來進(jìn)行熔融混合,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片后,輸入球磨機(jī)粗粉碎,進(jìn) 一步經(jīng)過氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品。按照平均粒徑的要求來進(jìn)行分級(jí),顆粒的體積 平均粒徑Dv優(yōu)選4-12 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為7 10 μ m,并且體積平均粒徑與顆粒平均粒徑的 比值Dv/Dp在01.0 1.3,優(yōu)選為1 1.25。3、加入外添加劑上述半成品中再加入外添加劑制成本發(fā)明產(chǎn)品。上述的外添加劑包括二氧化硅、 金屬氧化物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細(xì)粉末之一或多種組合。本發(fā)明用機(jī)械粉碎法生產(chǎn)彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉體積平均粒 徑Dv在8 8. 5μπι范圍內(nèi)。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施后,所生產(chǎn)的單組份正電性彩色碳粉的帶電量12 ISuc/ g,凝集度以內(nèi),用于多款中速彩色打印機(jī)、一體機(jī),C粉密度> 1.2、M粉密度> 1. 1、Y粉 密度> 0.8、K粉密度> 1.4,底灰< 0. 08,定影牢固度> 92%,耗粉量< 35mg/p,打印全程 未見飛粉,綜合性能均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而且價(jià)格低廉,滿足了國內(nèi)外兼容耗材廠家的需求。
具體實(shí)施例方式結(jié)合實(shí)施例,詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性 彩色碳粉的原料,由下述重量份配比的組分組成,所述的每1重量份為1千克。實(shí)施例1 本發(fā)明的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的原料,由下述重量份配比的 組分組成苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂15重量份石蠟2重量份聚丙烯蠟1重量份電荷控制劑3重量份色母粒C19重量份 按比例將原料在高速混合機(jī)內(nèi)混合均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片,粗粉碎,進(jìn)一步經(jīng)過 氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品a,粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 56 μ m≤5 μ m的體積分?jǐn)?shù)2 %≥16 μ m的體積分?jǐn)?shù) 0. 3%按照如下配方,添加外添加劑半成品a100重量份二氧化硅微粒11.0重量份二氧化硅微粒2 0.3重量份硬脂酸鋅0.1重量份將上述物料按比例稱重,在高速混合機(jī)中,頻率設(shè)定20 40Hz,混合時(shí)間3 lOmin,混合后過100 300目篩制成成品。實(shí)施例2 苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂14 ;重量份石蠟2重量份聚丙烯蠟1重量份電荷控制劑3重量份色母粒Ml10重量份色母粒M210重量份按比例將原料在高速混合機(jī)內(nèi)混合均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片,粗粉碎,進(jìn)一步經(jīng)過 氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品b,粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 62 μ m≤5 μ m的體積分?jǐn)?shù)2 %≥16 μ m的體積分?jǐn)?shù)0. 3%按照如下配方,添加外添加劑半成品b100重量份二氧化硅微粒11.5重量份二氧化硅微粒20.4重量份硬脂酸鋅0.1重量份將上述物料按比例稱重,在高速混合機(jī)中,頻率設(shè)定20 40Hz,混合時(shí)間3 lOmin,混合后過100 300目篩制成成品。實(shí)施例3 苯丙樹脂60重量份聚酯樹脂19重量份石蠟2 重量份聚丙烯蠟1 重量份電荷控制劑3 重量份色母粒Y15 重量份按比例將原料在高速混合機(jī)內(nèi)混合均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片,粗粉碎,進(jìn)一步經(jīng)過 氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品c,粒度分布如下
體積平均粒徑Dv8. 65 μ m≤5 μ m的體積分?jǐn)?shù)2 %≥16 μ m的體積分?jǐn)?shù)0. 3%按照如下配方,添加外添加劑半成品c100 重量份二氧化硅微粒11.2重量份二氧化硅微粒20.5重量份硬脂酸鋅0. 2 重量份二氧化鈦0. 1 重量份將上述物料按比例稱重,在高速混合機(jī)中,頻率設(shè)定20 40Hz,混合時(shí)間3 lOmin,混合后過100 300目篩制成成品。實(shí)施例4 苯丙樹脂70 重量份聚酯樹脂16 重量份石蠟2 重量份聚丙烯蠟1 重量份電荷控制劑3 重量份炭黑8 重量份按比例將原料在高速混合機(jī)內(nèi)混合均勻,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片,粗粉碎,進(jìn)一步經(jīng)過 氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品d,粒度分布如下體積平均粒徑Dv 8. 71ym≤5 μ m的體積分?jǐn)?shù) 2 %≥16 μ m的體積分?jǐn)?shù) 0. 3%按照如下配方,添加外添加劑 半成品d100重量份 二氧化硅微粒11. 0重量份 二氧化硅微粒20. 8重量份 硬脂酸鋅0. 2重量份將上述物料按比例稱重,在高速混合機(jī)中,頻率設(shè)定20 40Hz,混合時(shí)間3 lOmin,混合后過100-300目篩制成成品。上述四種實(shí)施例得到的單組份正電性彩色碳粉在正電性彩色激光打印機(jī)(以 Brother HL-3040型打印機(jī)為例)打印情況如下
權(quán)利要求
1.彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其特征是 (1)、本發(fā)明的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的原料,由下述重量份配比的 組分組成苯丙樹脂50 --80重量份聚酯樹脂10 --30重量份色母粒5 20重量份脫模劑1 10重量份電荷控制劑0. 5 5重量份外添加劑1 5重量份O)、彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例在高速混合機(jī)內(nèi) 混合均勻,利用擠出機(jī)來進(jìn)行熔融混合,經(jīng)擠出機(jī)擠出壓片后,輸入球磨機(jī)粗粉碎,進(jìn)一步 經(jīng)過氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品,按照平均粒徑的要求來進(jìn)行分級(jí),顆粒的體積平均 粒徑Dv優(yōu)選4-12 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為7 10 μ m,并且體積平均粒徑與顆粒平均粒徑的比值 Dv/Dp 在 01. 0 1. 3,優(yōu)選為 1 1. 25 ;(3)、加入外添加劑上述半成品中再加入外添加劑制成本發(fā)明產(chǎn)品,外添加劑包括二氧化硅、金屬氧化 物、鈦白粉、硬脂酸鹽類超細(xì)粉末之一或多種組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其特 征是所述的苯丙樹脂軟化點(diǎn)為160 180°C,聚酯樹脂化點(diǎn)為110 130°C,苯丙樹脂和聚 酯樹脂按1 0. 25 0. 5的比例組成,苯丙樹脂、聚酯樹脂的酸值在0 ;3mg KOH/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其特 征是所述的色母粒由著色劑與苯丙樹脂按1 1 2的比例稱重充分混合,經(jīng)雙螺桿擠出 機(jī)擠出、壓片、冷卻,粗粉碎制成,其中著色劑包括C、M、Y粉專用的藍(lán)色、紅色1、紅色2、黃 色有機(jī)顏料以及K粉用的炭黑,其中M粉專用的紅色1和紅色2有機(jī)顏料按1 0.5 1 的比例組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其特 征是所述的脫模劑是由軟化點(diǎn)為80 90°C的石蠟和軟化點(diǎn)為130 140°C的聚丙烯蠟按 1 0. 5 1比例組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其 特征是所述的電荷控制劑包括高級(jí)脂肪酸金屬鹽、烷基酰胺、苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯乙 烯-丙烯酸系樹脂型電控劑及具有季銨鹽的樹脂或具有碳酸鹽的樹脂,優(yōu)選每100重量份 的的苯丙樹脂和聚酯樹脂,電荷控制劑的添加量為0. 1 10重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 5 5重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色激光打印機(jī)用單組份正電性彩色碳粉的制備方法,其原料由苯丙樹脂50~80重量份、聚酯樹脂10~30重量份、色母粒5~20重量份、脫模劑1~10重量份、電荷控制劑0.5~5重量份、外添加劑1~5重量份配比的組分組成。上述的苯丙樹脂、聚酯樹脂、色母粒、電荷控制劑、脫模劑按上述比例經(jīng)混合、熔融、擠出壓片、粗粉碎,進(jìn)一步經(jīng)過氣流粉碎機(jī)粉碎分級(jí)得到半成品,再加入外添加劑制成本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明所生產(chǎn)的單組份正電性彩色碳粉的帶電量12~18uc/g,凝集度1%以內(nèi),適用于多款彩色打印機(jī)和一體機(jī),打印全程未見飛粉,綜合性能均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而且價(jià)格低廉,滿足了國內(nèi)外兼容耗材廠家的需求。
文檔編號(hào)G03G9/097GK102053517SQ20101053100
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者劉永革, 張述營, 明盛平, 王慶國, 閆忠元 申請(qǐng)人:廣州市科密化學(xué)有限公司