專利名稱：復印機用鐵氧體球形載體及制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于復印機的顯影技術雙組份顯影劑用鐵氧體球形載體及制造工藝。
目前國內外資料介紹制造復印機用載體材料，廣泛采用的是不規(guī)則鐵粉和球形鐵粉。不規(guī)則鐵粉載體存在各向異性，使復印件對比度不好，因此，磁輥表面與感光鼓表面有較寬空隙的復印機使用這種載體;另一方面，為了改善對比度，得到較好的復印品，采用了球形鐵粉載體，但也不十分理想，因為鐵粉載體較重，密度較大(大于4.0g/cm3)，粉末易飛濺，為了預防粉末逃逸，需要在磁輥與復印機連接部分采用一種特殊復雜的設計方案。重的鐵粉載體與色粉混合時能產生高壓，影響復印機顯影劑的壽命。日本公開專利公報，昭和64-13157公布了川崎制鐵株式會社技術研究所申請的“電子顯像劑用載體及其制法”專利，該技術的鐵氧體主要是銅鋅鐵氧化物體，其化學組成是SiO2重量比為0.01～1.0%，殘留物的化學組成是(Cu1-xEnxO)2-y(Fe2O3)y，其中0.2≤x≤0.7，0.9≤y≤1.2。它的制造工藝是將上述鐵酸鹽預經造粒后，在1150～1300℃溫度內鍛煉成為電子顯影劑的載體。歐洲專利局公布的公開號為0242712，申請?zhí)枮?7105199.1，名稱為“靜電復印顯影劑的載體”的發(fā)明，只介紹了靜電復印載體材料包括一個球形鐵氧體核心和一層樹脂包覆膜，其載體的具體組成并沒說明，該專利申請還介紹了制造工藝為將分散鐵氧體和磁性鐵氧體混成水漿然后噴霧干燥成小顆粒，在1200℃鍛煉2小時，輕輕磨細，篩分后得所需粒度(20～200μm)，再進行包覆成為復印機載體。歐洲專利局公布的公開號441127，申請?zhí)枮?1100284.8，發(fā)明名稱為“用聚乙烯醇樹脂包覆的載體只有不規(guī)則表面”，該專利只記載著載體的包覆工藝。綜上所述，目前制造復印機載體材料工藝是為物料濕混即細研磨成水漿達到徹底混均→噴霧干燥制成小顆?！憻挕ゼ殹Y分→包覆。
本發(fā)明目的是設計出一種新型載體材料配方及提供該載體材料的制造方法。該載體材料是由一個堅實的鎳鋅鐵氧體球形顆粒和球形顆粒外表面有一樹脂包覆層組成，它具有較好的磁性能。這種載體材料的制造方法主要特點是采用干法混料和高溫球化處理工藝。采用上述配方及制造工藝的靜電復印顯影劑的載體材料能滿足雙組分復印機用球形鐵氧體要求，能有效地產生高質量的復印件，復印壽命和復印文件達60000次以上，能適應外界條件的變化，增加穩(wěn)定性。
本發(fā)明的復印機用鐵氧體球形載體材料是由一個堅實的鎳鋅鐵氧體為主要成分的球形顆粒和球形顆粒外表面有一樹脂包覆層所組成。鎳鋅鐵氧體的化學組成(重量百分比)是Fe2O3為55～75%，ZnO為15～25%，NiO為3～10%，CuO為2～5%，CoO為2～3%，MnCO3為1.5～5%，SiO2為0.1～0.8%。該復印機用鐵氧體球形載體的制造工藝是將上述配比好的原料裝入帶有一定數量大小不一的鋼球的混料機中進行干法混料。物料與鋼球的重量比是3∶1，鋼球直徑是Φ3、Φ5和Φ10mm三種，它們的比例是各占三分之一?；炝蠒r間為2～35小時，以混均為好。料混好后卸料時用篩子將鋼球清除出原料，把混合好的料放入燒結爐中鍛煉、鍛煉溫度為1200～1400℃，鍛煉時間為2～8小時，隨爐降溫，至室溫出爐。鍛煉好的料物要破碎至100μm以下，再將預先配制好的重量百分比為0.5～1.0%的聚乙烯醇溶液與破碎后粉料混合揉均勻制成面團狀放入烘干箱中干燥。干燥溫度為100～120℃，干燥8～16小時后取出，干燥料經再次破碎后篩分成-150μm至+50μm為合格料。將合格料在1500～1950℃采用高溫火焰處理，在高溫溶融狀態(tài)下，由于表面張力作用，使粉料顆粒在瞬間形成球形顆粒，再經過篩分、合批，取-120μm至54μm的球形顆粒經過包覆、烘干，即制成了鐵氧體球形載體。包覆時用環(huán)氧樹脂等溶液用浸漬法進行包覆，邊浸邊用鏟翻動用吹風機干燥，待半干燥后，再經過80目篩子篩分，放入干燥箱中干燥，干燥溫度為120℃，保溫4小時取出，制成了載體。
采用上述配方和工藝生產出復印機用鐵氧體載體經測試達到如下效果1)體電阻率109～1013Ω·cm;
2)飽和磁化率54～76emμ/g;
3)帶電量12.5～18.5μc/g;
4)復印壽命復印件達60000次以上。
采用本發(fā)明具有二個優(yōu)點1.混料由濕法改成了干法。目前生產鐵氧體混料工序一般都采用濕法，即將原料放入裝有介質的混料機器中去，介質一般為水或乙醇等。濕法混料優(yōu)點是混合均勻，缺點是混料中加入濕混介質，對混料機密封系統(tǒng)要求嚴格，同時混好的料需要增加烘干處理，清除物料中的介質還給操作帶來了麻煩。由于本發(fā)明在制造工藝中采用干法混料，取消了介質，節(jié)約了能源。同時由于干法混料對混料機密封要求不嚴格，降低了混料機的制造費用，因此使用本發(fā)明工藝大大降低了成本，簡化了操作程序。
2.本發(fā)明制造鐵氧體球形載體采用了高溫火焰處理。目前生產鐵氧體都采用噴霧干燥法或霧化法，即將原料制成水漿，用噴霧干燥機將鐵氧體制成球狀粉粒，然后經過細粉碎等工藝制成載體材料。但是噴霧干燥法或噴霧法由于進行細粉碎工序，球形顆粒經再研磨，容易改變球形度。而采用高溫火焰球化處理取消了細粉碎工序，保持了顆粒原始的球形度，使球形度好，球化率可達到99%。
下面是本發(fā)明二個實施例1.用工業(yè)天平將原料按配方稱重，載體的原料配比為Fe2O368%，ZnO19.1%，NiO7%，CuO2.0%，CoO2%，SiO20.4%，MnCO31.5%。將上述配好的原料放入裝有鋼球的混料機中。鋼球重量占物料重量三分之一，Φ3、Φ5、Φ10mm鋼球重量各占三分之一?；炝蠒r間為4小時。混好的料，經40目篩子清除鋼球，然后將料物送到爐中鍛煉，鍛煉溫度為1200℃，保溫2小時，隨爐緩冷至室溫取出。取出的料進行破碎后用150目篩子篩分，篩上物返回繼續(xù)破碎至合格為止，將預先配制好的含0.5Wt%的聚乙烯醇溶液與合格料混合揉均勻成面團狀放入烘干箱中，在120℃溫度下烘干10小時，再將干料破碎篩取-150μm～+50μm為合格料，在溫度為1900℃的高溫熔融下，將不規(guī)則粉末顆粒處理成球形顆粒，將球形顆粒處理篩分，包覆、烘干成為載體。對載體進行檢測，技術指標如下1)飽和磁化強度76emμ/g;
2)松比2.6g/cm3;
3)體電阻率3×1013Ω·cm4)帶電量18.5μc/g5)復印壽命61818張/kg顯影劑。
2.用工業(yè)天平將原料按配方稱重，載體的原料配比為Fe2O374%，ZnO15%，NiO3%，CuO3.5%，CoO1.6%，MnCO32.7%，SiO20.2%，。將上述配好的原料放入裝有鋼球的混料機中。鋼球重量占物料重量三分之一，Φ3、Φ5、Φ10mm鋼球重量各占三分之一?；炝蠒r間為5小時?；旌玫牧?，經40目篩子清除鋼球，然后將料物送到爐中鍛煉，鍛煉溫度為1245℃，保溫3小時，隨爐緩冷至室溫取出。取出的料進行破碎后用150目篩子篩分，篩上物返回繼續(xù)破碎至合格為止，將預先配制好的含0.5Wt%的聚乙烯醇溶液與合格料混合揉均勻成面團狀放入烘干箱中，在110℃溫度下烘干12小時，再將干料破碎篩取-150μm～+50μm為合格料，在1850℃高溫熔融下，將不規(guī)則粉末顆粒處理成球形顆粒，將球形顆粒篩分、包覆、烘干成為載體。對載體進行檢測，技術指標如下1)飽和磁化強度77.8emμ/g;
2)松比2.59g/cm3;
3)體電阻率3.5×1011Ω·cm4)帶電量14.5μc/g5)復印壽命60327張/kg顯影劑。
權利要求
1.一種復印機用鐵氧體球形載體，它是由中心為一個堅實鐵氧體球形顆粒和球形顆粒外表面一樹脂包覆層所組成，其特征是該載體中心的一個堅實鐵氧體是以鎳鋅鐵氧體為主要成分，它的組成重量百分比為Fe2O355～75%；ZnO15～25%；NiO3～10%；CuO2～5%；CoO2～3%；MnCO31.5～5%；SiO20.1～0.8%。
2.一種復印機用鐵氧體球形載體，其特征是它的載體制造工藝是將按照設計成分配比好的鎳鋅鐵氧體原料裝入帶有鋼球的混料機中進行干法混料，混料時間為2～35小時，以混均為好，料混好后卸料時用篩子將鋼球清除出原料，然后把混好的料放入燒結爐中鍛燒，鍛燒溫度為1200～1400℃，鍛燒時間為2～8小時，物料隨爐降至室溫出爐;鍛燒好的物料要破碎至100μm以下，再將預先配制好的重量百分比為0.5～1%的聚乙烯醇溶液與破碎后粉料混合揉均勻制成面團狀放入烘干箱中干燥，干燥溫度為100～120℃，干燥8～16小時后取出，干燥料經再次破碎并篩分成-150μm～+50μm為合格料，再將合格料在1500～1950℃采用高溫火焰處理，在高溫熔融狀態(tài)下，由于表面張力作用，使粉料顆粒在瞬間形成球形顆粒，再經過篩分、合批，取-120μm～+54μm的球形顆粒經過包覆、烘干，即制成了鐵氧體球形載體。
全文摘要
一種復印機用鐵氧體球形載體，它是由鎳鋅鐵氧體為主要原料所組成的。它們組成重量百分比是Fe
文檔編號G03G9/10GK1109602SQ9411016
公開日1995年10月4日 申請日期1994年3月30日 優(yōu)先權日1994年3月30日
發(fā)明者侯海濱, 陳敏 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司綜合利用公司