专利名称：不易结块的电子照相调色剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电子照相打印机的调色剂及其制备方法，尤其涉及一种不易结块的电子照相调色剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，彩色电子照相打印机的使用越来越普及，对用于彩色电子照相打印机的调色剂的需求也不断增加。LED彩色电子照相打印机作为更节能环保的新兴机型，随着打印机技术瓶颈的突破、性能和环保的优势，必将得到用户的优先选择。由于原装调色剂的较高使用成本让不少用户的需求受到限制，为了满足更多物美价廉产品的需求，通用耗材生产企业都纷纷投入到该类型彩色碳粉的研究之中，相继有不同产品问世，由于高的性价比而受用户的欢迎。但由于原理和结构决定，采用粉类电子照相调色剂，使用过程中都会产生或多或少的废粉，OKI类LED系列电子照相调色剂也有此现象，尤其通用彩色调色剂在使用中会产生废粉，在OPC UNIT(组件)的粉收集和排出至粉盒的废粉仓接口间，有一组互相链接的传送废粉的螺杆、皮带、传动齿轮及排出螺杆，这些废粉易产生结块，在收集输送环节引起齿轮异响甚至裂齿，甚至影响图像品质及造成机器故障。废粉结块的原因是废粉物性原因或环境因素引起团聚，加上螺杆在旋转传动中的挤压作用下产生结块，引起堵塞，废粉结块致使传动齿轮负荷过大引起打滑、异响甚至引起齿轮裂齿。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中电子照相调色剂的废粉易在卡盒组件收集输送环节产生结块及引起齿轮异响甚至裂齿，而影响图像品质以及机器故障的缺陷，提供一种废粉在收集输送环节不易产生结块、避免引起齿轮异响甚至裂齿而影响图像品质及机器故障问题的不易结块的电子照相调色剂。本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种方法简单、易操作的制备不易结块的电子照相调色剂的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种不易结块的电子照相调色剂， 包括以下原料基础粉100重量份；表面改性处理的大粒径二氧化硅0. 3-2重量份；表面改性处理的小粒径二氧化硅0. 3-2重量份；表面改性处理的钛氧化物0. 1-1. 8重量份；润滑剂0.1-1重量份；粒表面处理聚合物珠0. 1-1重量份。其中，所述的大粒径二氧化硅的初级粒径为30-100nm，所述的小粒径二氧化硅的初级粒径为5-20nm，带电量30-800UC/G ；所述的钛氧化物的初级粒径为20-300nm，润滑剂的初级粒径为100-800nm，所述的粒表面处理聚合物珠的初级平均粒径为100-600nm ；不同的粒径范围的二氧化硅至少在两种以上。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的基础粉为碳粉的基础混合材料通过加热挤出、冷却粉碎、分级得到，所述的基础混合材料为树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的表面改性处理的大粒径二氧化硅和表面改性处理的小粒径二氧化硅是指经二甲基聚硅氧烷或六甲基二硅氮烷进行的表面改性处理的二氧化硅。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的表面改性处理的钛氧化物是指经反应性硅油表面处理得到的钛氧化物，或者是经反应性硅油和氟化合物进行表面处理的钛氧化物。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的润滑剂为脂肪酸金属盐。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的脂肪酸金属盐优选为硬脂酸锌或硬酯酸钙。所述的不易结块的电子照相调色剂中，所述的粒表面处理聚合物珠为聚四氟乙烯微珠或聚偏二氟乙烯微珠。制备上述不易结块的电子照相调色剂的方法，是将原料基础粉、表面改性处理的大粒径二氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂、粒表面处理聚合物珠低速混合一次到两次，混合时间为1. 5-5min，两次混合间隔l-5min ； 再中速或高速混合一次到两次，混合时间为l-3min，两次混合间隔l-5min ；混合完后用 100-250目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。所述的制备不易结块的电子照相调色剂的方法中，所述低速混合过程中，保持混合物温度小于60°C。所述的制备不易结块的电子照相调色剂的方法中，所述高速混合过程中，保持化合物温度小于60°C。由于在正常的储存运输条件下，粉末状的调色剂会逐步吸收水分凝结，这必将影响其流动性能和电荷表现，因此本发明在基础粉中，添加大、小粒径至少两种以上表面改性处理的二氧化硅来降低水分吸收量，改善调色剂的流动性，调节调色剂包括负电荷及正电荷的静电荷(ESC)，对防止调色剂吸水团聚结块及合适的电性能有作用。二氧化硅材料是通过采用经特殊的生产工艺进行表面改性处理，只有这种添加了表面改性处理的二氧化硅使得调色剂具有均勻、稳定的疏水性，同时能保持高分散性和整个电荷水平，并能在室温储存环境下维持墨粉的ESC。表面改性处理的钛氧化物原料具有更好的流动性，耐环境性及转印性，优选经反应性硅油改性处理的钛氧化物，或者经反应性硅油和氟化合物物进行表面改性处理的钛改性处理的钛氧化物原料。润滑剂的作用是进一步防止调色剂粘结、稳定电量。粒表面处理聚合物珠具有稳定打印效果及清洁转印组件作用。以上几种材料具有部分相同或近似的作用，且由于作用机理和效果不同，独立使用效果不如配合使用效果，也即原料之间协同配合，取得了更明显的增效作用。本发明通过上述添加剂进一步调整了调色剂的带电性能、耐环境性能、空间隔离防团聚性能和流动性能，增强调色剂的转印性能，减少了废粉量也同时解决废粉易结块和引起组件裂齿的问题。
具体实施例方式根据所生产电子照相调色剂基础粉的实际情况，将上述物料按重量份或部分物料按重量份分批放入可调速的亨啥尔型混合设备中。混合时速度要求低速22-30HZ，时间1. 5-5min进行混合一次到两次，间停 l-5min ；再中或高速(视基础材料及现场温升情况而定)40-60Hz，时间=Umin混合一次到两次，间停l-5min ；以上视B5材料及现场温升情况而定。混合完后用100-250目(视调色剂粒径要求而定)筛子进行过筛后，得到调色剂
成品粉。此方法已在部分OKI类LED系列彩色电子照相显影调色剂生产或再生中使用。一般调色剂分为两部分，一部分称基础粉，另一部分需要在基础粉中添加的成分称为外添加剂，基础粉所用材料是调色剂领域常用材料，所述的基础粉为碳粉的基础混合材料通过加热挤出、冷却粉碎、分级得到的，所述的基础混合材料含树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂。根据调色剂种类不同，基础粉成分、配方和工艺不同，本发明所指的基础粉适用于所用的调色剂的基础粉。外添加剂都是现有商品，可以在市场购买得到。本发明中除了基础粉外的原料都是外添加剂。实施例1
一种不易结块的电子照相调色剂，包括以下原料
基础粉100重量份
表面改性处理的大粒径二氧化硅0. 9重量份(初级粒径30-100nm)；
表面改性处理的小粒径二氧化硅0. 6重量份(初级粒径5-20nm)；
表面改性处理的钛氧化物0. 2重量份(初级粒径20-300nm)；
硬脂酸锌0. 7重量份(粒径 100-800nm)；
聚四氟乙烯微珠0. 4重量份(初级平均粒径为100-600nm)；
不易结块的电子照相调色剂的制备方法
将原料基础粉、表面改性处理的大粒径二.氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化
硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂硬脂酸锌、粒表面处理聚合物珠(聚四氟乙烯微珠) 低速混合两次，每次混合时间为1. 5min，混合物温度保持小于60°C，两次混合间隔^iin ；再高速混合两次，混合时间为3min，混合物温度保持小于60°C，两次混合间隔Imin ；混合完后用250目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。实施例2 一种不易结块的电子照相调色剂，包括以下原料基础粉100重量份表面改性处理的大粒径二氧化硅 1. 5重量份(初级粒径30-100nm)；表面改性处理的小粒径二氧化硅 1. 3重量份(初级粒径5-20nm)；表面改性处理氧化物0. 5重量份(初级粒径20-300nm)；硬脂酸锌0. 3重量份(粒径100_800nm)；聚四氟乙烯微珠0. 2重量份(初级平均粒径为100-600nm)；
不易结块的电子照相调色剂的制备方法将原料基础粉、表面改性处理的大粒径二氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂硬脂酸锌、粒表面处理聚合物珠(聚四氟乙烯微珠)低速(100-300rpm)混合一次，混合时间为5min，混合物温度保持小于60°C ；再高速 (500-600rpm)混合两次，混合时间为lmin，混合物温度保持小于60°C，两次混合间隔^iin ； 混合完后用120目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。实施例3
一种不易结块的电子照相调色剂，包括以下原料
基础粉100重量份
表面改性处理的大粒径二氧化硅0. 3重量份(初级粒径30-100nm)；
表面改性处理的小粒径二氧化硅2重量份(初级粒径5-20nm)；
表面改性处理的钛氧化物0. 1重量份(初级粒径20-300nm)；
硬脂酸锌1重量份(粒径 100-800nm)；
聚四氟乙烯微珠1重量份(初级平均粒径为100-600nm)
不易结块的电子照相调色剂的制备方法
将原料基础粉、表面改性处理的大粒径:二氧化硅、表面改性处理的小粒径:
化硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂硬脂酸锌、粒表面处理聚合物珠(聚四氟乙烯微珠)低速(100-300rpm)混合一次，混合时间为:3min，混合物温度保持小于60°C ；再高速 (500-600rpm)混合一次，混合时间为5min，混合物温度保持小于60°C ；混合完后用100目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。实施例4 一种不易结块的电子照相调色剂，包括以下原料基础粉100重量份表面改性处理的大粒径二氧化硅 2重量份(初级粒径30-100nm)；表面改性处理的小粒径二氧化硅 0. 3重量份(初级粒径5-20nm)；表面改性处理钛氧化物1. 8重量份(初级粒径20-300nm)；硬脂酸锌0. 1重量份(粒径100_800nm)；聚偏二氟乙烯微珠0. 1重量份(初级平均粒径为100-600nm)；不易结块的电子照相调色剂的制备方法将原料基础粉、表面改性处理的大粒径二氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂硬脂酸锌、粒表面处理聚合物珠(聚偏二氟乙烯微珠)低速(100-300rpm)混合二次，混合时间为aiiin，两次混合间隔;3min，混合物温度保持小于60°C ；再高速(500-600rpm)混合两次，混合时间为lmin，混合物温度保持小于60°C， 两次混合间隔:3min ；混合完后用200目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。对比实施例1 本实施例采用未经表面处理的二氧化硅和钛氧化物为原料，原料配方同实施例1。—种电子照相调色剂，包括以下原料基础粉100重量份大粒径二氧化硅 0. 9重量份(初级粒径30-100nm)；
小粒径二氧化硅钛氧化物硬脂酸锌聚四氟乙烯微珠
0. 6重量份(初级粒径5-20nm)； 0. 2重量份(初级粒径20-300nm)； 0. 7重量份(粒径100-800nm)； 0. 4重量份(初级平均粒径为100-600nm)
制备方法也同实施例1在此不再赘述。 对比实施例2
本对比例中，只采用了表面改性处理的:氧化硅而没采用表面改性处理的钛氧化
物和润滑剂。物。
一种电子照相调色剂，包括以下原料基础粉100重量份
表面改性处理的大粒径二氧化硅表面改性处理的小粒径二氧化硅聚四氟乙烯微珠制备方法同实施例2。 对比实施例3
本对比例中，只采用了表面改性处理的
1. 5重量份(初级粒径30-100nm)；
1. 3重量份(初级粒径5-20nm)；
0. 4重量份(初级平均粒径为100-600nm)氧化硅而没采用表面改性处理的钛氧化
一种电子照相调色剂，包括以下原料基础粉
表面改性处理的大粒径二氧化硅表面改性处理的小粒径二氧化硅硬脂酸锌聚四氟乙烯微珠制备方法同实施例1。 性能测试
将上述实施例1 4、对比实施例1 -
100重量份
1重量份(初级粒径30-100nm)； 0. 8重量份(初级粒径5-20nm)； 1重量份(粒径100-800nm)； 1重量份(初级平均粒径为100-600nm)
3在OKI电子照相彩色机上进行性能测试t
按高容量卡盒量加入各个实施例的调色剂，其中实施例1-4重复打印8个周期，没出现废粉结块、异响及裂齿现象，其它性能指标亦符合产品品质要求。实施例1-4和对比例1-3评价结果见下表所列，周期1-8表示粉盒按标准容量加粉，打印至粉耗完，机器提示无粉，然后按标准容量加粉，再打印，如此重复；其中“〇，，表示打印正常，没出现废粉结块、异响及裂齿现象；“Δ”出现废粉结块、异响及裂齿现象；“/”表示出现废粉结块、异响及裂齿现象后该打印实验终止。具体见下表
周期1周期2周期3周期4周期5周期6周期7周期8实施例1〇〇〇〇〇〇〇〇实施例2〇〇〇〇〇〇〇〇
权利要求
1.一种不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，包括以下原料基础粉100重量份；表面改性处理的大粒径二氧化硅0. 3-2重量份；表面改性处理的小粒径二氧化硅0. 3-2重量份；表面改性处理的钛氧化物0. 1-1. 8重量份；润滑剂0. 1-1重量份；粒表面处理聚合物珠0. 1-1重量份；其中，所述的大粒径二氧化硅的初级粒径为30-100nm，所述的小粒径二氧化硅的初级粒径为5-20nm，带电量30-800UC/G ；所述的钛氧化物的初级粒径为20-300nm，润滑剂的初级粒径为100-800nm，所述的粒表面处理聚合物珠的初级平均粒径为100-600nm ；不同的粒径范围的二氧化硅至少在两种以上。
2.根据权利要求1所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的基础粉为碳粉的基础混合材料通过加热挤出、冷却粉碎、分级得到，所述的基础混合材料为树脂、着色剂、蜡和电荷控制剂。
3.根据权利要求1所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的表面改性处理的大粒径二氧化硅和表面改性处理的小粒径二氧化硅是指经二甲基聚硅氧烷或六甲基二硅氮烷进行的表面改性处理的二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的表面改性处理的钛氧化物是指经反应性硅油表面处理得到的钛氧化物，或者是经反应性硅油和氟化合物进行表面处理得到的钛氧化物。
5.根据权利要求1所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的润滑剂为脂肪酸金属盐。
6.根据权利要求5所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的脂肪酸金属盐为硬质酸锌或硬质酸钙。
7.根据权利要求1所述的不易结块的电子照相调色剂，其特征在于，所述的粒表面处理聚合物珠为聚四氟乙烯微珠或聚偏二氟乙烯微珠。
8.制备权利要求广7任意一项不易结块的电子照相调色剂的方法，其特征在于，将原料基础粉、表面改性处理的大粒径二氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化硅、改性的钛氧化物、润滑剂、粒表面处理聚合物珠低速混合一次到两次，混合时间为1. 5-5min,两次混合间隔l-5min ；再中速或高速混合一次到两次，混合时间为l-3min，两次混合间隔l-5min ；混合完后用100-250目筛子进行过筛后，得到不易结块的电子照相调色剂。
9.根据权利要求8所述的制备不易结块的电子照相调色剂的方法，其特征在于，所述低速混合过程中，保持混合物温度小于60°C。
10.根据权利要求8所述的制备不易结块的电子照相调色剂的方法，其特征在于，所述高速混合过程中，保持化合物温度小于60°C。
全文摘要
本发明公开了一种不易结块的电子照相调色剂及其制备方法，调色剂包括原料基础粉、表面改性处理的大粒径二氧化硅、表面改性处理的小粒径二氧化硅、表面改性处理的钛氧化物、润滑剂、粒表面处理聚合物珠；制备方法为将原料先低速混合一次到两次，混合时间为1.5-5min，两次混合间隔1-5min；再中速或高速混合一次到两次，混合时间为1-3min，两次混合间隔1-5min；混合完后用100-250目筛子过筛得到不易结块的电子照相调色剂。本发明提供一种废粉在收集输送环节不易产生结块，避免引起齿轮异响甚至裂齿而影响图像品质及机器故障问题的不易结块的电子照相调色剂，还提供一种方法简单、易操作的制备方法。
文档编号G03G9/097GK102331691SQ201110321860
公开日2012年1月25日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者汤付根, 谭红亮, 邬明秋 申请人:珠海思美亚碳粉有限公司