技术领域

[0001] 本发明涉及电子打印成像技术领域， 特别涉及一种成像质量好的色调剂及其制 备方法， 以及盛装有该色调剂的色调剂盒。

背景技术

[0002] 5见有的平面打印机一般包括两大类， 激光打印机和喷墨打印机， 激光打印机相 较于喷墨打印机具备打印速度快、 打印成本低等优点， 因此被广泛地应用于办 公场所， 特别是近年来彩色激光打印的普及， 激光打印的市场越来越大， 而激 光打印机所使用的原装色调剂往往价格较高， 提高了用户的使用成本。

[0003] 通用耗材企业生产的兼容耗材因其价格低廉受 到广大用户的青睐， 但是研究人 员在对兼容色调剂盒进行打印测试时发现， 5见有的大多数兼容色调剂盒在打印 后期往往存在色浅和底灰缺陷， 且兼容色调剂盒内的色调剂常出现粘定影辊和 分离爪的现象， 造成定影辊的损伤。

发明概述

技术问题

[0004] 本发明的主要目的是提供一种成像质量好的色 调剂。

[0005] 本发明的另一目的是提供上述色调剂的制备方 法。

[0006] 本发明的再一目的是提供一种装有上述色调剂 的色调剂盒。

[0007] 技术解决手段

[0008] 为了实现上述主要目的， 本发明提供的色调剂包括色调剂母粒， 按照重量百分 比计， 色调剂母粒包括 80%至 90%的苯丙树脂、 6%至 12%的碳黑、 2%至 6%的蜡 粉和 0.5%至 2.0%的电荷调节剂， 所述色调剂包括 96.2%至 98.6%的所述色调剂母 粒、 0.8%至 1.2%的二氧化硅、 0.2%至 0.6%的氧化钛、 0.2%至 1.0%的钛酸钡、 0.1 %至0.5%的硬脂酸锌和 0.1%至 0.5%的氧化铝。

[0009] 进一步的方案是， 色调剂母粒中， 苯丙树脂的含量为 86%， 碳黑的含量为 10%

， 蜡粉的含量为 3%， 电荷调节剂的含量为 1%。 [0010] 进一步的方案是， 色调剂中， 色调剂母粒的含量为 97.7%， 二氧化硅的含量为 1 .0% , 氧化钛的含量为 0.3%， 钛酸钡的含量为 0.5%， 硬脂酸锌的含量为 0.3%， 氧 化铝的含量为 0.2%。

[0011] 进一步的方案是， 苯丙树脂的数均分子量为 10000， 重均分子量为 550000。 通 过选用分子量适中的苯丙树脂可获得定影牢固 的色调剂。

[0012] 进一步的方案是， 二氧化硅的平均粒径为 10nm。 二氧化硅的平均粒径对色调 剂的流动性有影响， 选用 10nm的二氧化硅可获得打印质量最佳的色调剂� �

[0013] 更进一步的方案是， 蜡粉为棕榈蜡粉； 碳黑的吸油值为 75cc/100g， 比表面积为 350m 7g。 蜡粉的熔点影响色调剂的脱模好坏， 熔点高的蜡粉制备的色调剂容易 粘分离爪， 棕榈蜡粉的熔点合适， 选用棕榈蜡粉有效的解决了色调剂粘分离爪 的问题。 碳黑的吸油值大小最终影响色调剂打印底灰的 好坏， 碳黑的比表面影 响打印黑度的好坏， 由吸油值为 75cc/100g、 比表面积为 350m ² /g的碳黑获得的色 调剂打印黑度和底灰均很好。

[0014] 为了实现上述另一目的， 本发明提供一种色调剂的制备方法， 包括以下步骤： 按重量百分比， 将 80%至 90%的苯丙树脂、 6%至 12%的碳黑、 2%至 6%的蜡粉和 0.5%至 2.0%的电荷调节剂加入混合机中混合， 以 600RPM至 1200RPM的转速混合 均匀， 形成母粒原料混合物； 将母粒原料混合物加入混炼机中熔融混炼成混 炼 物， 控制混炼机的加热片温度为 100°C至 140°C、 螺杆的转速为 200RPM至 400RP M； 待混炼物冷却后， 使用气流粉碎分级机粉碎分级获得平均粒径为 10微米的色 调剂母粒， 在色调剂母粒中， 粒径大于或等于 5微米的颗粒不低于 80%， 粒径大 于 20微米的颗粒不高于 5% ; 按重量百分比， 将 96.2%至 98.6%的色调剂母粒、 0.8 %至 1.2%的二氧化硅、 0.2%至 0.6%的氧化钛、 0.2%至 1.0%的钛酸钡、 0.1 %至 0.5 %的硬脂酸锌和 0.1 %至0.5%的氧化铝加入混合机中混合， 以 600RPM至 1200RPM 的转速混合均匀， 混合的温度控制在 10°C至 38°C的范围内， 混合后过筛处理， 得 到平均粒径为 10微米的色调剂。

[0015] 进一步的方案是， 苯丙树脂选用数均分子量为 10000、 重均分子量为 550000的 苯丙树脂。

[0016] 进一步的方案是， 二氧化硅的平均粒径为 10nm。 [0017] 为了实现上述再一目的， 本发明提供一种色调剂盒， 包括用于盛装色调剂的盒 体， 盒体内装有上述色调剂。

问题的解决方案

发明的有益效果

有益效果

[0018] 本发明的有益效果是： 通过在色调剂中加入适量的介电材料钛酸钡和 半导体材 料氧化铝， 使得色调剂有了稳定的带电量， 色调剂的补充正常， 打印的黑度和 底灰稳定， 有效的解决了色衰和底灰的缺陷。 本发明通过原材料的选择和混合 工艺配合， 制备出成像质量好的色调剂。

对附图的简要说明

附图说明

[0019] 图 1是方案 1至方案 3的色调剂实施例的配方表。

[0020] 图 2是方案 2、 4、 5的色调剂实施例的配方表。

[0021] 图 3是方案 5至方案 7的色调剂实施例的配方表。

[0022] 图 4是方案 7的色调剂实施例在选用不同粒径大小的二氧� �硅情况下的实验结果 记录表。

[0023] 图 5是方案 7的色调剂实施例在选用不同碳黑情况下的实� �结果记录表。

[0024] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明 。

发明实施例

本发明的实施方式

[0025] 本发明的色调剂包括色调剂母粒和外添加剂， 其中， 色调剂母粒包括苯丙树脂 、 碳黑、 蜡粉和电荷调节剂， 外添加剂包括二氧化硅、 氧化钛、 钛酸钡、 硬脂 酸锌和氧化铝。

[0026] 在上述物料中， 电荷调节剂可选用已知的电荷调节剂， 如偶氮铁合物。 二氧化 硅选用平均粒径为 10nm的气相二氧化硅， 氧化钛选用平均粒径为 200nm的氧化 钛， 硬脂酸锌选用平均粒径为 400nm的硬脂酸锌微粉， 氧化铝选用平均粒径为 20 nm的氧化招。 [0027] 本发明的色调剂的制备方法包括： 1、 色调剂母粒的制备步骤； 2、 色调剂母粒 和外添加剂的混合步骤。

[0028] 1、 色调剂母粒的制备。

[0029] 按重量百分比， 将 80%至 90%的苯丙树脂、 6%至 12%的碳黑、 2%至 6%的蜡粉 和 0.5%至 2.0%的电荷调节剂加入混合机 （如亨舍尔混合机） 中混合， 以 600RPM （转 /分钟） 至 1200RPM的转速混合均勻， 形成母粒原料混合物； 将母粒原料混 合物加入混炼机 （如双螺杆混炼机） 中熔融混炼成混炼物， 控制双螺杆混炼机 的加热片温度为 100°C至 140°C、 螺杆的转速为 200RPM至 400RPM; 待混炼物冷 却后， 使用气流粉碎分级机粉碎分级获得平均粒径为 10微米的色调剂母粒， 在 色调剂母粒中， 粒径大于或等于 5微米的颗粒不低于 80%， 粒径大于 20微米的颗 粒不高于 5%， 即色调剂母粒的粒径多数分布在 5微米至 20微米之间。

[0030] 2、 色调剂母粒和外添加剂的混合步骤。

[0031] 按重量百分比， 将 96.2%至 98.6%的色调剂母粒、 0.8%至 1.2%的二氧化硅、 0.2

%至0.6%的氧化钛、 0.2%至 1.0%的钛酸钡、 0.1%至 0.5%的硬脂酸锌和 0.1%至 0.5 %的氧化铝加入混合机中混合， 以 600RPM至 1200RPM的转速混合均匀， 混合的 温度控制在 10°C至 38°C的范围内， 混合后过筛处理， 得到平均粒径为 10微米的色 调剂。

[0032] 为获得最佳的色调剂配方， 本发明的研究人员作出了一系列的深入研究， 首先 使用上述制备方法制备出 3组方案的色调剂配方， 配方表参见图 1。

[0033] 其中， 图 1的配方表中， 苯丙树脂 1的数均分子量为 12000， 重均分子量为 66000 0； 苯丙树脂 2的数均分子量为 10000， 重均分子量为 550000; 苯丙树脂 3的数均 分子量为 8700， 重均分子量为 470000。

[0034] 将方案 1至方案 3的色调剂配方制备成色调剂后分别装入干净� �色调剂盒内进行 打印测试， 测试结果为： 方案 1有定影不牢问题； 方案 2定影牢固， 但是测试至 2 000页有粘分离爪缺陷； 方案 3定影重影， 测试至 2000页粘分离爪严重。

[0035] 分析： 色调剂母粒中， 苯丙树脂的数均分子量和重均分子量影响了色 调剂的定 影效果， 数均分子量和重均分子量过高会引起定影不牢 ， 过低会出现定影重影 ， 分子量适中定影牢固。 因此， 选择数均分子量为 10000、 重均分子量为 550000 的苯丙树脂 2作为色调剂母粒的原料。

[0036] 为了解决方案 2中色调剂粘分离爪的问题， 补充了方案 4和方案 5， 并与方案 2进 行对比， 方案 2、 方案 4和方案 5的配方表参见图 2。

[0037] 其中， 图 2的配方表中， 蜡粉 1为熔点为 140°C的聚丙烯蜡粉， 蜡粉 2为熔点为 11 0°C的聚乙烯蜡粉， 蜡粉 3为熔点为 80°C的棕榈蜡粉。

[0038] 将方案 2、 方案 4和方案 5的色调剂配方制备成色调剂后分别装入干净� �色调剂 盒内进行打印测试， 测试结果为： 方案 4测试 2000页色调剂粘分离爪较方案 2轻 微， 方案 5测试 5000页基本不粘分离爪。 方案 5的色调剂测试至 7000页有色衰问 题， 测试至 10000页黑度降至 1.0。

[0039] 分析： 色调剂会粘分离爪与蜡粉的熔点有关， 蜡粉熔点过高导致脱模不好。 因 此， 选择棕榈蜡粉作为色调剂母粒的原料。

[0040] 为了解决方案 5中的色衰和黑度降低问题， 补充了方案 6和方案 7， 并与方案 5进 行对比， 方案 5至方案 7的配方表参见图 3。

[0041] 将方案 6和方案 7的色调剂配方制备成色调剂后分别装入干净� �色调剂盒内进行 打印测试， 测试结果为： 方案 6测试 7000页无色衰问题， 测试至 10000页黑度良 好但出现轻微底灰， 继续测试至 15000页底灰加重； 方案 7测试 60000页无色衰， 黑度良好， 无底灰。

[0042] 分析： 方案 7通过加入介电材料钛酸钡和半导体材料氧化� �， 使得色调剂有了 稳定的带电量， 黑度底灰稳定， 从而解决了色衰和底灰缺陷。 将本发明的色调 剂装入色调剂盒的盒体中， 得到打印性能良好的色调剂盒。

[0043] 以方案 7的配方为基础进行进一步的研究， 通过选用不同粒径大小的二氧化硅 进行实验， 实验结果参见图 4。

[0044] 其中， COE是流动性的一种表示方法， 指专门仪器单位时间工作后， 留在筛网 上碳粉量的百分比， COE数值越小， 表明流动性越好。 黑度值越大， 黑度越好

[0045] 由图 4的结果可以看出， 二氧化硅的平均粒径越小， 色调剂的流动性越好， 但 是流动性太好， 容易导致飞粉的问题； 流动性略差， 会导致补粉困难， 打印的 稿面均匀性不好； 流动性太差， 增加了供粉泵的工作频率和时间， 容易损坏供 粉泵。 当二氧化硅的平均粒径为 10nm时， 可获得打印质量最好的色调剂。 因此 ， 选用平均粒径为 10nm的二氧化硅。

[0046] 在上述研究的基础上， 对色调剂母粒中的碳黑的选用进行进一步的研 究， 实验 结果参见图 5。

[0047] 由图 5的数据可以看出， 碳黑的比表面积高， 黑度好； 吸油值低， 底灰好。 选 用型号为 Black-20的碳黑可以获得黑度和底灰均好的色调� ��。

[0048] 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简单调整、 对混合时搅拌的速度及时 间进行简单调整等等， 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。

[0049] 工业应用性

[0050] 本发明的色调剂， 通过加入适量的介电材料钛酸钡和半导体材料 氧化铝， 使得 色调剂有了稳定的带电量， 色调剂的补充正常， 打印的黑度和底灰稳定， 有效 的解决了色衰和底灰的缺陷； 选用分子量适中的苯丙树脂， 得到定影牢固的色 调剂； 通过选择合适熔点的蜡粉， 解决了色调剂粘分离爪的问题； 通过选用合 适粒径的二氧化硅， 获得打印质量好的色调剂。 另外本发明通过混合工艺的改 进， 制备出的色调剂成像质量好。 将本发明的色调剂装入色调剂盒中进行打印 测试， 可以解决现有的兼容色调剂盒常出现的打印后 期存在色浅和底灰缺陷， 且解决了现有的兼容色调剂盒内常出现的粘定 影辊和分离爪的现象， 避免了对 定影辊造成损伤。