[发明专利]激光打印机用墨粉

说明书

 

技术领域

本申请涉及计算机外围设备信息输出耗材，具体涉及激光打印机/复印机/传真机用彩色墨粉。

 

背景技术

自从1993 年出现首例商业单色墨粉，1998 年出现首例商业彩色墨粉以来，由于激光打印需求的快速发展,  激光打印机/复印机/传真机耗材墨粉技术发展很快。墨粉按带电的极性可以分为：正电粉和负电粉；按磁性能可以分为：有磁粉和非磁粉；按组份可以分为：单组份和双组分。从墨粉组成看, 由树脂、颜料、添加剂等成份组成。从墨粉的制造方法看, 有直接聚合法和熔融粉碎法等。其加工与制造涉及到超细加工、化工、复合材料等学科的内容，是世界上公认的高科技产品。

激光打印机是将激光扫描技术和电子显像技术相结合的非击打输出设备。根据机型的不同，打印功能也有区别，但其工作原理基本相同，都要经过：充电、曝光、显影、转印、消电、清洁、定影七道工序，其中有五道工序是围绕感光鼓进行的。当把要打印的文本或图像输入到计算机中，通过计算机软件对其进行预处理。然后由打印机驱动程序转换成打印机可以识别的打印命令（打印机语言）送到高频驱动电路，以控制激光发射器的开与关，形成点阵激光束，再经扫描转镜对电子显像系统中的感光鼓进行轴向扫描曝光，纵向扫描由感光鼓的自身旋转实现。感光鼓是一个光敏器件，有受光导通的特性。表面的光导涂层在扫描曝光前，由充电辊充上均匀电荷。当激光束以点阵形式扫射到感光鼓上时，被扫描的点因曝光而导通，电荷由导电基对地迅速释放。没有曝光的点仍然维持原有电荷，这样在感光鼓表面就形成了一幅电位差潜像（静电潜像），当带有静电潜像的感光鼓旋转到载有墨粉磁辊的位置时，带相反电荷的墨粉被吸附到感光鼓表面形成了墨粉图像。当载有墨粉图像的感光鼓继续旋转，到达图像转移装置时，一张打印纸也同时被送到感光鼓与图像转移装置的中间，此时图像转移装置在打印纸背面施放一个强电压，将感光鼓上的墨粉像吸引到打印纸上，再将载有墨粉图像的打印纸上送入高温定影装置加温、加压热熔，墨粉熔化后浸入到打印纸中，最后输出的就是打印好的文本或图像。

 树脂在墨粉中所占比例约为30-90%，实际上墨粉就是一种被染了色的热熔性树脂，它的作用是在图像定影的过程中，将墨粉中的各种成分通过加热、加压固定在纸上，因此树脂的性能对墨粉的质量和稳定性是至关重要的。常规技术中用于制作墨粉的树脂是选用如丙烯酸类，苯乙烯类，酚醛，氯醋，聚酯树脂等等，由于技术发展的时代局限性，这些树脂的粘合性能和热熔性能、化学稳定性还有待提高，还不能满足激光打印/复印/传真高效率、无故障、应用广的需要。

 

发明内容

申请人在长期的技术实践中发现，改性丙烯酸树脂和改性聚氨酯树脂具有异乎寻常的粘合性能和热熔性能好、化学稳定性高的特征。

所述改性丙烯酸树脂是环氧树脂、有机硅、有机氟、聚氨酯树脂中至少一种改性的丙烯酸树脂；改性丙烯酸树脂可以是固体微粒或者是乳液，粒径5-8微米。

所述改性聚氨酯树脂选自：环氧树脂-聚氨酯树脂、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂、丙烯酸酯-聚氨酯树脂、有机硅-聚氨酯树脂、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂、氟硅-聚氨酯树脂、氟改性聚氨酯树脂、脂肪族聚氨酯树脂、聚酯-聚氨酯树脂、聚醚-聚氨酯树脂、聚脲-聚氨酯树脂等中的至少一种；改性聚氨酯树脂是固体微粒或者是乳液，粒径5-8微米。

丙烯酸树脂和聚氨酯树脂改性后兼有各种改性的树脂的优点，外观清澈透明-淡黄半透明，粒径<１００纳米，分子量和软硬度可调节，增加定影牢固度和减少重影机率，以及较佳的荷质比；成膜后全透明，不影响着色剂发色；优异的耐水性和耐化学试剂性，超常的耐高温性和耐低温性，化学性能极其稳定，耐候性能非常好；其次，其软化温度和玻璃化温度，根据激光打印机墨粉的软化点、熔融指数、结块温度，通过调节反应过程中的单体比例，任意调节；或者制备两种以上熔点的树脂复配满足墨粉熔点较宽的需要，甚至通过选择各种激光打印机的通用参数制造通用的树脂，热熔性能完全满足激光打印技术的要求；同时，其具有优异的粘接性能。各项指标都满足GB/T28032-2011《静电成像墨粉用树脂》的要求，甚至高于国家标准。

本申请激光打印机/复印机/传真机用彩色墨粉的技术方案为：以重量百分比计，液/固混合的以固含量计

着色剂  1-50%

改性丙烯酸树脂和/或改性聚氨酯树脂  30-90%

电荷控制剂  0.5-10%

脱模剂   0.5-5%

表面处理剂  0.5-5%