[发明专利]复印机用铁氧体球形载体及制造工艺

说明书

本发明属于复印机的显影技术双组份显影剂用铁氧体球形载体及制造工艺。

目前国内外资料介绍制造复印机用载体材料，广泛采用的是不规则铁粉和球形铁粉。不规则铁粉载体存在各向异性，使复印件对比度不好，因此，磁辊表面与感光鼓表面有较宽空隙的复印机使用这种载体;另一方面，为了改善对比度，得到较好的复印品，采用了球形铁粉载体，但也不十分理想，因为铁粉载体较重，密度较大（大于4.0g/cm³），粉末易飞溅，为了预防粉末逃逸，需要在磁辊与复印机连接部分采用一种特殊复杂的设计方案。重的铁粉载体与色粉混合时能产生高压，影响复印机显影剂的寿命。日本公开专利公报，昭和64-13157公布了川崎制铁株式会社技术研究所申请的“电子显像剂用载体及其制法”专利，该技术的铁氧体主要是铜锌铁氧化物体，其化学组成是SiO₂重量比为0.01～1.0%，残留物的化学组成是（Cu_1-xEn_xO）_2-y（Fe₂O₃）_y，其中0.2≤x≤0.7，0.9≤y≤1.2。它的制造工艺是将上述铁酸盐预经造粒后，在1150～1300℃温度内锻炼成为电子显影剂的载体。欧洲专利局公布的公开号为0242712，申请号为87105199.1，名称为“静电复印显影剂的载体”的发明，只介绍了静电复印载体材料包括一个球形铁氧体核心和一层树脂包覆膜，其载体的具体组成并没说明，该专利申请还介绍了制造工艺为将分散铁氧体和磁性铁氧体混成水浆然后喷雾干燥成小颗粒，在1200℃锻炼2小时，轻轻磨细，筛分后得所需粒度（20～200μm），再进行包覆成为复印机载体。欧洲专利局公布的公开号441127，申请号为91100284.8，发明名称为“用聚乙烯醇树脂包覆的载体只有不规则表面”，该专利只记载着载体的包覆工艺。综上所述，目前制造复印机载体材料工艺是：为物料湿混即细研磨成水浆达到彻底混均→喷雾干燥制成小颗粒→锻炼→磨细→筛分→包覆。

本发明目的是设计出一种新型载体材料配方及提供该载体材料的制造方法。该载体材料是由一个坚实的镍锌铁氧体球形颗粒和球形颗粒外表面有一树脂包覆层组成，它具有较好的磁性能。这种载体材料的制造方法主要特点是采用干法混料和高温球化处理工艺。采用上述配方及制造工艺的静电复印显影剂的载体材料能满足双组分复印机用球形铁氧体要求，能有效地产生高质量的复印件，复印寿命和复印文件达60000次以上，能适应外界条件的变化，增加稳定性。

本发明的复印机用铁氧体球形载体材料是由一个坚实的镍锌铁氧体为主要成分的球形颗粒和球形颗粒外表面有一树脂包覆层所组成。镍锌铁氧体的化学组成（重量百分比）是：Fe₂O₃为55～75%，ZnO为15～25%，NiO为3～10%，CuO为2～5%，CoO为2～3%，MnCO₃为1.5～5%，SiO₂为0.1～0.8%。该复印机用铁氧体球形载体的制造工艺是将上述配比好的原料装入带有一定数量大小不一的钢球的混料机中进行干法混料。物料与钢球的重量比是3∶1，钢球直径是Φ3、Φ5和Φ10mm三种，它们的比例是各占三分之一。混料时间为2～35小时，以混均为好。料混好后卸料时用筛子将钢球清除出原料，把混合好的料放入烧结炉中锻炼、锻炼温度为1200～1400℃，锻炼时间为2～8小时，随炉降温，至室温出炉。锻炼好的料物要破碎至100μm以下，再将预先配制好的重量百分比为0.5～1.0%的聚乙烯醇溶液与破碎后粉料混合揉均匀制成面团状放入烘干箱中干燥。干燥温度为100～120℃，干燥8～16小时后取出，干燥料经再次破碎后筛分成-150μm至+50μm为合格料。将合格料在1500～1950℃采用高温火焰处理，在高温溶融状态下，由于表面张力作用，使粉料颗粒在瞬间形成球形颗粒，再经过筛分、合批，取-120μm至54μm的球形颗粒经过包覆、烘干，即制成了铁氧体球形载体。包覆时用环氧树脂等溶液用浸渍法进行包覆，边浸边用铲翻动用吹风机干燥，待半干燥后，再经过80目筛子筛分，放入干燥箱中干燥，干燥温度为120℃，保温4小时取出，制成了载体。

采用上述配方和工艺生产出复印机用铁氧体载体经测试达到如下效果：

1）体电阻率：10⁹～10¹³Ω·cm;

2）饱和磁化率：54～76emμ/g;

3）带电量：12.5～18.5μc/g;