激光打印复印用新型树脂的合成与性能研究(3)

菜单

激光打印机：优点是打印速度非常快，远高于喷墨打印机，耗材——墨粉相对价格便宜，打印成本低，噪音小，故障率相对于喷墨打印机来说要低；缺点则在于机器价格昂贵，尤其是彩色激光打印机，由于技术不成熟，虽然色彩真实，但是无论是耗材还是机器，价格昂贵。

在激光打印中，墨粉通过添加了荷电添加剂成为了是一种带电荷的细微塑料颗粒。在激光打印机中，硒鼓接收到来自激光打印机的信号，根据型号的不同在表面形成经典潜影，墨粉带有的电荷与潜影部分的电荷极性相反，所以被吸附到硒鼓上形成真正的墨粉图像。接着，通过打印纸上略强的电荷将墨粉从硒鼓上吸引到纸上，经过高温加热后，墨粉出现熔融，在冷却过程中固化在纸张的表面，完成打印。

随着技术的不断更新，激光打印复印机的价格也会随之下降，无论是其高速打印的特点，还是耗材价格低廉，都会帮助它成为商务办公用打印复印机的第一选择。因此对于作为其耗材的墨粉的需求量也会越来越大。

1.1.3 墨粉的研究进展

1）发展历史[7]

2）国内研究进展[1]

3）国外研究进展

1.1.4 墨粉的制备方法[7-9]

1）溶剂法

溶剂法的原理是将树脂,颜料,电荷添加剂及其它辅助添加剂混合后溶解在有机溶剂（主要是含有苯环的有机溶剂）中进行粉碎分散，然后对主体进行除去溶剂以及干燥等处理，最后可以得到粉末状的成型墨粉。Watanabe Yohichiroh等人以二甲苯为溶剂，将低分子量聚乙烯蜡，颜料等分散在基体树脂中，制备出粒度分布均匀的彩色墨粉。

目前全世界都在提倡环保，使用溶剂法制备的墨粉虽然具有粒径容易控制、色粉均匀度高的优点，但是所使用的主要有机溶剂大多数是含有苯环的有机化合物。在制备过程中，这些有机溶剂的用量很大，本身又是容易挥发的物质，而且存在着易燃、有毒等缺点。在环保的主要宗旨下，迟早会被时代所淘汰，相比于其它方法，没有更进一步的改进空间，实际上的操作不存在生产优势，仅仅只能作为一种理论进行可行性上的研究，到目前为止还没有成熟的合成方法。

2）熔融破碎法

熔融法是将已经合成好的树脂与颜料及荷电调节剂等添加剂混合均匀后加入挤出机，高温熔融后，挤出、冷却、破碎、超细粉碎、分级筛选，最后再加入一些能改变其流动性的外部添加剂，重新熔融挤出后研磨得到制成品。来`自^751论*文-网www.751com.cn

熔融法的工艺流程如下：

混合树脂、颜料、助剂→高温熔融挤出→锤式破碎机→气流粉碎机→分级筛分→制得成品

通过该种制备方法所制得的产品，有着较大的粒径，较宽的粒径分布、极不规则的颗粒的形状、各种组分之间的分布极不均匀等问题，都影响了打印时图像的清晰程度。这些问题主要都是因为产品是经混合后再进行粉碎后制得的，目前的混合工艺还做不到完美，达不到墨粉制备时的标准混合，粉碎时又不能粉碎完全，粒径大小不一的情况很严重，粉碎后粒径的且各组分在墨粉中的分布不易均匀，所得的墨粉中颜料粒子、电荷调节剂等添加剂与树脂基体之间是以物理作用力联接的，经多次循环粉碎后产生颜料等添加剂粒子脱落，使其寿命减少、性能变差；粒子通过挤压、粉碎、研磨等工序，因此表观粗糙、流动性差，更有可能造成颜料粒子、电荷调节剂等暴露在树脂表面使得荷电不均匀。

目前，熔融法是国内制备墨粉的主要方法，这种方法工艺相对成熟，操作参数相对稳定。墨粉的两个重要属性：1）热学性能：熔融法制备墨粉的热学性能主要是由树脂的性能决定的；2）粒度特性：熔融法制备墨粉的粒度特性是由粉碎和分级的工艺决定的。目前，限制墨粉性能的最大关键在于墨粉的粒度特性，包括粒径大小，粒径分布等问题，但是相关的技术正在不断地进步。例如，通过采用往复螺杆混炼机或者行星螺杆混炼机，颗粒中各组分含量不够一致的缺点将得到很大的改善；通过颗粒整形技术可以解决颗粒形状不规则的缺点；分级细分的技术可以使粒度分布水平得到很大的提高。通过这些手段，熔融破碎法的实用程度大大提高，在一定程度上不比直接聚合法差。