[发明专利]彩色墨粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子照相方式的复印机以及打印机所使用的彩色墨粉及其制备方法。

背景技术

彩色墨粉（又称彩色碳粉）是彩色激光打印、彩色数码复印所需的关键耗材，主要由树脂、颜料、添加剂等组成。彩色墨粉的传统制备方法是“熔融法”，即树脂(主要为苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)、着色剂（颜料或染料）、添加剂（电荷调节剂、离型剂等）经过熔融混合、低温机械粉碎、气流粉碎、分级等工序，得到粒度约10μm的彩色墨粉。然而，这种制备方法存在着色剂不易在树脂中均匀分散、制备的彩色墨粉颗粒大小及形状均一性差、粒径较大等缺陷，导致打印、复印时易粘辊、分辨率低、色泽差、废粉率较高。而以Canon公司为代表提出的“悬浮聚合法”有效地控制了彩色墨粉颗粒的大小，使色粉的流动性能、荷电性能得到显著改善，提高了色粉定影的稳定性、固结性能，有效地抑制透印现象。然而“悬浮聚合法”的不足之处是墨粉粒度分布较宽使打印、复印分辨率和色泽欠佳，墨粉颗粒太圆导致残留在感光体上的墨粉的回收与清洁非常困难。以Fuji Xerox、Konica-Minolta为代表的公司开发了“乳液聚合/共絮凝法”，通过表面活性剂、剪切速率的调整可使粉体粒度小到5μm，甚至纳米尺度，其尺寸分布变窄，通过控制絮凝、热处理过程可以有效地控制粉体的形状，从而提高了彩色打印、复印的分辨率和色泽，墨粉颗粒的非球形结构有利于感光体上的墨粉回收与清洁。然而，在乳液聚合/共絮凝法”制备彩色墨粉时，聚合物乳液和着色乳液在混合、絮凝、热处理很难使树脂粒子与着色粒子彼此均匀分散和黏附；另一方面，为提高彩色墨粉的抗偏印性能需要提高蜡的用量，但同时导致蜡易于迁移到墨粉粒子表面而污染载体和显影套筒，并且使着色剂在墨粉中分布不均，导致打印、复印质量难以提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、可靠性好，制造的彩色墨粉性能稳定，具有很好的显影密度、很高的带电量、较窄的带电量分布，打印中的底灰、废粉率很低，消耗量也较低，有较高的分辨率。

本发明方法为，将经表面处理的着色剂为引发剂，进行ATRP法聚合，制备出聚合物接枝的着色剂粒子，然后将着色剂粒子分散到含有表面活性剂的水溶液中制备含着色剂的乳液A；将经表面处理的蜡为引发剂，进行ATRP法聚合，制备出聚合物接枝的蜡粒子，然后将蜡粒子分散到含有表面活性剂的水溶液中制备含蜡的乳液B；将含着色剂的乳液A及含蜡的乳液B凝集得到彩色墨粉。

所述凝集时还加入了乳液C，乳液C是以聚合性单体为原料经乳液聚合法制备的聚合物乳液。所述凝集时含着色剂的乳液A占10-60%、含蜡的乳液B占10-60%、乳液C占0－80%，合计重量百分数为100%。由于在对着色剂和蜡进行聚合物改性的过程中，聚合物的量和着色剂或者蜡的比例是可以合理控制的，当在改性中使用的聚合单体多，接枝到着色剂或者蜡表面的聚合物就多，相应的在凝集的过程中需要使用的乳液C就少或者不用，所述彩色墨粉中优选着色剂粒子含量为质量百分数3-10%，蜡粒子含量为质量百分数3-15%，因此本领域技术人员可以参照这个方式来计算具体添加的乳液C的量。        

优选所述含有着色剂的乳液A中着色剂粒子的质量百分比为5-50% ；优选为10-30%，所述含有着色剂的乳液B中蜡粒子的质量百分比为5-50%；优选为10-30%。

所述着色剂的表面处理方法为将着色剂加入到溶剂中，然后进行高速分散，在高速分散的同时逐渐滴加改性剂进行表面改性，改性完后将产物洗涤、过滤、干燥制得；所述蜡的表面处理方法为将蜡加入到溶剂中，然后进行高速分散，在高速分散的同时逐渐滴加改性剂进行表面改性，改性完后将产物洗涤、过滤、干燥制得。

所述表面处理方法中的溶剂可以根据使用的着色剂或蜡进行合理选择，优选为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的至少一种；所述改性剂优选为氯丙烯酰氯、溴丙烯酰溴或其衍生物。

所述含着色剂的乳液A和含蜡的乳液B的粒径优选均在100nm到500nm之间，最优选的是在150nm到300nm之间，粒径过大会导致着色浅，蜡分布不均匀。粒径过小会导致分散成本过高，着色剂和蜡不能很好的被聚合物均匀包覆。

本发明还提供一种彩色墨粉，由上述制备方法制得。