[发明专利]一种新型调色剂及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及墨粉调色剂领域，且特别涉及一种新型调色剂及其制备工艺。

背景技术

随着个人计算机(PCs)的广泛使用和办公自动化，对复印机和激光打印机的需求量不断增长，调色剂是激光打印、数码复印的关键耗材。随着市场的需求增加以及人们日益严格的图像质量要求，随之对调色剂也提出了更高的性能要求。调色剂颗粒需要具有较宽的电荷分布，优良的电荷保持能力，迅敏的起电速度，优良的转印性、低温熔融能力以及抗偏性等，电荷调节剂(CCA)的发明和使用就是为了满足调色剂颗粒的带电性能要求。

采用物理熔融法制备调色剂是将粘合剂、着色剂、电荷调节剂(CCA)、离型剂等经过熔融混合、机械粉碎、气流粉碎、分级等工序，但是各组分在粘合剂中均匀分散性差，宏观相分离，影响调色剂打印品质。而采用Fuji Xerox、Konica-Minolta“乳液聚合/共絮凝法”等化学法，通过絮凝剂、表面活性剂、剪切速率的调整，通过控制絮凝、热处理过程可以有效地控制粉体的粒径和形状，但是化学法制备是在碳粉中加入电荷调节剂，由于电荷调节剂的自身带电特性，通常会导致调色剂组分絮凝或聚合不均一，使得调色剂颗粒间存在带电性差异。因此，电荷调节剂使用对调色剂熔融或凝集工艺有较高要求，性能优异的电荷调节剂除了应具有良好的带电特性，还应具有和碳粉用树脂良好的相容性，即在树脂中具有良好的分散性。

若电荷调节剂和树脂不能良好地相容，会导致电荷调节剂分散不均匀，或分散性能不稳定，将会严重影响碳粉的起电速度、带电性能和稳定性，从而影响图像显影的质量。同时，由于电荷调节剂是分布在树脂体系中，大部分电荷调节剂处于埋没状态而未发挥作用，因此，电荷调节剂的用量较大。例如专利号CN200610166516.9、CN200610073384.5的发明专利申请是选取苯乙烯或丙烯酸类的聚合物为树脂，以碳黑为着色剂、以偶氮系列水杨酸类金属络合物为电荷调节剂，其中树脂占80％至90％、着色剂占5％至10％、电荷调节剂占0.5％至2％，采用熔融共混法制备的黑色墨粉。专利号CN200910063443.4的发明专利申请是以碳粉的固体重量计，优选在碳粉制备过程中加入按碳粉重量计1％-5％重量的电荷调节剂(根据电荷调节剂分散体的重量含量换算成固体量)，然后进行乳液聚合法制备碳粉。虽然上述方法在一定程度上改善了电荷调节剂使用中的带电特性和稳定性，但依旧难以达到满意的效果，尤其是带电起始速度方面还不十分理想，还有研究的余地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型调色剂的制备工艺，工艺简单可靠，制得的调色剂流动性好，带电量分布稳定，打印中的底灰、废粉率很低，消耗量也较低，有较高的分辨率，有效解决了调色剂飞粉和污染机器的问题。

本发明的另一目的在于提供一种新型调色剂，带电量分布稳定，环境适应性强。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种新型调色剂的制备工艺，其包括以下步骤：

采用粘合剂乳液、着色剂分散液以及离型剂分散液制备调色剂母体颗粒；

将电荷调节剂溶解于良溶剂，配制成电荷调节剂分散液，将电荷调节剂分散液均匀喷雾于调色剂母体颗粒的表面。

进一步地，在本发明较佳实施例中，配制电荷调节剂分散液及喷雾的具体方法是：将电荷调节剂加入良溶剂中，在40-60℃溶解制备电荷调节剂分散液，电荷调节剂分散液的质量浓度为1％-30％；然后将电荷调节剂分散液经流化床喷雾造粒机的作用喷雾到调色剂母体颗粒表面，并除去良溶剂制备而成。

进一步地，在本发明较佳实施例中，喷雾过程是在50-140℃温度下进行的，以形成干燥的颗粒状物料。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电荷调节剂为水杨酸系或偶氮类金属络合物，具体可以为水杨酸和铬、铝、锌、钙、锆和硼所形成的络合物。

进一步地，在本发明较佳实施例中，良溶剂包含至少选自甲醇、乙醇、乙二醇单甲醚、乙腈、异丙醇、正戊醇、十二醇、丁酮、环己酮、乙酸乙酯组成的组中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电荷调节剂的使用量为新型调色剂质量的0.1％-10％，优选为0.5％-5％。

进一步地，在本发明较佳实施例中，粘合剂包括热塑性树脂和聚酯中的至少一种，热塑性树脂包含至少选自苯乙烯甲基丙烯酸酯、聚烯烃、苯乙烯丙烯酸酯、交联的苯乙烯聚合物、环氧树脂、聚氨酯、乙烯基树脂、二羧酸与二醇的聚合酯化物组成的组中的至少一种。