专利名称：球形调色剂的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种调色剂的制造方法，特别是一种球形调色剂 的制造方法。
背景技术：
现有电子成像方法通常是先在感光体上形成静电潜像，然后 采用调色剂对所述潜像进行显影，再将调色剂图像转印到诸如纸 等复印材料上，最后经加热、加压定影，从而实现打印。传统的调色剂制造方法是将粘结树脂、着色剂、蜡及电荷控 制剂等原料充分混合，然后经过熔融、混炼捏合、粗粉碎、超细 粉碎、气流分级等工序制成调色剂。该种方法技术较成熟，但因 所生产的调色剂是通过粉碎方法处理，颗粒形状不规则，比表面 大，易因起静电而团聚，造成流动性差，影响打印品质，如图像 密度、灰度、分辨率及图像均匀度等，不能适应高速打印的需 要。因此，为提高转印率，制造具有良好的流动性和带电均匀性 球形调色剂成为必要。目前，球形调色剂的制造方法主要是热气流法 CN200310106250. 5号发明名称为"电子成^f象墨粉的制备工艺及其 墨粉颗粒球形化装置"的中国发明专利申请公开一种球形调色剂 的制备工艺，其通过将制作调色剂的原料混合、混炼、粉碎、分 级后得到的不规则形状微粒经热风沸腾整形处理后，制得一种颗 粒形状球形化的调色剂。该种球形化的调色剂颗粒的比表面积较小，具有良好的流动性，可满足高速打印或复印的要求。但该种 方法的球形化过程较复杂，需在特殊的装置内进行。该特殊装置 的筒体内腔下部为流化床、顶部设有碰撞轮；筒体底部设置的冷 风进口同时也是出料口，筒体中部设有切向热风进口 ，进料口和出风口设在筒体的上部，其中出风口设有旋风分离器和除尘器。 该装置结构复杂，噪音大，且在球形化处理过程中会产生大量粉 尘。此外，该方法中的热球形化工序系在热气流中进行的，调色 剂颗粒在热气流中的停留时间短且停留时间不容易控制，此外气 流温度控制也较困难，因此容易引起制造调色剂用的粉末粘连和 球形化不均匀。发明内容本发明的目的在于提供一种改进的球形调色剂的制造方法， 调色剂的球形化过程简单、无尘，而且球形化过程中的温度及停 留 时间控制方^更。为实现上述目的，本发明提供的技术方案为球形调色剂的 制造方法，包括将不规则形状的调色剂粉末分散在水中并进行 加热、搅拌，使不规则形状的调色剂粉末球形化的热球形化工 序；将从热球形化工序得到的产物过滤、水洗、干燥制得调色剂 的后处理工序。热球形化工序采用水浴、油、电或远红外等进4亍加热。热球形化工序在夹套式热反应釜中进行。热球形化工序中，加热温度高于不规则形状的调色剂粉末的 软化点。热球形化工序中，采用超声波分散形状不规则的调色剂粉末。不规则形状的调色剂粉末系将制备调色剂用的原料经混合工 序、混炼工序、挤出工序、粉碎工序、气流分级工序等工序制《曰付。不规则形状的调色剂粉末包括树脂、色料、蜡、电荷控制 剂等。不规则形状的调色剂粉末包括80-95%树脂，>/讽色料， 7-7/。蜡，1-3%电荷控制剂。不规则形状的调色剂粉末的粒径在3-25/xm之间。热球形化工序中，在将不规则形状的调色剂粉末分散在水中 时加入表面活4生剂。采用上述方法制造调色剂，调色剂颗粒在热水中在搅拌的作 用下分散均匀，通过水的流动性及水提供的热能被软化或熔融， 进而在不断搅拌下转变为球形或椭球形。装置无需太复杂，在水 浴槽中或夹套式热反应釜中即可进行，而且因为是在水中进行， 不会产生粉尘。此外，由于水的温度及调色剂颗粒在水中的停留 时间均容易控制，因而不^f旦可以防止调色剂颗粒相互粘连，且可使调色剂颗粒球形化均匀。
图1是在生物显微镜下观察到的不规则形状调色剂粉末在水 中的分散效果；图2是在生物显微镜下观察到的球形化调色剂在水中的分散 效果。以下结合附图和优选实施例对本发明予以详细描述。
具体实施方式
将不规则形状的调色剂粉末分散在水中，借助超声波帮助分 散，取分散液在显微镜下观察，如不规则形状的调色剂粉末分散 成了单个的颗粒，则开始下一步，否则，可适当延长超声波分散 的时间。将分散有不规则形状的调色剂粉末的分散液进行加热、搅 拌，使粉末颗粒软化或熔融，进而使其形状在搅拌下转变为球形 或椭球形。上述过程可采用水浴、油、电或远红外线等方式进行加热，可在夹套式热反应釜中进行，也可在水浴槽中进行。加热 的温度需根据不同调色剂粉末的软化点温度来调整，通常需高于 不规则形状的调色剂粉末的软化点^ Ji W^，但也不宜过 高。如果温度低于不规则形状的调色剂粉末的软化点，则粉末颗 粒不易变形，也即不易球形化，但如果温度过高则易导致不规则 形状的调色剂粉末热分解、氧化劣化等，还易导致粉末聚集成 块。优选的加热温度为略高于不规则形状调色剂的软化,泉的温度。当不规则形状的调色剂粉末的软化点温度高于IO(TC时，为 防止分散有不规则形状的调色剂粉末的水在IO(TC时沸腾，热球 形化工序可在加压条件下进行。搅拌的速度通常控制在200-300转每分钟，如果搅拌速度太 快，容易将粉末颗粒打碎，如果搅拌太慢，则粉末颗粒容易沉降 或聚集。搅拌的时间没有具体的限制，温度高时可适当短些，温 度低时可适当长些。不规则形状的调色剂粉末可使用商业购买的非球形化调色 剂，通常可向调色剂的生产制造商或其销售代理商直接购买。如 果购买的非球形化调色剂颗粒粒径不均匀，则可先对购买的非球形化调色剂进行气流分级。优选的非球形化调色剂颗粒是彩色非 磁性调色剂颗粒，因为其软化点较低，通常在70-120。C之间。将树脂，着色剂，、电荷控制;j等原料按一定比例混合均匀， 经混炼工序、挤出工序、粉碎工序，气流分级工序等工序制得。 其中，树脂可以选用属于苯乙烯系树脂的含有苯乙烯或者苯乙烯 取代物的均聚物或者共聚物、聚酯树脂、环氧树脂、氨基曱酸乙 酯改性环氧树脂、硅酮改性环氧树脂、氯乙烯树脂、松香改性马 来酸树脂、苯基树脂、聚乙烯、聚丙烯、离聚物树脂 (ionomer)、聚氨基曱酸酯树脂、硅酮树脂、曱酮树脂、乙烯-乙基丙烯酸共聚物、二曱苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、萜烷树 脂、苯酚树脂、脂肪族或脂环族烃树脂等，亦可以选用上述一种 树脂或者两者以上的树脂结合使用。树脂的含量没有严格的限制，但在80-95%(重量百分比)时较好。着色剂可以是颜料也可以 是染料，含量亦没有具体的要求，但在3-10%(重量百分比)间为 好。作为蜡可以使用地蜡、安定、石蜡、微蜡、微晶蜡、凡士 林、费-托合成过程中得到的蜡，含量通常控制在1-7%(重量百分 比)之间。作为电荷控制剂，可以选用安息香酸金属盐、水杨酸金 属盐、烷基水杨酸金属盐、儿茶酚酸金属盐、含金属双偶氮染 料、苯胺黑染料、四苯基硼酒石酸铝衍生物、季铵盐、烷基吡啶 盐、氯化聚酯等。电荷控制剂的量通常控制在1-3%(重量百分 比)。不规则形状的调色剂粉末粒径通常控制在3-25pm之间，优 选的粒径范围在5-20^m之间，最好在7-13pm之间。将从热球形化工序中得到的产物过滤、水洗、千燥即可得到 需要的球形化调色剂。具体实施例取5份重量单位、经气流分级后粒径范围在5-20^im之间、 软化点温度为85。C的洋红色调色剂(TE01)放入容器内，加入 50份重量单位的工业纯水，最好再加少量表面活性剂，如0. l-0. 5份的十二烷基苯磺酸钠，用超声波分散10-20分钟，取样在 生物显微镜下观察分散的效果及颗粒形状。如图1所示，此时调 色剂粉末呈不规则的形状，带有棱角。将盛有分散液的容器入水 90-100。C的恒温水浴槽内，同时用电动搅拌^U以250转/分的速 度搅拌5小时左右，停止搅拌。此时取样在显微镜下观察，如图 2所示，调色剂的形状呈球形或椭球形。将前述过程得到的产物 经真空抽滤、水洗及低温干燥，即可得到球形调色剂成品。因不规则形状的调色剂粉末系分散在热水中，通过搅拌，利 用水的流动性及水提供的热能被软化或熔融，进而在不断搅拌下 转变为球形或椭球形，方法简单，可在水浴槽中进行，亦可在热 反应釜中进行，无需结构复杂的装置。此外，因是在水中进行， 不会产生粉尘，而且温度及停留时间均容易控制。
权利要求
1. 球形调色剂的制造方法，包括将不规则形状的调色剂粉末分散在水中并进行加热、搅拌，使所述不规则形状的调色剂粉末球形化的热球形化工序；将热球形化工序得到的产物过滤、水洗、干燥制得球形调色剂。
2、 根据权利要求1所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述热球形化工序采用水浴、油、电或远红外等进4亍加热。
3、 根据权利要求2所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述球形化工序在夹套式热反应釜中进行。
4、 根据权利要求1至3任一项所述球形调色剂的制造方 法，其特征在于所述热球形化工序中，加热温度高于所述不规则形状的调色 剂粉末的软化点。
5、 根据权利要求4所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述热球形化工序中，采用超声波帮助分散形状不规则的调 色剂粉末。
6、 根据权利要求4所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述不规则形状的调色剂粉末系将制备调色剂用的原料混 合，后经混炼工序、挤出工序、粉碎工序、气流分级工序等工序 制得。
7、 根据权利要求6所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述不规则形状的调色剂粉末包括树脂、色料、蜡、电荷 控制剂等。
8、 根据权利要求7所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述不规则形状的调色剂粉末包括80-95%树脂，J-7沐色 料，卜4蜡，1-3%电荷控制剂。
9、 根据权利要求8所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述不规则形状的调色剂粉末的粒径在3-25gm之间。
10、 根据权利要求9所述球形调色剂的制造方法，其特征在于所述热球形化工序中，在将所述不规则形状的调色剂粉末分 散在水中时加入表面活性剂。
全文摘要
一种球形调色剂的制造方法，包括将不规则形状的调色剂粉末分散在水中并进行加热、搅拌，使不规则形状的调色剂粉末球形化的热球形化工序；将热球形化工序得到的产物过滤、水洗、干燥制得调色剂的后处理工序。具有方法简单、实用等优点。
文档编号G03G9/097GK101271286SQ200710027319
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者张秀山, 汤付根 申请人:珠海保税区天然宝杰数码科技材料有限公司