CN101427186A - 具有优良的带电性能、长期可靠性和转印性的调色剂颗粒及其制备方法和包含该调色剂颗粒的调色剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有优良带电性能和转印性的调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包含该调色剂颗粒的调色剂。更具体而言，本发明涉及调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包含该调色剂颗粒的调色剂，其中，与粘合剂树脂高度相容的CCA易于分散到粘合剂树脂中，因而改善了电荷保持性和电荷分布，以及所得的混合物是球状的，从而实现了优良的长期可靠性和转印性。所述调色剂颗粒包含基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA；基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂；和基于聚酯的粘合剂树脂。

Description

具有优良的带电性能、长期可靠性和转印性的调色剂颗粒及其制备方法和包含该调色剂颗粒的调色剂

技术领域

本发明涉及具有优良带电性能和转印性的调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包含该调色剂颗粒的调色剂。更具体而言，本发明涉及调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包含该调色剂颗粒的调色剂，其中，与粘合剂树脂高度相容的电荷控制剂(CCA)很容易地分散到粘合剂树脂中，因而改善了电荷保持性和电荷分布，并且所得的混合物是球状，从而实现优良的长期可靠性和转印性。

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。复印机和激光打印机都是形成图像的设备，其是通过将调色剂转印到打印纸上而在打印纸上形成所需要的图像，因此基本上是使用调色剂形成图像。

随着市场的需求的增加，消费者对复印机、激光打印机等的要求也逐渐变得更加严格。这样要求的例子包括更加清晰的图像质量、即使使用了很长时间也能够保证调色剂在带电性能上不会变坏的耐用性、复印机或打印机的小型化、低廉的价格、高打印速度、节能、容易回收等。

上述的要求中，耐用性是对调色剂本身的要求。即是，耐用性保证清晰图像能够持续保持和带电性不会退化。在制备调色剂的领域，为了制备耐用的调色剂，多方面的研究都在进行。

如上所述，调色剂是打印机或复印机在转印操作中在图像接受体上用来形成图像的显影材料。为了制备能够持续保持清晰图像的耐用的调色剂，首先就必须理解在复印机或激光打印机中使用调色剂的过程。

图像形成设备，例如通过转印调色剂来产生打印输出产品的复印机或激光打印机通常实现打印的过程如下：

1.首先，执行使鼓表面均匀地带上电荷的充电步骤。鼓通常是通过有机光导体(OPC)鼓等实施的。充电是通过充电人造丝刷等来使鼓表面带上静电。

2.接下来是通过曝露鼓表面形成潜像的曝光步骤。当没有光入射到其上的时候，在均匀带电的鼓表面上的例如OPC的导体是绝缘体，但是在光存在时其是传导电荷的。因此，当鼓表面曝露于例如激光的光束时，曝露于光束的部分被放电或者中和。

3.与曝光步骤分离地，执行吸引调色剂至显影辊上的步骤。该步骤是预备步骤，接下来是在带电的鼓上形成调色剂图像的步骤。

4.然后，执行使用吸引至显影辊表面的调色剂在鼓表面显影调色剂图像的步骤。正如上所述，当鼓表面曝光时，其中的曝光部分被放电或中和。这是因为，当调色剂带上与鼓的极性相同的电荷时，如果不曝光，鼓表面将会排斥调色剂，因而阻止调色剂往那里转移。然而，鼓表面曝光的部分不会排斥调色剂，所以调色剂将粘附于潜像，因此形成调色剂图像。

5.显影步骤接下来的步骤是将调色剂图像从鼓表面转印到图像接受纸(即打印纸)上。在转印步骤中，为了产生对调色剂的吸引力，图像接受纸的表面带上了与调色剂极性相反的电荷，以及为了便于转印，鼓和图像接受纸被置于彼此接近的位置。

6.即使将调色剂转印到图像接受纸上，但是因为调色剂不是永久地粘附于图像接受纸上，所以接下来的是将调色剂定影到图像接受纸上的步骤。通常是让在其上形成了调色剂图像的图像接受纸通过一对包括热辊和压力辊的辊来完成定影步骤，因此调色剂被热和压力压缩以及包含在调色剂中的粘合剂在调色剂周围形成涂层。

7.最后的步骤是在鼓再次充电前清除鼓表面残留的调色剂，以便使鼓为下次操作能够再次充电。

考虑到上述的打印过程，就能理解打印过程的各步骤所要求的调色剂所具有的基本性能。

首先，调色剂必须至少有预先确定的带电量，以便调色剂可以粘附到显影辊上，之后在OPC鼓上显影，以及然后其被转印到图像接受纸上。即是，因为调色剂是通过在粘附至色粉盒中的粉仓中的显影辊过程中与刮板摩擦充电的，所以就需要调色剂有预先确定量或更多的电荷，以便能够轻易地实现后续步骤，例如从显影辊转移至带电的鼓和从带电辊转印至图像接受纸。

在充电后，同样要求调色剂在转印至图像接受纸前持续地保持带电状态。这涉及到电荷保持能力，其在能够避免与导体材料或其它调色剂接触时电荷的流失和确保调色剂维持高带电率。

同样地，要求调色剂具有一些性能，例如优良的转印性、低温熔融能力和抗偏性。具有优良的转印性，调色剂可以轻易地从光导鼓转印到图像接受纸上。低温熔融能力使得调色剂在熔化时即使不用加热至高温也能轻易熔化。抗偏性可以出色地阻止残留的调色剂偏移至带电辊的表面。特别是，转印性强烈地依赖调色剂的球状形状，因此，当颗粒形状不规则时，散射的激光束将可能减弱其转印性。即是，当在打印机中进行颜色修正时，OPC鼓的图像密度会被测量，接下来就是根据与实际图像最相似的颜色进行调色剂修正。如果调色剂是完全的球状，在测量图像密度时颜色修正已经完成。然而，随着调色剂形状偏离球状越远，激光束的散射将会更多地减弱修正作用，因而得不到清晰的图像。此外，当更接近球状时，调色剂的粘附力增强，而加强了调色剂从鼓到转印带的转移，因而改善了转印性。

此外，其它如清洁性能和抗污染性的性能也是需要的。

特别是，近来由于对高品质图像质量、高速和颜色表达需求的增加，就综合地、全面地需求如上所述的性能。

因此，为了满足上述的要求，调色剂通常包括调色剂颗粒以及粘附于调色剂颗粒的外表面的外部添加剂，所述调色剂颗粒包括着色剂、粘合剂树脂、蜡、分散剂、电荷控制剂等。

为了帮助调色剂粘附到图像接受纸的表面，粘合剂树脂在调色剂熔化时被加热熔化。蜡是当温度降至调色剂颗粒的熔融点时使图片在打印之后变得有光泽。分散剂导致分散均匀，以及电荷控制剂是用来控制调色剂表面的电荷。

在这些添加剂中，当调色剂与刮板摩擦时，因为调色剂颗粒的电荷控制剂(缩写为CCA)，调色剂颗粒的表面就会带上电荷。要求CCA在调色剂颗粒表面尽可能地均匀分散。

CCA通常倾向于形成与粘合剂树脂分离的相。在这种情形下，与刮板摩擦的调色剂是带电不均匀的，由于不均匀的摩擦，电荷分布很广。因此，各调色剂颗粒具有不同的电荷，因此不适合用于基于调整电荷来实现的打印。

与上面分离地，调色剂颗粒通常是通过熔化上述组分、从熔融体中形成片状材料以及机械地粉粹片状材料的粉碎方法或通过聚合方法制备的。前面的机械粉粹的方法到目前仍在广泛使用，这是因为其相对较容易地制备调色剂。然而，在用机械粉粹方法制备调色剂颗粒的情形下，调色剂颗粒会形成不规则形状而且会有大量的碎片存在于调色剂颗粒的表面。该方法的问题是光，例如激光的发射会导致非常严重的散射。因此，对于用机械粉粹制备的调色剂颗粒，就需要克服转印性降低的问题。

随着打印速度在低速、中速和高速之间的切换，调色剂的带电性能也会改变。当在没有考虑到带电性能而对调色剂进行充电时，过多的电荷可能会导致例如轮胎痕的背景污染，或者电量不足时会导致不均匀的图像。因此，就需要提供具有符合各打印速度的特定电荷的调色剂产品。然而，到目前为止，这样的调色剂产品还没有开发出来。

发明内容

技术问题

本发明解决了前述的现有技术中的问题，因此本发明的一个方面提供了调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包括该调色剂颗粒的调色剂，其中在所述调色剂颗粒中，CCA不是形成单独的相而是均匀分散在粘合剂树脂中，从而确保整个调色剂颗粒的均匀带电率，因此提供了窄电荷分布、优良电荷保持能力和从而获得的优良的长期可靠性。

本发明的另一方面提供了具有高转印性的调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包括该调色剂颗粒的调色剂。

本发明的再一方面提供了适用于低速打印的调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包括该调色剂颗粒的调色剂。

技术方案

根据为实现上述目标的本发明的一个方面，本发明提供了调色剂颗粒，其包括基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂(CCA)；基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂和基于聚酯的粘合剂树脂。

基于苯乙烯/丙烯酸酯CCA可为苯乙烯/丙烯酸正丁酯(BA)或苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯(EHA)。

CCA可以有范围为调色剂颗粒的0.2至2.0重量％的量。

基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂可以有范围为2至10mgKOH/g的酸值以及100,000至200,000的重均分子量。

基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂可以有范围为调色剂颗粒的40至60重量％的量。

基于聚酯的粘合剂树脂的可以有范围为8至12mg KOH/g的酸值以及20,000至50,000的重均分子量。

基于聚酯的粘合剂树脂可以有范围为调色剂颗粒的30至50重量％的量。

调色剂颗粒可以为球状。

尤其是，调色剂的球状化包括机械方法和热裂法。机械方法通常是通过调色剂颗粒的相互碰撞用剪切力来制备球状的颗粒。热裂法是通过加热使颗粒成为球状。用机械方法制备的调色剂颗粒的球状更理想，因为与热裂法比较，机械方法能进一步限制调色剂颗粒的粒径分布和能使物理性质的改变最小化。

在此，调色剂颗粒可以通过以75至100m/s的线速度使该调色剂颗粒相互碰撞5至20分钟来机械地形成球状，因此调色剂颗粒为粉状(ground)。

调色剂颗粒可以进一步包括调色剂颗粒添加剂，例如着色剂、分散剂、蜡、流动性促进剂和释放剂。

根据为实现上述目标的本发明的另一方面，本发明提供了制备调色剂颗粒的方法，其包括步骤：通过捏合混合物制备片状材料，其包括0.2至2.0重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA，40至60重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂和30至50重量％的基于聚酯的粘合剂树脂；通过机械粉碎片状材料制备调色剂颗粒；和使粉碎的颗粒形成球状。

基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA可以为苯乙烯/BA或苯乙烯/2-EHA。

基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂有范围为2至10mg KOH/g的酸值以及范围为100,000至200,000的重均分子量。

基于聚酯的粘合剂树脂可以有范围为8至12mg KOH/g的酸值以及范围为20,000至50,000的重均分子量。

该方法可以进一步包括步骤：涂覆选自由有机微粒物质、二氧化硅和无机微粒物质组成的组中的至少一种。

根据实现上述目标的本发明的再一方面，本发明提供了包括调色剂颗粒和涂覆在调色剂颗粒上的外部添加剂的调色剂，所述调色剂颗粒包括0.2至2.0重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA、40至60重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂和30至50重量％的基于聚酯的粘合剂树脂。

所述外部添加剂可以为选自由有机微粒物质、二氧化硅和无机微粒物质组成的组中的至少一种。

所述基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA可以为苯乙烯/n-BA或苯乙烯/2-EHA。

所述基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂有范围为2至10mgKOH/g的酸值以及范围为100,000至200,000的重均分子量。

所述基于聚酯的粘合剂树脂的可以有范围为8至12mg KOH/g的酸值以及范围为20,000至50,000的重均分子量。

在此，调色剂颗粒可以为球状。

具体实施方式

下面，将详细描述本发明。

本发明者经研究获得所需的调色剂颗粒，其具有较宽的电荷分布和优良的电荷保持能力。结果，本发明者发现调色剂颗粒的CCA可以均匀地分散在调色剂颗粒的粘合剂树脂中，当它们高度相容时，因此克服了现有的技术中如带电不均匀性的问题，以及在此发现的基础上实现了本发明。

即是，本发明的调色剂颗粒包括粘合剂、CCA、着色剂、分散剂、蜡、流动促进剂、释放剂和其他添加剂。在这些添加剂当中，粘合剂和CCA的含量被控制到特定的范围。

在本发明的调色剂颗粒中，CCA为基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂，例如苯乙烯/丙烯酸丁酯(BA)或苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)，粘合剂为苯乙烯/丙烯酸酯和聚酯。

由于CCA和粘合剂的苯乙烯/丙烯酸酯树脂之间良好的相容性，基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA是高度分散的。当使用基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA时，其能够提供均匀的带电性能以及也能改善带电效率。如果整个粘合剂都是苯乙烯/丙烯酸酯，那么CCA和粘合剂之间的亲和力会非常地高，以致将会获得均态。然而，为了获得良好的带电性能和转印性，粘合剂可能会在相中分离出来，形成很小的颗粒，而不是完全的混合。即是，为了获得最佳的图像均匀性和转印性，需要微观相分离，而不期望宏观相分离。在宏观相分离的情形下，不均匀的带电性能可以降低显影的特性(例如降低转印性或长期可靠性)，而完全均匀的相也是不理想的，因为不良的带电性能会降低显影特征(例如降低图像密度或严重地降低转印性)。因此，应该理解术语“良好的分散性”是指微观相分离，其中微观相被均匀地分散。

在机械粉碎原材料片制备调色剂颗粒的情形下，需要形成裂缝并且裂缝沿着片拓展，这样片才能被粉碎成调色剂颗粒。在这种情形下，裂缝通常是沿着两相的分离界面拓展的。然而，在CCA为基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂，粘合剂仅仅为苯乙烯/丙烯酸酯的情形下，CCA和粘合剂均匀相互混合在一起，因此阻止相分离界面的形成。因此，除苯乙烯/丙烯酸酯外，需要粘合剂额外地包含一种用来充分形成分离界面的组分。

根据本发明者的研究，额外的组分可包含具有特定条件的聚酯。包含在粘合剂中的聚酯能充分地提供相分离界面(微观界面)，和通过分子量控制来促进粘合剂与苯乙烯/丙烯酸酯树脂的混合。因此，聚酯包含在粘合剂树脂中是合适的。

调色剂颗粒的CCA可以为如上所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂，例如苯乙烯/BA或苯乙烯/2-EHA。在这些组分中，具有相对低分子量的组分可适用用于改善与粘合剂树脂的相容性。例如，适用的组分可有范围为2,000至15,000的重均分子量。典型地，当CCA的含量为调色剂颗粒的2至5重量％时，CCA显示出最优良的特性。根据本发明，在CCA与上述类型粘合剂树脂一起使用的情形下，CCA的含量范围可以为调色剂颗粒的0.2至2.0重量％，更特别的是0.5至1.5重量％。

因为均匀地分散在粘合剂树脂中的CCA能够改善例如电荷分布和电荷保持能力的带电性能，所以即使含量少于常规值时，CCA也能提供足够的效应。当CCA的含量过多时，会产生轮胎痕，其是一种典型的背景污染，因此会严重地污染图像。当含量在0.2％以下时，调色剂将不会均匀地带电，可能会形成不均匀的图像。特别的是，因为低速打印机在显影辊与刮板之间的摩擦力要大于中速或高速打印机，所以其将会轻易地具有高带电状态。当CCA的含量超过2.0重量％时，高带电状态就会加强，因此就会产生轮胎痕。轮胎痕是由调色剂在打印期间调色剂的总电荷增加或调色剂颗粒间的电荷增加引起的现象。这会导致纸的背景的污染(或背景污染)，像是汽车突然停下时在路面上留下的轮胎痕。

此外，在本发明的粘合剂树脂中，苯乙烯/丙烯酸酯可以有范围为2至10mg KOH/g的酸值以及范围为100,000至200,000的重均分子量。聚酯可以有范围为8至12mg KOH/g的酸值以及范围为20,000至50,000的重均分子量。

基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂的酸值低于2mg KOH/g可能会降低转印性。相反地，当酸值大于10mg KOH/g时，背景会污染更严重。当基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂的重均分子量低于100,000时，就会观察到阻塞，其中调色剂会熔化到刮板上，或热偏移，其中调色剂熔化到加热辊上。相反地，当重均分子量超过200,000时，会发生冷偏移和导致堵塞。聚酯树脂也观察到类似的现象。即是，低于预定范围值的酸值会导致转印性的降低，过高的酸值会导致背景污染。当聚酯树脂的重均分子量低于预定的范围，就会产生热偏移，而当聚酯的重均分子量超过预定的范围，差的分散性会降低调色剂的长期可靠性。

特别是，正如上面所见，为了帮助基于聚酯的粘合剂树脂扩散到基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的孔隙中，以便两粘合剂树脂更容易地混合，与粘合剂树脂中的苯乙烯/丙烯酸酯相比，本发明中的调色剂颗粒的粘合剂树脂中的聚酯具有相对较小的重均分子量。因此，即使相对较多量的基于聚酯的粘合剂树脂与基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂混合时，也不会形成均相。

结果，在本发明的调色剂颗粒中，基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的含量的范围可以为40至60重量％，而理想的是45至55重量％。基于聚酯的粘合剂树脂的含量的范围为30至50重量％。当基于聚酯的粘合剂树脂含量太少时，转印性和长期可靠性会变差。相反地，当基于聚酯的粘合树脂的含量太多时，基于聚酯的粘合剂树脂与基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂之间会发生宏观相分离，因此形成不均匀的调色剂颗粒。当然，其不是所需要的。当基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的含量非常多时，基于聚酯的树脂的含量会变得非常少。因此，设定基于苯乙烯/丙烯酸酯的树脂含量的上限和下限的理由与设定聚酯树脂含量的上限和下限的理由是一样的。然而，最优选的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的含量的范围为45至55重量％，以便调色剂颗粒在带电性能和转印性上能够具有长期可靠性。

除了具有上述的含量范围的粘合剂树脂和CCA外，其他添加剂，例如着色剂、蜡、流动促进剂和释放剂可以进一步添加到调色剂颗粒中。即是，本发明的基本概念是使用具有上述条件的CCA和粘合剂树脂作为调色剂的组分，以及只要不背离本发明的概念，调色剂颗粒中可含有任何类型的添加剂。

此外，本发明的调色剂颗粒是机械粉碎的，因此具有非常不一致的形状。当调色剂是由不一致形状的调色剂颗粒制备时，激光散射使得不可能获得正确的图像以及降低电荷稳定性，因此降低转印性和长期可靠性。

因此，优选地，在机械粉碎之后进行球状化，以便使调色剂颗粒为球状。优选地，球状化是通过以75至100m/s的线速度使调色剂颗粒相互碰撞5至20分钟来机械地完成的，因此调色剂颗粒为粉状。当球状化的时间和速度低于特定的范围，球状度是不够的，长期可靠性和转印性就会不令人满意。因此，球状化的目的就不能达到。相反地，时间和速度超过特定范围也同样是不合意的，因为不期望性能进一步改善。因此，会导致时间和能源(产量)上的损失。

在下文中，将简单描述制备调色剂颗粒的方法。

首先，根据上述粘合剂含量和CCA含量，通过混合和捏合调色剂颗粒原材料来制备片状材料

其次，片状材料被粉碎成调色剂颗粒。

接下来是粉碎的调色剂颗粒的球状化步骤，其具体条件前面已经描述了。

通过上述步骤，制备合意的调色剂颗粒是可能的，该调色剂颗粒具有窄的电荷分布、优良的电荷保持性、优良的长期可靠性和良好的转印性。

可选地，接下来可以是在调色剂颗粒表面涂覆一层合适的外部添加剂的步骤。外部添加剂的例子包括有机微粒物质、无机微粒物质和/或二氧化硅。任何用于制备典型类型的调色剂的外部添加剂可以涂覆于本发明的调色剂颗粒的表面。

通过上述的方法，制备含有表面涂覆有外部添加剂的调色剂颗粒的打印调色剂是可能的。

将参照实施例描述本发明。然而，应该理解下面的实施例以例子的形式提供但并不限制本发明的范围。而是本发明的范围由附加的权利要求和其相等物定义的。

实施例

调色剂的制备

通过采用亨舍尔(Hansel)混合机混合下表1中所述的组分的原材料、用双轴熔化捏合机(biaxial melting kneader)将混合物在150℃熔融和捏合、拉伸混合物成片状、冷却该片、采用锤式(Hammer)混合机将片粉粹至粒径为几个微米，精密粉碎之后用筛分器进行分级来制备粒径范围为7.5至8μm的非磁性调色剂颗粒。

下表1所指的球状是通过以75至100m/s的线速度使所得的调色剂颗粒相互碰撞5至20分钟来机械地实现的，因此调色剂颗粒彼此为粉状。

采用的基于苯乙烯/丙烯酸酯的CCA的重均分子量范围为2,000至15,000和其酸值范围为15至25mg KOH/g。在所有的实施例和比较实施例中，为了避免由于蜡和颜料的用量的变化造成的任何影响，添加的颜料和蜡为总量的7重量％。

通过搅拌和混合聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和二氧化硅，并将所得混合物涂覆在圆形或非圆形的100重量％调色剂颗粒上制备单组分系统彩色调色剂，所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均粒径为0.1至1μm，其用量为0.5重量％，所述二氧化硅的平均粒径为12nm，其用量为3重量％。

表1

 

编号	苯乙烯/丙烯酸酯树脂	聚酯树脂	CCA	是否球状
					实施例1	47.2	45	0.8	是
实施例2	40	52.8	0.2	是
					实施例3	40	52.5	0.5	是
实施例4	40	52	1.0	是
					实施例5	40	51	2.0	是
实施例6	50	42.8	0.2	是
					实施例7	50	42.5	0.5	是
实施例8	50	42	1.0	是
					实施例9	50	41	2.0	是
实施例10	60	32.8	0.2	是
					实施例11	60	32.5	0.5	是
实施例12	60	32	1.0	是
					实施例13	60	31	2.0	是

 

编号	苯乙烯/丙烯酸酯树脂	聚酯树脂	CCA	是否球状
					比较实施例1	92.9	-	0.1	是
比较实施例2	92.9	-	0.5	是
					比较实施例3	92.0	-	1.0	否
比较实施例4	92.0	-	1.0	是
					比较实施例5	89.0	-	4.0	是
比较实施例6	80	12.9	0.1	是
					比较实施例7	80	12.5	0.5	是
比较实施例8	80	12.0	1.0	否
					比较实施例9	80	12.0	1.0	是
比较实施例10	80	9.0	4.0	是
					比较实施例11	70	22.9	0.1	是
比较实施例12	70	22.5	0.5	是
					比较实施例13	70	22.0	1.0	否
比较实施例14	70	22.0	1.0	是
					比较实施例15	70	19.0	4.0	是
比较实施例16	30	62.9	0.1	是
					比较实施例17	30	62.5	0.5	是
比较实施例18	30	62.0	1.0	否
					比较实施例19	30	62.0	1.0	是
比较实施例20	30	59.0	4.0	是
					比较实施例21	10	82.9	0.1	是
比较实施例22	10	82.5	0.5	是

 

编号	苯乙烯/丙烯酸酯树脂	聚酯树脂	CCA	是否球状
					比较实施例23	10	82.0	1.0	否
比较实施例24	10	82.0	1.0	是
					比较实施例25	10	79.0	4.0	是

在上表1中，各组分的含量是以占调色剂颗粒的重量百分比表示的。

用非磁性单组分显影打印机(HP2500，Hewlett-Packard)在室温和环境湿度(20℃，55％RH)分别用实施例1至13和比较实施例1至25制备的非磁性单组分系统彩色调色剂打印3000张纸。根据下列条件测量转印性，长期性和轮胎痕，结果如下表2所示。

1)转印性：以每500页为基础，通过减去消耗量的损失计算净消耗量，测量打印3000张纸调色剂转印至印刷品上的百分比。

A：转印性75％或者以上

B：转印性65-75％

C：转印性55-65％

D：转印性55％或以下

2)长期性：通过打印最高达3,000张纸测量保持原始消耗量值和转印性的程度。

A：消耗量和转印性，保持90％或以上

B：消耗量和转印性，保持80至90％

C：消耗量和转印性，保持70至80％

D：消耗量和转印性，保持70％或以下

3)轮胎痕：检查轮胎痕和一类背景污染，其中调色剂层在套筒处变厚并会留下一个类似斑点图形的污染图像的带状。

X：没有形成轮胎痕

O：形成轮胎痕

表2

 

编号	转印性	长期性	轮胎痕
				实施例1	A	A	X
实施例2	B	B	X
				实施例3	A	B	X
实施例4	A	B	X
				实施例5	A	B	X
实施例6	B	B	X
				实施例7	A	A	X
实施例8	A	A	X
				实施例9	A	B	X

 

编号	转印性	长期性	轮胎痕
				实施例10	B	B	X
实施例11	A	A	X
				实施例12	A	A	X
实施例13	B	B	X
				比较实施例1	D	D	X
比较实施例2	C	C	X
				比较实施例3	D	D	X
比较实施例4	C	C	X
				比较实施例5	C	D	O
比较实施例6	D	D	X
				比较实施例7	C	C	X
比较实施例8	D	D	X
				比较实施例9	C	C	X
比较实施例10	C	D	O
				比较实施例11	D	D	X
比较实施例12	B	B	X
				比较实施例13	D	D	X
比较实施例14	B	B	X
				比较实施例15	C	D	O
比较实施例16	D	D	X
				比较实施例17	C	C	X
比较实施例18	C	D	X
				比较实施例19	D	D	X

 

编号	转印性	长期性	轮胎痕
				比较实施例20	D	D	O
比较实施例21	D	D	X
				比较实施例22	D	D	X
比较实施例23	D	D	X
				比较实施例24	D	D	X
比较实施例25	D	D	O

如上表2所示，实施例1至13使用本发明的粘合剂和组分范围表现出良好的结果，转印性和长期性为A或B级。然而，本发明组分范围外的比较实施例一般表现为C或D级。此外，在比较实施例5、10、15、20、25的情形下，观察到轮胎痕的背景污染。

因此，就观察到了本发明的调色剂颗粒、制备该调色剂颗粒的方法和包含该调色剂颗粒的调色剂的优越性。

工业实用性

根据上面提出的本发明，粘合剂树脂与CCA的相容性可以帮助CCA轻易地分散在粘合剂树脂中，因此改善了调色剂颗粒的电荷保持性和电荷分布性。此外本发明还可以通过球状化调色剂颗粒而预防轮胎痕。

Claims (21)

1、一种调色剂颗粒，其包含：

基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂；

基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂；和

基于聚酯的粘合剂树脂。

2、根据权利要求1所述的调色剂颗粒，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂包括苯乙烯/丙烯酸正丁酯或苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯。

3、根据权利要求1所述的调色剂颗粒，其中，所述的电荷控制剂的含量范围为调色剂颗粒的0.2至2.0重量％。

4、根据权利要求1所述的调色剂颗粒，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的酸值范围为2至10mg KOH/g，并且其重均分子量范围为100,000至200,000。

5、根据权利要求4所述的调色剂颗粒，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的含量范围为调色剂颗粒的40至60重量％。

6、根据权利要求1所述的调色剂颗粒，其中，所述的基于聚酯的粘合剂树脂的酸值范围为8至12mg KOH/g，并且其重均分子量范围为20,000至50,000。

7、根据权利要求6所述的调色剂颗粒，其中，所述的基于聚酯的粘合剂树脂的含量范围为调色剂颗粒的30至50重量％。

8、根据前述权利要求1至7中任一项所述的调色剂颗粒，其中，所述的调色剂颗粒是球状的。

9、根据权利要求8所述的调色剂颗粒，其中，所述的调色剂颗粒通过以75至100m/s的线速度使该调色剂颗粒相互碰撞5至20分钟而机械地形成球状，从而使调色剂颗粒为粉状。

10、根据前述权利要求1至7中任一项所述的调色剂颗粒，其进一步包含调色剂颗粒添加剂，该添加剂包括着色剂、分散剂、蜡、流动促进剂和释放剂。

11、一种制备调色剂颗粒的方法，该方法包括以下步骤：

通过捏合混合物而制备片状材料，该混合物包含0.2至2.0重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂、40至60重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂和30至50重量％的基于聚酯的粘合剂树脂；

通过机械粉粹所述片状材料而制备调色剂颗粒；和

使所述粉粹的调色剂颗粒形成球状。

12、根据权利要求11所述的方法，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂包括苯乙烯/丙烯酸正丁酯或苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯。

13、根据权利要求11所述的方法，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的酸值范围为2至10mg KOH/g，并且其重均分子量范围为100,000至200,000。

14、根据权利要求11所述的方法，其中，所述的基于聚酯的粘合剂树脂的酸值范围为8至12mg KOH/g，并且其重均分子量范围为20,000至50,000。

15、根据前述权利要求11至14中任一项所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：涂覆选自由有机微粒物质、二氧化硅和无机微粒物质组成的组中的至少一种。

16、一种调色剂，其包括：

调色剂颗粒，其包含0.2至2.0重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂、40至60重量％的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂和30至50重量％的基于聚酯的粘合剂树脂；和

涂覆在调色剂颗粒上的外部添加剂。

17、根据权利要求16所述的调色剂，其中，所述的外部添加剂包括选自由有机微粒物质、二氧化硅和无机微粒物质组成的组中的至少一种。

18、根据权利要求16所述的调色剂，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的电荷控制剂包括苯乙烯/丙烯酸正丁酯或苯乙烯/丙烯酸-2-乙基己酯。

19、根据权利要求16所述的调色剂，其中，所述的基于苯乙烯/丙烯酸酯的粘合剂树脂的酸值范围为2至10mg KOH/g，并且其重均分子量范围为100,000至200,000。

20、根据权利要求16所述的调色剂，其中，所述的基于聚酯的粘合剂树脂的酸值范围为8至12mg KOH/g，并且其重均分子量范围为20,000至50,000。

21、根据前述权利要求16至20中任一项所述的调色剂，其中，所述的调色剂颗粒是球状的。