[发明专利]碳粉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于成像显影设备的耗材领域，具体涉及通过磁性材料对碳粉进行改性的碳粉以及碳粉的制造方法。

背景技术

在电子照相工艺和静电记录工艺中，通过在均匀带电的感光体上进行曝光过程，从而形成静电潜像，调色剂附着到该静电浅像上以形成调色剂图像，然后，将调色剂图像转印到转印部件上（通常为纸）。随之，使用各种方法（例如，加热工艺、压制工艺或溶剂蒸发工艺）将所转印的调色剂图像定影到纸上。通常，在定影过程中，具有调色剂图像的纸在定影辊和压力辊之间通过，然后，通过加热和压制，将调色剂融化渗透到纸张中，从而形成稳定的图像。

将调色剂转印纸纸张的过程中，例如在打印文字或者图案的过程中，打印品质的缺陷从纸张上的表现来看，大体可以分成两类：第一类是纸张上应该上粉的地方没有上粉或者上粉过少，例如色浅、黑板泛白、粘鼓、粘刀等等；第二类是纸张上不应该上粉的地方上粉，例如底灰、重影、白板黑点、飘粉等等。通常而言，第一类缺陷的可容忍度高于第二类缺陷。

显影过程的基本步骤如下：第一步是出粉过程，碳粉从粉盒通过送粉棍均匀分布到显影辊上，在此过程中碳粉接触出粉刮刀，碳粉附着在出粉刮刀上，就会出现粘刀缺陷，即打印样张上出现纵向的尖锐的白色线条。第二步是显影过程，碳粉从显影辊表面通过电位差附着在有机感光导体（OPC）而形成静电潜像的位置，此过程中，OPC上未形成静电潜像的位置也接触碳粉，充电辊上也会接触碳粉，碳粉出现在OPC未形成静电潜像的地方，会导致底灰缺陷，即打印样张上空白处显得不干净的问题。第三步是转印过程，碳粉一部分从OPC表面通过电位差附着到纸张上，一部分通过废粉刮刀进入废粉仓，在此过程中碳粉接触OPC、充电辊、废粉刮刀，如果OPC表面碳粉附着到纸上的量过少，就会导致转印率低、页产量偏少、废粉爆仓、污染充电辊等问题，甚至有可能导致重影现象发生，如果碳粉附着在OPC表面无法脱落的话，就会导致粘鼓现象。第四步是定影过程，通过加温加压将墨粉融化嵌入纸纤维，在此过程中碳粉接触了加热辊和压力辊，而在此过程中容易出现定影问题、粘加热辊和压力辊等问题。

通常，碳粉是由显著量的粘合树脂、少量蜡（作为脱模剂）、着色剂、电荷控制剂和外添加剂组成。例如申请号为CN201110179620.2的中国发明专利申请公开了一种用于打印机的显影剂，显影剂的树脂采用了可降解的生物高聚物。申请号为CN201110351543.4的中国发明专利申请公开了一种正电性墨粉显影剂的制造方法，从而降低了打印中出现的斑点和重影现象的缺陷。申请号为CN201210085467.1的中国发明专利申请公开了一种静电显影剂用外添复合功能材料，这种添加剂包括了磁性粉、硅油、硬脂酸锌和气相二氧化硅，这种技术方案旨在防止色调剂使用中粘附感光鼓，解决文字和图像的空心现象，减少波纹现象。然而，在实践过程中，发现该添加剂的组份和比例需要进行改进和优化,从而取得更好的技术效果。

总体来看,决定碳粉打印品质的主要因素归纳起来主要是两方面，一方面为碳粉的热性能，热性能主要由树脂和蜡决定；另一方面为碳粉的电性能，电性能由电荷控制剂和外添加剂来控制，通过搅拌摩擦等方法使得碳粉粒子获得合适的电量。因此，针对现有的碳粉，碳粉的电性能有待改进。

发明内容

基于现有技术中碳粉存在的问题,本发明的第一目的是提供一种碳粉。本发明的另一目的是提供一种碳粉的制造方法。本发明的再一目的是提供另一种碳粉的制造方法。

本发明提供的碳粉包括以下重量百分比的组份:粘合树脂为85%至90%;着色剂为4%至7%；电荷控制剂为0.1%至3%；脱模剂为1%至5%；磁性材料为1%至6%。

采取上述方案，将磁性材料成功用在非磁性碳粉中，而利用磁性材料的相关特性，即硬度高、密度大、分散性强等特点，以此用于改善碳粉在显影定影过程中的缺陷。其作用主要体现在以下两个方面：第一个方面是通过磁性材料的加入，使得碳粉粒子密度变大，可以改良高速打印过程中的飞粉问题；第二个方面，由于磁性材料多为铁的氧化物，因此磁性材料能够降低碳粉粒子的电阻率，因而使得各个碳粉粒子的电荷均匀性更好，稳定性更好，有利于改善后期色浅问题。需要说明的是，现有的碳粉中按照碳粉的磁性可以分为磁性碳粉和非磁性碳粉，这两种类别的碳粉分别应用在不同种类的打印机上。磁性碳粉中的磁性材料的含量为显著量，本发明提供的碳粉中磁性材料含量较低，而利用其相关特性来改善碳粉的飞粉等问题，本发明提供的碳粉是应用在非磁性碳粉对应型号的打印机上。