[發明專利]碳粉及其制造方法

在審

• 申請號: 201510071781.8
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104614957A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 閆忠元;吳校榮
• 申請（專利權）人: 珠海思美亞碳粉有限公司
• 主分類號: G03G9/08
• 分類號: G03G9/08;G03G9/087;G03G9/097;G03G9/107
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

技術領域

本發明屬于成像顯影設備的耗材領域，具體涉及通過磁性材料對碳粉進行改性的碳粉以及碳粉的制造方法。

背景技術

在電子照相工藝和靜電記錄工藝中，通過在均勻帶電的感光體上進行曝光過程，從而形成靜電潛像，調色劑附著到該靜電淺像上以形成調色劑圖像，然后，將調色劑圖像轉印到轉印部件上（通常為紙）。隨之，使用各種方法（例如，加熱工藝、壓制工藝或溶劑蒸發工藝）將所轉印的調色劑圖像定影到紙上。通常，在定影過程中，具有調色劑圖像的紙在定影輥和壓力輥之間通過，然后，通過加熱和壓制，將調色劑融化滲透到紙張中，從而形成穩定的圖像。

將調色劑轉印紙紙張的過程中，例如在打印文字或者圖案的過程中，打印品質的缺陷從紙張上的表現來看，大體可以分成兩類：第一類是紙張上應該上粉的地方沒有上粉或者上粉過少，例如色淺、黑板泛白、粘鼓、粘刀等等；第二類是紙張上不應該上粉的地方上粉，例如底灰、重影、白板黑點、飄粉等等。通常而言，第一類缺陷的可容忍度高于第二類缺陷。

顯影過程的基本步驟如下：第一步是出粉過程，碳粉從粉盒通過送粉棍均勻分布到顯影輥上，在此過程中碳粉接觸出粉刮刀，碳粉附著在出粉刮刀上，就會出現粘刀缺陷，即打印樣張上出現縱向的尖銳的白色線條。第二步是顯影過程，碳粉從顯影輥表面通過電位差附著在有機感光導體（OPC）而形成靜電潛像的位置，此過程中，OPC上未形成靜電潛像的位置也接觸碳粉，充電輥上也會接觸碳粉，碳粉出現在OPC未形成靜電潛像的地方，會導致底灰缺陷，即打印樣張上空白處顯得不干凈的問題。第三步是轉印過程，碳粉一部分從OPC表面通過電位差附著到紙張上，一部分通過廢粉刮刀進入廢粉倉，在此過程中碳粉接觸OPC、充電輥、廢粉刮刀，如果OPC表面碳粉附著到紙上的量過少，就會導致轉印率低、頁產量偏少、廢粉爆倉、污染充電輥等問題，甚至有可能導致重影現象發生，如果碳粉附著在OPC表面無法脫落的話，就會導致粘鼓現象。第四步是定影過程，通過加溫加壓將墨粉融化嵌入紙纖維，在此過程中碳粉接觸了加熱輥和壓力輥，而在此過程中容易出現定影問題、粘加熱輥和壓力輥等問題。

通常，碳粉是由顯著量的粘合樹脂、少量蠟（作為脫模劑）、著色劑、電荷控制劑和外添加劑組成。例如申請號為CN201110179620.2的中國發明專利申請公開了一種用于打印機的顯影劑，顯影劑的樹脂采用了可降解的生物高聚物。申請號為CN201110351543.4的中國發明專利申請公開了一種正電性墨粉顯影劑的制造方法，從而降低了打印中出現的斑點和重影現象的缺陷。申請號為CN201210085467.1的中國發明專利申請公開了一種靜電顯影劑用外添復合功能材料，這種添加劑包括了磁性粉、硅油、硬脂酸鋅和氣相二氧化硅，這種技術方案旨在防止色調劑使用中粘附感光鼓，解決文字和圖像的空心現象，減少波紋現象。然而，在實踐過程中，發現該添加劑的組份和比例需要進行改進和優化,從而取得更好的技術效果。

總體來看,決定碳粉打印品質的主要因素歸納起來主要是兩方面，一方面為碳粉的熱性能，熱性能主要由樹脂和蠟決定；另一方面為碳粉的電性能，電性能由電荷控制劑和外添加劑來控制，通過攪拌摩擦等方法使得碳粉粒子獲得合適的電量。因此，針對現有的碳粉，碳粉的電性能有待改進。

發明內容

基于現有技術中碳粉存在的問題,本發明的第一目的是提供一種碳粉。本發明的另一目的是提供一種碳粉的制造方法。本發明的再一目的是提供另一種碳粉的制造方法。

本發明提供的碳粉包括以下重量百分比的組份:粘合樹脂為85%至90%;著色劑為4%至7%；電荷控制劑為0.1%至3%；脫模劑為1%至5%；磁性材料為1%至6%。

采取上述方案，將磁性材料成功用在非磁性碳粉中，而利用磁性材料的相關特性，即硬度高、密度大、分散性強等特點，以此用于改善碳粉在顯影定影過程中的缺陷。其作用主要體現在以下兩個方面：第一個方面是通過磁性材料的加入，使得碳粉粒子密度變大，可以改良高速打印過程中的飛粉問題；第二個方面，由于磁性材料多為鐵的氧化物，因此磁性材料能夠降低碳粉粒子的電阻率，因而使得各個碳粉粒子的電荷均勻性更好，穩定性更好，有利于改善后期色淺問題。需要說明的是，現有的碳粉中按照碳粉的磁性可以分為磁性碳粉和非磁性碳粉，這兩種類別的碳粉分別應用在不同種類的打印機上。磁性碳粉中的磁性材料的含量為顯著量，本發明提供的碳粉中磁性材料含量較低，而利用其相關特性來改善碳粉的飛粉等問題，本發明提供的碳粉是應用在非磁性碳粉對應型號的打印機上。