碳粉、墨粉相关知识整理(罗情丹)

一、碳粉、墨粉相关知识总结1、碳粉种类激光打印机和复印机2、激光打印机用磁性调色剂（碳粉）的主要成分（1）F-Fe3O4晶体粉粒（PLGMENT）：占20-30%（2）聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物：占50-60%（3）电荷调节剂CCA：占10-20%（4）流动化剂SiO2等（5）表面改性剂聚乙烯/聚丙烯石蜡3、激光打印机用磁性调色剂（碳粉）的主要成分的作用（1）树脂：主要成像物质，构成碳粉的主体组成部分；起固着作用（定影）（2）碳黑：主要成像物质，具有调整颜色深浅的功能，即通常所说的黑度；颜料（黑色）（3）磁性氧化铁：在磁锟的磁力吸引下，可携带碳粉吸附在磁锟上；（4）电荷控制微粒：控制碳粉的带电量，使碳粉带电均匀；摩擦带电作用（5）润滑剂：起轮滑作用，同时控制摩擦电荷；（6）热融塑料：控制碳粉熔点，携带碳粉在熔化状态下渗入纸张纤维，形成最终牢固的图像。

（7）气相二氧化硅：增加流动性、增强稳定性；（8）石蜡：助剂（工艺需要）4、评价墨粉品质的几大要素决定一种型号的碳粉的综合品质主要考虑的因素：黑度、底灰、定着度、废粉率、鬼影。

5、碳粉对打印机质量的影响（1）质量不好的碳粉，在潮湿及温度变化大的使用环境中，存储时间稍长，就会产生结块现象，使用过程中会对显影仓的部件产生损害，从而影响成像质量，甚至会缩短显影仓的使用寿命。

（2）打印机通过定影上锟给使碳粉熔化，然后通过上下轴之间的压力，使碳粉固着在纸张上，不同的打印机，定影锟的加热温度会有偏差，熔点范围较宽的碳粉，与不同的打印机的定影锟配合性能良好，在不同的打印机上都取得良好的打印质量。

（3）熔点范围较窄的碳粉，打印质量是不稳定的，当碳粉熔点高于定影锟加热温度时，碳粉熔化的不彻底，不能完全渗入纸张纤维，造成图像定影不牢，而当碳粉熔点低于定影锟加热温度时，碳粉过度软化，会粘在定影锟上，污染定影锟，容易蹭脏打印纸。

6、墨粉的分类复印机墨粉的分类方法很多，大致如下：按带电的极性可以分为：正电粉（模拟复印机碳粉）和负电粉（数码复印机碳粉）；按磁性能可以分为：有磁粉（佳能复印机）和非磁粉（东芝碳粉）；按组份可以分为：单组份（佳能、施乐）和双组分（东芝、理光、柯尼卡美能达）。

7、评价墨粉品质的几大要素决定一种型号的碳粉的综合品质主要考虑以下六个因素：黑度、底灰、定着度、分辨率、废粉率、鬼影。

这些因素相互关联，又相互影响，下面就影响这些因素的原因作相关阐述。

（1）黑度黑度值的计算是黑度值测试器先发射一定数量强光束，射到待测图形，再反射回到黑度值测试器，计算其被吸收的光束，再通过固定的计算程式得出的值。

碳粉的黑度值不是越高打印效果越好的，国际的黑度值标准（即原装OEM ）为 1.3 。

为了达到各种行业的不同需要，公司碳粉的平均黑度值一般控制在 1.4 左右。

（2）底灰底灰是用黑度测试器测试复印样张中没有字样的空白处的黑度值。

在一般情况下，原装OEM 碳粉的底灰值为0.001-0.03 ，大于0.006 时，目测的结果就会感觉复印样张有点脏。

影响底灰值的原因主要是碳粉的电性能和磁性能。

不同型号的复印机要求碳粉的电磁性一般不一样的。

这也是我们强调专粉专用的一个原因。

另外，由于复印机其它因素也会造成底灰。

正品墨粉的底灰控制在0.005 以下。

（3）定影牢固度定影牢固度指的是附着在纸张表面的碳粉熔化后渗透到纤维的能力。

树脂的优劣是影响墨粉定影牢固度的一个主要因素。

（4）分辨率分辨率是指每英寸所能打印的点（DPI ）。

碳粉颗粒的粗细会直接影响到分辨率。

目前，碳粉的分辨率主要有300DPI 、600DPI 、1200DPI ，而分辨率在1200DPI 的HP1200 、HP4100 两种型号打印机对碳粉的要求是相当高的。

（5）废粉率废粉率是指一定量碳粉在正常复印中产生的废粉所占的比例。

废粉率直接影响到一定量的碳粉所复印的张数。

标准要求墨粉的废粉率小于10% 。

（6）重影就是在文字（或其他图案）的正下方（走纸方向）出现一个与其一样的文字（或图案），但是密度值（黑度）要比其低很多。

一般在定影过程或转印过程时形成。

1 、当墨粉的主要原材料之一树脂的分子量分布不好时，墨粉进入定影系统时，部分会粘在定影辊上，当定影辊再次与介质相遇时，会将这些墨粉转移到介质上面，并定影形成鬼影；2 、大家知道， OPC 感光鼓上的墨粉不会 100% 的被转移到介质上面，残留的粉将被刮粉刀收集到废粉仓内，而当刮粉刀老化或磨损时，残留的粉不会被刮干净，这样，当再次与介质接触时又会被转移到介质上形成重影。

自静电复印技术问世以来，随着信息技术和办公自动化的快速发展，激光打印机、静电复印机的大量使用，要求影印品有更高的分辨率、更适宜的显影密度。

需要碳粉具有好的粒形、较细的粒径、窄的粒度分布、以及合适的摩擦带电性能。

8、碳粉工艺流程聚合碳粉的工艺流程：树脂单体、颜料、分散剂、其它试剂→ 超声分散→ 水、分散剂→ 充分搅拌→ 聚合→ 洗涤→ 过滤分离→ 干燥→ 后处理→ 成品粉碎法生产碳粉的注意事项防止杂质污染碳粉，静电显影过程对碳粉的要求很高，碳粉中混有杂质会直接损坏影印品质量。

碳粉颗粒之间以及颗粒和器壁之间的碰撞和摩擦会产生极强的静电效应，静电现象严重时会影响安全操作，甚至造成更严重的后果，应考虑必要的防静电措施。

碳粉会粘附积聚器壁，长期的积聚必将影响流畅的正常作业，甚至导致通道的狭窄乃至阻塞，要有必要的清理措施。

碳粉中主要是有机物质，存在粉尘爆炸的可能和隐患，不可掉以轻心。

二、碳粉的介绍1、带电量（色调剂荷质比）：色调剂与载体饱和磨擦所带的电量。

以色调剂的荷质比表示，单位为μc/g。

一般其公称值由色调剂生产企业规定，极限偏差为±30%。

与载体匹配成显影剂后带电量应符合显影剂的要求。

而其公称值的确定，目前常用的作法是测OEM样板，但因为样板的限制，和测试载体的选用，往往较难确定，进而也较难准确定出可以满足使用要求的带电量范围，只能总结出一个参考范围。

所以，包括有些色调剂生产厂家和使用企业，都采用实际上机使用，再根据影印品的品质来作最终判断。

2、软化点：在规定条件下，等速升温加热定量的色调剂，使之溶融化从喷嘴流出，当色调剂流出量为二分之一时的温度为软化点，单位为C。

一般由色调剂生产企业规定公称值，其极限偏差为±6℃。

影响软化点的主要是色调剂中的树脂原料。

而其对产品的使用则主要影响定影性能。

3、熔融指数：在规定的条件下，每秒流出喷嘴的碳粉量。

与软化点所表征的同一种色调剂性能。

单位为ML/S。

4、粒度体积分布：色调剂各级粒度范围的体积百分数分布。

粒度中径是指色调剂粒度体积百分数累计分布中其累计值一半所对应的粒径。

单位为μM。

粒度体积分布的要求为：5μM以下R5.0%；20μM以上R7.5%。

而中径值通常由色调剂生产企业确定，其极限偏差为±1.0μM.这是因为粒径太小的色调剂带电量高,吸附在载体上的力偏大,基本不参与显影,而粒径偏大的色调剂又会产生影印缺陷,如黑板中出现较明显的白点.这两方面都应控制在合适的范围。

5、复印品品质：主要包括图像密度、底灰、分辩率、层次及定影牢固度等。

所使用的标准版包括综合板、全黑板、全白板、感色板、倍率板、网线及密度不均匀性板、漏印板、感光体表面缺陷板。

常用的为前四种。

一般，图像密度取最低值，≧1.00,而底灰取最大值≦0.02,分辩率≧3.6L/mm，层次≧4级，定影牢固度（经磨擦后复印品图像密度下降率）在温度≧15℃时≦10%，在温度≦15℃时≦20%。

在物性指标不完善的情况下，对色调剂通过采用复印品品质作为判定依据的方法最可靠，也最常用。

6、松装密度：指在松装状态下，以单位体积色调剂的质量表示色调剂的松装密度。

一般由生产企业规定公称值，其极限偏差为±10%。

该指标的偏差大小可从另一个角度考核色粉的粒径分布。

7、流动性：指在规定条件下色调剂颗粒间可分散程度。

以通过振动筛的色调剂重量百分比（%）表示。

一般由生产企业规定公称值，其极限偏差为±20%。

8、结块温度：在控制温度下，经过规定时间后，对色调剂是否产生结块进行评价。

国标规定必须在45℃，保湿24小时不结块。

三、碳粉的检测方法1、带电量A、测试原理：色调剂与载体磨擦时，各自产生量值相等、符合相反的电荷。

采用吹气分离法将色调剂从载体上分离，然后通过测量载体上的带电量，即可得出色调剂的带电量，色粉带电量数值与载体相同但符号相反。

B、测试仪器：吹气法带电量测试仪。

压缩氮气或干燥净化的压缩空气。

卧式滚动混合器感量高于或等于0.001g的天平金属网2、软化点A、测试原理：选用流量测定法。

即在规定条件下，等速升温加热一定量的色调剂试样，使试样熔融并在柱塞的压力下从喷嘴流出，根据测试仪绘制的时间柱塞行程曲线，选定柱塞下降高度为1/2时，测试仪指示的温度，为该试样的软化点。

B、测试仪器：流量测试仪：主要由加热体、自动测量控制装置、记录装置等组成成型机：压力为9.8~19.6Mpa 天平：感量0.01g3、粒度分布A、测试原理：采用电感应方法（库尔特原理）。

将试样均匀分散在电导液中，借助真空作用，使其通过微孔管管壁上特有的一个微孔。

在微孔管内外的电导液中浸放一对电极，接通电路，使微孔周围形成一个电感应区域。

当每个粒子通过微孔时，电路便产生与之相应的电脉冲信号。

该信号的大小取决于通过粒子体积的大小，而与其它因素无关。

将不规则形状的试样粒子理想化为相同体积的球状粒子，由此近似地计算出试样粒子的粒径。

对通过微孔的试样粒子逐个计数，同时根据体积信号的大小，区分出试样粒子在各级中的分布，显示和计算出试样的个数、个数粒度分布、体积粒度分布及其他参数。

B、测试仪器：电感应方法的粒度分析仪超声波分散器4、松装密度A、测试原理：色调剂通过滤网按一定高度自由落下并弃满一个已知容积的量杯，在松装状态下，一单位体积色调剂的质量表示色调剂的松装密度。

B、测试仪器：松装密度测试仪天平（感量0.01g）5、流动性A、测试原理：色调剂流动性的大小与规定条件下振动筛的筛下量成正比，由筛下量可直接计算色流动性。

B、测试仪器：试验筛电磁振筛机。

6、结块温度A、测试原理：在控制温度下，经过规定时间检查色调剂有无结块。

考核在运输储存中，或局部处理条件下，或装入机器粉盒中，色调剂因周围温度上升而发生结块时的温度。

B、测试仪器：电热鼓风恒温箱温度计称量皿天平四、常见问题以下缺陷分析只针对粉盒而言，有些缺陷的产生与机器有关，在些省略。

1、封条拉不出：一般都是装配不良引起，封条卡位或折叠部分夹了碳粉。

2、漏粉：除封条密封不良引起打印前漏粉外，粉盒内多个部件或部位会引起使用过程中漏粉，磁辊密封毛毡缺损，出粉刀老化，磁辊密封刮片变形及粘贴不牢，密封海绵缺损或老化，清洁刮片变形及粘贴不牢等都会引起漏粉。