激光打印硒鼓碳粉技术知识要点

墨粉（碳粉介绍）1、负电磁性单组份墨粉工作原理激光打印机用的墨粉按电磁性能的不同可以分为正电磁性。

正电非磁性。

负电磁性与负电非磁性四种。

我国市场保有量最大的机型如惠普.佳能等，都须配用负电磁性墨粉.现对这种墨粉的工作过程简介于下：一、磁化墨粉在磁辊磁场的作用下被磁化并被吸附在磁辊套筒上，形成墨粉堆积.：影响因素：1、搅拌棒：必须工作可靠，否则不能将粉搅至松散，易使粉沉降而不易流动2、磁辊：角度及磁场强度必须合适，否则影响上粉.3、墨粉：必须有好的流散性，合适的磁性能二、起电被吸附在磁辊套筒上的墨粉在粗糙的磁辊套筒的带动下转动并与出粉刀剧烈摩擦产生电荷，同时被出粉刀刮成平直的.厚度均匀的粉层影响因素：：1、刮板：材质合适（物质及其纯度），位臵恰当，磨损程度合格，平直无翘曲，松紧得当2、磁辊套筒：磨损程度合格，凹陷处未被粘填，涂层均匀无杂质（否则“尖端放电”形成“气泡”），转动平稳无跳动（齿轮咬合可靠齿间无异物）3、墨粉：热性能恰当、电性能恰当、CCA分布均匀、粒度分布合格、无异物带有电荷的墨粉靠交流偏压的作用在磁辊与OPC之间跳动1、交流偏压来源稳定可靠（电极丝及触点必须清洁、接触可靠）否则出现横向条纹2、磁辊磁芯强度恰当、安装位臵精确（否则出现不黑或底灰）3、墨粉：流动性好，电磁性能恰当且分布均匀OPC上需显影的位臵有正电场力( 背压)的作用，使带有负电荷的墨粉摆脱磁场力的吸引，被吸附在显影区;不需显影的位臵有负电场力的作用，将带有负电荷的墨粉推回磁场重新被磁场力吸引影：1、磁芯：与 OPC距离恰当、角度恰当、磁场场度恰当2、OPC：洁净、运转平稳无跳动、安装位臵精确、涂层摩擦及老化程度合格3、PCR：洁净、运转平稳无跳动、老化程度合格、充电可靠精确4、背压：精确、稳定、可靠5、墨粉：电磁性能恰当，分布均匀OPC上的墨粉在低背白转印辊提供的正电场作用下被吸附（同时也有OPC 和转印辊的压力作用）在纸上1、转印辊：安装位臵精确、磨损程度合格、运转平稳无跳动、转印电压精确稳定、可靠，否则造成底灰及不黑2、纸：洁净、符合静电复印/打印标准，否则引起粘鼓3、墨粉；电性能恰当、分布均匀、颗粒形状不尖锐，流动性好纸上的墨粉受到上定影辊传来的热量作用熔融，并在上、下定影辊的共同压力作用下渗入纸纤维，离开定影辊后冷却并重新凝固，形成牢固的图象1、定影膜：洁净无损伤、磨损及老化程度合格、否则形成重影或定影不劳2、热源:导电脂均匀有效，传感器工作可靠，加热器灵敏未老化，功率恰当3、上、下定影辊：磨损及老化程度合格、安装位臵精确、运转平稳，无跳动4、墨粉；热性能恰当残余在OPC上（未被彻底转印）的墨粉被清洁刮刀刮入废粉仓1、OPC：洁净光滑、运转平稳无跳动、安装位臵精确2、除粉刀：材质恰当、磨损及老化程度合格、安装位臵角度精确、平直无翘曲、松紧适当、润滑剂充足、润滑作用可靠（否则有怪声或转不动）3、墨粉：颗粒形状不能太圆，过细颗粒不能太多，热性能恰当磁辊上剩余的墨粉被带入粉仓，将多余的电荷传递给粉仓内的墨粉，以备下一次摩擦1、电荷传递：粉仓内必须有剩粉，否则电量异常上升2、封条：不应阻隔粉仓内的剩粉碳粉按照生产方式的不同可以分为两大类——粉碎碳粉和聚合碳粉。

粉碎碳粉的生产过程是先把固体的树脂、磁性材料、颜料、电荷控制剂（CCA）、蜡等到助剂粗略混合，再在混炼机（目前多用同向双螺杆挤出机）上加热,将树脂融化，同时把不融成分均匀地分散到树脂中，冷却凝固后再进行粗粉碎、分级（把太粗和太细的分出去）、表面改性（在颗粒外包覆一些纳米粉体，以增强流散性并调节起电性能）即可。

聚合碳粉的生产过程是把液态的有机物单体（有强烈挥发性、易燃、易爆、有毒）注入反应釜，再把颜料、电荷控制剂、蜡及其它组分加入搅拌，在一定温度等条件下，靠引发剂引发单体聚合成树脂，同时形成含有各组分的颗粒。

然后再对这些颗粒进行清洗（洗去未聚合的单体和残余的引发剂等）、干燥、表面改性（与粉碎法相同）即成。

一、聚合粉颗粒形状很圆，因此流动性比粉碎粉好，转印率也比较高。

但圆球状颗粒不利于磨擦起电，剩粉率比较高，同时也不利于清洁，每个工作周期中无法用刮片从鼓芯上刮下来，只能用清洁刷清洁。

二、由于是在液体中分散，聚合粉每个颗粒中各组分的含量一致性很好。

而粉碎粉当粒径太小时,会出现分散不均的缺陷;三、聚合粉粒度的分布比粉碎粉更均匀。

就是说聚合粉每个颗粒几乎都一样大。

碳粉颗粒大的大、小的小会对性能造成影响，但缺乏较大颗粒会影响黑度，缺乏较小颗粒将影响分辨率。

四、聚合法不能生产磁性碳粉（无机不溶物高达40%以上），而市场保有量最大的惠普、佳能打印机都必须使用磁性碳粉。

五、聚合法生产时由于单体易燃、易爆、有毒，因此原料运输、贮存、生产过程都存在一定的危险，因而投资比粉碎法生产要大很多。

同时，由于清洗时需要大量的水，而这些水使用以后含有有害物质，不处理不能排放，因此聚合法生产时污水处理设备的投资也很巨大;六、聚合技术难度较大（主要是粒度和分子量的同时控制技术风险很大），而不合格的产品无法像粉碎法一样重新混炼使用，因而常有固体废弃物且造成合格产品成本升高。

综上所述,聚合粉颗粒形状圆、粒度分布均匀、各组分的分散均匀程度优于粉碎粉，但是投资大、风险大、污染重、成本高、剩粉率高且无法生产磁性粉。

以后的市场前景目前很难判明。

粉碎法生产工艺技术在发展。

特别是采用往复螺杆混炼机或行星螺杆混炼机后，颗粒中各组分含量不够一致的缺点将得到很大改善；颗粒整形技术的发展将使颗粒形状不规则的缺点得到改善；分级的技术发展已经使粒度分布水平得到了很大的提高，因此前景广阔。

聚合生产工艺也将随着污水处理技术、聚合技术的发展而减少用水和污染，从而可以降低投资与成本。

随着免清洁打印技术（例如Br ot her 2880 打印机）的发展，也将使难以清洁的圆球状粉需求量增加，因此应当对聚合法生产技术做研究，特别是核——壳聚合法。

联想 2312激光打印机原装粉是聚合粉。

设计非常成功，但是存在黑度随打印页数的增加而下降以及剩粉较多的问题。

日本巴川公司生产的一种正电非磁性碳粉和我国图纳墨粉公司生产的一种正电非磁性碳粉，以及莱盛公司销售的瓶装联想 2312碳粉均为粉碎法生产。

从对比实验的结果看，无论是黑度的下降幅度还是剩粉量，均优于聚合碳粉。

市场上常见的碳粉按照打印机成像方式的不同可以分为 4类：本身含有软磁材料（多为四氧化三铁），经出粉刀（刮片）摩擦后带负电。

适用于惠普、佳能系列的大部分激光打印机。

由于这种碳粉本身没有磁性，只是在磁场中（如硒鼓里的磁辊）能够被吸引，因此也适用于三星、爱普生、利盟、联想1600等没有磁辊的激光打印机（但是颗粒形状要比较好，粒度分布要合格）。

这绝非危言耸听，不信您把惠普 1000 的粉加到三星 5800 上试试！这种碳粉不能用在Brother、联想2312等配用正电粉的机上。

不含软磁材料，经摩擦后起负电。

只能用在三星、利盟、爱普生等无磁辊的、配用负电粉机上。

不能用在惠普、佳能等虽然配用负电粉但有磁辊的机上，也不能用在 Br ot her 、联想 2312等配用正电粉的机上。

本身含有软磁材料，摩擦后起正电。

可以用在NP1215等配用正电粉的模拟复印机上（激光打印机几乎没有采用正电磁性碳粉的）。

但是可以用在Brother和联想2312等配用正电非磁性粉机上。

不能用在佳能、惠普、三星、利盟、爱普生等配用负电粉的机上。

不含软磁材料，摩擦后起正电。

只能用于 Br ot her 、联想 2312等配用正电粉的机上，不能用于所有配用磁性粉或负电粉的机。

由此可以看出：① 任何情况下正电粉和负电粉不能通用；② 磁性粉可能能够替代与之电性相同的非磁性粉；③ 任何情况下非磁性粉不可能替代磁性粉。

作为碳粉的从业人员，应尽量提倡用户专粉专用。

因为即使两种机用的粉很接近，但往往不完全相同。

例如湿度50%以上时，HP1000 的粉在HP1010 上没有底灰，而当湿度下降至 30%时，底灰可能高达 0. 02 以上。

又如 HP1010的粉，在15℃时用在 HP1200 上可能很好，但在30℃时可能出现重影（粘定影膜）。

反过来HP1000/1200 的粉在低温或高湿时在 HP1010 上定影又不牢。

再如干燥时HP1000/1200 粉在 HP1160/1320（配用 5949硒鼓）上可能很好，但高温或潮湿时会因粉的起电速度下降而不黑。

反过来HP1160/1320的粉在干燥、寒冷时会因电量过大从而在 HP1000/1200上出现色浅、底灰。

按照即将出台的国家标准（本老汉是标委会委员）和已实施的日本标准（要求比我国标准更低）对底灰、黑度、定影的规定，惠普系列（HP4L/4VC/5L/6L/6P/1000/1100/1200/1300/1010/1012/1015/1160/1320/1020/2200/23004000/5000/5100……）至少用要 2种负电磁性粉（电量、磁性能和热性能有区别）可以基本覆盖。

而要做到尽善尽美（如黑度 1. 4 以上，底灰 0.005 以下，定影重影合格，而且在任何条件下都如此，其实没必要如此），则需要 4种负电磁性碳粉才能基本覆盖。

另外，由于市场上很多人用“模具鼓”和不同的OPC、PCR、MR、刮片、刮板等。

这些零件的组合匹配可谓千差万别。

而每一个零件对印样品质都有影响，加上我国幅员辽阔、气象万千，所以想通用的时候千万要小心。

随着打印技术的发展、用户要求的日益提高、市场状况的变化以及墨粉制造技术的发展，市场对墨粉的要求产生了一系列的变化，因此墨粉技术也在经历或面临着许多新的问题。

以下是我们认为需要以及正在进行中的一些创新设计：近年来，聚合墨粉优异的颗粒形状与颗粒一致性给大家留下了深刻的印象，但巨大的投资与风险，高昂的成本，对环境的严重污染也成为了无法在国内推广的障碍。

粉碎法生产的产品能否替代聚合法生产的产品呢？我们经研究认为是能够做到的。

1、传统粉碎法在混炼分散工序以往是采用密炼或同向双螺杆混炼的工艺，难以在几微米的粒径水平上将含量仅占千分之几的某些成分均匀的分散。

我们研究采用了往复螺杆及行星螺杆混炼工艺技术，已经能够在5.5微米的粒径水平上克服小组份的均匀分散问题。

2、为保证颗粒一致性，精密分级技术也是粉碎法生产工艺必须突破的问题，在大流场、分级轮加重式分级机上的创新设计使我们的分级精度得到了国际权威机构的赞赏。

3、颗粒整形技术的研究与发展使得颗粒形状得到了越来越有效的改善。

以上新工艺的采用与发展使得投资较少、污染较少、成本较低的粉碎法生产产品成功替代了聚合法生产的产品，这在一款正电非磁性墨粉的生产中已经得到了验证。

1、由于国内常用的配件与原装有别，必须根据用户要求，研制表现有别于原装粉的配方，如：弱磁强电型、强磁弱电型。