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碳粉的组成及作用

1、 树脂——主要成像物质，构成碳粉的主体组成部分：

2、 碳黑——主要成像物质，具有调整颜色深浅的功能，即能通常所说的灰黑度；

3、磁性氧化铁——在磁辊的磁力吸引下，可携带碳粉吸附在碳辊上；

4、电荷控制微粒——控制碳粉摩擦过的带电量使用碳粉带电均匀；

5、润滑剂（硅粒）——起润滑作用，同时控制摩擦电荷；

6、热融塑料（增塑剂）——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

碳粉的质量对打印效果的影响

1、质量不好的碳粉，在潮湿及温度变化大的使用环境中，搁置时间稍长，便会产生结块现象，使用过程中会对碳粉盒的部件产生损害，从而影响成像质量，并会缩短碳粉盒的使用寿命。

2、打印机通过上定影辊给碳粉加热，以便将碳粉熔化后压入纸张，不同的打印机，定影辊的加热温度会有偏差，熔点范围较宽的碳粉，与不同打印机的定影辊配合性能良好，使用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

熔点高于定影辊加热湿度时，碳粉熔化不够，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辊加热温度时，碳粉过度软化，会粘在定影辊上，污染定影辊，容易蹭脏打印纸。

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，*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。

工艺的区别使得两种碳粉存在以下区别：

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Brother2880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。