CN113777897A - 一种改性碳粉和碳粉盒 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改性碳粉和碳粉盒，改性碳粉由物理碳粉和添加剂组成，物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形；添加剂为化学碳粉，以重量份数计，添加剂为大于或等于5份且小于100份，其余为物理碳粉。该改性碳粉流动性好，且成像质量好。
Description
技术领域
本发明涉及电子照相成像领域，具体地说，是涉及一种改性碳粉和碳粉盒。
背景技术
现有的平面打印机一般包括两大类，激光打印机和喷墨打印机，激光打印机相较于喷墨打印机具备打印速度快、打印成本低等优点，因此被广泛地应用于办公场所，因此激光打印机用的碳粉作为主要的耗材市场需求十分旺盛。
碳粉制造主要采用粉碎法和聚合法，通常采用粉碎法生产的碳粉称为物理碳粉，采用聚合法生产的碳粉称为化学碳粉。
激光打印机所使用的原装碳粉通常为化学碳粉，如图1所示，化学碳粉的形貌呈现为球形、椭球状或类土豆状，表面光滑，如图2所示，物理碳粉的形状不规则，表面呈凹凸状且不光滑，因此化学碳粉比物理碳粉的流动性好，转印率高。但是化学碳粉的价格昂贵，因此兼容厂商通常使用价格比较低廉的物理碳粉替代化学碳粉。对于接触式显影的碳粉盒，在打印时，显影辊与感光鼓接触，碳粉被挤压在两者之间，由于物理碳粉的流动性不好，导致碳粉在感光鼓上的分布不均匀，因此，如图3所示，打印在纸张上的字体大小不一致且字体发生变形。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种流动性好，成像质量好的改性碳粉。
本发明的第二目的是提供另一种流动性好，成像质量好的改性碳粉。
本发明的第三目的是提供一种具有上述改性碳粉的碳粉盒。
为实现上述第一目的，本发明提供一种改性碳粉，由物理碳粉和添加剂组成，物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形；添加剂为化学碳粉，以重量份数计，添加剂为大于或等于5份且小于100份，其余为物理碳粉。
由上述方案可见，通过在物理碳粉内添加表面呈光滑弧形的添加剂，改善物理碳粉的流动性，起到润滑作用，减小与感光鼓之间的摩擦，从而使得被挤压在感光鼓与显影辊之间的碳粉颗粒分布均匀，从而使得打印出来的字迹清晰、字体大小一致且不变形。可替代现有的化学碳粉，同时物理碳粉的价格更便宜，保证打印效果的同时能够大幅降低成本。
一个优选的方案是，化学碳粉由聚合法制成，聚合法包括悬浮聚合法和乳液聚合法。
由此可见，由于化学碳粉的颗粒呈球形或接近球形，可通过直接在物理碳粉中添加化学碳粉的方式改变物理碳粉的流动性，从而改善打印效果，并且由于碳粉颗粒的大小会对性能造成影响，缺乏较大颗粒会影响黑度，缺乏较小颗粒将影响分辨率。化学碳粉颗粒大小均匀，物理碳粉的颗粒大小不均匀，所以化学碳粉在黑度的表现力上比不上物理碳粉，但是在边缘锐度和小字体的表现力上明显优于物理碳粉。因此通过在物理碳粉中添加化学碳粉，不仅保证了改性碳粉具有良好的黑度表现力，同时在边缘锐度和小字体的表现力上得到明显改善。
一个优选的方案是，添加剂的形状呈球形、椭球状或土豆状。
一个优选的方案是，物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
一个优选的方案是，添加剂包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
为实现上述第二目的，本发明提供另一种改性碳粉，由物理碳粉和添加剂组成，物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形；添加剂为树脂，以重量份数计，添加剂为5份至30份，其余为物理碳粉。
由上述方案可见，通过在物理碳粉内添加表面呈光滑弧形的添加剂，改善物理碳粉的流动性，起到润滑作用，减小与感光鼓之间的摩擦，从而使得被挤压在感光鼓与显影辊之间的碳粉颗粒分布均匀，从而使得打印出来的字迹清晰、字体大小一致且不变形。可替代现有的化学碳粉，同时物理碳粉的价格更便宜，保证打印效果的同时能够大幅降低成本。同时由于物理碳粉的主要材料也是树脂，因此树脂的含量在5份至30份范围内时，不会影响原物理碳粉的其他性能。
一个优选的方案是，树脂为透明树脂，添加剂的形状呈球形、椭球状或土豆状。
一个优选的方案是，物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
为实现上述第三目的，本发明提供一种碳粉盒，包括显影框架和显影辊，显影辊可旋转地支撑在显影框架上，显影框架内设置有粉仓，粉仓内装有上述的改性碳粉。
一个优选的方案是，碳粉盒还包括鼓框架和感光鼓，感光鼓可旋转地支撑在鼓框架上，显影辊与感光鼓接触；显影框架的底部设置有钩状件，钩状件受力带动显影框架转动并带动显影辊与感光鼓分离。
附图说明
图1是电子显微镜下化学碳粉的形貌图。
图2是电子显微镜下物理碳粉的形貌图。
图3是现有的物理碳粉打印出来的效果图。
图4是本发明改性碳粉第一实施例中透明树脂为3份时的打印效果图。
图5是本发明改性碳粉第一实施例中透明树脂为5份时的打印效果图。
图6是本发明改性碳粉第一实施例中透明树脂为30份时的打印效果图。
图7是本发明改性碳粉第一实施例中透明树脂为35份时的打印效果图。
图8是本发明改性碳粉第二实施例中化学碳粉为3份时的打印效果图。
图9是本发明改性碳粉第二实施例中化学碳粉为5份时的打印效果图。
图10是本发明改性碳粉第二实施例中化学碳粉为30份时的打印效果图。
图11是本发明改性碳粉第二实施例中化学碳粉为90份时的打印效果图。
图12是本发明碳粉盒实施例的结构图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
改性碳粉第一实施例：
本实施例中，改性碳粉由物理碳粉和添加剂组成，物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形，具体地，添加剂的形状可以呈球形、椭球状或土豆状等。添加剂为透明树脂，以重量份数计，添加剂为5份至30份，其余为物理碳粉。物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁，磁性氧化铁使得改性碳粉具有磁性。
本实施例中的改性碳粉通过将物理碳粉与透明树脂按一定比例混合后搅拌均匀制得。然后，将制得的改性碳粉填充到干净的碳粉盒中并将碳粉盒放入打印机内进行打印测试，打印效果如图4至图7所示，图4是改性碳粉中透明树脂为3份，物理碳粉为97份时的打印效果图。图5是改性碳粉中透明树脂为5份，物理碳粉为95份时的打印效果图。图6是改性碳粉中透明树脂为30份，物理碳粉为70份时的打印效果图。图7是改性碳粉中透明树脂为35份，物理碳粉为65份时的打印效果图。
由图4至图7可见，当改性碳粉中透明树脂为5份以下时，例如当透明树脂为3份时，相对于现有的仅由物理碳粉构成的碳粉的打印效果得到改善，但是字体大小仍然不一致且字体仍然有变形。当改性碳粉中透明树脂为5份至30份范围内时，能够达到较好的打印效果，字体大小一致且字体没有变形。当透明树脂的含量超过30份时，例如当透明树脂的含量达到35份时，由于透明树脂不参与显影，透明树脂含量过多时会影响物理碳粉的正常显影，因此，如图7所示，打印出来的字迹发虚且模糊。
由上可见，通过在物理碳粉内添加表面呈光滑弧形的添加剂，添加剂具有比物理碳粉更规则的表面，也即球形化的表面，从而改善物理碳粉的流动性，起到润滑作用，减小与感光鼓之间的摩擦，从而使得被挤压在感光鼓与显影辊之间的碳粉颗粒分布均匀，从而使得打印出来的字迹清晰、字体大小一致且不变形。可替代现有的化学碳粉，同时物理碳粉的价格更便宜，保证打印效果的同时能够大幅降低成本。
改性碳粉第二实施例：
作为本发明改性碳粉第二实施例的说明，以下仅对与上述改性碳粉第一实施例的不同之处予以说明。
本实施例中，添加剂为化学碳粉，以重量份数计，添加剂为大于或等于5份且小于100份，其余为物理碳粉，物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。化学碳粉由聚合法制成，聚合法包括悬浮聚合法和乳液聚合法，化学碳粉的形状呈球形、椭球状或土豆状。
本实施例中的改性碳粉通过将物理碳粉与化学碳粉按一定比例混合后搅拌均匀制得。然后，将制得的改性碳粉填充到干净的碳粉盒中并将碳粉盒放入打印机内进行打印测试，打印效果如图8至图11所示，图8是改性碳粉中化学碳粉为3份，物理碳粉为97份时的打印效果图。图9是改性碳粉中化学碳粉为5份，物理碳粉为95份时的打印效果图。图10是改性碳粉中化学碳粉为30份，物理碳粉为70份时的打印效果图。图11是改性碳粉中化学碳粉为90份，物理碳粉为10份时的打印效果图。
由图8至图11可见，当改性碳粉中化学碳粉为5份以下时，例如当化学碳粉为3份时，相对于现有的仅由物理碳粉构成的碳粉的打印效果得到改善，但是字体大小仍然不一致且字体仍然有变形。当改性碳粉中化学碳粉为5份以上时，能够达到较好的打印效果，字体大小一致且字体没有变形。但是，当改性碳粉中化学碳粉的含量越多时，相应的改性碳粉的成本也越高。
由此可见，由于化学碳粉的颗粒呈球形或接近球形，可通过直接在物理碳粉中添加化学碳粉的方式改变物理碳粉的流动性，从而改善打印效果，并且由于碳粉颗粒的大小会对性能造成影响，缺乏较大颗粒会影响黑度，缺乏较小颗粒将影响分辨率。化学碳粉颗粒大小均匀，物理碳粉的颗粒大小不均匀，所以化学碳粉在黑度的表现力上比不上物理碳粉，但是在边缘锐度和小字体的表现力上明显优于物理碳粉。因此通过在物理碳粉中添加化学碳粉，不仅保证了改性碳粉具有良好的黑度表现力，同时在边缘锐度和小字体的表现力上得到明显改善。
改性碳粉第三实施例：
作为本发明改性碳粉第三实施例的说明，以下仅对与上述改性碳粉第二实施例的不同之处予以说明。
本实施例中化学碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
碳粉盒实施例
本实施例中，碳粉盒为分体盒，即碳粉盒仅包括显影单元，鼓单元位于打印机中，或者碳粉盒可拆卸地安装鼓单元内，碳粉盒随鼓单元安装到打印机中。
参见图12，显影单元包括显影框架1和显影辊2，显影辊2可旋转地支撑在显影框架1上，显影框架1内设置有粉仓，粉仓内装有上述各改性碳粉实施中的改性碳粉。
鼓单元包括鼓框架和感光鼓，感光鼓可旋转地支撑在鼓框架上，在打印状态下，显影辊2与感光鼓接触，改性碳粉被挤压在显影辊2和感光鼓之间，由于改性碳粉的流动性好，因此，能够在感光鼓的轴向上均匀布置。
显影框架1的底部设置有钩状件11，钩状件11受力带动显影框架1转动并带动显影辊2与感光鼓分离，以实现对感光鼓的清洁。
此外，碳粉盒也可以为一体盒，即碳粉盒包括相互连接的显影单元和鼓单元。添加剂也可以采用非透明树脂。添加剂也可以不添加磁性氧化铁，即添加剂为非磁性材料。
最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.改性碳粉，由物理碳粉和添加剂组成，其特征在于：
所述物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，所述添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形；
所述添加剂为化学碳粉，以重量份数计，所述添加剂为大于或等于5份且小于100份，其余为物理碳粉。
2.根据权利要求1所述的改性碳粉，其特征在于：
所述化学碳粉由聚合法制成；
所述聚合法包括悬浮聚合法和乳液聚合法。
3.根据权利要求1所述的改性碳粉，其特征在于：
所述添加剂的形状呈球形、椭球状或土豆状。
4.根据权利要求1至3任一项所述的改性碳粉，其特征在于：
所述物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
5.根据权利要求1至3任一项所述的改性碳粉，其特征在于：
所述添加剂包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
6.改性碳粉，由物理碳粉和添加剂组成，其特征在于：
所述物理碳粉由粉碎法制成且颗粒表面呈凹凸状，所述添加剂的颗粒表面呈光滑的弧形；
所述添加剂为树脂，以重量份数计，所述添加剂为5份至30份，其余为物理碳粉。
7.根据权利要求6所述的改性碳粉，其特征在于：
所述树脂为透明树脂，所述添加剂的形状呈球形、椭球状或土豆状。
8.根据权利要求6所述的改性碳粉，其特征在于：
所述物理碳粉包括电荷调节剂和磁性氧化铁。
9.碳粉盒，包括显影框架和显影辊，所述显影辊可旋转地支撑在所述显影框架上，所述显影框架内设置有粉仓，所述粉仓内装有如权利要求1至8任一项所述的改性碳粉。
10.根据权利要求9所述的碳粉盒，其特征在于：
所述碳粉盒还包括鼓框架和感光鼓，所述感光鼓可旋转地支撑在所述鼓框架上，所述显影辊与所述感光鼓接触；
所述显影框架的底部设置有钩状件，所述钩状件受力带动所述显影框架转动并带动所述显影辊与所述感光鼓分离。
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