用于靜電顯影的墨粉的三大功能

用于靜電顯影的墨粉的三大功能

0靜電鏡頭的功能自20世紀(jì)末發(fā)明以來，靜電跟蹤技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)品類別也發(fā)生了許多變化。就墨粉分類而言有單組分、雙組分、復(fù)印粉、打印粉、模擬粉、數(shù)碼粉、正粉、負(fù)粉、磁性粉、非磁性粉等等,但總結(jié)起來,只要是用于靜電顯影的墨粉就必須具備三大功能,即顯影功能、定影功能和控制功能。下面就以這三大功能的要求來探討其生產(chǎn)技術(shù)。1靜脈干燥粉的三個(gè)功能1.1墨粉的拾遺功能靜電顯影是以靜電作為動(dòng)力,使感光鼓上已形成的靜電潛像形成可見圖像的過程。墨粉則是形成這一可見圖像的材料,是它在靜電場(chǎng)的作用下從顯影輥轉(zhuǎn)移并附著在感光鼓上。這是一個(gè)微觀過程,一個(gè)個(gè)直徑為幾μm的粒子以自己的行為選擇它是否附著在感光體上及其位置。因此,這一功能要求墨粉顆粒要“聽話”:該多就多,該少就少,該沒有的就沒有。它是否“聽話”就要看它自身的電性能。圖1是顯影時(shí)墨粉的帶電示意圖。把圖1中墨粉按帶電量的大小分為3個(gè)區(qū):A區(qū)里的粒子是能正常顯影的,B區(qū)的粒子容易產(chǎn)生低灰,C區(qū)的粒子不參與顯影(在反轉(zhuǎn)顯影時(shí)B區(qū)和C區(qū)的作用相反)。因此,在墨粉的制造過程中,要盡量使墨粉顆粒都在A區(qū)。墨粉的顯影功能主要取決于顯影時(shí)的帶電狀態(tài)。引言中的各種說法,實(shí)際上都是指靜電潛像形成的過程方法,其顯影原理幾乎是相同的。1.2墨粉的受壓壓定影是指已轉(zhuǎn)印到紙上的墨粉在熱和壓力的作用下被固定在紙上的過程。經(jīng)過這一過程,復(fù)印打印的稿件才能永久地被保存下來?，F(xiàn)在定影采用的方式是熱定影輥直接接觸墨粉,即給墨粉同時(shí)加熱加壓,使之固定在紙上。這時(shí)的墨粉受力情況如圖2所示。F1是墨粉對(duì)紙的粘附力,F2是墨粉對(duì)定影輥的粘附力,F3是墨粉的表面張力。當(dāng)F1>F3時(shí),墨粉將粘到紙上,F1≤F3時(shí)不被定影,當(dāng)F2≥F3時(shí)墨粉將粘到定影輥上,F2<F3時(shí)不粘輥,當(dāng)F2<F3<F1時(shí),定影良好,不粘輥。1.3墨粉的流變性能墨粉的控制功能的最終表現(xiàn)是圖像密度在長(zhǎng)期使用過程中的穩(wěn)定性。對(duì)雙組分來說主要是補(bǔ)粉控制;對(duì)單組分來說主要是密度的衰減。這些性質(zhì)主要與墨粉的帶電量性能有關(guān)。因各種機(jī)型的設(shè)計(jì)不同,也可能與其磁性、流動(dòng)性等物理性能有關(guān)。對(duì)雙組分來說,主要是解決如何使墨粉從粉倉加入到顯影劑里,而且能使新加入的墨粉迅速和載體結(jié)合,并且不允許有過多的墨粉與載體形成不能顯影的緊密結(jié)合;對(duì)單組分來說,主要是避免不能顯影墨粉的富集,而使畫面變淺。曲線1是最理想的,曲線3則是需要盡量避免的。在雙組分系統(tǒng)中,符合曲線3的墨粉很容易造成補(bǔ)粉異?；蛟接≡降?。曲線2的情況則有可能在長(zhǎng)期不用重新開機(jī)時(shí)出現(xiàn)輕微低灰。對(duì)于單組分而言,隨著墨粉的消耗,留下來的墨粉中C區(qū)的比例越來越高,最終導(dǎo)致了圖像變淡。2主要指標(biāo)是靜脈成像粉末2.1定影性指標(biāo)1)帶電量、帶電分布、帶電速度,這些指標(biāo)影響顯影性能、控制功能;2)軟化點(diǎn)、熔融指數(shù),這些指標(biāo)影響定影性能;3)粒度分布,該指標(biāo)影響電性能、低灰、層次、分辨率。2.2圖像質(zhì)量衡量圖像質(zhì)量的指標(biāo)有:圖像密度(黑度)低灰、層次、分辨率、耗粉量。3根據(jù)墨粉功能研究現(xiàn)在墨粉的生產(chǎn)技術(shù)主要有物理法和化學(xué)法2種,我們主要討論物理法,對(duì)化學(xué)法僅作簡(jiǎn)單比較。3.1混煉材料的狀態(tài)把樹脂、碳黑(或磁粉)、石蠟、荷電劑準(zhǔn)確地按比例均勻混合。使樹脂在熔融狀態(tài),像揉面團(tuán)一樣把各種材料揉勻,使各種成分在微米級(jí)上是均勻的。把經(jīng)混煉好又冷卻后的材料制成粒度分布均勻的顆粒。分級(jí)是為了去掉過粗及過細(xì)的粒子。經(jīng)分級(jí)的材料在加入二氧化硅等外添加劑來改善產(chǎn)品的性能,并進(jìn)行良好的混合。3.2墨粉共建水質(zhì)粘結(jié)劑,為墨粉滿足基本的定影性能和帶電量。染色劑,為墨粉產(chǎn)生視角效果,并影響其帶電量。染色劑,在形成磁穗時(shí)作動(dòng)力,在顯影過程中阻止低電量粉顯影。完善墨粉的定影性能,增加定影牢固度,防止粘輥,改變圖2中的F1和F3。改變墨粉的帶電量、電荷分布曲線及帶電速度。改善墨粉的流動(dòng)性,同時(shí)影響帶電性能。3.3保證配方的準(zhǔn)確性選擇合適的材料及配比無疑是最重要的,它對(duì)墨粉的所有功能都是決定性的,在此不必多說。混合的重要性在于能否使產(chǎn)品完全體現(xiàn)配方的要求。如果混合不好,實(shí)際上就是各個(gè)地方的配方不一樣,則生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量就難以保證了。關(guān)鍵的原因和混合相同,但它更重要,主要是要求它在微觀上(在微米級(jí)上)保證配方的準(zhǔn)確性。它主要影響帶電分布,從而影響其顯影性能及控制功能。物理法生產(chǎn)墨粉的中心環(huán)節(jié)是制作粒度集中的顆粒。不同形狀、大小的顆粒的比表面積是不同的,因此其帶電性就不同,進(jìn)而影響畫面的黑度、底灰、層次、分辨率。最重要一條是公司的管理和質(zhì)量保證體系,墨粉生產(chǎn)有那么多材料,那么多環(huán)節(jié)都要人來執(zhí)行,都要由操作工人完成。很難想象,墨粉這樣的產(chǎn)品僅憑幾位高工就能生產(chǎn)出穩(wěn)定的高質(zhì)量的產(chǎn)品。4制造墨粉的化學(xué)法與物理法的優(yōu)勢(shì)4.1工藝過程的比較原料一混合一混煉一粉碎一分級(jí)一混合。原料(單體)一合成一干燥一分級(jí)一混合。4.2物理方法的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)容易調(diào)節(jié)性能,收率高、污染小。能耗高,形狀不規(guī)則,流動(dòng)性差。畫面質(zhì)量不易提高。4.3化學(xué)法的優(yōu)勢(shì)能耗低,形狀是規(guī)則的球形,流動(dòng)性好,畫面質(zhì)量好。收率低,材料不能再利用。4.4物理方法的球化技術(shù)用球化的方法改善物理法的顆粒形狀,使畫面質(zhì)量接近化學(xué)法的水平。4.5銀鹽顯像的影響本人認(rèn)為,物理法和化學(xué)法的制造技術(shù)將長(zhǎng)期共存,最終誰占上風(fēng)主要決定其生產(chǎn)成本。畫面質(zhì)量不會(huì)是決定因素,作為辦公用品的墨粉終究代替不了銀鹽顯像。墨粉顆粒是在微分級(jí)的,與在納米級(jí)的銀鹽是不可比擬的。而不同形狀的顆粒在定影時(shí)被壓偏,其形狀又發(fā)生了變化,如圖4所示。不規(guī)則的顆粒其與規(guī)則的再定影時(shí)被壓扁后差距變小。因此,只有化學(xué)法技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,使其生產(chǎn)成本接近物理法時(shí),其市場(chǎng)占有率才能迅速上升。除非OEM廠家利用技術(shù)方法阻止物理法的產(chǎn)品在其機(jī)器上使用。但即使如此,