本发明属于静电显影
技术领域：
，尤其是一种磁性碳粉及其制备方法。
背景技术：
：该发明是有关磁性单组分碳粉组合物相关内容，再具体的说明，经过长时间的使用表面已磨损的显影辊使用时，不仅保持良好的流动性还能供粉顺畅并带有均匀的带电性，由此在显影辊上形成均匀的碳粉层，能防止碳粉结块导致不均匀的图像问题并保持图像浓度以及能防止图像污染的磁性单组分碳粉相关内容。通常电子相片的干式显影法分两种，使用含碳粉和载体的双组分显影剂的双组分显影方式和不使用载体只用含碳粉的单组分显影剂的单组分显影方式。其中单组分显影方式通常实现显影机的小型化以及低价化并有维修保养也简单的优点，因此时下正普及利用单组分显影方式的复印机、打印机，并明显的提高了打印速度。为了移动碳粉颗粒，利用含载体颗粒的双组分显影剂的双组分显影方式碳粉不同，磁性单组分碳粉是碳粉颗粒自身的流动性对碳粉的移动产生极大的影响。非磁性单组分碳粉是在显影辊上利用金属或树脂等制作的刮刀,通过施加压力按压，控制形成在显影辊上的碳粉层厚度。双组分碳粉是通过载体的摩擦带电移动碳粉，但磁性单组分碳粉与双组分碳粉不同，磁性的吸引力成为驱动力并用显影辊完成碳粉的顺畅移动，经过调节层配件(刮板)时，通过发生的摩擦将碳粉带电。磁性单组分碳粉要求有足够的流动性经过调节层配件，通过长时间的使用表面磨损的显影辊，随着套管(sleeve)表面平滑出现带电不均匀和碳粉之间一些结块现象，在显影辊套管表面出现水波纹，最终能导致图像中出现水波纹的污染问题,由此一直以来为了防止长时间使用显影辊套管表面出现的波浪纹现象，通过降低碳粉的流动性，碳粉经过调节层配件时增加接受的压力，降低水波纹的不良问题。但此方法不仅恶化供粉，还不能取得图像均匀的浓度，因此有图像不均匀的问题。由此更加要求研发经过长时间使用表面磨损的显影辊使用时，还能流动性良好供粉顺畅并用均匀的带电性在显影辊上形成均匀的碳粉层，并能防止显影辊套管上发生水波纹导致图像污染的磁性单组分碳粉。技术实现要素：本发明旨在提供一种能够改善历来磁性单组分碳粉中出现的流动性不足问题以及因带电不足在显影辊表面发生的水波纹等问题的磁性碳粉及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是这样的：一种磁性碳粉，包括下述重量份组分：20～60份粘合树脂、20～60份磁粉、0.15～4份电荷调节剂、1～1.75份疏水性二氧化硅、氧化钛0.1～2重量份、与磁粉极性相反的极性的树脂微粒子0.1～0.5重量份、蜡1～10重量份。其中，所述的疏水性二氧化硅包括表面积为20～80㎡/g的疏水性二氧化硅和表面积为130～230㎡/g的疏水性二氧化硅；其中，二者比例为0.5～1.5重量份：0.5～0.25重量份。其中，所述的粘合树脂为苯乙烯单体与丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯单体与甲基丙烯酸酯的共聚物、乙烯系聚合物及其共聚物、苯乙烯系共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚酯、聚醚胺、聚氨酯、橡胶类、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛松香、变性松香、酚醛树脂中的一种或几种。其中，所述的乙烯系聚合物为聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯、聚丁酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种。其中，所述的苯乙烯系共聚物为苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物中的一种或几种。其中，所述的电荷调节剂为含金属偶氮染料、水杨酸化合物、尼格染料、第四级铵盐中的一种或几种；其中，当磁性碳粉为负电性时，使用的电荷调节剂为含金属偶氮染料、水杨酸化合物中的一种或两种；其中，当磁性碳粉为正电性时，使用的电荷调节剂为尼格染料、第四级铵盐中的一种或两种。其中，所述的树脂微粒子为二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化铜、氧化锡、氧化镐中的一种或几种。其中，所述的树脂微粒子的粒径为0.5～1μm。其中，所述的磁性碳粉还包括离型剂。一种如上所述的磁性碳粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将粘合树脂、磁粉、蜡、电荷调节剂混合，搅拌；步骤2：将上述混合物使用热挤出机挤出，粉碎至粒径为5～25μm，得碳粉a；步骤3：在上述碳粉a中添加疏水性二氧化硅、树脂微粒子、氧化钛，检测图像以及流动相如下详细说明该
发明内容。为了达到上述目的该发明的磁性单组分碳粉组合物为：a)1)含有粘合树脂；2)磁粉；3)电荷调节剂；4)蜡b)已疏水化处理的比表面积20到80㎡/g的疏水性二氧化硅；c)已疏水化处理的比表面积13～230㎡/g的疏水性二氧化硅；d)氧化钛；e)与磁粉极性相反极性的树脂微粒子。该发明人员提高碳粉的流动性以及对图像均匀性良好的磁性单组分碳粉研发过程中，在磁性碳粉母粒子中添加比表面积相互不同的两种疏水性二氧化硅之后，涂层与碳粉相反极性的树脂微粒子结果，可以证实能够改善历来磁性单组分碳粉中出现的流动性不足问题以及因带电不足在显影辊表面发生的水波纹等问题，因此在此基础上完成该发明。该发明是含有粘合树脂、电荷调节剂的磁性碳粉母粒子、疏水化处理的比表面积20或80㎡/g的疏水性二氧化硅、疏水化处理的比表面积130或230㎡/g的疏水性二氧化硅、与碳粉相反极性的0.5～1微米的树脂微粒子以及氧化金属粉末的磁性单组分碳粉组合物相关内容。在该发明中使用的上述a)含在磁性碳粉母粒子的a)1)的粘合树脂为苯乙烯单体和丙烯酸酯或与甲基丙烯酸酯的共聚物；聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯、聚丁酸乙烯、聚乙烯、或聚丙烯等乙烯系聚合物以及其共聚物；苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物或苯乙烯-马来酸共聚物等的苯乙烯系共聚物；聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚酯、聚醚胺、聚氨酯、橡胶类、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛松香、变性松香、酚醛树脂等单独或混合使用为好。在该发明中含上述a)磁性碳粉母粒子的a)3)的电荷调节剂负电性时，可以使用含金属偶氮染料或水杨酸化合物等，正电性时，可以使用尼格染料或第四级铵盐等。上述电荷调节剂在碳粉中含量没有限定，但在磁性碳粉母粒子中含0.15或4重量为好。在该发明中使用的上述a)为了防止磁性单组分碳粉母粒子的鬼影现象，可以追加含a)4)离型剂，其例为有各种蜡类和低分子量烯烃系树脂等，烯烃系树脂具体使用聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯共聚物为好，更加适合使用聚丙烯为好。上述离型剂在粘合树脂100重量含0.05或5重量为好。如同上述该发明的碳粉母粒子的平均粒径没有限定，但5或30μm为好，并能通过熔融混炼粉碎法和聚合法制造。在该发明中使用的上述b)的疏水化处理的比表面积20或80㎡/g的疏水性二氧化硅，能防止碳粉之间相互结块发生的带电不均匀性，并通过调节层配件之后使碳粉均匀的扩散以及起到提高带电均匀性的作用。疏水化处理的疏水性二氧化硅的比表面积20或80㎡/g为好，更加适合为30或50㎡/g。在该发明中使用的上述c)的疏水化处理的比表面积130或230㎡/g的疏水性二氧化硅，能提高流动性以及能使碳粉快速经过调节层配件，从此能得到防止图像浓度不均匀的效果。一般疏水化处理的疏水性二氧化硅的比表面积130或230㎡/g为好，更加适合150或200㎡/g。使用上述b)的疏水化处理的比表面积20或80㎡/g的疏水性二氧化硅时，上述c)的疏水化处理的疏水性二氧化硅的比表面积不到130㎡/g时，提高碳粉流动性效果底并大量打印solid图像的情况，打印的图像中有碳粉层的不均匀产生的斑点问题。比表面积超过230㎡/g时，大比表面积二氧化硅埋没在碳粉的表面，导致碳粉的流动性效果下降的问题。使用上述c)疏水性处理的比表面积130到230㎡/g的疏水性二氧化硅的情况,上述b)的疏水化处理的疏水性二氧化硅比表面积不到20㎡/g时，碳粉之间相互结块容易发生显影辊表面水波纹的污染，从此在打印的图像中有可能发生水波纹污染，超过80㎡/g时，被比表面积小的二氧化硅，缓解碳粉通过调节层时的压力以及缺少摩擦带电效果，从此有可能导致降低图像浓度的问题。上述c)的疏水化处理的比表面积130或230㎡/g的疏水性二氧化硅是上述b)的疏水化处理的比表面积20或80㎡/g的疏水性二氧化硅相比，在碳粉母粒子表面大量外添为好。未疏水化处理的亲水性二氧化硅相比两种疏水化处理的疏水性二氧化硅，少量外添为好。更加适合为碳粉母粒子共100重量中，含疏水化处理的比表面积20或80㎡/g的疏水性二氧化硅0.5或1.5重量，疏水化处理的比表面积130或230㎡/g的疏水性二氧化硅0.5或2.5重量。上述d)的二氧化硅之外，无机微粒子可以使用广为人知的材料。比如氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铈、氧化铁、氧化铜、氧化锡等微粒子，其中易变性以及采购便利等方面考虑时使用氧化钛为好。一般使用0.1～2重量，小于0.1重量使用时，下降鼓芯污染防止效果，超过使用2重量时，打印中发生鼓芯磨损现象。上述e)使用与碳粉极性相反极性的树脂微粒子。比如使用苯乙烯系单体和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物的树脂微粒子，一般使用0.1～0.5重量。小于0.1重量使用时，不能改善在低温环境中显影辊上发生的波浪纹现象，超过1重量使用时，能污染带电轮长期打印时发生图像不良。如同上述说明，通过添加两种粒径的疏水性二氧化硅和与碳粉相反极性的树脂微粒子，能防止套管(sleeve)上碳粉结块并通过外添剂的调节取得浓度进一步提高的碳粉。有关该发明的图像形成方法是通过在形成静电潜像的感光体表面，附着碳粉形成可视图像并包括将上述可视图像在转印材中转印的图像形成方法。上述碳粉采用了该发明中的静电图像显像用碳粉。上述图像形成方法有可能是电子摄影法，电子摄影工艺一般为了静电潜像载体表面均匀带电的带电工艺；在进行带电的静电潜像载体上使用各种光导电性物质，形成静电潜像的(electrostaticlatentimage)曝光过程；通过在潜像上附着碳粉等显影剂显影可视像的显像过程；类似与纸张的转印物质上转运碳粉的转印过程；除去未转印剩余碳粉清理过程；降低感光体电性的除电过程；以及包括通过热量或压力定影碳粉的定影过程组成。此时该发明中的碳粉使用在此类的电子摄影法中。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做出进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求保护范围内所做的有限次修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。实施例1苯乙烯丙烯酸酯树脂(t1/2:155度)100重量中添加磁粉(保磁力hc:600e)100重量和蜡(tm:135度)5重量、铁系电荷调节剂2重量并混合之后，通过热挤出进行分散以及粉碎、分级取得8.9微米的碳粉颗粒a。在上述碳粉颗粒a中，添加小粒径疏水性二氧化硅1.0重量、大粒径疏水性二氧化硅0.5重量、树脂微粒子0.1重量、氧化钛0.5重量之后，检测图像以及流动性。实施例2苯乙烯丙烯酸酯树脂(t1/2:155度)100重量中添加磁粉(保磁力hc:600e)100重量和蜡(tm:135度)5重量、铁系电荷调节剂2重量并混合之后，通过热挤出进行分散以及粉碎、分级取得8.9微米的碳粉颗粒a。在上述碳粉颗粒a中，添加小粒径疏水性二氧化硅1.0重量、大粒径疏水性二氧化硅0.5重量、树脂微粒子0.3重量、氧化钛0.5重量之后，检测图像以及流动性。实施例3苯乙烯丙烯酸酯树脂(t1/2:155度)100重量中添加磁粉(保磁力hc:600e)100重量和蜡(tm:135度)5重量、铁系电荷调节剂2重量并混合之后，通过热挤出进行分散以及粉碎、分级取得8.9微米的碳粉颗粒a。在上述碳粉颗粒a中，添加小粒径疏水性二氧化硅1.0重量、大粒径疏水性二氧化硅0.5重量、树脂微粒子0.5重量、氧化钛0.5重量之后，检测图像以及流动性。对比例1苯乙烯丙烯酸酯树脂(t1/2:155度)100重量中添加磁粉(保磁力hc:600e)100重量和蜡(tm:135度)5重量、铁系电荷调节剂2重量并混合之后，通过热挤出进行分散以及粉碎、分级取得8.9微米的碳粉颗粒a。在上述碳粉颗粒a中，添加小粒径疏水性二氧化硅0.5重量、大粒径疏水性二氧化硅0.5重量、树脂微粒子0.05重量、氧化钛0.5重量之后，检测图像以及流动性。对比例2苯乙烯丙烯酸酯树脂(t1/2:155度)100重量中添加磁粉(保磁力hc:600e)100重量和蜡(tm:135度)5重量、铁系电荷调节剂2重量并混合之后，通过热挤出进行分散以及粉碎、分级取得8.9微米的碳粉颗粒a。在上述碳粉颗粒a中，添加小粒径疏水性二氧化硅0.5重量、大粒径疏水性二氧化硅0.5重量、树脂微粒子1.2重量、氧化钛0.5重量之后，检测图像以及流动性。检测：图像浓度：确定solid面积图像的4个点位置之后，通过检测其各个点的图像密度(imagedensity)确认其平均值。图像浓度使用电眼(electroeye)反射浓度计检测，其检测结果根据如下标准进行分类：◎:图像密度1.3以上；○:图像密度1.2以上1.3以内；△:图像密度1.1以上1.2以内；×:图像密度1.1以内。检测图像样张的首页图像浓度：图像污染：根据长期打印图像，在图像中出现的底灰、cr污染导致出现图像污染、条纹等出现的程度为准进行检测：◎:无图像污染；○:有轻微图像污染；△:很多图像污染；×:图像污染严重。微小变化：打印2000页时，通过检测每200页在显影辊上每单位面积的碳粉重量，评价随着打印页数增加与首页相比变化程度,检测的结果根据如下标准进行分类：◎:打印2,000页时，显影辊的每单位面积碳粉的重量相比首页增加10％以下。○:打印2,000页时，显影辊的每单位面积碳粉的重量相比首页增加10％以上20％以下。△:打印2,000页时，显影辊的每单位面积碳粉的重量相比首页增加20％以上30％以下。×:打印2,000页时，显影辊的每单位面积碳粉的重量相比首页增加40％以上。凝聚性(碳粉的流动性)：设备：细川微粉测试仪(hosokawamicronpowdertesterpt-s)；试验材料量:2g；振幅(amplitude):1mm刻度盘3～3.5；筛子(sieve)：53，45，38μm；振动时间：120±0.1秒。在常温rh55±5％中存放2小时之后，通过根据上述条件检测各尺寸筛子的前后变化量，如下核算碳粉的凝聚度。1)[在53μm筛子的残余粉末质量/2g]×100；2)[在45μm筛子的残余粉末质量/2g]×100×(3/5)；3)[在38μm筛子的残余粉末质量/2g]×100×(1/5)；凝聚度(carr'scohesion)＝(1)+(2)+(3)。凝聚性检测标准：◎:凝聚度不到10，流动性非常良好的状态。○:凝聚度10以上不到15，流动性良好的状态。△:凝聚度15以上不到20，流动性稍差状态。×:凝聚度20以上，流动性非常差的状态。详细检测结果见表1：表1检测结果实验编号图像浓度图像污染长期浓度凝聚度实施例1◎◎◎○实施例2◎◎◎○实施例3◎◎◎○比较例1◎△○○比较例2◎△○△以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页12