理想的碳粉具有足夠的低溫固定特性,以及優異的防結塊特性,能夠形成清晰影像、沒有髒版,也不會因顯影裝置的內部應力而壓碎。因此,為提高低溫定影特性,微膠囊應可在最小負荷程度下變形破裂,但不可低於一定負荷下限,仍必須能夠承受顯影器內部的應力。
為了評估這些特性,我們使用微型壓縮試驗機,進行壓縮測試,並依據測得的抗壓強度及負荷,相對於壓縮位移曲線,進行樣品評估。
以下舉例說明如何執行這樣的測試。

樣品:碳粉 1 號、2 號、3 號 (平均粒徑:約 6.5 µm)
表 1 為測試結果摘要 (平均值)。
結果顯示,樣品強度依序為:3 號 > 2 號 > 1 號。

各樣品的負荷與壓縮位移曲線相疊合,如圖 2 所示。

Fig. 1 Photos of Toner and Compressed Toner after Testing

圖 1. 測試後的碳粉和壓縮碳粉的照片

Fig. 2 Load – Compression-Displacement Curve

圖 2. 負荷 – 壓縮-位移曲線

負荷相對於壓縮位移曲線的結果,顯示碳粉顆粒在初始階段隨著負荷增加,以相對線性的方式壓縮,如區域 A 所示,然後在區域 B 中出現轉折點,壓縮位移發生顯著變化,表示顆粒無法再承受負荷,突然發生大量變形。最後在區域 C 中,另有一個轉折點,雖然負荷顯著增加,顆粒仍只有稍微的變形,表示已因負荷而完全壓縮。

Micro Compression Testing Machine

Micro Compression Testing Machine

Shimadzu MCT-W 系列微型壓縮試驗機採用鑽石壓縮板對試樣施加負荷,即時量測施力與壓縮位移的關係。此系統可評估各種微型組件中的個別微粒,或是工程材料中加工粉末或個別微纖維的強度。另外也提供特殊系統,例如可在顆粒壓縮時觀察顆粒、在壓縮過程量測其抗力,或在加熱條件下 (最高 250 °C) 量測壓縮的系統。