墨粉卡盒制造技术探讨二则

　　编者按：打印机是计算机主要的输出设备，随着信息社会的发展，其普及率在迅速提高并逐渐进入家庭。打印机的快速普及为兼容耗材发展带来了巨大商机。在国家有关部门及行业协会的大力支持下，兼容耗材市场每年正以30%以上的速度增长。兼容耗材的发展大大降低了用户的使用成本，反过来又促进打印机的普及，兼容耗材为打印行业的良性循环做出了重大贡献。激光打印机的普及又带动激光打印机耗材及零部件的生产，催生了庞大且复杂的办公配件产业。近年来，我国耗材行业得到较快发展。特别是在生产领域，中、小型厂家不断涌现。我国打印机耗材及零部件行业已经开始走向全面，并向产业化、专业化发展。众所周知，激光打印机的核心部件主要集中在墨粉卡盒组件上，墨粉卡盒组件主要由墨粉、感光鼓、充电辊、磁辊、刮板等几部分组成。这几部分有机的组合在一起，共同组成了激光打印机的成像组件。随着兼容耗材与配件行业的发展，国内不少零配件企业所生产的产品充斥着市场。业内人士认为，高质量接近原装的打印效果，并不是几种配件产品的简单组合，而是一个相互搭配、相互兼容的整合。为此本刊特请教有关业内专业人士，对墨粉卡盒组件出现的一系列问题进行分期探讨。本期主要探讨季节及地域变换对充电辊工作的影响以及感光鼓出现裂纹两个问题进行探讨。并欢迎广大读者、行业生产技术工程人员提出看法和意见，以促进墨粉卡盒组件质量的进一步提高。并欢迎读者提出问题，本刊编辑部邀请业内专家进行解答。
一、季节及地域变换对充电辊工作的影响
　　业内人士介绍说，充电辊出现不稳定问题主要集中在每年的11月份至来年3、4月份之间。有用户反映，即使是使用同一家生产企业的同一种产品也会出现打印效果出现问题的情况。据专业人士透露，这是由于地域及季节变换造成的温度和湿度的差异，从而给充电辊在工作过程中造成充电不均匀以及带电量过高或过低等问题。要正确认识这种情况，首先要从打印成像原理及充电辊工作原理说起。

1、打印成像原理：
　　成像装置的核心部件是有机光导鼓，它是形成图像（静电潜像和色粉像）的重要基础。充电辊的作用即是对光导鼓表面充上均匀电荷。
　　光导鼓的基本结构是由导电基体（铝筒或其它金属材料）、其上的光导层和保护层组成。光导层是光敏材料，在暗环境中，电阻率很高，近似于绝缘体，受光照射后，会迅速成为导体。光导层在曝光前，由充电装置充上均匀电荷，受光照射后被曝光的部位表面电位变低形成图像上的黒区，电荷由导电基体对外释放，没有曝光的部位表面电位高，形成图像上的白区仍然维持原有电荷，这样在光导鼓表面就形成了一副电位差潜像（静电潜像）。
光导鼓表面的静电潜像质量是影响印品质量优劣的重要因素，而静电潜像质量的好坏又与光导体表面的电位高低、均匀与否有关，即与充电的质量有重要关系。因此在对光导鼓进行充电时，应使光导鼓表面的电荷均匀分布，且达到需要的表面电位。
2、充电辊的结构
　　充电辊一般是由四层组成，由里到外分别为金属芯、导电橡胶、电阻层和保护层。其具体结构大致有以下几种：
　　充电辊在金属芯外紧包敷一层低硬度导电弹性层，弹性层外涂敷一层表面层，表面层厚度很薄，大约在几到几十微米，电阻较高。
　　充电辊在金属芯外只有低硬度导电弹性层，但外表面经过特殊处理。
　　充电辊在低硬度导电弹性层外是一表面层，表面层是一个电阻较高的橡胶管，厚度从几十微米到1毫米不等。
　　充电辊在低硬度导电弹性层和表面层之间有一均匀电层，电层厚度均在1-3 μm ，表面层厚度40-80μm。
3、地域及季节变化对充电辊的影响：
　　由上我们可以看出，充电辊的导电性能直接对打印效果产生重要的影响。要保证打印质量就需要使充电辊具有极好的充电效果，使感光鼓能在规定的时间内使光导鼓表面带有密度适当、分布均匀、极性正确的静电荷。由于充电辊金属芯外是由导电橡胶或海绵体包裹而成，所以充电辊在不同的湿度和温度下会吸收或挥发水分，这就影响了充电辊带电量，改变充电辊电阻的大小，使得光导鼓受电不均，从而出现打印质量问题。
　　要生产高质量的充电辊必须符合以下特性：由于使用条件和周围环境会有所改变（温度和湿度的变化），因此，要求充电装置应具有一定的调整范围，或者说充电装置在环境改变如温度和湿度变化时应具有一定的稳定性，以消除、减少或弥补环境因素对印品质量的影响；适当的体积电阻率且电阻分布均匀、适当的硬度和表面粗糙度使充电辊与光导鼓充分接触且压力均匀、构成充电辊的材料随环境变化如温度和湿度的改变性质稳定，以使所需充电电压达到最小、充电均匀、充电辊性能稳定、不会对光导鼓造成损伤。从而获得好的图像效果和较长使用寿命。原装充电辊的设计使用寿命是2-3个周期，如果维护的好可以使用3-4个周期。

PCR在不同温湿度的测试数据以及打印效果

注：以上数据是由佛山埃申特公司的电阻测量仪得出的电阻数据。
　　我国地域宽广，南北气候差别较大。尤其在秋冬两季，北方已经是白雪皑皑，南方依旧是万树齐绿、百花盛开。不同地域湿度和温度相差较大，这也是充电辊问题经常从11月份到来年年3、4月份问题频频出现问题的主要原因。


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4、如何改变由于地域及季节变化带来的不利影响。
　　充电辊出现这种情况跟所使用材料的吸水性有极大的关系。充电辊橡胶及海绵材料吸水性强则在潮湿的环境下可以防止充电辊表面水分过高而带来电量过高问题。另外，据专业人士介绍，充电辊产品质量的检测至关重要，需要一个先进的温度湿度环境测试系统，这种设备能调节不同的温度和湿度，能够根据不同的地域特征设置不同的气候环境对产品进行长时间跟踪测试。而此类设备由于价格昂贵并没有被国内大多数打印配件企业所采用。据知情人士介绍，一些企业为测试产品的温度、湿度性能甚至会将产品放到冰箱里测试或者直接在冰箱设备里打印，这也在一定程度上凸显了我国企业缺乏基本的产品质量检测设备的意识。

恒温恒湿箱
二、光导鼓表面出现裂纹的原因初探
　　OPC是有机光导体（Organic Photoconductor）的简写。OPC鼓是利用OPC材料涂覆在导电铝筒表面而形成一种光电转换器件，其特点是在黑暗处是绝缘体，能维持一定的静电荷，当一定波长的光照射后，变成导体，通过铝基释放电荷，形成静电潜像，它是激打的核心部件。光导鼓质量的好坏影响着打印效果，光导鼓表面出现裂纹现象，则在打印样张中会出现周期性的黑道，并且出现的黑道白道并无规律可循。有关行业人士认为，出现这种打印现象，80%是由于光导鼓表面出现裂纹导致。

　　我们知道，激光打印机使用的感光鼓，一般为三层结构。第一层是铝合金圆筒（导电层），第二层是 在圆筒表面上采用真空蒸镀的方法，镀上一层 光导体材料（光导层），第三层是在光导材料的外面再镀一层绝缘材料（绝缘层）。感光鼓表面的绝缘层，一是为提高耐磨性能，增加使用寿命；二是为光导层提供保护， 防止光导体的磨损，保持光导体的光电导特性。由此可见，光导鼓表层材料的使用至关重要。业内人士认为，打击、装运不当等原因都会造成光导鼓表面出现裂纹，但这种人为因素比较容易发现，与产品本身并没有较大关系。专业人士为析认为，光导鼓表面出现裂纹除受外力作用外，主要问题是由于光导鼓原材料造成的。目前市场原材料价格上涨，但产品处于价格战的激烈竞争中，价格呈下降趋势。所以，一些企业便从控制原材料成本入手，采购相对便宜的原材料，原材料的更换则使得产品在使用过程中由于不稳定而造成光导鼓表面的裂纹出现。

ＯＰＣ出现裂纹打印样张放大 1

ＯＰＣ出现裂纹打印样张放大 2

注：本文采用技术数据及相关图片由佛山埃申特办公配件有限公司提供！