OPC-фотобарабаны. Принцип работы. Практические замечания.

24.01.2010

Copyright Static Control Components Inc. All Rights Reserved.

Темой статьи является самый распространенный в настоящее время тип фоторецепторов — фотобарабан на основе многослойного органического фотопроводника — OPC (Organic Photo Conductor). В статье рассмотрены принципы работы таких барабанов, а также  практические аспекты, связанные с их очисткой, повреждениями и повторным использованием.
Внимание! Помимо многослойных OPC существуют и другие типы фоторецепторов:

  • Практически ушедшие в историю фотобарабаны на основе селена (многие до сих пор все барабаны, независимо от их типа, называют «селеновыми валами»).
  • Монослойные органические барабаны (Kyocera).
  • Барабаны на основе аморфного кремния (высокопроизводительное оборудование Kyocera, Canon).
  • Не стоит относить все нижеизложенное к этим типам фоторецепторов, а также к ленточным OPC.
    Структура фотобарабана

    Структура типичного OPC состоит из нескольких слоев. 
    CTL– слой транспортировки заряда - принимает заряд от ролика (или коротрона) заряда. «Транспортирует» заряд, возникший в CGL на поверхность OPC. Прозрачен для света в заданном диапазоне длин волн. Не обладает свойствами фотопроводимости.
    CGL – слой генерации заряда — генерирует разноименные заряды (пары электрон – «дырка») под действием света в заданном диапазоне длин волн. Данные заряды нейтрализуют заряды на поверхности CTL (происходит «транспортировка» заряда)
    UCL – блокирующий слой — существует не во всех OPC. Препятствует утечке зарядов, генерированных в CGL на подложку, а также предотвращает интерференцию луча лазера. Служит основой для нанесения CGL.
    Substrate – токопроводящая подложка (обычно, алюминиевая трубка). Задает «опорный потенциал» для заряда CTL.

    Как эта структура работает?
    Заряд. Ролик заряда (или коротрон) сообщает CTL требуемый заряд (в нашем примере и далее, отрицательный). Благодаря «конденсаторному эффекту» на подложке возникает заряд противоположного знака.
    Экспозиция. Свет, проходя через прозрачный CTL, создает в CGL разноименные пары зарядов (электрон – «дырка»).
    Формирование скрытого изображения. Положительные заряды, возникшие в CGL частично компенсируют отрицательный потенциал поверхности CTL. Отрицательные заряды компенсируют положительный потенциал на подложке.
    Формирование скрытого изображения в многослойном OPC.
    Формирование скрытого изображения в многослойном OPC.

    Характеристики слоев OPC.

    CTL

  • Должен быть прозрачен для света заданного диапазона длин волн.
  • Должен обладать восприимчивостью к заряду (chargeability), достаточной для формирования требуемого заряда на поверхности.
  • Должен обеспечивать «транспортировку» заряда с CGL за короткое время с момента экспозиции до момента проявления. Для печатающих механизмов с разной скоростью печати это время заметно отличается.
  • Должен обладать «подвижностью» зарядов (доменов), достаточной для быстрой разрядки (деполяризации) переменным электрическим полем.
  • Должен обладать коэффициентом трения при очистке ракелем от остатков тонера, достаточно низким, для обеспечения вращения без вибраций.
  • Должен обладать адгезией к тонеру, достаточно низкой для полной очистки ракелем.
  • Должен обладать износостойкостью, достаточной для сохранения вышеперечисленных свойств на протяжении всего цикла эксплуатации.
  • CGL

  • Должен генерировать под воздействием света заданного диапазона длин волн количество зарядов, достаточное для компенсации заряда CTL до заданного уровня. Чувствительность CGL необходимо иметь разную для печатающих механизмов с разной скоростью печати. 
  • CTL и CGL должны соответствовать друг другу по зарядным свойствам.

    Различия между «аналоговыми» и «цифровыми» OPC.
    Для «аналоговых» (предназначенных для работы в аналоговых машинах, где лампа засвечивает светлые участки изображения) и «цифровых» (предназначенных для работы в лазерных устройствах, где лазер засвечивает темные участки изображения)  OPC используются материалы CTL с сильно отличающейся восприимчивостью к заряду. Поскольку способность к генерации зарядов  CGL должна соответствовать восприимчивости к заряду CTL, материалы CGL, также сильно отличаются.
    «Аналоговые» OPC, как правило, имеют намного более высокую восприимчивость к заряду, чем «цифровые» OPC. У «аналоговых» OPC, зависимость восприимчивости к заряду от толщины CTL намного более сильная, чем у «цифровых» OPC.
    chargeabilty
    Часто задаваемый вопрос: «Что будет если повреждение поверхности OPC замазать лаком?»
    Ответ на этот вопрос однозначен только в том случае, если повреждение имеет глубину до алюминиевой подложки, т.е. повреждены и CTL и CGL. В аналоговых машинах в этом месте на отпечатке будет белое пятно (во всяком случае, до момента пока место закрашенное лаком не загрязнится тонером) и оно может быть не сильно заметным пользователю, а в цифровых — черное, которое «скрыть» уже не удастся.
    Если же повреждение затронуло только CTL и не очень глубоко, то тут результат может быть любым в зависимости от соотношения характеристик использованного лака к материалу CTL. Т.е. пятно может быть как белым, так и темным, как в аналоговой, так и в цифровой машине. Естественно, в закрашенном месте повреждения тонер хуже очищается ракелем и повышается вероятность электрического пробоя.

    Очистка OPC.
    При использовании нормального тонера и отсутствии проблем в принтере и картридже, достаточным средством очистки OPC является сухой очищенный сжатый воздух, или сухая чистая безворсовая салфетка. При очистке салфеткой не следует проявлять излишнего усердия, т.к. мелкие царапинки на поверхности возникают очень легко, даже если салфетка мягкая.
    Если же сжатого воздуха или салфетки оказывается недостаточно для очистки, то прежде всего стоит подумать о причине столь сильного загрязнения, и устранить ее. Затем можно попробовать более сильное средство — раствор 99% изопропилового спирта в дистиллированной воде (концентрация приблизительно 40 к 60 :)).  Можно использовать готовый раствор «OPC Cleaner» производства Katun (код заказа CLN---KAT-OPCCLEANER). Обычно не происходит ничего страшного и при использовании неразбавленного изопропилового спирта, только в нем не должно быть лишних примесей (исходная концентрация не менее 99%) и, опять же, нужно не перестараться при очистке.
    Нельзя использовать для очистки OPC этиловый спирт, ацетон и другие сильные растворители.

    Повреждаются ли OPC-барабаны при хранении в освещенном месте?
    Для большинства OPC защита от обычного освещения является в какой-то мере избыточной мерой предосторожности. Норма освещенности рабочего места — 300−500 люкс. При такой освещенности большинство OPC могут без вреда для них находиться много суток. Однако, прямые солнечные лучи могут давать освещенность в десятки раз больше, и это уже может привести к выходу большинства OPC из строя за время измеряемое единицами минут. Кроме того, не все барабаны одинаковы и некоторые могут выходить из строя при меньших дозах облучения светом. Пыль, которая неизбежно падает хранящийся без упаковки барабан, тоже ничего хорошего с собой обычно не несет. Поэтому, рекомендуем, все-таки, закрывать поверхность барабанов при их хранении. Благо, это несложно.

    Как оценить пригодность OPC для повторного использования?
    Прежде всего, необходимо визуально убедиться в отсутствии повреждений поверхности. Это довольно просто. Сложнее понять, достаточно ли остатка толщины CTL, для того чтобы барабан отработал еще один цикл. Метод оценки по количеству предыдущих заправок может дать и неверный ответ, т.к. ресурс барабана измеряется не в количестве заправок, а в количестве сделанных им оборотов, которое на одну заправку может отличаться в разы. Плюс, на износ OPC влияет еще и качество тонера, используемая бумага, состояние принтера и т.п.
    Есть технологичный, но весьма дорогостоящий метод оценки износа — измерение толщины покрытия прибором, использующим метод вихревых токов. Например, PosiTector® 6000 Series. Для этого метода предварительно требуется сделать замеры толщины покрытия для новых барабанов. Толщина покрытия барабанов от разных производителей для одной модели принтера — разная, толщина покрытия барабанов одного производителя для разных моделей принтеров — тоже разная. Из толщины покрытия нового барабана  вычитаем 40% (цифра приблизительная и по итогам реальной работы ее можно скорректировать) и получаем толщину, при которой барабан в большинстве случаев еще пригоден к повторному использованию. Далее все просто — датчиком прибора считываем показания в трех-пяти точках по длине барабана (операция занимает несколько секунд), сравниваем со значениями в заранее заготовленной таблице и принимаем решение.
    Альтернативой вышеописанному методу, к сожалению, является только субъективная визуальная оценка поверхности на основании личного опыта.
    Существуют, конечно же, дефекты OPC, которые нельзя обнаружить ни визуальным осмотром ни толщиномером. Например, засветка барабана (читаем «нарушение работы CGL»). К счастью, такие дефекты весьма редки, и их можно увидеть на тестовых отпечатках при выходном контроле.

    OPC-барабаны каких производителей лучше?
    Однозначного ответа на этот вопрос не существует. Объективно сравнивать барабаны двух разных производителей можно только, зафиксировав все прочие условия, которые влияют на конечный результат использования барабана – принтер, используемый тонер, состояние прочих компонентов картриджа. Еще сложнее с критериями, по которым определять «лучшесть» барабана. Для одних это  — стойкость к износу, для других — высокая плотность печати, для третьих — минимальный расход тонера, и т.д…

    Источник: http://ccfiles.ru/ Центр Компетенции


    Количество показов: 1607

    ←Назад к списку