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两头都是绝路:彩色激光打印的定影难题

  【中关村在线办公打印频道原创】前不久笔者本人给中关村在线打印获得年度产品奖的奖状,但在打印的过程中,定影出现过问题。而之前笔者另外一次打印体验中,也有失败的例子,两次都是彩色激光打印,因此想在这里与大家一起探讨这个问题。

  考虑到这篇文章的读者对激光打印可能还不了解,这里简单说一下激光打印的原理。激光打印是打印机得到光栅化之后的图像,然后给感光鼓充静电。通过激光、LED等技术有选择的去掉电荷,在感光鼓上留下有图像的电荷,这样当感光鼓转动,接触碳粉仓的时候,有静电的部分就会吸附碳粉。

  激光打印定影的原理图:纸张载着碳粉,通过压力辊和加热的定影器,碳粉受热升华后成像

  碳粉与静电,会转移到纸张上面,这时候的纸张上有碳粉形成文字图像,但是用手如果触摸,会发现碳粉会粘到手上。在这个显影的工序之后,要涉及非常重要的一道工序:定影。这个工序里面,纸张通过加热到一定温度的定影器,这会让碳粉中的蜡质受热升华,碳粉中的另外一部分成分色料就会伴随升华渗透进入纸张的纤维,进而形成牢固的文字和图形。

  很多人可能会问,我的激光打印机用了这么多年也没事儿啊?怎么你们就烂事儿那么多?这事儿且听我慢慢说给你。

  一般来说,说从未出过问题的,基本都没有尝试过厚纸彩色激光打印,这是一种非常容易出问题的流程。因为这个流程过程是左右互搏的。

  要让碳粉升华,显然需要纸张在通过的时候获得足够的热能。如果一分钟30页的激光打印机,这个过程其实不到2秒。但是问题也在这里:如果是厚纸,上面有四种颜色的碳粉,显然需要更多的热能才能定影牢固,因为把厚纸加热到薄纸一样的温度显然需要的热能不一样,而纸张本身并非热的优良导体,可能会升温不够。

  但问题是,打印企业往往把设备设置的很保守,这样就会产生定影不牢的问题。用户如果想牢固的定影,就要选择高质量模式打印,这样带来的问题是打印速度会低一点。那么很多会想,如果把定影器的功率提高、表面温度提高,这样不就解决这个问题了吗?这里的方案是定影器温度更高。

  这样显然能解决厚的粗面纸彩色激光打印定影的问题。但是这是完美的方案吗?显然不是。因为另外一种纸,铜版纸,就不喜欢高温。铜版纸表面有涂层,在造纸的时候被光辊压出了光泽,这样打印、尤其是印刷的效果更好。但问题是,这个涂层本身并不耐高温,涂层有些材料的化学性质会在200摄氏度以内发生变化,纸张受潮也可能定影的时候水份蒸发产生气泡,导致涂层脱落,进而“糊”在定影器上,逻辑上这需要定影器温度更低。

  仅仅等待定影器自然冷却清理就要二十分钟,就打印企业本身而言,显然也不喜欢这种故障产生的维护,因此很多企业的打印机是宁可定影失败,也不愿意定影温度过高,这样会减少太多不必要的麻烦。说厚铜版纸就是彩色激光打印定影的噩梦也没错。但是我们制作贺卡、封皮等等很多时候,又都需要这种高质量的厚纸进行打印。一头要更高的温度、更大的热能,另一方面又要求更低的温度,显然这是一个事情的两个方向,很难两全其美。

  因为笔者定影失败、涂层脱落的现象都遇到过,因此我认为目前是没有太好的方案的。要解决这个问题,笔者从现在的应用的技术来看,不在定影器本身。因为调节定影器这种电热设备的功率与表面温度,这种技术已经成熟的不能再成熟了。

  这个问题的核心是:能不能降低碳粉对定影温度的要求?这是解决问题的核心。这涉及到的是碳粉的材料。材料问题从来都是科学领域的难题。第一,可能未必有合适的材料,比如电池就是这样,几十年了容量也就那样,手机一天一充;如果有,但成本太贵,这也是有可能的,比如新材料可能需要支付昂贵的专利成本;再有就是合适的材料也有,但是极有可能并不适合今天的碳粉制作工艺。今天高级碳粉都是水里聚合生成的……这些都是今天彩色激光打印没有彻底解决问题的原因。

  如果进一步的思考,低温定影的碳粉需要的能量不大,那么就需要纸张通过的速度比较快才行,如果慢了会让纸张吸收过多的热能,因此如果有低温定影碳粉,可以在更低的温度升华,那么这种产品的打印速度会比较快。最近我们只看到惠普采用的新碳粉有更低的定影温度,而且以彩色激光打印机为主。

  为什么?这要从商业上考虑。就激光打印产品耗材本身并不便宜,用得起彩色激光打印机的,都是“不差钱”的企业或是机关单位,它们通常只用原厂耗材。而事实上,彩色激光打印利润丰厚,这一点从各个企业的财报和研究机构的统计数据上都有明确的指示。下面这张图是我们用热成像仪实测的惠普新碳粉的出纸口温度,可以看到最高只有80多摄氏度,而黑白打印机出纸口温度高达150摄氏度!

  为什么还要考虑黑白打印?因为黑白激打价格便宜能走量,一个型号一年几万台的销量,带动的是销售额的提高,可这些低端用户喜欢追求低成本用第三方耗材,法律上也不允许打印企业的机器拒绝第三方耗材。第三方耗材拼的是价格,怎么可能用低定影温度的高档碳粉?更何况兼容第三方耗材很差的激光打印机一定销量可怜,这是业内的潜规则,大家都心知肚明。因此黑白激光打印机定影温度一直不低,但是彩色激光打印不一样,要用低温定影设置技术壁垒。

  看似简单的定影问题,但是就笔者本人的眼界,单纯考虑技术因素,想到最后还是材料问题,进而演变成了科学界的难题,我们看到了惠普的尝试,如果长时间验证惠普的新碳粉方案有效,那么其它企业也会跟进,进而带动问题在全行业的解决。

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点击次数:  更新时间:2021-02-11 08:12  作者:凯悦赌场

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