Ресурс печати картриджа принтера

Д-р Джон Уайхоф, технический директор Static Control Components, Inc.

Расход тонера, или ресурс картриджа, – это информация, которая требуется от каждого восстановителя картриджей. Все заинтересованные пользователи, правительственные учреждения и корпоративные клиенты хотят знать стоимость печатной страницы, поскольку они покупают восстановленные картриджи в целях экономии денег. И восстановитель обязан предоставить эти данные. Ресурс же специфического картриджа определяется печатным заполнением страницы, количеством и свойствами расходуемого тонера, характеристиками фотобарабана и узла проявления. Определение расхода тонера Термин "расход тонера" означает вес тонера, расходуемого в пересчете на печать одной страницы с определенным заполнением текстом и графическим изображением. Заполнение страницы – это соотношение черных и белых зон на печатной площади страницы. Зная расход тонера на страницу, можно рассчитать количество страниц для заданного веса тонера.

Параметры, влияющие на расход тонера
Расход тонера обусловливается активными компонентами на первых двух стадиях электрографического процесса. Во время экспонирования светочувствительность фотобарабана устанавливает размер точки, записанной лазерным лучом. На второй стадии тонер, магнитный вал, выравнивающий нож и напряжение смещения определяют количество тонера, используемого для проявки заряженной области на барабане. Последующие стадии электрографического процесса, т.е. перенос, термозакрепление и очистка, как и эффективность переноса, не влияют на расход тонера, а оказывают влияние на качество печати.

Важнейший параметр – размер растровой точки
Лазерный принтер воспроизводит изображение с помощью комбинации черных точек на печатной странице. Черная точка может быть сформирована любыми комбинациями пикселей. Пиксель – это самая маленькая область, которая печатается или не печатается в зависимости от данных изображения. Количество и размер пикселей называется разрешением принтера и измеряется количеством точек на дюйм (dpi). Для принтера с разрешением 300 точек на дюйм (300 dpi) центр каждого пикселя располагается на расстоянии 84,6 мкм (1/300") от центра ближайшего пикселя. Размер пикселя составляет 84,6 мкм (1/300") в диаметре.

Фактически печатная точка принтера имеет размер обычно на 25-75% больше, чем размер пикселя лазерной точки. Если картридж восстанавливается с использованием "горячего" барабана (OPC с повышенной фоточувствительностью), размер точки увеличивается. При очень "горячем" барабане размер лазерной точки может в 2-3 раза превышать размер пикселя. Слишком большие точки по краям текстовых знаков увеличивают размер самих текстовых знаков. Однако слишком большие точки в середине сплошной черной области не будут иметь реальный эффект. Следовательно, разница в чувствительности фотобарабана повлияет на расход тонера при текстовой печати, но будет иметь сравнительно небольшой эффект при печати больших сплошных областей.

Рис. 1. Текстовая печать с использованием фотобарабанов с различной чувствительностью

Как показано на рис. 1, текстовая печать меняет область покрытия. Чем выше чувствительность, чем более "горячим" является фотобарабан, тем большей будет площадь зарядки. В процессе проявки тонер будет притягиваться к увеличенной области, и, следовательно, потребуется дополнительный его расход. Высокое разрешение "холодного" фотобарабана сохраняет границу разрешения. Такие барабаны обычно используются оригинальными производителями. Восстановители же картриджей в последнее время активно работают на рынке "горячих" барабанов. Пользователь воспринимает отпечатки, сделанные их картриджами, как "темные" с высококонтрастным изображением. Однако при этом снижатся разрешение и ресурс картриджа.

Метод определения расхода тонера
Методы измерения расхода тонера хорошо известны. В начале и в конце теста взвешивается бункер с тонером. Фиксируется общее количество отпечатанных страниц. Если необходимо также измерить эффективность переноса, то в начале и в конце теста тонер взвешивается бункер с отработанным тонером. Многие принтеры имеют специальную настройку плотности или контрастности, увеличения разрешения и режим экономии тонера. Эти параметры необходимо знать и записывать при измерении расхода тонера. Например, режим экономии тонера в Hewlett-Packard 4V может снизить расход тонера на 60% при текстовой печати, при этом ресурс картриджа увеличится более чем в 2 раза.
Расход тонера рассчитывается на основании произведенных измерений и записывается в миллиграммах тонера, израсходованного на печать одной страницы (мг/стр). Для 5 %-ного заполнения страницы в принтерах Canon это значение обычно составляет 40-70 мг/стр. Очень "горячий" совместимый фотобарабан, используемый в принтерах Canon SX, может давать результат более 90 мг/стр. В табл. 1 приведены расчеты расхода тонера, основанные на данных оригинальных производителей принтеров. Последняя колонка показывает расход тонера для восстановленных картриджей.

Измерение расхода тонера
Все измерения должны проводиться очень аккуратно для получения правильных результатов. Если начальный и конечный вес тонера определяется на электронных весах с точностью 0,5 г, то при печати 1000 страниц получится результат с погрешностью +1%.
Ресурс картриджа легко рассчитать, основываясь на расходе тонера. Фактический ресурс картриджа, как правило, оказывается меньше, поскольку весь тонер из бункера для тонера не может быть израсходован при печати. Если на дисплее принтера появляется сигнал toner low (не достаточно тонера), это означает, что ресурс картриджа исчерпан.

Цель и методика тестирования
Производитель определяет ресурс картриджа отдельно для каждой модели принтера. Де-факто целью стандартного тестирования считается 5%-ное заполнение текстом печатной области страницы. Печатная область - это область 20,32 х 25,4 см для бумаги размером 21,59 х 27,94 см (большинство принтеров обычно не запечатывает поле шириной 6,35 мм (1/4") с каждой стороны страницы или 1,27 см в верхней или нижней части страницы).

Рис. 2. Различия печати оригинальных картриджей при воспроизведении шрифта Courier размером 12п

Шрифт текста должен быть распознаваемым всеми принтерами, использующими картриджи. Метод первый - печать текста шрифтом Courier
12-го размера с буквами, разбросанными по всей области печати страницы. Шрифт Courier был выбран потому, что он распознается большинством настольных принтеров. Заполнение измеряется сканером с помощью специальной программы, которая считает черные пиксели или фактически заполненную область. Оригинальные картриджи можно использовать как образец, а конечный пользователь будет иметь возможность сравнивать оригинальный и совместимый продукт. Разные принтеры или семейства принтеров потребуют разное количество идентичных букв, напечатанных шрифтом Courier (например, букву "Е"), для точного 5%-ного заполнения (рис. 2). В некоторых случаях печатные характеристики оригинальных картриджей могут оказаться ненужными, а 5%-ное заполнение будет оцениваться "стандартным" восстановленным картриджем. И тогда сравнение надо будет проводить с другим восстановленным картриджем.
Влияние компонентов картриджа на расход тонера
Трудно определить, что больше влияет на расход тонера, поскольку все факторы взаимодействуют одновременно. Здесь приведены наиболее важные из них, и восстановитель имеет возможность корректировать настройку компонентов для достижения максимального уровня производительности.
Как говорилось ранее, светочувствительность фотобарабана сильно влияет на величину заряжаемой области на барабане и, следовательно, на расход тонера. Заряд и размер частиц тонера, остаточное напряжение в зоне проявки и состояние поверхности вала проявления влияют на количество частиц тонера, притягиваемых к заряженным областям на фотобарабане. Состояние поверхности вала проявления сказывается и на переносе частиц тонера с вала на фотобарабан: состояние вала проявления влияет на процесс переноса. Вал проявления изнашивается прежде всего в тех местах, которые наиболее интенсивно используются при печати. Однако, если на его поверхность нанести новое покрытие, перенос тонера на фотобарабан может увеличиться. А это увеличит плотность печати и, следовательно, расход тонера.

Выводы
Выбор фотобарабана, тонера и компонентов проявки влияет на качество печати и на ресурс картриджа. Понимание того, как все это работает и взаимодействует, очень важно для высококачественного восстановления картриджей.

http://www.tps.ru