OPC-барабаны - органические фотопроводящие барабаны. "Органический" означает, что покрытие фоторецептора сделано из химических соединений на углеродной основе, конкретно - из фотопроводящих полимеров, синтезированных из продуктов очистки нефти. Среди современных фоторецепторов органические фотопроводящие барабаны считаются наименее вредными для окружающей среды, в первую очередь потому, что их конструкторы и изготовители сознательно избегают применения вредного сырья. К тому же, все материалы, прежде чем использовать их для изготовления фотопроводящих барабанов, тщательно тестируют на безопасность. Благодаря этому, OPC-барабаны действительно гораздо менее вредны для окружающей среды, чем, например, барабаны из мышьякового триселенида (As2Se3) или селен-теллура (SeTe).
Физические характеристики органических фотопроводящих барабанов.
В сегодняшних японских копировальных аппаратах чаще всего применяются органические фотопроводящие барабаны, получающие отрицательный заряд. Их конструкция обычно включает (от самого внутреннего слоя к самому внешнему) алюминиевую подкладку, прослойку, или "блокирующий" слой (UCL), слой генерации заряда (CGL) и слой переноса заряда (CTL).- Алюминиевая подкладка способствует фотопроводимости на физическом и электрическом уровнях, но не играет активной роли в электрофотографическом процессе. Ее основное назначение - придавать структурную и механическую жесткость, а также служить проводником для заземления.
- Прослойка (UCL) между подкладкой и фотопроводящими слоями обеспечивает сцепление слоев и предотвращает "утечку" заряда, которая может повредить качеству копирования. Как и алюминиевая подкладка, прослойка не играет активной роли в процессе электрофотографии, но служит проводником для заземления. Прослойка (UCL) обычно делается из окиси алюминия, анодированного алюминия и различных резистивных полимеров.
- Слой генерации заряда (CGL) очень тонкий, обычно толщиной от 0,1 до 1,0 микрона. (Для сравнения, средний диаметр человеческого волоса - 50 микрон). Его цвет, который обычно определяет цвет самого барабана, зависит от конкретных содержащихся в нем материалов. Светочувствительность зарядогенерирующего слоя имеет важнейшее значение для работы барабана и может служить ограничивающим фактором для скорости копирования, при которой органический фотопроводящий барабан может эффективно функционировать.
- Слой переноса заряда (CTL) -- это самый внешний слой барабана, толщиной обычно от 20 до 30 микронов. Он практически прозрачный, и пропускает свет к слою генерации заряда. Подобно тому, как слой CGL прежде всего определяет светочувствительность барабана, слой CTL прежде всего определяет скорость получения и переноса заряда. Наружная поверхность слоя CTL вступает в контакт с тонером, девелопером, бумагой, ракелями (или щетками), озоном и другими потенциально абразивными или загрязняющими компонентами. Поэтому характеристики устойчивости слоя CTL к износу, такие, например, как прочность на истирание, являются критическими факторами долговечности фотопроводящего барабана.
Хотя это описание подходит к большинству применяемых сегодня органических фотопроводящих барабанов, существуют и другие типы OPC-барабанов. Например, в некоторых копирах производства Mita применяются органические фотопроводящие барабаны положительного заряда с комбинированным слоем генерации и переноса заряда (такие барабаны называются "монослойными"). Поскольку этот единый слой определяет все электрические и физические характеристики покрытия, включая получение заряда, фоточувствительность и устойчивость к износу, его изготовление требует высокой точности. Фотопроводящие барабаны положительного заряда обычно имеют более короткий срок службы, чем "стандартные" OPC-барабаны, потому что мягкие материалы в их монослое, обычно содержащиеся в зарядогенерирующем слое, снижают устойчивость монослоя к истиранию.
Преимущества технологии OPC.
Существует немало серьезных причин относительно быстрого, широкомасштабного перехода офисной техники на OPC-барабаны.
Во-первых, усовершенствование материалов покрытий и развитие технологии позволили изготовлять более светочувствительные, более долговечные органические фотопроводящие барабаны, годные для различных видов оборудования, включая сверхбыстрые копировальные машины (75 и более копий в минуту). Органические фотопроводящие барабаны, применяемые в большинстве новых японских копиров, дают такое качество копий и такую долговечность, которые прежде получались только с барабанами на основе As2Se3.
Возросшее внимание к охране окружающей среды также является важным фактором перехода отрасли на органические фотопроводящие барабаны. Нарастающее значение охраны среды в глобальном масштабе привело к вводу ограничений на выбрасывание на свалки фоторецепторов на селеновой основе (As2Se3 и SeTe) и на основе сульфида кадмия (CdS).
Органические фотопроводящие барабаны не классифицируются как вредные для окружающей среды и являются самой удобной на сегодняшний день альтернативой (однако использованные OPC-барабаны следует не выбрасывать на свалку, а сдавать на пункт приема вторсырья).
Другой причиной предпочтения технологии OPC японскими изготовителями является то, что производство органических фотопроводящих барабанов, как правило, гораздо дешевле, чем трудоемкий, менее эффективный процесс изготовления фоторецепторов на селеновой основе.
Наиболее широко распространенный метод изготовления ОPC-барабанов - погружение в жидкий полимер. Это непрерывный производственный процесс, в то время как процесс осаждения паров, применяемый при изготовлении барабанов на селеновой основе и из аморфного кремния (a-Si) для образования разных слоев покрытия, требует по очереди ставить партии барабанов в вакуумные камеры. Это основное различие в процессе изготовления играет существенную роль в том, что себестоимость OPC-барабанов относительно низка.
Благодаря вышеописанным существенным преимуществам, а также использованию органических фотопроводников в лазерных принтерах и другой цифровой технике (включая цифровые копировальные машины), широкое распространение технологии OPC будет скорее всего продолжаться. Следовательно, исследования и разработки в области органических фотопроводников будут оставаться приоритетным направлением в развитии технологии офисного оборудования.
комментарии