探究硒鼓工作原理與添加碳粉的技術

廖海鋒

摘要激光打印機的普及，為我們辦公帶來便利，也因為耗材費用過高而令人為難。如何節約打印成本，增加單位的效益，成為人們普遍關心的問題。本文就此問題進行探討，以期為人們提供有價值的參考。

關鍵詞硒鼓結構；拆卸；清潔；組裝；芯片更換；安全防護

中圖分類號TP2

文獻標識碼A

文章編號2095-6363（2017）04-0029-03

激光打印機作為現代必不可少的辦公設備，在極大地提高了人們辦公效率的同時，也給人帶來了諸多的煩惱，那就是耗材費用過高。硒鼓的更換費用占據了很大一筆費用支出，甚至有“兩個硒鼓項一臺打印機”的說法。硒鼓中的碳粉用完后，就狠心地扔掉硒鼓再購買一個新的，還是叫維護商添加碳粉（約100元一次）。這個“食之無味棄之可惜”的硒鼓，徒增了人們不少的無奈。

如何最大限度地減少辦公經費的支出，做到開源節流，讓錢用在更需要的地方使其產生更大的經濟效益。本文就以節約辦公成本，自己動手，豐衣足食方面進行探討，讓信息類相關專業的學生掌握一技之長，也讓辦公室的人員都能成為行家里手。

1.打印機硒鼓的結構

激光打印機的工作原理是計算機送來打印信號傳給打印機上的緩存，然后將此信號轉化為脈沖信號傳送到激光器上。此時鼓芯表面已經被充電棍均勻充電，激光器射出的激光會抵消掉鼓芯上的原有電荷，并形成肉眼看不見的正電荷圖像（潛像）。通過靜電作用原理，把磁輥上的碳粉吸附到鼓芯上取代潛像的位置，生成肉眼可見的碳粉圖像。轉印輥上所帶的高電壓（高于鼓芯）和被充電單元充滿負電荷的紙張通過正負電荷的互相吸引作用，把鼓芯上的碳粉圖像轉移到紙張的表面上來（浮于紙上不穩定，可輕抹去）。經過定影輥的加溫加壓作用后，最終把碳粉滲透熔入到紙張的纖維中。在轉印過程中，殘留在鼓芯上的碳粉會被清潔刮刀回收到廢粉倉里。至此，整個打印過程完成。其工作原理如圖1所示。

打印機硒鼓的結構一般是由鋁金屬、塑料制成的基材，以及在鋁管外表面涂上感光材料所組成。按所使用感光材料的質量等級區分，可分為a si陶瓷（陶瓷鼓）、se硒（硒鼓）和有機光導材料（OPC鼓）3種。

從使用時間來看，壽命最長的是陶瓷鼓，可以達到100000頁，但價格也最貴，se鼓壽命是12000頁左右，OPC鼓的壽命最短，一般只有5000頁左右，但價格也相對較便宜。從組成結構而言，OPC鼓的層次最少，只有3層（依次是鋁管層、絕緣層、感光層），而se鼓和a-si陶瓷鼓的表面是由4～5層的物質構成的，以此來保障硒鼓的超長壽命。

1）感光鼓：即鼓芯，是一體式碳粉盒的核心，所有其他部件分布于感光鼓的周圍，以鼓為中心發揮著各自不同的功能。在成像過程中，感光鼓接收充電和激光照射，表面形成靜電潛像，經過吸附碳粉后進一步生成肉眼可視的碳粉圖像。

2）磁輥：也稱顯影輥，是對圖文密度影響最大的部件之一。它負責把碳粉從粉倉內吸出，并與碳粉摩擦使其帶電。在磁輥的顯影偏壓作用下，帶電的碳粉會圍繞磁輥“跳動”。

3）出粉刀：即刮粉刀，由金屬基架及聚氨酯片構成，被安裝在磁棍下面，負責控制磁輥上吸附的碳粉層厚度，令碳粉均勻轉出，并協助碳粉摩擦帶電。

4）粉倉：是用來安放碳粉的倉庫。有部分型號的粉倉內多一個攪拌器，以確保碳粉順利供給。

5）廢粉倉：用來裝廢粉的倉庫。在鼓芯表面形成的碳粉圖像并不能100%轉印到紙張上，會在鼓芯表面殘留一部分，在下一次成像前，清潔刮刀會將其刮下收集到廢粉倉內。

6）清潔刮刀：一般由金屬基架及聚氨酯片構成，與感光鼓線性接觸，負責清除鼓芯上圖像轉印后殘留的碳粉。

7）粉量感應器：有些粉盒的粉倉出口處有一個粉量感應桿，用于感應碳粉量的多少，當碳粉不夠時，感應桿和磁輥之間會出現空隙，些時打印機便會顯示TONERLOW（碳粉快用完了）信號。

8）充電輥：負責給鼓芯充電和放電。硒鼓主要分成粉倉和廢粉倉2大部分，它們的結構分解圖如下圖2、

2.添加碳粉所需裝備

十字和一字螺絲刀大小均各一把，尖（斜）嘴鉗各一把、鑷子、改錐、刮刀、開孔器、毛刷、皮老虎、干布、報紙、塑料袋、專用口罩、手套、護目鏡、吹風機、洗手液等。3加碳粉的過程

帶齊添加碳粉所需的工具，選擇開闊通風并且光照不是太強烈的地方。鋪好報紙，擺放好工具，戴上專用口罩、一次性手套等勞保防護裝備。下面就以惠普HP-cF280A硒鼓為例，詳細講解添加碳粉的過程（對于其它品牌的硒鼓，則事不同理相通）。

1）分離粉倉。把硒鼓放在廢報紙上，然后豎起硒鼓，用尖（斜）嘴鉗拔出硒鼓兩側的銷釘（為了便于下次拆卸，銷釘裝回去時不要插得太深入），把硒鼓分為粉倉和廢粉倉2部分，如圖4所示。

2）清理廢粉倉。用十字螺絲刀拆下廢粉倉的側蓋，小心取出鼓芯并把它輕輕地放置在光照不強的地方，此時應保護好鼓芯，盡量避免與硬物碰撞導致劃傷其表面的感光涂層。然后拆開清潔刮刀，為了減少碳粉污染環境，把廢粉倉套進塑料袋（最好是透明的）中，將廢粉倒在袋子里并把廢粉倉清理干凈，用軟布或脫脂棉把鼓芯、充電輥、清潔刮刀上面的碳粉清理干凈。流程圖如圖5所示。

有人覺得倒出來那么多碳粉很浪費，于是回收添加再用，其實這種做法是錯誤的。因為廢碳粉中含有較粗糙的紙屑、纖維等顆粒臟物，在與硒鼓相關部件的長時間摩擦中，最終會把鼓芯表面的感光膜磨掉，這樣硒鼓就損壞了，所以廢粉不可回收再添加。

3）清理粉倉。清理粉倉的過程和廢粉倉的操作差不多，但要注意記住齒輪、護套等零件的相應位置，以便于組裝復原（特別要留意兄弟brother等品牌打印機的復位齒輪），操作過程如圖6所示。有些原裝硒鼓如果沒有加粉口，此時可以把原有殘留碳粉清理干凈后，直接用紙張或漏斗作為引導把新碳粉均勻地加入到粉倉中。當然，也可以用開孔器在粉倉正面相應位置打個孔，然后用軟膠塞封住（下面第4點圖7中的易加粉口即是），以方便日后加粉。

4）添加碳粉。用螺絲刀拆下粉倉的側蓋部件，揭開加粉蓋，將未開封的碳粉罐搖晃幾下使罐中的碳粉均勻不結塊，然后開啟罐體的密封口，把新碳粉倒入粉倉中。如果發現一些易加粉的硒鼓在粉倉正面有一個加粉口時，則可以直接把新碳粉從此口加進去，從而免除打開硒鼓側蓋部件的操作。其操作過程如圖7所示。

5）組裝復原。按照拆卸的相反順序，把各部件組裝復原為原有的狀態，然后用毛刷、皮老虎、吹風機等把硒鼓外表清理干凈。

6）打印測試。把新添加碳粉的硒鼓左右搖晃幾下使碳粉均勻不結塊，然后把硒鼓放進打印機進行測試，以檢驗打印效果。

經過以上步驟，整個硒鼓加碳粉的工作就此完成，最后要做的是搞好工作場地和個人的清潔衛生。在此，建議在同一單位內，打印機型號最好統一（硒鼓也一樣），這樣便于更換和維護。（如Q2612A硒鼓，目前支持Q2612A的打印機很多）

4.打印機芯片更換

打印機智能計數芯片作為一種辦公耗材，在達到使用壽命之后就會自動中斷打印復印功能，此時打印機提示：“碳粉含量低，不可用，使用了舊的碳粉盒，請稍后再試”等信息，并且不能打印、復印。此時不是打印機壞了，而是需要更換打印機芯片了。更換時必須使用專用而且匹配的芯片，更換前應確保硒鼓內碳粉是夠用的，如果不夠應先加滿，避免空盒造成打印機燒毀。圖8為打印機硒鼓智能計數芯片。

5.注意安全防護

根據ILAQH（國際空氣質量與健康實驗室）的檢測結果表明，激光打印機所釋放出來的微粒物質有致癌致結石和塵肺病的危險。由于碳粉顆粒非常小（以納米為單位小到肉眼所不能看見），且不溶于水，肺無法將其過濾排出體外。無論是打印機在正常工作狀態下，還是在給硒鼓添加碳粉，空氣中都會飄溢出肉眼看不見的粉塵，當被人體吸入后會循環至腎臟，誘發癌癥的幾率將高出正常人的20%左右，導致腎結石等病癥更高于正常人的3倍。在打印機（復印機）日益普及的今天，碳粉似乎已經成為白領們潛在的“辦公室殺手”。

碳粉的主要成分除碳黑外，還含有大量的樹脂、磁粉、電荷劑等物質。打印機工作時經過高溫加熱把碳黑熔入到紙張的纖維中，樹脂則被高溫氧化生成難聞的帶有刺激性的氣體——臭氧。臭氧會刺激人體的呼吸系統，容易造成鼻敏感、頭暈甚至嘔吐等現象，會大大提高哮喘的發生率。碳粉中均含有人們已知的三、四號致癌物質（多環芳烴系列、二甲基硝胺等物質），此外還含有汞等有害的重金屬。這些物質會在打印機工作加熱過程中發揮出來，操作者通過呼吸直接吸收后，會造成身體傷害。碳粉中的聚丙烯石蠟、表面改性劑聚乙烯等成分的分子顆粒被人體吸入后，最終會通過人體的血液循環系統植入到腎臟里（不容于水），誘發腎結石、不孕不育等病癥。

碳粉屬于吸入粉塵，常年吸入該顆粒，非常容易得到塵肺病。它將對肺組織造成不可逆的損害，肺功能會逐漸下降，呼吸系統抵抗力低下，會導致比常人更容易感染病原菌，極大影響從業者的身體健康。正是碳粉對人體的危害，這也是很多人不太愿意從事加碳粉工作的原因。

如果是從事打印機維護的工作人員，添加碳粉時理應要做好安全防護，徹底摒棄不加防護的徒手操作，決不作為了省錢而賠身體的事情。在工作時應該佩戴好專業的防毒面具、手套、護目鏡等防護設備，并在整個工作過程中操作者均應站在上風向的位置，以最大限度保護身心健康。

6.結論

職業無貴賤，手藝有高低，實踐出真理。每一種努力每一份堅持都是不甘于平庸，每一個細節都是為了創造價值、藝術和卓越。“庖丁解牛，切中肯綮。”工匠精神的重點之一就是心無雜念，一心一意，集中所有的力量于自身的手藝，因而手藝日日漸進最終達到極致的高度。