两头都是绝路：彩色激光打印的定影难题

（原标题：两头都是绝路：彩色激光打印的定影难题）

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。

什么是定影？

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

笔者评测过程中拆下来某品牌彩色激光打印机的定影器

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。

彩色打印定影难

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。

定影器是功耗最大的单元，要加热碳粉与纸张

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。

某彩色激光打印机的定影器表面温度高达195摄氏度，断电冷却需要20分钟

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。

铜版纸表面光泽是因为有涂层

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。

怎么解决问题？

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。

碳粉材料是突破的关键

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。

惠普的碳粉可以用更低的温度实现定影，这是惠普目前一直重点宣传的技术核心

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。

第4页：还有商业上的考虑

还有商业上的考虑

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。

一旦上升到材料难题,比如化学材料，解决时间和难度都变得难以预知

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。