Он состоит из стационарного магнита, расположенного внутри вращающегося металлического рукава, и электрического контакта, с помощью которого на магнитный вал подается напряжение. Стационарный магнит притягивает из бункера на магнитный вал частицы тонера, которые специально для этого содержат магнетит.

Вследствие механического трения выравнивающего ножа о поверхность магнитного вала и подаваемого напряжения частицы тонера на магнитном валу приобретают отрицательный заряд. Тонер состоит из полимеров и добавок, которые придают заряду трибоэлектрические свойства, необходимые для проявления. Чтобы помочь тонеру заряжаться, на магнитный вал подается напряжение примерно от -300 до -600 В (для ЕХ). Величина напряжения зависит от установок плотности печати принтера. Регулируя плотность, вы фактически регулируете напряжение, которое подается на магнитный вал.

После того как тонер получил необходимый заряд, он переносится в зону проявления, где фотобарабан и магнитный вал расположены наиболее близко друг к другу. Canon использует уникальную запатентованную технологию (она называется "резкое проявление"), которая позволяет проявлять любые скрытые изображения, имеющиеся на поверхности фотобарабана. Переменный ток, подаваемый на магнитный вал, заставляет отрицательно заряженный тонер перемещаться по магнитному валу с частотой подаваемого напряжения. Переменный потенциал помогает тонеру преодолеть притяжение магнита. Когда переменный потенциал становится положительным, тонер притягивается к магнитному валу. Затем, когда потенциал смещается в отрицательную сторону, тонер перемещается с магнитного вала на поверхность фотобарабана. Такое движение тонера по поверхности магнитного вала создает облако тонера в зоне проявления. Если на поверхности барабана есть скрытое изображение, отрицательно заряженный тонер притягивается к положительному заряду скрытого изображения. Если на поверхности барабана нет скрытого изображения, тонер просто возвращается на магнитный вал.

Поверхность магнитного вала

Магнитный вал играет важную роль в процессе проявления, поскольку заряжает тонер и переносит его в зону проявления. Если тонер неравномерно заряжен или неравномерно переносится на поверхность фотобарабана, то в результате может появиться фон на копии или измениться плотность изображения (чернота печати).

Магнитный вал, используемый в картриджах ЕХ, — алюминиевая трубка с тонким текстурированным покрытием из сажи и графита, содержащихся в полимерах. Черный магнитный вал — это по существу модификация оригинального магнитного вала серебряного цвета, который используется в картриджах СХ и SX. По своим эксплуатационным качествам он похож на черный магнитный вал. Однако, по сведениям из патентной литературы, Canon пришел к выводу, что серебряный магнитный вал часто является причиной неоднородности плотности печати (гостинг/ghosting — посторонние изображения на оттиске) и снижения плотности изображения.

Негативное гостинговое изображение — это своего рода "эффект памяти". Магнитный вал "запоминает" белый фон страницы и переносит гостинговое изображение этой области на печатную область следующей страницы. Создается впечатление, что при таком переносе расходуется меньше тонера. Этот эффект можно наблюдать, если напечатать сначала несколько белых страниц, а затем плотную черную страницу. Первый печатный интервал магнитного вала в верхней части первой черной страницы будет всегда иметь неоднородную плотность печати (гостинг).

Образование гостингового изображения — это результат распределения частиц тонера по заряду. Соответственно поверхности и массе более мелкие частицы, включая добавки в тонер, получают более высокий трибоэлектрический заряд, чем более крупные частицы. Следовательно, мелкие частицы сильно притягиваются к магнитному валу и имеют тенденцию к вытеснению крупных частиц, которые "борются" за место на магнитном вале. При печати белой страницы, когда не происходит проявления скрытого изображения, частицы тонера продолжают сортироваться по заряду. На поверхности магнитного вала образовывается слой из мелких частиц. Это препятствует нормальной зарядке и переносу тонера в зону проявления. Если на барабане есть скрытое изображение и происходит проявление, изображение проявляется неравномерно из-за их более низкого значения заряд-масса. Чаще всего это видно на первом интервале магнитного вала первой печатной страницы. При последующих оборотах магнитного вала по мере проявления печатной страницы гостинговый эффект ослабляется и затем окончательно сходит на нет.

Снижение плотности изображения (еще один аспект работы магнитного вала) — это постепенное ухудшение качества печати по мере износа магнитного вала, что имеет более продолжительный эффект, чем гостинг. Вы можете не заметить снижения плотности печати при сравнении двух следующих друг за другом отпечатков, но вы обязательно заметите разницу при сравнении двух отпечатков, сделанных через несколько тысяч страниц. Восстановить магнитный вал при этом можно, если удалить с него все мелкие частицы.

Меры предосторожности при чистке,
обработке и повторном покрытии
магнитного вала

Снятие верхнего слоя ухудшает важные характеристики

Не рекомендуется снимать оригинальный верхний черный слой покрытия магнитного вала с целью улучшения качества изображения. Вначале вы сможете наблюдать увеличение плотности изображения, но ненадолго. Изношенный алюминиевый магнитный вал со временем окисляется и неблагоприятно влияет на стекание заряда. Результатом станет сортировка частиц и неравномерность переноса тонера.

Использование жидкостных чистящих средств оставляет разводы

Не используйте жидкие химические очистители для чистки магнитного вала. Наши исследования показали, что любые жидкости оставляют разводы на поверхности магнитного вала, а это может являться причиной неравномерного распределения частиц тонера. Чистящая жидкость может взаимодействовать с частицами тонера или добавок в тонер и оставлять их на поверхности вала. Эти частицы будут изолировать области на магнитном вале или физически изменять текстуру его поверхности, не позволяя другим частицам правильно заряжаться.

Покрытие магнитного вала: дополнительные проблемы

Нежелательно применять жидкие покрытия, если вы используете специальные формулировки тонера. Покрытия обычно используются для того, чтобы увеличить заряд частиц тонера. Однако в большинстве случаев покрытие усиливает тенденцию добавок в тонер покрывать пленкой поверхность магнитного вала. Результат — дефекты печати, такие, как чрезмерно утолщенные буквы, низкий ресурс картриджа, фон или гостинг.

Многократные покрытия "вызывают привыкание". Если магнитный вал один раз покрыть, то далее после каждого цикла его нужно будет покрывать снова, поскольку покрытие не будет поддерживать плотность изображения на всем протяжении рабочего ресурса картриджа.

Чего не следует делать

• Не используйте любой тип средств для очистки, обработки и покрытия магнитного вала.
• Не трогайте поверхность магнитного вала руками: жирные пятна от ваших пальцев могут стать причиной дефектов печати.
• Не используйте ткань для протирки или попытки "отполировать" магнитный вал — это разрушает текстуру поверхности магнитного вала.
• Не храните магнитные валы, складывая их друг на друга. Магнитное притяжение может стать причиной их "склеивания". Это вызывает образование вмятин на трубках или царапин на покрытии, вследствие чего будет невозможно произвести повторное покрытие магнитного вала.

Черное покрытие улучшает изображение

Черное покрытие стали наносить на магнитный вал как способ разрешения проблем, связанных с качеством печати: гостинг и снижение плотности изображения. Для хорошей работы магнитного вала, важно следующее:

• Текстура поверхности и степень шероховатости покрытия напрямую влияют на степень заряда тонера, поэтому они должны способствовать хорошему переносу тонера.
• Графитовая структура покрытия магнитного вала обеспечивает частицам тонера возможность свободно открепляться от скользкой поверхности магнитного вала. В противном случае (покрытие с минимальным скольжением) будет наблюдаться механическое прикрепление мелких частиц тонера к магнитному валу, что приведет к снижению плотности изображения.
• Характеристики проводимости сажи позволяют заземлять избыточный заряд мелких частиц (высоким зарядом). Такое контролируемое стекание сохраняет постоянный заряд и больших, и мелких, частиц тонера и уменьшает такое распределение частиц, которое приводит к неоднородности плотности печати.

Износ магнитного вала

Черное покрытие существенно улучшило качество изображения, но не менее важным для восстановителей картриджей является износостойкость магнитного вала. При первом и втором циклах восстановления наблюдается ухудшение качества печати, особенно при печати графических изображений. Из патентной литературы известно, что "сопротивление износу магнитного вала с покрытием невелико и сказывается на продолжительности его срока службы". По мере износа черное покрытие теряет способность однородно заряжать тонер и должным образом переносить его на фотобарабан. В результате изображение становится все более и более светлым.

Хотя специалисты советуют "чаще менять магнитный вал", на рынке совместимой продукции существует две альтернативы такой замене. Любые методы очистки, повторного покрытия или снятия верхнего слоя ухудшают поверхностные свойства черного покрытия или оставляют следы, которые вызывают ухудшение качества и приводят к дефектам печати. Использование различных комбинаций фотобарабанов и тонера для того, чтобы отпечаток не был таким светлым, дает непродолжительный эффект. Оно не может остановить постепенное ухудшение работы магнитного вала. Более того, использование систем, которые расходуют больше тонера на печатную страницу, снижают ресурс картриджа.

Несомненно, износ магнитного вала — одна из самых серьезных проблем, с которыми сталкиваются восстановители картриджей, чья цель — соответствовать стандартам качества печати. Магнитный вал влияет на эффективность работы картриджа в целом. Он — конечное звено в цепи контроля качества изображения.