Высококачественные термопленки. Как их производят.
За долгие годы, прошедшие с момента первого появления термопленки во фьюзере копировального аппарата, машины, в которых она применяется, получили очень широкое распространение. Использование относительно тонких и гибких «пленок» (film, sleeve, belt), вместо жестких металлических валов, позволило создать устройства, не требующие длительного времени прогрева для выхода на готовность, потребляющие меньше электроэнергии на печать и обеспечивающие качественное закрепление композитного цветного изображения без использования систем смазки и очистки фьюзера.
По мере роста скорости печати и снижения энергопотребления принтеров и МФУ, повышались требования к характеристикам термопленок и, соответственно, развивались технологии их производства. С точки зрения структуры слоев и технологии производства в настоящее время можно выделить четыре основные разновидности термопленок:
- Пленки на полимерной основе с напыляемым покрытием. Например, термопленка в Canon iR3570.
- Пленки на полимерной основе c оболочкой из силиконового полимера. Например, термопленка в HP Color LaserJet 2600.
- Пленки на металлической основе с напыляемым покрытием. Например, термопленка в HP LaserJet 4250.
- Пленки на металлической основе c оболочкой из силиконового полимера. Например, термопленка в HP LaserJet P4015.
Термопленки на полимерной основе с напыляемым покрытием
Сначала жидкую полимерную основу (обычно полиимидную смолу, PI) равномерно наносят на цилиндрическую форму и запекают ее при высоких температурах до образования прочной полимерной пленки. Затем на поверхность полученной пленки напыляют тонкий слой токопроводящего покрытия (при необходимости), несколько слоев фтор-полимеров: ПФА (PFA), ПТФЭ (PTFE) и снова запекают при высокой температуре. Далее следует обрезка до нужного размера по длине.
Существует альтернативный вариант изготовления полимерной трубки методом экструзии. Этот метод заметно дешевле, но при нем крайне сложно добиться точного соответствия геометрии и равномерности толщины полученной пленки современным требованиям.
Термопленки на полимерной основе c оболочкой из силиконового полимера
Изготовление полимерной основы происходит так же, как и предыдущем варианте. После этого основу на оправке устанавливают в станок, где на поверхность вращающейся с высокой скоростью пленки наносят слой силиконового полимера (SI) со слоями связующих вулканизирующихся агентов (RTV) с обеих сторон, и наружный слой фтор-полимера (ПФА). По завершении вулканизации пленку обрезают до нужного размера.
Термопленки на металлической основе с напыляемым покрытием
В качестве основы здесь используется бесшовная тонкостенная тянутая трубка из нержавеющей стали (SUS). На наружную поверхность трубки напыляют несколько слоев фтор-полимеров, а внутренняя может быть дополнительно покрыта слоем полиимидной смолы. Далее пленку запекают до готового состояния при высокой температуре и обрезают до нужного размера.
Термопленки на металлической основе c оболочкой из силиконового полимера
В основе такой пленки также используется бесшовная тонкостенная тянутая трубка из нержавеющей стали. Сначала на внутреннюю поверхность трубки может наноситься и запекаться слой полиимида, а затем на наружную наносятся слои силиконового полимера, связующие вулканизирующиеся агенты и фтор-полимер. По завершении вулканизации пленку обрезают до нужного размера.
Каждый из упомянутых выше материалов задает необходимые для правильного функционирования пленок характеристики:
- Перфторалкоксидные полимеры (ПФА, PFA) обладают антипригарными свойствами и высокой износоустойчивостью.
- Полиимид (PI) дает относительно низкий коэффициент трения, хорошую прочность и износостойкость.
- Специальные силиконовые полимеры обеспечивают необходимую упругость и равномерное распределение тепла.
- Металлическая тонкостенная трубка выполняет роль гибкой, но при этом прочной, основы с низкой усталостью при длительной работе.
И, конечно же, эти материалы способны работать при высоких температурах.