ผงหมึก EA
Fuji Xerox EA Toner Wins Technology Award From the Imaging Society of Japan
New Toner Manufacturing Process
ผงหมึก EA คืออะไร?
ผงหมึก EA (EA Toner) เป็นผงหมึกที่ได้จากกระบวนการ Emulsion Aggregation ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีที่ใช้ในการ “สร้าง” อนุภาคผงหมึกที่เล็กมากและมีขนาดเท่าๆ กัน โดยใช้อนุภาคส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่า (เล็กกว่าไมครอน) กระบวนการ EA ก่อให้เกิดอนุภาคของผงหมึกที่มีขนาดเล็กตามต้องการ ซึ่งจะทำให้ภาพสีที่พิมพ์ออกมามีคุณภาพสูง ผงหมึก EA เล็ก ๆ ที่มีขนาดเท่า ๆ กันนี้ในแต่ละ “ชุด” สามารถคาดการณ์ได้เที่ยงตรงกว่ากระบวนการเชิงกลแบบเก่า ซึ่งใช้วิธีบดแท่งพลาสติกให้กลายเป็นผงหมึก และกระบวนการแบบใหม่นี้ยังใช้พลังงานน้อยกว่าอีกด้วย คำว่า Emulsion หมายถึงกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมียางเรซินสำหรับใช้ทำผงหมึก และ Aggregation หมายถึงการรวมส่วนประกอบของผงหมึกเข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้อนุภาคทรงกลมที่มีขนาดตามที่ต้องการ
ผงหมึก – ความแตกต่างระหว่างผงหมึก EA และผงหมึกอื่นๆ
กระบวนการผลิตผงหมึกแบบเก่าเริ่มต้นจากการใช้พลาสติกที่เหมาะสม จากนั้นก็เอามาหลอมละลายและผสมกับเม็ดสีและส่วนประกอบพิเศษ แล้วบดให้เป็นผง สุดท้ายก็นำไปผ่านกระบวนการเพื่อขจัดผงหมึกบางส่วนที่มีขนาดใหญ่หรือเล็กเกินไป กระบวนการที่ประกอบด้วยหลายขั้นตอนนี้ส่งผลให้อนุภาคของผงหมึกที่ได้มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมุม ทั้งยังมีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน ยิ่งกว่านั้น ในขณะที่ระบบถ่ายซีร็อกซ์ (Xerography) รุ่นใหม่จำเป็นที่จะต้องแก้ไขปัญหาท้าทายเพิ่มมากขึ้น แต่กระบวนการผลิตยังคงมีข้อจำกัด ซึ่งทำให้วิศวกรไม่สามารถผลิตผงหมึกที่มีความสามารถอย่างที่ต้องการได้
สารเติมแต่งและเม็ดสีบางชนิดไม่สามารถทนทานต่อขั้นตอนการหลอมละลายและกวนผสม และบางชนิดก็ไม่กระจายอย่างสม่ำเสมอ จึงทำให้อนุภาคของผงหมึกบางส่วนมีส่วนประกอบในปริมาณที่ไม่ถูกต้อง ในขณะที่สูตรผสมบางสูตรก่อให้เกิดอนุภาคที่ไม่ไหลเวียน นอกจากนี้ พลาสติกที่มีจุดหลอมละลายต่ำซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตผงหมึกที่หลอมละลายที่ระดับอุณหภูมิต่ำกว่า ไม่สามารถบดให้เป็นผงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนขี้ผึ้ง ซึ่งรองรับการใช้ฟิวเซอร์แบบปราศจากน้ำมัน ก็เป็นอุปสรรคต่อขั้นตอนการหลอมละลายและกวนผสม กล่าวโดยสรุปก็คือ กระบวนการแบบเก่ามีข้อจำกัดบางประการ และด้วยเหตุนี้ จึงมีการปรับแต่งระบบถ่ายซีร็อกซ์รุ่นใหม่เพื่อให้ใช้งานร่วมกับผงหมึก EA ซึ่งจะทำให้ลูกค้าได้รับประโยชน์ในเรื่องสำคัญๆ
ประโยชน์สำคัญที่สุด 3 ประการลูกค้าได้รับจากผงหมึก EA
1. เพิ่มความคมชัดของรูปภาพ เส้นบางๆ และข้อความ
2. เพิ่มเสถียรภาพ / ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
3. ใช้เวลาน้อยลงในการอุ่นเครื่อง พร้อมใช้งานอยู่เสมอ
ผงหมึก EA ช่วยให้เกิดคุณประโยชน์ดังกล่าวได้อย่างไร?
ผงหมึก EA ถูกประกอบสร้างขึ้น ไม่ใช่ถูกบดให้เป็นผง ดังนั้นอนุภาคของผงหมึกที่ได้จึงมีขนาดเล็กมากและสม่ำเสมอ และทำให้สามารถพิมพ์เส้นที่บางเฉียบและข้อความได้อย่างคมชัด
ในการพัฒนาผงหมึก EA นักวิทยาศาสตร์ของซีร็อกซ์ได้ย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้น โดยแทนที่จะพัฒนาต่อยอดจากพลาสติกที่ได้รับจากผู้ผลิต พวกเขากลับทำการผลิตพลาสติกในรูปแบบของอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าขนาดของผงหมึก เทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตสีพลาสติกแบบใช้น้ำได้ถูกนำมาใช้เพื่อผสมอนุภาคพลาสติกที่มีขนาดเล็กจิ๋วเหล่านี้ในขั้นตอน Emulsion ส่วนประกอบอื่นๆ ของผงหมึก เช่น ขี้ผึ้ง และเม็ดสี ได้รับการจัดเตรียมในรูปแบบของอนุภาคขนาดเล็กที่แพร่กระจายอยู่ในน้ำเช่นกัน จากนั้นก็นำส่วนประกอบทั้งหมดมาผสมกันในขั้นตอน “Aggregation” เพื่อให้กลายเป็นผงหมึก ในการผลิตผงหมึก EA ซีร็อกซ์ได้นำเสนอกระบวนการผลิตผงหมึกแบบใหม่ซึ่งนับเป็นการปฏิวัติเทคโนโลยี โดยกระบวนการ EA ที่อยู่ภายใต้การควบคุมอย่างเหมาะสมจะทำให้ได้ผงหมึกที่มีขนาดเที่ยงตรงตามที่ต้องการ
ด้วยกระบวนการผลิตแบบใหม่นี้ ทำให้ส่วนประกอบของผงหมึกไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่วัสดุที่ทนทานต่อขั้นตอนการบดให้เป็นผงเท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมขนาดของอนุภาคได้ตามต้องการโดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ และทำให้ได้ปริมาณผงหมึกมากกว่ากระบวนการบดให้เป็นผงตามวิธีการแบบเก่า
นอกจากนี้ ผงหมึก EA ยังขจัดความจำเป็นในการใช้น้ำมันฟิวเซอร์ จึงทำให้งานพิมพ์ที่ได้ดูคล้ายกับภาพพิมพ์ในระบบออฟเซ็ตมากขึ้น ทั้งยังเพิ่มความสะดวกใน “การเขียน” ลงบนหน้ากระดาษ
ด้วยอนุภาคผงหมึกที่มีขนาดเล็กกว่า ทำให้งานพิมพ์และงานถ่ายสำเนาใช้ผงหมึกบนกระดาษน้อยกว่า และเส้นบางๆ ก็ดูคมชัดมากขึ้น การควบคุมรูปร่างของอนุภาคผงหมึกในขั้นตอนการผสมรวมทำให้สามารถถ่ายโอนผงหมึกลงบนกระดาษได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดการสิ้นเปลืองผงหมึก
ผงหมึก EA เปลือกนอกหลอมละลายได้เร็วกว่า จึงยึดเกาะพื้นผิวของกระดาษได้ดีกว่า ในขณะที่ส่วนแกนกลางของอนุภาคถูกทิ้งไว้บนพื้นผิวของภาพ จึงสามารถลอกออกจากฟิวเซอร์ได้อย่างง่ายดายลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษายางเรซินในผงหมึก EA หลอมละลายที่ระดับอุณหภูมิต่ำกว่าผงหมึกอื่นๆ มีปัจจัยสำคัญ 2 ข้อที่ทำให้ผงหมึก EA หลอมละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่า:
1. ขนาดอนุภาคที่เล็กกว่าทำให้เกิดชั้นผงหมึกที่บางกว่าบนกระดาษ
2. โครงสร้างส่วนแกนกลาง/เปลือกนอกของอนุภาค
การใช้ฟิวเซอร์แบบปราศจากน้ำมันยังช่วยเพิ่มเสถียรภาพและปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์ เนื่องจากไม่มีการใช้น้ำมันเพื่อจับอนุภาคผงหมึกที่ฟุ้งกระจาย ดังนั้นจึงไม่มีผงหมึกที่ถูกเก็บรวบรวมไว้ในส่วนประกอบของฟิวเซอร์ ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหารอยเปื้อนของน้ำมันและการหลอมละลายที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งโดยปกติแล้วหากเกิดปัญหาดังกล่าวขึ้น ก็จะต้องโทรติดต่อฝ่ายบริการเพื่อให้ช่างเทคนิคดำเนินการแก้ไขข้อบกพร่องในการพิมพ์ นอกจากนี้ ระดับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า 2 เซลเซียล จะช่วยลดค่าใช้จ่ายสำหรับฟิวเซอร์ เพราะไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนฟิวเซอร์บ่อยครั้ง นอกจากนั้นยังช่วยลดการใช้พลังงานภายในสำนักงาน ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อีกทางหนึ่ง
ใช้เวลาน้อยลงในการอุ่นเครื่อง พร้อมใช้งานอยู่เสมอ
คงไม่มีอะไรน่าหงุดหงิดไปกว่าการเดินไปที่เครื่องพิมพ์หลังจากที่สั่งพิมพ์เอกสารสำคัญ และเห็นข้อความ “โปรดรอสักครู่ กำลังอุ่นเครื่อง” ปรากฏอยู่บนจอแสดงผลของเครื่องพิมพ์ ทั้งนี้ผงหมึก EA และระบบ Xerography แบบใหม่ของซีร็อกซ์ จะทำให้เครื่อง “พร้อมใช้งาน” อยู่เสมอ เพราะฟิวเซอร์มีขนาดบางและเบากว่า จึงช่วยให้ความร้อนจากหลอดไฟด้านในแผ่ไปยังพื้นผิวของลูกกลิ้งความร้อนได้เร็วมาก (เกือบจะในทันที) และเนื่องจากผงหมึก EA มีจุดหลอมเหลวต่ำ และสามารถใช้งานได้ในระดับอุณหภูมิที่หลากหลาย (ตั้งแต่เย็นไปจนถึงร้อน) จึงทำให้สามารถออกแบบฟิวเซอร์ที่มีความซับซ้อนน้อยลง
Energy-saving EA-Eco toner and gloss-controlled black toner
As part of its EA-Eco toner line-up, Fuji Xerox has developed black toner with controlled gloss, Eco-LGK toner, which was first introduced in the new DocuPrint monochrome models. Fuji Xerox succeeded in achieving to control gloss while saving energy, which was a challenge, to create low-gloss black toner for business documents which are mostly black and white, and images requiring subtle shades of black.
Fuji Xerox first used the EA-Eco toner in its production system released in 2008, followed by office-use digital color multifunction devices, the ApeosPort-IV and DocuCentre-IV series, released in 2009. The eleven products in eight models of these two series received the METI Minister’s Award in the 20th Energy Conservation Grand Prize for 2009 (Energy-Saving Machines and Systems category) sponsored by the Ministry of Economy, Trade and Industry of Japan, and EA-Eco toner was one of the factors that contributed to winning the award.
For more information on the EA-Eco toner, access: