Pergunta: O que são tambores OPC, e por que eles são o tipo de fotorreceptor mais usado atualmente em equipamento de escritório?

Resposta: "OPC" é a abreviatura de fotocondutor orgânico. O termo "orgânico" indica que o revestimento do fotocondutor foi fabricado de compostos químicos baseados em carbono -- mais especificamente, polímeros fotocondutores sintetizados de matérias primas obtidas através da refinação de fósseis combustíveis como o petróleo. Os tambores OPC são geralmente considerados os fotorreceptores menos nocivos ao meio-ambiente disponíveis atualmente -- principalmente porque os seus projetistas e fabricantes usam deliberadamente matérias primas que não causam danos. Na verdade, todos os materiais são submetidos a rigorosos testes de segurança antes de serem utilizados na fabricação de tambores OPC. Isto assegura que os tambores OPC sejam, de fato, alternativas não prejudiciais ao meio-ambiente quando comparados a fotorreceptores mais nocivos, como os tambores de trisseleneto de arsênico (As2Se3) e os de telúrio de selênio (SeTe).

Características físicas dos tambores OPC

Os tambores OPC mais utilizados atualmente nas copiadoras de papel comum japonesas são fabricados para receber uma carga negativa. Da camada mais interna até a mais externa, eles normalmente são compostos, em geral, de uma camada de substrato de alumínio, uma sub-camada de revestimento de base (ou "bloqueamento") (UCL), a camada de geração de carga (CGL) e a camada de transporte de carga (CTL).

• O substrato de alumínio facilita a fotocondutividade em termos físicos e elétricos, mas não desempenha um papel ativo no processo eletrofotográfico. A sua principal função é oferecer suporte estrutural e mecânico, e uma boa conexão de aterramento.

• A sub-camada de revestimento de base (UCL) funciona como uma interface entre o substrato e as camadas fotocondutoras, para fornecer adesão e evitar vazamentos indesejáveis de carga, que podem deteriorar a qualidade de cópia. Como o substrato, esta sub-camada não desempenha um papel ativo no processo eletrofotográfico, mas oferece uma boa conexão de aterramento. Os materiais mais utilizados para a sub-camada incluem óxido de alumínio, alumínio anodizado e vários polímeros resistentes.

• A camada de geração de carga (CGL) é extremamente fina, com uma espessura típica que varia de apenas 0,1 mícron até 1,0 mícron. (Como ponto de referência, o cabelo humano médio tem 50 mícrons de diâmetro.) A sua cor, que normalmente determina a cor do tambor OPC, depende dos materiais específicos que contém. A sensibilidade à luz do CGL é um fator essencial no desempenho do tambor OPC, e pode ser um fator limitante de velocidade de cópias na qual o tambor OPC pode funcionar eficientemente.

• A camada de transporte de carga (CTL) é a camada externa de um tambor OPC cuja espessura é de 20 a 30 mícrons. Ela é essencialmente transparente, permitindo que a luz passe diretamente através da camada de geração de carga. Da mesma forma que a camada de geração de carga determina basicamente a sensibilidade à luz de um tambor OPC, a camada de transporte de carga determina sua capacidade de aceitação de carga e velocidade de transporte de carga. Como esta é a camada mais externa, ela entra em contato com o toner, o revelador, o papel, a lâmina de limpeza do tambor, o ozônio e outros agentes potencialmente abrasivos ou contaminantes. Conseqüentemente, as características de desgaste desta camada, sua durabilidade e resistência à abrasão, são fatores essenciais no potencial vida útil de um tambor OPC.

Embora a descrição acima é válida para a maioria dos tambores OPC usados atualmente, existem outros tipos. Por exemplo, algumas copiadoras de papel comum Mita utilizam tambores OPC de carga positiva, com uma camada de geração de carga e uma camada de transporte de carga combinadas. Eles são chamados de tambores OPC "de camada única". Como esta camada única determina todas as características elétricas e físicas do revestimento (inclusive aceitação de carga, fotossensibilidade e resistência ao desgaste) ela deve ser formulada e fabricada com extrema precisão. Apenas a Mita e a Katun lançaram tambores OPC desse tipo. Os tambores OPC de carga positiva normalmente têm vida útil mais curta do que os tambores OPC "padrão", pois a sua camada única, cuja composição inclui materiais "mais macios" normalmente restritos à camada de geração de carga, é menos resistente à abrasão.

Vantagens da tecnologia de fotocondutores orgânicos

Há muitas razões significativas para a indústria de equipamento de escritório estar adotando com relativa rapidez a tecnologia dos tambores OPC. Em primeiro lugar, os avanços nos materiais de revestimento e tecnologia de fabricação tornaram possível a fabricação de tambores OPC mais sensíveis à luz e mais duráveis, adequados para uma ampla variedade de aplicações, tais como copiadoras de alta velocidade (75 cpm ou mais). Os tambores OPC utilizados na maioria das máquinas japonesas mais recentes de segmento 3, 4, e 5 fornecem níveis de qualidade de cópias e uma duração de vida útil anteriormente alcançadas apenas com os tambores de As2Se3.

As crescentes preocupações com o meio-ambiente também constituem um fator importante na adoção da tecnologia do tambor. Esta conscientização global levou a uma expansão e intensificação das restrições legais sobre o procedimento de descarte de fotorreceptores de sulfeto de cádmio (CdS) ou os de selênio (As2Se3 e SeTe). Os tambores OPC, não classificados como dejetos perigosos, são a alternativa mais conveniente disponível atualmente (os tambores OPC usados devem sempre ser preferivelmente entregues a um reciclador de alumínio, contudo, em vez de serem descartados em aterros). Esta consideração também faz com que os tambores OPC sejam a melhor escolha para os cartuchos ou unidades de tambor utilizados em uma grande variedade de máquinas Canon.

Outro motivo para os fabricantes originais japoneses preferirem a tecnologia OPC é que o seu processo de fabricação é, normalmente, muito mais econômico do que o processo de fabricação demorado e menos eficaz necessário para fabricar fotorreceptores de selênio. O método mais comum de fabricação dos tambores OPC é o mergulho na substância de revestimento. Este é um processo "contínuo", enquanto que o processo de deposição de vapor usado para fabricar tambores de selênio ou de silicone amorfo (a-Si) é um processo de "lote", isto é, requer a colocação seqüencial de lotes de tambores em câmaras de vácuo, para formar as diversas camadas de revestimento. Esta diferença fundamental no processo de fabricação contribui para diminuir os custos dos tambores OPC.

Devido a todas estas importantes vantagens, assim como à continuação do uso de fotocondutores orgânicos em impressoras a laser e outras aplicações digitais (inclusive copiadoras de papel comum digitais), a tecnologia de revestimento de fotocondutores orgânicos continuará a ser amplamente usada. Como conseqüência, a pesquisa e o desenvolvimento desta tecnologia continuarão a constituir uma alta prioridade na indústria de equipamento de escritório.