用奧博6000數字視頻層析顯微鏡研究激光打印文件字跡上的墨粉顆粒特征

王曉賓，付立婷

（中國人民公安大學 刑事科學技術學院，北京102623）

一、引言

近年來，激光打印機已成為人們身邊非常普遍的辦公和生活機具。由于激光打印機的種類、品牌、型號眾多，如何對不同品牌激光打印機的打印文件進行區分和鑒別，已成為文件檢驗司法鑒定領域的難題。

墨粉，又稱色粉、碳粉、色調劑，是應用于激光復印和激光打印等電攝影顯影過程中的主要耗材，它是以樹脂、顏料、荷電添加劑等成分為主要原料的高技術復合產物。[1]在打印過程中，打印機通過高壓靜電將感光鼓表面的墨粉轉印到普通紙上面，然后利用加壓熱熔的方法使熔化的墨粉浸入打印紙中，形成固定的圖像。由于不同品牌打印機所使用的墨粉顆粒大小、性狀及所含成分不同，且打印技術存在差異，導致各種激光打印機的打印文件字跡存在差異，為實現識別不同激光打印機打印文件提供了可能。[2][3]

奧博6000數字視頻層析顯微鏡，為新型可應用于文件檢驗的儀器。其特點為：（1）先進的光學系統，實現真正顯微級的放大，純光學放大從350～8000倍，可觀察到普通顯微鏡很難發現的信息；（2）單一物鏡實現六檔放大調節，并可根據所需放大倍率靈活選配物鏡；（3）智能化控制器，可對聚焦進行電控，奧博6000采用由微電腦控制的有線控制盒或軟件進行調焦精確控制，可用粗調方式迅速確定圖像位置，在微調方式下觀察圖像的清晰變化過程，且可反復再現，進而確定檢材的性狀；（4）LED同軸照明光源，根據檢材的具體性狀調整明暗視場。

二、實驗

（一）實驗儀器

奧博6000數字視頻層析顯微鏡。

（二）制作實驗樣品

用收集的8個品牌12個型號的激光打印機，均將文件打印在金旗艦A4復印紙上，分別標號為1～12號樣品。打印機機型和墨盒種類見下表。

編號打印機型號1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0墨盒種類原裝墨盒兼容墨盒原裝墨盒原裝墨盒兼容墨盒原裝墨盒原裝墨盒11 12品牌惠普惠普惠普佳能佳能聯想三星施樂夏普兄弟兄弟理光1006 2015 2055D 2900 3108 LJ2000 4521F C4300 1808S 2140 5240 MP7500原裝墨盒原裝墨盒原裝墨盒原裝墨盒原裝墨盒

（三）實驗過程

1.先將收集到的各種打印文件放置在層析顯微鏡的載物臺上，使用智能化的手動調節控制搖桿，調節圖像，通過高分辨率的CCD數字攝像機，得到清晰無失真的圖像。

2.接著選取每份材料中不同字的相同筆畫觀察，通過電控進行聚焦，先用粗調方式迅速確定圖像位置，再在微調方式下觀察圖像的清晰變化過程，得到清晰圖像，點擊“圖像采集”，生成靜態的圖像。

3.在對靜態圖像測量之前，要對攝像機和光學器件進行校準，校準后在工具欄中選擇“測量”——“測量距離”，接著在圖像上取點繪制直線，計算結果將自動顯示在圖像旁邊。

4.最后點擊“生成圖像報告”，就可獲得標有測量數據的靜態圖像圖及有關測量數據的圖像報告。

三、實驗結果與分析

（一）墨粉顆粒整體形態特征

觀察打印文件文字的整體形態，其中 1、4、5、7、8、9、12號樣品字跡清晰，墨跡充實、飽滿，墨粉整體分布均勻，無露白現象；3、6、10、11號樣品字跡較清晰，墨跡均勻，沒有明顯的筆畫斷痕，但部分筆畫顏色偏淡，筆畫中間有少許的露白現象；2號樣品字跡清晰程度差，顏色偏淡，露白較多，少部分筆畫有斷痕。如圖1所示。

圖1 不同激光打印文件墨粉顆粒整體形態特征

（二）墨粉顆粒幾何特征

由于不同品牌打印機用的墨粉在生產時，使用的粉碎和生產技術不同，會對墨粉顆粒的粒徑大小、形狀特點產生影響。因此，在觀察墨粉顆粒時，明顯地發現它們具有不同的幾何特征。

從墨粉顆粒的直徑大小來看，其中5、7、9、12號樣品存在較大的墨粉顆粒，測量其直徑在20微米以上；1、2、3、6號樣品墨粉顆?；具m中，測量其直徑在10微米～20微米之間；4、8、10、11號樣品墨粉顆粒偏小，測量其直徑在10微米以下。從墨粉顆粒的形狀來看，其中1、2、3、7、9號樣品顆粒形狀較為規則，大部分顆粒介于圓形和方形的不規則形狀，且顆粒存在尖角，顆粒表面呈現缺陷；6、8、10、11號樣品大部分墨粉顆粒形狀規則，近似于圓形，顆粒不存在尖角，顆粒表面基本沒有缺陷；4、5、12號樣品墨粉顆粒形狀極不規則，發現有各種形狀的墨粉顆粒，而且顆粒表面缺陷明顯。如圖2所示。

圖2 不同激光打印文件墨粉顆粒幾何特征

（三）墨粉顆粒分布特征

由于不同品牌打印機硒鼓的性能和加壓熱熔的方法不同，因此，墨粉顆粒的分布及熔解程度會存在差異。經觀察研究，發現在打印文字筆畫邊緣和筆畫以外的墨粉顆粒分布情況不同。其中1、5、7、9號樣品在筆畫中沒有發現明顯的墨粉顆粒，墨粉呈現“熔為一體”的情況，說明筆畫中的墨粉顆粒完全熔解；4、6、8、12號樣品筆畫中發現少許墨粉顆粒，墨粉密集，說明墨粉顆?；就耆劢?；2、3、10、11號樣品筆畫中明顯發現墨粉顆粒，墨粉疏松呈蜂窩狀結構，說明墨粉熔解不充分；還發現5、6、7、10、11號樣品筆畫邊緣沒有明顯的碳粉顆粒，筆畫邊界清楚；3、4、9號樣品筆畫邊緣則發現殘留散落的墨粉顆粒；筆畫以外空白紙處，發現1、2、8、12號樣品存在少許墨粉顆粒，而其他打印文件上沒有出現。如圖3所示。

圖3 不同激光打印文件墨粉顆粒分布特征

四、結論

用奧博6000數字視頻層析顯微鏡，觀察不同激光打印機打印文件上的字跡，研究字跡上的墨粉顆粒整體形態特征、幾何特征、分布特征等，發現它們之間存在明顯的差異。綜合利用這些特征，可快速、無損地對不同打印機打印文件進行區分和識別，亦可對變造文件、文件拆換頁、偽造打印文件進行檢驗。

[1]王鵬,高延敏.復印機、激光打印機用墨粉的研究進展[J].信息記錄材料,2006(2):55-58.

[2]孟繁榮,蓋國勝.靜電復印墨粉顆粒形貌對性能的影響[J].有色礦冶,2005(21):56-57.

[3]倪紹勇.常用激光打印機字跡特征分析[J].貴州教育學院學報(自然科學),2006(2):47-49.