1 Внутрішня будова лазерного принтера
Внутрішня структура лазерного принтера складається з чотирьох основних частин, як показано на рисунку 2-13.
Рисунок 2-13 Внутрішня структура лазерного принтера
(1) Лазерний блок: випромінює лазерний промінь з текстовою інформацією для експонування світлочутливого барабана.
(2) Блок подачі паперу: контролює подачу паперу в принтер у відповідний час та вихід з нього.
(3) Проявний блок: Покрийте відкриту частину світлочутливого барабана тонером, щоб сформувати зображення, видиме неозброєним оком, і перенесіть його на поверхню паперу.
(4) Фіксуючий блок: Тонер, що покриває поверхню паперу, розплавляється та міцно фіксується на папері за допомогою тиску та нагрівання.
2 Принцип роботи лазерного принтера
Лазерний принтер — це пристрій виведення, який поєднує технологію лазерного сканування та технологію електронної обробки зображень. Лазерні принтери мають різні функції через різні моделі, але послідовність роботи та принцип однакові.
Візьмемо як приклад стандартні лазерні принтери HP, послідовність дій така:
(1) Коли користувач надсилає команду друку на принтер через операційну систему комп’ютера, графічна інформація, що друкується, спочатку перетворюється на двійкову інформацію за допомогою драйвера принтера, а потім надсилається на головну плату керування.
(2) Головна плата керування отримує та інтерпретує двійкову інформацію, надіслану драйвером, налаштовує її на лазерний промінь та керує лазерною частиною для випромінювання світла відповідно до цієї інформації. Одночасно поверхня фоточутливого барабана заряджається зарядним пристроєм. Потім лазерна скануюча частина генерує лазерний промінь з графічною інформацією для експонування фоточутливого барабана. Після експонування на поверхні тонерного барабана формується електростатичне приховане зображення.
(3) Після контакту картриджа з тонером із системою проявлення приховане зображення стає видимою графікою. Під час проходження через систему переносу тонер переноситься на папір під дією електричного поля пристрою переносу.
(4) Після завершення перенесення, папір контактує з пилкоподібним зубцем, що розсіює електрику, і розряджає заряд на папері на землю. Зрештою, він потрапляє в систему високотемпературного закріплення, і графіка та текст, сформовані тонером, інтегруються в папір.
(5) Після друку графічної інформації очищувальний пристрій видаляє неперенесений тонер і переходить до наступного робочого циклу.
Усі вищезазначені робочі процеси повинні пройти сім етапів: заряджання, експонування, проявлення, передача, зняття живлення, фіксація та очищення.
1>. Заряд
Щоб фоточутливий барабан поглинав тонер відповідно до графічної інформації, його необхідно спочатку зарядити.
Наразі на ринку існує два методи заряджання принтерів: коронне заряджання та заряджання роликом, обидва з яких мають свої характеристики.
Коронний розряд – це метод непрямого заряджання, який використовує провідну підкладку фоточутливого барабана як електрод, а дуже тонкий металевий дріт розміщується поблизу фоточутливого барабана як інший електрод. Під час копіювання або друку до дроту прикладається дуже висока напруга, і простір навколо дроту утворює сильне електричне поле. Під дією електричного поля іони з такою ж полярністю, як і коронний дріт, стікають до поверхні фоточутливого барабана. Оскільки фоторецептор на поверхні фоточутливого барабана має високий опір у темряві, заряд не відтікає, тому поверхневий потенціал фоточутливого барабана продовжуватиме зростати. Коли потенціал піднімається до найвищого акцептного потенціалу, процес заряджання завершується. Недоліком цього методу заряджання є те, що він легко генерує радіацію та озон.
Зарядка за допомогою зарядних роликів – це контактний метод зарядки, який не вимагає високої напруги зарядки та є відносно екологічним. Тому більшість лазерних принтерів використовують зарядні ролики для зарядки.
Візьмемо, наприклад, заряджання зарядного ролика, щоб зрозуміти весь робочий процес лазерного принтера.
Спочатку високовольтна частина схеми генерує високу напругу, яка заряджає поверхню фоточутливого барабана рівномірним негативним зарядом через зарядний компонент. Після того, як фоточутливий барабан і зарядний ролик синхронно обертаються протягом одного циклу, вся поверхня фоточутливого барабана заряджається рівномірним негативним зарядом, як показано на рисунку 2-14.
Рисунок 2-14 Принципова схема заряджання
2>. експозиція
Експонування здійснюється навколо фоточутливого барабана, який експонується лазерним променем. Поверхня фоточутливого барабана являє собою фоточутливий шар, фоточутливий шар покриває поверхню провідника з алюмінієвого сплаву, а провідник з алюмінієвого сплаву заземлений.
Фоточутливий шар – це світлочутливий матеріал, який характеризується провідністю під час впливу світла та ізолюючими властивостями перед експонуванням. Перед експонуванням зарядний пристрій заряджає рівномірний заряд, а опромінене місце після опромінення лазером швидко стає провідником і проводить струм разом з провідником з алюмінієвого сплаву, тому заряд вивільняється в землю, утворюючи текстову область на папері для друку. Місце, не опромінене лазером, все ще зберігає початковий заряд, утворюючи порожню область на папері для друку. Оскільки це зображення символу невидиме, його називають електростатичним прихованим зображенням.
У сканері також встановлено датчик синхронного сигналу. Функція цього датчика полягає в забезпеченні постійної відстані сканування, щоб лазерний промінь, що випромінюється на поверхню світлочутливого барабана, міг досягти найкращого ефекту зображення.
Лазерна лампа випромінює лазерний промінь із символьною інформацією, який потрапляє на обертову багатогранну відбивну призму, а відбивна призма відбиває лазерний промінь на поверхню фоточутливого барабана через групу лінз, таким чином скануючи фоточутливий барабан горизонтально. Головний двигун приводить у рух фоточутливий барабан, який безперервно обертається, забезпечуючи вертикальне сканування фоточутливого барабана лазерною лампою. Принцип експозиції показано на рисунку 2-15.
Рисунок 2-15 Принципова схема експозиції
3>. розвиток
Прояв – це процес використання принципу одностатевого відштовхування та різностатевого притягання електричних зарядів для перетворення електростатичного прихованого зображення, невидимого неозброєним оком, на видиму графіку. У центрі магнітного ролика (також званого проявним магнітним роликом або скорочено магнітним роликом) розташований магнітний пристрій, а тонер у контейнері для порошку містить магнітні речовини, які можуть поглинатися магнітом, тому тонер має притягуватися магнітом у центрі проявного магнітного ролика.
Коли фоточутливий барабан повертається до положення, де він контактує з проявним магнітним роликом, частина поверхні фоточутливого барабана, яка не опромінюється лазером, має таку ж полярність, як і тонер, і не поглинатиме тонер; тоді як частина, яка опромінюється лазером, має таку ж полярність, як і тонер. Навпаки, згідно з принципом відштовхування однієї статі та притягання протилежної статі, тонер поглинається поверхнею фоточутливого барабана, де опромінюється лазером, а потім на поверхні формується видима тонерна графіка, як показано на рисунку 2-16.
Рисунок 2-16 Схема принципу розробки
4>. трансферний друк
Коли тонер переноситься в область паперу для друку за допомогою фоточутливого барабана, на зворотному боці паперу є передавальний пристрій, який створює високий тиск на зворотний бік паперу. Оскільки напруга передавального пристрою вища, ніж напруга області експонування фоточутливого барабана, графіка та текст, сформовані тонером, переносяться на папір для друку під дією електричного поля зарядного пристрою, як показано на рисунку 2-17. Графіка та текст з'являються на поверхні паперу для друку, як показано на рисунку 2-18.
Рисунок 2-17 Принципова схема трансферного друку (1)
Рисунок 2-18 Принципова схема трансферного друку (2)
5>. Розсіювати електрику
Коли тонерне зображення переноситься на папір для друку, тонер покриває лише поверхню паперу, і структура зображення, сформована тонером, легко руйнується під час процесу транспортування паперу для друку. Щоб забезпечити цілісність тонерного зображення перед фіксацією, після перенесення воно проходить через пристрій для усунення статичної електрики. Його функція полягає в усуненні полярності, нейтралізації всіх зарядів та забезпеченні нейтральності паперу, щоб папір міг плавно потрапляти до блоку фіксації та забезпечувати друковану якість виробу, показану на рисунку 2-19.
Рисунок 2-19 Принципова схема виключення потужності
6>. фіксація
Нагрівання та фіксація – це процес застосування тиску та нагрівання до адсорбованого на друкованому папері зображення тонера, щоб розтопити тонер та занурити його в папір для формування щільного зображення на його поверхні.
Основним компонентом тонера є смола, температура плавлення тонера становить близько 100°C, а температура нагрівального ролика фіксуючого блоку становить близько 180°C.
Під час процесу друку, коли температура термофіксатора досягає заданої температури приблизно 180°Коли папір, що поглинає тонер, проходить через зазор між нагрівальним роликом (також відомим як верхній ролик) та притискним гумовим роликом (також відомим як притискний нижній ролик), процес термофіксації завершується. Утворена висока температура нагріває тонер, що призводить до його плавлення на папері, утворюючи таким чином суцільне зображення та текст, як показано на рисунку 2-20.
Рисунок 2-20 Принципова схема кріплення
Оскільки поверхня нагрівального валика покрита шаром, який погано прилипає до тонера, тонер не прилипає до поверхні нагрівального валика через високу температуру. Після закріплення папір для друку відділяється від нагрівального валика роздільним кігтем і виходить з принтера через ролик подачі паперу.
Процес очищення полягає у зішкрібанні тонера зі світлочутливого барабана, який не був перенесений з поверхні паперу в контейнер для відпрацьованого тонера.
Під час процесу перенесення зображення тонера на фоточутливому барабані не може бути повністю перенесено на папір. Якщо його не очистити, тонер, що залишився на поверхні фоточутливого барабана, буде перенесений у наступний цикл друку, знищуючи щойно згенероване зображення, що негативно впливає на якість друку.
Процес очищення здійснюється гумовим скребком, функція якого полягає в очищенні фоточутливого барабана перед наступним циклом друку на фоточутливому барабані. Оскільки лезо гумового скребка для очищення є зносостійким та гнучким, воно утворює кут зрізу з поверхнею фоточутливого барабана. Коли фоточутливий барабан обертається, тонер з поверхні зішкрібається скребком у контейнер для відпрацьованого тонера, як показано на рисунку 2-21.
Рисунок 2-21 Принципова схема очищення
Час публікації: 20 лютого 2023 р.