1. Внутреннее устройство лазерного принтера
Внутренняя структура лазерного принтера состоит из четырех основных частей, как показано на рисунке 2-13.
Рисунок 2-13. Внутренняя структура лазерного принтера.
(1) Лазерный блок: излучает лазерный луч с текстовой информацией для экспонирования фоточувствительного барабана.
(2) Устройство подачи бумаги: контролирует подачу бумаги в принтер в нужное время и ее выход из принтера.
(3) Блок проявки: Покройте экспонированную часть фоточувствительного барабана тонером, чтобы сформировать изображение, видимое невооруженным глазом, и перенесите его на поверхность бумаги.
(4) Блок фиксации: Тонер, покрывающий поверхность бумаги, расплавляется и прочно фиксируется на бумаге с помощью давления и нагрева.
2. Принцип работы лазерного принтера
Лазерный принтер — это устройство вывода, сочетающее в себе технологию лазерного сканирования и технологию электронного формирования изображений. Лазерные принтеры имеют разные функции в зависимости от модели, но принцип работы и последовательность действий одинаковы.
Рассмотрим в качестве примера стандартные лазерные принтеры HP. Последовательность действий следующая.
(1) Когда пользователь отправляет команду печати на принтер через операционную систему компьютера, графическая информация, подлежащая печати, сначала преобразуется в двоичную информацию с помощью драйвера принтера, а затем отправляется на главную плату управления.
(2) Основная плата управления принимает и интерпретирует двоичную информацию, передаваемую драйвером, корректирует ее в соответствии с лазерным лучом и управляет лазерной частью для излучения света в соответствии с этой информацией. Одновременно поверхность фоточувствительного барабана заряжается зарядным устройством. Затем лазерный луч с графической информацией генерируется лазерным сканирующим элементом для экспонирования фоточувствительного барабана. После экспонирования на поверхности тонерного барабана формируется электростатическое скрытое изображение.
(3) После контакта картриджа с тонером с системой проявки скрытое изображение становится видимой графикой. При прохождении через систему переноса тонер переносится на бумагу под действием электрического поля устройства переноса.
(4) После завершения переноса бумага контактирует с рассеивающим электричество пилообразным элементом и разряжает заряд на бумаге на землю. Наконец, она попадает в систему высокотемпературной фиксации, и графика и текст, сформированные тонером, интегрируются в бумагу.
(5) После печати графической информации устройство очистки удаляет неперенесенный тонер и переходит к следующему рабочему циклу.
Все вышеперечисленные рабочие процессы должны пройти семь этапов: зарядка, экспозиция, проявление, перенос, снятие напряжения, фиксация и очистка.
1>. Заряд
Для того чтобы фотобарабан впитывал тонер в соответствии с графической информацией, его необходимо предварительно зарядить.
В настоящее время на рынке представлены два метода зарядки принтеров: коронная зарядка и зарядка с помощью роликового механизма, каждый из которых имеет свои особенности.
Коронный разряд — это косвенный метод зарядки, в котором проводящая подложка фоточувствительного барабана используется в качестве электрода, а очень тонкая металлическая проволока располагается рядом с фоточувствительным барабаном в качестве другого электрода. При копировании или печати к проволоке прикладывается очень высокое напряжение, и в пространстве вокруг проволоки образуется сильное электрическое поле. Под действием электрического поля ионы той же полярности, что и коронный разряд, перемещаются к поверхности фоточувствительного барабана. Поскольку фоторецептор на поверхности фоточувствительного барабана имеет высокое сопротивление в темноте, заряд не будет уходить, поэтому поверхностный потенциал фоточувствительного барабана будет продолжать расти. Когда потенциал достигает максимального потенциала приема, процесс зарядки завершается. Недостатком этого метода зарядки является легкое образование излучения и озона.
Зарядка с помощью зарядного ролика — это контактный метод зарядки, который не требует высокого зарядного напряжения и является относительно экологичным. Поэтому большинство лазерных принтеров используют зарядные ролики для зарядки.
Рассмотрим в качестве примера зарядку зарядного ролика, чтобы понять весь процесс работы лазерного принтера.
Сначала высоковольтная цепь генерирует высокое напряжение, которое через зарядный компонент заряжает поверхность фоточувствительного барабана равномерным отрицательным током. После того, как фоточувствительный барабан и зарядный ролик совершат синхронное вращение в течение одного цикла, вся поверхность фоточувствительного барабана заряжается равномерным отрицательным зарядом, как показано на рисунке 2-14.
Рисунок 2-14. Схема зарядки.
2>. воздействие
Экспозиция осуществляется вокруг фоточувствительного барабана, который облучается лазерным лучом. Поверхность фоточувствительного барабана представляет собой фоточувствительный слой, покрывающий поверхность алюминиевого сплава, а алюминиевый сплав заземлен.
Фоточувствительный слой — это светочувствительный материал, который характеризуется тем, что проводит свет при воздействии света, но не проводит его до облучения. Перед облучением устройство равномерно заряжает материал, и облученная область после лазерного облучения быстро становится проводником и проводит ток через алюминиевый сплав, поэтому заряд высвобождается в землю, образуя текстовую область на бумаге. Область, не облученная лазером, сохраняет первоначальный заряд, образуя пустое пространство на бумаге. Поскольку это изображение символа невидимо, его называют электростатическим скрытым изображением.
В сканере также установлен синхронный датчик сигнала. Функция этого датчика заключается в обеспечении постоянного расстояния сканирования, чтобы лазерный луч, воздействующий на поверхность фоточувствительного барабана, мог обеспечить наилучший эффект изображения.
Лазерная лампа излучает лазерный луч с символьной информацией, который попадает на вращающуюся многогранную отражающую призму, а отражающая призма отражает лазерный луч на поверхность фоточувствительного барабана через группу линз, тем самым сканируя фоточувствительный барабан в горизонтальном направлении. Главный двигатель приводит фоточувствительный барабан в непрерывное вращение для обеспечения вертикального сканирования фоточувствительного барабана лазерной лампой. Принцип экспозиции показан на рисунке 2-15.
Рисунок 2-15. Схема экспозиции.
3>. развитие
Проявка — это процесс, использующий принцип отталкивания между частицами одного пола и притяжения между частицами противоположного пола для преобразования невидимого невооруженным глазом электростатического скрытого изображения в видимую графику. В центре магнитного валика (также называемого проявочным магнитным валиком или просто магнитным валиком) находится магнитное устройство, а тонер в контейнере для порошка содержит магнитные вещества, которые могут поглощаться магнитом, поэтому тонер должен притягиваться магнитом в центре проявочного магнитного валика.
Когда фоточувствительный барабан поворачивается в положение, при котором он соприкасается с проявочным магнитным валиком, часть поверхности фоточувствительного барабана, не облучаемая лазером, имеет ту же полярность, что и тонер, и не впитывает его; в то время как часть, облучаемая лазером, имеет ту же полярность, что и тонер. Напротив, согласно принципу отталкивания одного пола и притяжения противоположного пола, тонер впитывается на поверхности фоточувствительного барабана, облучаемой лазером, и затем на поверхности образуются видимые графические изображения тонера, как показано на рисунке 2-16.
Рисунок 2-16. Схема принципа разработки.
4>. трансферная печать
Когда тонер переносится вблизи печатной бумаги с помощью фотобарабана, на обороте бумаги находится переносное устройство, которое оказывает высокое давление на обратную сторону бумаги. Поскольку напряжение переносного устройства выше, чем напряжение в зоне экспозиции фотобарабана, графика и текст, сформированные тонером, переносятся на печатную бумагу под действием электрического поля зарядного устройства, как показано на рисунке 2-17. Графика и текст появляются на поверхности печатной бумаги, как показано на рисунке 2-18.
Рисунок 2-17 Схема трансферной печати (1)
Рисунок 2-18 Схема трансферной печати (2)
5>. Рассеивать электричество
При переносе тонерного изображения на бумагу, тонер покрывает только поверхность бумаги, и структура изображения, сформированная тонером, легко разрушается в процессе транспортировки бумаги. Для обеспечения целостности тонерного изображения перед закреплением, после переноса оно проходит через устройство статического нейтрализации. Его функция заключается в устранении полярности, нейтрализации всех зарядов и обеспечении нейтральности бумаги, чтобы бумага беспрепятственно попадала в блок закрепления и обеспечивала качество печати готового продукта, как показано на рисунке 2-19.
Рисунок 2-19. Схема устройства подавления мощности.
6>. исправление
Нагревание и фиксация — это процесс приложения давления и нагрева к изображению тонера, адсорбированному на печатной бумаге, с целью расплавления тонера и его погружения в бумагу для образования прочного графического изображения на ее поверхности.
Основным компонентом тонера является смола, температура плавления тонера составляет около 100 °C.°C, а температура нагревательного ролика крепежного блока составляет около 180°C.
В процессе печати, когда температура термоблока достигает заданной величины около 180°C,°Когда бумага, впитывающая тонер, проходит через зазор между нагревательным валиком (также известным как верхний валик) и прижимным резиновым валиком (также известным как нижний прижимной валик), процесс закрепления завершается. Выделяющаяся высокая температура нагревает тонер, который расплавляется на бумаге, образуя таким образом сплошное изображение и текст, как показано на рисунке 2-20.
Рисунок 2-20. Принципиальная схема крепления.
Поскольку поверхность нагревательного ролика покрыта слоем, который плохо прилипает к тонеру, тонер не будет прилипать к поверхности нагревательного ролика из-за высокой температуры. После фиксации бумага отделяется от нагревательного ролика с помощью разделительного зажима и подается из принтера через подающий ролик.
Процесс очистки заключается в удалении остатков тонера с фотобарабана, которые не перенеслись с поверхности бумаги, в контейнер для отработанного тонера.
В процессе переноса изображение, нанесенное на фотобарабан, не может быть полностью перенесено на бумагу. Если его не очистить, остатки тонера на поверхности фотобарабана попадут в следующий цикл печати, разрушая вновь созданное изображение и тем самым влияя на качество печати.
Процесс очистки осуществляется с помощью резинового скребка, функция которого заключается в очистке фоточувствительного барабана перед следующим циклом фотопечати. Поскольку лезвие резинового скребка износостойкое и гибкое, оно образует угол среза с поверхностью фоточувствительного барабана. При вращении фоточувствительного барабана тонер с поверхности соскребается скребком в контейнер для отработанного тонера, как показано на рисунке 2-21.
Рисунок 2-21. Схема процесса очистки.
Дата публикации: 20 февраля 2023 г.