1 Внутренняя структура 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 светочувствительного барабана.
(2) Блок подачи бумаги: управляет подачей бумаги в принтер в нужное время и выходом из принтера.
(3) Проявочный блок: покройте открытую часть фоточувствительного барабана тонером, чтобы сформировать изображение, видимое невооруженным глазом, и перенесите его на поверхность бумаги.
(4) Блок закрепления: 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. Функции лазерных принтеров различаются в зависимости от модели, но последовательность и принцип работы одинаковы.
Если взять в качестве примера стандартные лазерные принтеры HP, то последовательность работы будет следующей.
(1) Когда пользователь отправляет команду печати на принтер через операционную систему компьютера, графическая информация, которая должна быть напечатана, сначала преобразуется в двоичную информацию с помощью драйвера принтера и, наконец, отправляется на главную плату управления.
(2) Главная плата управления получает и интерпретирует двоичную информацию, передаваемую драйвером, адаптирует её к лазерному лучу и управляет лазерной частью для излучения света в соответствии с этой информацией. Одновременно с этим, поверхность фоточувствительного барабана заряжается зарядным устройством. Затем лазерный сканирующий узел генерирует лазерный луч с графической информацией для экспонирования фоточувствительного барабана. После экспонирования на поверхности тонер-барабана формируется скрытое электростатическое изображение.
(3) После контакта картриджа с тонером с проявочной системой скрытое изображение превращается в видимую графику. Проходя через систему переноса, тонер переносится на бумагу под действием электрического поля устройства переноса.
(4) После завершения переноса бумага контактирует с рассеивающим электричество пилообразным зубцом, разряжая заряд на земле. Затем бумага попадает в высокотемпературную систему фиксации, где графика и текст, сформированные тонером, интегрируются в бумагу.
(5) После печати графической информации очищающее устройство удаляет неперенесенный тонер и переходит к следующему рабочему циклу.
Все вышеперечисленные рабочие процессы должны пройти семь этапов: зарядка, экспонирование, проявление, перенос, отключение питания, фиксация и очистка.
1>. Заряд
Чтобы фоточувствительный барабан впитал тонер в соответствии с графической информацией, его необходимо сначала зарядить.
В настоящее время на рынке представлены два метода зарядки принтеров: зарядка коронным разрядом и зарядка роликом. Оба метода имеют свои особенности.
Коронный разряд - это косвенный метод зарядки, при котором в качестве электрода используется проводящая подложка светочувствительного барабана, а в качестве другого электрода - очень тонкая металлическая проволока, расположенная рядом с светочувствительным барабаном. При копировании или печати на проволоку подается очень высокое напряжение, и пространство вокруг проволоки образует сильное электрическое поле. Под действием электрического поля ионы с той же полярностью, что и коронирующий провод, текут к поверхности светочувствительного барабана. Поскольку фоторецептор на поверхности светочувствительного барабана имеет высокое сопротивление в темноте, заряд не будет стекать, поэтому поверхностный потенциал светочувствительного барабана будет продолжать расти. Когда потенциал поднимается до наивысшего потенциала принятия, процесс зарядки заканчивается. Недостатком этого метода зарядки является то, что он легко генерирует излучение и озон.
Зарядка с помощью ролика — это контактный метод зарядки, не требующий высокого напряжения и относительно экологичный. Поэтому в большинстве лазерных принтеров для зарядки используются ролики.
Чтобы понять весь рабочий процесс лазерного принтера, рассмотрим в качестве примера зарядку зарядного ролика.
Сначала высоковольтная часть схемы генерирует высокое напряжение, которое равномерно заряжает поверхность фоточувствительного барабана отрицательным зарядом через зарядный компонент. После синхронного вращения фоточувствительного барабана и зарядного ролика в течение одного цикла вся поверхность фоточувствительного барабана заряжается равномерным отрицательным зарядом, как показано на рисунке 2-14.
Рисунок 2-14 Принципиальная схема зарядки
2>. воздействие
Экспонирование осуществляется вокруг фоточувствительного барабана, экспонируемого лазерным лучом. Поверхность фоточувствительного барабана представляет собой фоточувствительный слой, который покрывает поверхность проводника из алюминиевого сплава, а проводник из алюминиевого сплава заземлён.
Фоточувствительный слой представляет собой светочувствительный материал, обладающий проводимостью при воздействии света и изолирующими свойствами до воздействия. Перед воздействием света заряд равномерно заряжается зарядным устройством, и облученная область после облучения лазером быстро становится проводящей и проводит ток вместе с алюминиевым сплавом, отдавая заряд на землю, формируя текстовую область на бумаге. Необлученная лазером область сохраняет исходный заряд, образуя пустую область на бумаге. Поскольку такое изображение символа невидимо, оно называется скрытым электростатическим изображением.
В сканере также установлен датчик синхронного сигнала. Его функция — обеспечить постоянство расстояния сканирования для достижения наилучшего качества изображения при воздействии лазерного луча на поверхность фоточувствительного барабана.
Лазерная лампа излучает лазерный луч с символьной информацией, который попадает на вращающуюся многогранную отражательную призму, которая, в свою очередь, отражает лазерный луч на поверхность фоточувствительного барабана через группу линз, сканируя его по горизонтали. Главный двигатель обеспечивает непрерывное вращение фоточувствительного барабана, обеспечивая вертикальное сканирование фоточувствительного барабана лазерным излучением. Принцип экспонирования показан на рисунке 2-15.
Рисунок 2-15 Схематическая диаграмма экспозиции
3>. развитие
Проявление — это процесс использования принципа однополого отталкивания и разнополого притяжения электрических зарядов для преобразования скрытого электростатического изображения, невидимого невооруженным глазом, в видимое изображение. В центре магнитного вала (также называемого проявочным магнитным валиком, или просто магнитным валиком) расположено магнитное устройство, а тонер в контейнере для порошка содержит магнитные вещества, способные поглощаться магнитом, поэтому тонер должен притягиваться магнитом в центре проявочного магнитного вала.
Когда светочувствительный барабан вращается в положение, в котором он соприкасается с проявляющим магнитным валиком, часть поверхности светочувствительного барабана, которая не облучается лазером, имеет ту же полярность, что и тонер, и не будет поглощать тонер; в то время как часть, облучаемая лазером, имеет ту же полярность, что и тонер. Напротив, согласно принципу отталкивания одного пола и притяжения другого пола, тонер поглощается на поверхности светочувствительного барабана, куда воздействует лазер, и затем на поверхности формируется видимая тонерная графика, как показано на рисунке 2-16.
Рисунок 2-16 Схема принципа разработки
4>. трансферная печать
При переносе тонера на печатную бумагу с помощью фоточувствительного барабана на обратной стороне бумаги расположено устройство переноса, которое обеспечивает перенос изображения под высоким давлением. Поскольку напряжение устройства переноса выше напряжения в зоне экспонирования фоточувствительного барабана, графика и текст, сформированные тонером, переносятся на печатную бумагу под действием электрического поля зарядного устройства, как показано на рисунке 2-17. Графика и текст отображаются на поверхности печатной бумаги, как показано на рисунке 2-18.
Рисунок 2-17 Принципиальная схема трансферной печати (1)
Рисунок 2-18 Принципиальная схема трансферной печати (2)
5>. Рассеивать электричество
При переносе тонерного изображения на бумагу для печати тонер покрывает только её поверхность, и структура изображения, сформированная тонером, легко разрушается в процессе транспортировки. Чтобы обеспечить целостность тонерного изображения перед фиксацией, после переноса оно проходит через устройство снятия статического электричества. Его функция заключается в устранении полярности, нейтрализации всех зарядов и обеспечении нейтральности бумаги, что обеспечивает плавный вход бумаги в узел фиксации и гарантирует качество печати. Качество продукта показано на рисунке 2-19.
Рисунок 2-19 Принципиальная схема отключения мощности
6>. фиксация
Нагревание и фиксация — это процесс приложения давления и нагревания к тонерному изображению, адсорбированному на печатной бумаге, с целью расплавления тонера и погружения его в печатную бумагу для формирования стойкого графического изображения на поверхности бумаги.
Основной компонент тонера – смола, температура плавления тонера составляет около 100°C.°С, а температура нагревательного ролика узла закрепления составляет около 180°C.
В процессе печати, когда температура термоэлемента достигает заданной температуры около 180°C°C. Когда бумага, впитавшая тонер, проходит через зазор между нагревательным роликом (также называемым верхним роликом) и прижимным резиновым роликом (также называемым нижним роликом), процесс термозакрепления завершается. Возникающая высокая температура нагревает тонер, который плавит его на бумаге, формируя сплошное изображение и текст, как показано на рисунке 2-20.
Рисунок 2-20 Принципиальная схема крепления
Поскольку поверхность нагревательного вала покрыта слоем, который плохо прилипает к тонеру, из-за высокой температуры тонер не прилипает к поверхности нагревательного вала. После фиксации бумага отделяется от нагревательного вала с помощью разделительного захвата и выводится из принтера через ролик подачи бумаги.
Процесс очистки заключается в соскабливании тонера со светочувствительного барабана, который не перенесся с поверхности бумаги, в контейнер для отработанного тонера.
В процессе переноса изображение, сформированное тонером на фоточувствительном барабане, не может быть полностью перенесено на бумагу. Если его не очистить, тонер, оставшийся на поверхности фоточувствительного барабана, будет перенесен в следующий цикл печати, разрушая вновь сформированное изображение, что скажется на качестве печати.
Процесс очистки осуществляется резиновым скребком, предназначенным для очистки фоточувствительного барабана перед следующим циклом печати. Благодаря износостойкости и гибкости лезвия резинового скребка, лезвие образует с поверхностью фоточувствительного барабана режущий угол. При вращении фоточувствительного барабана тонер с поверхности соскребается скребком в контейнер для отработанного тонера, как показано на рисунке 2-21.
Рисунок 2-21 Принципиальная схема очистки
Время публикации: 20 февраля 2023 г.