Acasă › Navigatori › Principiul de funcționare al unei imprimante laser Samsung. Lumea perifericelor PC. Principiile imprimării color

Principiul de funcționare al unei imprimante laser Samsung. Lumea perifericelor PC. Principiile imprimării color

Astăzi vreau să vorbesc despre dispozitivul și principiul de funcționare al unei imprimante laser. Toată lumea este familiarizată cu acest dispozitiv, dar puțini știu despre principiul funcționării acestuia și despre motivele defecțiunilor sale. În acest articol voi încerca să explic în mod clar principiul de funcționare al „imprimantelor laser”, iar în articolele ulterioare despre defecțiunile imprimantelor laser, motivul apariției lor și cum să le eliminăm.

Dispozitiv de imprimantă laser

Funcționarea oricărei imprimante laser moderne se bazează pe fotoelectriceprincipiu xerografie. Pe baza acestei metode, toate imprimantele laser sunt compuse structural din trei părți principale (ansambluri):

- Unitate de salubrizare cu laser.

- Unitate de transfer de imagine.

- Unitate de fixare a imaginii.

Unitatea de transfer a imaginii înseamnă de obicei un cartuş de imprimantă laser şi o rolă de transfer de încărcare (Transferrola) în imprimanta însăși. Despre structura cartuşului laser vom vorbi mai detaliat mai târziu, dar în acest articol vom lua în considerare doar principiul de funcţionare. De asemenea, trebuie remarcat faptul că în loc de scanarea laser în unele imprimante (în principal OKІ» ) Se utilizează scanarea LED. Îndeplinește funcțiileeCu toate acestea, doar rolul unui laser este îndeplinit de LED-uri.

De exemplu, luați în considerare imprimanta laser HP LaserJet 1200 (Fig. 1). Modelul este destul de reușit și s-a dovedit cu o durată lungă de viață, confort și fiabilitate.

Imprimăm pe anumite materiale (în mare parte hârtie), iar unitatea de alimentare cu hârtie este responsabilă pentru trimiterea acestuia la „gura” imprimantei. De regulă, este împărțit în două tipuri care sunt structural diferite unul de celălalt. Mecanismul de alimentare al tăvii inferioare, se numește - Tava 1 și mecanism de alimentare din partea de sus(bypass) - Tava 2. În ciuda diferențelor de design în compoziția lor, acestea au (vezi Fig. 3):

- Rolă de preluare a hârtiei- necesar pentru a trage hârtie în imprimantă,

- Placuta de frana si bloc separator este necesar să se separe și să ridice o singură coală de hârtie.

Direct implicat în formarea imaginii Cartuș de imprimantă(Fig. 4) și unitate de scanare laser.

Un cartuş de imprimantă laser este format din trei elemente principale (vezi Fig. 4):

Fotocilindru,

Arborele de preîncărcare,

Arbore magnetic.

Fotocilindru

Fotocilindru(ORS- organicfotoconductoareTobă), sau de asemenea fotoconductor, este un arbore din aluminiu acoperit cu un strat subțire de material fotosensibil, care este acoperit suplimentar cu un strat protector. Anterior, fotocilindrii se făceau pe bază de seleniu, motiv pentru care se mai numeau arbori de seleniu, sunt fabricate acum din compuși organici fotosensibili, dar numele lor vechi este încă folosit pe scară largă.

Proprietatea principală fotocilindru– modifica conductibilitatea sub influența luminii. Ce înseamnă? Dacă fotocilindrului i se dă o încărcare, acesta va rămâne încărcat destul de mult timp, dar dacă suprafața sa este iluminată, atunci în locurile în care este iluminată, conductivitatea stratului foto crește brusc (rezistența scade), încărcarea „ curge” de la suprafața fotocilindrului prin stratul interior conductiv și în acest loc va apărea o zonă încărcată neutru.

Orez. 2 Imprimantă laser HP 1200 cu capacul îndepărtat.

Numerele indică: 1 - Cartuș; 2 - Unitate de transfer de imagine; 3 - Unitate de fixare a imaginii (aragaz).

Orez. 3 Unitate de alimentare cu hârtieTavă 2 , vedere din spate s.

1 - Rolă de ridicare hârtie; 2 - Platforma de franare (banda albastra) cu separator (nu se vede in fotografie); 3 - Rolă de transfer de încărcare (transferrola), transmiterea hârtia are o sarcină statică.

Orez. 4 Cartuș de imprimantă laser în stare dezasamblată.

1- Fotocilindru; 2- Arborele de preîncărcare; 3- Arbore magnetic.

Proces de suprapunere a imaginii.

Fotocilindrul folosind un arbore de preîncărcare (PCR) primește o sarcină inițială (pozitivă sau negativă). Suma de încărcare în sine este determinată de setările de imprimare ale imprimantei. După ce fotocilindrul este încărcat, fasciculul laser trece peste suprafața fotocilindrului rotativ, iar zonele iluminate ale fotocilindrului devin încărcate neutru. Aceste zone neutre corespund imaginii dorite.

Unitatea de scanare laser constă din:

Laser semiconductor cu lentilă de focalizare,
- Oglinda rotativa pe motor,
- Grupuri de lentile de formare,
- Oglinzi.

Orez. 5 Unitate de scanare laser cu capacul îndepărtat.

1,2 - Laser semiconductor cu lentilă de focalizare; 3- Oglinda rotativa; 4- Grup de lentile de formare; 5- Oglinda.

Tamburul are contact direct arbore magnetic m (Magneticrola), care furnizează toner de la buncărul de cartuş la cilindrul foto.

Arborele magnetic este un cilindru gol cu un strat conductiv, în interiorul căruia este introdusă o tijă cu magnet permanent. Tonerul situat în buncărul din buncăr este atras de arborele magnetic sub influența câmpului magnetic al miezului și a unei încărcături furnizate suplimentar, a cărei valoare este determinată și de setările de imprimare ale imprimantei. Aceasta determină densitatea tipăririi viitoare. Din arborele magnetic, sub influența electrostaticei, tonerul este transferat la imaginea formată de laser pe suprafața fotocilindrului, deoarece are o sarcină inițială; este atras de zonele neutre ale fotocilindrului și respins în mod egal. cele taxate. Aceasta este imaginea de care avem nevoie.

Este demn de remarcat aici două mecanisme principale pentru crearea unei imagini. Majoritatea imprimantelor (HP,Canon, Xerox) se folosește un toner cu încărcare pozitivă, rămânând doar pe suprafețele neutre ale cilindrului foto, adică laserul luminează doar acele zone în care ar trebui să fie imaginea. În acest caz, cilindrul foto este încărcat negativ. Al doilea mecanism (utilizat la imprimanteEpson, Kyocera, Frate) este utilizarea unui tuner încărcat negativ, iar laserul descarcă zonele cilindrului foto unde nu ar trebui să existe toner. Fotocilindrul primește inițial o încărcare pozitivă, iar tonerul încărcat negativ este atras de zonele încărcate pozitiv ale fotocilindrului. Astfel, în primul caz se obține o redare mai fină a detaliilor, iar în al doilea, o umplutură mai densă și uniformă. Cunoscând aceste caracteristici, puteți alege mai precis o imprimantă care să vă rezolve problemele (imprimarea textului sau tipărirea schițelor).

Înainte de a intra în contact cu fotocilindrul, hârtia primește și o încărcare statică (pozitivă sau negativă) folosind rola de transfer de încărcare (Transferrola). Această încărcare statică face ca tonerul să se transfere din cilindrul foto pe hârtie în timpul contactului. Imediat după aceasta, neutralizatorul de încărcare statică îndepărtează această sarcină de pe hârtie, ceea ce elimină atracția hârtiei către cilindrul foto.

Toner

Acum trebuie să spunem câteva cuvinte despre toner. Toner este o pulbere fin dispersată constând din bile de polimer acoperite cu un strat de material magnetic. Tunerul de culoare conține și coloranți. Fiecare companie în modelele sale de imprimante, MFP și copiatoare utilizează toneruri originale care diferă în dispersie, magnet.ncoloana vertebrală și proprietăți fizice. Prin urmare, în niciun caz nu trebuie să reumpleți cartușele cu toner aleatoriu, altfel vă puteți strica foarte repede imprimanta sau MFP (testat de experiență).

Dacă, după trecerea hârtiei prin unitatea de scanare laser, scoatem hârtia din imprimantă, vom vedea o imagine deja formată, care poate fi ușor distrusă prin atingere.

Unitate de fixare a imaginii sau „aragaz”

Pentru ca imaginea să devină durabilă are nevoie repara. Înghețarea imaginii apare cu ajutorul aditivilor incluși în toner care au un anumit punct de topire. Al treilea element principal al imprimantei laser este responsabil pentru fixarea imaginii (Fig. 6) - unitate de fixare a imaginii sau „sobă”. Din punct de vedere fizic, fixarea se realizează prin presarea tonerului topit în structura hârtiei și apoi solidificarea acestuia, ceea ce conferă imaginii durabilitate și o bună rezistență la influențele externe.

Orez. 6 Unitate de fixare a imaginii sau aragaz. În partea de sus este imaginea asamblată, în partea de jos cu banda separatoare de hârtie îndepărtată.

1 - Film termic; 2 - Arborele de presiune; 3 - Bară separatoare de hârtie.

Orez. 7 Element de încălzire și film termic.

Din punct de vedere structural, „soba” poate consta din două arbori: cel superior, în interiorul căruia se află un element de încălzire, și arborele inferior, care este necesar pentru presarea tonerului topit în hârtie. În imprimanta HP 1200 în cauză, „aragazul” este format din filme termice(Fig. 7) - un material special flexibil, rezistent la căldură, în interiorul căruia se află un element de încălzire și o rolă de presiune inferioară, care presează hârtia datorită arcului de susținere. Monitorizează temperatura filmului termic senzor de temperatura(termistor). Trecând între filmul termic și rola de presiune, în punctele de contact cu filmul termic, hârtia se încălzește până la aproximativ 200°C˚ . La această temperatură, tonerul se topește și este presat în formă lichidă în textura hârtiei. Pentru a preveni lipirea hârtiei de filmul termic, există separatoare de hârtie la ieșirea cuptorului.

La asta ne-am uitat de fapt - „Cum funcționează o imprimantă”. Aceste cunoștințe ne vor ajuta pe viitor să aflăm cauzele defecțiunilor și să le eliminăm. Dar în niciun caz nu ar trebui să intri singur în imprimantă dacă nu ești sigur că o poți repara, acest lucru nu va face decât să înrăutățească situația. Este mai bine să nu economisiți bani, ci să încredințați această chestiune unor profesioniști, deoarece cumpărarea unei imprimante noi vă va costa mult mai mult.

Include șapte operații secvențiale pentru a crea o anumită imagine pe o coală de hârtie. Acesta este un proces foarte interesant și tehnologic, care poate fi împărțit în două etape principale: aplicarea imaginii și fixarea acesteia. Prima etapă este asociată cu funcționarea cartuşului, a doua are loc în unitatea de topire (cuptor). Drept urmare, în câteva secunde obținem imaginea care ne interesează pe o foaie de hârtie albă.

Deci, ce se întâmplă într-o perioadă atât de scurtă de timp în imprimantă? Să ne dăm seama.

Încărca

Să ne amintim că tonerul este o substanță fin dispersată (5-30 microni), iar particulele sale acceptă foarte ușor orice sarcină electrică.

În cartuș, rola de încărcare asigură transferul uniform al sarcinii negative către fototambur. Acest lucru se întâmplă atunci când rola de încărcare este apăsată pe fototambur, iar rotirea într-o direcție (în timp ce imprimă uniform o sarcină statică negativă fototamburului), o face să se rotească în cealaltă direcție.

Astfel, suprafața fototamburului are o sarcină negativă distribuită uniform pe zonă.

Expoziţie

În următorul proces, imaginea viitoare este expusă pe un tambur foto.

Acest lucru se întâmplă datorită unui laser. Când un fascicul laser lovește suprafața foto-tamburului, acesta îndepărtează sarcina negativă din acest loc (punctul devine încărcat neutru). Astfel, fasciculul laser formează imaginea viitoare în funcție de coordonatele specificate în program. Exclusiv în acele locuri unde este necesar.

În acest fel, obținem partea expusă a imaginii sub formă de puncte încărcate negativ pe suprafața fototamburului.

Dezvoltare

Apoi, tonerul este aplicat pe imaginea expusă pe suprafața fototamburului într-un strat subțire uniform folosind o rolă de dezvoltare. Particulele de toner iau o sarcină negativă și formează o imagine viitoare pe suprafața tamburului.

Transfer

Următorul pas este transferul imaginii tonerului încărcat negativ de pe cilindru pe o coală goală de hârtie.

Acest lucru se întâmplă atunci când rola de transfer intră în contact cu o coală de hârtie (foaia trece între rola de transfer și tamburul de imagine). Rola de transfer are un potențial pozitiv ridicat, ceea ce face ca toate particulele de toner încărcate negativ (sub forma unei imagini formate) să fie transferate pe foaia de hârtie.

Consolidare

Următorul pas în imprimare cu laser este de a fixa o imagine dintr-un toner pe o coală de hârtie într-o unitate de topire (în cuptor).

În esență, acesta este procesul de „coacere” pe hârtie. O foaie de toner, care trece între o rolă termică și o rolă de presiune, este supusă unui tratament termobaric (temperatura și presiune), în urma căruia tonerul se fixează pe foaie și devine rezistent la influențele mecanice externe.

În imaginea noastră vedeți un arbore termic și o rolă de presiune. Rola termică este utilizată într-un număr de dispozitive de imprimare cu laser. În interiorul arborelui termic este utilizată o lampă cu halogen, care asigură încălzirea (elementul de încălzire).

Există și alte modele de dispozitive de imprimare cu laser, în care se folosește filmul termic în locul unei role termice (ca element de încălzire). Diferența dintre ele este că încălzitorul cu halogen durează mai mult să funcționeze. Este de remarcat faptul că dispozitivele cu peliculă termică sunt foarte susceptibile la influențele mecanice ale obiectelor străine (cleme de hârtie, capse de la un capsator) pe o foaie de hârtie. Acest lucru este plin de defecțiunea filmului termic în sine. Este foarte sensibilă la daune.

Curatenie

Deoarece în timpul întregului proces rămâne o cantitate mică de toner pe suprafața fototamburului, o racletă (lamă de curățare) este instalată în cartus pentru a curăța microparticulele reziduale de toner de pe arborele fototamburului.

Pe măsură ce se rotește, arborele este curățat. Pulberea reziduală ajunge în coșul de gunoi de toner.

Îndepărtarea încărcăturii

În ultima etapă, arborele fototamburului intră în contact cu rola de încărcare. Acest lucru duce la faptul că „harta” sarcinii negative este din nou aliniată pe suprafața tamburului (până în acest punct, atât locurile încărcate negativ, cât și cele încărcate neutru au rămas la suprafață - erau proiecția imaginii).

Astfel, rola de încărcare conferă din nou un potențial negativ distribuit uniform suprafeței fototamburului.

Acest lucru încheie ciclul de imprimare a unei singure foi.

Concluzie

Astfel, tehnologia de imprimare cu laser include șapte etape succesive de transfer și fixare a unei imagini pe hârtie. Pe dispozitivele moderne, acest proces de imprimare a unei imagini pe hârtie A4 durează doar câteva secunde.

Când sunt uzate, piesele interne, cum ar fi fototamburul, rola de încărcare sau arborele magnetic, sunt înlocuite. Aceste componente sunt situate în interiorul cartușului și le puteți vedea în imaginea de mai sus. Din cauza uzurii acestor elemente, calitatea imprimării se deteriorează semnificativ.

Câteva despre istoria tipăririi laser

Și, în sfârșit, puțin despre dezvoltarea tehnologiei de imprimare cu laser. În mod surprinzător, tehnologia de imprimare cu laser a apărut mai devreme, de exemplu, aceeași tehnologie de imprimare matrice. Chester Carlson a inventat o metodă de imprimare numită electrografie în 1938. A fost folosit în fotocopiatoarele de atunci (anii 60-70 ai secolului trecut).

Însăși dezvoltarea și crearea primei imprimante laser au fost regizate de Gary Starkweather. Era angajat al Xerox. Ideea lui a fost să folosească tehnologia copiatoarelor pentru a crea o imprimantă.

A apărut pentru prima dată în 1971 prima imprimantă laser Compania Xerox. A fost numit Xerox 9700 Electronic Printing System. Producția în serie a fost lansată mai târziu - în 1977.

Pagina 2 din 2

ÎN articol este luată în considerare principiu actiuni și dispozitiv modern laser imprimante. Ea se deschide serie articole, dedicat principii si probleme laser scânduri.

Imaginea obținută folosind imprimante laser moderne (precum și imprimante matriciale și cu jet de cerneală) este formată din puncte. Cu cât aceste puncte sunt mai mici și cu cât sunt localizate mai frecvent, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Numărul maxim de puncte pe care o imprimantă le poate imprima separat pe o secțiune de 1 inch (25,4 mm) se numește rezoluție și este caracterizat în puncte pe inch, iar rezoluția poate fi de 1200 dpi sau mai mult. Calitatea textului imprimat pe o imprimantă laser cu o rezoluție de 300 dpi este aproximativ aceeași cu cea tipografică. Cu toate acestea, dacă pagina conține desene care conțin nuanțe de gri, atunci pentru a obține o imagine grafică de înaltă calitate veți avea nevoie de o rezoluție de cel puțin 600 dpi. Cu o rezoluție a imprimantei de 1200 dpi, imprimarea este aproape de calitate fotografică. Dacă trebuie să imprimați un număr mare de documente (de exemplu, mai mult de 40 de coli pe zi), o imprimantă laser pare a fi singura alegere rezonabilă, deoarece pentru imprimantele laser personale moderne parametrii standard sunt o rezoluție de 600 dpi și o viteza de imprimare de 8...1 2 pagini pe minut.

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE AL O IMPRIMANTE LASER

Imprimanta laser a fost introdusă pentru prima dată de Hewlett Packard. A folosit principiul electrografic al creării imaginilor - la fel ca în fotocopiatoare. Diferența a fost în metoda de expunere: la fotocopiatoare se produce folosind o lampă, iar la imprimantele laser, lumina lămpii a înlocuit fasciculul laser.

Inima unei imprimante laser este un Conductor Foto Organic, adesea numit tambur de imprimare sau pur și simplu tambur. Este folosit pentru a transfera imagini pe hârtie. Fototamburul este un cilindru metalic acoperit cu o peliculă subțire de semiconductor fotosensibil. Suprafața unui astfel de cilindru poate fi prevăzută cu o sarcină pozitivă sau negativă, care rămâne până când tamburul este iluminat. Dacă orice parte a tamburului este expusă, învelișul devine conductor și sarcina curge departe de zona iluminată, creând o zonă neîncărcată. Acesta este un punct cheie în înțelegerea modului în care funcționează o imprimantă laser.

O altă parte importantă a imprimantei este laserul și sistemul optic-mecanic de oglinzi și lentile care deplasează fasciculul laser de-a lungul suprafeței tamburului. Laserul de dimensiuni mici generează un fascicul de lumină foarte subțire. Reflectându-se de la oglinzile rotative (de obicei tetraedrice sau hexagonale), acest fascicul luminează suprafața fototamburului, îndepărtându-și încărcarea la punctul de expunere.

Pentru a obține o imagine spot, laserul este pornit și oprit folosind un microcontroler de control. Oglinda rotativă transformă fasciculul într-o linie de imagine latentă pe suprafața fototamburului.

După ce se formează o linie, un motor pas cu pas special rotește tamburul pentru a forma următorul. Acest offset corespunde rezoluției verticale a imprimantei și este de obicei 1/300 sau 1/600 inch. Procesul de formare a unei imagini latente pe un tambur amintește de formarea unui raster pe ecranul unui monitor de televizor.

Sunt utilizate două metode principale de încărcare preliminară (primară) a suprafeței fotocilindrului:

Ø folosind o sârmă subțire sau o plasă numită „sârmă corona”. Tensiune înaltă, aplicat pe fir, duce la apariția unei zone luminoase ionizate în jurul acestuia, care se numește coroană, și conferă tamburului sarcina statică necesară;

Ø folosind preîncărcat ax de cauciuc(PCR).

Deci, pe tambur se formează o imagine invizibilă sub formă de puncte descărcate static. Ce urmeaza?

DISPOZITIVCARTUŞ

Înainte de a vorbi despre procesul de transfer și fixare a unei imagini pe hârtie, să ne uităm la dispozitivul cartuşului pentru imprimanta Laser Jet 5L de la Hewlett Packard. Acest cartuş tipic are două compartimente principale: compartimentul pentru toner rezidual şi compartimentul pentru toner.

Principalele elemente structurale ale compartimentului de deșeuri de toner:

1 - Tambur imagine(Tambur fotoconductor organic (OPC)). Este un cilindru de aluminiu acoperit cu un material organic fotosensibil și fotoconductor (de obicei oxid de zinc) care este capabil să rețină imaginea creată de fasciculul laser;

2 - Arbore primar încărca(Rolă de încărcare primară (PCR)). Oferă o sarcină negativă uniformă tamburului. Fabricat dintr-o bază de cauciuc conductor sau spumă aplicată pe un arbore metalic;

3 - « Viperă» , racleta, curatenie lamă(Lama de stergator, Lama de curatare).Îndepărtează tamburul de toner rămas care nu a fost transferat pe hârtie. Din punct de vedere structural, este realizat sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa (lama) de poliuretan la capat;

4 - Lamă curatenie (Recuperare Lamă). Acoperă zona dintre cilindru și cutia de reziduuri de toner. Recovery Blade trece tonerul rămas pe cilindru în buncăr și îl împiedică să se scurgă în direcția opusă (din buncăr pe hârtie).

Principalele elemente structurale ale compartimentului de toner:

1 - Magnetic arborele(Rolă de dezvoltare magnetică, rolă de dezvoltare, rolă de dezvoltare). Este un tub metalic, în interiorul căruia se află un miez magnetic staționar. Tonerul este atras de arborele magnetic, care, înainte de a fi alimentat tamburului, capătă o sarcină negativă sub influența tensiunii directe sau alternative;

2 - « Doctor» (Doctor Blade, Metering Blade). Oferă o distribuție uniformă a unui strat subțire de toner pe rola magnetică. Din punct de vedere structural, este realizat sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa flexibila (lama) la capat;

3 - Sigila lamă magnetic arborele(Mag Rolă Sigila Lamă). O placă subțire similară ca funcție cu lama de recuperare. Acoperă zona dintre rola magnetică și compartimentul de alimentare cu toner. Lama de etanșare Mag Roller permite tonerului rămas pe rola magnetică să curgă în compartiment, împiedicând scurgerea tonerului înapoi;

4 - Buncăr Pentru toner (Toner Rezervor). În interiorul acestuia se află tonerul „de lucru”, care va fi transferat pe hârtie în timpul procesului de imprimare. În plus, în buncăr este încorporat un activator de toner (Toner Agitator Bar) - un cadru de sârmă conceput pentru amestecarea tonerului;

5 - Sigiliu, Verifica (Sigiliu). Într-un cartuş nou (sau regenerat), rezervorul de toner este sigilat cu un sigiliu special care împiedică scurgerea tonerului în timpul transportului cartuşului. Acest sigiliu este îndepărtat înainte de utilizare.

PRINCIPIUL TIPAREI LASER

Imaginea prezintă o secțiune transversală a cartuşului. Când imprimanta pornește, toate componentele cartuşului încep să se miște: cartuşul este pregătit pentru imprimare. Acest proces este similar cu procesul de imprimare, dar fasciculul laser nu este pornit. Apoi mișcarea componentelor cartuşului se oprește - imprimanta intră într-o stare gata de imprimare.

După trimiterea unui document pentru imprimare, în cartuşul imprimantei laser au loc următoarele procese:

Încărcător Tobă. Rola de încărcare primară (PCR) transferă uniform o sarcină negativă pe suprafața tamburului rotativ.

Expoziţie. Suprafața încărcată negativ a tamburului este expusă razului laser numai în acele locuri în care va fi aplicat tonerul. Când este expusă la lumină, suprafața fotosensibilă a tamburului își pierde parțial încărcătura negativă. Astfel, laserul expune tamburului o imagine latentă sub formă de puncte cu o sarcină negativă slăbită.

Aplicație toner. În această etapă, imaginea latentă de pe tambur este transformată într-o imagine vizibilă cu ajutorul tonerului, care va fi transferat pe hârtie. Tonerul situat în apropierea rolei magnetice este atras de suprafața acestuia sub influența câmpului magnetului permanent din care este realizat miezul rolei. Când arborele magnetic se rotește, tonerul trece printr-o fantă îngustă formată de „medic” și ax. Ca urmare, capătă o sarcină negativă și se lipește de acele zone ale tamburului care au fost expuse. „Doctor” asigură aplicarea uniformă a tonerului pe rola magnetică.

Transfer toner pe hârtie. Continuând să se rotească, tamburul cu imaginea dezvoltată intră în contact cu hârtia. CU reversul hârtia este apăsată pe rola de transfer, care poartă o sarcină pozitivă. Ca rezultat, particulele de toner încărcate negativ sunt atrase de hârtie, ceea ce produce o imagine „stropită” cu toner.

Consolidare Imagini. O foaie de hârtie cu o imagine nefixată este mutată într-un mecanism de fixare, care constă din doi arbori de contact, între care hârtia este trasă. Rola de presiune inferioară o apasă pe rola de topire superioară. Rola superioară este încălzită, iar atunci când o atinge, particulele de toner se topesc și aderă de hârtie.

Curatenie Tobă. O parte din toner nu se transferă pe hârtie și rămâne pe cilindru, așa că trebuie curățat. Această funcție este îndeplinită de „viperă”. Tot tonerul rămas pe cilindru este îndepărtat cu un ștergător în coșul de deșeuri de toner. În același timp, lama de recuperare acoperă zona dintre cilindru și buncăr, împiedicând tonerul să se scurgă pe hârtie.

"Şterge" Imagini. În această etapă, imaginea latentă creată de fasciculul laser este „ștersă” de pe suprafața tamburului. Folosind arborele de încărcare primar, suprafața fototamburului este „acoperită” uniform cu o sarcină negativă, care este restaurată în acele locuri în care a fost parțial îndepărtată sub influența luminii.

Istoria imprimantelor laser a început în 1938 odată cu dezvoltarea tehnologiei de imprimare cu cerneală uscată. Chester Carlson, lucrând la inventarea unui nou mod de a transfera imaginile pe hârtie, a folosit electricitatea statică. Metoda s-a numit electrografie și a fost folosită pentru prima dată de corporația Xerox, care a lansat copiatorul Model A în 1949. Cu toate acestea, pentru ca acest mecanism să funcționeze, anumite operațiuni trebuiau efectuate manual. Zece ani mai târziu, a fost creat Xerox 914 complet automat, care este considerat prototipul imprimantelor laser moderne.

Ideea de a „desen” ceea ce va fi imprimat ulterior direct pe tamburul de copiere cu un fascicul laser a venit de la Gary Starkweather. Din 1969, compania a dezvoltat și în 1977 a lansat imprimanta laser serială Xerox 9700, care imprima cu o viteză de 120 de pagini pe minut.

Dispozitivul era foarte mare, scump și destinat exclusiv întreprinderilor și instituțiilor. Și prima imprimantă desktop a fost dezvoltată de Canon în 1982, un an mai târziu - model nou LBP-CX. HP, ca urmare a cooperării cu Canon, a început producția seriei Laser Jet în 1984 și a luat imediat o poziție de lider pe piața imprimantelor laser pentru uz casnic.

În prezent, dispozitivele de imprimare monocrom și color sunt produse de multe corporații. Fiecare dintre ele folosește propriile tehnologii, care pot varia semnificativ, dar principiul general de funcționare al unei imprimante laser este caracteristic tuturor dispozitivelor, iar procesul de imprimare poate fi împărțit în cinci etape principale.

Încărcare tambur

Tamburul de imprimare (Optical Photoconductor, OPC) este un cilindru metalic acoperit cu un semiconductor fotosensibil pe care se formează o imagine pentru imprimarea ulterioară. Inițial, OPC-ul este alimentat cu o încărcare (pozitivă sau negativă). Acest lucru se poate face în unul din două moduri folosind:

corotron (Corona Wire), sau coronator;
rolă de încărcare (rolă de încărcare primară, PCR) sau arbore de încărcare.

Un corotron este un bloc de sârmă și un cadru metalic în jurul lui.

Firul Corona este un filament de tungsten acoperit cu carbon, aur sau platină. Sub influența tensiunii înalte, între fir și cadru are loc o descărcare, o zonă luminoasă ionizată (corona), se creează un câmp electric care transferă o sarcină statică fototamburului.

De obicei, în unitate este încorporat un mecanism care curăță firul, deoarece contaminarea acestuia afectează foarte mult calitatea imprimării. Utilizarea unui corotron are anumite dezavantaje: zgârieturile, acumularea de praf, particulele de toner pe filament sau îndoirea acestuia pot duce la o creștere a câmpului electric în acest loc, o scădere bruscă a calității imprimărilor și, eventual, deteriorarea suprafeței. toba.

În a doua opțiune, o peliculă flexibilă din plastic special rezistent la căldură învelește structura de susținere cu un element de încălzire în interior. Tehnologia este considerată mai puțin fiabilă și este utilizată în imprimante pentru întreprinderile mici și pentru uz casnic, unde nu sunt așteptate încărcături grele de echipamente. Pentru a preveni lipirea foii de aragaz și răsucirea ei în jurul arborelui, este prevăzută o bandă cu separatoare de hârtie.

Imprimare color

Patru culori primare sunt folosite pentru a forma o imagine color:

negru,
galben,
Violet,
albastru.

Imprimarea se realizează pe același principiu ca alb-negru, dar mai întâi imprimanta împarte imaginea care trebuie obținută în imagini monocrome pentru fiecare culoare. În timpul funcționării, cartușele color își transferă desenele pe hârtie, iar suprapunerea lor una peste alta dă rezultatul final. Există două tehnologii de imprimare color.

Multipass

Această metodă utilizează un suport intermediar - o rolă sau o panglică de transfer de toner. Într-o revoluție, una dintre culori este aplicată pe bandă, apoi un alt cartuş este alimentat în locația dorită, iar al doilea este suprapus deasupra primei imagini. În patru treceri, se formează o imagine completă pe mediul intermediar și se transferă pe hârtie. Viteza de imprimare a imaginilor color în imprimantele care utilizează această tehnologie este de patru ori mai mică decât cea monocromă.

O singură trecere

Imprimanta include un complex de patru mecanisme de imprimare separate sub management general. Cartușele color și cele negre sunt aliniate, fiecare cu o unitate laser și o rolă de transfer separate, iar hârtia trece sub tamburi, colectând secvenţial toate cele patru imagini monocrome. Abia după aceasta foaia intră în cuptor, unde tonerul este fixat pe hârtie.

Distrează-te tastând.

Imprimantele laser sunt mai puțin solicitante cu hârtie decât, de exemplu, imprimantele cu jet de cerneală și costul tipăririi unei pagini document text al lor este de câteva ori mai mic. În același timp, modelele ieftine de imprimante laser și LED monocrome sunt deja capabile să concureze în preț cu imprimantele color de înaltă calitate. imprimante cu jet de cerneală.

Majoritatea imprimantelor laser de pe piață sunt concepute pentru imprimare alb-negru; Imprimantele laser color sunt destul de scumpe și sunt destinate utilizatorilor corporativi.

Imprimantele laser imprimă pe orice hârtie groasă (de la 60 g/m2) cu o viteză de la 6 la... (această cifră este în continuă creștere) coli pe minut (ppm – pagină pe minut), în timp ce rezoluția poate fi de 1200 dpi sau mai mult . Calitatea textului imprimat pe o imprimantă laser cu o rezoluție de 300 dpi este aproximativ aceeași cu cea tipografică. Cu toate acestea, dacă pagina conține desene care conțin gradări de culoare gri, atunci pentru a obține o calitate înaltă imagine grafică Va fi necesară o rezoluție de cel puțin 600 dpi. Cu o rezoluție a imprimantei de 1200 dpi, imprimarea este aproape calitate fotografică. Dacă trebuie să imprimați un număr mare de documente (de exemplu, mai mult de 40 de coli pe zi), o imprimantă laser pare a fi singura alegere rezonabilă, deoarece pentru imprimantele laser personale moderne parametrii standard sunt o rezoluție de 600 dpi și o viteza de imprimare de 8...12 pagini pe minut.

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE AL O IMPRIMANTE LASER

Imprimanta laser a fost introdusă pentru prima dată de Hewlett Packard. A folosit principiul electrografic al creării imaginilor - la fel ca în fotocopiatoare. Diferența a fost în metoda de expunere: la copiatoare apare folosind o lampă, iar la imprimantele laser, lumina lămpii a înlocuit fasciculul laser (Fig. 1).

Orez. 1. Dispozitiv de imprimantă laser

Inima unei imprimante laser este un cilindru fotoconductor (Organic Photo Conductor), care este adesea numit tambur de imprimare sau pur și simplu tambur. Este folosit pentru a transfera imagini pe hârtie. Fototamburul este un cilindru metalic acoperit cu o peliculă subțire de semiconductor fotosensibil. Suprafața unui astfel de cilindru poate fi prevăzută cu o sarcină pozitivă sau negativă, care rămâne până când tamburul este iluminat. Dacă orice parte a tamburului este expusă, învelișul devine conductor și sarcina curge departe de zona iluminată, creând o zonă neîncărcată. Acesta este un punct cheie în înțelegerea modului în care funcționează o imprimantă laser.

Sunt utilizate două metode principale de încărcare preliminară (primară) a suprafeței fotocilindrului:
folosind o sârmă subțire sau o plasă numită „sârmă corona”. Tensiunea ridicată aplicată firului creează o zonă ionizată strălucitoare în jurul acestuia, numită coroană, și conferă tamburului sarcina statică necesară;
folosind o rolă de cauciuc preîncărcată (PCR).

Deci, pe tambur se formează o imagine invizibilă sub formă de puncte descărcate static. Ce urmeaza?

DESIGN CARTUȘ

Înainte de a vorbi despre procesul de transfer și fixare a unei imagini pe hârtie, să ne uităm la dispozitivul cartuşului pentru imprimanta Laser Jet 5L de la Hewlett Packard. Acest cartuş tipic are două compartimente principale:
compartimentul pentru toner rezidual și compartimentul pentru toner.

Principalele elemente structurale ale compartimentului de deșeuri de toner (Fig. 2):

1 – Tambur fotoconductor organic (OPC). Este un cilindru de aluminiu acoperit cu un material organic fotosensibil și fotoconductor (de obicei oxid de zinc) care este capabil să rețină imaginea creată de fasciculul laser;

2 – Rolă de încărcare primară (PCR). Oferă o sarcină negativă uniformă tamburului. Fabricat dintr-o bază de cauciuc conductor sau spumă aplicată pe un arbore metalic;

3 – „Ștergător”, racletă, lamă de curățare (Lama ștergătoare, Lamă de curățare). Îndepărtează tamburul de toner rămas care nu a fost transferat pe hârtie. Din punct de vedere structural, este realizat sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa (lama) de poliuretan la capat;

4 – Lama de recuperare. Acoperă zona dintre cilindru și cutia de reziduuri de toner. Recovery Blade trece tonerul rămas pe cilindru în buncăr și îl împiedică să se scurgă în direcția opusă (din buncăr pe hârtie).

Principalele elemente structurale ale compartimentului de toner (vezi Fig. 3):

1 – Arbore magnetic (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). Este un tub metalic, în interiorul căruia se află un miez magnetic staționar. Tonerul este atras de rola magnetică, care, înainte de a fi alimentată tamburului, capătă o sarcină negativă sub influența tensiunii directe sau alternative;

2 – „Doctor” (Doctor Blade, Metering Blade). Oferă o distribuție uniformă a unui strat subțire de toner pe rola magnetică. Din punct de vedere structural, este realizat sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa flexibila (lama) la capat;

3 – Lamă de etanșare a rolului Mag. O placă subțire similară ca funcție cu lama de recuperare. Acoperă zona dintre rola magnetică și compartimentul de alimentare cu toner. Lama de etanșare Mag Roller permite tonerului rămas pe rola magnetică să curgă în compartiment, împiedicând scurgerea tonerului înapoi;

4 – Rezervor de toner. În interiorul acestuia se află tonerul „de lucru”, care va fi transferat pe hârtie în timpul procesului de imprimare. În plus, în buncăr este încorporat un activator de toner (Toner Agitator Bar) - un cadru de sârmă conceput pentru amestecarea tonerului;

5 – Sigiliu, verifica (Seal). Într-un cartuş nou (sau regenerat), rezervorul de toner este sigilat cu un sigiliu special care împiedică scurgerea tonerului în timpul transportului cartuşului. Acest sigiliu este îndepărtat înainte de utilizare.

PRINCIPIUL TIPAREI LASER

În fig. Figura 4 prezintă o vedere în secţiune a cartuşului. Când imprimanta pornește, toate componentele cartuşului încep să se miște: cartuşul este pregătit pentru imprimare. Acest proces este similar cu procesul de imprimare, dar fasciculul laser nu este pornit. Apoi mișcarea componentelor cartuşului se oprește - imprimanta intră în starea Gata.

Orez. 4. Vedere în secţiune a cartuşului

După trimiterea unui document pentru imprimare, în cartuşul imprimantei laser au loc următoarele procese:
Încărcarea tamburului (Fig. 5). Rola de încărcare primară (PCR) transferă uniform o sarcină negativă pe suprafața tamburului rotativ.

Orez. 5. Încărcarea tamburului

Expunere (Fig. 6). Suprafața încărcată negativ a tamburului este expusă razului laser numai în acele locuri în care va fi aplicat tonerul. Când este expusă la lumină, suprafața fotosensibilă a tamburului își pierde parțial încărcătura negativă. Astfel, laserul expune tamburului o imagine latentă sub formă de puncte cu o sarcină negativă slăbită.

Orez. 6. Expunerea

Aplicarea tonerului (Fig. 7). În această etapă, imaginea latentă de pe tambur este transformată într-o imagine vizibilă cu ajutorul tonerului, care va fi transferat pe hârtie. Tonerul situat în apropierea rolei magnetice este atras de suprafața acestuia sub influența câmpului magnetului permanent din care este realizat miezul rolei. Când arborele magnetic se rotește, tonerul trece printr-o fantă îngustă formată de „medic” și ax. Ca urmare, capătă o sarcină negativă și se lipește de acele zone ale tamburului care au fost expuse. „Doctor” asigură aplicarea uniformă a tonerului pe rola magnetică.

Orez. 7. Aplicarea tonerului

Transferarea tonerului pe hârtie (Fig. 8). Continuând să se rotească, tamburul cu imaginea dezvoltată intră în contact cu hârtia. Pe verso, hârtia este apăsată pe rola de transfer, care poartă o sarcină pozitivă. Ca rezultat, particulele de toner încărcate negativ sunt atrase de hârtie, ceea ce produce o imagine „stropită” cu toner.

Orez. 8. Transferarea tonerului pe hârtie

Fixarea imaginii (Fig. 9). O foaie de hârtie cu o imagine liberă este mutată într-un mecanism de fixare, care constă din doi arbori de contact, între care hârtia este trasă. Rola de presiune inferioară o apasă pe rola de topire superioară. Rola superioară este încălzită, iar atunci când o atinge, particulele de toner se topesc și aderă de hârtie.

Orez. 9. Fixați imaginea

Curățarea tamburului (Fig. 10). O parte din toner nu se transferă pe hârtie și rămâne pe cilindru, așa că trebuie curățat. Această funcție este îndeplinită de „viperă”. Tot tonerul rămas pe cilindru este îndepărtat cu un ștergător în coșul de deșeuri de toner. În același timp, lama de recuperare acoperă zona dintre cilindru și buncăr, împiedicând tonerul să se scurgă pe hârtie.

Orez. 10. Curățarea tamburului

„Ștergerea” imaginii (Fig. 11). În această etapă, imaginea latentă creată de fasciculul laser este „ștersă” de pe suprafața tamburului. Folosind arborele de încărcare primar, suprafața fototamburului este „acoperită” uniform cu o sarcină negativă, care este restaurată în acele locuri în care a fost parțial îndepărtată sub influența luminii.

Popular în categoria: