Domov › Navigátori › Princíp fungovania laserovej tlačiarne Samsung. Svet PC periférií. Princípy farebnej tlače

Princíp fungovania laserovej tlačiarne Samsung. Svet PC periférií. Princípy farebnej tlače

Dnes chcem hovoriť o zariadenie a princíp činnosti laserova tlačiareň . Každý pozná toto zariadenie, ale málokto vie o princípe jeho fungovania a dôvodoch jeho porúch. V tomto článku sa pokúsim jasne vysvetliť princíp fungovania „laserových tlačiarní“ av nasledujúcich článkoch o poruchách laserových tlačiarní, príčine ich výskytu a ako ich odstrániť.

Zariadenie laserovej tlačiarne

Prevádzka každej modernej laserovej tlačiarne je založená na fotoelektrickomprincíp xerografia. Na základe tejto metódy sú všetky laserové tlačiarne konštrukčne zložené z troch hlavných častí (zostáv):

- Laserová sanitačná jednotka.

- Jednotka na prenos obrázkov.

- Jednotka na fixáciu obrazu.

Jednotka prenosu obrazu zvyčajne znamená kazetu laserovej tlačiarne a valček na prenos náboja (Prestupvalček) v samotnej tlačiarni. O štruktúre laserovej kazety budeme hovoriť podrobnejšie neskôr, ale v tomto článku sa budeme zaoberať iba princípom fungovania. Treba tiež poznamenať, že namiesto laserového skenovania v niektorých tlačiarňach (hlavne OKІ» ) Používa sa LED skenovanie. Vykonáva funkcieeLED diódy však plnia iba úlohu lasera.

Napríklad zvážte laserova tlačiareň HP LaserJet 1200 (obr. 1). Model je celkom úspešný a osvedčil sa dlhou životnosťou, pohodlím a spoľahlivosťou.

Tlačíme na nejaký materiál (väčšinou papier) a podávač papiera je zodpovedný za jeho odoslanie do „úst“ tlačiarne. Spravidla sa delí na dva typy, ktoré sa navzájom štrukturálne líšia. Mechanizmus podávania spodného zásobníka, sa nazýva - Zásobník 1 a podávací mechanizmus zhora(bypass) - Zásobník 2. Napriek konštrukčným rozdielom v ich zložení majú (pozri obr. 3):

- Valec na podávanie papiera- potrebné na vtiahnutie papiera do tlačiarne,

- Brzdová doštička a oddeľovací blok potrebné oddeliť a vyzdvihnúť iba jeden list papiera.

Priamo sa podieľa na tvorbe obrazu kazeta do tlačiarne(obr. 4) a laserová skenovacia jednotka.

Kazeta do laserovej tlačiarne sa skladá z troch hlavných prvkov (pozri obr. 4):

fotovalec,

Prednabíjací hriadeľ,

Magnetický hriadeľ.

Fotovalec

Fotovalec(ORS- organickéfotovodivébubon), alebo tiež fotovalec, je hliníkový hriadeľ potiahnutý tenkou vrstvou fotocitlivého materiálu, ktorý je navyše pokrytý ochrannou vrstvou. Predtým sa fotovalce vyrábali na báze selénu, preto sa aj nazývali selénové hriadele, sú teraz vyrobené z fotosenzitívnych organických zlúčenín, ale ich starý názov je stále široko používaný.

Hlavná nehnuteľnosť fotovalec– meniť vodivosť vplyvom svetla. Čo to znamená? Ak sa do fotovalca dostane akýkoľvek náboj, zostane nabitý pomerne dlho, ale ak je jeho povrch osvetlený, potom v miestach, kde je osvetlený, sa vodivosť fotografického povlaku prudko zvýši (odpor klesá), náboj „ tečie“ z povrchu fotovalca cez vodivú vnútornú vrstvu a v tomto mieste sa objaví neutrálne nabitá oblasť.

Ryža. 2 Laserová tlačiareň HP 1200 s odstráneným krytom.

Čísla označujú: 1 - Zásobník; 2 - Jednotka na prenos obrazu; 3 - Jednotka na fixáciu obrazu (sporák).

Ryža. 3 Jednotka podávača papieraPodnos 2 , pohľad zozadu s.

1 - Valec na podávanie papiera; 2 - Brzdová plošina (modrý pruh) s oddeľovačom (na fotografii nie je viditeľný); 3 - Nabite prenosový valec (prevodvalček), vysielanie papier má statický náboj.

Ryža. 4 Kazeta do laserovej tlačiarne v rozloženom stave.

1- Fotovalec; 2- Prednabíjací hriadeľ; 3- Magnetický hriadeľ.

Proces prekrytia obrázka.

Fotovalec pomocou prednabíjacieho hriadeľa (PCR) dostane počiatočný poplatok (kladný alebo záporný). Samotnú výšku nabitia určujú nastavenia tlače tlačiarne. Po nabití fotovalca laserový lúč prechádza po povrchu rotujúceho fotovalca a osvetlené oblasti fotovalca sa neutrálne nabijú. Tieto neutrálne oblasti zodpovedajú požadovanému obrázku.

Laserová skenovacia jednotka pozostáva z:

Polovodičový laser so zaostrovacou šošovkou,
- otočné zrkadlo na motore,
- skupiny tvarovacích šošoviek,
- Zrkadlá.

Ryža. 5 Laserová skenovacia jednotka s odstráneným krytom.

1,2 - Polovodičový laser so zaostrovacou šošovkou; 3- Otočné zrkadlo; 4- Skupina tvarovacích šošoviek; 5- Zrkadlo.

Bubon má priamy kontakt magnetický hriadeľ m (Magnetickývalček), ktorý dodáva toner zo zásobníka kazety do fotovalca.

Magnetický hriadeľ je dutý valec s vodivým povlakom, vo vnútri ktorého je vložená tyč permanentného magnetu. Toner umiestnený v násypke v násypke je priťahovaný k magnetickému hriadeľu vplyvom magnetického poľa jadra a dodatočne dodávanej náplne, ktorej hodnotu určujú aj nastavenia tlače tlačiarne. To určuje hustotu budúcej tlače. Z magnetického hriadeľa sa pod vplyvom elektrostatiky toner prenáša na obraz vytvorený laserom na povrchu fotovalca, pretože má počiatočný náboj; je priťahovaný k neutrálnym oblastiam fotovalca a odpudzovaný od rovnako spoplatnené. Toto je obraz, ktorý potrebujeme.

Tu stojí za zmienku dva hlavné mechanizmy vytvárania obrazu. Väčšina tlačiarní (HP,Canon, Xerox) používa sa toner s kladným nábojom, ktorý zostáva len na neutrálnych plochách fotovalca, to znamená, že laser osvetľuje len tie oblasti, kde by mal byť obraz. V tomto prípade je fotovalec nabitý záporne. Druhý mechanizmus (používaný v tlačiarňachEpson, Kyocera, Brat) je použitie záporne nabitého tunera a laser vybíja oblasti fotovalca, kde by nemal byť žiadny toner. Fotovalec najskôr dostane kladný náboj a záporne nabitý toner je priťahovaný do kladne nabitých oblastí fotovalca. V prvom prípade sa tak dosiahne jemnejšie vykreslenie detailov a v druhom hustejšia a rovnomernejšia výplň. Keď poznáte tieto funkcie, môžete si presnejšie vybrať tlačiareň na riešenie vašich problémov (tlač textu alebo tlač náčrtov).

Pred kontaktom s fotovalcom papier tiež dostane statický náboj (kladný alebo záporný) pomocou valčeka na prenos náboja (Prestupvalček). Tento statický náboj spôsobí, že sa toner počas kontaktu prenesie z fotovalca na papier. Ihneď potom neutralizátor statického náboja tento náboj z papiera odstráni, čím sa eliminuje priťahovanie papiera k fotovalcu.

Toner

Teraz musíme povedať pár slov o toneroch. Toner je jemne rozptýlený prášok pozostávajúci z polymérových guľôčok potiahnutých vrstvou magnetického materiálu. Farebný tuner obsahuje aj farbivá. Každá spoločnosť vo svojich modeloch tlačiarní, multifunkčných zariadení a kopírok používa originálne tonery, ktoré sa líšia rozptylom, magnetomnchrbtica a fyzikálne vlastnosti. Kazety preto v žiadnom prípade nedopĺňajte náhodnými tonermi, inak si môžete veľmi rýchlo zničiť tlačiareň alebo multifunkčné zariadenie (testované skúsenosťami).

Ak po prechode papiera laserovou skenovacou jednotkou papier z tlačiarne vyberieme, uvidíme už vytvorený obraz, ktorý možno dotykom ľahko zničiť.

Jednotka na fixáciu obrazu alebo „sporák“

Aby bol obraz odolný, potrebuje opraviť. Zmrazenie obrazu sa vyskytuje pomocou prísad obsiahnutých v toneri, ktoré majú určitú teplotu topenia. Tretí hlavný prvok laserovej tlačiarne je zodpovedný za fixáciu obrazu (obr. 6) - jednotka na fixáciu obrazu alebo „sporák“. Z fyzikálneho hľadiska sa fixácia uskutočňuje vtláčaním roztaveného toneru do štruktúry papiera a následným tuhnutím, čo dodáva obrazu trvácnosť a dobrú odolnosť voči vonkajším vplyvom.

Ryža. 6 Jednotka na fixáciu obrazu alebo sporák. V hornej časti je zložený pohľad, v dolnej časti je odstránený oddeľovací pás papiera.

1 - tepelný film; 2 - Tlakový hriadeľ; 3 - Oddeľovacia lišta papiera.

Ryža. 7 Vyhrievacie teleso a tepelná fólia.

Štrukturálne môže „sporák“ pozostávať z dvoch hriadeľov: horného, vo vnútri ktorého je vykurovacie teleso, a spodného hriadeľa, ktorý je potrebný na vtlačenie roztaveného tonera do papiera. V predmetnej tlačiarni HP 1200 sa „sporák“ skladá z termofólie(obr. 7) - špeciálny flexibilný, žiaruvzdorný materiál, vo vnútri ktorého je výhrevné teleso a spodný prítlačný valec, ktorý tlačí papier vďaka nosnej pružine. Monitoruje teplotu termofólie teplotný senzor(termistor). Prechodom medzi termofóliou a prítlačným valcom sa papier v miestach kontaktu s termofóliou zahreje na približne 200 °C˚ . Pri tejto teplote sa toner roztopí a vtlačí do tekutej formy do štruktúry papiera. Aby sa papier nelepil na tepelnú fóliu, na výstupe z rúry sú oddeľovače papiera.

To je to, na čo sme sa skutočne pozreli - "ako funguje tlačiareň". Tieto poznatky nám v budúcnosti pomôžu zistiť príčiny porúch a odstrániť ich. Ale v žiadnom prípade by ste sa nemali dostať do tlačiarne sami, ak si nie ste istí, že ju dokážete opraviť, len to zhorší. Je lepšie nešetriť peniaze, ale zveriť túto záležitosť odborníkom, pretože nákup novej tlačiarne vás bude stáť oveľa viac.

Zahŕňa sedem postupných operácií na vytvorenie daného obrázka na hárku papiera. Ide o veľmi zaujímavý a technologický proces, ktorý možno rozdeliť do dvoch hlavných etáp: nanesenie obrázka a jeho upevnenie. Prvá etapa je spojená s prevádzkou kazety, druhá prebieha vo fixačnej jednotke (peci). Výsledkom je, že v priebehu niekoľkých sekúnd dostaneme obrázok, ktorý nás zaujíma, na biely list papiera.

Čo sa teda v tlačiarni stane za taký krátky čas? Poďme na to.

Nabite

Nezabúdajme, že toner je jemne rozptýlená látka (5-30 mikrónov) a jeho častice veľmi ľahko prijímajú akýkoľvek elektrický náboj.

Nabíjací valček v kazete zabezpečuje rovnomerný prenos záporného náboja na fotovalec. Stáva sa to vtedy, keď je nabíjací valec pritlačený k fotobubu a otáčaním v jednom smere (pri rovnomernom prenose záporného statického náboja na fotovalec) sa otáča v druhom smere.

Povrch fotovalca má teda negatívny náboj rovnomerne rozložený po celej ploche.

Výstava

V ďalšom procese sa budúci obrázok exponuje na fotovalec.

To sa deje vďaka laseru. Keď laserový lúč dopadne na povrch fotobubienka, odstráni v tomto mieste negatívny náboj (bod sa nabije neutrálne). Laserový lúč teda vytvára budúci obraz podľa zadaných súradníc v programe. Výhradne na miestach, kde je to potrebné.

Takto získame exponovanú časť obrazu vo forme negatívne nabitých bodov na povrchu fotobubienka.

rozvoj

Ďalej sa na exponovaný obrázok na povrchu fotovalca nanesie toner v rovnomernej tenkej vrstve pomocou vyvolávacieho valčeka. Častice tonera preberajú záporný náboj a vytvárajú budúci obraz na povrchu valca.

Prestup

Ďalším krokom je prenos negatívne nabitého obrazu tonera z valca na prázdny list papiera.

K tomu dochádza, keď sa prenosový valec dostane do kontaktu s hárkom papiera (hárok prechádza medzi prenosovým valčekom a obrazovým valcom). Prenosový valec má vysoký kladný potenciál, ktorý spôsobuje, že všetky záporne nabité častice tonera (vo forme vytvoreného obrazu) sa prenesú na list papiera.

Konsolidácia

Ďalším krokom pri laserovej tlači je fixácia obrazu tonera na list papiera vo fixačnej jednotke (v rúre).

Vo svojej podstate ide o proces „pečenia“ na papier. Hárok tonera prechádzajúci medzi tepelným valcom a prítlačným valcom je podrobený termobarickej (teplotnej a tlakovej) úprave, v dôsledku čoho sa toner na hárku fixuje a stáva sa odolným voči vonkajším mechanickým vplyvom.

Na našom obrázku vidíte tepelný hriadeľ a prítlačný valec. Tepelný kotúč sa používa v mnohých zariadeniach na laserovú tlač. Vo vnútri tepelnej šachty je použitá halogénová lampa, ktorá zabezpečuje ohrev (vyhrievacie teleso).

Existujú aj iné modely laserových tlačových zariadení, kde sa namiesto tepelného valca (ako vykurovacie teleso) používa termofólia. Rozdiel medzi nimi je v tom, že halogénový ohrievač pracuje dlhšie. Za zmienku stojí skutočnosť, že zariadenia s tepelným filmom sú veľmi náchylné na mechanické vplyvy cudzích predmetov (sponky, sponky zo zošívačky) na list papiera. To je plné zlyhania samotného tepelného filmu. Je veľmi citlivá na poškodenie.

Upratovanie

Keďže počas celého tohto procesu zostáva na povrchu fotovalca malé množstvo tonera, je v kazete nainštalovaná stierka (čistiacia čepeľ), ktorá vyčistí zvyškové mikročastice tonera z hriadeľa fotovalca.

Pri otáčaní sa hriadeľ čistí. Zvyškový prášok končí v nádobe na odpadový toner.

Odstránenie náboja

Počas poslednej fázy sa hriadeľ fotobubna dostane do kontaktu s nabíjacím valcom. To vedie k tomu, že „mapa“ negatívneho náboja je opäť zarovnaná na povrchu bubna (do tohto bodu zostali na povrchu negatívne nabité aj neutrálne nabité miesta - boli projekciou obrazu).

Nabíjací valec teda opäť prepožičiava rovnomerne rozložený záporný potenciál povrchu fotobubienka.

Tým sa cyklus tlače jedného listu končí.

Záver

Technológia laserovej tlače teda zahŕňa sedem po sebe nasledujúcich fáz prenosu a fixácie obrazu na papier. Na moderných zariadeniach tento proces tlače jedného obrázka na papier formátu A4 trvá len niekoľko sekúnd.

Pri opotrebovaní vnútorných častí, ako je fotobubon, nabíjací valec alebo magnetický hriadeľ, sa vymenia. Tieto komponenty sú umiestnené vo vnútri kazety a môžete ich vidieť na obrázku vyššie. V dôsledku opotrebovania týchto prvkov sa kvalita tlače výrazne zhoršuje.

Trochu o histórii laserovej tlače

A na záver niečo málo o vývoji technológie laserovej tlače. Prekvapivo sa technológia laserovej tlače objavila skôr, napríklad rovnaká technológia matricovej tlače. Chester Carlson vynašiel v roku 1938 metódu tlače nazývanú elektrografia. Používal sa vo vtedajších kopírkach (60-70-te roky minulého storočia).

Samotný vývoj a vznik prvej laserovej tlačiarne riadil Gary Starkweather. Bol zamestnancom Xeroxu. Jeho myšlienkou bolo použiť technológiu kopírky na vytvorenie tlačiarne.

Prvýkrát sa objavil v roku 1971 prvá laserová tlačiareň Spoločnosť Xerox. Volal sa systém elektronickej tlače Xerox 9700. Sériová výroba bola spustená neskôr - v roku 1977.

Strana 2 z 2

IN článok sa zvažuje princíp akcie a zariadením moderné laser tlačiarní. Otvorí sa séria články, oddaný zásady a problémy laser dosky.

Obraz získaný pomocou moderných laserových tlačiarní (ako aj maticových a atramentových tlačiarní) pozostáva z bodov. Čím menšie sú tieto body a čím častejšie sa nachádzajú, tým vyššia je kvalita obrazu. Maximálny počet bodov, ktoré môže tlačiareň vytlačiť samostatne na 1-palcový (25,4 mm) úsek, sa nazýva rozlíšenie a je charakterizované v bodoch na palec, pričom rozlíšenie môže byť 1200 dpi alebo viac. Kvalita textu vytlačeného na laserovej tlačiarni s rozlíšením 300 dpi je približne rovnaká ako typografická. Ak však stránka obsahuje kresby obsahujúce odtiene sivej, potom na získanie vysokokvalitného grafického obrázka budete potrebovať rozlíšenie aspoň 600 dpi. S rozlíšením tlačiarne 1200 dpi je tlač takmer fotografickej kvality. Ak potrebujete vytlačiť veľké množstvo dokumentov (napríklad viac ako 40 listov za deň), laserová tlačiareň sa javí ako jediná rozumná voľba, keďže pre moderné osobné laserové tlačiarne sú štandardnými parametrami rozlíšenie 600 dpi a rýchlosť tlače 8...1 2 strany za minútu.

PRINCÍP PREVÁDZKY LASEROVEJ TLAČIARNE

Laserová tlačiareň bola prvýkrát predstavená spoločnosťou Hewlett Packard. Využíval elektrografický princíp vytvárania obrázkov – rovnaký ako pri kopírkach. Rozdiel bol v spôsobe expozície: vo fotokopírovacích strojoch sa vyskytuje pomocou lampy a v laserových tlačiarňach svetlo lampy nahradilo laserový lúč.

Srdcom laserovej tlačiarne je organický fotovodič, ktorý sa často nazýva tlačový bubon alebo jednoducho bubon. Používa sa na prenos obrázkov na papier. Fotovalec je kovový valec potiahnutý tenkým filmom fotocitlivého polovodiča. Povrch takéhoto valca môže byť vybavený kladným alebo záporným nábojom, ktorý zostáva, kým sa bubon nerozsvieti. Ak je akákoľvek časť bubna odkrytá, povlak sa stane vodivým a náboj vytečie z osvetlenej oblasti, čím sa vytvorí nenabitá zóna. Toto je kľúčový bod pre pochopenie fungovania laserovej tlačiarne.

Ďalšou dôležitou súčasťou tlačiarne je laser a opticko-mechanický systém zrkadiel a šošoviek, ktorý posúva laserový lúč po povrchu valca. Malý laser generuje veľmi tenký lúč svetla. Tento lúč, ktorý sa odráža od rotujúcich zrkadiel (zvyčajne štvorstenných alebo šesťuholníkových), osvetľuje povrch fotovalca a odstraňuje jeho náboj v expozičnom bode.

Na získanie bodového obrazu sa laser zapína a vypína pomocou riadiaceho mikrokontroléra. Rotujúce zrkadlo premení lúč na líniu latentného obrazu na povrchu fotovalca.

Po vytvorení radu špeciálny krokový motor otáča bubon tak, aby vytvoril ďalší. Tento posun zodpovedá vertikálnemu rozlíšeniu tlačiarne a je zvyčajne 1/300 alebo 1/600 palca. Proces vytvárania latentného obrazu na bubne pripomína tvorbu rastra na obrazovke televízneho monitora.

Používajú sa dva hlavné spôsoby predbežného (primárneho) nabitia povrchu fotovalca:

Ø pomocou tenkého drôtu alebo pletiva nazývaného „korónový drôt“. Vysoké napätie, aplikovaný na drôt, vedie k vzniku svetelnej ionizovanej oblasti okolo neho, ktorá sa nazýva koróna, a dodáva bubnu potrebný statický náboj;

Ø pomocou vopred nabitých gumený hriadeľ(PCR).

Na bubne sa tak vytvorí neviditeľný obraz vo forme staticky vybitých bodov. Čo bude ďalej?

ZARIADENIECARTRIDGE

Predtým, ako si povieme o procese prenosu a fixácie obrazu na papier, pozrime sa na zariadenie kazety pre tlačiareň Laser Jet 5L od Hewlett Packard. Táto typická kazeta má dve hlavné priehradky: priehradku na odpadový toner a priehradku na toner.

Hlavné konštrukčné prvky priehradky na odpadový toner:

1 - Obrazový bubon(Organic Photo Conductor (OPC) Drum). Ide o hliníkový valec potiahnutý organickým fotocitlivým a fotovodivým materiálom (zvyčajne oxidom zinočnatým), ktorý je schopný udržať obraz vytvorený laserovým lúčom;

2 - Šachta primárny poplatok(Primary Charge Roller (PCR)). Poskytuje rovnomerný záporný náboj bubna. Vyrobené z vodivej gumy alebo penového základu naneseného na kovový hriadeľ;

3 - « Viper» , stierka, čistenie čepeľ(stieracia čepeľ, čistiaca čepeľ). Vyčistí valec od zvyškov tonera, ktorý nebol prenesený na papier. Konštrukčne je vyrobený vo forme kovového rámu (lisovanie) s polyuretánovou doskou (čepeľou) na konci;

4 - Čepeľ čistenie (zotavenie Čepeľ). Zakrýva oblasť medzi valcom a nádobkou na odpadový toner. Recovery Blade posúva zvyšný toner na valci do zásobníka a zabraňuje jeho vysypaniu v opačnom smere (zo zásobníka na papier).

Hlavné konštrukčné prvky priehradky na toner:

1 - Magnetický šachta(Magnetický vývojový valec, Mag Roller, Developer Roller). Je to kovová trubica, vo vnútri ktorej je stacionárne magnetické jadro. Toner je priťahovaný k magnetickému hriadeľu, ktorý pred privedením do bubna získava negatívny náboj pod vplyvom jednosmerného alebo striedavého napätia;

2 - « Doktor» (Doctor Blade, Metering Blade). Zabezpečuje rovnomerné rozloženie tenkej vrstvy tonera na magnetickom valci. Konštrukčne je vyrobený vo forme kovového rámu (lisovanie) s ohybnou doskou (čepeľou) na konci;

3 - Utesnenie čepeľ magnetické šachta(Mag Valček Utesnenie Čepeľ). Tenká platňa podobná funkcii ako Recovery Blade. Zakrýva oblasť medzi magnetickým valčekom a priehradkou na zásobovanie tonerom. Utesňovacia čepeľ Mag Roller Sealing Blade umožňuje toneru, ktorý zostáva na magnetickom valci, pretiecť do priehradky, čím zabraňuje spätnému úniku tonera;

4 - Bunker Pre toner (Toner Priehrada). Vo vnútri je „pracovný“ toner, ktorý sa počas procesu tlače prenesie na papier. Okrem toho je v zásobníku zabudovaný aktivátor tonera (Toner Agitator Bar) - drôtený rám určený na miešanie tonera;

5 - Tuleň, skontrolovať (Tuleň). V novej (alebo regenerovanej) kazete je zásobník tonera utesnený špeciálnym tesnením, ktoré zabraňuje vysypaniu tonera počas prepravy kazety. Toto tesnenie sa pred použitím odstráni.

PRINCÍP LASEROVEJ TLAČE

Na obrázku je rez kazetou. Keď sa tlačiareň zapne, všetky súčasti kazety sa začnú pohybovať: kazeta je pripravená na tlač. Tento proces je podobný procesu tlače, ale laserový lúč nie je zapnutý. Potom sa pohyb komponentov kazety zastaví - tlačiareň prejde do stavu pripravenosti na tlač.

Po odoslaní dokumentu na tlač prebehnú v kazete laserovej tlačiarne nasledujúce procesy:

Nabíjačka bubon. Primárny nabíjací valec (PCR) rovnomerne prenáša záporný náboj na povrch rotujúceho bubna.

Výstava. Záporne nabitý povrch valca je vystavený laserovému lúču len na miestach, kde bude nanesený toner. Pri vystavení svetlu fotosenzitívny povrch bubna čiastočne stráca svoj negatívny náboj. Laser teda vystavuje bubnu latentný obraz vo forme bodov s oslabeným negatívnym nábojom.

Aplikácia toner. V tejto fáze sa latentný obraz na valci pomocou tonera premení na viditeľný obraz, ktorý sa prenesie na papier. Toner nachádzajúci sa v blízkosti magnetického valca je priťahovaný k jeho povrchu vplyvom poľa permanentného magnetu, z ktorého je vyrobené jadro valca. Keď sa magnetický hriadeľ otáča, toner prechádza úzkou štrbinou tvorenou „doktorom“ a hriadeľom. V dôsledku toho získa negatívny náboj a prilepí sa na tie oblasti bubna, ktoré boli vystavené. „Doctor“ zaisťuje rovnomerné nanášanie tonera na magnetický valec.

Prestup toner na papier. Pri ďalšom otáčaní sa valec s vyvolaným obrázkom dostane do kontaktu s papierom. S opačná strana papier je pritlačený k prenosovému valcu, ktorý nesie kladný náboj. Výsledkom je, že záporne nabité častice tonera sú priťahované k papieru, čo vytvára obraz „posypaný“ tonerom.

Konsolidácia snímky. List papiera s nefixovaným obrázkom sa presunie do fixačného mechanizmu, ktorý pozostáva z dvoch kontaktných hriadeľov, medzi ktoré sa papier vtiahne. Spodný prítlačný valec ho pritlačí k hornému zapekaciemu valcu. Horný valec sa zahrieva a keď sa ho dotkne, častice tonera sa roztopia a prilepia sa na papier.

Upratovanie bubon. Časť tonera sa neprenesie na papier a zostane na valci, preto ho treba vyčistiť. Túto funkciu vykonáva „viper“. Všetok zostávajúci toner z valca sa odstráni stierkou do odpadovej nádoby na toner. Obnovovacia čepeľ zároveň pokrýva oblasť medzi valcom a zásobníkom, čím zabraňuje vysypaniu tonera na papier.

"Vymazať" snímky. V tomto štádiu je latentný obraz vytvorený laserovým lúčom „vymazaný“ z povrchu bubna. Pomocou primárneho nábojového hriadeľa je povrch fotobubienka rovnomerne „pokrytý“ negatívnym nábojom, ktorý sa obnoví na miestach, kde bol čiastočne odstránený vplyvom svetla.

História laserových tlačiarní sa začala písať v roku 1938 vývojom technológie tlače suchým atramentom. Chester Carlson, pracujúci na vynáleze nového spôsobu prenosu obrázkov na papier, použil statickú elektrinu. Metóda sa volala elektrografia a prvýkrát ju použila spoločnosť Xerox, ktorá v roku 1949 uviedla na trh kopírku Model A. Aby však tento mechanizmus fungoval, určité operácie bolo potrebné vykonávať ručne. O desať rokov neskôr vznikol plne automatický Xerox 914, ktorý je považovaný za prototyp moderných laserových tlačiarní.

Nápad „nakresliť“ to, čo by sa neskôr vytlačilo priamo na kopírovací bubon pomocou laserového lúča, prišiel od Garyho Starkweathera. Od roku 1969 spoločnosť vyvíjala av roku 1977 uviedla na trh sériovú laserovú tlačiareň Xerox 9700, ktorá tlačila rýchlosťou 120 strán za minútu.

Zariadenie bolo veľmi veľké, drahé a určené výhradne pre podniky a inštitúcie. A prvá stolná tlačiareň bola vyvinutá spoločnosťou Canon v roku 1982, o rok neskôr - nový model LBP-CX. Spoločnosť HP ako výsledok spolupráce so spoločnosťou Canon začala v roku 1984 s výrobou série Laser Jet a okamžite zaujala vedúce postavenie na trhu laserových tlačiarní pre domáce použitie.

V súčasnosti vyrábajú monochromatické a farebné tlačové zariadenia mnohé spoločnosti. Každý z nich používa svoje vlastné technológie, ktoré sa môžu výrazne líšiť, ale všeobecný princíp fungovania laserovej tlačiarne je typický pre všetky zariadenia a proces tlače možno rozdeliť do piatich hlavných etáp.

Nabíjanie bubna

Tlačový bubon (Optical Photoconductor, OPC) je kovový valec potiahnutý fotocitlivým polovodičom, na ktorom sa vytvára obraz pre následnú tlač. Spočiatku sa OPC dodáva s nábojom (kladným alebo záporným). To možno vykonať jedným z dvoch spôsobov pomocou:

corotrón (Corona Wire) alebo koronátor;
nabíjací valec (Primary Charge Roller, PCR) alebo nabíjací hriadeľ.

Corotron je blok drôtu a kovový rám okolo neho.

Korónový drôt je volfrámové vlákno potiahnuté uhlíkom, zlatom alebo platinou. Vplyvom vysokého napätia vzniká medzi drôtom a rámom výboj, svietiaca ionizovaná plocha (koróna), vzniká elektrické pole, ktoré prenáša statický náboj na fotobubienok.

Zvyčajne je v jednotke zabudovaný mechanizmus, ktorý drôt čistí, pretože jeho kontaminácia výrazne zhoršuje kvalitu tlače. Použitie corotrónu má určité nevýhody: škrabance, nahromadenie prachu, častice tonera na filamente alebo jeho ohnutie môže viesť k zvýšeniu elektrického poľa v tomto mieste, prudkému zníženiu kvality výtlačkov, prípadne poškodeniu povrchu vlákna. bubon.

V druhej možnosti pružná fólia zo špeciálneho žiaruvzdorného plastu obalí nosnú konštrukciu s vykurovacím telesom vo vnútri. Táto technológia sa považuje za menej spoľahlivú a používa sa v tlačiarňach pre malé podniky a domáce použitie, kde sa neočakáva veľké zaťaženie zariadení. Aby sa zabránilo prilepeniu plechu k sporáku a jeho krúteniu okolo hriadeľa, je k dispozícii pásik s oddeľovačmi papiera.

Farebná potlač

Na vytvorenie farebného obrazu sa používajú štyri základné farby:

čierna,
žltá,
Fialová,
Modrá.

Tlač prebieha na rovnakom princípe ako čiernobiela, ale najprv tlačiareň rozdelí obrázok, ktorý je potrebné získať, na monochromatické obrázky pre každú farbu. Počas prevádzky farebné kazety prenášajú svoje vzory na papier a ich vzájomné prekrývanie dáva konečný výsledok. Existujú dve technológie farebnej tlače.

Multipass

Tento spôsob využíva medzinosič – valček alebo pásku na prenos tonera. Pri jednej otáčke sa jedna z farieb nanesie na pásku, potom sa na požadované miesto posunie ďalšia kazeta a druhá sa prekryje na prvý obrázok. V štyroch prechodoch sa na strednom médiu vytvorí úplný obraz a prenesie sa na papier. Rýchlosť tlače farebných obrázkov na tlačiarňach používajúcich túto technológiu je štyrikrát nižšia ako pri čiernobielych.

Jediný prechod

Súčasťou tlačiarne je komplex štyroch samostatných tlačových mechanizmov pod všeobecné vedenie. Farebné a čierne kazety sú zoradené, každá má samostatnú laserovú jednotku a prenosový valec a papier beží pod valcami a postupne zbiera všetky štyri monochromatické obrázky. Až potom ide plech do pece, kde sa toner zafixuje na papieri.

Bavte sa písaním.

Laserové tlačiarne sú menej náročné na papier ako napríklad atramentové a náklady na tlač jednej strany textový dokument ich je niekoľkonásobne nižšia. Zároveň lacné modely laserových a LED čiernobielych tlačiarní už dokážu cenovo konkurovať kvalitným farebným tlačiarňam. atramentové tlačiarne.

Väčšina laserových tlačiarní na trhu je určená na čiernobielu tlač; Farebné laserové tlačiarne sú pomerne drahé a sú zamerané na firemných používateľov.

Laserové tlačiarne tlačia na akýkoľvek hrubý papier (od 60 g/m2) rýchlosťou 6 až... (tento údaj neustále rastie) hárkov za minútu (ppm – strana za minútu), pričom rozlíšenie môže byť 1200 dpi alebo viac . Kvalita textu vytlačeného na laserovej tlačiarni s rozlíšením 300 dpi je približne rovnaká ako typografická. Ak však stránka obsahuje kresby obsahujúce gradáciu šedej farby, získajte vysokú kvalitu grafický obrázok Vyžaduje sa rozlíšenie aspoň 600 dpi. S rozlíšením tlačiarne 1200 dpi je tlač takmer fotografická kvalita. Ak potrebujete vytlačiť veľké množstvo dokumentov (napríklad viac ako 40 listov za deň), laserová tlačiareň sa javí ako jediná rozumná voľba, keďže pre moderné osobné laserové tlačiarne sú štandardnými parametrami rozlíšenie 600 dpi a rýchlosť tlače 8...12 strán za minútu.

PRINCÍP PREVÁDZKY LASEROVEJ TLAČIARNE

Laserová tlačiareň bola prvýkrát predstavená spoločnosťou Hewlett Packard. Využíval elektrografický princíp vytvárania obrázkov – rovnaký ako pri kopírkach. Rozdiel bol v spôsobe osvitu: v kopírkach sa vyskytuje pomocou lampy a v laserových tlačiarňach svetlo lampy nahradilo laserový lúč (obr. 1).

Ryža. 1. Zariadenie laserovej tlačiarne

Srdcom laserovej tlačiarne je fotovodivý valec (Organic Photo Conductor), ktorý sa často nazýva tlačový bubon alebo jednoducho bubon. Používa sa na prenos obrázkov na papier. Fotovalec je kovový valec potiahnutý tenkým filmom fotocitlivého polovodiča. Povrch takéhoto valca môže byť vybavený kladným alebo záporným nábojom, ktorý zostáva, kým sa bubon nerozsvieti. Ak je akákoľvek časť bubna odkrytá, povlak sa stane vodivým a náboj vytečie z osvetlenej oblasti, čím sa vytvorí nenabitá zóna. Toto je kľúčový bod pre pochopenie fungovania laserovej tlačiarne.

Na získanie bodového obrazu sa laser zapína a vypína pomocou riadiaceho mikrokontroléra. Rotujúce zrkadlo premení lúč na líniu latentného obrazu na povrchu fotovalca.

Používajú sa dva hlavné spôsoby predbežného (primárneho) nabitia povrchu fotovalca:
pomocou tenkého drôtu alebo pletiva nazývaného "korónový drôt". Vysoké napätie aplikované na drôt vytvára okolo neho žiariacu ionizovanú oblasť nazývanú koróna a dodáva bubnu potrebný statický náboj;
pomocou vopred nabitého gumového valca (PCR).

Na bubne sa tak vytvorí neviditeľný obraz vo forme staticky vybitých bodov. Čo bude ďalej?

DIZAJN KAZETY

Predtým, ako si povieme o procese prenosu a fixácie obrazu na papier, pozrime sa na zariadenie kazety pre tlačiareň Laser Jet 5L od Hewlett Packard. Táto typická kazeta má dve hlavné priehradky:
priehradka na odpadový toner a priehradka na toner.

Hlavné konštrukčné prvky priehradky na odpadový toner (obr. 2):

1 – Organic Photo Conductor (OPC) valec. Ide o hliníkový valec potiahnutý organickým fotocitlivým a fotovodivým materiálom (zvyčajne oxidom zinočnatým), ktorý je schopný udržať obraz vytvorený laserovým lúčom;

2 – Primárny nabíjací valec (PCR). Poskytuje rovnomerný záporný náboj bubna. Vyrobené z vodivej gumy alebo penového základu naneseného na kovový hriadeľ;

3 – „Stierač“, stierka, čistiaca čepeľ (Wiper Blade, Cleaning Blade). Vyčistí valec od zvyškov tonera, ktorý nebol prenesený na papier. Konštrukčne je vyrobený vo forme kovového rámu (lisovanie) s polyuretánovou doskou (čepeľou) na konci;

4 – Obnovovací čepeľ. Zakrýva oblasť medzi valcom a nádobkou na odpadový toner. Recovery Blade posúva zvyšný toner na valci do zásobníka a zabraňuje jeho vysypaniu v opačnom smere (zo zásobníka na papier).

Hlavné konštrukčné prvky priehradky na toner (pozri obr. 3):

1 – Magnetický hriadeľ (magnetický valec vývojky, valec magnetu, valec vývojky). Je to kovová trubica, vo vnútri ktorej je stacionárne magnetické jadro. Toner je priťahovaný k magnetickému valcu, ktorý pred privedením do bubna získava negatívny náboj pod vplyvom jednosmerného alebo striedavého napätia;

2 – „Doktor“ (Doctor Blade, Metering Blade). Zabezpečuje rovnomerné rozloženie tenkej vrstvy tonera na magnetickom valci. Konštrukčne je vyrobený vo forme kovového rámu (lisovanie) s ohybnou doskou (čepeľou) na konci;

3 – Tesniaca čepeľ Mag Roller. Tenká platňa podobná funkcii ako Recovery Blade. Zakrýva oblasť medzi magnetickým valčekom a priehradkou na zásobovanie tonerom. Utesňovacia čepeľ Mag Roller Sealing Blade umožňuje toneru, ktorý zostáva na magnetickom valci, pretiecť do priehradky, čím zabraňuje spätnému úniku tonera;

4 – Zásobník tonera. Vo vnútri je „pracovný“ toner, ktorý sa počas procesu tlače prenesie na papier. Okrem toho je v zásobníku zabudovaný aktivátor tonera (Toner Agitator Bar) - drôtený rám určený na miešanie tonera;

5 – Pečať, kontrolovať (Utesniť). V novej (alebo regenerovanej) kazete je zásobník tonera utesnený špeciálnym tesnením, ktoré zabraňuje vysypaniu tonera počas prepravy kazety. Toto tesnenie sa pred použitím odstráni.

PRINCÍP LASEROVEJ TLAČE

Na obr. Obrázok 4 zobrazuje pohľad v reze na kazetu. Keď sa tlačiareň zapne, všetky súčasti kazety sa začnú pohybovať: kazeta je pripravená na tlač. Tento proces je podobný procesu tlače, ale laserový lúč nie je zapnutý. Potom sa pohyb komponentov kazety zastaví - tlačiareň prejde do stavu Pripravená.

Ryža. 4. Pohľad v reze na kazetu

Po odoslaní dokumentu na tlač prebehnú v kazete laserovej tlačiarne nasledujúce procesy:
Nabíjanie bubna (obr. 5). Primárny nabíjací valec (PCR) rovnomerne prenáša záporný náboj na povrch rotujúceho bubna.

Ryža. 5. Nabíjanie bubna

Expozícia (obr. 6). Záporne nabitý povrch valca je vystavený laserovému lúču len na miestach, kde bude nanesený toner. Pri vystavení svetlu fotosenzitívny povrch bubna čiastočne stráca svoj negatívny náboj. Laser teda vystavuje bubnu latentný obraz vo forme bodov s oslabeným negatívnym nábojom.

Ryža. 6. Expozícia

Nanášanie tonera (obr. 7). V tejto fáze sa latentný obraz na valci pomocou tonera premení na viditeľný obraz, ktorý sa prenesie na papier. Toner nachádzajúci sa v blízkosti magnetického valca je priťahovaný k jeho povrchu vplyvom poľa permanentného magnetu, z ktorého je vyrobené jadro valca. Keď sa magnetický hriadeľ otáča, toner prechádza úzkou štrbinou tvorenou „doktorom“ a hriadeľom. V dôsledku toho získa negatívny náboj a prilepí sa na tie oblasti bubna, ktoré boli vystavené. „Doctor“ zaisťuje rovnomerné nanášanie tonera na magnetický valec.

Ryža. 7. Aplikácia tonera

Prenášanie tonera na papier (obr. 8). Pri ďalšom otáčaní sa valec s vyvolaným obrázkom dostane do kontaktu s papierom. Na zadnej strane je papier pritlačený k prenosovému valcu, ktorý nesie kladný náboj. Výsledkom je, že záporne nabité častice tonera sú priťahované k papieru, čo vytvára obraz „posypaný“ tonerom.

Ryža. 8. Prenášanie tonera na papier

Upevnenie obrazu (obr. 9). List papiera s voľným obrázkom sa presunie na fixačný mechanizmus, ktorý pozostáva z dvoch kontaktných hriadeľov, medzi ktoré sa papier ťahá. Spodný prítlačný valec ho pritlačí k hornému zapekaciemu valcu. Horný valec sa zahrieva a keď sa ho dotkne, častice tonera sa roztopia a prilepia sa na papier.

Ryža. 9. Pripnite obrázok

Čistenie bubna (obr. 10). Časť tonera sa neprenesie na papier a zostane na valci, preto ho treba vyčistiť. Túto funkciu vykonáva „viper“. Všetok zostávajúci toner z valca sa odstráni stierkou do odpadovej nádoby na toner. Obnovovacia čepeľ zároveň pokrýva oblasť medzi valcom a zásobníkom, čím zabraňuje vysypaniu tonera na papier.

Ryža. 10. Čistenie bubna

„Vymazanie“ obrázka (obr. 11). V tomto štádiu je latentný obraz vytvorený laserovým lúčom „vymazaný“ z povrchu bubna. Pomocou primárneho nábojového hriadeľa je povrch fotobubienka rovnomerne „pokrytý“ negatívnym nábojom, ktorý sa obnoví na miestach, kde bol čiastočne odstránený vplyvom svetla.

Populárne v kategórii: