domov › Navigatorji › Načelo delovanja laserskega tiskalnika Samsung. Svet računalniških perifernih naprav. Načela barvnega tiska

Načelo delovanja laserskega tiskalnika Samsung. Svet računalniških perifernih naprav. Načela barvnega tiska

Danes želim govoriti o Naprava in princip delovanja laserskega tiskalnika. Vsi poznajo to napravo, le malo jih pozna načelo njenega delovanja in razloge za njene okvare. V tem članku bom poskušal jasno razložiti princip delovanja "laserskih tiskalnikov", v naslednjih člankih pa o okvarah laserskih tiskalnikov, razlogih za njihov nastanek in kako jih odpraviti.

Naprava za laserski tiskalnik

Delovanje katerega koli sodobnega laserskega tiskalnika temelji na fotoelektričnemnačelo kserografija. Na podlagi te metode so vsi laserski tiskalniki strukturno sestavljeni iz treh glavnih delov (sklopov):

- Laserska sanitarna enota.

- Enota za prenos slike.

- Enota za pritrjevanje slik.

Enota za prenos slike običajno pomeni kartušo za laserski tiskalnik in valj za prenos naboja (Prenosvaljček) v samem tiskalniku. O strukturi laserske kartuše bomo podrobneje govorili kasneje, v tem članku pa bomo upoštevali samo načelo delovanja. Upoštevati je treba tudi, da namesto laserskega skeniranja pri nekaterih tiskalnikih (večinoma OKІ» ) Uporablja se skeniranje LED. Izvaja funkcijeeVendar LED diode opravljajo le vlogo laserja.

Na primer, upoštevajte laserski tiskalnik HP LaserJet 1200 (slika 1). Model je precej uspešen in se je izkazal z dolgo življenjsko dobo, priročnostjo in zanesljivostjo.

Tiskamo na določen material (večinoma na papir), podajalna enota pa je odgovorna za to, da ga pošlje v »usta« tiskalnika. Praviloma je razdeljen na dve vrsti, ki se strukturno razlikujeta drug od drugega. Mehanizem za podajanje spodnjega pladnja, se imenuje - pladenj 1 in dovodni mehanizem od zgoraj(bypass) - pladenj 2. Kljub konstrukcijskim razlikam v sestavi imajo (glej sliko 3):

- Valjček za zajemanje papirja- potrebno za poteg papirja v tiskalnik,

- Zavorna ploščica in ločilni blok potrebno ločiti in pobrati samo en list papirja.

Neposredno sodeluje pri oblikovanju slike kartuša za tiskalnik(slika 4) in enota za lasersko skeniranje.

Kartuša za laserski tiskalnik je sestavljena iz treh glavnih elementov (glej sliko 4):

fotocilinder,

gred predpolnjenja,

Magnetna gred.

Fotocilinder

Fotocilinder(ORS- organskofotoprevodniboben), ali tudi fotoprevodnik, je aluminijasta gred, prevlečena s tanko plastjo fotoobčutljivega materiala, ki je dodatno prekrit z zaščitno plastjo. Prej so fotocilindre izdelovali na osnovi selena, zato so jih tudi imenovali selenske gredi, zdaj so izdelani iz fotosenzibilnih organskih spojin, vendar se njihovo staro ime še vedno pogosto uporablja.

Glavna lastnina fotocilinder– spremeni prevodnost pod vplivom svetlobe. Kaj to pomeni? Če je fotocilinder kakršen koli naboj, bo ostal nabit precej dolgo, če pa je njegova površina osvetljena, se na mestih, kjer je osvetljena, prevodnost fotoprevleke močno poveča (upornost se zmanjša), naboj " teče« s površine fotovalja skozi prevodno notranjo plast in na tem mestu se pojavi nevtralno nabito območje.

riž. 2 laserski tiskalnik HP 1200 z odstranjenim pokrovom.

Številke označujejo: 1 - Kartuša; 2 - enota za prenos slike; 3 - Enota za pritrjevanje slike (peč).

riž. 3 Enota za podajanje papirjaPladenj 2 , pogled od zadaj s.

1 - Valjček za zajemanje papirja; 2 - Zavorna ploščad (modri trak) z ločilnikom (ni viden na fotografiji); 3 - valj za prenos naboja (prenosvaljček), oddaja papir ima statični naboj.

riž. 4 Kartuša za laserski tiskalnik v razstavljenem stanju.

1- fotocilinder; 2- Gred predpolnjenja; 3- Magnetna gred.

Postopek prekrivanja slik.

Fotocilinder z osjo za predhodno polnjenje (PCR) prejme začetni naboj (pozitiven ali negativen). Sama količina polnjenja je določena z nastavitvami tiskanja tiskalnika. Ko je fotocilinder napolnjen, gre laserski žarek čez površino vrtečega se fotocilindra in osvetljena področja fotocilindra postanejo nevtralno naelektrena. Ta nevtralna območja ustrezajo želeni podobi.

Enota za lasersko skeniranje je sestavljena iz:

Polprevodniški laser z lečo za fokusiranje,
- Vrtljivo ogledalo na motorju,
- Skupine za oblikovanje leč,
- Ogledala.

riž. 5 Enota za lasersko skeniranje z odstranjenim pokrovom.

1,2 - Polprevodniški laser z lečo za fokusiranje; 3- Vrtljivo ogledalo; 4- Skupina oblikovanih leč; 5- Ogledalo.

Boben ima neposreden stik magnetna gred m (Magnetnavaljček), ki dovaja toner iz lijaka kartuše v fotografski valj.

Magnetna gred je votli valj s prevodno prevleko, znotraj katerega je vstavljena palica trajnega magneta. Toner, ki se nahaja v zalogovniku v zalogovniku, privlači magnetna gred pod vplivom magnetnega polja jedra in dodatno dovedenega naboja, katerega vrednost je določena tudi z nastavitvami tiskanja tiskalnika. To določa gostoto prihodnjega tiska. Z magnetne gredi se toner pod vplivom elektrostatike prenese na sliko, ki jo ustvari laser na površini fotovalja, saj ima začetni naboj, privlači ga nevtralna področja fotovalja in enako odbija. napolnjene. To je slika, ki jo potrebujemo.

Tukaj velja omeniti dva glavna mehanizma za ustvarjanje slike. Večina tiskalnikov (HP,Canon, Xerox) uporablja se toner s pozitivnim nabojem, ki ostane le na nevtralnih površinah foto cilindra, to pomeni, da laser osvetli le tista področja, kjer bi morala biti slika. V tem primeru je fotocilinder negativno naelektren. Drugi mehanizem (uporablja se v tiskalnikihEpson, Kyocera, brat) je uporaba negativno nabitega tunerja, laser pa razelektri področja foto cilindra, kjer ne bi smelo biti tonerja. Fotocilinder najprej prejme pozitiven naboj, negativno nabit toner pa pritegnejo pozitivno nabite površine fotocilinderja. Tako v prvem primeru dobimo bolj fino izris detajlov, v drugem pa bolj gosto in enakomerno zapolnitev. Če poznate te lastnosti, lahko natančneje izberete tiskalnik za rešitev svojih težav (tiskanje besedila ali tiskanje skic).

Preden pride v stik s fotocilindrom, prejme papir tudi statični naboj (pozitiven ali negativen) s pomočjo valjčka za prenos naboja (Prenosvaljček). Ta statični naboj povzroči, da se toner med stikom prenese s fotografskega valja na papir. Takoj zatem nevtralizator statičnega naboja ta naboj odstrani s papirja, kar odpravi privlačnost papirja na fotocilinder.

Toner

Zdaj moramo reči nekaj besed o tonerju. Toner je fino dispergiran prah, sestavljen iz polimernih kroglic, prevlečenih s plastjo magnetnega materiala. Barvni tuner vsebuje tudi barvila. Vsako podjetje v svojih modelih tiskalnikov, večnamenskih naprav in kopirnih strojev uporablja originalne tonerje, ki se razlikujejo po disperziji, magnetunhrbtenice in fizičnih lastnosti. Zato v nobenem primeru ne smete polniti kartuš z naključnimi tonerji, sicer lahko zelo hitro uničite tiskalnik ali večnamensko napravo (preizkušeno).

Če po prehodu papirja skozi enoto za lasersko skeniranje papir odstranimo iz tiskalnika, bomo videli že oblikovano sliko, ki jo z dotikom zlahka uničimo.

Enota za fiksiranje slike ali "peč"

Da bi slika postala obstojna, potrebuje popraviti. Zamrznitev slike nastane s pomočjo dodatkov, vključenih v toner, ki imajo določeno tališče. Tretji glavni element laserskega tiskalnika je odgovoren za fiksiranje slike (slika 6) - enota za fiksiranje slike ali "štedilnik". S fizikalnega vidika fiksacija poteka tako, da staljen toner vtisnemo v strukturo papirja in ga nato strdimo, kar daje sliki obstojnost in dobro odpornost na zunanje vplive.

riž. 6 Enota za fiksiranje slike ali peč. Na vrhu je sestavljen pogled, na dnu z odstranjenim trakom za ločevanje papirja.

1 - Toplotni film; 2 - tlačna gred; 3 - Palica za ločevanje papirja.

riž. 7 Grelni element in toplotni film.

Strukturno lahko "peč" sestavljata dve gredi: zgornja, znotraj katere je grelni element, in spodnja gred, ki je potrebna za stiskanje staljenega tonerja v papir. V zadevnem tiskalniku HP 1200 je "štedilnik" sestavljen iz toplotne folije(Sl. 7) - poseben prožen, toplotno odporen material, znotraj katerega je grelni element in nižji tlačni valj, ki pritiska papir zaradi podporne vzmeti. Spremlja temperaturo toplotnega filma temperaturni senzor(termistor). Med prehodom med termalnim filmom in tlačnim valjem se na mestih stika s termo filmom papir segreje na približno 200°C˚ . Pri tej temperaturi se toner stopi in se v tekoči obliki stisne v teksturo papirja. Da se papir ne bi prijel na termo folijo, so na izhodu iz pečice nameščeni ločilniki papirja.

To smo dejansko gledali - "kako deluje tiskalnik". To znanje nam bo v prihodnje pomagalo ugotoviti vzroke za okvare in jih odpraviti. V nobenem primeru pa ne smete sami vstopiti v tiskalnik, če niste prepričani, da ga lahko popravite, to bo samo poslabšalo stanje. Bolje je, da ne prihranite denarja, ampak to zadevo zaupate strokovnjakom, saj vas bo nakup novega tiskalnika stal veliko več.

Vključuje sedem zaporednih operacij za ustvarjanje dane slike na listu papirja. To je zelo zanimiv in tehnološki proces, ki ga lahko razdelimo na dve glavni stopnji: nanašanje slike in njeno fiksiranje. Prva stopnja je povezana z delovanjem kartuše, druga pa poteka v talilni enoti (pečici). Kot rezultat, v nekaj sekundah dobimo sliko, ki nas zanima, na belem listu papirja.

Torej, kaj se zgodi v tako kratkem času v tiskalniku? Ugotovimo to.

Napolniti

Naj spomnimo, da je toner fino dispergirana snov (5-30 mikronov), njeni delci pa zelo zlahka sprejmejo kakršen koli električni naboj.

V kartuši nabojni valj zagotavlja enakomeren prenos negativnega naboja na fotoboben. To se zgodi, ko je nabojni valj pritisnjen na fotoboben in se vrti v eno smer (medtem ko enakomerno daje fotobobnu negativni statični naboj), povzroči, da se vrti v drugo.

Tako ima površina fotobobna negativni naboj, enakomerno porazdeljen po površini.

Razstava

V naslednjem procesu se bodoča slika osvetli na fotobobnu.

To se zgodi zahvaljujoč laserju. Ko laserski žarek zadene površino fotobobna, odstrani negativni naboj na tem mestu (točka postane nevtralno nabita). Tako laserski žarek oblikuje prihodnjo sliko glede na določene koordinate v programu. Izključno na tistih mestih, kjer je to potrebno.

Tako dobimo osvetljeni del slike v obliki negativno nabitih pik na površini fotobobna.

Razvoj

Nato se toner nanese na osvetljeno sliko na površini fotobobna v enakomernem tankem sloju z razvijalnim valjčkom. Delci tonerja prevzamejo negativni naboj in oblikujejo bodočo sliko na površini bobna.

Prenos

Naslednji korak je prenos negativno nabite slike tonerja iz bobna na prazen list papirja.

To se zgodi, ko pride prenosni valj v stik z listom papirja (list gre med prenosnim valjem in slikovnim bobnom). Prenosni valj ima visok pozitivni potencial, zaradi česar se vsi negativno nabiti delci tonerja (v obliki oblikovane slike) prenesejo na list papirja.

Utrjevanje

Naslednji korak v lasersko tiskanje je fiksiranje slike iz tonerja na list papirja v talilni enoti (v pečici).

V bistvu je to proces "peke" na papir. List tonerja, ki poteka med termo valjem in tlačnim valjem, je podvržen termobarični (temperatura in tlak) obdelavi, zaradi česar se toner fiksira na listu in postane odporen na zunanje mehanske vplive.

Na naši sliki vidite termično gred in tlačni valj. Termalni zvitek se uporablja v številnih napravah za lasersko tiskanje. Znotraj termičnega jaška je uporabljena halogenska žarnica, ki zagotavlja ogrevanje (grelni element).

Obstajajo tudi drugi modeli laserskih tiskalnih naprav, kjer se namesto termičnega valja (kot grelni element) uporablja termalni film. Razlika med njima je v tem, da halogenski grelnik deluje dlje. Omeniti velja dejstvo, da so naprave s toplotno folijo zelo dovzetne za mehanske vplive tujih predmetov (sponke za papir, sponke iz spenjalnika) na list papirja. To je preobremenjeno z odpovedjo samega toplotnega filma. Zelo je občutljiva na poškodbe.

Čiščenje

Ker med tem celotnim postopkom na površini fotobobna ostane majhna količina tonerja, je v kartušo nameščen otiralnik (čistilna metlica), ki čisti ostanke mikrodelcev tonerja z gredi fotobobna.

Ko se vrti, se gred očisti. Preostali prah konča v zabojniku za odpadni toner.

Odstranjevanje naboja

Med zadnjo stopnjo gred fotobobna pride v stik z valjem za polnjenje. To vodi do dejstva, da je "zemljevid" negativnega naboja spet poravnan na površini bobna (do te točke so na površini ostala tako negativno nabita kot nevtralno nabita mesta - bila so projekcija slike).

Tako nabojni valj ponovno prenese enakomerno porazdeljen negativni potencial na površino fotobobna.

S tem se zaključi cikel tiskanja enega lista.

Zaključek

Tako tehnologija laserskega tiska vključuje sedem zaporednih stopenj prenosa in fiksiranja slike na papir. Na sodobnih napravah ta postopek tiskanja ene slike na papir A4 traja le nekaj sekund.

Ko so obrabljeni notranji deli, kot so fotoboben, polnilni valj ali magnetna gred, se zamenjajo. Te komponente se nahajajo znotraj kartuše in jih lahko vidite na zgornji sliki. Zaradi obrabe teh elementov se kakovost tiska močno poslabša.

Nekaj o zgodovini laserskega tiska

In na koncu še nekaj o razvoju tehnologije laserskega tiskanja. Presenetljivo je, da se je laserska tehnologija tiskanja pojavila prej, na primer ista tehnologija matričnega tiskanja. Chester Carlson je leta 1938 izumil metodo tiskanja, imenovano elektrografija. Uporabljali so ga v fotokopirnih strojih tistega časa (60-70 let prejšnjega stoletja).

Sam razvoj in nastanek prvega laserskega tiskalnika je vodil Gary Starkweather. Bil je uslužbenec Xeroxa. Njegova ideja je bila uporabiti tehnologijo kopirnega stroja za izdelavo tiskalnika.

Prvič se je pojavil leta 1971 prvi laserski tiskalnik Podjetje Xerox. Imenoval se je elektronski tiskarski sistem Xerox 9700. Serijska proizvodnja se je začela kasneje - leta 1977.

Stran 2 od 2

IN Članek se obravnava načelo dejanja in naprava sodoben laser tiskalniki. Ona odpre serije članki, posvečen načela in težave laser deske.

Slika, pridobljena s sodobnimi laserskimi tiskalniki (pa tudi matričnimi in brizgalnimi tiskalniki), je sestavljena iz pik. Manjše kot so te pike in pogosteje kot so, višja je kakovost slike. Največje število pik, ki jih lahko tiskalnik ločeno natisne na 1-palčni (25,4 mm) del, se imenuje ločljivost in je označena v pikah na palec, ločljivost pa je lahko 1200 dpi ali več. Kakovost besedila, natisnjenega na laserskem tiskalniku z ločljivostjo 300 dpi, je približno enaka tipografskemu. Če pa stran vsebuje risbe, ki vsebujejo odtenke sive, potem boste za kakovostno grafično sliko potrebovali ločljivost najmanj 600 dpi. Z ločljivostjo tiskalnika 1200 dpi je izpis skoraj fotografske kakovosti. Če morate natisniti veliko število dokumentov (na primer več kot 40 listov na dan), se zdi laserski tiskalnik edina razumna izbira, saj sta za sodobne osebne laserske tiskalnike standardna parametra ločljivost 600 dpi in hitrost tiskanja 8...12 strani na minuto.

PRINCIP DELOVANJA LASERSKOG TISKALNIKA

Laserski tiskalnik je prvi predstavil Hewlett Packard. Uporabljal je elektrografski princip ustvarjanja slik – enako kot pri fotokopirnih strojih. Razlika je bila v načinu osvetlitve: pri fotokopirnih strojih se to zgodi s svetilko, pri laserskih tiskalnikih pa je svetloba svetilke nadomestila laserski žarek.

Srce laserskega tiskalnika je Organic Photo Conductor, ki se pogosto imenuje tiskalni boben ali preprosto boben. Uporablja se za prenos slik na papir. Fotoboben je kovinski valj, prevlečen s tanko plastjo fotoobčutljivega polprevodnika. Površino takega valja lahko napolnimo s pozitivnim ali negativnim nabojem, ki ostane, dokler se boben ne osvetli. Če je katerikoli del bobna izpostavljen, prevleka postane prevodna in naboj odteče stran od osvetljenega območja, kar ustvari nenaelektreno območje. To je ključna točka pri razumevanju delovanja laserskega tiskalnika.

Drugi pomemben del tiskalnika je laser in optično-mehanski sistem zrcal in leč, ki premika laserski žarek po površini bobna. Laser majhne velikosti ustvarja zelo tanek žarek svetlobe. Ta žarek, ki se odbija od vrtljivih zrcal (običajno tetraedrskih ali šesterokotnih), osvetli površino fotobobna in odstrani njegov naboj na točki osvetlitve.

Za pridobitev točkovne slike se laser vklopi in izklopi s krmilnim mikrokrmilnikom. Vrtljivo ogledalo spremeni žarek v linijo latentne slike na površini fotobobna.

Ko je linija oblikovana, poseben koračni motor zavrti boben, da oblikuje naslednjo. Ta odmik ustreza navpični ločljivosti tiskalnika in je običajno 1/300 ali 1/600 palca. Proces nastajanja latentne slike na bobnu spominja na nastajanje rastra na zaslonu televizijskega monitorja.

Uporabljata se dve glavni metodi predhodnega (primarnega) polnjenja površine fotocilindra:

Ø z uporabo tanke žice ali mreže, imenovane "koronska žica". Visokonapetostni, ki se nanese na žico, vodi do pojava svetlobnega ioniziranega območja okoli nje, ki se imenuje korona, in daje bobnu potreben statični naboj;

Ø z uporabo prednapolnjenega gumijasta gred(PCR).

Tako se na bobnu oblikuje nevidna slika v obliki statično razelektrenih pik. Kaj je naslednje?

NAPRAVAKARTUŠA

Preden govorimo o postopku prenosa in fiksiranja slike na papir, si oglejmo napravo kartuše za tiskalnik Laser Jet 5L podjetja Hewlett Packard. Ta tipična kartuša ima dva glavna predelka: predel za odpadni toner in predel za toner.

Glavni strukturni elementi predelka za odpadni toner:

1 - Slikovni boben(Organic Photo Conductor (OPC) Drum). Je aluminijast valj, prevlečen z organskim fotoobčutljivim in fotoprevodnim materialom (običajno cinkovim oksidom), ki lahko zadrži sliko, ki jo ustvari laserski žarek;

2 - Gred primarni napolniti(Primarni polnilni valj (PCR)). Zagotavlja enakomeren negativni naboj bobnu. Izdelana iz prevodne gume ali penaste podlage, nanesene na kovinsko gred;

3 - « Viper» , strgalo, čiščenje rezilo(metlica brisalca, čistilna metlica). Očisti boben morebitnega preostalega tonerja, ki ni bil prenesen na papir. Strukturno je izdelan v obliki kovinskega okvirja (žigosanje) s poliuretansko ploščo (rezilo) na koncu;

4 - Rezilo čiščenje (Obnovitev Rezilo). Pokriva območje med bobnom in škatlo za odpadni toner. Recovery Blade prenese toner, ki ostane na bobnu, v lijak in prepreči, da bi se razlil v nasprotni smeri (iz lijaka na papir).

Glavni strukturni elementi predala za toner:

1 - Magnetna gred(Magnetni razvijalni valj, Magnetni valj, razvijalni valj). Je kovinska cev, znotraj katere je stacionarno magnetno jedro. Toner privlači magnetna gred, ki pred dovajanjem v boben pridobi negativni naboj pod vplivom enosmerne ali izmenične napetosti;

2 - « zdravnik» (Doctor Blade, Merilno rezilo). Omogoča enakomerno porazdelitev tanke plasti tonerja na magnetnem valju. Strukturno je izdelan v obliki kovinskega okvirja (žigosanje) s prožno ploščo (rezilo) na koncu;

3 - Tesnjenje rezilo magnetni gred(mag Valjček Tesnjenje Rezilo). Tanka plošča, ki je po funkciji podobna Recovery Blade. Pokriva območje med magnetnim valjem in prostorom za dovod tonerja. Mag Roller Sealing Blade omogoča, da toner, ki ostane na magnetnem valju, teče v predelek, kar preprečuje uhajanje tonerja nazaj;

4 - Bunker Za toner (Toner Rezervoar). V njem je "delovni" toner, ki se med tiskanjem prenese na papir. Poleg tega je v lijak vgrajen aktivator tonerja (Toner Agitator Bar) – žični okvir, namenjen mešanju tonerja;

5 - Pečat, preverite (Pečat). V novi (ali regenerirani) kartuši je posoda za toner zaprta s posebnim tesnilom, ki preprečuje razlitje tonerja med transportom kartuše. To tesnilo se pred uporabo odstrani.

PRINCIP LASERSKOG TISKA

Na sliki je prikazan prerez kartuše. Ko se tiskalnik vklopi, se vse komponente kartuše začnejo premikati: kartuša je pripravljena za tiskanje. Ta postopek je podoben postopku tiskanja, vendar laserski žarek ni vklopljen. Nato se premikanje komponent kartuše ustavi - tiskalnik preide v stanje pripravljenosti za tiskanje.

Po pošiljanju dokumenta v tiskanje se v kartuši laserskega tiskalnika zgodijo naslednji procesi:

Polnilec boben. Primarni nabojni valj (PCR) enakomerno prenaša negativni naboj na površino vrtečega se bobna.

Razstava. Negativno nabita površina bobna je izpostavljena laserskemu žarku samo na tistih mestih, kjer se bo nanašal toner. Ko je izpostavljena svetlobi, fotoobčutljiva površina bobna delno izgubi svoj negativni naboj. Tako laser bobniču izpostavi latentno sliko v obliki pik z oslabljenim negativnim nabojem.

Aplikacija toner. V tej fazi se latentna slika na bobnu s pomočjo tonerja pretvori v vidno sliko, ki se bo prenesla na papir. Toner, ki se nahaja v bližini magnetnega valja, se privlači na njegovo površino pod vplivom polja trajnega magneta, iz katerega je sestavljeno jedro valja. Ko se magnetna gred vrti, gre toner skozi ozko režo, ki jo tvorita "zdravnik" in gred. Posledično pridobi negativni naboj in se prilepi na tiste predele bobniča, ki so bili izpostavljeni. “Doctor” zagotavlja enakomeren nanos tonerja na magnetni valj.

Prenos toner na papir. Še naprej se vrti, boben z razvito sliko pride v stik s papirjem. Z hrbtna stran papir pritisnemo na prenosni valj, ki nosi pozitiven naboj. Posledica tega je, da se negativno nabiti delci tonerja privlačijo na papir, kar povzroči sliko, ki je "poškropljena" s tonerjem.

Utrjevanje Slike. List papirja z nefiksirano sliko se premakne do fiksirnega mehanizma, ki je sestavljen iz dveh kontaktnih gredi, med katerima se vleče papir. Spodnji tlačni valj ga pritisne ob zgornji valj fiksirne naprave. Zgornji valj je segret in ko se ga dotakne, se delci tonerja stopijo in prilepijo na papir.

Čiščenje boben. Nekaj tonerja se ne prenese na papir in ostane na bobnu, zato ga je treba očistiti. To funkcijo opravlja "viper". Ves toner, ki ostane na bobnu, brisalec odstrani v zabojnik za odpadni toner. Rezilo Recovery Blade hkrati pokriva območje med bobnom in lijakom ter preprečuje, da bi se toner razlil po papirju.

"Izbriši" Slike. Na tej stopnji se latentna slika, ki jo ustvari laserski žarek, "izbriše" s površine bobniča. S pomočjo primarne nabojne gredi je površina fotobobna enakomerno "pokrita" z negativnim nabojem, ki se obnovi na tistih mestih, kjer je bil delno odstranjen pod vplivom svetlobe.

Zgodovina laserskih tiskalnikov se je začela leta 1938 z razvojem tehnologije tiskanja s suhim črnilom. Chester Carlson, ki je delal na izumu novega načina za prenos slik na papir, je uporabil statično elektriko. Metoda se je imenovala elektrografija in jo je prva uporabila korporacija Xerox, ki je leta 1949 izdala kopirni stroj Model A. Da pa je ta mehanizem deloval, je bilo treba določene operacije izvesti ročno. Deset let pozneje je nastal popolnoma avtomatski Xerox 914, ki velja za prototip sodobnih laserskih tiskalnikov.

Zamisel, da bi z laserskim žarkom "narisali" tisto, kar bi kasneje natisnili neposredno na kopirni boben, je prišla od Garyja Starkweatherja. Od leta 1969 je podjetje razvijalo in leta 1977 izdalo serijski laserski tiskalnik Xerox 9700, ki je tiskal s hitrostjo 120 strani na minuto.

Naprava je bila zelo velika, draga in namenjena izključno podjetjem in ustanovam. In prvi namizni tiskalnik je Canon razvil leta 1982, leto kasneje - nov model LBP-CX. HP je kot rezultat sodelovanja s Canonom leta 1984 začel s proizvodnjo serije Laser Jet in takoj prevzel vodilno mesto na trgu laserskih tiskalnikov za domačo uporabo.

Trenutno črno-bele in barvne tiskalne naprave proizvajajo številne korporacije. Vsak od njih uporablja svoje tehnologije, ki se lahko zelo razlikujejo, vendar je splošno načelo delovanja laserskega tiskalnika značilno za vse naprave, postopek tiskanja pa lahko razdelimo na pet glavnih stopenj.

Polnjenje bobna

Tiskalni boben (Optical Photoconductor, OPC) je kovinski valj, prevlečen s fotoobčutljivim polprevodnikom, na katerem se oblikuje slika za kasnejši tisk. Na začetku je OPC napolnjen z nabojem (pozitivnim ali negativnim). To lahko storite na enega od dveh načinov z:

korotron (Corona Wire) ali kronator;
polnilni valj (Primary Charge Roller, PCR) ali polnilna gred.

Korotron je blok žice in kovinski okvir okoli njega.

Koronska žica je volframova žarilna nitka, prevlečena z ogljikom, zlatom ali platino. Pod vplivom visoke napetosti se med žico in okvirjem pojavi razelektritev, svetlobno ionizirano območje (korona), ustvari se električno polje, ki prenaša statični naboj na fotoboben.

Običajno je v enoto vgrajen mehanizem, ki čisti žico, saj njena kontaminacija močno poslabša kakovost tiska. Uporaba korotrona ima določene pomanjkljivosti: praske, nabiranje prahu, delci tonerja na filamentu ali njegovo upogibanje lahko povzročijo povečanje električnega polja na tem mestu, močno zmanjšanje kakovosti izpisov in morebitne poškodbe površine boben.

Pri drugi možnosti fleksibilna folija iz posebne toplotno odporne plastike ovije nosilno konstrukcijo z grelnim elementom v notranjosti. Tehnologija velja za manj zanesljivo in se uporablja v tiskalnikih za mala podjetja in domačo uporabo, kjer ni pričakovati velikih obremenitev opreme. Da se pločevina ne bi prijela na peč in se zvijala okoli gredi, je predviden trak z ločilniki papirja.

Barvni tisk

Za oblikovanje barvne slike se uporabljajo štiri osnovne barve:

Črna,
rumena,
vijolična,
modra.

Tiskanje poteka po istem principu kot črno-belo, vendar tiskalnik najprej razdeli sliko, ki jo je treba dobiti, na enobarvne slike za vsako barvo. Med delovanjem barvne kartuše prenesejo svoje dizajne na papir, njihovo prekrivanje ena na drugo pa daje končni rezultat. Obstajata dve tehnologiji barvnega tiskanja.

Multipass

Ta metoda uporablja vmesni nosilec - valj ali trak za prenos tonerja. V enem obratu se ena od barv nanese na trak, nato se druga kartuša poda na želeno mesto, druga pa se nanese na prvo sliko. V štirih prehodih se na vmesnem mediju oblikuje celostna slika, ki se prenese na papir. Hitrost tiskanja barvnih slik v tiskalnikih, ki uporabljajo to tehnologijo, je štirikrat počasnejša od enobarvnih.

Enkratni prehod

Tiskalnik vključuje sklop štirih ločenih tiskalnih mehanizmov pod splošno vodstvo. Barvne in črne kartuše so postavljene v vrsto, vsaka z ločeno lasersko enoto in prenosnim valjem, papir pa teče pod bobni in zaporedno zbira vse štiri enobarvne slike. Šele po tem gre list v peč, kjer se toner fiksira na papir.

Zabavajte se s tipkanjem.

Laserski tiskalniki so manj zahtevni glede papirja kot na primer brizgalni tiskalniki in stroški tiskanja ene strani besedilni dokument njihov je nekajkrat nižji. Hkrati so poceni modeli laserskih in LED enobarvnih tiskalnikov cenovno že konkurenčni visokokakovostnim barvnim tiskalnikom. brizgalni tiskalniki.

Večina laserskih tiskalnikov na trgu je zasnovanih za črno-belo tiskanje; Barvni laserski tiskalniki so precej dragi in so namenjeni poslovnim uporabnikom.

Laserski tiskalniki tiskajo na poljuben debel papir (od 60 g/m2) s hitrostjo od 6 do... (ta številka nenehno raste) listov na minuto (ppm – stran na minuto), ločljivost pa je lahko 1200 dpi ali več. . Kakovost besedila, natisnjenega na laserskem tiskalniku z ločljivostjo 300 dpi, je približno enaka tipografskemu. Če pa stran vsebuje risbe, ki vsebujejo gradacije sive barve, potem za pridobitev visoke kakovosti grafična podoba Zahtevana bo ločljivost vsaj 600 dpi. Z ločljivostjo tiskalnika 1200 dpi je tisk skoraj fotografska kakovost. Če morate natisniti veliko število dokumentov (na primer več kot 40 listov na dan), se zdi laserski tiskalnik edina razumna izbira, saj sta za sodobne osebne laserske tiskalnike standardna parametra ločljivost 600 dpi in hitrost tiskanja 8...12 strani na minuto.

PRINCIP DELOVANJA LASERSKOG TISKALNIKA

Laserski tiskalnik je prvi predstavil Hewlett Packard. Uporabljal je elektrografski princip ustvarjanja slik – enako kot pri fotokopirnih strojih. Razlika je bila v načinu osvetljevanja: pri fotokopirnih strojih se to zgodi z uporabo svetilke, pri laserskih tiskalnikih pa je svetloba svetilke nadomestila laserski žarek (slika 1).

riž. 1. Laserski tiskalnik

Srce laserskega tiskalnika je fotoprevodni valj (Organic Photo Conductor), ki ga pogosto imenujemo tiskalni boben ali preprosto boben. Uporablja se za prenos slik na papir. Fotoboben je kovinski valj, prevlečen s tanko plastjo fotoobčutljivega polprevodnika. Površino takega valja lahko napolnimo s pozitivnim ali negativnim nabojem, ki ostane, dokler se boben ne osvetli. Če je katerikoli del bobna izpostavljen, prevleka postane prevodna in naboj odteče stran od osvetljenega območja, kar ustvari nenaelektreno območje. To je ključna točka pri razumevanju delovanja laserskega tiskalnika.

Za pridobitev točkovne slike se laser vklopi in izklopi s krmilnim mikrokrmilnikom. Vrtljivo ogledalo spremeni žarek v linijo latentne slike na površini fotobobna.

Uporabljata se dve glavni metodi predhodnega (primarnega) polnjenja površine fotocilindra:
z uporabo tanke žice ali mreže, imenovane "korona žica". Visoka napetost na žici ustvari žareče ionizirano območje okoli nje, imenovano korona, in daje bobnu potreben statični naboj;
z uporabo predhodno napolnjenega gumijastega valja (PCR).

Tako se na bobnu oblikuje nevidna slika v obliki statično razelektrenih pik. Kaj je naslednje?

DIZAJN KARTUŠ

Preden govorimo o postopku prenosa in fiksiranja slike na papir, si oglejmo napravo kartuše za tiskalnik Laser Jet 5L podjetja Hewlett Packard. Ta običajna kartuša ima dva glavna predelka:
predal za odpadni toner in predal za toner.

Glavni strukturni elementi predelka za odpadni toner (slika 2):

1 – boben organskega fotoprevodnika (OPC). Je aluminijast valj, prevlečen z organskim fotoobčutljivim in fotoprevodnim materialom (običajno cinkovim oksidom), ki lahko zadrži sliko, ki jo ustvari laserski žarek;

2 – Primarni polnilni valj (PCR). Zagotavlja enakomeren negativni naboj bobnu. Izdelana iz prevodne gume ali penaste podlage, nanesene na kovinsko gred;

3 – »Brisalec«, strgalo, čistilna metlica (Wiper Blade, Cleaning Blade). Očisti boben morebitnega preostalega tonerja, ki ni bil prenesen na papir. Strukturno je izdelan v obliki kovinskega okvirja (žigosanje) s poliuretansko ploščo (rezilo) na koncu;

4 – Rezilo za obnovitev. Pokriva območje med bobnom in škatlo za odpadni toner. Recovery Blade prenese toner, ki ostane na bobnu, v lijak in prepreči, da bi se razlil v nasprotni smeri (iz lijaka na papir).

Glavni strukturni elementi predala za toner (glej sliko 3):

1 – Magnetna gred (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). Je kovinska cev, znotraj katere je stacionarno magnetno jedro. Toner privlači magnetni valj, ki pred dovajanjem v boben pridobi negativni naboj pod vplivom enosmerne ali izmenične napetosti;

2 – »Doktor« (Doctor Blade, Metering Blade). Omogoča enakomerno porazdelitev tanke plasti tonerja na magnetnem valju. Strukturno je izdelan v obliki kovinskega okvirja (žigosanje) s prožno ploščo (rezilo) na koncu;

3 – Tesnilno rezilo Mag Roller. Tanka plošča, ki je po funkciji podobna Recovery Blade. Pokriva območje med magnetnim valjem in prostorom za dovod tonerja. Mag Roller Sealing Blade omogoča, da toner, ki ostane na magnetnem valju, teče v predelek, kar preprečuje uhajanje tonerja nazaj;

4 – Rezervoar za toner. V njem je "delovni" toner, ki se med tiskanjem prenese na papir. Poleg tega je v lijak vgrajen aktivator tonerja (Toner Agitator Bar) – žični okvir, namenjen mešanju tonerja;

5 – Pečat, ček (Seal). V novi (ali regenerirani) kartuši je posoda za toner zaprta s posebnim tesnilom, ki preprečuje razlitje tonerja med transportom kartuše. To tesnilo se pred uporabo odstrani.

PRINCIP LASERSKOG TISKA

Na sl. Slika 4 prikazuje pogled v prerezu kartuše. Ko se tiskalnik vklopi, se vse komponente kartuše začnejo premikati: kartuša je pripravljena za tiskanje. Ta postopek je podoben postopku tiskanja, vendar laserski žarek ni vklopljen. Nato se premikanje komponent kartuše ustavi - tiskalnik preide v stanje pripravljenosti.

riž. 4. Pogled kartuše v prerezu

Po pošiljanju dokumenta v tiskanje se v kartuši laserskega tiskalnika zgodijo naslednji procesi:
Polnjenje bobna (slika 5). Primarni nabojni valj (PCR) enakomerno prenaša negativni naboj na površino vrtečega se bobna.

riž. 5. Polnjenje bobna

Izpostavljenost (slika 6). Negativno nabita površina bobna je izpostavljena laserskemu žarku samo na tistih mestih, kjer se bo nanašal toner. Ko je izpostavljena svetlobi, fotoobčutljiva površina bobna delno izgubi svoj negativni naboj. Tako laser bobniču izpostavi latentno sliko v obliki pik z oslabljenim negativnim nabojem.

riž. 6. Izpostavljenost

Nanašanje tonerja (slika 7). V tej fazi se latentna slika na bobnu s pomočjo tonerja pretvori v vidno sliko, ki se bo prenesla na papir. Toner, ki se nahaja v bližini magnetnega valja, se privlači na njegovo površino pod vplivom polja trajnega magneta, iz katerega je sestavljeno jedro valja. Ko se magnetna gred vrti, gre toner skozi ozko režo, ki jo tvorita "zdravnik" in gred. Posledično pridobi negativni naboj in se prilepi na tiste predele bobniča, ki so bili izpostavljeni. “Doctor” zagotavlja enakomeren nanos tonerja na magnetni valj.

riž. 7. Nanašanje tonerja

Prenos tonerja na papir (slika 8). Še naprej se vrti, boben z razvito sliko pride v stik s papirjem. Na hrbtni strani je papir pritisnjen na prenosni valj, ki nosi pozitiven naboj. Posledica tega je, da se negativno nabiti delci tonerja privlačijo na papir, kar povzroči sliko, ki je "poškropljena" s tonerjem.

riž. 8. Prenos tonerja na papir

Pritrjevanje slike (slika 9). List papirja z ohlapno sliko se premakne do fiksirnega mehanizma, ki je sestavljen iz dveh kontaktnih gredi, med katerima se vleče papir. Spodnji tlačni valj ga pritisne ob zgornji valj fiksirne naprave. Zgornji valj je segret in ko se ga dotakne, se delci tonerja stopijo in prilepijo na papir.

riž. 9. Pripnite sliko

Čiščenje bobna (slika 10). Nekaj tonerja se ne prenese na papir in ostane na bobnu, zato ga je treba očistiti. To funkcijo opravlja "viper". Ves toner, ki ostane na bobnu, brisalec odstrani v zabojnik za odpadni toner. Rezilo Recovery Blade hkrati pokriva območje med bobnom in lijakom ter preprečuje, da bi se toner razlil po papirju.

riž. 10. Čiščenje bobna

»Brisanje« slike (slika 11). Na tej stopnji se latentna slika, ki jo ustvari laserski žarek, "izbriše" s površine bobniča. S pomočjo primarne nabojne gredi je površina fotobobna enakomerno "pokrita" z negativnim nabojem, ki se obnovi na tistih mestih, kjer je bil delno odstranjen pod vplivom svetlobe.

Priljubljeno v kategoriji: