1 Budowa wewnętrzna drukarki laserowej
Wewnętrzna struktura drukarki laserowej składa się z czterech głównych części, jak pokazano na rysunku 2-13.
Rysunek 2-13 Struktura wewnętrzna drukarki laserowej
(1) Jednostka laserowa: emituje wiązkę laserową z informacjami tekstowymi w celu naświetlenia bębna światłoczułego.
(2) Jednostka podawania papieru: steruje podawaniem papieru do drukarki w odpowiednim momencie i wyjmowaniem go z drukarki.
(3) Jednostka wywołująca: Pokryj odsłoniętą część bębna światłoczułego tonerem, aby utworzyć obraz widoczny gołym okiem, a następnie przenieś go na powierzchnię papieru.
(4) Jednostka utrwalająca: Toner pokrywający powierzchnię papieru jest topiony i trwale utrwalany na papierze za pomocą nacisku i ogrzewania.
2 Zasada działania drukarki laserowej
Drukarka laserowa to urządzenie wyjściowe łączące technologię skanowania laserowego i technologię obrazowania elektronicznego. Drukarki laserowe różnią się funkcjami w zależności od modelu, ale sekwencja działania i zasada działania są takie same.
Biorąc za przykład standardową drukarkę laserową HP, kolejność działań jest następująca.
(1) Gdy użytkownik wysyła polecenie drukowania do drukarki za pośrednictwem systemu operacyjnego komputera, informacje graficzne przeznaczone do wydrukowania są najpierw konwertowane na informacje binarne za pomocą sterownika drukarki, a następnie przesyłane do głównej płyty sterującej.
(2) Główna płyta sterująca odbiera i interpretuje informacje binarne wysyłane przez sterownik, dostosowuje je do wiązki lasera i steruje laserem, aby emitował światło zgodnie z tymi informacjami. Jednocześnie powierzchnia bębna światłoczułego jest ładowana przez urządzenie ładujące. Następnie wiązka laserowa z informacjami graficznymi jest generowana przez laser skanujący, aby naświetlić bęben światłoczuły. Po naświetleniu na powierzchni bębna tonera powstaje obraz utajony elektrostatyczny.
(3) Po zetknięciu się wkładu z tonerem z układem wywołującym, obraz utajony staje się widoczną grafiką. Podczas przechodzenia przez układ transferowy, toner jest przenoszony na papier pod wpływem pola elektrycznego urządzenia transferowego.
(4) Po zakończeniu transferu papier styka się z rozpraszającą elektryczność piłą i odprowadza ładunek do uziemienia. Następnie trafia do układu utrwalającego o wysokiej temperaturze, a grafika i tekst utworzone przez toner zostają zintegrowane z papierem.
(5) Po wydrukowaniu informacji graficznych urządzenie czyszczące usuwa nieprzeniesiony toner i przechodzi do następnego cyklu roboczego.
Wszystkie powyższe procesy robocze muszą przebiegać w siedmiu etapach: ładowanie, naświetlanie, wywoływanie, transfer, usuwanie napięcia, utrwalanie i czyszczenie.
1>. Opłata
Aby bęben światłoczuły wchłaniał toner zgodnie z informacjami graficznymi, bęben światłoczuły musi zostać najpierw naładowany.
Obecnie na rynku dostępne są dwie metody ładowania drukarek: ładowanie koronowe i ładowanie rolkowe. Obie metody mają swoje charakterystyczne cechy.
Ładowanie koronowe to pośrednia metoda ładowania, która wykorzystuje przewodzące podłoże bębna światłoczułego jako elektrodę, a bardzo cienki metalowy drut jest umieszczony w pobliżu bębna światłoczułego jako druga elektroda. Podczas kopiowania lub drukowania do drutu przyłożone jest bardzo wysokie napięcie, a przestrzeń wokół drutu tworzy silne pole elektryczne. Pod działaniem pola elektrycznego jony o tej samej polaryzacji co drut koronowy przepływają na powierzchnię bębna światłoczułego. Ponieważ fotoreceptor na powierzchni bębna światłoczułego ma wysoką rezystancję w ciemności, ładunek nie odpłynie, a zatem potencjał powierzchni bębna światłoczułego będzie nadal rósł. Gdy potencjał osiągnie najwyższy potencjał akceptacji, proces ładowania kończy się. Wadą tej metody ładowania jest łatwość generowania promieniowania i ozonu.
Ładowanie za pomocą rolki ładującej to metoda ładowania stykowego, która nie wymaga wysokiego napięcia ładowania i jest stosunkowo przyjazna dla środowiska. Dlatego większość drukarek laserowych wykorzystuje rolki ładujące do ładowania.
Aby zrozumieć cały proces działania drukarki laserowej, weźmy na przykład ładowanie rolki ładującej.
Najpierw część obwodu wysokiego napięcia generuje wysokie napięcie, które ładuje powierzchnię bębna światłoczułego jednorodnym ładunkiem ujemnym poprzez element ładujący. Po synchronicznym obrocie bębna światłoczułego i rolki ładującej przez jeden cykl, cała powierzchnia bębna światłoczułego zostaje naładowana jednorodnym ładunkiem ujemnym, jak pokazano na rysunku 2-14.
Rysunek 2-14 Schematyczny diagram ładowania
2>. ekspozycja
Naświetlanie odbywa się wokół bębna światłoczułego, który jest naświetlany wiązką lasera. Powierzchnia bębna światłoczułego jest warstwą światłoczułą, która pokrywa powierzchnię przewodnika ze stopu aluminium, a przewodnik ze stopu aluminium jest uziemiony.
Warstwa światłoczuła to materiał światłoczuły, który charakteryzuje się przewodzeniem w świetle i izolacją przed naświetlaniem. Przed naświetlaniem, równomierny ładunek jest ładowany przez urządzenie ładujące, a naświetlone miejsce po naświetleniu laserem szybko staje się przewodnikiem i przewodzi prąd z przewodnikiem ze stopu aluminium, dzięki czemu ładunek jest uwalniany do masy, tworząc obszar tekstu na papierze. Miejsce nienaświetlone laserem nadal zachowuje pierwotny ładunek, tworząc pusty obszar na papierze. Ponieważ ten obraz znaku jest niewidoczny, nazywa się go obrazem utajonym elektrostatycznym.
W skanerze zainstalowany jest również czujnik sygnału synchronicznego. Jego funkcją jest zapewnienie stałej odległości skanowania, tak aby wiązka laserowa padająca na powierzchnię bębna światłoczułego mogła uzyskać najlepszy efekt obrazowania.
Lampa laserowa emituje wiązkę laserową z informacją znakową, która pada na obracający się, wielopłaszczyznowy pryzmat odblaskowy. Pryzmat odbija wiązkę laserową na powierzchnię bębna światłoczułego przez zespół soczewek, skanując w ten sposób bęben światłoczuły w poziomie. Silnik główny napędza bęben światłoczuły, aby obracał się w sposób ciągły, umożliwiając skanowanie bębna światłoczułego w pionie przez lampę emitującą laser. Zasada naświetlania jest przedstawiona na rysunku 2-15.
Rysunek 2-15 Schematyczny diagram ekspozycji
3>. rozwój
Wywoływanie to proces wykorzystujący zasadę odpychania się ładunków elektrycznych tej samej płci i przyciągania się ładunków przeciwnej płci do przekształcania niewidocznego gołym okiem obrazu utajonego elektrostatycznie w widzialną grafikę. W środku wałka magnetycznego (nazywanego również wałkiem magnetycznym wywołującym lub w skrócie wałkiem magnetycznym) znajduje się magnes. Toner w pojemniku na proszek zawiera substancje magnetyczne, które mogą być absorbowane przez magnes. Dlatego toner musi zostać przyciągnięty przez magnes w środku wałka magnetycznego wywołującego.
Gdy bęben światłoczuły obraca się do położenia, w którym styka się z wywołującym wałkiem magnetycznym, część powierzchni bębna światłoczułego, która nie jest naświetlana laserem, ma tę samą biegunowość co toner i nie wchłonie tonera; podczas gdy część naświetlana laserem ma tę samą biegunowość co toner. Z kolei, zgodnie z zasadą odpychania osób tej samej płci i przyciągania osób przeciwnej płci, toner jest wchłaniany na powierzchni bębna światłoczułego, tam gdzie naświetlany jest laser, a następnie na powierzchni tworzą się widoczne grafiki tonera, jak pokazano na rysunku 2-16.
Rysunek 2-16 Schemat zasad rozwoju
4>. druk transferowy
Gdy toner jest przenoszony w pobliże papieru za pomocą bębna światłoczułego, na odwrocie papieru znajduje się urządzenie przenoszące, które wywiera wysoki nacisk na tylną stronę papieru. Ponieważ napięcie urządzenia przenoszącego jest wyższe niż napięcie w obszarze naświetlania bębna światłoczułego, grafika i tekst utworzone przez toner są przenoszone na papier pod wpływem pola elektrycznego urządzenia ładującego, jak pokazano na rysunku 2-17. Grafika i tekst pojawiają się na powierzchni papieru, jak pokazano na rysunku 2-18.
Rysunek 2-17 Schematyczny diagram druku transferowego (1)
Rysunek 2-18 Schematyczny diagram druku transferowego (2)
5>. Rozpraszanie elektryczności
Po przeniesieniu obrazu z tonera na papier, pokrywa on jedynie jego powierzchnię, a struktura obrazu utworzona przez toner ulega łatwemu zniszczeniu podczas procesu przenoszenia papieru. Aby zapewnić integralność obrazu z tonera przed utrwaleniem, po przeniesieniu przechodzi on przez urządzenie eliminujące ładunki elektrostatyczne. Jego funkcją jest eliminacja polaryzacji, neutralizacja ładunków elektrostatycznych i neutralizacja papieru, co umożliwia płynne wprowadzenie go do modułu utrwalającego i gwarantuje uzyskanie wysokiej jakości wydruku. Jakość produktu przedstawiono na rysunku 2-19.
Rysunek 2-19 Schematyczny diagram eliminacji mocy
6>. naprawianie
Podgrzewanie i utrwalanie to proces polegający na wywieraniu nacisku i podgrzewaniu obrazu tonerowego zaadsorbowanego na papierze drukarskim w celu stopienia tonera i zanurzenia go w papierze drukarskim, co powoduje utworzenie trwałej grafiki na powierzchni papieru.
Głównym składnikiem tonera jest żywica, temperatura topnienia tonera wynosi około 100°C, a temperatura wałka grzewczego jednostki mocującej wynosi około 180°C.
W trakcie procesu drukowania, gdy temperatura utrwalacza osiągnie zadaną temperaturę około 180°W temperaturze 20°C, gdy papier absorbujący toner przejdzie przez szczelinę między wałkiem grzewczym (zwanym również wałkiem górnym) a gumowym wałkiem dociskowym (zwanym również dolnym wałkiem dociskowym), proces utrwalania zostanie zakończony. Wytworzona wysoka temperatura podgrzewa toner, który topi go na papierze, tworząc jednolity obraz i tekst, jak pokazano na rysunku 2-20.
Rysunek 2-20 Schemat zasadniczy mocowania
Ponieważ powierzchnia wałka grzewczego jest pokryta powłoką, która nie przylega łatwo do tonera, toner nie przywiera do powierzchni wałka grzewczego z powodu wysokiej temperatury. Po utrwaleniu, papier do drukowania jest oddzielany od wałka grzewczego przez kleszcze separujące i wyprowadzany z drukarki przez wałek podający papier.
Proces czyszczenia polega na zeskrobaniu tonera z bębna światłoczułego, który nie został przeniesiony z powierzchni papieru do pojemnika na zużyty toner.
Podczas procesu transferu, obraz z tonera na bębnie światłoczułym nie może zostać całkowicie przeniesiony na papier. Jeśli nie zostanie on wyczyszczony, toner pozostały na powierzchni bębna światłoczułego zostanie przeniesiony do następnego cyklu drukowania, niszcząc nowo wygenerowany obraz, co negatywnie wpływa na jakość wydruku.
Proces czyszczenia odbywa się za pomocą gumowego skrobaka, którego funkcją jest oczyszczenie bębna światłoczułego przed kolejnym cyklem drukowania na bębnie światłoczułym. Ponieważ ostrze gumowego skrobaka czyszczącego jest odporne na zużycie i elastyczne, tworzy ono kąt cięcia z powierzchnią bębna światłoczułego. Podczas obrotu bębna światłoczułego, toner z powierzchni jest zgarniany przez skrobak do pojemnika na zużyty toner, jak pokazano na rysunku 2-21.
Rysunek 2-21 Schematyczny diagram czyszczenia
Czas publikacji: 20-02-2023