Функциональная схема лазерного принтера.

Рис.1.7. Функциональная схема лазерного принтера

Помимо печатающего блока, имеющего достаточно сложную конструкцию, лазерный принтер содержит и другие компоненты. Как и все другие типы принтеров, лазерные оснащаются контроллерами. Эти контроллеры должны обладать большой мощностью, так как скорость печати очень высока. Плата контроллера предназначена для координации работы всех блоков и узлов лазерного принтера в процессе печати. Контроллер обеспечивает синхронную работу следующих узлов: лазерного блока, электродвигателя, блока высокого напряжения, блока проявления, передачи и закрепления изображения, узлов продвижения бумаги, датчиков и электромагнитов. Современные принтеры оснащаются мощными процессорами.[2,5]

Цветная печать.

В цветных моделях изображение формируется из четырех основных цветов модели CMYK (голубого, пурпурного, желтого и черного). Цветные модели могут быть как многопроходными, так и однопроходными.

В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, технологией на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печа­тался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и каче­стве печати.

В настоящее время в однопроходных цветных лазерных и светодиодных принтерах наибольшее распространение получили печатающие механизмы так называемой конвейерной конструкции.

Рис.1.8. Конвейерная конструкция однопроходного печатающего механизма цветного лазерного принтера

Четыре фотоборабана, расположенных в одну линию друг за другом, последовательно переносят образы цветовых слоев на специальный ремень, формируя на нем полноцветное изображение, которое затем переносится на бумагу.

В системах револь­верного типа картриджи с тонером распо­лагаются во вращающемся барабане. Принтер может проворачивать этот бара­бан и выбирать нужный картридж.

Рис.1.9. Револьверная конструкция однопроходного печатающего механизма цветного лазерного принтера

Такой подход позволяет обеспечить высокую точность совмещения цветовых слоев изображения и к тому же сделать принтер более компактным.[6,7]

Процесс ксерографии.

В основе работы, как копировального аппарата, так и лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографии (лат. xeros - сухой и graphos - писать). В свою очередь он базируется на электростатической фотографии. В основе электростатической фотографии лежит способность некоторых полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием света.

Рис.1.10. Процесс ксерографии.

Зарядка.

Зарядка фоторецептора - это процесс нанесения равномерного заряда определенной величины на поверхность фоторецептора. Зарядка производится коротроном. Для зарядки на коротрон подается высокий потенциал с помощью высоковольтного блока. Соприкасаясь с ионизированным газом, поверхность барабана приобретает электрический заряд. Поскольку подложка барабана заземлена, а над ней находится изолирующий слой, заряженные частицы концентрируются в верхнем слое фоточувствительного покрытия.[2,3]

Формирование изображения.

После зарядки на фоторецептор подается изображение, которое в копировальных аппаратах освещается мощным источником света и проецируется через систему зеркал. Для увеличения и уменьшения изображения служит объектив с изменяемым фокусным расстоянием. Скорость барабана должна быть согласована. Изображение со стекла экспонирования освещается лампой и через систему зеркал проецируется на фоторецептор. Те места на фоторецепторе, на которые падает свет, теряют свой потенциал. Таким образом, на фоторецепторе остается рисунок оригинала в виде заряженных участков. [3]

Проявление.

Проявление - это процесс формирования изображения на фоторецепторе тонером.

Проявление скрытого изображения происходит при нанесении тонера на поверхность барабана. Частицы тонера предварительно заряжаются, благодаря чему затягиваются в участки барабана, имеющие заряд, противоположный заряду тонера. Электростатическое притяжение удерживает тонер на поверхности фоточувствительного барабана. Неоднородности поля барабана, создаваемые царапинами на его поверхности, приводят к нарушениям распределения красителя, что проявляется в виде полос и пятен на готовом изображении.[2]

 

Перенос.

Процесс переноса - процесс, при котором тонер переносится на бумагу.

Бумага проходит между коротроном переноса и фоторецептором, на котором находится тонерный рисунок. Коротрон переноса сообщает бумаге заряд, соответствующий заряду фоторецептора. В подложке фоторецептора существует заряд, по знаку противоположный заряду бумаги. За счет этого бумага притягивается к фоторецептору.

Для того чтобы тонер переносился на бумагу, сила притяжения между ней и тонером должна быть больше чем сила притяжения между тонером и фоторецептором. Не весь тонер переносится на бумагу. Поэтому его остатки удаляются в процессе очистки фоторецептора.

Для улучшения качества изображения и уменьшения расхода тонера в некоторых аппаратах осуществляется предварительный перенос, в процессе которого ослабляется заряд фоторецептора. Для этого либо фоторецептор предварительно освещается, либо на коротрон переноса подается переменное напряжение.[3]

Отделение.

Отделение бумаги от фоторецептора осуществляется как механическим, так и электрическим способом.

В первом случае используются либо пальцы отделения, находящиеся в непосредственной близости к фоторецептору, либо отделяющие ремешки, устанавливаемые с одного края фоторецептора. Кромка бумаги скользит по ремешку и затем легко отделяется от фоторецептора.

Во втором случае используется коротрон отделения, обычно использующийся совместно с механическими средствами. Для отделения бумаги от фоторецептора на коротрон отделения подается переменное напряжение. Он генерирует положительные и отрицательный ионы. Часть из них ослабляют силу притяжения бумаги к фоторецептору, а часть - обеспечивают прилипание тонера к бумаге. [3]

Закрепление.

Закрепление изображения на носителе производится в нагревательном блоке при плавлении полимера, входящего в состав тонера (частицы красителя приплавляются к носителю).

Механизм закрепления носит название фьюзер (печка). Он состоит из нагреваемого тефлонового вала, с кварцевой лампой внутри, и резинового прижимного вала. Иногда вместо тефлонового вала устанавливается специальный керамический термоэлемент, который отделяется от бумаги термопленкой.

В части аппаратов предусмотрена смазка нагреваемого вала силиконовой смазкой. Это позволяет избежать прилипания тонера к валику. Кроме того, может использоваться специальное полотенце, для удаления остатков тонера или другой грязи, прилипшей к валу.[2,3]

Очистка.

Очистка - это процесс удаления остатков тонера с фоторецептора после переноса на бумагу.

Оставшиеся частицы тонера удаляются с помощью ракельного ножа, находящегося в непосредственном контакте с фоторецептором. Ракель изготавливается и точно позиционируется относительно фоторецептора, для того, чтобы не повредить его. Отработанный тонер попадает в бункер отработки. Повторное его использование не рекомендуется, поскольку тонер слипается и загрязняется.

Возможное также удаление тонера мягкой щеткой, внутри которой устанавливается система вакуумной откачки.

Последний этап очистки - это удаление остаточного заряда, которое осуществляется с помощью либо источника света, либо коротрона, знак напряжения которого противоположен знаку заряда фоторецептора. [3]