Основні етапи чорно-білого лазерного друку

Коли включається принтер, усі компоненти картриджа починають рухатися: відбувається підготовка картриджа до друку. Цей процес аналогічний процесу друку, але лазерний промінь не включається. Потім рух компонентів картриджа зупиняється – принтер переходить у стан готовності до друку (Ready).

Після відправлення документа на друк у картриджі лазерного принтера відбуваються такі процеси:

1. Зарядка барабана. Зарядка фоторецептора – це процес нанесення рівномірного заряду певної величини на поверхню фоторецептора. Для зарядки на коротрон подається високий потенціал за допомогою високовольтного блока живлення. Між коротроном і фоторецептором утвориться різниця потенціалів у декілька кіловольт, що призводить до ударної іонізації повітря (коронний розряд) й іони накопичуються на поверхні фоторецептора. Частина електронів із заземленої підложки стікає на землю, при цьому в матеріалі підложки, поблизу межі з фото провідником виникає надлишковий заряд, протилежний заряду на поверхні фоторецептора. Екран коротрона заземлюється, щоб різниця потенціалів між фоторецептором і коронним розрядом не зменшувалася, оскільки ця різниця повинна перевищувати граничну напругу корони (напруга, нижче якої не виникає коронний розряд).

Звичайний коротрон є тонким дротом зі стійкого до окислювання матеріалу, натягнутий на залізному екрані. При забрудненні або окислюванні дроту відбувається погіршення якості копії. При забрудненні екрана можливе проскакування іскри між фоторецептором і коротроном, що призводить до необоротного вигоряння фоторецептора.

Скоротрон – зарядний пристрій, що дозволяє регулювати величину заряду на поверхні фоторецептора. У ньому крім дроту використовується сітка, на яку також подається напруга. Це дозволяє одержати заряд на поверхні фоторецептора, який не перевищуватиме певне значення.

Дикоротрон – дозволяє ще більш точно регулювати величину заряду. Він складається з двох активних елементів: коронода та екрана. На коронод подається змінна напруга порядку 5–6 кВ, а на екран – постійна 1–3 кВ. При цьому позитивні іони переміщуються від коронода до екрана, а негативні – до фоторецептора.

Коротрон служить джерелом озону, що виходить від копіювального апарата під час роботи. Слід зазначити, що під час використання фільтрів і їхньої своєчасної заміни запах не відчувається. У цей час фірми-виробники переходять на без озонову технологію.

2. Експонування. Негативно заряджена поверхня барабана експонується лазерним променем тільки в тих місцях, на які буде нанесено тонер. Під дією світла фото чутлива поверхня барабана частково втрачає негативний заряд. Таким чином, лазер експонує на барабан скрите зображення у вигляді точок з ослабленим негативним зарядом.

3. Нанесення тонера. На цьому етапі скрите зображення на барабані за допомогою тонера перетворюється у видиме зображення, що буде перенесено на папір. Тонер являє собою дрібнодисперсний порошок, частки якого складаються з полімеру або гуми і барвника (для чорного тонера зазвичай використовується сажа). Можливі два варіанти прояву – однокомпонентний і двокомпонентний. Розглянемо спочатку двокомпонентний спосіб.

Двокомпонентний спосіб використовується тільки у випадку негативної зарядки фоторецептора. Тонер з бункера через спеціальний дозуючий пристрій подається в бункер з носієм. Носій (девелопер) являє собою частки магнітного матеріалу, вкритого полімером. Прилипання тонера до носія відбувається за рахунок трібоелектризації (електризації тертям). У процесі тертя частки тонера і носія здобувають різні заряди і тонер рівномірно вкриває носій. Носій у свою чергу прилипає до магнітного вала, що є порожнім валом з постійними магнітами всередині. Вал, вкритий носієм з тонером, входить у безпосередній контакт із фоторецептором, внаслідок чого частки тонера, які мають заряд, протилежний заряду фоторецептора, притягуються до його заряджених ділянок.

Чистий носій із залишками тонера знову потрапляє до бункера. Носій знову змішується з тонером і потрапляє на магнітний вал. Сам носій не витрачається в процесі проявлення. Однак внаслідок тертя носій втрачає полімерний шар, що призводить до його нездатності притягати тонер. Крім того, такий носій може викликати механічне ушкодження фоторецептора. Для того, щоб тонер не переносився на слабко заряджені ділянки фоторецептора, на магнітний вал подається напруга зсуву, порядку 100 – 500 В, знак якого збігається зі знаком заряду на фоторецепторі. За рахунок цього сила притягання тонера до вала збільшується і тонер не переноситься на слабко заряджені ділянки. Регулюючи величину напруги зсуву можна регулювати насиченість копії, наприклад для створення доброї копії з поганого оригіналу. Сучасні апарати зазвичай самі досить добре регулюють якість копії, практично не вимагаючи втручання оператора. Однокомпонентне проявлення зазвичай використовується в апаратах малого класу і лазерних принтерах. У цьому випадку потрібен тонер іншого складу. Зазвичай такий тонер коштує дорожче. Однокомпонентне проявлення не передбачає наявності носія. У цьому випадку тонер виготовляється із суміші часток магнітного матеріалу, полімеру і барвника. З бункера тонер потрапляє на магнітний вал. Над валом, на виході з бункера, розташовується заряджаюче лезо (ракель), що виконує дві функції:

– регулює кількість тонера на валу;

– заряджає частки тонера.

Тертя часток тонера об лезо призводить до зарядки тонера знаком, протилежним знаку заряду фоторецептора. Перенесення тонера з вала на фоторецептор здійснюється за допомогою напруги зсуву, що прикладається до магнітного вала. У цьому випадку напруга зсуву являє собою змінну напругу з постійною складовою, що за знаком відповідає знаку заряду фоторецептора. Під час періоду зі знаком, протилежним знаку заряду фоторецептора, тонер переноситься на фоторецептор, під час періоду зі знаком, що відповідає знаку заряду фоторецептора, тонер з фонових ділянок повертається на магнітний вал. Регулювання якості копій відбувається за рахунок зміни постійної складової.

4. Процес перенесення. Процес, при якому тонер переноситься на папір. Папір проходить між коротроном перенесення і фоторецептором, на якому знаходиться тонерний рисунок. Коротрон переносить на папір заряд, що відповідає заряду фоторецептора. На підложці фоторецептора існує заряд, за знаком протилежний заряду паперу. За рахунок цього папір притягується до фоторецептора. Для того, щоб тонер переносився на папір, сила притягання між ним і тонером має бути більше, ніж сила притягання між тонером і фоторецептором. Не весь тонер переноситься на папір. Тому його залишки видаляються в процесі очищення фоторецептора. Для поліпшення якості зображення і зменшення витрати тонера в деяких апаратах здійснюється попереднє перенесення, у процесі якого послаблюється заряд фоторецептора. Для цього або фоторецептор попередньо висвітлюється, або на коротрон перенесення подається змінна напруга.

5. Відділення паперу від фоторецептора здійснюється як механічним так і електричним способом. У першому випадку використовуються або пальці відділення, що перебувають у безпосередній близькості до фоторецептора, або відокремлюючи ремінці, встановлені з одного краю фоторецептора. Крайка паперу сковзає по ремінцю і потім легко відділяється від фоторецептора.

У другому випадку використовується коротрон відділення, що зазвичай використовується разом з механічними засобами. Для відділення паперу від фоторецептора на коротрон відділення подається змінна напруга. Він генерує позитивні й негативні іони. Частина з них послаблює силу притягання паперу до фоторецептора, а частина – забезпечує прилипання тонера до паперу.

6. Закріплення зображення. Після перенесення копія вже практично готова. Але зображення, отримане на папері може бути стерто практичним будь-яким механічним впливом (наприклад, легким тертям). Звісно така копія не придатна для практичного використання. Для збільшення зчеплення тонера з папером використовується механізм закріплення. Існує кілька способів закріплення. Найпоширеніший – це термомеханічний засіб, при якому копія піддається нагріванню і механічному притискання. Механізм закріплення називається ф’юзером (грубка). Механізм складається з тефлонового вала, що нагрівається, із кварцовою лампою усередині, і гумового притискного вала. Іноді замість тефлонового вала встановлюється спеціальний керамічний термоелемент, що відділяється від паперу термоплівкою. Такі копіри мають менший час прогрівання і менше енергоспоживання, однак і термоплівка відпрацьовує значно меншу кількість копій і ушкодити її значно легше при неправильному здобуванні паперу. У частині апаратів передбачене змащення вала, що нагрівається, силіконовим мастилом. Це дозволяє уникнути прилипання тонера до валика. Крім того може використовуватися спеціальний рушник, для видалення залишків тонера або іншого бруду, що прилип до вала. Для відділення паперу від вала застосовуються пальці відділення. Механізм із кварцовою лампою більш дорогий, але і більш надійний, зазвичай використовується у високопродуктивних машинах. Це, наприклад, лазерні принтери Xerox N24/32/40, HP 4plus, Xerox 5405. Механізм із термоплівкою використовується в принтерах і копірах малого класу. Це копіювальні апарати Canon FC/PC серії, принтери HP 5L, 6L, 5P, 6P, 1100.

7. Очищення барабана. Деяка кількість тонера не переноситься на папір і залишається на барабані, тому його необхідно очистити. Цю функцію виконує «вайпер». Безпосередньо перед очищенням може використовуватися попередня очистка за допомогою засвічення фоторецептора або коротрона, попередня очистка, що генерує позитивні і негативні іони. Частки тонера, що залишилися, віддаляються за допомогою ракельного ножа, що перебуває в безпосередньому контакті з фоторецептором. Ракель виготовляється і точно позиціонується щодо фоторецептора для того, щоб не ушкодити його. Відпрацьований тонер потрапляє в бункер відпрацювання. Повторне його використання не рекомендується, оскільки тонер злипається і забруднюється. Можливе також видалення тонера м'якою щіткою, усередині якої встановлюється система вакуумної відкачки. При цьому Recovery Blade закриває область між барабаном і бункером, не дозволяючи тонеру просипатися на папір.

8. «Стирання» зображення. На цьому етапі з поверхні барабана «стирається» приховане зображення, нанесене лазерним променем. За допомогою вала первинного заряду поверхня фото барабана рівномірно «покривається» негативним зарядом, що відновлюється в тих місцях, де він був частково знятий під дією світла.

Скажемо кілька слів про мережні принтери. Мережні принтери зазвичай швидші, розраховані на більше навантаження, вони містять більше лотків для паперу, найчастіше мають дуплексний пристрій (для друку з двох сторін аркуша), власний вінчестер для зберігання певних документів, які доводиться часто друкувати. Основна відмінність мережного принтера від звичайного, це те, що мережний принтер має вбудовану мережну карту. Його не потрібно підключати до комп'ютера. Він працює автономно. Сучасні принтери мають власний HTML-сайт, що дозволяє працювати з ними через Internet і Intranet.

Існують також апарати класу принтер-копір або цифровий копір. Вони можуть виконувати функції як лазерного принтера, так і копіру. Цифровий копір спочатку сканує зображення в пам'ять, а потім друкує лазерним способом. Такими є практично всі кольорові копіри, однак вартість комп'ютерного інтерфейсу для кольорового копіру порівнянна з вартістю апарата. Крім того цифрові копіри забезпечують більш високу якість передачі відтінків навіть при чорно-білому друці.

Переваги лазерного друку:

– висока швидкість друку (від 4 до 40 і вище сторінок на хвилину);

– швидкість друку не залежить від роздільної здатності;

– висока якість друку (400 dpi лазерного кольорового принтера порівнянна з 1400 dpi струминного);

– низька собівартість копії (на другому місці після матричних принтерів);

– безшумність.

Недоліки:

– висока ціна апарата;

– високе споживання електроенергії;

– дуже висока ціна кольорових апаратів.

Date: 2015-07-25; view: 478; Нарушение авторских прав