1 Vnitřní struktura laserové tiskárny
Vnitřní struktura laserové tiskárny se skládá ze čtyř hlavních částí, jak je znázorněno na obrázku 2-13.
Obrázek 2-13 Vnitřní struktura laserové tiskárny
(1) Laserová jednotka: vysílá laserový paprsek s textovými informacemi pro exponování fotocitlivého válce.
(2) Jednotka pro podávání papíru: řídí podávání papíru do tiskárny ve vhodný čas a jeho výstup z tiskárny.
(3) Vyvíjecí jednotka: Zakryjte odkrytou část fotocitlivého válce tonerem, čímž vytvoříte obraz viditelný pouhým okem, a přeneste jej na povrch papíru.
(4) Fixační jednotka: Toner pokrývající povrch papíru se roztaví a pevně fixuje na papíru pomocí tlaku a zahřívání.
2 Princip fungování laserové tiskárny
Laserová tiskárna je výstupní zařízení, které kombinuje technologii laserového skenování a technologii elektronického zobrazování. Laserové tiskárny mají v závislosti na modelu různé funkce, ale pracovní postup a princip jsou stejné.
Vezměme si jako příklad standardní laserové tiskárny HP a pracovní postup je následující.
(1) Když uživatel odešle tiskový příkaz do tiskárny prostřednictvím operačního systému počítače, grafické informace určené k tisku jsou nejprve převedeny na binární informace pomocí ovladače tiskárny a nakonec odeslány do hlavní řídicí desky.
(2) Hlavní řídicí deska přijímá a interpretuje binární informace odeslané ovladačem, upravuje je podle laserového paprsku a řídí laserovou část tak, aby emitovala světlo podle těchto informací. Současně je povrch fotocitlivého válce nabíjen nabíjecím zařízením. Poté je laserovou skenovací částí generován laserový paprsek s grafickými informacemi, který exponuje fotocitlivý válec. Po expozici se na povrchu tonerového válce vytvoří elektrostatický latentní obraz.
(3) Poté, co se tonerová kazeta dostane do kontaktu s vyvolávacím systémem, se latentní obraz stává viditelnou grafikou. Při průchodu přenosovým systémem se toner přenáší na papír působením elektrického pole přenosového zařízení.
(4) Po dokončení přenosu se papír dotkne pilovitého zubu, který rozptyluje elektřinu, a vybije náboj z papíru do země. Nakonec vstoupí do vysokoteplotního fixačního systému a grafika a text vytvořené tonerem se integrují do papíru.
(5) Po vytištění grafických informací čisticí zařízení odstraní nepřenesený toner a přejde do dalšího pracovního cyklu.
Všechny výše uvedené pracovní procesy musí projít sedmi kroky: nabíjení, expozice, vyvolání, přenos, odstranění energie, fixace a čištění.
1>. Nabíjení
Aby fotocitlivý válec absorboval toner podle grafických informací, musí být nejprve nabit.
V současné době jsou na trhu dva způsoby nabíjení tiskáren, jeden je koronové nabíjení a druhý je nabíjení nabíjecím válečkem, přičemž oba mají své vlastní charakteristiky.
Koronové nabíjení je nepřímá metoda nabíjení, která využívá vodivý substrát fotocitlivého válce jako elektrodu a velmi tenký kovový drát je umístěn v blízkosti fotocitlivého válce jako druhá elektroda. Při kopírování nebo tisku je na drát aplikováno velmi vysoké napětí a prostor kolem drátu vytváří silné elektrické pole. Působením elektrického pole proudí ionty se stejnou polaritou jako koronový drát k povrchu fotocitlivého válce. Protože fotoreceptor na povrchu fotocitlivého válce má ve tmě vysoký odpor, náboj neodtéká, takže povrchový potenciál fotocitlivého válce bude nadále stoupat. Jakmile potenciál stoupne na nejvyšší akceptační potenciál, proces nabíjení končí. Nevýhodou této metody nabíjení je snadné generování záření a ozonu.
Nabíjení nabíjecími válečky je kontaktní metoda nabíjení, která nevyžaduje vysoké nabíjecí napětí a je relativně šetrná k životnímu prostředí. Proto většina laserových tiskáren k nabíjení používá nabíjecí válečky.
Vezměme si jako příklad nabíjení nabíjecího válce, abychom pochopili celý pracovní proces laserové tiskárny.
Nejprve vysokonapěťová část obvodu generuje vysoké napětí, které nabíjí povrch fotocitlivého válce rovnoměrným záporným nábojem prostřednictvím nabíjecí součástky. Poté, co se fotocitlivý válec a nabíjecí válec synchronně otáčejí po dobu jednoho cyklu, se celý povrch fotocitlivého válce nabije rovnoměrným záporným nábojem, jak je znázorněno na obrázku 2-14.
Obrázek 2-14 Schéma nabíjení
2>. expozice
Expozice se provádí kolem fotocitlivého válce, který je osvícen laserovým paprskem. Povrch fotocitlivého válce je tvořen fotocitlivou vrstvou, fotocitlivá vrstva pokrývá povrch vodiče ze slitiny hliníku a vodič ze slitiny hliníku je uzemněn.
Fotocitlivá vrstva je fotocitlivý materiál, který se vyznačuje tím, že je vodivý při vystavení světlu a izoluje před expozicí. Před expozicí je nabíjecím zařízením nabit rovnoměrný náboj a ozářené místo se po ozáření laserem rychle stane vodičem a bude vést s vodičem z hliníkové slitiny, takže se náboj uvolní do země a vytvoří textovou oblast na tiskovém papíře. Místo, které není ozářeno laserem, si stále zachovává původní náboj a na tiskovém papíře vytváří prázdnou oblast. Protože tento obraz znaku je neviditelný, nazývá se elektrostatický latentní obraz.
Ve skeneru je také instalován synchronní signální senzor. Funkcí tohoto senzoru je zajistit konzistentní skenovací vzdálenost, aby laserový paprsek dopadající na povrch fotocitlivého válce dosáhl nejlepšího zobrazovacího efektu.
Laserová lampa vyzařuje laserový paprsek s charakterovými informacemi, který svítí na rotující vícestranný reflexní hranol. Reflexní hranol odráží laserový paprsek na povrch fotocitlivého válce skrz skupinu čoček, čímž skenuje fotocitlivý válec horizontálně. Hlavní motor pohání fotocitlivý válec tak, aby se kontinuálně otáčel, a tím se provádí vertikální skenování fotocitlivého válce laserovou lampou. Princip expozice je znázorněn na obrázku 2-15.
Obrázek 2-15 Schéma expozice
3>. vývoj
Vyvolání je proces využití principu odpuzování elektrických nábojů stejného pohlaví a přitahování elektrických nábojů opačného pohlaví k přeměně elektrostatického latentního obrazu neviditelného pouhým okem na viditelnou grafiku. Uprostřed magnetického válce (nazývaného také vyvolávací magnetický válec nebo zkráceně magnetický válec) se nachází magnetické zařízení a toner v zásobníku prášku obsahuje magnetické látky, které může magnet absorbovat, takže toner musí být přitahován magnetem uprostřed vyvolávacího magnetického válce.
Když se fotocitlivý válec otočí do polohy, kde je v kontaktu s vyvolávacím magnetickým válcem, část povrchu fotocitlivého válce, která není ozářena laserem, má stejnou polaritu jako toner a toner neabsorbuje; zatímco část, která je ozářena laserem, má stejnou polaritu jako toner. Naopak, podle principu odpuzování osob stejného pohlaví a přitahování osob opačného pohlaví se toner absorbuje na povrchu fotocitlivého válce, kde je ozářen laserem, a poté se na povrchu vytvoří viditelná tonerová grafika, jak je znázorněno na obrázku 2-16.
Obrázek 2-16 Diagram principu vývoje
4>. transferový tisk
Když se toner pomocí fotocitlivého válce přenese do blízkosti tiskového papíru, na zadní straně papíru se nachází přenosové zařízení, které vyvíjí vysoký tlak na zadní stranu papíru. Protože napětí přenosového zařízení je vyšší než napětí expoziční plochy fotocitlivého válce, grafika a text vytvořený tonerem se přenášejí na tiskový papír působením elektrického pole nabíjecího zařízení, jak je znázorněno na obrázku 2-17. Grafika a text se objevují na povrchu tiskového papíru, jak je znázorněno na obrázku 2-18.
Obrázek 2-17 Schéma transferového tisku (1)
Obrázek 2-18 Schéma transferového tisku (2)
5>. Rozptylovat elektřinu
Když je tonerový obraz přenesen na tiskový papír, toner pokrývá pouze povrch papíru a struktura obrazu vytvořená tonerem se během procesu přepravy tiskového papíru snadno zničí. Aby byla zajištěna integrita tonerového obrazu před fixací, prochází po přenosu zařízením pro eliminaci statické elektřiny. Jeho funkcí je eliminovat polaritu, neutralizovat všechny náboje a učinit papír neutrálním, aby papír mohl hladce vstoupit do fixační jednotky a zajistit výstupní tisk. Kvalita produktu je znázorněna na obrázku 2-19.
Obrázek 2-19 Schéma eliminace výkonu
6>. upevnění
Zahřívání a fixace je proces, při kterém se na tonerový obraz adsorbovaný na tiskovém papíru působí tlakem a zahříváním, čímž se toner roztaví a ponoří do tiskového papíru, čímž se na povrchu papíru vytvoří pevná grafika.
Hlavní složkou toneru je pryskyřice, bod tání toneru je asi 100 °C.°C a teplota topného válce fixační jednotky je asi 180°C.
Během tisku, když teplota fixační jednotky dosáhne předem stanovené teploty přibližně 180°Když papír, který absorbuje toner, prochází mezerou mezi topným válcem (také známým jako horní válec) a přítlačným gumovým válcem (také známým jako spodní přítlačný válec, spodní válec), proces fixace je dokončen. Generovaná vysoká teplota zahřívá toner, který ho na papíře roztaví a vytvoří tak souvislý obraz a text, jak je znázorněno na obrázku 2-20.
Obrázek 2-20 Principiální schéma upevnění
Protože povrch topného válce je pokryt vrstvou, která se k toneru obtížně přichytí, toner se kvůli vysoké teplotě nepřichytí k povrchu topného válce. Po fixaci je tiskový papír oddělen od topného válce separačním čepem a vytlačen z tiskárny přes podávací válec papíru.
Proces čištění spočívá v seškrábání toneru z fotocitlivého válce, který nebyl přenesen z povrchu papíru do nádoby na odpadní toner.
Během procesu přenosu nelze tonerový obraz na fotocitlivém válci zcela přenést na papír. Pokud se toner nevyčistí, bude toner zbývající na povrchu fotocitlivého válce přenesen do dalšího tiskového cyklu a zničí nově vygenerovaný obraz, což ovlivní kvalitu tisku.
Čisticí proces se provádí gumovou škrabkou, jejímž úkolem je vyčistit fotocitlivý válec před dalším cyklem tisku na fotocitlivý válec. Protože je čepel gumové čisticí škrabky odolná proti opotřebení a pružná, svírá s povrchem fotocitlivého válce úhel. Když se fotocitlivý válec otáčí, škrabka seškrábne toner z jeho povrchu do nádoby na odpadní toner, jak je znázorněno na obrázku 2-21.
Obrázek 2-21 Schéma čištění
Čas zveřejnění: 20. února 2023