Ремонт компьютеров и ноутбуков в Харькове

Устройство и принцип работы лазерного принтера

Сегодня мне хочется рассказать об устройстве и принципе работы лазерного принтера. Все знакомы с этим устройством, но мало кто знает о принципе его работы и причинах его неисправностей. В этой статье я постараюсь наглядно рассказать о принципе работе «лазерников», а в последующих статьях о неисправностях лазерных принтеров, о причине их появления, и о способе их устранения.

 

Устройство лазерного принтера

В основе работы любого современного лазерного принтера лежит фотоэлектрический принцип ксерографии. Исходя из этого метода все лазерные принтера конструктивно состоят из трех основных частей (узлов):

  • Блока лазерного санирования.
  • Узел переноса изображения.
  • Узел закрепления изображения.

Под узлом переноса изображения обычно понимают картридж лазерного принтера и ролик переноса заряда (Transferroller) в самом принтере. Об устройстве картриджа «лазерников» мы поговорим позже более детально, а в этой статье рассмотрим только принцип работы. Необходимо также отметить, что вместо лазерного сканирования в некоторых принтерах (в основном компании «ОКІ») применяется светодиодное сканирование. Функции она выполняет аналогичные, только роль лазера выполняют светодиоды.

Для примера рассмотрим лазерный принтер НР LaserJet 1200. Модель довольно удачную и хорошо зарекомендовавшую себя большим сроком службы, удобством и надежностью.

  

 

Мы печатаем, на каком либо материале (в основном бумага), и за отправку в «жерло» принтера отвечает — узел подачи бумаги. Как правило, он делится на два типа конструктивно отличающиеся от друга.

 Рис. 2 Лазерный принтер НР 1200 со снятой облицовкой.

Цифрами обозначены:

  1. Картридж;
  2. Узел переноса изображения;
  3. Узел закрепления изображения (печка).

 

Механизм подачи из нижнего лотка, называется — Tray 1, а механизм подачи из верхнего (обходного) — Tray 2. Несмотря на конструктивные отличия в своем составе они имеют (см. рис. 3):

 

  Узел подачи бумаги Tray 2

Рис. 3 Узел подачи бумаги Tray 2, вид с тыльной стороны.

 

Цифрами обозначены:  

  1. Ролик захвата бумаги;
  2. Тормозящая площадка (голубая полоска) с сепаратором (на фотографии не виден);
  3. Ролик переноса заряда (transferroller), передающий бумаге статический заряд.

 

Ролик захвата бумаги — нужен для затягивания бумаги в принтер.

Блока тормозной площадки и сепаратора, необходимого для разделения и захвата только одного листа бумаги.

Непосредственно в формировании изображения участвуют картридж принтера (рис. 4) и блок лазерного сканирования.

Картридж для лазерных принтеров состоит из трех основных элементов (см. рис. 4):

  Картридж лазерного принтера в разобранном состоянии

Рис. 4 Картридж лазерного принтера в разобранном состоянии

Цифрами обозначены: 

  1. Фотоцилиндр;
  2. Вал предварительного заряда; 
  3. Магнитный вал.

 

Фотоцилиндр

Фотоцилиндр (ОРС - organicphotoconductivedrum), или также фотобарабан, представляет собой алюминиевый вал с нанесенным на него тонким слоем фоточувствительного материала, который дополнительно покрыт защитным слоем. Раньше фотоцилиндры делали на основе селена, поэтому их еще называли селеновыми валами, сейчас их делают на основе фоточуствительных органических соединений, но их старое название по прежнему широко используется.

Основное свойство фотоцилиндра – изменять проводимость под действием света. Что это значит? Если фотоцилиндру придать какой либо заряд, то он будет оставаться заряженным довольно долгое время, однако если его поверхность засветить, то в местах засвети проводимость фото покрытия резко  увеличивается (уменьшается сопротивление), заряд «стекает»  с поверхности фотоцилиндра через проводящий внутренний слой ив  этом месте появится нейтрально заряженная область.

 

Процесс наложения изображения

Фотоцилиндр с помощью вала предварительного заряда (PCR) получает начальный заряд (положительный или отрицательный). Сама величина заряда определяется настройками печати принтера. После того как фотоцилиндр зарядился, луч лазера проходит по поверхности вращающегося фотоцилиндра, и места засвети фотоцилиндра становится нейтрально заряженными. Эти нейтральные области соответствуют требуемому изображению.

 

Блок лазерного сканирования состоит

  • Полупроводникового лазера с фокусирующей линзой;
  • Вращающегося зеркала;
  • Группы формирующих линз;
  • Зеркала.

  

Блок лазерного сканирования со снятой крышкой

 Блок лазерного сканирования со снятой крышкой

Цифрами обозначены: 

  1. Фотоцилиндр;
  2. Вал предварительного заряда; 
  3. Магнитный вал.

 

Барабан имеет непосредственный контакт магнитным валом (Magneticroller), который подает тонер из бункера картриджа на фотоцилиндр.

Магнитный вал представляет собой пустотелый цилиндр с токопроводящим покрытием, внутрь которого вставлен стержень из постоянного магнита. Тонер находящийся в бункере в бункере притягивается к магнитному валу под действием магнитного поля сердечника и дополнительно подаваемого заряда, величина которого также определяется установками печати принтера. Это определяет плотность будущей печати. С магнитного вала под действием электростатики тонер переносится на сформированное лазером изображение на поверхности фотоцилиндра, т. к. он имеет начальный заряд он притягивается к нейтральным областям фотоцилиндра и отталкивается от одинаково заряженных. Это и есть нужное нам изображение.

Здесь стоит отметить два основных механизма создания изображения. В большинстве принтеров (НР, Canon, Xerox) применяется тонер с положительным зарядом, остающийся только на нейтральных поверхностях фотоцилиндра, то есть лазер засвечивает только те участки, где должно быть изображение. Фото цилиндр в этом случаи заряжается отрицательно. Вторым механизмом (применяется в принтерах Epson, Kyocera, Brother) является использование отрицательно заряженного тюнера, и лазер разряжает участки фотоцилиндра на которых не должно быть тонера. Фотоцилиндр изначально получает положительный заряд и тонер заряженный отрицательно, притягивается к положительно заряженным участкам фотоцилиндра. Таким образом в первом случаи получается более тонкая передача деталей, а во втором более плотная и равномерная заливка. Зная эти особенности можно точнее выбрать принтер для решения своих задачь (печать текста или печать скетчей).

Перед контактом с фотоцилиндром бумага также получает статический заряд (положительный или отрицательный), с помощью ролика переноса заряда (Transferroller). Под действием этого статического заряда тонер во время контакта переходит с фото цилиндра на бумагу. Сразу после этого нейтрализатор статического заряда удаляет этот заряд с бумаги, что устраняет притягивание бумаги к фотоцилиндру.

 

Тонер

Теперь нужно казать пару слов о тонере. Тонер представляет собой мелко дисперсный порошок, состоящий из полимерных шариков покрытых слоем магнитного материала. В состав цветного тюнера также входят красящие вещества. Каждая фирма в своих моделях принтеров, МФУ и копиров использует оригинальные тонера, отличающиеся дисперсностью, магнитностью и физическими свойствами. Поэтому не в коем случаи нельзя заправлять картриджи случайными тонерами, иначе можно очень быстро загубить принтер или МФУ (проверено опытом).

Если после прохода бумаги через блок лазерного сканирования извлечь бумагу из принтера мы увидим уже сформировавшееся изображение, которое можно легко разрушить прикосновением.

 

Узел фиксации изображения или «печка»

Для того что бы изображение стало долговечным его нужно зафиксировать. Фиксация изображения происходит с помощью входящих в состав тонера добавок, имеющих определенную температуру плавления. За фиксацию изображения отвечает третий основной элемент лазерного принтера (рис. 6) — узел фиксации изображения или «печка». С физической точки зрения фиксация осуществляется за счет вдавливания в структуру бумаги расплавленного тонера и последующего его застывания, что придает изображению долговечность и хорошую стойкость к внешним воздействиям.

 

Узел фиксации изображения или печка

 Узел фиксации изображения или печка. Вверху вид в сборе, внизу со снятой планкой бумагоотделителя

1 Термопленка;

2 — Прижимной вал;

3 — Планка отделителя бумаги.

 

Нагревательный элемент и термопленка

Нагревательный элемент и термопленка

 

Конструктивно «печка» — может состоять из двух валов: верхнего, внутри которого находится нагревательный элемент и нижнего вала, необходимого для вдавливания расплавленного тонера в бумагу. В рассматриваемом принтере НР 1200 «печка» состоит из термопленки — специального гибкого, термостойкого материала, внутри которой находится нагревательный элемент, и нижнего прижимного ролика, который прижимает бумагу за счет подпорной пружины. За температурой термопленки следит термодатчик (термистор). Проходя между термопленкой и прижимным валиком, в местах контакта с термопленкой бумага разогревается приблизительно до 200 С˚. При такой температуре тонер расплавляется и в жидком виде вдавливается в текстуру бумаги. Что бы бумага не прилипала к термопленке на выходе из печки стоят отделители бумаги.

Вот собственно мы и рассмотрели – «как устроен принтер». Эти знания помогут нам в дальнейшем для выяснения причин поломок и их устранения. Но не в коем случаи не стоит самому лезть в принтер если вы не уверены что сможете его починить, этим вы только сделаете хуже. Лучше не экономить, а доверить это дело профессионалам, ведь покупка нового принтера вам обойдется значительно дороже.


Добавить комментарий

Пишите полные комментарии, ответы типа "спасибо за статью" не публикуются!

Защитный код
Обновить

Комментарии  

 
# Настасья 03.07.2013 15:12
Так классно все начиналось и так не понятно закончилось( ожидала разъяснения принципа работы всех узлов принтера
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
Главная Статьи Разное Принтеры Устройство и принцип работы лазерного принтера