Как устроен лазерный принтер

Как устроен лазерный принтер

Принцип лазерной печати

После отправки изображения на печать все механизмы лазерного принтера и картриджа приводятся в действие. Начинается вращение фотобарабана (вала) и одновременное покрытие его отрицательным зарядом. Фотобарабан проходит под лучом лазера, который активизируется только в местах, где будет наноситься тонер. Создаётся прототип изображения на фотобарабане, которое впоследствии будет на бумаге. Фотобарабан с уже нанесённым на него тонерным изображением вращается, соприкасаясь с бумагой. Другой стороной бумага контактирует с валом, передающим положительный заряд, вследствие чего, частицы тонера с отрицательным зарядом притягиваются к бумаге (“плюс” притягивается к “минусу”). Затем бумага протягивается между двумя нагретыми валами, закрепляя изображение запеканием красящего порошка. Завершающий этап – очистка фотобарабана от остатков неиспользованного тонера (выполняет ракель).

Устройство лазерного картриджа

Корпус типичного лазерного картриджа состоит из двух основных блоков, скреплённых по бокам: верхнего – бункера для отработанного тонера и нижнего – основного тонерного контейнера. Ниже на примере распространенного картриджа HP – описание основных узлов, которые более известны как ЗИП для лазерных картриджей (запчасти и принадлежности). Проигнорированы простые болты, гайки, пружины, идентифицирующий чип.

Детали, составляющие лазерный картридж

1. Крышка фотобарабана ― защищает фотобарабан от солнечного света, который способствует разрушению фоточувствительного слоя, а так же от возможных механических повреждений и попадания мусора и пыли при транспортировке картриджа вне принтера.

3. Верхний блок корпуса картриджа (бункер для отработанного тонера) состоит из:
фотобарабана, ролика первичного заряда, лезвия очистки.

4. Прижимающая пружина ― прижимает фотобарабан к магнитному валу. В отсутствие этой пружины на картридже, отпечаток на одной стороне бумаги будет практически не заметным.

6. Фотобарабан (фотовал) — алюминиевый полый цилиндр, покрытый органическим фотопроводящим материалом, который сохраняет образ будущего изображения. Ресурс: 3-4 заправки, после чего фотослой стирается и начинает выдавать некачественные отпечатки.

7. Ролик первичного заряда (вал PCR) — металлический вал с резиновым или поролоновым покрытием, обеспечивающий отрицательный заряд фотовала. Иногда ошибочно называется коротроном (о различиях между лазерными картриджами с PCR и коротроном подробнее читайте в статье).
Ресурс: до 6 заправок. В основном этот элемент может долго служить, но при повреждении этой детали, качество печати может ухудшиться. Вал может сильно загрязняться от частиц бумажной пыли, и требует регулярной очистки.

9. Лезвие очистки («ракель») — металлическая пластина с полиуретановым наконечником. Очищает фотобарабан от неиспользованного тонера, который не перешёл на бумагу (подробнее про ракель).
Ресурс: рекомендуется менять ракель вместе с фотобарабаном. Под воздействием температуры, полиуретановый наконечник ракеля твердеет и со временем сильнее изнашивает поверхность фотобарабана.

10. Магнитный вал («девелопер») состоит из: оболочки или плёнки магнитного вала и сердечника (15). Заряжает тонер, а затем наносит его на фотобарабан из тонерного бункера.
Ресурс: 3-5 заправок. Повреждение этой детали влечёт за собой значительное ухудшение качества печати.

11. Бушинги магнитного вала — подшипники. Позволяют магнитному валу свободно вращаться.

12,13,14 — шестерни магнитного вала и привода.

16. Лезвие дозировки тонера («доктор») — металлическая пластина с гибким наконечником. Распределяет тонер на магнитном вале равномерно и тонким слоем. Ресурс: 5-8 заправок (силиконовый наконечник изнашивается, становится мягким и тонким, по мере использования).

17. Упоры бушингов — центруют магнитный вал.

19. Нижний блок корпуса картриджа (бункер для нового тонера) — ёмкость, внутри которой находится тонер для будущего переноса на бумагу. Также в бункер встроен активатор для тонера (устройство для перемешивания тонера в виде проволочной рамки). Включает: магнитный вал, лезвие дозировки тонера и «ракель».

Читайте также:  Момент монтаж для потолочных плинтусов

20. Плёнка очистки магнитного вала — удерживает тонер в бункере. Ресурс: 5 – 9 заправок (повреждённая изношенная плёнка может стать причиной просыпания нового тонера из бункера).

23. Плёнка очистки фотобарабана — удерживает отработанный тонер в бункере отработки. Ресурс: 5 – 9 заправок (повреждённая изношенная плёнка может стать причиной просыпания отработанного тонера из бункера).

Несмотря на свое непростое электронно-механическое устройство, лазерный принтер может работать годами. Естественно, при должном уходе и своевременной профилактике сложных узлов. Подробное описание про лазерный принтер в Википедии.

Рис. 1 Общий вид лазерного принтера

Основные функциональные составляющие принтера

Корпус устройства, является главным конструктивным элементом, в котором закреплены важнейшие функциональные блоки, это:

модуль протягивания бумаги;

модуль проявления изображения;

модуль термической фиксации печати.

Рис. 2 Схема работы принтера

Привод

Основной деталью узла является двигатель, который вращает около 10 шестерней различной конструкции. Мотор, управляющий работой модуля, имеет вал до 6 мм и пару подшипников. Главное его достоинство, это отсутствие проблем с залипаниями между статором и ротором.

Привод работает в двух основных режимах:

прогрев, вращение вала мотора влево;

печать, вращение вправо.

Двигатель привода не подлежит ремонту, только замене. Стоимость детали невысока, поэтому не составляет финансовых трудностей при починке аппарата.

Механизм подачи бумаги

Листы подаются по специальному тракту, через систему валиков, по одному. Подача бумаги, в разных конструкциях лотков, может производиться сверху или снизу. Конструктивные элементы механизма в обоих случаях одинаковы:

ролик подачи бумаги;

тормозная площадка или шероховатый ролик—разделител ь.

Часть механизма, занимающаяся отделением единственного листа, для его передачи на печать, подвергается истиранию в процессе работы. В результате сглаживания поверхности сепаратора, происходит захват нескольких листов, что приводит к другим неприятностям. Бумага сминается, рвется, и ее обрывки могут застрять в механизме.

Полый ролик с резиновой поверхностью, предназначенный для подачи бумаги, тоже не вечен и подвержен регрессивным изменениям. В результате разрушения резины, смещается позиционирование изображения и может произойти перекос бумаги в направляющих.

Ремонт принтера или замена механизмов захвата и подачи, не занимают много времени и доступны по цене.

Узел переноса информации

Формирование изображения осуществляется модулем лазерного сканирования, закрепленного в корпусе аппарата, и фотоцилиндром, размещенным в картридже принтера.

Модуль лазерного сканирования состоит:

из лазера с фокусирующей линзой;

полигонального зеркала, вращаемого моторчиком;

нескольких формирующих линз;

Беспрепятственное прохождение луча лазера через линзы и качественное отображение от зеркал, обуславливает четкость печати и насыщенность цвета рисунка. Поддерживать трассу лазера в оптимальном состоянии, помогает своевременная очистка линз и зеркал от остатков тонера и бумажной пыли. Тонкая и кропотливая работа, по очистке системы, возможна только на профессиональном уровне.

Конструкция картриджа включает:

вал первичного заряда;

ролик с постоянным магнитом.

Рис. 3 Схема работы картриджа

Светочувствитель ный барабан изготавливается из пустотелого валика, поверхность которого покрывается слоем с полупроводниковы ми фотоэлементами. В процессе работы принтера, поверхность барабана травмируется, и его разрешение (количество точек на 1 дюйме) снижается. То есть, страдает качество изображения. В этом случае поможет или полная замена детали или только светочувствитель ной пленки.

Читайте также:  Соединение унитаза с чугунной канализационной трубой

Вал предварительного заряда изготавливается из металлического стержня одетого в плотную резиновую оболочку. Предназначен для покрытия барабана однородным зарядом и его стирания перед последующей задачей. Может выполнять в некоторых моделях функцию дворника по очистке фотобарабана от тонера и бумажной пыли. Из-за работы с пылеобразным тонером и возможности оседания на него бумажной пыли, подвергается загрязнению. Для сохранения скорости печати, рекомендуется регулярная очистка вала от наслоений пыли.

Магнитный валик, внутри которого установлен постоянный магнит, может иметь резиновое или другое токопроводящее покрытие. Материал поверхности определяют производители печатных аппаратов. Эта деталь подвержена определенной степени износа, которая зависит, прежде всего, от качества тонера. Деформированная поверхность валика снижает плотность печати. При восстановлении картриджей, эти валики очищаются или меняются при их грубых повреждениях.

Кроме того, в картридже присутствуют дополнительные детали, помогающие в работе или облегчающие ее, это:

ракель, пластина, очищающая барабан от остатков красящего порошка;

дозирующая пластинка, определяет количество тонера, наносимого на магнитный валик;

уплотнители из фетра, для герметизации отсека с тонером.

Эти детали также подлежат очистке или замене при процедуре регенерации картриджа.

Термическая фиксация печати

Без закрепления нанесенного красящего состава, полноценного отпечатка не получить. Тонер лазерного принтера, настолько мелок, что даже обладает текучими свойствами.

Фиксация текста или рисунка осуществляется термическим элементом, запекающим краску на носителе. Печка принтера находится на пути выхода отпечатанного листа из тракта. Конструктивно, нагревательное звено состоит из двух элементов:

У разных производителей материал изготовления нагревательного вала и температурный режим могут отличаться. Нагрев производится не более 250 ° C , а материал может быть тефлоном или термопленкой.

Рис.4 Фьюзер лазерного принтера

Тефлоновая конструкция более долговечна, а нагрев осуществляет лампа, помещенная внутрь конструкции. Охлаждение не предусмотрено, за превышением температуры следит терморезистор, который и выключает источник нагрева при превышении допустимых показателей.

Основными проблемами с подобной печкой могут быть ее загрязнение или выход из строя датчиков температуры и лампы. Но, без этой незаменимой секции, участвующей в печати, качественные оттиски не получить. Очистка тефлона от остатков тонера выполняется специальным фетровым валиком. Но, эта деталь не спасает при длительной работе принтера и дополнительная чистка узла время от времени, рекомендуется.

Более распространено, в конструкции теплового валика, применение термопленки. Изготавливается она из эластичной, термостойкой пластмассы, и устанавливается в аппаратах бюджетного варианта. Нагрев производится керамическим элементом, располагающимся внутри вала.

Термопленка более подвержена травматическим воздействиям, особенно при невнимательной работе. Использование листов для вторичной печати, без освобождения их от скрепок, довольно распространенная ситуация. Цена пленки и стоимость ремонта доступны и выполняются в сжатые сроки.

Кроме перечисленных блоков, отвечающих за самые важные процедуры в работе принтера, существует еще множество соединительных деталей и дополнительных рабочих звеньев. Все это также подвержено изменениям в процессе эксплуатации принтеров.

Проблема

Что может быть неисправно

Часто встречающиеся неисправности лазерных принтеров

Не все изображение оказалось закреплено. Имеются скрипы внутри аппарата. Застревает бумага на выходе.

Белые полосы вдоль листа. Плотность печати низкая.

Бумага застревает, не доходя до термовалика.

Здравствуйте дорогие читатели блога о компьютерных периферийных устройствах skanworld.ru. Как Вы уже поняли из заголовка, данную статью я полностью посвятил такому устройству, как лазерный принтер. Популярности этого типа принтеров способствует масса достоинств, которыми они обладают. Высокое разрешение, большая скорость печати, большой ресурс, экономичность – это те свойства, благодаря которым многие пользователи предпочитают лазерные принтеры другим устройствам печати.

Читайте также:  Сделай сам точилка для ножей

Немного истории

Первый опытный образец лазерного принтера был изготовлен фирмой Xerox в 1971 году. Эта модель не попала в серийное производство. Только в 1977году был выпущен первый серийный лазерный принтер Xerox 9700 Electronic Printing System. Он мог печатать 120 страниц в минуту ,но имел огромные размеры и вес и стоил на тот момент около 350 тыс. долларов.

Первой настольной моделью был лазерный принтер LDR-10 фирмы Canon. В 1984 году Canon и Hewlett-Packard в сотрудничестве выпустили модель HP LaserJet. Этот принтер печатал всего 8 страниц в минуту, но благодаря доступной цене и хорошему качеству печати, очень скоро стал лидером на рынке.

Следующими этапами было появление сменных картриджей и выпуск цветных лазерных принтеров.

В процессе развития и совершенствования моделей росли качество печати и производительность лазерных принтеров, а снижение стоимости сделали их доступными каждому. На сегодняшний день лазерные принтеры, наряду со струйными, самые популярные печатающие устройства в мире.

Устройство и принцип работы монохромного лазерного принтера

Информация из компьютера попадает в контроллер (1) , который преобразует полученный текст или изображение в матрицу точек, которые нужно нанести на бумагу.

Основным узлом устройства является фотобарабан (2) . Это цилиндрический вал с покрытием, способным изменять свою проводимость под воздействием света. Поверхность этого вала получает отрицательный заряд от зарядного валика (3) . Лазерный луч (4) отражается от подвижного зеркала (5) и попадает на фотобарабан. Проворачиваясь, зеркало перемещает отраженный луч вдоль барабана.

Контроллер управляет лазером, включая и выключая его в нужных местах, согласно сформированной матрице. Благодаря этому засвечиваются участки поверхности фотобарабана, на которые нужно нанести тонер для печати. Под воздействием света они теряют свой заряд.

Далее поверхность с засвеченными участками проходит мимо магнитного вала (девелопера)(6) . Он покрыт отрицательно заряженным тонером из бункера (7) . Тонер прилипает к разряженным участкам фотобарабана, формируя на нем зеркальное отображение печатного текста или картинки.

Продолжая вращение , поверхность фотовала с нанесенным на нее тонером соприкасается с бумагой, которая подается к нему через роликовый узел (8) из лотка (9) мимо вала переноса (10) . Вал переноса сообщает бумаге положительный заряд, благодаря которому тонер с фотобарабана переносится на подаваемый лист. Остатки тонера счищаются чистящим ножом (11) .

Последний этап в работе лазерного принтера – закрепление тонера на бумаге, путем запекания его в печке (12) , которая представляет собой два вала (нагревательный и прижимной), между которыми проходит лист. При прокатывании через печку тонер нагревается до температуры порядка 200 градусов цельсия, а затем быстро остывает, надежно фиксируясь на бумаге.

Цветная лазерная печать

Цветные лазерные принтеры работают аналогично, но для формирования цветного изображения понадобится четыре прохода бумаги через барабан (по одному проходу для каждого цвета). Альтернативными способами, используемыми в лазерных принтерах, являются формирование цветного изображения на ремне передачи перед переносом тонера на бумагу, либо использование четырех фотобарабанов.

В дополнение к вышесказанному, хочу предложить Вам видео о работе лазерного сканера от Discovery channel.

Ссылка на основную публикацию
Как уменьшить магнитное поле магнита
Владельцы патента RU 2416835: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления внешним магнитным полем постоянного магнита. Технический...
Как узнать качество телефона
Как определить производителя вашего мобильного телефона? Вопрос напрямую связан с тем, не подделку ли Вам подсунули? Надпись на батарее телефона...
Как узнать местонахождение телефона если он выключен
К сожалению, нередки случаи кражи или утери смартфонов. Когда приходит такая проблема, сразу возникает вопрос, как найти телефон, если он...
Как уменьшить потери в линии электропередач
Потери электроэнергии в электрических сетях являются экономическим показателем состояния сетей. По мнению международных экспертов в области энергетики относительные потери электроэнергии...
Adblock detector