1 Η εσωτερική δομή του εκτυπωτή λέιζερ
Η εσωτερική δομή του εκτυπωτή λέιζερ αποτελείται από τέσσερα κύρια μέρη, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-13.
Σχήμα 2-13 Η εσωτερική δομή του εκτυπωτή λέιζερ
(1) Μονάδα λέιζερ: εκπέμπει μια δέσμη λέιζερ με πληροφορίες κειμένου για να εκθέσει το φωτοευαίσθητο τύμπανο.
(2) Μονάδα τροφοδοσίας χαρτιού: ελέγχει το χαρτί ώστε να εισέρχεται στον εκτυπωτή σε κατάλληλη στιγμή και να εξέρχεται από τον εκτυπωτή.
(3) Μονάδα εμφάνισης: Καλύψτε το εκτεθειμένο μέρος του φωτοευαίσθητου τυμπάνου με γραφίτη για να σχηματίσετε μια εικόνα ορατή με γυμνό μάτι και μεταφέρετέ την στην επιφάνεια του χαρτιού.
(4) Μονάδα Στερέωσης: Ο γραφίτης που καλύπτει την επιφάνεια του χαρτιού λιώνει και στερεώνεται σταθερά στο χαρτί χρησιμοποιώντας πίεση και θέρμανση.
2 Αρχή λειτουργίας του εκτυπωτή λέιζερ
Ένας εκτυπωτής λέιζερ είναι μια συσκευή εξόδου που συνδυάζει την τεχνολογία σάρωσης λέιζερ και την τεχνολογία ηλεκτρονικής απεικόνισης. Οι εκτυπωτές λέιζερ έχουν διαφορετικές λειτουργίες λόγω των διαφορετικών μοντέλων, αλλά η ακολουθία λειτουργίας και η αρχή λειτουργίας είναι οι ίδιες.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τους τυπικούς εκτυπωτές λέιζερ HP, η ακολουθία εργασίας έχει ως εξής.
(1) Όταν ο χρήστης στέλνει μια εντολή εκτύπωσης στον εκτυπωτή μέσω του λειτουργικού συστήματος του υπολογιστή, οι γραφικές πληροφορίες που πρόκειται να εκτυπωθούν μετατρέπονται πρώτα σε δυαδικές πληροφορίες μέσω του προγράμματος οδήγησης του εκτυπωτή και τέλος αποστέλλονται στην κύρια πλακέτα ελέγχου.
(2) Η κύρια πλακέτα ελέγχου λαμβάνει και ερμηνεύει τις δυαδικές πληροφορίες που αποστέλλονται από τον οδηγό, τις προσαρμόζει στη δέσμη λέιζερ και ελέγχει το τμήμα λέιζερ ώστε να εκπέμπει φως σύμφωνα με αυτές τις πληροφορίες. Ταυτόχρονα, η επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου φορτίζεται από τη συσκευή φόρτισης. Στη συνέχεια, η δέσμη λέιζερ με γραφικές πληροφορίες παράγεται από το τμήμα σάρωσης λέιζερ για να εκθέσει το φωτοευαίσθητο τύμπανο. Μια ηλεκτροστατική λανθάνουσα εικόνα σχηματίζεται στην επιφάνεια του τυμπάνου γραφίτη μετά την έκθεση.
(3) Αφού η κασέτα γραφίτη έρθει σε επαφή με το σύστημα εμφάνισης, η λανθάνουσα εικόνα μετατρέπεται σε ορατά γραφικά. Κατά τη διέλευση από το σύστημα μεταφοράς, ο γραφίτης μεταφέρεται στο χαρτί υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου της συσκευής μεταφοράς.
(4) Αφού ολοκληρωθεί η μεταφορά, το χαρτί έρχεται σε επαφή με το πριονωτό δόντι που διαχέει τον ηλεκτρισμό και αποφορτίζει το φορτίο του χαρτιού στο έδαφος. Τέλος, εισέρχεται στο σύστημα στερέωσης υψηλής θερμοκρασίας και τα γραφικά και το κείμενο που σχηματίζονται από τον γραφίτη ενσωματώνονται στο χαρτί.
(5) Μετά την εκτύπωση των γραφικών πληροφοριών, η συσκευή καθαρισμού αφαιρεί τον μη μεταφερθέντα γραφίτη και εισέρχεται στον επόμενο κύκλο εργασίας.
Όλες οι παραπάνω διαδικασίες εργασίας πρέπει να περάσουν από επτά βήματα: φόρτιση, έκθεση, ανάπτυξη, μεταφορά, εξάλειψη ισχύος, επιδιόρθωση και καθαρισμός.
1>. Φόρτιση
Για να απορροφήσει το φωτοευαίσθητο τύμπανο γραφίτη σύμφωνα με τις γραφικές πληροφορίες, πρέπει πρώτα να φορτιστεί το φωτοευαίσθητο τύμπανο.
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν δύο μέθοδοι φόρτισης για εκτυπωτές στην αγορά, η μία είναι η φόρτιση με κορώνα και η άλλη η φόρτιση με κυλίνδρους, οι οποίες και οι δύο έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά.
Η φόρτιση με κορώνα είναι μια έμμεση μέθοδος φόρτισης που χρησιμοποιεί το αγώγιμο υπόστρωμα του φωτοευαίσθητου τυμπάνου ως ηλεκτρόδιο και ένα πολύ λεπτό μεταλλικό σύρμα τοποθετείται κοντά στο φωτοευαίσθητο τύμπανο ως το άλλο ηλεκτρόδιο. Κατά την αντιγραφή ή την εκτύπωση, εφαρμόζεται πολύ υψηλή τάση στο σύρμα και ο χώρος γύρω από το σύρμα σχηματίζει ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο. Υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου, ιόντα με την ίδια πολικότητα με το σύρμα κορώνας ρέουν στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου. Δεδομένου ότι ο φωτοϋποδοχέας στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου έχει υψηλή αντίσταση στο σκοτάδι, το φορτίο δεν θα ρέει μακριά, επομένως το επιφανειακό δυναμικό του φωτοευαίσθητου τυμπάνου θα συνεχίσει να αυξάνεται. Όταν το δυναμικό ανέλθει στο υψηλότερο δυναμικό αποδοχής, η διαδικασία φόρτισης τερματίζεται. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου φόρτισης είναι ότι είναι εύκολο να παραχθεί ακτινοβολία και όζον.
Η φόρτιση με κυλίνδρους φόρτισης είναι μια μέθοδος φόρτισης με επαφή, η οποία δεν απαιτεί υψηλή τάση φόρτισης και είναι σχετικά φιλική προς το περιβάλλον. Επομένως, οι περισσότεροι εκτυπωτές λέιζερ χρησιμοποιούν κυλίνδρους φόρτισης για τη φόρτιση.
Ας πάρουμε ως παράδειγμα τη φόρτιση του κυλίνδρου φόρτισης για να κατανοήσουμε ολόκληρη τη διαδικασία λειτουργίας του εκτυπωτή λέιζερ.
Αρχικά, το τμήμα του κυκλώματος υψηλής τάσης παράγει υψηλή τάση, η οποία φορτίζει την επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου με ομοιόμορφο αρνητικό ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του εξαρτήματος φόρτισης. Αφού το φωτοευαίσθητο τύμπανο και ο κύλινδρος φόρτισης περιστραφούν ταυτόχρονα για έναν κύκλο, ολόκληρη η επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου φορτίζεται με ομοιόμορφο αρνητικό φορτίο, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-14.
Σχήμα 2-14 Σχηματικό διάγραμμα της φόρτισης
2>. έκθεση
Η έκθεση πραγματοποιείται γύρω από ένα φωτοευαίσθητο τύμπανο, το οποίο εκτίθεται με δέσμη λέιζερ. Η επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου αποτελείται από ένα φωτοευαίσθητο στρώμα, το φωτοευαίσθητο στρώμα καλύπτει την επιφάνεια του αγωγού από κράμα αλουμινίου και ο αγωγός από κράμα αλουμινίου είναι γειωμένος.
Το φωτοευαίσθητο στρώμα είναι ένα φωτοευαίσθητο υλικό, το οποίο χαρακτηρίζεται από αγωγιμότητα όταν εκτίθεται στο φως και μονωτικό πριν από την έκθεση. Πριν από την έκθεση, το ομοιόμορφο φορτίο φορτίζεται από τη συσκευή φόρτισης και το ακτινοβολημένο σημείο, αφού ακτινοβοληθεί από το λέιζερ, θα γίνει γρήγορα αγωγός και άγει τον αγωγό από κράμα αλουμινίου, έτσι ώστε το φορτίο να απελευθερώνεται στο έδαφος για να σχηματίσει την περιοχή κειμένου στο χαρτί εκτύπωσης. Το σημείο που δεν ακτινοβολείται από το λέιζερ διατηρεί ακόμα το αρχικό φορτίο, σχηματίζοντας μια κενή περιοχή στο χαρτί εκτύπωσης. Δεδομένου ότι αυτή η εικόνα χαρακτήρα είναι αόρατη, ονομάζεται ηλεκτροστατική λανθάνουσα εικόνα.
Ένας αισθητήρας σύγχρονου σήματος είναι επίσης εγκατεστημένος στον σαρωτή. Η λειτουργία αυτού του αισθητήρα είναι να διασφαλίζει ότι η απόσταση σάρωσης είναι σταθερή, έτσι ώστε η δέσμη λέιζερ που ακτινοβολείται στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου να μπορεί να επιτύχει το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα απεικόνισης.
Η λάμπα λέιζερ εκπέμπει μια δέσμη λέιζερ με πληροφορίες χαρακτήρων, η οποία λάμπει στο περιστρεφόμενο πολύπλευρο ανακλαστικό πρίσμα, και το ανακλαστικό πρίσμα αντανακλά τη δέσμη λέιζερ στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου μέσω της ομάδας φακών, σαρώνοντας έτσι το φωτοευαίσθητο τύμπανο οριζόντια. Ο κύριος κινητήρας κινεί το φωτοευαίσθητο τύμπανο ώστε να περιστρέφεται συνεχώς για να πραγματοποιήσει την κάθετη σάρωση του φωτοευαίσθητου τυμπάνου από τη λάμπα εκπομπής λέιζερ. Η αρχή έκθεσης φαίνεται στο Σχήμα 2-15.
Σχήμα 2-15 Σχηματικό διάγραμμα μιας έκθεσης
3>. ανάπτυξη
Η ανάπτυξη είναι η διαδικασία χρήσης της αρχής της απώθησης του ίδιου φύλου και της έλξης των ηλεκτρικών φορτίων από το αντίθετο φύλο για τη μετατροπή της ηλεκτροστατικής λανθάνουσας εικόνας που είναι αόρατη με γυμνό μάτι σε ορατά γραφικά. Υπάρχει μια συσκευή μαγνήτη στο κέντρο του μαγνητικού κυλίνδρου (που ονομάζεται επίσης μαγνητικός κύλινδρος εμφάνισης ή μαγνητικός κύλινδρος εν συντομία) και ο γραφίτης στο δοχείο σκόνης περιέχει μαγνητικές ουσίες που μπορούν να απορροφηθούν από τον μαγνήτη, επομένως ο γραφίτης πρέπει να έλκεται από τον μαγνήτη στο κέντρο του μαγνητικού κυλίνδρου εμφάνισης.
Όταν το φωτοευαίσθητο τύμπανο περιστρέφεται στη θέση όπου έρχεται σε επαφή με τον αναπτυσσόμενο μαγνητικό κύλινδρο, το τμήμα της επιφάνειας του φωτοευαίσθητου τυμπάνου που δεν ακτινοβολείται από το λέιζερ έχει την ίδια πολικότητα με το τόνερ και δεν θα απορροφήσει τόνερ. ενώ το τμήμα που ακτινοβολείται από το λέιζερ έχει την ίδια πολικότητα με το τόνερ. Αντίθετα, σύμφωνα με την αρχή της απώθησης του ίδιου φύλου και της έλξης του αντίθετου φύλου, το τόνερ απορροφάται στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου όπου ακτινοβολείται το λέιζερ και στη συνέχεια σχηματίζονται ορατά γραφικά τόνερ στην επιφάνεια, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-16.
Σχήμα 2-16 Διάγραμμα αρχής ανάπτυξης
4>. εκτύπωση μεταφοράς
Όταν ο γραφίτης μεταφέρεται κοντά στο χαρτί εκτύπωσης με το φωτοευαίσθητο τύμπανο, υπάρχει μια συσκευή μεταφοράς στο πίσω μέρος του χαρτιού για να εφαρμόσει μεταφορά υψηλής πίεσης στο πίσω μέρος του χαρτιού. Επειδή η τάση της συσκευής μεταφοράς είναι υψηλότερη από την τάση της περιοχής έκθεσης του φωτοευαίσθητου τυμπάνου, τα γραφικά και το κείμενο που σχηματίζονται από τον γραφίτη μεταφέρονται στο χαρτί εκτύπωσης υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου της συσκευής φόρτισης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-17. Τα γραφικά και το κείμενο εμφανίζονται στην επιφάνεια του χαρτιού εκτύπωσης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-18.
Σχήμα 2-17 Σχηματικό διάγραμμα εκτύπωσης μεταφοράς (1)
Σχήμα 2-18 Σχηματικό διάγραμμα εκτύπωσης μεταφοράς (2)
5>. Απώλεια ηλεκτρισμού
Όταν η εικόνα γραφίτη μεταφέρεται στο χαρτί εκτύπωσης, ο γραφίτης καλύπτει μόνο την επιφάνεια του χαρτιού και η δομή εικόνας που σχηματίζεται από τον γραφίτη καταστρέφεται εύκολα κατά τη διαδικασία μεταφοράς του χαρτιού εκτύπωσης. Για να διασφαλιστεί η ακεραιότητα της εικόνας γραφίτη πριν από τη στερέωση, μετά τη μεταφορά, αυτή θα περάσει από μια συσκευή εξάλειψης στατικού ηλεκτρισμού. Η λειτουργία της είναι να εξαλείφει την πολικότητα, να εξουδετερώνει όλα τα φορτία και να καθιστά το χαρτί ουδέτερο, ώστε το χαρτί να μπορεί να εισέλθει ομαλά στη μονάδα στερέωσης και να διασφαλίζει την εκτύπωση εξόδου. Η ποιότητα του προϊόντος φαίνεται στο Σχήμα 2-19.
Σχήμα 2-19 Σχηματικό διάγραμμα εξάλειψης ισχύος
6>. στερέωση
Η θέρμανση και η στερέωση είναι η διαδικασία εφαρμογής πίεσης και θέρμανσης στην εικόνα γραφίτη που έχει προσροφηθεί στο χαρτί εκτύπωσης, ώστε να λιώσει ο γραφίτης και να βυθιστεί στο χαρτί εκτύπωσης για να σχηματιστεί ένα σταθερό γραφικό στην επιφάνεια του χαρτιού.
Το κύριο συστατικό του γραφίτη είναι η ρητίνη, το σημείο τήξης του γραφίτη είναι περίπου 100°C, και η θερμοκρασία του θερμαντικού κυλίνδρου της μονάδας στερέωσης είναι περίπου 180°C.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης, όταν η θερμοκρασία του φούρνου φτάσει σε μια προκαθορισμένη θερμοκρασία περίπου 180°C°Όταν το χαρτί που απορροφά τον γραφίτη περάσει από το κενό μεταξύ του κυλίνδρου θέρμανσης (γνωστού και ως άνω κύλινδρος) και του κυλίνδρου από καουτσούκ πίεσης (γνωστού και ως κάτω κύλινδρος πίεσης, κάτω κύλινδρος), η διαδικασία σύντηξης θα ολοκληρωθεί. Η υψηλή θερμοκρασία που δημιουργείται θερμαίνει τον γραφίτη, ο οποίος λιώνει τον γραφίτη στο χαρτί, σχηματίζοντας έτσι μια συμπαγή εικόνα και κείμενο, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-20.
Σχήμα 2-20 Διάγραμμα αρχής της στερέωσης
Επειδή η επιφάνεια του θερμαντικού κυλίνδρου είναι επικαλυμμένη με μια επίστρωση που δεν προσκολλάται εύκολα στον γραφίτη, ο γραφίτης δεν θα προσκολληθεί στην επιφάνεια του θερμαντικού κυλίνδρου λόγω υψηλής θερμοκρασίας. Μετά τη στερέωση, το χαρτί εκτύπωσης διαχωρίζεται από τον θερμαντικό κύλινδρο με το δάχτυλο διαχωρισμού και αποστέλλεται έξω από τον εκτυπωτή μέσω του κυλίνδρου τροφοδοσίας χαρτιού.
Η διαδικασία καθαρισμού συνίσταται στην ξύση του γραφίτη από το φωτοευαίσθητο τύμπανο που δεν έχει μεταφερθεί από την επιφάνεια του χαρτιού στον κάδο απορριμμάτων γραφίτη.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μεταφοράς, η εικόνα γραφίτη στο φωτοευαίσθητο τύμπανο δεν μπορεί να μεταφερθεί πλήρως στο χαρτί. Εάν δεν καθαριστεί, ο γραφίτης που απομένει στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου θα μεταφερθεί στον επόμενο κύκλο εκτύπωσης, καταστρέφοντας τη νεοδημιουργημένη εικόνα, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα εκτύπωσης.
Η διαδικασία καθαρισμού πραγματοποιείται με μια ξύστρα από καουτσούκ, η λειτουργία της οποίας είναι να καθαρίζει το φωτοευαίσθητο τύμπανο πριν από τον επόμενο κύκλο εκτύπωσης με φωτοευαίσθητο τύμπανο. Επειδή η λεπίδα της ξύστρας καθαρισμού από καουτσούκ είναι ανθεκτική στη φθορά και εύκαμπτη, η λεπίδα σχηματίζει μια γωνία κοπής με την επιφάνεια του φωτοευαίσθητου τυμπάνου. Όταν το φωτοευαίσθητο τύμπανο περιστρέφεται, ο γραφίτης στην επιφάνεια ξύνεται στον κάδο απορριμμάτων γραφίτη από την ξύστρα, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-21.
Σχήμα 2-21 Σχηματικό διάγραμμα ενός καθαρισμού
Ώρα δημοσίευσης: 20 Φεβρουαρίου 2023