Основные детали картриджа лазерного принтера

Что такое «чернильница?»

Картридж без печатающей головки — это, по сути, пластиковый контейнер для чернил.

он оснащен системой клапанов и переходных камер. Такие картриджи обычно называют «чернильные картриджи».

У них внизу есть отверстие, закрытое клапаном, через который чернила попадают в сосок головки.

Вокруг отверстия резиновый уплотнитель. Когда чернильница установлена ​​в принтер, штифт головки толкает клапан назад и «скользит» в чернильницу.

В верхней части картриджа имеется отверстие для выравнивания давления. По мере того, как чернила израсходованы, они постепенно замещаются воздухом. Так были сконструированы первые патроны. И это позволяло бюджетным типографиям использовать их повторно (и даже несколько раз), заправляя чернилами сторонних производителей.

История возникновения лазерной печатной техники

Первый прототип лазерного принтера был изобретен в 1938 году Честером Карлсоном, который на момент его изобретения учился на юридическом факультете и работал юристом в Патентном бюро США. Первые листы, напечатанные с помощью статического электричества, были получены в его домашней лаборатории.

Сначала он пытался продать свою разработку IBM. Но они отказались покупать изобретение. Лишь в 1946 году его научной разработкой заинтересовалась частная компания Xerox. А в 1949 году на рынке впервые появились принтеры, использующие сухие чернила.

Первые модели были очень громоздкими и требовали от операторов определенного уровня подготовки. Спустя десять лет, после первого выпуска промышленной модели, появились более компактные и удобные устройства. Модель называлась Xerox 914.

Она печатала со скоростью 7 листов в минуту, что в то время считалось очень высоким показателем. При этом качество изображения было значительно выше, чем у популярных тогда матричных принтеров.

Первый лазерный принтер появился в 1969 году, все у той же Xerox. В 1978 году одному из сотрудников компании Гэри Старкузеру удалось найти лазер и установить его в устройство. Это был первый лазерный принтер. Однако первая модель оказалась слишком дорогой. Цена устройства составляла около 350 000 долларов.

Важно! Некоторые модели принтеров используют тонер с положительно заряженными частицами, а барабан заряжается не отрицательными, а положительными зарядами.

Такая разница возникла из-за того, что разные компании использовали собственные разработки, которые считались фирменным секретом. Тогда было мало известно, что такое лазерный принтер, как он устроен, но были известны принципы, по которым он должен работать. При выборе тонера для заправки картриджа это необходимо учитывать!

Поскольку спрос на лазерные принтеры в начале 80-х вырос, появились и другие компании, которые хотели заработать на этом рынке. Первая доступная модель устройства была выпущена компанией Cannon.

В 1984 году компания Hewlett-Packard выпустила первые потребительские лазерные принтеры Laser Jet. Xerox в итоге потеряла свои позиции и ушла с рынка. Сегодня в магазинах оргтехники можно увидеть лазерные принтеры самых разных марок. Появлялись различные модели, но устройство и принцип работы лазерного принтера оставались прежними.

Детали и конструкции тонерного бункера

В этом разделе помимо самой пудры находятся элементы для нанесения краски на поверхность фотоцилиндра. Этот:

• магнитный ролик;
• нож для дозирования косметического состава;
• лезвие, заказное заказание магнитного вала и корпас;
• активатор для смешивания тонера и поддержания рекомендуемой густоты.

MagRoller (магнитный ролик). Он состоит из алюминиевой трубки с защитным покрытием и магнитной полосой внутри или из плотной резины с магнитными свойствами. Вал крепится к стенкам корпуса втулками, позволяющими ему свободно вращаться.

Магнитное поле притягивает частицы металлических чернил, придавая тонеру отрицательный заряд. Гладкая поверхность, гарантия высокого качества печати.

Doctor Blade (дозатор тонера). Металлический каркас прямоугольной формы, длина которого соответствует размеру намагничивающего валика, снабжен гибкой пластиной. Материал пластины может быть металл или полиуретан.

Назначение ножа-дозатора — оставить на магнитном валике ровно столько тонера, сколько необходимо для печати на данном этапе. Износ лезвия влияет на качество отпечатков, гибкая металлическая пластина может поцарапаться или поцарапаться, полиуретан держится дольше, но со временем все равно истончается и плохо дозируется. Регулярная чистка сопла или своевременная замена при сильном износе восстановит качество печати.

Лезвие для уплотнения магнитных роликов изготовлено из гибких материалов, не повреждающих поверхность магнитного ролика. Чаще всего это полиуретан.

После переноса тонера на фоторецептор та его часть, которая не нужна для отображения изображения, остается на поверхности магнитного валика. Запечатывающее лезвие удаляет остатки чернил и оставляет их в отсеке для тонера для повторного использования.

Стержень для смешивания тонера Вращающийся металлический каркас. Предотвращает прилипание красителя и образование комков. Тонер оптимальной плотности легко и равномерно наносится на магнитный валик.

Тонер Мелкодисперсный пороск на основе полимеров или воска. Цвет придают подходящими пигментами, а для придания магнитных свойств обрабатывают оксидами металлов.

Преимущества лазерных принтеров

К их основным достоинствам можно отнести:

• низкая стоимость печатного листа;
• скорость печати, которая у лазерного принтера выше, чем у большинства струнных моделей;
• длительное сокм оклассивание при доставке обслюживаний;
• качественная печать текстовых файлов.

Помимо достоинств следует отметить и недостатки лазерных принтеров: повышенное энергопотребление, большие затраты на оборудование и связанное с ним обслуживание, а также более низкое качество цветопередачи, чем у струйных принтеров.

Давайте подробнее рассмотрим этапы формирования изображения:

Этап первый:

На этом этапе поверхность барабана заряжается отрицательным зарядом.

Этап второй

На этом этапе часть поверхности барабана, на которую нужно перенести изображение, подсвечивается светодиодной линейкой.
Это необходимо для выгрузки частей фотобарабана для последующего переноса тонера.

Этап третий

Тонер наносится из бункера на выбранные участки барабана с помощью валика. Чернила не оседают на остальной поверхности барабана. В результате поверхность барабана содержит видимый рисунок, нанесенный тонером, и полностью повторяет копируемое или распечатываемое изображение.

Этап четвертый

В это время подготовленное изображение переносится с барабана на бумагу. Для этого используется зарядная нить, которая создает под бумагой высокий положительный заряд, благодаря чему тонер вытягивается на бумагу. Процесс передачи цветного изображения немного отличается от передачи черно-белого изображения.

Этап пятый

Заключительный этап, на котором тонер приклеивается к бумаге. Процесс отверждения происходит в печи, в условиях высоких температур, в таких условиях тонер прочно прикрепляется к поверхности бумаги.

Принципы взаимодействия элементов картриджа при печати

Картридж работает первым при подаче сигнала печати. Выполняется для доставки

1. Обработка коронным разливом (ПЦР) на барабане с целью сделать поверхность цилиндра отрицательной.
2. Он включает в себя лазерный блок, расположенный в корпусе принтера. Лазер, управляемый программатором, снимает часть заряда с тех точек на поверхности цилиндра фотореагента, где запрограммировано изображение. Этот процесс называется экспонированием.В результате получается комплекс точечных зарядов с разным уровнем полярности. Наиболее отрицательно заряженные пятна на поверхности будут отталкивать одноименный тонер. В результате открытые участки поверхности будут притягивать чернила, и появится целевое изображение.
3. Параллельно с работой лазера активируется магнитный вал. Он вытягивает тонер из бункера и придает ему отрицательную полярность. Взаимодействие полей магнитного вала и блока барабана способствует переносу порошка красителя на светочувствительную поверхность.Выключив прибор в момент работы, вы сможете просмотреть картинку, нарисованную на фотоцилиндре. Этот метод используется для диагностики износа поверхности барабана.
4. Фотобарабаном изображение переносится на подаваемый лист бумаги. Лист предварительно протягивается через ролики, которые придают ему положительную полярность. На бумагу будет нанесено изображение, состоящее из отрицательно заряженного тонера на поверхности барабана. Чтобы укрепить текст и рисунки, лист бумаги протягивают через нагретые валики, чтобы расплавить тонер.
5. Следующим шагом будет очистка фотоцилиндра от остатков краски. Процедуру проводят чистящим ножом.
6. Затем коронирующая проволока принимает предыдущее экспонированное изображение и подготавливает фотопроводник к следующему этапу печати.

После восстановления исходных данных процесс повторяется. Печать списка в формате А4 может включать в себя несколько процессов переноса текста, которые выполняются последовательно.

Устройство картриджа лазерного принтера

Основными элементами картриджа являются фотоцилиндр и два бункера: для хранения тонера и его отходов. Для разных моделей краситель может отличаться по своим физическим свойствам, особенно по размеру.

Итак, из чего состоит картридж для лазерного принтера:

• отделение для хранения нового тонера;
• фотобарабан или фотобарабан — алюминиевый цилиндр со светочувствительным слоем;
• валок первичного заряда, который заряжает поверхность камеры валка;
• магнитный валик, переносящий тонер на фотоэлемент;
• лезвие (следит за толщиной слоя красителя, попадающего на рулон камеры);
• ракель — пластина, очищающая фотопленку после контакта с бумагой от лишней пыли;
• корзина для использованного тонера.

Обратите внимание, что принцип работы картриджей для струйных и лазерных принтеров существенно отличается друг от друга.

Читайте также: Ошибка 0x00000002 при подключении сетевого принтера

Схема и принцип действия

Чтобы понять, какой принцип печати используется в современных лазерных принтерах, давайте подробнее рассмотрим этапы его работы.

Заряд фотобарабана

Для получения предварительного изображения необходимо передать электрический заряд на поверхность фотопленки. В некоторых моделях он может быть отмечен знаком «+» или «-». Процесс дебетового перевода осуществляется двумя способами:

1. Высокое напряжение, подаваемое на специальную вольфрамовую нить (коротрон), создает магнитное поле, которое передается на барабан.
2. Через зарядный ролик, представляющий собой металлический цилиндр, покрытый токопроводящим слоем.

Создание изображения

После отправки файла на печать в фотогалерее изображение формируется с радиусом, меняющим свою нагрузку. В зависимости от модели устройства рисунок занимает отрицательно или положительно заряженную поверхность.

Каждая строка изображения формируется за доли секунды при включении и выключении лазера. Затем вращается барабан и накладывается новая леска. Излишки тонера удаляются ракелем и выбрасываются в отсек для отходов.

Проявка

Частицы пыли переносятся с фотовала на магнитный из-за разности зарядов. Принцип работы магнитного валика в лазерных принтерах достаточно прост: там, где заряд не совпадает, тонер притягивается к его вращающейся поверхности, формируя изображение. В цветных устройствах процесс разработки несколько сложнее. Сначала изображение формируется на конвейерной ленте, и только потом переносится на вал и бумагу.

Перенос на бумагу

Ролик переноса накапливает статическое электричество на бумаге. Проходя под фотоцилиндром, он притягивает тонер, расходно обрабатывает персова на запрос на магнитный валик. Частицы пыли удерживаются на бумаге статическим электричеством.

Закрепление тонера

Фиксация красящего вещества на листе происходит за счет нагревательного элемента. «Печь» принтера состоит из двух цилиндров, через которые плавится краситель. Жидкий тонер охлаждается и плотно прилипает к поверхности бумаги.

Температура нагревательного элемента может достигать 200°С. Производители недорогих устройств используют термопленки, которые быстро изнашиваются. В современных моделях за нагрев тонера отвечает более надежная и прочная тефлоновая конструкция.

Вкратце, принцип печати на лазерном принтере заключается в том, чтобы получить тонерный отпечаток на рулоне камеры, а затем перенести его на бумагу.

Абсорбционная губка

Губка внутри картриджа представляет собой абсорбирующий материал, функция которого заключается в удержании красителя. В качестве материала этого типа обычно используют микропористую губку.

Следовательно, устройство струйного патрона не отличается особой сложностью, а количество элементов, из которых он состоит, минимально возможным.

В свою очередь, это позволит производителям оригинальных и совместимых расходных материалов оптимизировать расходы и сделать печать более доступной. Несмотря на это, заправка струйного картриджа намного выгоднее, чем покупка новой детали.

Особенности цветной печати

Принцип работы цветных и монохромных лазерных принтеров практически одинаков. Главная особенность в том, что окрашивание в цветных аппаратах происходит с каждым картриджем отдельно. Обычные цветные принтеры оснащены картриджами с черным, фиолетовым, синим и желтым тонером. Некоторые модели имеют несколько картриджей.

Цветные устройства доступны в однопроходной и многопроходной версиях. Если вас интересует, как ускорить цветную печать с помощью лазерного принтера, обратите внимание на однопроходные машины. Они также оснащены лазерными системами и транспортировочными роликами для каждого картриджа.

Это позволяет нарисовать картинку всеми цветами сразу. В многопроходных принтерах на один оборот рулона камеры наносится только один цвет, что увеличивает общее время печати.

Устройство картриджа лазерного принтера

Для простоты в этой статье мы рассмотрим наиболее распространенную конструкцию монохромного лазерного картриджа. Он состоит из двух отсеков: для тонера и отсека для отработанного красящего порошка.

Установка картриджа лазерного принтера и расположение его основных частей

Тонерное отделение

Отсек для тонера предназначен для хранения красящего порошка и подачи его на фотобарабан. В его состав входит несколько деталей.

Бункер для тонера

Бункер для тонера (Toner Reservoir) служит для хранения красящего порошка. Чтобы он не высыхал и не образовывал комков, контейнер оснащен проволочной рамкой (перемешиватель тонера) для смешивания.

Магнитный вал

Эта деталь может иметь разные названия: магнитный валик, валик проявителя, валик подачи тонера, валик проявителя или магнитный валик проявителя. Предназначен для загрузки гранул тонера и последующего их переноса из бункера на поверхность фотобарабана.

Магнитный вал представляет собой полую алюминиевую трубку со специальным покрытием для лучшей адгезии тонера. Внутри трубки помещен ферритовый стержень, который представляет собой постоянный магнит.

Так выглядит магнитный вал

В некоторых случаях вал может быть устроен иначе. Он представляет собой металлический стержень, на поверхности которого находится оболочка из высококачественной резины. Красящий порошок легко прилипает к нему.

При работе печатающего устройства тонер перемешивается в бункере и за счет трения приобретает электрический заряд (такой заряд называется «трибоэлектрический»). На металлический вал подается электрическое напряжение. В результате за счет разности потенциалов гранулы красящего порошка переносятся на его поверхность, а затем переносятся на фотобарабан.

Известна еще одна конструкция этой детали. Используется для работы с немагнитным тонером. Вал представляет собой металлический сердечник, на поверхности которого имеется оболочка из прессованной резины с токопроводящим покрытием.

Во время работы лазерного принтера гранулы красящего порошка налипают на оболочку вала. При этом на его сердце подается постоянное напряжение от высоковольтного источника питания. В результате частицы тонера намагничиваются и переносятся на поверхность фотобарабана.

Лезвие дозировки тонера

Лезвие дозировки тонера может вызывать ракель или дозирующее лезвие. Это необходимо для равномерного распределения красящего порошка по поверхности магнитного вала. Есть два варианта изготовления лезвия: из металла или полиуретана. Первый используется, например, в технике Brother и Samsung, второй — в Canon и HP.

Так выглядит металлическое лезвие-дозатор тонера

Уплотнительное лезвие магнитного вала

Уплотнительное лезвие магнитного вала может вызываться майларкой или запечатывающим лезвием магнитного ролика. Используется для удаления тонера с магнитного вала, оказавшегося невостребованным после переноса на фотобарабан для формирования изображения.

Запечатывающее лезвие отправляет красящий порошок обратно в отделение для тонера для последующего использования. В то же время предотвращает просыпание тонера из бункера. Часто эта деталь изготавливается из полиуретана.

Отделение для отработанного тонера

Отсек для отработанного тонера используется не только для сбора использованного красящего порошка, но и для формирования изображения и переноса его на бумажный носитель. В его состав входит несколько основных деталей.

Фотобарабан

Фотобарабаном может называться светочувствительный или фоторецепторный барман, фоторецептор, фотобарабан или органический фотопроводник (ОРС). Это основная деталь лазерного принтера. Он позволяет формировать изображение и передавать его на бумажный носитель.

Вот так выглядит фотобарабан

Фотобарабан представляет собой полый металлический цилиндр (часто алюминиевый), покрытый тонким слоем фотопроводящего материала. Обладает свойством изменять электропроводность под действием электромагнитного (в данном случае светового) излучения.

Ранее в качестве фотопроводящего слоя использовались соединения селена. Сейчас используется аморфный кремний или органические соединения, состав которых производители не раскрывают.

Вал первичного заряда

Вал примерного зарада может называться зарадным, разяжающим, роликом примерного зарада, валом персона зарада или роликом первичного заряда (PCR). Эта деталь выполняет две функции: заряжает поверхность фотобарабана и стирает остаточный электростатический заряд, оставшийся от предыдущего заряда.

Вал первичного заряда представляет собой металлический стержень с пенопластовым или резиновым покрытием с токопроводящим слоем. В процессе работы печатающего устройства на стержень поочередно подается постоянный и переменный ток. Постоянный ток необходим для передачи отрицательного заряда фотобарабану, а переменный ток необходим для удаления с его поверхности остаточного электростатического изображения.

Так выглядит вал первичного заряда

Вал первичного заряда в патроне иногда путают с коротроном. При этом последний представляет собой проволоку, натянутую параллельно фотобарабану, а перенос заряда осуществляется в результате коронного разряда. Во время этого процесса выделяется вредный озон. Валы первичного заряда такого дефекта не имеют.

Лезвие очистки

Лезвие очистки картриджа может вызываться вайпером, ракелем, чистящим лезвием или лезвием стеклоочистителя. Эта деталь предназначена для очистки фотобарабана от гранул тонера и бумажных частиц. Он используется не во всех принтерах.

В некоторых моделях техники печати Samsung или Xerox остатки тонера с фотобарабана удаляются с помощью вала первичного заряда и специальной щетки. Лезвие для чистки представляет собой металлический каркас с полиуретановым или резиновым наконечником.

Уплотнительное лезвие фотобарабана

Запечатывающее лезвие фотобарабана можно назвать восстанавливающим лезвием или запечатывающим лезвием. Эта деталь служит для предотвращения попадания тонера, снятого с лезвия для чистки фотобарабана, на бумажный носитель.

Запечатывающее лезвие направляет красящий порошок в отсек для хранения отработанного тонера и предотвращает его высыпание в обратном направлении. Часто эта деталь изготавливается из полиуретана.

Как осуществляется цветная лазерная печать

Принтер для цветной лазерной печати имеет более сложную конструкцию, но принцип работы принтера такой же, как и для монохромной. Это касается не столько печатного блока, сколько компоновки картриджа, лазера и пластины.

Ниже приведено описание того, как работает процесс цветной печати:

1. Сначала цифровое изображение обрабатывается по специально разработанным алгоритмам и передается на плату управления принтером.
2. Изображение формируется лазером на поверхности барабана.
3. Из разных коробок для тонеров, в определенном порядке, из отдельных сопел подаются тонеры определенного цвета.
4. Мелкие разноцветные частички подозрительных клеток появляются на ленту на более ярком изображении. Под лентой находится фоторолик, притягивающий частицы тонера.
5. Изображение переносится на бумагу, частицы тонера запекаются в печи.

В результате должно получиться изображение высокой четкости. Процесс печати на цветном принтере займет больше времени, так как чернильные ящики перемещаются так, чтобы нужный цвет и оттенок в итоге приобретались на том или ином участке бумаги. Коробки содержат синие, желтые, фиолетовые и черные чернила.

Важно! Цветные фотографии на цветном лазерном принтере получаются хуже, чем на струйном. Это связано с тем, что в таком изображении много полутонов, которые сложно распечатать устройству. А вот изображение графиков и диаграмм на лазере лучше, и цвета держатся дольше.

Несмотря на то, что в продаже есть цветные лазерные принтеры, они пользуются меньшим спросом, чем цветные струйные принтеры. Покупатели отлачивают цену и комплектуют отзыв. Однако с однотонными моделями все наоборот. Высокая скорость печати, четкость изображения и дешевизна обслуживания (тонер дешевый и хватает надолго) сделали его незаменимым помощником в офисе и дома.