מהו המבנה הפנימי של מדפסת לייזר?הסבר בפירוט את המערכת ועקרון העבודה של מדפסת הלייזר

1 המבנה הפנימי של מדפסת הלייזר

המבנה הפנימי של מדפסת הלייזר מורכב מארבעה חלקים עיקריים, כפי שמוצג באיור 2-13.

איור 2-13 המבנה הפנימי של מדפסת הלייזר

(1) יחידת לייזר: פולטת קרן לייזר עם מידע טקסט כדי לחשוף את התוף הרגיש לאור.

(2) יחידת הזנת נייר: שלוט בנייר להיכנס למדפסת בזמן מתאים ולצאת מהמדפסת.

(3) יחידת פיתוח: כסו את החלק החשוף של התוף הרגיש לאור בטונר כדי ליצור תמונה שניתן לראות בעין בלתי מזוינת, והעבירו אותה אל פני השטח של הנייר.

(4) יחידת קיבוע: הטונר המכסה את פני הנייר מומס ומקובע היטב על הנייר באמצעות לחץ וחימום.

2 עקרון העבודה של מדפסת הלייזר

מדפסת לייזר היא מכשיר פלט המשלב טכנולוגיית סריקת לייזר וטכנולוגיית הדמיה אלקטרונית.למדפסות לייזר יש פונקציות שונות בשל דגמים שונים, אך רצף העבודה והעיקרון זהים.

אם לוקחים כדוגמה מדפסות לייזר סטנדרטיות של HP, רצף העבודה הוא כדלקמן.

(1) כאשר המשתמש שולח פקודת הדפסה למדפסת דרך מערכת ההפעלה של המחשב, המידע הגרפי שיודפס מומר תחילה למידע בינארי דרך מנהל ההתקן של המדפסת, ולבסוף נשלח ללוח הבקרה הראשי.

(2) לוח הבקרה הראשי קולט ומפרש את המידע הבינארי שנשלח על ידי הנהג, מתאים אותו לקרן הלייזר, ושולט בחלק הלייזר כדי לפלוט אור בהתאם למידע זה.במקביל, פני השטח של התוף הרגיש לאור נטען על ידי מכשיר הטעינה.לאחר מכן, קרן הלייזר עם מידע גרפי נוצרת על ידי חלק סריקת הלייזר כדי לחשוף את התוף הרגיש לאור.תמונה סמויה אלקטרוסטטית נוצרת על פני תוף הטונר לאחר החשיפה.

(3) לאחר שמחסנית הטונר נמצאת במגע עם מערכת הפיתוח, התמונה הסמויה הופכת לגרפיקה גלויה.בעת מעבר דרך מערכת ההעברה, הטונר מועבר לנייר תחת פעולת השדה החשמלי של מכשיר ההעברה.

(4) לאחר השלמת ההעברה, הנייר יוצר קשר עם שן המסור המפזרת את החשמל, ומפרק את המטען על הנייר לקרקע.לבסוף, הוא נכנס למערכת הקיבוע בטמפרטורה גבוהה, והגרפיקה והטקסט שנוצרו על ידי הטונר משולבים בנייר.

(5) לאחר הדפסת המידע הגרפי, מכשיר הניקוי מסיר את הטונר שלא הועבר, ונכנס למחזור העבודה הבא.

כל תהליכי העבודה הנ"ל צריכים לעבור שבעה שלבים: טעינה, חשיפה, פיתוח, העברה, ביטול חשמל, תיקון וניקוי.

1>.לחייב

כדי לגרום לתוף הרגיש לאור לספוג טונר בהתאם למידע הגרפי, יש לטעון תחילה את התוף הרגיש לאור.

כיום קיימות בשוק שתי שיטות טעינה למדפסות, האחת טעינת קורונה והשנייה טעינת רולר, לשתיהן יש את המאפיינים שלהן.

טעינת קורונה היא שיטת טעינה עקיפה המשתמשת במצע המוליך של התוף הרגיש לאור כאלקטרודה, וחוט מתכת דק מאוד ממוקם ליד התוף הרגיש לאור בתור האלקטרודה השנייה.בעת העתקה או הדפסה מופעל על החוט מתח גבוה מאוד, והחלל מסביב לחוט יוצר שדה חשמלי חזק.תחת פעולת השדה החשמלי, יונים בעלי קוטביות זהה לזה של חוט העטרה זורמים אל פני השטח של התוף הרגיש לאור.מכיוון שלקולטן הפוטו על פני התוף הרגיש לאור יש התנגדות גבוהה בחושך, המטען לא יזרום, ולכן פוטנציאל פני השטח של התוף הרגיש לאור ימשיך לעלות.כאשר הפוטנציאל עולה לפוטנציאל הקבלה הגבוה ביותר, תהליך הטעינה מסתיים.החיסרון של שיטת הטעינה הזו הוא שקל לייצר קרינה ואוזון.

טעינת רולר טעינה היא שיטת טעינת מגע, שאינה דורשת מתח טעינה גבוה וידידותית יחסית לסביבה.לכן, רוב מדפסות הלייזר משתמשות בגלגלי טעינה לטעינה.

ניקח כדוגמה את הטעינת רולר הטעינה כדי להבין את כל תהליך העבודה של מדפסת הלייזר.

ראשית, חלק מעגל המתח הגבוה מייצר מתח גבוה, אשר טוען את פני התוף הרגיש לאור בחשמל שלילי אחיד דרך רכיב הטעינה.לאחר שהתוף הרגיש לאור ורולר הטעינה מסתובבים באופן סינכרוני במשך מחזור אחד, כל פני השטח של התוף הרגיש לאור נטען במטען שלילי אחיד, כפי שמוצג באיור 2-14.

איור 2-14 תרשים סכמטי של הטעינה

2>.חשיפה

החשיפה מתבצעת סביב תוף רגיש לאור, אשר נחשף בקרן לייזר.פני השטח של התוף הרגיש לאור הם שכבה רגישה לאור, השכבה הרגישה לאור מכסה את פני השטח של מוליך סגסוגת האלומיניום, ומוליך סגסוגת האלומיניום מקורקע.

השכבה הרגישה לאור היא חומר רגיש לאור, המתאפיין בהיותו מוליך בחשיפה לאור, ומבודד לפני החשיפה.לפני החשיפה, המטען האחיד נטען על ידי מכשיר הטעינה, והמקום המוקרן לאחר הקרנת הלייזר יהפוך במהירות למוליך ויתנהל עם מוליך סגסוגת האלומיניום, כך שהמטען משתחרר לקרקע ויוצר את אזור הטקסט על את נייר ההדפסה.המקום שלא מוקרן בלייזר עדיין שומר על המטען המקורי, ויוצר אזור ריק על נייר ההדפסה.מכיוון שתמונת דמות זו אינה נראית, היא נקראת תמונה סמויה אלקטרוסטטית.

כמו כן, מותקן בסורק חיישן אות סינכרוני.תפקידו של חיישן זה הוא להבטיח שמרחק הסריקה יהיה עקבי כך שקרן הלייזר המוקרנת על פני התוף הרגיש לאור תוכל להשיג את אפקט ההדמיה הטוב ביותר.

מנורת הלייזר פולטת קרן לייזר עם מידע אופי, המאירה על המנסרה הרפלקטיבית רב-הפנים המסתובבת, והמנסרה הרפלקטיבית מחזירה את קרן הלייזר אל פני התוף הרגיש לאור דרך קבוצת העדשות, ובכך סורקת את התוף הרגיש לאור אופקית.המנוע הראשי מניע את התוף הרגיש לאור להסתובב ברציפות כדי לממש את הסריקה האנכית של התוף הרגיש לאור על ידי מנורת הלייזר הפולטת.עקרון החשיפה מוצג באיור 2-15.

איור 2-15 תרשים סכמטי של חשיפה

3>.התפתחות

פיתוח הוא תהליך של שימוש בעקרון הדחייה של מטענים חשמליים חד מיניים ומשיכה ממין הפוך על מנת להפוך את התמונה הסמויה האלקטרוסטטית הבלתי נראית לעין בלתי מזוינת לגרפיקה גלויה.במרכז הרולר המגנטי קיים מכשיר מגנט (נקרא גם רולר מגנטי מפתח, או בקיצור רולר מגנטי), והטונר בפח האבקה מכיל חומרים מגנטיים הניתנים לספיגה במגנט, ולכן יש למשוך את הטונר. על ידי המגנט במרכז הגליל המגנטי המתפתח.

כאשר התוף הרגיש לאור מסתובב למצב בו הוא במגע עם הגלגלת המגנטית המתפתחת, החלק של פני התוף הרגיש לאור שאינו מוקרן בלייזר הוא בעל קוטביות זהה לטונר, ולא יספוג טונר;בעוד שלחלק המוקרן על ידי הלייזר יש קוטביות זהה לטונר להיפך, על פי העיקרון של דחיית אותו המין ומשיכת המין השני, הטונר נספג על פני התוף הרגיש לאור שבו הלייזר מוקרן , ולאחר מכן נוצרת גרפיקת טונר גלויה על פני השטח, כפי שמוצג באיור 2-16.

איור 2-16 דיאגרמת עקרונות הפיתוח

4>.הדפסת העברה

כאשר הטונר מועבר לסביבת נייר ההדפסה עם התוף הרגיש לאור, ישנו התקן העברה בגב הנייר להפעלת העברה של לחץ גבוה על גב הנייר.מכיוון שהמתח של התקן ההעברה גבוה מהמתח של אזור החשיפה של התוף הרגיש לאור, הגרפיקה והטקסט שנוצרו מהטונר מועברים לנייר ההדפסה תחת פעולת השדה החשמלי של התקן הטעינה, כפי שמוצג. באיור 2-17.הגרפיקה והטקסט מופיעים על פני נייר ההדפסה, כפי שמוצג באיור 2-18.

איור 2-17 תרשים סכמטי של הדפסת העברה (1)

איור 2-18 תרשים סכמטי של הדפסת העברה (2)

5>.לפזר חשמל

כאשר תמונת הטונר מועברת לנייר ההדפסה, הטונר מכסה רק את פני הנייר, ומבנה התמונה שנוצר מהטונר נהרס בקלות בתהליך העברת נייר ההדפסה.כדי להבטיח את שלמות תמונת הטונר לפני התיקון, לאחר ההעברה, היא תעבור דרך התקן ביטול סטטי.תפקידו לבטל קוטביות, לנטרל את כל המטענים ולהפוך את הנייר לנייטרלי כך שהנייר יוכל להיכנס ליחידת הקיבוע בצורה חלקה ולהבטיח את הפלט הדפסת איכות המוצר, מוצגת באיור 2-19.

איור 2-19 תרשים סכמטי של חיסול הספק

6>.קְבִיעָה

חימום וקיבוע הוא תהליך של הפעלת לחץ וחימום על תמונת הטונר הנספגת על נייר ההדפסה כדי להמיס את הטונר ולהטבילו בנייר ההדפסה ליצירת גרפיקה יציבה על פני הנייר.

המרכיב העיקרי של הטונר הוא שרף, נקודת ההתכה של הטונר היא בערך 100°C, והטמפרטורה של רולר החימום של יחידת הקיבוע היא בערך 180°C.

במהלך תהליך ההדפסה, כאשר טמפרטורת ה-fuser מגיעה לטמפרטורה קבועה מראש של כ-180°ג כאשר הנייר הסופג טונר עובר דרך הרווח בין רולר החימום (המכונה גם הגליל העליון) לגלגלת הגומי הלחץ (המכונה גם רולר הלחץ התחתון, הרולר התחתונה), תהליך ההיתוך יושלם.הטמפרטורה הגבוהה שנוצרת מחממת את הטונר, אשר ממיס את הטונר על הנייר, ובכך יוצר תמונה וטקסט מוצקים, כפי שמוצג באיור 2-20.

איור 2-20 תרשים עקרוני של הקיבוע

מכיוון שמשטח גלגלת החימום מצופה בציפוי שאינו קל להדבקה לטונר, הטונר לא יידבק למשטח גלגלת החימום עקב טמפרטורה גבוהה.לאחר הקיבוע, מופרד נייר ההדפסה מגלגלת החימום על ידי טופר ההפרדה ונשלח החוצה מהמדפסת דרך רולר הזנת הנייר.

תהליך הניקוי הוא לגרד את הטונר על התוף הרגיש לאור שלא הועבר משטח הנייר לפח פסולת הטונר.

במהלך תהליך ההעברה, לא ניתן להעביר לחלוטין את תמונת הטונר על התוף הרגיש לאור לנייר.אם הוא לא ינוקה, הטונר שנותר על פני התוף הרגיש לאור יישא למחזור ההדפסה הבא, ויהרוס את התמונה החדשה שנוצרה., ובכך משפיע על איכות ההדפסה.

תהליך הניקוי נעשה על ידי מגרד גומי, שתפקידו לנקות את התוף הרגיש לאור לפני המחזור הבא של הדפסת תוף רגיש לאור.מכיוון שהלהב של מגרד ניקוי הגומי עמיד בפני שחיקה וגמיש, הלהב יוצר זווית חתך עם פני התוף הרגיש לאור.כאשר התוף הרגיש לאור מסתובב, הטונר על פני השטח נגרד לתוך פח פסולת הטונר על ידי המגרד, כפי שמוצג באיור 2-21 המוצג.

איור 2-21 תרשים סכמטי של ניקוי