1 Der interne Aufbau des Laserdruckers
Die interne Struktur des Laserdruckers besteht aus vier Hauptteilen, wie in Abbildung 2-13 dargestellt.
Abbildung 2-13 Der interne Aufbau des Laserdruckers
(1) Lasereinheit: sendet einen Laserstrahl mit Textinformationen aus, um die lichtempfindliche Trommel freizulegen.
(2) Papiereinzugseinheit: Steuern Sie das Papier so, dass es zu einem geeigneten Zeitpunkt in den Drucker gelangt und aus dem Drucker austritt.
(3) Entwicklungseinheit: Bedecken Sie den freiliegenden Teil der lichtempfindlichen Trommel mit Toner, um ein Bild zu erzeugen, das mit bloßem Auge sichtbar ist, und übertragen Sie es auf die Oberfläche des Papiers.
(4) Fixiereinheit: Der die Oberfläche des Papiers bedeckende Toner wird geschmolzen und durch Druck und Erhitzen fest auf dem Papier fixiert.
2 Funktionsprinzip des Laserdruckers
Ein Laserdrucker ist ein Ausgabegerät, das Laserscantechnologie und elektronische Bildverarbeitungstechnologie kombiniert. Laserdrucker haben aufgrund unterschiedlicher Modelle unterschiedliche Funktionen, der Arbeitsablauf und das Prinzip sind jedoch gleich.
Am Beispiel von Standard-Laserdruckern von HP sieht der Arbeitsablauf wie folgt aus.
(1)Wenn der Benutzer über das Betriebssystem des Computers einen Druckbefehl an den Drucker sendet, werden die zu druckenden Grafikinformationen zunächst über den Druckertreiber in Binärinformationen umgewandelt und schließlich an die Hauptsteuerplatine gesendet.
(2)Die Hauptsteuerplatine empfängt und interpretiert die vom Treiber gesendeten binären Informationen, passt sie an den Laserstrahl an und steuert den Laserteil so, dass er entsprechend diesen Informationen Licht aussendet. Gleichzeitig wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel durch das Ladegerät aufgeladen. Anschließend wird vom Laserscanteil der Laserstrahl mit grafischen Informationen erzeugt, um die lichtempfindliche Trommel zu belichten. Nach der Belichtung entsteht auf der Oberfläche der Tonertrommel ein elektrostatisches latentes Bild.
(3)Nachdem die Tonerkartusche mit dem Entwicklungssystem in Kontakt gekommen ist, wird das latente Bild zu einer sichtbaren Grafik. Beim Durchlaufen des Transfersystems wird der Toner unter der Wirkung des elektrischen Feldes der Transfervorrichtung auf das Papier übertragen.
(4)Nachdem die Übertragung abgeschlossen ist, berührt das Papier den Strom ableitenden Sägezahn und entlädt die Ladung auf dem Papier zur Erde. Schließlich gelangt es in das Hochtemperatur-Fixiersystem und die durch den Toner erzeugten Grafiken und Texte werden in das Papier integriert.
(5)Nachdem die grafischen Informationen gedruckt wurden, entfernt das Reinigungsgerät den nicht übertragenen Toner und geht in den nächsten Arbeitszyklus über.
Alle oben genannten Arbeitsprozesse müssen sieben Schritte durchlaufen: Laden, Belichtung, Entwicklung, Übertragung, Strombeseitigung, Fixierung und Reinigung.
1>. Aufladung
Damit die lichtempfindliche Trommel gemäß den Grafikinformationen Toner aufnimmt, muss die lichtempfindliche Trommel zunächst aufgeladen werden.
Derzeit gibt es zwei Lademethoden für Drucker auf dem Markt, eine ist die Koronaladung und die andere ist die Ladewalzenladung, die beide ihre Eigenschaften haben.
Beim Koronaladen handelt es sich um eine indirekte Lademethode, bei der das leitfähige Substrat der lichtempfindlichen Trommel als Elektrode verwendet wird und ein sehr dünner Metalldraht als andere Elektrode in der Nähe der lichtempfindlichen Trommel platziert wird. Beim Kopieren oder Drucken wird an den Draht eine sehr hohe Spannung angelegt, und im Raum um den Draht herum bildet sich ein starkes elektrisches Feld. Unter der Wirkung des elektrischen Feldes fließen Ionen mit der gleichen Polarität wie der Koronadraht zur Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel. Da der Fotorezeptor auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel im Dunkeln einen hohen Widerstand aufweist, fließt die Ladung nicht ab, sodass das Oberflächenpotential der lichtempfindlichen Trommel weiter ansteigt. Wenn das Potenzial auf das höchste Akzeptanzpotenzial ansteigt, endet der Ladevorgang. Der Nachteil dieser Lademethode besteht darin, dass leicht Strahlung und Ozon entstehen.
Beim Rollenladen handelt es sich um ein Kontaktladeverfahren, das keine hohe Ladespannung benötigt und relativ umweltfreundlich ist. Daher verwenden die meisten Laserdrucker zum Aufladen Ladewalzen.
Nehmen wir als Beispiel das Aufladen der Ladewalze, um den gesamten Arbeitsablauf des Laserdruckers zu verstehen.
Zunächst erzeugt der Hochspannungsschaltkreis eine Hochspannung, die über die Ladekomponente die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel mit gleichmäßiger negativer Elektrizität auflädt. Nachdem sich die lichtempfindliche Trommel und die Ladewalze einen Zyklus lang synchron gedreht haben, wird die gesamte Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel mit einer gleichmäßigen negativen Ladung aufgeladen, wie in Abbildung 2-14 dargestellt.
Abbildung 2-14 Schematische Darstellung des Ladevorgangs
2>. Belichtung
Die Belichtung erfolgt um eine lichtempfindliche Trommel herum, die mit einem Laserstrahl belichtet wird. Die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel ist eine lichtempfindliche Schicht, die lichtempfindliche Schicht bedeckt die Oberfläche des Leiters aus Aluminiumlegierung und der Leiter aus Aluminiumlegierung ist geerdet.
Die lichtempfindliche Schicht ist ein lichtempfindliches Material, das sich dadurch auszeichnet, dass es bei Lichteinwirkung leitend und vor der Belichtung isolierend ist. Vor der Belichtung wird die gleichmäßige Ladung durch das Ladegerät aufgeladen, und die bestrahlte Stelle wird nach der Bestrahlung durch den Laser schnell zum Leiter und leitet mit dem Leiter aus Aluminiumlegierung, sodass die Ladung an den Boden abgegeben wird, um den Textbereich zu bilden das Druckpapier. Die nicht vom Laser bestrahlte Stelle behält weiterhin die ursprüngliche Ladung bei und bildet einen leeren Bereich auf dem Druckpapier. Da dieses Zeichenbild unsichtbar ist, wird es als elektrostatisches latentes Bild bezeichnet.
Im Scanner ist außerdem ein Synchronsignalsensor verbaut. Die Funktion dieses Sensors besteht darin, sicherzustellen, dass der Scanabstand konstant ist, sodass der auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gestrahlte Laserstrahl den besten Bildeffekt erzielen kann.
Die Laserlampe sendet einen Laserstrahl mit Zeicheninformationen aus, der auf das rotierende, facettenreiche reflektierende Prisma fällt. Das reflektierende Prisma reflektiert den Laserstrahl durch die Linsengruppe auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel und scannt so die lichtempfindliche Trommel horizontal ab. Der Hauptmotor treibt die lichtempfindliche Trommel so an, dass sie sich kontinuierlich dreht, um die vertikale Abtastung der lichtempfindlichen Trommel durch die laseremittierende Lampe zu realisieren. Das Belichtungsprinzip ist in Abbildung 2-15 dargestellt.
Abbildung 2-15 Schematische Darstellung einer Aufnahme
3>. Entwicklung
Entwicklung ist der Prozess, bei dem das Prinzip der gleichgeschlechtlichen Abstoßung und gegengeschlechtlichen Anziehung elektrischer Ladungen genutzt wird, um das für das bloße Auge unsichtbare elektrostatische latente Bild in sichtbare Grafiken umzuwandeln. In der Mitte der Magnetwalze (auch Entwicklungsmagnetwalze oder kurz Magnetwalze genannt) befindet sich eine Magnetvorrichtung. Der Toner im Pulverbehälter enthält magnetische Substanzen, die vom Magneten absorbiert werden können, sodass der Toner angezogen werden muss durch den Magneten in der Mitte der sich entwickelnden Magnetwalze.
Wenn sich die lichtempfindliche Trommel in die Position dreht, in der sie Kontakt mit der magnetischen Entwicklungswalze hat, hat der Teil der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel, der nicht vom Laser bestrahlt wird, die gleiche Polarität wie der Toner und absorbiert keinen Toner. während der Teil, der vom Laser bestrahlt wird, die gleiche Polarität wie der Toner hat. Im Gegenteil, nach dem Prinzip der gleichgeschlechtlichen Abstoßung und gegengeschlechtlichen Anziehung, wird Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel absorbiert, wo der Laser bestrahlt wird , und dann bilden sich sichtbare Tonergrafiken auf der Oberfläche, wie in Abbildung 2-16 dargestellt.
Abbildung 2-16 Diagramm des Entwicklungsprinzips
4>. Transferdruck
Wenn der Toner mit der lichtempfindlichen Trommel in die Nähe des Druckpapiers übertragen wird, befindet sich auf der Rückseite des Papiers eine Übertragungsvorrichtung, die einen hohen Übertragungsdruck auf die Rückseite des Papiers ausübt. Da die Spannung des Übertragungsgeräts höher ist als die Spannung des Belichtungsbereichs der lichtempfindlichen Trommel, werden die vom Toner erzeugten Grafiken und Texte unter der Wirkung des elektrischen Felds des Ladegeräts auf das Druckpapier übertragen, wie gezeigt in Abbildung 2-17. Die Grafiken und der Text erscheinen auf der Oberfläche des Druckpapiers, wie in Abbildung 2-18 dargestellt.
Abbildung 2-17 Schematische Darstellung des Transferdrucks (1)
Abbildung 2-18 Schematische Darstellung des Transferdrucks (2)
5>. Strom abführen
Wenn das Tonerbild auf das Druckpapier übertragen wird, bedeckt der Toner nur die Oberfläche des Papiers und die durch den Toner erzeugte Bildstruktur wird während des Transportvorgangs des Druckpapiers leicht zerstört. Um die Integrität des Tonerbildes vor der Fixierung sicherzustellen, durchläuft es nach der Übertragung eine Vorrichtung zur Beseitigung statischer Elektrizität. Seine Funktion besteht darin, die Polarität zu beseitigen, alle Ladungen zu neutralisieren und das Papier neutral zu machen, damit das Papier reibungslos in die Fixiereinheit gelangen und die Druckausgabe sicherstellen kann. Die Qualität des Produkts ist in Abbildung 2-19 dargestellt.
Abbildung 2-19 Schematische Darstellung der Leistungseliminierung
6>. Festsetzung
Beim Erhitzen und Fixieren wird Druck und Erhitzen auf das auf dem Druckpapier adsorbierte Tonerbild ausgeübt, um den Toner zu schmelzen und in das Druckpapier einzutauchen, um eine feste Grafik auf der Oberfläche des Papiers zu bilden.
Der Hauptbestandteil des Toners ist Harz, der Schmelzpunkt des Toners liegt bei etwa 100 °C und die Temperatur der Heizwalze der Fixiereinheit beträgt etwa 180 °C.
Während des Druckvorgangs, wenn die Temperatur der Fixiereinheit eine vorgegebene Temperatur von etwa 180 °C erreicht, wenn das Papier, das Toner aufnimmt, durch den Spalt zwischen der Heizwalze (auch als obere Walze bezeichnet) und der Andruckgummiwalze (auch als „obere Walze“ bezeichnet) hindurchläuft B. die untere Druckwalze, die untere Walze), wird der Fixiervorgang abgeschlossen. Die erzeugte hohe Temperatur erhitzt den Toner, wodurch der Toner auf dem Papier schmilzt und so ein festes Bild und Text entsteht, wie in Abbildung 2-20 dargestellt.
Abbildung 2-20 Prinzipschaltbild der Befestigung
Da die Oberfläche der Heizwalze mit einer Beschichtung versehen ist, die nicht leicht am Toner haftet, haftet der Toner aufgrund der hohen Temperatur nicht an der Oberfläche der Heizwalze. Nach der Fixierung wird das Druckpapier durch die Trennklaue von der Heizwalze getrennt und durch die Papiereinzugswalze aus dem Drucker befördert.
7>. sauber
Der Reinigungsprozess besteht darin, den Toner auf der lichtempfindlichen Trommel, der nicht von der Papieroberfläche in den Resttonerbehälter übertragen wurde, abzukratzen.
Während des Übertragungsvorgangs kann das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel nicht vollständig auf das Papier übertragen werden. Wenn diese nicht gereinigt wird, wird der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel verbleibende Toner in den nächsten Druckzyklus verschleppt und zerstört das neu erzeugte Bild. , wodurch die Druckqualität beeinträchtigt wird.
Der Reinigungsprozess erfolgt durch einen Gummischaber, dessen Funktion darin besteht, die lichtempfindliche Trommel vor dem nächsten Druckzyklus der lichtempfindlichen Trommel zu reinigen. Da die Klinge des Gummi-Reinigungsschabers verschleißfest und flexibel ist, bildet die Klinge einen Schnittwinkel mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel. Wenn sich die lichtempfindliche Trommel dreht, wird der Toner auf der Oberfläche vom Schaber in den Abfalltonerbehälter gekratzt, wie in Abbildung 2-21 dargestellt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Februar 2023