Message de l'imprimante laser. Comment fonctionne et fonctionne une imprimante laser. Stocker l'encre et l'appliquer sur la toile

Imprimantes laser offrent une qualité supérieure à celle des imprimantes à jet d'encre. Les entreprises les plus célèbres - les développeurs d'imprimantes laser sont Hewlett-Packard, Lexmark.

Le principe de fonctionnement d'une imprimante laser repose sur la méthode de transfert électrostatique à sec d'images, inventée par C.F. Carlson en 1939 et également mise en œuvre dans les copieurs. Le schéma fonctionnel de l'imprimante laser est illustré à la Fig. 5.6. Le principal élément structurel est tambour rotatif, qui sert de support intermédiaire avec lequel l'image est transférée sur papier.

Riz. 5.6. Schéma fonctionnel d'une imprimante laser

Tambouriner est un cylindre recouvert d'un film mince d'un semi-conducteur conducteur de lumière. Habituellement, l'oxyde de zinc ou le sélénium est utilisé en tant que tel semi-conducteur. La charge statique est uniformément répartie sur la surface du tambour. Cela se fait avec un fil ou un treillis mince appelé fil corona ou corotron. Une haute tension est appliquée à ce fil, provoquant une zone incandescente et ionisée appelée couronne autour de lui.

Laser, contrôlé par un microcontrôleur, génère un mince faisceau de lumière réfléchi par un miroir en rotation. L'image est scannée de la même manière que dans un kinéscope de télévision : le mouvement du faisceau le long de la ligne et du cadre. À l'aide d'un miroir rotatif, le faisceau glisse le long du cylindre et sa luminosité change brusquement : de la pleine lumière à l'obscurité totale, et le cylindre est chargé de la même manière abrupte (point par point). Ce rayon, atteignant le tambour, le change charge électrique au point de contact. La taille de la zone chargée dépend de la focalisation du faisceau laser. Le faisceau est focalisé à l'aide d'une lentille. Les bords et les coins nets de l'image sont considérés comme un signe d'une bonne mise au point. Pour certains types d'imprimantes, en cours de recharge, le potentiel de la surface du tambour diminue de 900 à 200 V. Ainsi, une copie latente de l'image apparaît sous la forme d'un relief électrostatique sur le tambour, support intermédiaire.

Dans l'étape suivante, le tambour de photofixation est appliqué toner- la peinture, qui est la plus petite des particules. Sous l'action d'une charge statique, les particules sont facilement attirées vers la surface du tambour aux points exposés et forment une image déjà sous la forme d'un relief de colorant.

Papier est retiré du bac d'alimentation et, à l'aide d'un système de rouleaux, est déplacé vers le tambour. Devant le tambour, le corot-ron imprime une charge statique au papier. Le papier entre alors en contact avec le tambour et attire, grâce à sa charge, les particules de toner préalablement déposées sur le tambour.

Pour fixer le toner, le papier est passé entre deux rouleaux à une température d'environ 180 "C. Après la fin du processus d'impression, le tambour est complètement déchargé, débarrassé des particules en excès adhérées pour un nouveau processus d'impression. page par page, c'est-à-dire qu'il génère une page entière pour l'impression.

Le processus d'une imprimante laser à partir du moment où elle reçoit une commande d'un ordinateur jusqu'à la sortie d'une feuille imprimée peut être divisé en plusieurs étapes interdépendantes, au cours desquelles des composants fonctionnels de l'imprimante tels que le processeur central sont impliqués; processeur de numérisation; tableau de commande du moteur de rétroviseur ; amplificateur de luminosité du faisceau ; unité de contrôle de la température; unité de contrôle d'alimentation en feuilles; panneau de contrôle d'alimentation papier; Tableau d'interface; Unité de puissance; boutons du panneau de commande et panneau d'indication ; cartes d'extension RAM supplémentaires. Fondamentalement, le fonctionnement d'une imprimante laser est comme un ordinateur : la même unité centrale de traitement sur laquelle se concentrent les principales fonctions de communication et de contrôle ; RAM, où se trouvent les données et les polices, des cartes d'interface et un panneau de commande qui communiquent l'imprimante avec d'autres appareils, une unité d'impression qui émet des informations sur une feuille de papier.

Dans la vie de tous les jours, les imprimantes laser et jet d'encre sont populaires. Le principe d'impression de tels dispositifs est fondamentalement différent, ce qui ne peut qu'affecter les caractéristiques opérationnelles. Dans certains cas, il est préférable d'utiliser des produits laser, tandis que dans d'autres, des produits jet d'encre. Cependant, il n'est possible de faire le choix définitif en faveur de tel ou tel appareil qu'après avoir considéré le schéma de travail.

Principe de fonctionnement du dispositif d'impression à jet d'encre

Pourtant, c'est une imprimante à jet d'encre qui est le plus souvent utilisée à la maison. Le principe de son impression est de former une image à l'aide d'encre liquide. Ils sont transférés au support par des buses spéciales situées sur la tête. Le nombre de ces trous dépend du modèle d'imprimante. Habituellement, leur nombre varie de 16 à 64 pièces.

Etant donné que le principe d'impression d'une imprimante jet d'encre suppose l'utilisation d'encres liquides, avec des temps d'inactivité prolongés, elles sèchent sur les buses de la tête. Cela nécessite un nettoyage de l'élément d'impression, ce qui implique une consommation supplémentaire de colorants.

Ces appareils sont constitués des composants suivants :

• structure de support;
• Bloc d'alimentation;
• tête d'impression;
• système d'épuration;
• dispositifs d'alimentation en média;
• Unité de contrôle.

Une image couleur est obtenue en superposant trois couleurs de base les unes sur les autres. De l'encre noire leur est souvent ajoutée afin qu'il soit possible d'utiliser des appareils pour l'impression conventionnelle de textes et de dessins en noir et blanc, en économisant sur les encres de couleur.

Technologies jet d'encre de base

Différents modèles peuvent avoir leurs propres avantages et inconvénients. Le principe d'impression des représentants des imprimantes à jet d'encre peut également différer légèrement selon la technologie utilisée. La seule différence réside dans la manière dont l'encre est transférée sur un support solide.

1. La méthode piézoélectrique implique la formation de points d'encre sur du papier à l'aide de dispositifs spéciaux reliés au diaphragme. Le champ électrique a un effet direct sur l'élément piézoélectrique, et il dilate le tube pour remplir le système capillaire. Le principal avantage réside dans le contrôle flexible de la taille des gouttelettes, ce qui permet d'obtenir des images de haute qualité avec une haute résolution.
2. La méthode des bulles consiste à chauffer des éléments directement dans les buses. Un courant électrique les traverse. Au cours du processus de chauffage, des bulles de gaz se forment, qui poussent la portion requise d'encre liquide à travers les trous. Une fois l'appareil de chauffage refroidi, une nouvelle partie de la matière colorante pénètre par les buses. Une qualité élevée est notée lorsque les lignes sont dessinées en détail, mais lors de l'impression de zones pleines, il peut y avoir des taches légèrement floues.
3. La méthode du jet thermique, comme dans le cas précédent, implique l'utilisation d'un élément chauffant. Cependant, avec lui, un mécanisme spécial est utilisé qui permet une injection plus rapide de colorants. À cet égard, les performances des appareils augmentent. La palette de couleurs de l'image résultante se distingue par le contraste.

L'encre utilisée peut avoir une composition différente. L'encre à base d'eau contient un colorant soluble et certains additifs pour ajuster la viscosité. Leur avantage réside dans leur faible coût. L'encre pigmentée est résistante aux UV et à l'humidité. La qualité d'impression dans ce cas dépend moins du support.

Utilisation d'une alimentation en encre continue

Avec le principe d'imprimer une imprimante à jet d'encre, tout est devenu clair. Des cartouches spéciales sont utilisées pour stocker les colorants. Cependant, il existe un système spécial qui vous permet de fournir un approvisionnement continu en encre afin d'économiser. Dans ce cas, les réservoirs à capsules sont installés directement sur la tête d'impression.

Le système est un ensemble de conteneurs reliés par une boucle en silicone à travers laquelle l'encre est fournie par les donneurs à l'unité principale. Grâce à un tel dispositif, la présence constante des colorants d'origine dans la tête d'impression est obtenue. De nombreux appareils de bureau grand format ont un système de distribution d'encre intégré qui ne peut pas être vu de l'extérieur.

Comment fonctionne l'appareil laser

Une branche complètement différente du développement des appareils d'impression est la technologie laser, à l'aide de laquelle il est possible d'obtenir une application de colorants de haute qualité sur le papier. La formation de symboles et d'images se produit en raison de l'éclairage du faisceau des éléments du dispositif avec photosensibilité. Les copies résultantes avec du texte ou des informations graphiques sont résistantes à la décoloration et à l'abrasion.

Les imprimantes à jet d'encre et laser ont des principes d'impression complètement différents. Les colorants sont des toners, qui peuvent être transférés sur des supports solides de trois manières.

1. Utilisation d'un système de développement à deux composants. Les particules de colorant nécessaires au transfert vers un tambour photosensible spécial ne peuvent pas être fixées sur un arbre magnétique sans un support magnétique spécial chargé par agitation.
2. Avec l'utilisation de toner à un composant sans additifs supplémentaires. Les particules de matière dans ce cas sont douées de propriétés magnétiques. Certains appareils peuvent effectuer un dépôt électrostatique. Avec cette option, le toner n'a pas besoin d'être magnétisé.
3. Utilisation d'un colorant à deux composants mélangé en usine.

Contrairement à une imprimante à jet d'encre, le principe de l'impression d'un laser analogique repose sur la construction d'une image à l'aide d'un procédé photographique. Le faisceau laser frappe un arbre spécial, dont la surface est électrifiée en raison de l'ionisation par impact de l'air interne.

Construction d'appareils laser

Les imprimantes laser réussissent à obtenir une impression de haute qualité grâce à des particularités technologiques. Ils comprennent les éléments suivants.

1. Photodrum, qui est un cylindre en aluminium. Il est traité avec un matériau photosensible qui a tendance à modifier sa résistance électrique en présence de lumière.
2. Un rouleau magnétique est utilisé pour transférer le toner du réservoir directement au tambour ou au rouleau de développement que l'on trouve dans certaines imprimantes modernes.
3. Le couteau de raclette agit comme une lame de nettoyage. Il élimine l'excès de colorant du rouleau raster. Il peut être en plastique, en acier ou en fibre de verre.
4. La trémie de récupération de toner se présente sous la forme d'un conteneur. Ce compartiment peut être situé séparément de la cartouche ou avec celle-ci. La vitesse de remplissage d'un tel réservoir dépend de la qualité du toner.
5. L'unité laser est conçue pour créer une image invisible sur la surface du tambour en éclairant des zones spécifiques. L'intensité du faisceau peut varier considérablement.
6. Le rouleau de charge primaire est réalisé sous la forme d'une tige métallique recouverte d'une couche de caoutchouc. Cet élément permet l'uniformité de la charge négative.
7. La courroie de transfert est nécessaire pour appliquer les résultats intermédiaires des cartouches couleur.
8. L'unité de développement permet de transférer directement le toner sur une image électrostatique créée à la surface de l'élément photoconducteur.

Processus d'impression laser

Tout le monde ne comprend pas parfaitement le principe de l'impression d'imprimantes laser à partir des cours d'informatique. Les appareils à jet d'encre fonctionnent selon un schéma simplifié, il n'y a donc pas de questions particulières à leur sujet. Comment se déroule le processus d'impression laser ?

1. Le rouleau photoconducteur est chargé en premier. Une charge électrique est uniformément répartie sur sa surface en faisant tourner le rouleau. Le système de tiges rotatives réduit le stress et réduit la quantité d'ozone générée.
2. La numérisation laser est en cours. A ce moment, la surface chargée de l'arbre passe sous le faisceau lumineux. Le laser frappe uniquement les endroits où le colorant sera appliqué à l'avenir.
3. Le toner est appliqué. Le rouleau, qui a une charge négative, la transfère au toner. Le colorant de la trémie est attiré directement vers l'arbre magnétique, après quoi il entre en contact avec l'élément photoconducteur dans les zones où une charge négative reste.
4. Le rouleau de transfert, en contact avec le support solide, n'est plus chargé négativement, mais positivement. Des particules de colorant sont appliquées électrostatiquement à la surface du papier.
5. Le toner dispersé dans le support est durci par la chaleur et la pression appliquée. La chambre thermique se compose de deux arbres entre lesquels se déplace le papier. La température est contrôlée par un capteur spécial. Le colorant est fondu et incorporé dans la texture du papier.

tableau de comparaison

Il est suggéré de jeter un œil au tableau pour comparer les propriétés des imprimantes jet d'encre et laser, dont le principe d'impression est très différent.

Après avoir brièvement évoqué le principe d'impression d'une imprimante à jet d'encre, on ne peut manquer de noter les particularités de fonctionnement.

1. Il est déconseillé d'utiliser l'appareil moins d'une fois par semaine pour éviter le dessèchement de l'encre.
2. Il est nécessaire d'acheter des colorants de haute qualité, sinon la tête peut rapidement se boucher.
3. Le papier doit être adapté et marqué pour l'impression à jet d'encre.
4. Il est nécessaire de garder le produit propre, car la poussière entraîne l'usure des pièces mobiles.

Caractéristiques du travail avec des appareils laser

Le principal avantage des imprimantes laser est qu'elles ne nécessitent pas une utilisation régulière. Il peut même être utilisé une fois par mois. Cela n'affectera pas la qualité du travail ou l'usure des pièces. Cependant, seules les cartouches de toner d'origine doivent être utilisées, sinon il y a un risque élevé d'endommager l'appareil. De plus, les consommables tiers peuvent tout simplement ne pas fonctionner.

Avant d'acheter un appareil avec de nombreuses critiques positives, vous devez obtenir des informations supplémentaires sur le coût :

• Fournitures;
• pièces d'usure;
• impressions d'une page.

Parfois, il s'avère qu'il est plus facile d'obtenir un nouvel appareil que de remplacer des pièces.

Partie finale

Après avoir brièvement évoqué le principe de l'impression des imprimantes jet d'encre et laser, vous pouvez tirer certaines conclusions sur l'acquisition de certains appareils. Cependant, le choix final dépendra des objectifs poursuivis pendant l'exploitation. Pour imprimer de gros volumes d'informations textuelles, il est plus rentable d'acheter des appareils laser. S'il est nécessaire d'obtenir des photographies de haute qualité, il est préférable de privilégier les analogues à jet d'encre.

Les imprimantes laser couleur commencent à conquérir activement le marché de l'impression. S'il y a quelques années à peine, l'impression laser couleur était quelque chose d'impossible pour la plupart des organisations et encore plus pour les particuliers, aujourd'hui un très large éventail d'utilisateurs peut se permettre d'acheter une imprimante laser couleur. Le parc d'imprimantes laser couleur en croissance rapide entraîne un intérêt croissant pour celles-ci de la part des services d'assistance technique.

Principes de l'impression couleur

Dans les imprimeurs, comme dans l'industrie graphique, il est utilisé pour créer des images en couleur soustractif modèle de couleur, et non additif, comme dans les moniteurs et les scanners, dans lesquels n'importe quelle couleur et nuance est obtenue en mélangeant trois couleurs primaires - R(Rouge), g(vert), B(bleu). Le modèle de séparation des couleurs soustractif est appelé ainsi car pour la formation de n'importe quelle nuance, il est nécessaire de soustraire les composants "supplémentaires" de la couleur blanche. Dans les appareils d'impression, pour obtenir n'importe quelle nuance, les couleurs suivantes sont utilisées comme couleurs primaires : cyan(bleu, turquoise), Magenta(violet), Jaune(jaune)... Ce modèle de couleur est nommé CMJ par les premières lettres des couleurs primaires.

Dans le modèle soustractif, lorsque deux couleurs ou plus sont mélangées, des couleurs supplémentaires sont obtenues en absorbant certaines ondes lumineuses et en réfléchissant d'autres. L'encre bleue, par exemple, absorbe le rouge et reflète le vert et le bleu ; l'encre magenta absorbe le vert et reflète le rouge et le bleu ; tandis que le colorant jaune absorbe le bleu et reflète le rouge et le vert. En mélangeant les principaux composants du modèle soustractif, vous pouvez obtenir différentes couleurs, qui sont décrites ci-dessous :

Cyan + Jaune = Vert

Magenta + Jaune = Rouge

Magenta + Cyan = Bleu

Magenta + Cyan + Jaune = Noir

Il est à noter que pour obtenir du noir, il est nécessaire de mélanger les trois composants, c'est-à-dire cyan, magenta et jaune, cependant, il est presque impossible d'obtenir des noirs de haute qualité de cette manière. La couleur résultante ne sera pas noire, mais plutôt un gris sale. Pour éliminer cette lacune, une couleur supplémentaire est ajoutée aux trois couleurs primaires - le noir. Ce modèle de couleur étendu est appelé CMJN(C yan- M agenta- Oui jaune-noir K - cyan-magenta-jaune-noir). L'introduction du noir peut améliorer considérablement la qualité de la reproduction des couleurs.

Imprimante HP Color LaserJet 8500

Après avoir discuté des principes généraux de construction et de fonctionnement des imprimantes laser couleur, il convient de vous familiariser plus en détail avec leur appareil, leurs mécanismes, leurs modules et leurs blocs. Ceci est mieux fait en utilisant une imprimante comme exemple. Prenons par exemple une imprimante Hewlett-Packard Color LaserJet 8500.

Ses principales caractéristiques sont:
- résolution : 600 DPI ;
- vitesse d'impression en mode "couleur": 6 pages/min.;
- vitesse d'impression en mode « noir et blanc » : 24 p./min.

Les principaux composants de l'imprimante et leurs positions relatives sont illustrés à la Fig. 5.

La formation de l'image commence par l'élimination (neutralisation) des potentiels résiduels de la surface du tambour. Ceci est fait pour que la charge ultérieure du tambour soit plus uniforme, c'est-à-dire il est complètement déchargé avant la charge. L'élimination des potentiels résiduels est réalisée en éclairant toute la surface du tambour avec une lampe spéciale pour l'exposition préliminaire (conditionnement), qui est une ligne de LED (Fig. 7).

De plus, un potentiel négatif haute tension (jusqu'à -600 V) est créé à la surface du tambour. Le tambour est chargé par un corotron en forme de rouleau en caoutchouc conducteur (Fig. 8). Le corotron est alimenté par une tension alternative sinusoïdale avec une composante continue négative. La composante variable (AC) assure une répartition uniforme des charges sur la surface, tandis que la composante constante (DC) charge le tambour. Le niveau CC peut être ajusté en modifiant la densité d'impression (densité de toner) à l'aide du pilote d'imprimante ou en ajustant le panneau de commande. Une augmentation du potentiel négatif entraîne une diminution de la densité, c'est-à-dire à une image plus claire, tout en réduisant le potentiel - au contraire, à une image plus dense (plus sombre). Le tambour d'imagerie (sa base métallique interne) doit être mis à la terre.

Après tout cela, une image est créée à la surface du tambour par un faisceau laser sous forme de zones chargées et non chargées. Le faisceau de lumière laser, frappant la surface du tambour, décharge cette zone. Le laser éclaire les zones du tambour qui doivent contenir du toner. Les zones qui devraient être blanches ne sont pas éclairées par le laser et un potentiel négatif élevé reste sur elles. Le faisceau laser se déplace le long de la surface du tambour à l'aide d'un miroir hexagonal rotatif situé dans l'ensemble laser. L'image sur le tambour est appelée une image électrographique latente, car il est représenté par des potentiels électrostatiques invisibles.

L'image électrographique latente devient visible après avoir traversé l'unité de développement. Le module de développement pour le toner noir est fixe et en contact permanent avec le tambour (Fig. 9).

Le module de développement couleur est un mécanisme de carrousel avec alimentation alternative de cartouches « couleur » à la surface du tambour (Fig. 10). La poudre de toner noire est à un composant magnétique et les poudres colorées sont à un composant, mais non magnétiques. Toute poudre de toner est chargée à un potentiel négatif en raison du frottement contre la surface du rouleau de développement et de la raclette doseuse. En raison de la différence de potentiel et de l'interaction coulombienne des charges, les particules de toner chargées négativement sont attirées vers les zones du tambour qui sont déchargées par le laser et sont repoussées des zones à potentiel négatif élevé, c'est-à-dire de ceux qui n'étaient pas éclairés par le laser. Une seule couleur est développée avec le toner à la fois. Au moment du développement, une tension de polarisation est appliquée au rouleau de développement, ce qui provoque le transfert du toner du rouleau de développement au tambour. Cette tension est une tension alternative rectangulaire avec une composante continue négative. Le niveau CC peut être ajusté en modifiant la densité du toner. Une fois le processus de développement terminé, l'image sur le tambour devient visible et doit être transférée vers le tambour de transfert.

Par conséquent, l'étape suivante de la création d'image consiste à transférer l'image développée vers le tambour de transfert. Cette étape est appelée étape de transfert primaire. Le transfert de toner d'un tambour à un autre est dû à une différence de potentiel électrostatique, c'est-à-dire les particules de toner chargées négativement doivent être attirées par le potentiel positif à la surface du tambour de transfert. Pour ce faire, une tension de polarisation continue positive est appliquée à la surface du tambour de transfert à partir d'une source d'alimentation spéciale, de sorte que toute la surface de ce tambour de transfert a un potentiel positif. En impression quadri, la tension de polarisation sur le tambour de transfert doit constamment augmenter car après chaque passage, la quantité de toner chargé négativement sur le tambour augmente. Et pour que le toner se transfère et se superpose au toner existant, la contrainte de transfert augmente avec chaque nouvelle couleur. Cette étape de l'imagerie est illustrée à la figure 11.

Pendant le transfert du toner vers le tambour de transfert, certaines particules de toner peuvent rester à la surface du tambour, et elles doivent être éliminées afin de ne pas déformer l'image suivante. L'imprimante dispose d'une unité de nettoyage du tambour pour retirer le toner restant (voir Figure 17). Ce module contient un rouleau spécial - une brosse pour éliminer la charge du toner et de l'unité tambour - cela affaiblit la force d'attraction du toner vers l'unité tambour. Il existe également une raclette de nettoyage traditionnelle qui racle le toner dans une trémie où il est stocké jusqu'à ce que le module de nettoyage soit remplacé ou nettoyé.

Ensuite, le tambour est à nouveau chargé (après une décharge préliminaire) et le processus est répété jusqu'à ce que l'image de la couleur correspondante soit complètement formée sur le tambour de transfert. Par conséquent, la taille du tambour de transfert doit correspondre parfaitement au format d'impression, c'est-à-dire dans ce modèle d'imprimante, la circonférence de ce tambour correspond à la longueur d'une feuille A3 (420 mm). Après avoir appliqué le toner d'une couleur, le processus de formation de l'image est complètement répété à la seule différence qu'une unité de développement d'une couleur différente est utilisée. Pour utiliser une unité de développement différente, le mécanisme de carrousel tourne selon un angle prédéterminé et amène le « nouveau » rouleau de développement à la surface du tambour. Ainsi, lors de la formation d'une image en couleur constituée de quatre composants de couleur, le tambour de transfert est tourné quatre fois, et un toner d'une couleur différente est ajouté au toner existant à chaque tour. Dans ce cas, la poudre jaune est appliquée en premier, puis le violet, puis le bleu et le dernier est de la poudre noire. En conséquence, une image visible en couleur est créée sur le tambour de transfert, composée de particules de quatre poudres de toner de couleurs différentes.

Une fois que la poudre de toner est à la surface du tambour de transfert, elle passe à travers l'unité d'amplification. Cette unité (Fig. 12) est un coroton filaire auquel est fournie une tension alternative sinusoïdale (AC) avec une composante constante négative (DC). Avec cette tension, la poudre de toner est en plus chargée, c'est-à-dire son potentiel négatif devient plus élevé, ce qui facilitera un transfert plus efficace du toner sur le papier. De plus, la tension supplémentaire réduit le potentiel positif du tambour de transfert, ce qui favorise un placement correct du toner sur le tambour de transfert et empêche le toner de se déplacer. Il en résulte une reproduction précise des nuances de couleurs. Une tension de charge d'appoint est appliquée au tambour de transfert pendant l'application du toner jaune, c'est-à-dire par ex. au tout début du processus d'imagerie. Lorsque la poudre de toner jaune est appliquée, la tension de charge supplémentaire est réglée sur la valeur minimale, et après chaque nouvelle couleur est appliquée, cette tension augmente. La tension de charge d'appoint maximale est appliquée pendant l'application du toner noir.

Ensuite, l'image en couleur visible du tambour de transfert doit être transférée sur le papier. Ce processus de transfert est appelé transfert secondaire. Le transfert secondaire est effectué par un autre corotron réalisé sous la forme d'une bande transporteuse (Fig. 13). Le toner est transféré sur le papier par des forces électrostatiques, c'est-à-dire en raison de la différence de potentiel entre la poudre de toner (négatif) et le corotron de transfert secondaire, auquel une tension de polarisation positive est appliquée. Étant donné que le transfert secondaire n'a lieu qu'après quatre tours du tambour de transfert, la courroie de transport corona ne doit alimenter le papier que lorsque toutes les couleurs ont été appliquées, c'est-à-dire pendant le quatrième tour, et jusqu'à ce moment, la courroie doit être dans une position telle que le papier ne touche pas le tambour de transfert.

Ainsi, le tapis de transport est abaissé lors de la création de l'image, et n'entre pas en contact avec le tambour de transfert, mais au moment du transfert secondaire est soulevé et touche ce tambour. La courroie de transport de la couronne est déplacée par une came excentrique, qui est entraînée par un embrayage électrique sur commande du microcontrôleur (Fig. 14).

Pendant le transfert secondaire, la feuille de papier peut être attirée vers la surface du tambour de transfert en raison de la différence de potentiel électrostatique. Sinon, le papier risque de s'enrouler autour du tambour et de provoquer des bourrages papier. Pour éviter ce phénomène, l'imprimante dispose d'un système de séparation du papier et d'élimination de son potentiel statique. Le système est un corotron, qui est alimenté par une tension alternative sinusoïdale avec une composante continue positive. L'emplacement du corotron par rapport au papier et au tambour de transfert est illustré à la figure 15.

Pendant la phase de transfert secondaire, certaines particules de toner ne sont pas transférées sur le papier, mais restent à la surface du tambour. Pour éviter que ces particules n'interfèrent avec la création de la feuille suivante et ne déforment pas les images, il est nécessaire de nettoyer le tambour de transfert et d'éliminer le toner restant. Le nettoyage du tambour de transfert est un processus complexe. Cette procédure utilise un rouleau de nettoyage, une unité de tambour et une unité de nettoyage de tambour dédiés. Le nettoyage du tambour de transfert ne doit pas être effectué en continu, mais uniquement après le transfert secondaire, c'est-à-dire le système de nettoyage doit être contrôlé de la même manière que le corotron de transfert. Pendant la création de l'image, le système de nettoyage est inactif et lorsque le transfert du toner sur papier commence, il s'allume. La première étape du nettoyage consiste à recharger la poudre de toner résiduelle, c'est-à-dire son potentiel passe du négatif au positif. Pour cela, un rouleau de nettoyage est utilisé, auquel une tension sinusoïdale alternative avec une composante constante positive est appliquée. Ce rouleau est pressé contre la surface du tambour pendant la période de nettoyage et il est incliné pendant le processus d'imagerie. Le rouleau est commandé par une came excentrique, qui à son tour est entraînée par un solénoïde (Fig. 16).

Le toner chargé positivement est ensuite transféré à l'unité de tambour, qui a toujours une tension de polarisation négative. Et déjà à partir de la surface de l'unité de tambour, le toner est nettoyé avec une raclette de nettoyage de l'unité de nettoyage de tambour (Fig. 17).

Termine la création d'une image en couleur en fixant le toner sur le papier à l'aide de la température et de la pression. Une feuille de papier passe entre deux rouleaux de l'unité de fixation (fusion), chauffe jusqu'à une température d'environ 200 ºС, le toner fond et est pressé dans la surface du papier. Pour empêcher le toner de coller à l'unité de fusion, une tension de polarisation négative est appliquée au rouleau chauffant, laissant la poudre de toner négative sur le papier plutôt que sur le rouleau en téflon.

Nous avons considéré le principe de fonctionnement d'une seule imprimante d'une entreprise. D'autres fabricants peuvent appliquer d'autres principes de formation d'images et d'autres solutions techniques lors de la construction d'imprimantes, cependant, toutes ces solutions seront très proches de celles évoquées précédemment.

Les imprimantes laser sont très demandées pour les besoins de bureau. Cette technique est également utilisée pour la maison. D'excellentes qualités de consommation sont dues au principe de fonctionnement d'une imprimante laser. Ceci, ainsi que les caractéristiques de conception de l'appareil, ses avantages et ses inconvénients seront discutés dans ce document.

L'essence de la technologie d'impression laser

Le processus d'impression dans une imprimante laser est basé sur la technique d'encre sèche à électricité statique inventée en 1938. À la fin des années 70, un faisceau laser a commencé à être utilisé pour automatiser le travail dans les machines à copier. Après près de 20 ans, les améliorations technologiques ont permis de produire des appareils laser de bureau.

Dans les imprimantes laser modernes, ainsi que dans les appareils multifonctions avec scanner et copieur, l'image est formée par la méthode de xérographie photoélectrique et est fixée par un toner spécial sous l'influence de la chaleur, qui est utilisé pour remplir des cartouches remplaçables.

Éléments structurels d'une imprimante laser

Quel que soit le modèle, toute machine d'impression laser a une conception modulaire à partir des pièces suivantes :

• module de balayage laser (circuit imprimé);
• unité d'imagerie (cartouche);
• unité d'alimentation papier;
• unité thermique.

Le circuit imprimé est un module protégé par un capot, constitué des éléments suivants : un laser à semi-conducteur avec une lentille de focalisation, un miroir tournant par un moteur, un groupe de lentilles guidant le faisceau laser, et un miroir.

Important! Le faisceau laser généré par la carte de circuit imprimé est dirigé dans le module d'imagerie - la cartouche.

Caractéristique de conception de cartouche

La conception d'une cartouche pour une imprimante laser est un boîtier remplaçable séparé avec des éléments à l'intérieur, dont le but n'est pas très clair pour les nuls. Parmi eux:

• tambour photosensible;
• rouleau de charge;
• raclette pour nettoyer la couche photo des restes de particules colorantes;
• réservoir de toner;
• arbre magnétique avec un noyau;
• doseur doseur de poudre, le soi-disant « Docteur » ;
• sceau (retiré une fois installé dans l'imprimante).

Contrairement aux imprimantes matricielles et jet d'encre, dans lesquelles les caractères transmis par le processeur à la tête d'impression sont reproduits sur papier au moyen d'un ruban encreur ou de gouttes d'encre, le processus d'impression dans une machine laser est en plusieurs étapes. Il y a donc d'abord une charge préliminaire du tambour, puis l'exposition de l'image latente avec un laser, puis le transfert du tirage sur papier, suivi de son traitement thermique.

Consommables de base

Le principal consommable des équipements d'impression laser est une cartouche. Une fois qu'un nœud important est épuisé, l'utilisateur dispose de trois options de service.

1. Acheter neuf copie originale pour le remplacement, ce qui est assez cher.
2. Compatible avec les achats une carte de circuit imprimé d'un fabricant tiers. C'est une option économique acceptable.
3. Faire appel aux services d'une société de services spécialisée dans la réparation et l'entretien de matériel de bureau dont la liste des services comprend restauration / recharge de cartouches... C'est une option super économique. Mais après 3-4 remplissages, le tambour s'use et vous devrez utiliser 1 ou 2 options.

Le processus de formation d'une impression sur papier

Lorsqu'elle est allumée, la machine est mise dans un état de préparation pour le processus d'impression. Les éléments internes de l'imprimante commencent à bouger, l'unité de fusion chauffe, ce qui s'accompagne d'un son caractéristique de l'impression, mais à ce moment le faisceau laser ne s'allume pas. Ensuite, l'appareil s'éteint et l'indicateur sur son corps s'allume, signalant qu'il est prêt à fonctionner. Lorsque l'appareil reçoit une commande pour imprimer un document, un processus en plusieurs étapes de formation d'une feuille imprimée est lancé.

Sur une note! L'équipement d'impression laser pour contrôler le processus de sortie d'une image sur papier est fourni avec un processeur intégré. En outre, de nombreux modèles de bureau à haute vitesse sont équipés d'une mémoire intégrée.

Charge du tambour

Lorsque la machine, prête à fonctionner, reçoit une commande d'impression, tous les mécanismes responsables de ce processus sont mis en mouvement : une carte de circuit imprimé, une cartouche, une alimentation papier. Il y a aussi une préparation pré-presse de la cartouche, au cours de laquelle la photocharge est effectuée - une charge électrique est transmise aux éléments photosensibles du tambour lorsque le rouleau PCR en rotation touche. Ce dernier se recharge à la mise sous tension de l'imprimante.

Selon le fabricant de l'équipement d'impression et le toner qu'il utilise, les frais transférés peut être négatif ou positif... Les modèles numériques de HP, Xerox, Canon, Ricoh, Samsung ont une combinaison de charges de toner et de photocylindre - les deux sont négatives. En conséquence, Epson, Kyocera, Brother sont tous les deux positifs.

Exposition à un faisceau laser

Dans la deuxième étape de la formation de l'image, un faisceau laser est allumé, à travers lequel l'exposition a lieu. Le faisceau laser focalisé est réfléchi par le miroir et frappe le système de guidage de lentille, puis est envoyé à l'emplacement souhaité sur le photocylindre en rotation.

Important! La ligne de caractères sur la couche photosensible est formée de points individuels illuminés, qui sont créés par un faisceau laser redirigé séquentiellement. Sous son influence, les points photo perdent leur charge. Ainsi, l'image latente de la page est formée à partir des points chargés neutres.

Développement d'images

L'étape suivante est l'application du toner, qui consiste en un colorant avec des additifs spéciaux chargés. À la suite de cette procédure, une image est développée sur la couche photosensible. Le processus est le suivant.

1. Le rouleau magnétique, dont une partie est située dans le compartiment de remplissage, attire les particules de poudre, et elles sont dirigées à travers le "Docteur" vers le tambour photosensible en portions dosées.
2. A partir de zones chargées (non traitées avec un faisceau laser), les particules sont repoussées et se collent aux points qui ont perdu leur charge. Cela rend l'image latente visible.

Impression sur papier et fusion de l'image

Lorsque le tambour entre en contact avec du papier alimenté par le rouleau de transfert avec une charge électrique opposée, le colorant est attiré par la feuille former une impression. Les particules de peinture sont piégées par l'électricité statique. Les grains de toner restants dans le tambour sont frottés avec une raclette dans la poubelle.

L'image est fixée par chauffage. La feuille enduite de toner est tirée entre les éléments de pression et de chauffage. Sous l'influence du four, les particules colorantes se fondent dans la structure du papier... Une fois libérée, l'encre se solidifie rapidement et l'image imprimée est stable.

À la fin du processus de formation de l'image sur la feuille de papier, le photochargement du tambour est récupéré au moyen d'un rouleau de chargement, puis, de manière cyclique, le travail se poursuit sur l'impression des pages suivantes

Technologie laser couleur

Le principe de base de formation et d'obtention d'une impression sur papier en couleur est identique à l'impression laser monochrome. Pour reproduire une image multicolore, 4 images de différentes nuances utilisées en impression couleur sont créées et superposées les unes aux autres : noir, cyan, magenta et jaune.

Sur une note! Une image en couleur peut être créée de l'une des deux manières suivantes : par la technologie multipasse ou monopasse.

Principe d'impression multi-passes

Lors de la formation d'une impression couleur sur un principe multi-passes, l'imprimante est équipée d'un revolver avec 4 réservoirs de toner. La technologie implique également l'utilisation d'un support auxiliaire (ceinture), sur lequel une image de la même couleur est transférée à chaque passage. Après avoir formé les 4 croquis multicolores, une image en couleur de la courroie de transfert est imprimée sur du papier, puis l'impression résultante est fixée sous l'influence de la chaleur. Technologie multi-passes assez lent, et il est utilisé dans les modèles économiques de machines d'impression couleur laser.

Imagerie en un seul passage

Afin qu'une image en couleur soit formée en un seul passage, l'équipement laser est équipé de quatre mécanismes de couleur fonctionnant simultanément en version tandem. Chacun d'eux a son propre tambour et un réservoir de toner avec un distributeur. Le papier est guidé par un convoyeur à rouleaux sous chaque élément photosensible, où le toner y est transféré. L'image couleur formée en un seul passage est fixée lorsqu'elle est tirée le long de l'élément chauffant. Le cycle d'impression en un seul passage est équipé de grande vitesse modèles chers.

Avantages et inconvénients de l'impression laser

L'équipement de bureau laser est très populaire, de haute technologie et efficace. De nombreux utilisateurs le préfèrent pour de tels avantages :

• grande productivité;
• de grandes opportunités de ressources ;
• faible coût d'impression;
• entretien sans prétention;
• séchage rapide de l'impression;
• résistance de l'image scellée aux influences extérieures (humidité, chaleur);
• faible niveau sonore pendant le fonctionnement ;
• stockage à long terme du toner, à l'exclusion du séchage de l'encre ;
• vitesse d'impression élevée, etc.

Ce sont les principaux avantages des représentants de tous les segments de prix, grâce auxquels la technologie laser est en tête en termes de demande.

Cependant, les caractéristiques techniques des périphériques de sortie laser ne sont pas adaptées à l'impression de graphiques 3D complexes, de photographies, de fichiers gif. Un autre inconvénient est le coût des appareils - les appareils les plus abordables sont 2 à 3 fois plus chers que les jets d'encre.

Résumant brièvement les informations ci-dessus, il convient de noter que les modèles laser d'équipement de bureau sont demandés lorsque vous devez imprimer beaucoup et rapidement. Cependant, cela ne s'applique pas aux tirages photographiques, car ils sont soumis à des exigences accrues en matière de rendu des couleurs, que les appareils laser ne peuvent pas fournir. Plus de détails sur la technologie d'une telle impression peuvent être trouvés dans la vidéo thématique.

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Avant de répondre à la question du fonctionnement d'une imprimante de type laser, il faut préciser que la première image obtenue par C. Carlson à l'aide d'électricité statique et d'encre sèche date de 1938. Mais le premier prototype d'un appareil laser moderne a été créé au milieu des années 50 du siècle dernier. Il faut ajouter que le principe de fonctionnement d'une imprimante laser est basé sur ce qu'on appelle le processus. balayage laser. Une fois le document numérisé, la matière colorante est appliquée et transférée, ainsi que l'image finale est fixée. Ce principe d'impression laser vous permet d'imprimer du texte et des graphiques sur du papier ordinaire à une vitesse assez élevée. Vous pouvez en savoir plus sur la façon dont une imprimante laser imprime ci-dessous.

Si nous parlons de ce qui constitue un appareil d'impression laser, alors il faut dire que tout modèle d'un tel appareil se compose d'une unité tambour, d'une unité laser, d'une unité de transfert et d'une unité de fixation. De plus, les cartouches utilisent un rouleau magnétique ou un rouleau développeur, selon le modèle. Le papier est alimenté pour l'impression à l'aide d'une unité spéciale chargée de cette action.

Pour répondre plus en détail à la question du fonctionnement d'une imprimante de type laser, il faut aussi parler de la peinture (toner) utilisée dans cet équipement de bureau. Ainsi, le toner est une substance constituée de très petites particules de polymère recouvertes d'un colorant, avec inclusion de magnétite. En outre, il comprend le soi-disant. régulateur de charge. Selon le fabricant, toutes ces poudres diffèrent par des indicateurs tels que la densité, la dispersion, la taille des grains, le magenta, etc. Pour cette raison, il ne vaut pas la peine de faire le plein de l'imprimante laser avec de la peinture en poudre aléatoire. cela dégradera la qualité d'impression.

L'équipement de bureau tel qu'une imprimante monochrome / mfp est largement utilisé pour un usage personnel, c'est-à-dire à la maison. Son principal avantage réside dans son coût abordable, qui est dû au fait que de tels appareils n'ont pas besoin d'une grande quantité de ressources logicielles ou de mémoire. Ils n'ont besoin que d'un contrôleur qui leur permettra de réaliser la fonction la plus basique, qui est d'imprimer toutes sortes de documents. En général, il peut être utilisé pour imprimer du texte brut ou une sorte de schémas et schémas en noir et blanc, où la présence de couleur n'a pas beaucoup d'importance. Les autres avantages des appareils monochromes de type laser sont le faible coût des consommables, la résistance à de lourdes charges et la possibilité d'imprimer un grand nombre de pages. Mais un tel dispositif d'impression ne lui permet pas d'imprimer des photographies en couleurs et des schémas complexes. De plus, un tel appareil n'a pas une qualité d'impression élevée.

En ce qui concerne les imprimantes laser couleur, les avantages sont une bonne vitesse d'impression et la possibilité d'imprimer des schémas de couleurs, des images et des photographies. Mais gardez à l'esprit qu'un tel dispositif d'impression est assez cher, ce qui, à son tour, réduit considérablement sa disponibilité. Ses autres inconvénients sont une faible rentabilité due au coût élevé des consommables, une consommation électrique élevée et une qualité insuffisante des images couleur. Celles. un tel appareil n'est pas adapté à l'impression de photographies professionnelles.

Mais tous les types d'imprimantes laser ont généralement le même principe de fonctionnement. Les différences résident uniquement dans leur coût, leur fonctionnalité et leurs paramètres, tels que la résolution d'une imprimante laser par exemple. Quant au processus d'impression lui-même, il peut être divisé en cinq étapes clés, décrites ci-dessous.

La première étape : la formation d'une charge du tambour (tambour photo)

Pour répondre à la question du fonctionnement d'une imprimante laser et de son fonctionnement, il faut dire que l'un de ses principaux dispositifs est un tambour d'impression recouvert d'un semi-conducteur spécial à haute photosensibilité. C'est sur elle, dans un premier temps, que se forme l'image, destinée à une impression ultérieure. Pour cela, cette pièce est livrée avec une charge avec un signe plus ou moins. Cela se fait, en règle générale, à l'aide d'un corotron (fil corona) ou d'un arbre de charge (rouleau de charge). Le premier est un bloc constitué d'un fil autour duquel se trouve un cadre métallique, le second est un arbre métallique recouvert de caoutchouc mousse ou de caoutchouc conducteur.

La première méthode pour conférer une certaine charge au photovale à l'aide d'un fil corona est qu'une décharge est générée sous l'action d'une tension entre le cadre et le fil (filament de tungstène revêtu de platine / or / carbone). Après cela, un champ électrique est formé, qui, à son tour, transfère une charge de type statique à l'unité de tambour.

L'utilisation d'un fil corona présente un certain nombre d'inconvénients, qui sont que l'accumulation de particules d'encre/poussière sur son filament ou son pliage peut entraîner une forte diminution de la qualité d'impression, une augmentation du champ de type électrique à un certain endroit, et même endommager la surface du tambour.

Quant à la seconde méthode, le rouleau de charge, lorsqu'il entre en contact avec le tambour, lui fournit une surface caractérisée par une photosensibilité élevée avec une certaine charge. Dans ce cas, la tension sur le rouleau est inférieure d'un ordre de grandeur, ce qui, à son tour, résout le problème de l'apparition d'ozone. Mais pour effectuer le transfert de charge, un contact est nécessaire. Par conséquent, les pièces de l'imprimante s'useront plus rapidement dans ce cas.

Deuxième étape : l'exposition

Le but de cette étape est de former une image invisible à partir de points sur la surface du phototambour avec une sensibilité accrue à la lumière et sans utiliser de charge statique. Pour ce faire, un mince faisceau laser brille sur un miroir de forme quatre ou hexagonale, après quoi il est réfléchi et frappe le soi-disant. une lentille de distribution. Il l'envoie à un emplacement spécifique sur la surface du tambour. En outre, un système composé de plusieurs lentilles et miroirs déplace le faisceau laser le long de la galerie de photos, ce qui entraîne la formation d'une ligne. Parce que l'impression est effectuée à l'aide de points, le laser est constamment allumé et éteint. Dans ce cas, la charge est également supprimée de manière ponctuelle. Une fois la ligne terminée, le rouleau photo commence à tourner à l'aide du moteur pas à pas et la procédure d'exposition se poursuit.

Troisième étape : le développement

Un autre arbre dans une cartouche d'imprimante laser est un tube métallique avec un noyau magnétique à l'intérieur. L'aimant à l'intérieur du compartiment attire le toner à la surface de l'arbre et, en tournant, le transporte. Une lame doseuse spéciale vous permet d'ajuster l'épaisseur de la couche de colorant et ainsi d'éviter qu'elle ne soit uniformément répartie.

L'encre s'écoule ensuite entre le tambour et le rouleau magnétique. Dans les zones qui ont passé l'exposition, le toner commence à être attiré vers la surface de la galerie photo, et dans les zones chargées, il repousse. Le colorant restant sur le rouleau magnétique continue généralement et traverse à nouveau la trémie. Quant au toner qui s'est déplacé à la surface du tambour, il rend l'image visible dessus, puis suit, c'est-à-dire au papier.

Quatrième étape : le transfert

La feuille de papier qui a été introduite dans l'appareil passe sous la galerie de photos. Dans ce cas, sous le papier se trouve le soi-disant. rouleau de transfert, qui permet de s'assurer que le toner sur la surface du tambour frappe la surface du papier. Un signe plus est appliqué sur le noyau métallique du rouleau, qui est transféré sur le papier à travers un revêtement en caoutchouc. Des particules microscopiques de toner transférées à la surface de la feuille y adhèrent uniquement en raison de l'attraction statique. Toutes les particules de poudre restantes, les peluches de papier et la poussière restant sur le tambour sont envoyées à l'aide d'une raclette ou d'un essuyeur vers une poubelle spécialement conçue. Une fois que l'unité tambour a terminé tout le cycle, le rouleau de charge / corotron aide à nouveau à restaurer la charge à sa surface et tout le travail est répété à nouveau.

Cinquième étape : consolidation

Le toner utilisé dans les imprimantes laser doit nécessairement avoir la capacité de fondre à haute température. Ce n'est que grâce à cette propriété qu'il peut enfin être fixé à la surface du papier.

Pour ce faire, la tôle est tirée entre deux axes dont l'un la presse et l'autre la chauffe. De ce fait, des particules microscopiques de matière colorante sont, pour ainsi dire, fondues dans la structure de la page. Après avoir quitté le four, la poudre durcit assez rapidement, de sorte que l'image ou le texte imprimé devient suffisamment stable.

Il faut encore ajouter que le rouleau supérieur, qui chauffe la feuille de papier, se présente sous la forme d'un film thermique ou d'un rouleau en Téflon. De plus, la deuxième option est considérée comme plus durable et fiable. Cependant, il est coûteux et est utilisé le plus souvent dans des appareils qui doivent supporter de lourdes charges. La première option est moins fiable et est généralement utilisée pour les imprimantes destinées aux petits bureaux et à un usage domestique.