Проявка

В процессе проявки скрытое электростатическое изображение преобразуется в видимое. Основным узлом блока проявки является вал проявки (магнитный вал). Он представляет из себя металлический цилиндр, вращающийся вокруг фиксированного магнитного сердечника (рис. 5).

Рис. 5.

На вал проявки подается отрицательное напряжение смещения переменного и постоянного тока. Благодаря поданному напряжению смещения постоянного тока частицы тонера на поверхности вала проявки приобретают отрицательный потенциал и переносятся на засвеченные лазерным лучом участки фоторецепторного барабана. Напряжение смещения переменного тока подается чтобы уменьшить притяжение тонера магнитным сердечником вала проявки и в тоже время уменьшить перенос частиц тонера на участки фоторецепторного барабана, не подвергнутые засветке лучом. Регулировкой напряжения смещения AC достигается необходимая плотность и контрастность изображения.

Перенос

На этапе переноса (рис.6) , сформированное частицами тонера изображение, переносится с фоторецепторного барабана на бумагу. Ролик перенос передает бумаге положительный заряд, благодаря чему частицы тонера переносятся на бумагу. Небольшой (по сравнению с длиной бумаги) диаметр фоторецепторного барабана и гребенка снятия статического заряда с бумаги не позволяет бумаге прилипнуть к поверхности барабана.

Рис. 6.

Очистка

При помощи чистящего лезвия (рис.7), находящегося в непосредственном контакте с фоторецепторным барабаном, остатки тонера счищаются в бункер отходов.

Рис. 7.

Закрепление

На этапе закрепления изображение фиксируется на бумаге (рис.8). Бумага проходит между роликом закрепления (внутри которого находится термоэлемент, нагревающий ролик до определенной температуры) и прессующим (резиновым) роликом. Под воздействием температуры и механического воздействия прессующего ролика тонер вплавляется в бумагу. Температура ролика закрепления контролируется термодатчиком.

Рис. 8.

С момента изобретения ксерографической печати, а именно она используется в лазерных и других аналогичных принтерах, прошло много десятков лет, но конструктивно за эти годы мало что изменилось. Любой из рассматриваемых аппаратов функционально состоит из следующих частей:

• фоточувствительный барабан (фотобарабан или просто барабан) — полый металлический цилиндр с особым покрытием, которое под действием света может менять свой электрический заряд;

• вал заряда — металлическая ось с токопроводящим резиновым покрытием;

• источник света — лазер с системой зеркал и призм для лазерного принтера, линейка светодиодов для светодиодного принтера или лампа с системой линз для копировального аппарата;

• тонер — красящий порошок, состоящий из мельчайших частиц;

• тонер-вал — вал с резиновым или намагниченным металлическим покрытием для равномерного переноса тонера на фотобарабан;

• вал переноса — вал с токопроводящим резиновым покрытием для переноса тонера с барабана на бумагу;

• ракельный нож (ракель, от англ. rake — выгребать, собирать) — мягкая пластиковая пластина с острыми гранями, служащая для удаления тонера с фотобарабана;

• бункер — емкость для отработанного тонера;

• нагревательный элемент (печка).

Изначально каждый элемент, участвующий в этом процессе, имел свой срок службы и заменялся отдельно, по мере необходимости. Большая и быстродействующая техника до сих пор использует раздельные расходные материалы. В технике среднего и малого класса, которая и стоит на наших столах, шесть из перечисленных элементов обычно находятся в картридже и меняются вместе с ним. Однако все они могут прослужить намного дольше предусмотренного срока.

Теперь о том, как это хозяйство работает. Благодаря валу заряда фотобарабан приобретает некоторый равномерный по всей поверхности потенциал. Заряженная часть барабана перемещается под источник света, который строит еще невидимый растр изображения в соответствии с данными, поступающими с компьютера, или в соответствии с оригиналом на предметном стекле, то есть освещенные части барабана меняют величину своего заряда или полностью теряют его.

Затем фотобарабан входит в контакт с тонер-валом. С его помощью красящий порошок из емкости равномерно подается на барабан, повторяя в соответствии с законами физики полученный ранее электростатический рисунок (точно так же пыль прилипает к экрану монитора).

После этого подходит очередь бумаги, которая прижимается к барабану валом переноса, имеющим намного больший потенциал, чем фоточувствительный слой. В соответствии с теми же неумолимыми законами физики тонер пытается прилипнуть к валу переноса, но встречает на своем пути бумагу, на которой и остается. Оставшийся неиспользованным тонер с помощью ракеля снимается с барабана и ссыпается в бункер, а одновременно с этим лист бумаги и полученное изображение проходят через печку, в которой частички тонера спекаются в единое целое и уже никуда не денутся. В итоге получаем немного покореженный, с пылу с жару отпечатанный документ. Все просто.