1. A estrutura interna da impressora a laser
A estrutura interna da impressora a laser consiste em quatro partes principais, conforme mostrado na Figura 2-13.
Figura 2-13 A estrutura interna da impressora a laser
(1) Unidade de laser: emite um feixe de laser com informações de texto para expor o tambor fotossensível.
(2) Unidade de alimentação de papel: controla a entrada e saída do papel na impressora no momento apropriado.
(3) Unidade de revelação: Cubra a parte exposta do tambor fotossensível com toner para formar uma imagem que possa ser vista a olho nu e transfira-a para a superfície do papel.
(4) Unidade de fixação: O toner que cobre a superfície do papel é derretido e fixado firmemente no papel usando pressão e aquecimento.
2. Princípio de funcionamento da impressora a laser
Uma impressora a laser é um dispositivo de saída que combina a tecnologia de digitalização a laser com a tecnologia de imagem eletrônica. As impressoras a laser possuem funções diferentes devido aos diferentes modelos, mas a sequência e o princípio de funcionamento são os mesmos.
Tomando como exemplo as impressoras a laser HP padrão, a sequência de trabalho é a seguinte.
(1)Quando o usuário envia um comando de impressão para a impressora através do sistema operacional do computador, as informações gráficas a serem impressas são primeiro convertidas em informações binárias pelo driver da impressora e, finalmente, enviadas para a placa de controle principal.
(2)A placa de controle principal recebe e interpreta as informações binárias enviadas pelo driver, ajusta-as ao feixe de laser e controla a emissão de luz pelo laser de acordo com essas informações. Simultaneamente, a superfície do tambor fotossensível é carregada pelo dispositivo de carregamento. Em seguida, o feixe de laser com informações gráficas é gerado pela parte de escaneamento a laser para expor o tambor fotossensível. Uma imagem latente eletrostática é formada na superfície do tambor de toner após a exposição.
(3)Após o cartucho de toner entrar em contato com o sistema de revelação, a imagem latente torna-se visível. Ao passar pelo sistema de transferência, o toner é transferido para o papel pela ação do campo elétrico do dispositivo de transferência.
(4)Após a transferência ser concluída, o papel entra em contato com a superfície dentada dissipadora de eletricidade, descarregando a carga do papel para o terra. Finalmente, ele entra no sistema de fixação de alta temperatura, onde os gráficos e o texto formados pelo toner são integrados ao papel.
(5)Após a impressão das informações gráficas, o dispositivo de limpeza remove o toner não transferido e inicia o próximo ciclo de trabalho.
Todos os processos de trabalho acima mencionados precisam passar por sete etapas: carregamento, exposição, revelação, transferência, eliminação de energia, fixação e limpeza.
1>. Cobrança
Para que o tambor fotossensível absorva o toner de acordo com as informações gráficas, ele deve ser carregado primeiro.
Existem atualmente dois métodos de carregamento para impressoras no mercado: o carregamento por efeito corona e o carregamento por rolo, cada um com suas características próprias.
O carregamento por efeito corona é um método de carregamento indireto que utiliza o substrato condutor do tambor fotossensível como eletrodo, e um fio metálico muito fino é colocado próximo ao tambor fotossensível como o outro eletrodo. Durante a cópia ou impressão, uma tensão muito alta é aplicada ao fio, e o espaço ao redor do fio forma um forte campo elétrico. Sob a ação do campo elétrico, íons com a mesma polaridade do fio corona fluem para a superfície do tambor fotossensível. Como o fotorreceptor na superfície do tambor fotossensível tem alta resistência no escuro, a carga não se dissipa, fazendo com que o potencial da superfície do tambor fotossensível continue a aumentar. Quando o potencial atinge o potencial máximo de aceitação, o processo de carregamento termina. A desvantagem desse método de carregamento é a facilidade com que gera radiação e ozônio.
O carregamento por rolo é um método de carregamento por contato, que não requer alta tensão de carregamento e é relativamente ecológico. Portanto, a maioria das impressoras a laser utiliza rolos de carregamento para carregar a bateria.
Vamos usar como exemplo o carregamento do rolo de carregamento para entender todo o processo de funcionamento da impressora a laser.
Primeiramente, a parte do circuito de alta tensão gera alta tensão, que carrega a superfície do tambor fotossensível com eletricidade negativa uniforme através do componente de carregamento. Após o tambor fotossensível e o rolo de carregamento girarem sincronizadamente por um ciclo, toda a superfície do tambor fotossensível fica carregada com uma carga negativa uniforme, conforme mostrado na Figura 2-14.
Figura 2-14 Diagrama esquemático do carregamento
2>. exposição
A exposição é realizada em torno de um tambor fotossensível, que é exposto a um feixe de laser. A superfície do tambor fotossensível possui uma camada fotossensível, que por sua vez cobre a superfície do condutor de liga de alumínio, o qual é aterrado.
A camada fotossensível é um material fotossensível, caracterizado por ser condutor quando exposto à luz e isolante antes da exposição. Antes da exposição, a carga uniforme é gerada pelo dispositivo de carregamento, e a área irradiada, após ser exposta ao laser, torna-se rapidamente condutora e conduz eletricidade com a liga de alumínio, liberando a carga para o terra e formando a área de texto no papel de impressão. A área não irradiada pelo laser mantém a carga original, formando uma área em branco no papel de impressão. Como essa imagem de caractere é invisível, ela é chamada de imagem latente eletrostática.
Um sensor de sinal síncrono também está instalado no scanner. A função desse sensor é garantir que a distância de varredura seja consistente, para que o feixe de laser irradiado na superfície do tambor fotossensível possa atingir o melhor efeito de imagem.
A lâmpada laser emite um feixe de laser com informações de caracteres, que incide sobre o prisma refletor multifacetado rotativo. O prisma refletor, por sua vez, reflete o feixe de laser para a superfície do tambor fotossensível através do conjunto de lentes, realizando assim a varredura horizontal do tambor. O motor principal aciona a rotação contínua do tambor fotossensível, possibilitando a varredura vertical do mesmo pela lâmpada laser. O princípio de exposição é ilustrado na Figura 2-15.
Figura 2-15 Diagrama esquemático de uma exposição
3>. desenvolvimento
A revelação é o processo de usar o princípio da repulsão entre cargas do mesmo sexo e da atração entre cargas de sexos opostos para transformar a imagem eletrostática latente, invisível a olho nu, em uma imagem visível. Existe um dispositivo magnético no centro do rolo magnético (também chamado de rolo magnético de revelação ou simplesmente rolo magnético), e o toner no reservatório de pó contém substâncias magnéticas que podem ser absorvidas pelo ímã, de modo que o toner seja atraído pelo ímã no centro do rolo magnético de revelação.
Quando o tambor fotossensível gira até a posição em que entra em contato com o rolo magnético de revelação, a parte da superfície do tambor fotossensível que não é irradiada pelo laser tem a mesma polaridade que o toner e não o absorve; enquanto a parte que é irradiada pelo laser tem a mesma polaridade que o toner. Ao contrário, de acordo com o princípio de repulsão entre partículas do mesmo sexo e atração entre partículas do sexo oposto, o toner é absorvido na superfície do tambor fotossensível onde o laser é irradiado, e então os padrões de toner visíveis são formados na superfície, como mostrado na Figura 2-16.
Figura 2-16 Diagrama do princípio de desenvolvimento
4>. Impressão por transferência
Quando o toner é transferido para a proximidade do papel de impressão pelo tambor fotossensível, existe um dispositivo de transferência na parte de trás do papel para aplicar uma alta pressão nessa região. Como a voltagem do dispositivo de transferência é maior que a voltagem da área de exposição do tambor fotossensível, os gráficos e o texto formados pelo toner são transferidos para o papel de impressão sob a ação do campo elétrico do dispositivo de carregamento, conforme ilustrado na Figura 2-17. Os gráficos e o texto aparecem na superfície do papel de impressão, como mostrado na Figura 2-18.
Figura 2-17 Diagrama esquemático da impressão por transferência (1)
Figura 2-18 Diagrama esquemático da impressão por transferência (2)
5>. Dissipar eletricidade
Quando a imagem do toner é transferida para o papel de impressão, o toner cobre apenas a superfície do papel, e a estrutura da imagem formada pelo toner é facilmente destruída durante o processo de transporte do papel. Para garantir a integridade da imagem do toner antes da fixação, após a transferência, o papel passa por um dispositivo de eliminação de estática. Sua função é eliminar a polaridade, neutralizar todas as cargas e tornar o papel neutro, para que ele entre na unidade de fixação sem problemas e garanta a qualidade da impressão final, conforme mostrado na Figura 2-19.
Figura 2-19 Diagrama esquemático da eliminação de energia
6>. consertando
O processo de aquecimento e fixação consiste em aplicar pressão e calor à imagem de toner adsorvida no papel de impressão para derreter o toner e imergi-lo no papel, formando uma imagem nítida na superfície do mesmo.
O principal componente do toner é a resina, cujo ponto de fusão é de cerca de 100°C, e a temperatura do rolo de aquecimento da unidade de fixação é de cerca de 180°C.
Durante o processo de impressão, quando a temperatura do fusor atinge um valor predeterminado de cerca de 180 °C, o processo de fusão é concluído quando o papel que absorve o toner passa pelo espaço entre o rolo de aquecimento (também conhecido como rolo superior) e o rolo de borracha de pressão (também conhecido como rolo inferior). A alta temperatura gerada aquece o toner, que derrete sobre o papel, formando assim uma imagem e texto sólidos, conforme ilustrado na Figura 2-20.
Figura 2-20 Diagrama de princípio da fixação
Como a superfície do rolo de aquecimento é revestida com uma camada que dificulta a aderência do toner, este não adere à superfície do rolo devido à alta temperatura. Após a fixação, o papel de impressão é separado do rolo de aquecimento pela garra de separação e expelido da impressora pelo rolo de alimentação de papel.
7>. limpo
O processo de limpeza consiste em raspar o toner do tambor fotossensível que não foi transferido da superfície do papel para o recipiente de toner residual.
Durante o processo de transferência, a imagem do toner no cilindro fotossensível não é completamente transferida para o papel. Se não for limpa, o toner remanescente na superfície do cilindro fotossensível será levado para o próximo ciclo de impressão, destruindo a imagem recém-gerada e, consequentemente, afetando a qualidade de impressão.
O processo de limpeza é realizado por um raspador de borracha, cuja função é limpar o tambor fotossensível antes do próximo ciclo de impressão. Como a lâmina do raspador de borracha é resistente ao desgaste e flexível, ela forma um ângulo de corte com a superfície do tambor fotossensível. Quando o tambor gira, o toner da superfície é raspado para o recipiente de toner residual pelo raspador, conforme ilustrado na Figura 2-21.
Data da publicação: 20 de fevereiro de 2023