레이저의 작동 원리. 레이저 프린터의 작동 원리

컬러 레이저 프린터가 인쇄 시장을 적극적으로 장악하기 시작했습니다. 몇 년 전만 해도 컬러 레이저 인쇄는 대부분의 조직에서 접근할 수 없었고 개인 시민에게는 더욱 그러했습니다. 이제는 매우 다양한 사용자가 컬러 레이저 프린터를 구입할 여유가 있습니다. 빠르게 성장하는 컬러 레이저 프린터 제품군은 기술 지원 서비스에서 이에 대한 관심도 높아지고 있음을 의미합니다.

컬러 인쇄의 원리

프린터는 물론 인쇄에서도 컬러 이미지를 만들기 위해 빼기모니터 및 스캐너에서와 같이 추가 모델이 아닌 색상 모델로, 세 가지 기본 색상을 혼합하여 색상과 음영을 얻습니다. 아르 자형(빨간색), G(녹색), 비(파란색).감산 색상 분리 모델은 어떤 색조를 형성하려면 흰색에서 "추가" 구성 요소를 빼야 하기 때문에 이렇게 호출됩니다. 인쇄 장치에서는 음영을 얻기 위해 기본 색상이 사용됩니다. 청록색(파란색, 청록색), 마젠타(보라), 노란색(노란색). 이 색상 모델은 CMY기본 색상의 첫 글자로.

감법모델에서는 두 가지 이상의 색상이 혼합될 때 빛의 파장 중 일부는 흡수하고 다른 색상은 반사하여 보색을 얻습니다. 예를 들어, 파란색 페인트는 빨간색을 흡수하고 녹색과 파란색을 반사합니다. 마젠타는 녹색을 흡수하고 빨간색과 파란색을 반사합니다. 노란색 페인트는 파란색을 흡수하고 빨간색과 녹색을 반사합니다. 빼기 모델의 주요 구성 요소를 혼합하면 아래에 설명된 다양한 색상을 얻을 수 있습니다.

파란색 + 노란색 = 녹색

마젠타색 + 노란색 = 빨간색

마젠타색 + 청록색 = 파란색

마젠타색 + 청록색 + 노란색 = 검정색

검은색을 얻으려면 세 가지 구성 요소를 모두 혼합해야 합니다. 그러나 청록색, 자홍색 및 노란색은 이런 방식으로 고품질 검정색을 얻는 것이 거의 불가능합니다. 결과 색상은 검은색이 아니라 더러운 회색이 됩니다. 이러한 단점을 없애기 위해 세 가지 기본 색상인 검정색에 하나의 색상이 더 추가됩니다. 이 확장된 색상 모델을 CMYK(씨옌- 중에이전트- 와이노란색 검정색 케이 – 청록색-자홍색-노란색-검정색). 검정색을 도입하면 색 재현 품질이 크게 향상될 수 있습니다.

HP 컬러 레이저젯 8500 프린터

컬러 레이저 프린터의 구성 및 작동에 대한 일반 원칙을 논의한 후에는 해당 장치, 메커니즘, 모듈 및 블록에 대해 더 자세히 알아 보는 것이 좋습니다. 이것은 프린터의 예에서 가장 잘 수행됩니다. 예를 들어 Hewlett-Packard Color LaserJet 8500 프린터를 살펴보겠습니다.

주요 특징은 다음과 같습니다.:
- 해상도: 600DPI
- "컬러" 모드의 인쇄 속도: 6ppm;
- "흑백" 모드의 인쇄 속도: 24ppm.

프린터의 주요 구성 요소와 상대적인 위치는 그림 5에 나와 있습니다.

이미지 형성은 감광체 표면에서 잔류 전위가 제거(중화)된다는 사실로 시작됩니다. 이는 광전도체의 후속 전하가 보다 균일하도록 수행됩니다. 충전하기 전에는 완전히 방전됩니다. 잔류 전위 제거는 LED 라인인 특수 예비(컨디셔닝) 노출 램프로 드럼 표면 전체를 조명하여 수행됩니다(그림 7).

또한 포토컨덕터 표면에는 고전압(최대 -600V)의 음전위가 생성됩니다. 드럼에는 전도성 고무로 만들어진 롤러 형태의 코로트론이 충전되어 있습니다(그림 8). 음의 상수 성분을 갖는 정현파 형태의 교류 전압이 코로트론에 적용됩니다. 가변 성분(AC)은 표면에 균일한 전하 분포를 제공하고, 불변 성분(DC)은 드럼을 충전합니다. DC 수준은 프린터 드라이버를 사용하거나 제어판을 조정하여 인쇄 농도(토너 농도)를 변경하여 조정할 수 있습니다. 음전위가 증가하면 밀도가 감소합니다. 더 밝은 이미지로, 잠재력은 감소하고 반대로 더 밀도가 높은(더 어두운) 이미지로. 포토컨덕터(내부 금속 베이스)는 반드시 "접지"되어야 합니다.

이 모든 과정이 끝나면 레이저 빔에 의해 광드럼 표면에 대전된 영역과 대전되지 않은 영역의 형태로 이미지가 생성됩니다. 드럼 표면에 떨어지는 레이저 광선이 이 영역을 방전시킵니다. 레이저는 토너가 있어야 할 드럼 부분을 비춥니다. 흰색이어야 하는 영역은 레이저에 의해 조명되지 않으며 높은 음전위가 남아 있습니다. 레이저 빔은 레이저 어셈블리에 있는 회전하는 육각형 거울에 의해 드럼 표면을 가로질러 이동됩니다. 드럼의 이미지를 잠전자그래픽 이미지라고 합니다. 이는 눈에 보이지 않는 정전기 전위로 표시됩니다.

현상 장치를 통과한 후 전자사진 잠상 이미지가 표시됩니다. 검정색 토너 현상 모듈은 고정되어 있으며 감광체와 지속적으로 접촉되어 있습니다(그림 9).

컬러 현상 모듈은 드럼 표면에 "컬러" 카트리지를 순차적으로 공급하는 캐러셀 메커니즘입니다(그림 10). 블랙 토너 파우더는 자성 1액형이고, 컬러 파우더는 비자성 1액형입니다. 모든 토너 분말은 현상 샤프트 표면과 투입 스퀴지의 마찰로 인해 음전위로 대전됩니다. 전위차와 전하의 쿨롱 상호 작용으로 인해 음전하를 띤 토너 입자는 레이저에 의해 방출되는 감광체 영역으로 끌어당겨지고 음전위가 높은 영역(즉, 광전도체)에서는 밀어냅니다. 레이저로 조명되지 않은 것들로부터. 한 번에 한 가지 색상의 토너만 현상됩니다. 현상 시 현상 롤러에 바이어스 전압이 인가되어 현상 롤러에서 드럼 유닛으로 토너가 전사됩니다. 이 전압은 음의 DC 성분이 있는 구형파 AC 전압입니다. DC 레벨은 토너의 농도를 변경하여 조정할 수 있습니다. 현상 절차가 완료되면 포토컨덕터의 이미지가 보이게 되며 이를 전사 드럼으로 전송해야 합니다.

따라서 이미지 생성의 다음 단계는 현상된 이미지를 전사 드럼으로 전송하는 것입니다. 이 단계를 1차 전송 단계라고 합니다. 한 드럼에서 다른 드럼으로 토너가 이동하는 것은 정전기 전위차로 인해 발생합니다. 음전하를 띤 토너 입자는 전사 드럼 표면의 양전위에 의해 끌어당겨져야 합니다. 이를 위해 특수 전원의 양의 DC 바이어스 전압이 전사 드럼의 표면에 적용되며, 그 결과 이 ​​드럼의 전체 표면이 양의 전위를 갖게 됩니다. 풀 컬러로 인쇄할 경우 전사 드럼의 바이어스 전압을 지속적으로 높여야 하기 때문입니다. 매번 통과할 때마다 드럼에 있는 음전하 토너의 양이 증가합니다. 그리고 토너가 기존 토너 위에 전사되어 놓이기 위해서는 새로운 색상이 나올 때마다 전사 전압이 증가합니다. 이 이미징 단계는 그림 11에 나와 있습니다.

토너를 전사 드럼으로 전사하는 과정에서 드럼 표면에 토너의 작은 입자가 남아 있을 수 있으므로 후속 이미지가 왜곡되지 않도록 제거해야 합니다. 잔여 토너를 제거하기 위해 프린터에는 드럼 청소 장치가 있습니다(그림 17 참조). 이 모듈에는 토너와 포토컨덕터에서 전하를 제거하는 브러시인 특수 샤프트가 있습니다. 이는 토너가 포토컨덕터로 끌어당기는 힘을 약화시킵니다. 청소 모듈을 교체하거나 청소할 때까지 토너를 보관하는 특수 호퍼에 토너를 긁어내는 전통적인 청소 스퀴지도 있습니다.

그런 다음 이미지 드럼이 다시 충전되고(사전 방전 후) 전사 드럼에 적절한 색상이 완전히 형성될 때까지 프로세스가 반복됩니다. 따라서 전사 드럼의 크기는 인쇄 형식과 완전히 일치해야 합니다. 이 프린터 모델에서 이 드럼의 둘레는 A3 용지 길이(420mm)에 해당합니다. 한 가지 색상의 토너를 도포한 후 화상 형성 과정을 완전히 반복하며, 다른 색상의 현상기를 사용한다는 점만 다릅니다. 다른 현상 장치를 사용하려면 캐러셀 메커니즘이 미리 정해진 각도로 회전하고 "새" 현상 롤러를 감광체 표면으로 가져옵니다. 따라서, 4가지 색상 성분으로 구성된 풀 컬러 이미지를 형성할 때 전사 드럼을 4번 회전시키고, 각 회전마다 이미 존재하는 토너에 다른 색상의 토너가 추가됩니다. 이 경우에는 노란색 가루를 먼저 바르고, 보라색, 파란색 순으로 바르고, 검은색 가루를 마지막에 바른다. 결과적으로 4가지 다른 색상의 토너 분말 입자로 구성된 풀컬러 가시 이미지가 전사 드럼에 생성됩니다.

토너 가루가 전사 드럼 표면에 닿은 후 추가 충전 장치를 통과합니다. 이 블록(그림 12)은 음의 상수 성분(DC)을 갖는 정현파 교류 전압(AC)이 공급되는 와이어 코로톤입니다. 이 전압으로 토너 분말이 추가로 대전됩니다. 음전위가 높아져 토너를 용지에 보다 효율적으로 전달하는 데 기여합니다. 또한, 추가 전압은 전사 드럼의 양전위 값을 감소시켜 전사 드럼에 토너를 적절하게 위치시키는 데 도움을 주고 토너가 이동하는 것을 방지합니다. 그 결과 정확한 색상이 재현됩니다. 노란색 토너를 도포하는 동안 전사 드럼에 부스트 전압이 적용됩니다. 이미징 프로세스의 맨 처음에. 노란색 토너 파우더를 적용할 때 부스트 전압이 최소값으로 설정되고, 새로운 색상이 적용될 때마다 이 전압이 증가합니다. 블랙 토너를 도포하는 동안 최대 부스트 전압이 적용됩니다.

다음으로 전사 드럼의 풀 컬러 가시 이미지를 종이로 전사해야 합니다. 이러한 전송 프로세스를 2차 전송이라고 합니다. 2차 이송은 이송 벨트 형태로 만들어진 또 다른 코로트론에 의해 수행됩니다(그림 13). 토너는 정전기력에 의해 종이로 전사됩니다. 이는 토너 분말(음극)과 양의 바이어스 전압이 공급되는 2차 전사 코로나 사이의 전위차로 인해 발생합니다. 2차 전사는 전사 드럼이 4회 회전한 후에만 발생하므로 코로트론 운송 벨트는 모든 색상이 적용된 경우에만 용지를 공급해야 합니다. 4회전 동안과 이 시점까지 벨트는 용지가 전사 드럼에 닿지 않는 위치에 있어야 합니다.

따라서, 전사 벨트는 이미지 생성 시 아래로 내려가 전사 드럼과 접촉하지 않으며, 2차 전사 시에는 위로 올라와 이 드럼에 닿게 된다. 코로트론의 이송 벨트의 움직임은 마이크로컨트롤러의 명령에 따라 전기 클러치에 의해 작동되는 편심 캠에 의해 수행됩니다(그림 14).

2차 전사 시 정전기 전위차로 인해 용지가 전사 드럼 표면에 끌릴 수 있습니다. 이로 인해 용지가 드럼을 감싸고 용지 걸림이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 프린터에는 용지를 분리하고 용지에서 정전기를 제거하는 시스템이 있습니다. 시스템은 양의 상수 성분을 갖는 정현파 교류 전압이 공급되는 코로트론입니다. 종이와 전사 드럼에 대한 코로트론의 위치는 그림 15에 나와 있습니다.

2차 전사 단계에서는 토너의 일부 입자가 용지에 전사되지 않고 드럼 표면에 남아 있습니다. 이러한 입자가 다음 시트 제작을 방해하지 않고 이미지가 왜곡되지 않도록 하려면 전사 드럼을 청소하고 남은 토너를 제거해야 합니다. 전사 드럼을 청소하는 것은 다소 복잡한 과정입니다. 이 절차에는 특수 클리닝 롤러, 이미지 드럼 및 이미지 드럼 클리닝 장치가 사용됩니다. 전사 드럼은 계속해서 청소해서는 안 되며, 두 번째 전사 후에만 청소해야 합니다. 세척 시스템은 이송 코로트론과 유사하게 제어되어야 합니다. 이미지가 생성되는 동안에는 청소 시스템이 활성화되지 않으며 토너가 용지에 전사되기 시작하면 청소 시스템이 켜집니다. 첫 번째 청소 단계는 남은 토너 가루를 재충전하는 것입니다. 그 잠재적인 변화는 부정적에서 긍정적으로 변합니다. 이를 위해 양의 상수 성분을 갖는 교류 정현파 전압이 적용되는 클리닝 롤러가 사용됩니다. 이 롤러는 청소 기간 동안 드럼 표면에 눌려지고, 이미징 프로세스 중에는 기울어집니다. 롤러는 솔레노이드에 의해 구동되는 편심 캠에 의해 제어됩니다(그림 16).

양전하를 띤 토너는 여전히 음의 바이어스 전압을 갖고 있는 드럼 유닛으로 이동됩니다. 그리고 이미 포토드럼 표면에서 포토드럼 청소 장치의 청소 스퀴지로 토너를 청소합니다(그림 17).

풀 컬러 이미지 생성은 온도와 압력을 사용하여 토너를 종이에 정착시키는 것으로 끝납니다. 용지 한 장이 정착 장치(오븐)의 두 롤러 사이를 통과하고 약 200°C의 온도로 가열되며 토너가 녹아 용지 표면에 압착됩니다. 토너가 정착기에 들러붙는 것을 방지하기 위해 열 롤러에 음의 바이어스 전압을 가하여 음의 토너 가루가 테프론 롤러 대신 용지에 남게 합니다.

우리는 한 회사의 한 대의 프린터만 작동하는 원칙을 고려했습니다. 다른 제조업체에서는 프린터를 만들 때 다른 이미지 형성 원칙과 기타 기술 솔루션을 적용할 수 있지만 이러한 모든 솔루션은 이전에 고려한 솔루션과 매우 유사합니다.

많은 사람들은 레이저 프린터가 레이저로 이미지를 종이에 굽기 때문에 그렇게 명명되었다고 믿습니다. 그러나 하나의 레이저만으로는 고품질 인쇄를 얻을 수 없습니다.

레이저 프린터의 가장 중요한 요소는 포토컨덕터입니다. 감광성 층으로 덮인 원통입니다. 토너의 또 다른 필수 구성 요소는 착색 분말입니다. 그 입자는 종이에 융합되어 원하는 이미지를 남깁니다.

이미징 드럼과 토너 호퍼는 대부분 동일한 일체형 카트리지의 일부이며 충전 및 현상 롤러, 청소 블레이드, 폐토너 통 등 다른 중요한 부품도 많이 포함되어 있습니다.

이제 이 모든 일이 어떻게 일어나는지 자세히 살펴보겠습니다.

프린터 단계

인쇄를 위해 전자 문서가 전송됩니다. 이 시점에서 인쇄 회로 기판이 이를 처리하고 레이저가 디지털 펄스를 카트리지로 보냅니다. 레이저는 광전도체에 네거티브 입자를 충전하여 인쇄해야 하는 이미지나 텍스트를 광전도체에 전송합니다.

레이저 빔이 드럼에 닿으면 전하가 제거되고 대전되지 않은 영역이 표면에 남습니다. 각 토너 입자는 음전하를 띠고 있으며 드럼 유닛과 접촉하면 토너는 정전기의 영향을 받아 대전되지 않은 조각에 달라붙습니다. 이것을 이미지 개발이라고 합니다.

양전하를 띠는 특수 롤러가 종이를 감광체에 대고 누릅니다. 반대로 하전된 입자가 끌어당기기 때문에 토너가 용지에 달라붙습니다.

다음으로, 토너가 묻은 종이는 소위 스토브의 열 샤프트를 사용하여 약 200도 정도의 온도로 가열됩니다. 이로 인해 토너가 팽창하고 이미지가 용지에 단단히 고정됩니다. 따라서 레이저 프린터로 새로 인쇄한 문서는 항상 따뜻합니다.

마지막 단계는 포토컨덕터를 충전하고 청소용 칼날과 폐토너 상자를 사용하여 남은 토너를 청소하는 것입니다.

이것이 인쇄 과정이 진행되는 방식입니다. 레이저는 하전 입자로 미래의 이미지를 그립니다. 포토컨덕터는 잉크 가루를 잡아서 용지에 전달합니다. 토너는 정전기로 인해 종이에 달라붙어 융합됩니다.

복사기는 동일한 원리로 작동합니다.

레이저 프린터의 장점

레이저 프린터의 인쇄 속도는 잉크젯 프린터의 인쇄 속도보다 빠른 것으로 알려져 있습니다. 평균적으로 분당 27-28매 인쇄됩니다. 따라서 많은 수의 문서를 인쇄하는 데 사용됩니다.

장치는 작동 중에 큰 소음을 내지 않습니다. 토너 소모량이 적고 가격이 저렴하기 때문에 인쇄 비용이 저렴하고 인쇄 품질이 매우 높습니다. 대부분의 레이저 프린터 모델의 가격도 상당히 저렴합니다.

수년 동안 레이저 프린터가 건강에 해로운지 여부에 대한 논쟁이 있어 왔습니다. 레이저 인쇄에 사용되는 토너의 입자는 매우 작기 때문에 인체에 쉽게 들어가 호흡기에 침전되어 축적됩니다. 15~20년 동안 토너와 지속적으로 접촉하면 두통, 천식 및 기타 질병이 발생할 수 있습니다.

그러나 프린터 제조업체는 프린터를 일상적으로 사용하는 데 아무런 해가 없음을 보증합니다. 생산 기술은 지속적으로 개선되고 있으며 카트리지는 실험실에서 테스트됩니다.

카트리지를 직접 열어서 다시 채우려고 할 때만 위험이 발생할 수 있습니다. 토너 입자는 폐에 들어갈 수 있으며 체내 배설이 매우 잘 되지 않으므로 프린터 리필을 전문가에게 맡기는 것이 좋습니다.

레이저 프린터의 속도, 서비스 수명 및 인쇄 품질은 정말 최고입니다. 이 장치는 많은 사용자의 업무와 일상 생활에 없어서는 안될 장치이며 리필시 인쇄에 문제가 자주 발생하는 변덕스러운 잉크젯 프린터만큼 기발하지 않습니다.

아직도 가장 성공적인 레이저 프린터 모델을 얻지 못했고 전혀 사용하지 않았다면 절망하지 마십시오. KupimToner는 다양한 브랜드의 새 프린터와 그에 맞는 액세서리를 구입하여 적절한 가격을 제공합니다.

한 장의 종이에 주어진 이미지를 생성하기 위한 7개의 순차적 작업이 포함됩니다. 이는 매우 흥미롭고 기술적인 과정으로, 이미지 그리기와 수정이라는 두 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 단계는 카트리지 작동과 관련되고, 두 번째 단계는 정착 장치(오븐)에서 발생합니다. 결과적으로 우리는 흰 종이 위에 몇 초 만에 우리가 관심 있는 이미지를 얻을 수 있습니다.

그렇다면 프린터에서는 이렇게 짧은 시간 동안 무슨 일이 일어날까요? 이것을 알아 봅시다.

요금

토너는 미세하게 분산된 물질(5-30 마이크론)이며 그 입자는 모든 전하를 매우 쉽게 받아들입니다.

카트리지에서 전하 롤러는 음전하가 포토컨덕터에 균일하게 전달되도록 합니다. 이는 대전 롤러를 감광체에 대고 누르고 한 방향으로 회전할 때(음전하를 감광체에 고르게 부여하면서) 다른 방향으로 회전하게 할 때 발생합니다.

따라서 감광체 표면에는 음전하가 전체 영역에 고르게 분포되어 있습니다.

노출

다음 공정에서는 미래의 이미지가 감광체에 노출됩니다.

이는 레이저 때문이다. 레이저 빔이 드럼 표면에 닿으면 이곳에서 음전하가 제거됩니다(점은 중성으로 대전됩니다). 따라서 레이저 빔은 프로그램의 주어진 좌표에 따라 미래 이미지를 형성합니다. 필요한 곳에서만 독점적으로.

따라서 우리는 감광체 표면에 음전하를 띤 점 형태로 이미지의 노출된 부분을 얻습니다.

개발

다음으로, 현상 롤러를 사용하여 감광체 표면의 노광된 화상에 토너를 균일한 얇은 층으로 도포합니다. 토너 입자는 음전하를 띠고 드럼 표면에 미래의 이미지를 형성합니다.

옮기다

다음 단계는 드럼 유닛의 음전하 토너 이미지를 빈 종이로 옮기는 것입니다.

이는 이미지 전사 롤러가 용지와 접촉하여 발생합니다(용지는 전사 롤러와 드럼 유닛 사이를 통과합니다). 전사 롤러는 높은 양전위를 갖고 있어 음으로 하전된 모든 토너 입자(형성된 이미지 형태)가 용지로 전사됩니다.

앵커링

레이저 인쇄의 다음 단계는 토너의 이미지를 정착 장치(오븐 내)의 종이에 고정하는 것입니다.

핵심은 종이에 "굽는" 과정입니다. 열 샤프트와 압력 롤러 사이를 통과하는 토너가 포함된 시트는 열압(온도 및 압력) 처리를 거치게 되며, 그 결과 토너가 시트에 고정되어 외부 기계적 영향에 대한 저항력을 갖게 됩니다.

사진에서 열 샤프트와 압력 롤러를 볼 수 있습니다. 감열 롤은 다양한 레이저 유형 인쇄 장치에 사용됩니다. 열 샤프트 내부에는 할로겐 램프가 사용되어 가열(가열 요소)됩니다.

열 샤프트(가열 요소) 대신 열 필름을 사용하는 다른 레이저 유형 인쇄 장치 모델이 있습니다. 차이점은 할로겐 히터가 작동하는 데 더 많은 시간이 필요하다는 것입니다. 열 필름이 있는 장치는 종이에 있는 이물질(종이 클립, 스테이플러의 스테이플)의 기계적 영향에 매우 취약하다는 사실에 주목할 가치가 있습니다. 이는 열 필름 자체의 고장으로 가득 차 있습니다. 그녀는 손상에 매우 민감합니다.

청소

이 모든 과정에서 드럼 표면에 소량의 토너가 남게 되므로 카트리지에 스퀴지(클리닝 블레이드)가 설치되어 드럼 샤프트에 남아 있는 토너의 미세 입자를 청소합니다.

스크롤하면 샤프트가 청소됩니다. 남은 가루는 폐토너통으로 들어갑니다.

청구 삭제 중

마지막 단계에서는 드럼 샤프트가 대전 롤러와 접촉합니다. 이는 음전하의 "맵"이 드럼 표면에 다시 정렬된다는 사실로 이어집니다. (이 시점까지는 음전하를 띤 장소와 중성으로 대전된 장소가 모두 표면에 남아 있었습니다. 이는 이미지의 투영이었습니다.) .

따라서, 대전 롤러는 다시 감광체 표면에 균일하게 분포된 음전위를 부여합니다.

이로써 한 장의 인쇄 주기가 종료됩니다.

결론

따라서 레이저 프린팅 기술은 이미지를 종이에 전사하고 고정하는 7개의 연속 단계를 포함합니다. 최신 장치에서는 A4 용지에 이미지 하나를 인쇄하는 데 몇 초 밖에 걸리지 않습니다.

이는 포토컨덕터, 차지 롤러, 마그네틱 롤러 등 마모된 내부 부품을 교체합니다. 이 부품은 카트리지 내부에 있으며 위 그림에서 볼 수 있습니다. 이러한 요소의 마모로 인해 인쇄 품질이 크게 저하됩니다.

레이저 인쇄의 역사에 대해 조금

마지막으로 레이저 인쇄 기술 개발에 대해 조금 설명합니다. 놀랍게도 레이저 프린팅 기술은 예를 들어 동일한 도트 매트릭스 프린팅 기술보다 먼저 나타났습니다. 1938년 체스터 칼슨(Chester Carlson)은 일렉트로그래피(Electrography)라는 인쇄 방법을 발명했습니다. 당시(지난 세기 60~70년대) 복사기에 사용되었습니다.

최초의 레이저 프린터의 개발과 제작은 Gary Starkweather가 규정했습니다. 그는 Xerox의 직원이었습니다. 그의 아이디어는 복사기 기술을 사용하여 프린터를 만드는 것이 었습니다.

1971년 처음 등장 최초의 레이저 프린터회사 제록스. 그것은 Xerox 9700 전자 인쇄 시스템이라고 불렸습니다. 연속 생산은 나중에 1977년에 이루어졌습니다.

레이저 프린터잉크젯 프린터보다 더 높은 품질을 제공합니다. 가장 유명한 회사 - 레이저 프린터 개발자는 Hewlett-Packard, Lexmark입니다.

레이저 프린터의 작동 원리는 1939년 C.F. Carlson이 발명하고 복사기에 구현된 건식 정전기 이미지 전송 방법을 기반으로 합니다. 레이저 프린터의 기능 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 5.6. 주요 구조 요소는 회전 드럼는 이미지를 종이에 옮기는 중간 매체 역할을 합니다.

쌀. 5.6.레이저 프린터의 기능 다이어그램

북광전도 반도체의 얇은 필름으로 덮인 원통입니다. 이러한 반도체로는 일반적으로 산화아연이나 셀레늄 등이 사용된다. 정전기는 드럼 표면에 고르게 분포됩니다. 이는 코로나 와이어 또는 코로나 와이어라고 불리는 얇은 와이어 또는 메쉬에 의해 제공됩니다. 이 전선에 고전압이 가해지면 코로나라고 불리는 이온화된 영역이 주변에 빛나게 됩니다.

레이저,마이크로컨트롤러에 의해 제어되어 회전 거울에서 반사되는 얇은 광선을 생성합니다. 이미지는 텔레비전 키네스코프와 동일한 방식으로 스캔됩니다. 즉, 선과 프레임을 따라 빔을 이동하는 것입니다. 회전 거울의 도움으로 빔은 원통을 따라 미끄러지며 밝기가 갑자기 변합니다. 완전한 빛에서 완전한 어둠까지, 원통은 동일한 단계적(점별) 방식으로 충전됩니다. 드럼에 도달한 이 빔은 드럼을 변경합니다. 전하연락 지점에서. 대전된 영역의 크기는 레이저 빔의 초점에 따라 달라집니다. 빔은 렌즈를 사용하여 집중됩니다. 초점이 잘 맞았다는 표시는 이미지의 가장자리와 모서리가 선명하다는 것입니다. 일부 프린터 유형의 경우 재충전 중에 드럼의 표면 전위가 900V에서 200V로 감소합니다. 따라서 중간 캐리어인 드럼에서 이미지의 잠재 복사본이 정전기 릴리프의 형태로 나타납니다.

다음 단계에서는 포토타이퍼를 코팅합니다. 토너- 가장 작은 입자인 페인트. 정전기의 작용으로 입자는 드럼 표면의 노출된 지점으로 쉽게 끌려가 이미 염료 릴리프 형태의 이미지를 형성합니다.

종이급지 트레이에서 꺼내어 롤러 시스템을 통해 드럼으로 이동합니다. 드럼 직전에 짧은 론이 종이에 정전하를 부여합니다. 그런 다음 종이는 드럼과 접촉하게 되고 종이의 전하로 인해 이전에 드럼에 쌓인 토너 입자를 끌어당깁니다.

토너를 고정하기 위해 종이는 약 180°C 온도의 두 롤러 사이를 통과합니다. 인쇄 프로세스가 완료된 후 드럼은 완전히 배출되고 새 인쇄 프로세스에 붙어 있는 과도한 입자가 제거됩니다. 레이저 프린터는 페이지별로즉, 인쇄용 전체 페이지를 구성합니다.

컴퓨터에서 명령이 수신되는 순간부터 인쇄된 시트가 출력될 때까지 레이저 프린터의 작동 프로세스는 중앙 프로세서와 같은 프린터의 기능 구성 요소가 포함되는 여러 상호 관련된 단계로 나눌 수 있습니다. 스캔 프로세서; 미러 모터 제어 보드; 빔 밝기 증폭기; 온도 조절 장치; 시트 공급 제어 장치; 급지 제어 보드; 인터페이스 보드; 전원 장치; 제어판 버튼 및 표시판; 추가 RAM 확장 카드. 실제로 레이저 프린터의 기능은 컴퓨터와 유사합니다. 상호 연결 및 제어의 주요 기능이 집중된 동일한 중앙 처리 장치입니다. 데이터와 글꼴이 있는 RAM, 프린터와 다른 장치를 통신하는 인터페이스 보드 및 제어판 보드, 정보를 종이에 출력하는 인쇄 장치입니다.

많은 사람들이 레이저 프린터를 사용해 왔고 일부는 집에 가지고 있습니다. 하지만 레이저 프린터가 어떻게 작동하는지 다들 알고 계시나요? 독자는 이 기사에서 이 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다.

레이저 프린터는 일반 사무용지와 특수 용지에 텍스트와 그래픽을 빠르고 정확하게 인쇄하는 주변기기이다. 저렴한 인쇄 비용, 고속, 높은 자원 및 해상도, 습기 및 변색 방지와 같은 이러한 프린터의 주요 장점으로 인해 사무원뿐만 아니라 일반 사용자에게도 가장 일반적으로 사용됩니다.

레이저 프린터의 탄생과 개발

건식 잉크와 정전기를 사용한 최초의 이미지는 1938년 Chester Carlson이 제작했습니다. 그리고 불과 8년 후에 그는 자신이 발명한 장치의 제조업체를 찾을 수 있었습니다. 오늘날 모두가 알고 있는 제록스(Xerox)라는 회사였습니다. 그리고 같은 1946년에 최초의 복사기가 시장에 출시되었습니다. 그것은 수많은 수동 작업이 필요한 거대하고 복잡한 기계였습니다. 1950년대 중반이 되어서야 최초의 완전 자동화된 메커니즘이 만들어졌으며 이는 현대 레이저 프린터의 원형이 되었습니다.

1969년 말부터 Xerox는 레이저 프린터 개발 작업에 착수하여 당시 기존 샘플에 레이저 빔을 추가했습니다. 그러나 그 기준으로 보면 백만 달러의 3분의 1에 달하는 비용이 들었고 크기도 커서 일상 생활은 물론 중소기업에서도 이러한 장치를 사용할 수 없었습니다.

현재 인쇄 업계의 거대 기업인 Canon과 HP 간의 협력으로 분당 최대 8페이지의 텍스트를 인쇄할 수 있는 LaserJet 프린터 시리즈가 출시되었습니다. 이러한 장치는 최초의 교체 가능한 레이저 프린터 카트리지가 도입된 이후 더욱 저렴해졌습니다.

작동 원리

이미지 형성의 기본은 토너에 포함된 염료입니다. 정전기의 영향으로 종이에 달라붙어 글자 그대로 각인됩니다. 그런데 어떻게 이런 일이 일어나는 걸까요?

모든 레이저 프린터는 인쇄 회로 기판, 이미지 전송 장치(카트리지) 및 인쇄 장치의 세 가지 주요 기능 블록으로 구성됩니다. 인쇄용 용지는 급지 장치를 통해 급지됩니다. 하단 트레이에서 용지를 공급하고 상단 트레이에서 용지를 공급하는 두 가지 디자인으로 설계되었습니다.

그 구조는 매우 간단합니다.

• 롤러 - 종이를 캡처하는 데 필요합니다.
• 한 장을 캡처하고 공급하는 블록;
• 정전기를 종이에 옮기는 롤러.
• 레이저 프린터 카트리지는 토너와 드럼 또는 포토 실린더의 두 부분으로 구성됩니다.

토너

토너는 염료로 코팅된 미세한 폴리머 입자와 자철광 및 전하 조절기로 구성됩니다. 각 회사는 자체 프린터 및 복합기용으로 고유한 특성을 지닌 분말을 생산합니다. 모든 분말은 자성, 밀도, 미세도, 입자 크기 및 기타 물리적 매개변수가 다릅니다. 따라서 카트리지에 임의의 토너를 리필하지 마십시오. 잉크에 비해 토너의 장점은 인쇄된 이미지의 선명도와 종이에 분말을 각인함으로써 제공되는 내습성입니다. 단점 중에는 색상의 얕은 깊이, 컬러 인쇄 중 채도, 예를 들어 카트리지 충전 중 토너와 상호 작용할 때 인체에 미치는 부정적인 영향을 언급할 가치가 있습니다.

이미지 인쇄의 구조와 단계

드럼은 얇은 재료 층이 적용된 세로 알루미늄 샤프트 형태로 만들어지며 특정 매개 변수의 광선에 민감합니다. 실린더는 보호층으로 코팅되어 있습니다. 드럼은 알루미늄 외에도 무기 감광성 물질로 만들어집니다. 광드럼의 주요 특성은 레이저 빔의 영향으로 전도도(전하)가 변화하는 것입니다. 이는 실린더에 충전이 주어지면 상당한 시간 동안 보관된다는 것을 의미합니다. 그러나 샤프트의 특정 영역을 빛으로 비추면 해당 영역의 전도성 증가(즉, 전기 저항 감소)로 인해 즉시 전하를 잃고 중성으로 충전됩니다. 전하는 내부 전도성 층을 통해 표면에서 배출됩니다.

인쇄할 문서가 도착하면 인쇄 회로 기판은 이를 처리하고 적절한 광 펄스를 이미지 전송 장치로 보냅니다. 여기서 디지털 이미지는 종이의 이미지로 변환됩니다. 광전도체는 샤프트와 함께 회전하며 근처 롤러로부터 초기 음전하 또는 양전하를 받습니다. 해당 값은 인쇄 회로 기판에서 보고된 인쇄 설정에 따라 결정됩니다.

실린더를 충전한 후 수평 방향으로 스윕되는 레이저 빔이 높은 빈도로 실린더를 스캔합니다. 위에서 언급한 것처럼 포토실린더의 조명 부분은 충전되지 않습니다. 이러한 충전되지 않은 영역은 미러 이미지로 릴에 필요한 이미지를 형성합니다. 또한 이미지가 종이에 나타나기 위해서는 충전되지 않은 부분을 토너로 채워야 합니다. 레이저 스캐닝 장치는 거울, 반도체 레이저, 여러 개의 성형 렌즈 및 하나의 초점 렌즈로 구성됩니다.

드럼은 마그네슘을 주성분으로 하는 롤러와 접촉하고 있으며, 카트리지 용기에서 포토실린더로 토너를 공급합니다. 영구자석이 위치하는 롤러는 전도성 층이 있는 중공 원통형으로 만들어집니다. 자기장의 영향으로 호퍼의 토너는 자화된 코어의 힘에 의해 롤러로 끌어당겨집니다.

정전기 전압의 작용으로 롤러의 토너는 롤러에 가깝게 회전하는 감광체 표면의 레이저 빔에 의해 형성된 이미지로 전사됩니다. 음으로 하전된 입자가 원하는 이미지가 형성되는 포토실린더의 양으로 하전된 영역에 끌리기 때문에 토너는 갈 곳이 없습니다. 드럼의 음전하는 폐토너를 뒤로 밀어내고 레이저로 스캔한 영역을 토너로 채웁니다.

하나의 뉘앙스에 주목합시다. 이미징에는 두 가지 유형이 있습니다. 가장 일반적인 것은 양전하를 띤 토너를 사용하는 것입니다. 이 분말은 포토실린더의 중성 하전 영역에 남아 있습니다. 즉, 레이저는 우리의 미래 이미지가 있을 영역을 조명합니다. 드럼은 음전하를 띠고 있습니다. 두 번째 메커니즘은 덜 일반적이며 음전하를 띤 토너를 사용합니다. 레이저 빔은 이미지가 있어서는 안 되는 양전하 포토실린더의 영역을 "방전"합니다. 첫 번째 경우에는 세부 사항이 더 정확하게 전송되고 두 번째 경우에는 더 균일하고 밀도가 높은 채우기가 발생하기 때문에 레이저 프린터를 선택할 때 기억할 가치가 있습니다. 최초의 프린터는 텍스트 문서를 인쇄하는 데 적합했기 때문에 널리 보급되었습니다.

실린더와 접촉하기 전에 종이는 전하 이동 롤러를 통해 정전기를 받습니다. 토너가 드럼과 단단히 접촉하는 순간 토너가 용지에 끌리는 영향을 받습니다. 그 직후에는 정전기 중화 장치에 의해 종이의 전하가 제거됩니다. 이는 포토실린더에 대한 시트의 인력을 제거합니다. 레이저 스캐닝 장치를 통해 용지가 통과하는 동안 형성된 이미지가 시트에 표시되며, 이는 약간의 접촉에도 쉽게 파괴됩니다. 내구성을 위해서는 토너에 포함된 첨가제를 녹여 고정하는 것이 필요합니다. 이 프로세스는 이미지 고정 장치에서 이루어집니다. 이는 레이저 프린터의 세 번째 핵심 장치입니다. "스토브"라고도합니다. 즉, 토너를 구성하는 물질이 녹는 것입니다. 압축되고 굳어진 후에는 이러한 폴리머가 잉크를 덮어 외부 영향으로부터 보호하는 것처럼 보입니다. 이제 독자는 프린터에서 나오는 인쇄된 시트가 왜 그렇게 따뜻한지 이해하게 될 것입니다.

설계상 소위 "스토브"는 두 개의 샤프트로 구성되며 그 중 하나에는 발열체가 포함되어 있습니다. 두 번째는 용융된 폴리머를 종이에 밀어넣는 데 필요한 경우가 많습니다. 가열 요소는 열 필름 형태로 만들어진 서미스터 형태로 만들어집니다. 전압이 가해지면 이러한 요소는 몇 초 안에 고온(약 200°C)까지 가열됩니다. 압력 롤러가 시트를 히터에 대고 누르는 동안 토너의 액체 미세 입자가 용지 질감에 압착됩니다. 정착기 출구에는 용지가 열전사 필름에 달라붙지 않도록 분리기가 있습니다.