Les imprimantes laser et jet d'encre sont populaires à la maison. Le principe d'impression de tels appareils est radicalement différent, ce qui ne peut qu'affecter les fonctionnalités opérationnelles. Dans certains cas, il est préférable d’utiliser des produits laser et dans d’autres, des produits jet d’encre. Cependant, le choix final en faveur de l'un ou l'autre appareil ne peut être fait qu'après avoir examiné le schéma de fonctionnement.

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

Pourtant, à la maison, une imprimante à jet d'encre est le plus souvent utilisée. Le principe de l’impression est de former une image à l’aide d’une encre liquide. Ils sont transférés aux médias via des buses spéciales situées sur la tête. Le nombre de ces trous dépend du modèle du périphérique d'impression. Leur nombre varie généralement de 16 à 64 pièces.

Depuis le principe de l'impression imprimante à jet d'encre implique l'utilisation d'encre liquide si elle reste inutilisée pendant une longue période, elle sèche sur les buses de la tête. Cela nécessite de nettoyer l'élément d'impression, ce qui implique dépense supplémentaire matière colorante.

De tels appareils sont constitués des composants suivants :

structure de support;
source de courant;
tête d'impression ;
système de nettoyage;
dispositifs d'alimentation en médias ;
nœud de contrôle.

Une image couleur est obtenue en superposant trois couleurs de base les unes sur les autres. De l'encre noire y est souvent ajoutée pour permettre d'utiliser l'appareil pour l'impression régulière de textes et de dessins en noir et blanc, économisant ainsi les encres couleur.

Technologies d'impression à jet d'encre de base

Différents modèles peuvent avoir leurs propres avantages et inconvénients. Le principe d’impression des imprimantes à jet d’encre peut également légèrement différer selon la technologie utilisée. La seule différence réside dans la méthode de transfert de l’encre sur le support solide.

La méthode piézoélectrique implique la formation de points d'encre sur le papier à l'aide de dispositifs spéciaux connectés à un diaphragme. Le champ électrique a un effet direct sur l’élément piézoélectrique et ouvre le tube pour remplir le système capillaire. Le principal avantage est le contrôle flexible des dimensions des gouttelettes, grâce auquel il est possible d'obtenir images de haute qualité avec une haute résolution.
La méthode des bulles de gaz implique la présence d'éléments chauffants directement dans les buses. Les traverse électricité. Pendant le processus de chauffage, des bulles de gaz se forment, qui poussent la portion requise d'encre liquide à travers les trous. Une fois le radiateur refroidi, une nouvelle partie du colorant pénètre par les buses. Une haute qualité est observée lors du dessin de lignes détaillées, mais lors de l'impression de zones pleines, des zones légèrement floues peuvent apparaître.
La méthode du jet thermique, comme dans le cas précédent, implique l'utilisation d'un élément chauffant. Cependant, un mécanisme spécial est utilisé pour assurer une injection plus rapide des colorants. À cet égard, les performances des appareils augmentent. Palette de couleurs L'image résultante diffère en termes de contraste.

L'encre utilisée peut avoir des compositions différentes. Les encres à base d'eau contiennent un colorant soluble et certains additifs pour ajuster la viscosité. Leur avantage réside dans leur faible coût. L'encre pigmentée résiste aux rayons ultraviolets et aux environnements humides. Dans ce cas, la qualité d'impression dépend moins du support.

Utilisation d’une alimentation continue en encre

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

Le système est un ensemble de conteneurs reliés par un câble en silicone, à travers lequel l'encre est fournie des donneurs à l'unité principale. Grâce à ce dispositif, on obtient une présence constante des colorants d'origine dans la tête d'impression. De nombreux produits de bureau grand format disposent d'un système d'alimentation en encre intégré qui n'est pas visible de l'extérieur.

Principe de fonctionnement d'un appareil laser

Une branche complètement différente du développement des dispositifs d'impression est la technologie laser, avec laquelle il est possible d'obtenir une application de haute qualité de substances colorantes sur le papier. La formation de symboles et d'images se produit en raison de l'éclairage d'éléments de dispositif photosensibles par un faisceau. Copies reçues avec texte ou informations graphiques sont résistants à la décoloration et à l’abrasion.

Les imprimantes à jet d'encre et laser ont des principes d'impression complètement différents. Les toners agissent comme des substances colorantes qui peuvent être transférées sur un support solide de trois manières.

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 l'arbre magnétique sans un support magnétique spécial chargé par mélange.
Utilisation d'un toner monocomposant sans impuretés supplémentaires. Dans ce cas, les particules de la substance sont dotées de propriétés magnétiques. Certains appareils peuvent utiliser une application électrostatique. Avec cette option, le toner ne nécessite pas de magnétisation.
Utilisation d'un colorant bi-composant mélangé en usine.

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

Conception d'appareils laser

Les imprimantes laser sont capables de produire une impression de haute qualité grâce à leurs caractéristiques technologiques. Ils comprennent les éléments suivants.

Le phototambour est un cylindre en aluminium. Il est traité avec un matériau photosensible qui a tendance à changer résistance électrique en présence d'éclairage.
Le rouleau magnétique est utilisé pour transférer le toner du réservoir directement vers le tambour ou le rouleau de développement installé sur certains modèles d'imprimantes modernes.
La raclette sert de lame de nettoyage. Il est utilisé pour éliminer l’excès de matière colorante du rouleau raster. Il peut être en plastique, en acier ou en fibre de verre.
La trémie de toner usagé est réalisée sous la forme d'un conteneur. Ce compartiment peut être séparé de ou conjointement avec la cartouche. La vitesse de remplissage d'un tel réservoir dépend de la qualité du toner.
L'unité laser est conçue pour créer une image invisible sur la surface du phototambour en éclairant des zones spécifiques. L'intensité du faisceau peut varier considérablement.
Le rouleau de charge primaire est réalisé sous la forme d'une tige métallique recouverte d'une couche de caoutchouc. Cet objet permet d'assurer l'uniformité de la charge négative.
Le ruban de transfert est nécessaire pour appliquer les résultats intermédiaires des cartouches couleur.
L'unité de développement vous permet de transférer du toner directement sur l'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 sur imprimantes laser grâce aux 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 fonctionne le processus d’impression laser ?

Tout d'abord, le rouleau photoconducteur est chargé. La charge électrique est répartie uniformément sur sa surface en faisant tourner le rouleau. Le système de tige rotative réduit la tension et réduit la quantité d'ozone produite.
Un balayage laser est effectué. A ce moment, la surface chargée de la tige passe sous le faisceau lumineux. Le laser n'atteint que les endroits où le colorant sera appliqué à l'avenir.
Du toner est appliqué. Le rouleau, qui a une charge négative, la transfère au toner. Le colorant de la trémie est attiré directement vers arbre magnétique, après quoi il entre en contact avec l'élément photoconducteur dans les zones où subsiste une charge négative.
Le rouleau portable en contact avec le support solide n'est pas alimenté en négatif, mais charge positive. Des particules de matière colorante tombent sur la surface du papier sous l'effet de l'action électrostatique.
Le toner, distribué sur le support, est fixé par la chaleur et la pression. La chambre thermique se compose de deux arbres entre lesquels se déplace le papier. La température est contrôlée à l'aide d'un capteur spécial. La matière colorante fond et s'incruste dans la texture du papier.

tableau de comparaison

Il vous est proposé de consulter le tableau pour comparer les propriétés des imprimantes jet d'encre et laser dont les principes d'impression sont très différents.

Possibilités	Type d'imprimante
Possibilités	Laser	Jet
Impression de texte
Obtention d'images couleur sous forme de schémas et de graphiques
Impression de photos
Performance
Nombre de pages imprimées après remplacement des cartouches

Après avoir brièvement examiné le principe d'impression d'une imprimante à jet d'encre, il est impossible de ne pas noter les caractéristiques de fonctionnement.

Il n'est pas recommandé d'utiliser l'appareil moins d'une fois par semaine pour éviter que l'encre ne sèche.
Il est nécessaire d'acheter des colorants Haute qualité, sinon la tête risque de se boucher rapidement.
Un papier approprié doit être utilisé et il doit être marqué comme étant adapté à l'impression à jet d'encre.
Il est nécessaire de garder le produit propre, car la poussière provoque l'usure des pièces mobiles.

Caractéristiques du travail avec des appareils laser

Le principal avantage des imprimantes laser est qu’elles ne nécessitent pas de fonctionnement régulier. Il peut être utilisé même une fois par mois. Cela n'affectera pas la qualité du travail ni l'usure des pièces. Cependant, il vous suffit d'utiliser cartouches originales avec du toner, sinon le risque de panne de l'appareil est élevé. De plus, les fournitures tierces peuvent tout simplement ne pas fonctionner.

Avant d'acheter un appareil avec de nombreuses critiques positives, vous devez vous renseigner Informations Complémentaires concernant le coût :

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

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

Partie finale

Après avoir brièvement examiné le principe d'impression des imprimantes jet d'encre et laser, nous pouvons tirer certaines conclusions concernant l'achat de certains appareils. Cependant, le choix final dépendra des objectifs poursuivis pendant l'exploitation. Pour l'impression de gros volumes informations textuelles Il est plus rentable d'acheter des appareils laser. Si vous avez besoin 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 inaccessible pour la plupart des organisations, et plus encore pour les citoyens individuels, aujourd'hui un très large éventail d'utilisateurs peut se permettre d'acheter une imprimante laser couleur. La flotte en croissance rapide d’imprimantes laser couleur suscite un intérêt croissant de la part des services d’assistance technique.

Principes de l'impression couleur

Dans les imprimantes, comme dans l’imprimerie, 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 soustractif de séparation des couleurs est ainsi appelé car pour former une nuance, il est nécessaire de soustraire des composants « supplémentaires » de la couleur blanche. Dans les appareils d'impression, pour obtenir n'importe quelle nuance, les éléments suivants sont utilisés comme couleurs primaires : Cyan(bleu, turquoise), Magenta(violet), Jaune(jaune). Ce modèle de couleur s'appelle CMJ par les premières lettres des couleurs primaires.

Dans le modèle soustractif, lorsque deux couleurs ou plus sont mélangées, des couleurs complémentaires sont créées en absorbant certaines ondes lumineuses et en en réfléchissant d’autres. La peinture bleue, par exemple, absorbe le rouge et reflète le vert et le bleu ; la peinture violette absorbe couleur verte et reflète le rouge et le bleu ; et la peinture jaune absorbe le bleu et reflète le rouge et le vert. En mélangeant les principaux composants du modèle soustractif, différentes couleurs peuvent être obtenues, qui sont décrites ci-dessous :

Bleu + Jaune = Vert

Magenta + Jaune = Rouge

Magenta + Cyan = Bleu

Magenta + Cyan + Jaune = Noir

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

Imprimante HP Color LaserJet 8500

Après avoir discuté principes généraux construction et fonctionnement des imprimantes laser couleur, il convient de se familiariser plus en détail avec leur structure, leurs mécanismes, leurs modules et leurs blocs. Il est préférable de le faire en utilisant une imprimante comme exemple. A titre d'exemple, prenons l'imprimante Hewlett-Packard Color LaserJet 8500.

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

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

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

Ensuite, un potentiel négatif haute tension (jusqu'à -600 V) est créé à la surface du phototambour. Le tambour est chargé d'un corotron sous la forme d'un rouleau en caoutchouc conducteur (Fig. 8). Le corotron est alimenté Tension alternative forme sinusoïdale avec une composante constante négative. La composante alternative (AC) assure une répartition uniforme des charges sur la surface, et la composante constante (DC) charge le tambour. Le niveau DC peut être ajusté en modifiant la densité d'impression (densité du toner), ce qui s'effectue à l'aide du pilote d'imprimante ou via des ajustements via le panneau de commande. Une augmentation du potentiel négatif entraîne une diminution de la densité, c'est-à-dire vers une image plus claire, tout en diminuant le potentiel – au contraire, vers une image plus dense (plus sombre). Le phototambour (sa base métallique interne) doit être « mis à la terre ».

Après tout cela, un faisceau laser crée une image sur la surface du phototambour sous la forme de zones chargées et non chargées. Le faisceau lumineux laser, frappant la surface du tambour, décharge cette zone. Le laser éclaire les zones du tambour où le toner doit se trouver. Les zones qui devraient être blanches ne sont pas éclairées par le laser et un potentiel négatif élevé y reste. Le faisceau laser se déplace sur la surface du tambour à l'aide d'un miroir hexagonal rotatif situé dans l'ensemble laser. L'image sur le tambour est appelée 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 du toner noir est stationnaire et est en contact permanent avec le phototambour (Fig. 9).

Le module de développement de couleur est un mécanisme de carrousel avec une alimentation alternée de cartouches « couleur » à la surface du tambour (Fig. 10). La poudre de toner noire est magnétique à un seul composant, tandis que les poudres de toner colorées sont à un seul 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 phototambour qui sont déchargées par le laser et sont repoussées par les zones à potentiel négatif élevé, c'est-à-dire de ceux qui n’ont pas été éclairés par le laser. À un moment donné, une seule couleur de toner est développée. Pendant le 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 DC peut être ajusté à mesure que la densité du toner change. Une fois le processus de développement terminé, l'image sur le tambour devient visible et doit être transférée sur le tambour de transfert.

Par conséquent, l’étape suivante dans la création d’une 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 se produit en raison d'une différence de potentiel électrostatique, c'est-à-dire Les particules de toner chargées négativement doivent être attirées vers le potentiel positif à la surface du tambour de transfert. Pour ce faire, une tension de polarisation positive est appliquée à la surface du tambour de transfert. courant continuà partir d'une source d'énergie spéciale, grâce à laquelle toute la surface de ce tambour a un potentiel positif. Lors de l'impression en couleur, la tension de polarisation sur le tambour de transfert doit augmenter constamment car Après chaque passage, la quantité de toner chargé négativement sur le tambour augmente. Et pour que le toner soit transféré et repose sur le toner existant, la tension de transfert augmente à chaque nouvelle couleur. Cette étape d'imagerie est représentée sur la figure 11.

Lors du transfert du toner vers le tambour de transfert, certaines particules de toner peuvent rester à la surface du tambour d'image et doivent être éliminées pour éviter de déformer l'image suivante. Pour éliminer le toner résiduel, l'imprimante dispose d'une unité de nettoyage du tambour (voir Figure 17). Ce module contient un arbre spécial - une brosse pour éliminer la charge du toner et du phototambour - cela affaiblit la force d'attraction du toner vers le phototambour. Il existe également une raclette de nettoyage traditionnelle qui gratte le toner dans une trémie spéciale où il est stocké jusqu'à ce que le module de nettoyage soit remplacé ou nettoyé.

Ensuite, le tambour photo est à nouveau chargé (après 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 du toner d'une couleur, le processus de formation d'image est entièrement répété, la seule différence étant qu'une unité de développement d'une couleur différente est utilisée. Pour utiliser une autre unité de développement, le mécanisme du carrousel tourne selon un angle donné et amène le « nouvel » arbre de développement à la surface du phototambour. Ainsi, lors de la formation d'une image en couleur composée de quatre composantes de couleur, le tambour de transfert tourne quatre fois et à chaque rotation un toner d'une couleur différente est ajouté au toner existant. Dans ce cas, la poudre jaune est appliquée en premier, puis la poudre violette, puis la poudre bleue et la poudre noire est appliquée en dernier. En conséquence, une image visible en couleur est créée sur le tambour de transfert, composée de particules de quatre poudres de toner multicolores.

Une fois que la poudre de toner atterrit sur la surface du tambour de transfert, elle passe par l'unité de charge supplémentaire. Ce bloc (Fig. 12) est un coroton filaire auquel est fournie une tension alternative sinusoïdale (AC) avec une composante continue négative (DC). Avec cette tension, la poudre de toner est chargée en plus, c'est-à-dire son potentiel négatif devient plus élevé, ce qui contribuera à un transfert plus efficace du toner sur le papier. De plus, la tension supplémentaire réduit le potentiel positif du tambour de transfert, ce qui contribue à garantir que le toner est correctement positionné sur le tambour de transfert et empêche le toner de bouger. Le résultat est une reproduction précise des nuances de couleurs. La tension de charge supplémentaire est fournie au tambour de transfert pendant l'application du toner jaune, c'est-à-dire au tout début du processus de formation de l’image. Lors de l'application de poudre de toner jaune, la tension de charge supplémentaire est réglée à une valeur minimale et après l'application de chaque nouvelle couleur, cette tension augmente. La tension d'amplification maximale est appliquée pendant l'application du toner noir.

Ensuite, l’image visible en couleur provenant du tambour de transfert doit être transférée sur papier. Ce processus de transfert est appelé transfert secondaire. Le transfert secondaire est effectué par un autre corotron, réalisé sous la forme d'un tapis de transport (Fig. 13). Le toner est déplacé sur le papier par des forces électrostatiques, c'est-à-dire en raison de la différence de potentiel entre la poudre de toner (négative) et le corotron de transfert secondaire, auquel est appliquée une tension de polarisation positive. Puisque le transfert secondaire n'a lieu qu'après quatre tours du tambour de transfert, la courroie de transfert du corotron 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, lors de la création de l'image, la bande de transport s'abaisse et n'entre pas en contact avec le tambour de transfert, mais au moment du transfert secondaire elle se relève et touche ce tambour. La courroie de transport du corotron est déplacée par une came excentrique, qui est entraînée par un embrayage électrique sur commande du microcontrôleur (Fig. 14).

Lors du transfert secondaire, une feuille de papier peut être attirée vers la surface du tambour de transfert en raison de la différence de potentiel électrostatique. La feuille de papier pourrait alors s'enrouler autour du tambour, provoquant ainsi un bourrage papier. Pour éviter ce phénomène, l'imprimante dispose d'un système permettant de séparer le papier et d'en éliminer le potentiel statique. Le système est un corotron auquel est fournie une tension sinusoïdale alternative avec une composante constante positive. L'emplacement du corotron par rapport au tambour de papier et de transfert est illustré à la Fig. 15.

Lors de l'étape 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 ne gênent la création de la feuille suivante et ne déforment l'image, il est nécessaire de nettoyer le tambour de transfert et d'éliminer tout toner restant. Le nettoyage du tambour de transfert est un processus assez complexe. Cette procédure utilise un rouleau de nettoyage spécial, un tambour d'image et une unité de nettoyage du tambour d'image. Le tambour de transfert ne doit pas être nettoyé en continu, mais seulement 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 n'est pas actif et lorsque le toner commence à être transféré sur le papier, il s'allume. La première étape de nettoyage consiste à recharger la poudre de toner résiduelle, c'est-à-dire son potentiel passe du négatif au positif. À cette fin, on utilise un rouleau de nettoyage alimenté par une tension alternative sinusoïdale avec une composante constante positive. Ce rouleau est pressé contre la surface du tambour pendant la période de nettoyage et lors de la création de l'image, il est replié. Le rouleau est contrôlé par une came excentrique, elle-même entraînée par un solénoïde (Fig. 16).

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

La création d'une image en couleur se termine par la fixation du toner sur le papier par température et pression. Une feuille de papier passe entre deux rouleaux du bloc de fixation (four), est chauffée à une température d'environ 200 ºC, le toner est fondu et 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, ce qui fait que la poudre de toner négative reste sur le papier plutôt que sur le rouleau en téflon.

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

Aujourd'hui, je veux parler de appareil et principe de fonctionnement imprimante laser . Tout le monde connaît cet appareil, mais peu connaissent le principe de son fonctionnement et les raisons de ses dysfonctionnements. Dans cet article, je vais essayer d'expliquer clairement le principe de fonctionnement des « imprimantes laser », et dans les articles suivants sur les dysfonctionnements des imprimantes laser, la raison de leur apparition et comment les éliminer.

Périphérique d'imprimante laser

Le fonctionnement de toute imprimante laser moderne est basé sur la photoélectriqueprincipe xérographie. Sur la base de cette méthode, toutes les imprimantes laser sont structurellement composées de trois parties principales (assemblages) :

- Unité d'assainissement laser.

- Unité de transfert d'images.

- Unité de fixation d'image.

L'unité de transfert d'image signifie généralement une cartouche d'imprimante laser et un rouleau de transfert de charge (Transfertrouleau) dans l'imprimante elle-même. Nous parlerons plus en détail de la structure de la cartouche laser plus tard, mais dans cet article nous ne considérerons que le principe de fonctionnement. Il convient également de noter qu'au lieu de numériser au laser dans certaines imprimantes (principalement OKІ» ) Le balayage LED est utilisé. Il remplit les fonctionseCependant, seul le rôle d'un laser est assuré par les LED.

Par exemple, considérons imprimante laser HP LaserJet 1200 (Fig.1). Le modèle connaît beaucoup de succès et a fait ses preuves en termes de longue durée de vie, de commodité et de fiabilité.

Nous imprimons sur certains supports (principalement du papier), et l'unité d'alimentation papier se charge de l'envoyer vers la « bouche » de l'imprimante. En règle générale, il est divisé en deux types structurellement différents l'un de l'autre. Mécanisme d'alimentation du plateau inférieur, s'appelle - Bac 1, et mécanisme d'alimentation par le haut(bypass) - Bac 2. Malgré les différences de conception dans leur composition, ils présentent (voir Fig. 3) :

- Rouleau d'entraînement du papier- nécessaire pour tirer le papier dans l'imprimante,

- Plaquette de frein et bloc séparateur requis pour séparer et ramasser une seule feuille de papier.

Directement impliqué dans la formation de l’image cartouche d'imprimante(Fig. 4) et unité de numérisation laser.

Une cartouche d'imprimante laser se compose de trois éléments principaux (voir Fig. 4) :

Photocylindre,

Arbre de précharge,

Arbre magnétique.

Photocylindre

Photocylindre(SRO- organiquephotoconducteurtambour), ou encore photoconducteur, est un arbre en aluminium recouvert d'une fine couche de matériau photosensible, qui est en outre recouverte d'une couche protectrice. Auparavant, les photocylindres étaient fabriqués à base de sélénium, c'est pourquoi ils étaient également appelés arbres en sélénium, ils sont désormais fabriqués à partir de composés organiques photosensibles, mais leur ancien nom est encore largement utilisé.

Propriété principale photocylindre– changer de conductivité sous l’influence de la lumière. Qu'est-ce que ça veut dire? Si un photocylindre est chargé, il le restera pendant un certain temps. pendant longtemps, cependant, si sa surface est éclairée, alors dans les zones éclairées, la conductivité du photorevêtement augmente fortement (la résistance diminue), la charge « s'écoule » de la surface du photocylindre à travers la couche interne conductrice et une zone chargée de manière neutre apparaît dans cet endroit.

Riz. 2 Imprimante laser HP 1200 avec capot retiré.

Les chiffres indiquent : 1 - Cartouche ; 2 - Unité de transfert d'images ; 3 - Unité de fixation d'image (poêle).

Riz. 3 Unité d'alimentation papierPlateau 2 , vue de l'arrière s.

1 - Rouleau d'entraînement du papier ; 2 - Plateforme de freinage (bande bleue) avec séparateur (non visible sur la photo) ; 3 - Rouleau de transfert de charges (transfertrouleau), transmettant le papier a une charge statique.

Riz. 4 Cartouche d'imprimante laser à l'état démonté.

1- Photocylindre ; 2- Arbre de précharge ; 3- Arbre magnétique.

Processus de superposition d'images.

Photocylindre utilisant un arbre de précharge (RAP) reçoit une charge initiale (positive ou négative). Le montant des frais lui-même est déterminé par les paramètres d'impression de l'imprimante. Une fois le photocylindre chargé, le faisceau laser passe sur la surface du photocylindre en rotation et les zones éclairées du photocylindre deviennent chargées de manière neutre. Ces zones neutres correspondent à l'image souhaitée.

L'unité de numérisation laser se compose de :

Laser à semi-conducteur avec lentille de focalisation,
- Miroir rotatif sur le moteur,
- Groupes de lentilles formatrices,
- Des miroirs.

Riz. 5 Unité de numérisation laser avec couvercle retiré.

1,2 - Laser à semi-conducteur avec lentille de focalisation; 3- Miroir rotatif; 4- Groupe de lentilles formatrices; 5- Miroir.

Le tambour a un contact direct arbre magnétique m (Magnétiquerouleau), qui alimente le toner depuis la trémie de cartouche jusqu'au cylindre photo.

L'arbre magnétique est un cylindre creux avec un revêtement conducteur, à l'intérieur duquel est insérée une tige magnétique permanente. Le toner situé dans la trémie dans la trémie est attiré vers l'arbre magnétique sous l'influence de champ magnétique noyau et une charge supplémentaire fournie, dont la valeur est également déterminée par les paramètres d’impression de l’imprimante. Cela détermine la densité de l’impression future. Depuis l'arbre magnétique, sous l'influence de l'électrostatique, le toner est transféré à l'image formée par le laser sur la surface du photocylindre, car il a une charge initiale, il est attiré vers les zones neutres du photocylindre et repoussé de la même manière ; ceux chargés. C'est l'image dont nous avons besoin.

Il convient de noter ici deux mécanismes principaux de création d'une image. La plupart des imprimantes (HP,Canon, Photocopier) un toner avec une charge positive est utilisé, restant uniquement sur les surfaces neutres du photocylindre, c'est-à-dire que le laser n'éclaire que les zones où l'image doit être. Dans ce cas, le cylindre photo est chargé négativement. Le deuxième mécanisme (utilisé dans les imprimantesEpson, Kyocera, Frère) consiste à utiliser un tuner chargé négativement et le laser décharge les zones du photocylindre où il ne devrait pas y avoir de toner. Le photocylindre reçoit initialement une charge positive et le toner chargé négativement est attiré vers les zones chargées positivement du photocylindre. Ainsi, dans le premier cas, on obtient un rendu des détails plus fin, et dans le second, un remplissage plus dense et uniforme. Connaissant ces fonctionnalités, vous pouvez choisir plus précisément une imprimante pour résoudre vos problèmes (impression de texte ou impression de croquis).

Avant d'entrer en contact avec le photocylindre, le papier reçoit également une charge statique (positive ou négative) grâce au rouleau de transfert de charge (Transfertrouleau). Cette charge statique provoque le transfert du toner du cylindre photo vers le papier lors du contact. Immédiatement après, le neutraliseur de charge statique élimine cette charge du papier, ce qui élimine l'attraction du papier vers le cylindre photo.

Tonique

Nous devons maintenant dire quelques mots sur le toner. Tonique est une poudre finement dispersée constituée de billes de polymère recouvertes d'une couche de matériau magnétique. L'accordeur de couleurs contient également des colorants. Chaque entreprise, dans ses modèles d'imprimantes, MFP et copieurs, utilise des toners originaux qui diffèrent par leur dispersion, leur aimantncolonne vertébrale et propriétés physiques. Par conséquent, vous ne devez en aucun cas remplir les cartouches avec des toners aléatoires, sinon vous pourriez très rapidement ruiner votre imprimante ou MFP (testé par l'expérience).

Si, après avoir fait passer le papier dans l'unité de numérisation laser, nous retirons le papier de l'imprimante, nous verrons une image déjà formée, qui peut être facilement détruite au toucher.

Unité de fixation d’image ou « poêle »

Pour que l'image devienne durable, elle a besoin réparer. Geler l'image se produit à l'aide d'additifs inclus dans le toner qui ont un certain point de fusion. Le troisième élément principal de l'imprimante laser est chargé de fixer l'image (Fig. 6) - unité de fixation d’image ou « poêle ». D'un point de vue physique, la fixation s'effectue en pressant du toner fondu dans la structure du papier puis en le solidifiant, ce qui confère à l'image une durabilité et une bonne résistance aux influences extérieures.

Riz. 6 Unité de fixation d'image ou poêle. En haut se trouve la vue assemblée, en bas avec la bande séparatrice de papier retirée.

1 - Film thermique ; 2 - Arbre de pression ; 3 - Barre séparatrice de papier.

Riz. 7 Élément chauffant et film thermique.

Structurellement, le « poêle » peut être constitué de deux arbres : celui supérieur, à l'intérieur duquel se trouve un élément chauffant, et l'arbre inférieur, qui est nécessaire pour presser le toner fondu dans le papier. Dans l'imprimante HP 1200 en question, le « poêle » est constitué de films thermiques(Fig. 7) - un matériau spécial flexible et résistant à la chaleur, à l'intérieur duquel se trouvent un élément chauffant et un rouleau de pression inférieur, qui presse le papier grâce au ressort de support. Surveille la température du film thermique capteur de température(thermistance). En passant entre le film thermique et le rouleau presseur, aux points de contact avec le film thermique, le papier chauffe jusqu'à environ 200°C˚ . À cette température, le toner fond et est pressé sous forme liquide dans la texture du papier. Pour éviter que le papier ne colle au film thermique, des séparateurs de papier sont présents à la sortie du four.

C'est ce que nous avons réellement examiné - "comment fonctionne une imprimante". Ces connaissances nous aideront à l'avenir à découvrir les causes des pannes et à les éliminer. Mais vous ne devez en aucun cas accéder vous-même à l'imprimante si vous n'êtes pas sûr de pouvoir la réparer, cela ne fera qu'empirer les choses. Il vaut mieux ne pas économiser d'argent, mais confier cette affaire à des professionnels, car l'achat d'une nouvelle imprimante vous coûtera beaucoup plus cher.

Les appareils d'impression laser sont très demandés pour les besoins des bureaux. Cette technique est également utilisée à la maison. Les excellentes qualités de consommation sont dues au principe de fonctionnement de l'imprimante laser. À propos de cela et aussi de caractéristiques de conception 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 technologie de production d'une impression sur papier à l'aide d'encre sèche sous l'influence de l'électricité statique, inventée en 1938. À la fin des années 70, les faisceaux laser ont commencé à être utilisés pour automatiser le travail des photocopieuses. Près de 20 ans plus tard, les progrès technologiques ont permis de produire des appareils laser de table.

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

Éléments structurels d'une imprimante laser

Quel que soit le modèle, toute machine d'impression laser a une conception modulaire composée des éléments suivants :

module de numérisation laser (carte de circuit imprimé);
unité de formation d'image (cartouche);
unité d'alimentation en papier ;
unité thermique.

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

Important! Généré circuit imprimé Le faisceau laser est dirigé vers le module de formation d'image - la cartouche.

Caractéristique de conception de cartouche

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

tambour photosensible;
rouleau de chargement ;
raclette pour nettoyer la couche photo des particules d'encre résiduelles ;
réservoir de toner ;
arbre magnétique avec noyau ;
distributeur de poudre colorante, dit « Docteur » ;
joint (retiré une fois installé dans l'imprimante).

Contrairement aux modèles d'imprimantes matricielles et à jet d'encre, dans lesquels les caractères transmis par le processeur à la tête d'impression sont reproduits sur papier à l'aide d'un ruban encreur ou de gouttes d'encre, le processus d'impression dans une machine laser est en plusieurs étapes. Ainsi, le tambour photo est d'abord préchargé, puis l'image latente est exposée avec un laser, puis l'impression est transférée sur papier, suivie d'un traitement thermique.

Consommables de base

Principal consommables L'équipement d'impression laser est une cartouche. Une fois qu'un nœud important a épuisé sa ressource, l'utilisateur dispose de trois options de maintenance.

Acheter du neuf copie de remplacement originale, ce qui est assez cher.
Acheter compatible assemblage de circuits imprimés d’un fabricant tiers. Il s'agit d'une option économique acceptable.
Faire appel aux services d'une société de services spécialisée dans la réparation et l'entretien de matériel de bureau dont la liste des prestations comprend restauration/remplissage de cartouches. C’est une option super économique. Mais après 3-4 recharges, le phototambour s'use et vous devrez utiliser l'option 1 ou 2.

Le processus de formation d’une impression sur papier

Lorsqu'elle est allumée, la machine est mise dans un état prêt pour le processus d'impression. Les éléments internes de l'imprimante commencent à bouger, l'unité thermique chauffe, ce qui s'accompagne d'un son caractéristique d'impression, mais à ce moment le faisceau laser ne s'allume pas. Ensuite, l'appareil se calme 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 génération d'une feuille imprimée est lancé.

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

Chargement du tambour

Lorsqu'un appareil prêt à fonctionner reçoit une commande d'impression, tous les mécanismes responsables de ce processus sont mis en mouvement : circuit imprimé, cartouche, alimentation papier. La cartouche est également pré-imprimée, au cours de laquelle une photocharge est effectuée - une charge électrique est transférée aux éléments photosensibles du tambour lorsque le rouleau PCR rotatif entre en contact. Cette dernière se recharge à la mise sous tension de l'imprimante.

En fonction du fabricant du matériel d'impression et du toner qu'il utilise, la charge transférée peut être négatif ou positif. Pour les modèles numériques HP, Xerox, Canon, Ricoh, Combinaison Samsung Les charges du toner et du photocylindre sont toutes deux négatives. En conséquence, Epson, Kyocera et Brother sont tous deux positifs.

Exposition au faisceau laser

Lors de la deuxième étape de formation de l'image, le faisceau laser est activé, à travers lequel l'exposition se produit. Le faisceau laser focalisé est réfléchi par le miroir et frappe le système de guidage de la lentille, puis est envoyé à l'emplacement souhaité sur le cylindre photo rotatif.

Important! La ligne de caractères sur la couche photosensible est formée de points individuels éclairés, créés par un faisceau laser redirigé séquentiellement. Sous son influence, les points photo perdent leur charge. Ainsi, une image latente de la page est formée à partir de points chargés de manière neutre.

Développement d'images

L'étape suivante est l'application d'un toner, constitué d'un colorant avec des additifs chargés spéciaux. À la suite de cette procédure, une image apparaît sur la couche photosensible. Le processus se déroule comme suit.

Un arbre magnétique, dont une partie est située dans le compartiment de remplissage, attire les particules de poudre et celles-ci sont envoyées par portions mesurées à travers le « Docteur » vers le tambour photosensible.
Les particules sont repoussées des zones chargées (non traitées par un faisceau laser) et adhèrent aux points qui ont perdu leur charge. Ainsi l'image cachée devient visible.

Impression sur papier et fixation de l'image

Lorsque le tambour touche le papier alimenté par le rouleau de transfert avec le contraire charge électrique, le colorant est attiré par la feuille, formant une impression. Les particules de peinture sont retenues à cause de l'électricité statique. Les grains de toner restant dans le tambour sont raclés avec une raclette et jetés dans la poubelle.

L'image est capturée grâce à la chaleur. La feuille avec le toner appliqué est tirée entre les éléments de pressage et chauffants. Sous l'influence du four, les particules colorantes sont fusionnées dans la structure du papier. Une fois libéré, le colorant durcit rapidement et l'image imprimée devient stable.

Une fois le processus de formation d'une image sur une feuille de papier terminé, La photocharge du tambour est restaurée à l'aide du rouleau de chargement, puis, selon un schéma cyclique, le travail se poursuit pour imprimer les pages suivantes

Technologies d'impression laser couleur

Le principe de base de la formation et de l'obtention d'une impression sur papier en couleur est identique à l'impression laser monochrome. Pour reproduire une image multicolore, 4 images de nuances différentes 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 deux manières : en utilisant la technologie multi-passes ou monopasse.

Principe d'impression multi-passes

Lors de la formation d'une impression couleur selon le 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. Une fois que les 4 motifs multicolores ont été générés, l'image en couleur provenant de la courroie de transfert est imprimée sur du papier, puis l'impression résultante est fixée sous chaleur. Technologie multi-passes assez lent, et il est utilisé dans les modèles économiques d'appareils d'impression couleur laser.

Imagerie en un seul passage

Pour qu'une image en couleur soit formée en un seul passage, l'équipement laser est équipé de quatre mécanismes de couleur fonctionnant simultanément en tandem. Chacun d'eux possède son propre tambour d'image et son propre réservoir de toner avec distributeur. Le papier passe sous chaque élément photosensible à l'aide d'un convoyeur à rouleaux, 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. Equipé d'un cycle d'impression en un seul passage grande vitesse modèles chers.

Avantages et inconvénients de l'impression laser

Les équipements de bureau laser sont très populaires, de haute technologie et productifs. De nombreux utilisateurs le préfèrent pour les avantages suivants :

grande productivité;
grandes capacités de ressources;
faible coût d'impression;
sans prétention dans l'entretien;
séchage rapide de l'impression ;
résistance de l'image imprimée aux influences extérieures (humidité, chaleur) ;
faible niveau sonore pendant le fonctionnement ;
stockage à long terme du toner, empêchant la peinture de sécher ;
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 de la demande.

Cependant Caractéristiques appareils laser Les sorties ne conviennent pas à l’impression de graphiques 3D complexes, de photographies et 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 appareils à jet d'encre.

En résumant brièvement les informations ci-dessus, il convient de noter que les modèles laser d'équipements de bureau sont très demandés lorsque vous devez imprimer beaucoup et rapidement. Toutefois, 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 vus dans la vidéo thématique.

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