CONSTRUCŢIA ŞI FUNCŢIONAREA UNUI CARTUŞ LASER

Vom descrie aici construcţia şi funcţionarea cartuşului Canon EP-E (aka HP 92298A), a cărui concepţie e reprezentativă pentru majoritatea cartuşele all-in-one existente în imprimantele laser. Cartuşul are următoarele componente:

OPC Drum (cilindrul fotosensibil): e o piesă cilindrică multistrat; iniţial e încărcat electrostatic de către Primary Charge Roller şi apoi descărcat de fasciculul laser. Mediul formează un model electrostatic al imaginii corespunzător modelului digital de imagine trimisă de calculator

Primary Charge Roller (PCR): piesă cilindrică acoperită cu un material plastic; încarcă uniform cu sarcină negativă suprafaţa cilindrului. Servește pentru a neutraliza suprafața cilindrului OPC, care este incarcat negativ ca urmare a efectelor iradierii cu laser.

Magnetic Roller (numit şi Developer Roller): rolă cu miez magnetic, care atrage pe suprafaţa ei tonerul din rezevor. ia toner (încărcat pozitiv) de la pâlnia de toner, care urmează să fie trimis la suprafața cilindrului OPC, care a fost încărcată negativ

Doctor Blade: lamelă care nivelează tonerul de pe suprafaţa rolei magnetice şi îl încarcă electrostatic negativ prin frecare. Adjust the amount of toner to be captured by the magnetic. Ajusteazăi cantitatea de toner pentru a fi capturat de către magnetic.

OPC Drum (cilindrul fotosensibil):

PCR (Primary Charge Roller)

Magnetic Roller

Doctor Blade

Wiper Blade (lamela de ştergere): lamelă care, după transferul imaginii developate de pe cilindru pe hârtie, curăţă tonerul rezidual de pe cilindru.

Curăța suprafața cilindrului OPC de tonerul rămas, care nu a participat la fixarea pe hârtie află.

Recovery Blade: lamelă care preia tonerul dislocat de Wiper Blade şi-l ghidează către Waste Bin.

Waste Bin: cameră a cartuşului care depozitează tonerul rezidual.

Toner Hopper: rezervorul de toner.

Agitator Bar: lamelă care se roteşte şi împinge tonerul din rezervor către rola magnetică.

Drum Shutter: obturator care protejează de lumină şi de atingere suprafaţa cilindrului, atunci când cartuşul nu se află în imprimantă.

CHIP RESETERAs the sensor toner capacity, if the sensor detects the cartridge has been exhausted, the cartridge

Wiper Blade (lamela de ştergere)

can not be used

Deoarece capacitatea senzorului de toner, în cazul în care senzorul detectează cartușul a fost epuizat, cartușul nu poate fi folosit

În exteriorul cartuşului se află:

Scanerul laser (nereprezentat în figură); el generează şi comandă fasciculul laser, în mişcarea sa de baleiere a suprafeţei cilindrului.

Transfer Roller: piesă cilindrică acoperită cu un material plastic spongios; el încarcă electrostatic pozitiv hârtia şi o presează pe cilindru.

Upper Fuser Roller: rolă care se încălzeşte şi topeşte tonerul transferat pe hârtie.

Lower Pressure Roller: rolă care presează hârtia pe Upper Fuser Roller.

Să vedem acum cum funcţionează componentele cartuşului, ca şi componentele conexe ale imprimantei, pentru realizarea procesului electrofotografic.

Procesul electrofotografic (numit şi xerografic) e procesul prin care imaginea digitală a paginii care se imprimă e transpusă pe cilindrul fotosensibil şi apoi pe hârtie, folosind o pulbere specială

-- tonerul. Procesul electrofotografic utilizează fenomenele fizice de fotoconductivitate şi de atracţie/respingere electrostatică.

Procesul electrofotografic are şase etape care, cu excepţia fixării, se petrec în cartuş, pe cilindrul fotosensibil.

Pe durata imprimării unei pagini, cilindrul se află într-o mişcare de rotaţie în jurul axei sale, dată de motorul principal al imprimantei, prin angrenaje; astfel, etapele se produc simultan şi continuu în zone adiacente ale suprafeţei cilindrului: de exemplu, o anumită zonă se developează în timp ce zona alăturată se expune.

Etapele procesului electrofotografic sunt:

1) Încărcarea: o sursă de înaltă tensiune aplică un potenţial electric negativ lui Primary Charge Roller; deoarece PCR se află în contact cu cilindrul, suprafaţa acestuia din urmă se va încărca electrostatic negativ.

2) Expunerea: fasciculul laser, modulat după imaginea binară a paginii care se imprimă, baleiază suprafaţa cilindrului aflat în rotaţie, linie după linie; în punctele în care laserul e aprins se produce fotoconducţia, care determină un transfer de sarcină al cărui efect e echivalent cu descărcarea punctuală a suprafeţei cilindrului; astfel se formează pe cilindru o imagine electrostatică numită imagine latentă, deocamdată invizibilă.

3) Developarea: Magnetic Roller, care are pe suprafaţa sa un strat uniform de toner preluat din rezervor şi încărcat electrostatic negativ de către Doctor Blade, se roteşte în imediata vecinătate a cilindrului; datorită diferenţei de potenţial dintre cilindru şi rola magnetică, tonerul e atras pe imaginea latentă, care devine astfel vizibilă (se spune că s-a developat).

4) Transferul: în acestă etapă, Transfer Roller presează pe cilindru o faţă a hârtiei şi încarcă pozitiv faţa opusă; tonerul, fiind negativ, se transferă pe hârtie.

Imediat după transfer, imaginea de pe hârtie e fragilă, deoarece tonerul e menţinut pe suprafaţa hârtiei doar printr-o slabă atracţie electrostatică.

5) Fixarea: Hârtia trece printre Upper Fuser Roller, care se încălzeşte la aprox. 170°C şi topeşte tonerul, şi Lower Pressure Roller, care îl presează; ca urmare, imaginea se fixează pe suprafaţa hârtiei.

6) Curăţarea: deşi cea mai mare parte a tonerului se transferă pe hârtie, o cantitate mică (tonerul rezidual) ramâne pe cilindru; dacă nu ar fi înlăturat, tonerul rezidual s-ar transfera din nou la următorul ciclu electrofotografic şi ar altera imaginea; de aceea, suprafaţa cilindrului e curăţată de lamela de ştergere, care îndepărtează mecanic tonerul rămas; o dată îndepărtat, tonerul rezidual e preluat de Recovery Blade şi ajunge în Waste Bin.

Bibliografie:- Canon Inc., "LBP-1120 Service Manual"- Static Control Components, "The Basics of Electrophotography for Canon-based Systems"