Теория двухкомпонентных картриджей

В данной статье в основном рассматриваются копиры серии Sharp Z. Двухкомпонентными устройствами обычно являются аналоговые копировальные аппараты, использующие лампу засвечивания в качестве источника света. Картриджи для таких машин могут быть двух типов. Первый, когда в одном картридже находится и тонер, и девелопер (серия Z), а второй, когда тонер находится в одном картридже (тубе), а девелопер в другом. В обоих случаях драм-картридж отделен. Такая технология существует уже довольно давно, и существует множество вариаций на её тему. Однако теория в основе своей одинакова для всех.

Девелопер, в общем, состоит из двух компонентов: носителя (состоит из металлических наполнителей) и тонера. При производстве девелопера определённый тонер смешивается с носителем в нужных пропорциях. Если всё идёт, как положено, то девелопер, в общем, никогда и не покидает картридж. Он забирает тонер из емкости для подачи тонера, переносит его на барабан и возвращается назад в секцию для девелопера, где он соберёт следующую порцию тонера и всё повторится снова. Соотношение компонентов в смеси тонера и девелопера контролируется сенсором, который обычно располагается в тонер(девелопер)-картридже. Сенсор проверяет наличие смеси со специфическим соотношением компонентов. Если таковой не наблюдается, то сенсор может заставить машину совершать холостые обороты и перетащить в секцию с девелопером больше тонера, пока не наберётся нужное его количество. Именно поэтому, когда в копир марки Sharp устанавливают новый картридж, то он совершает несколько холостых оборотов, и лишь потом загорается сигнал о готовности к печати.

Самое лучшее из услышанных мной объяснений на тему, почему следует менять девелопер, было следующим: представьте себе частицу металлического наполнителя в форме пятиконечной звезды (на самом деле форма у частицы другая, но так легче объяснить). Когда девелопер новый - лучи острые, и между ними находится достаточно пространства для того, чтобы там мог осесть тонер. С каждой новой копией трение об тонер и магнитный будет всё больше стирать лучи звезды. Чем тупее лучи, тем меньше тонера будет оседать между ними. Это может привести к блёклой печати, а если слишком долго не обращать на это никакого внимания, тонерный сенсор, никогда не сможет обнаружить необходимой пропорции и никогда не позволит устройству дойти до состояния готовности к печати. В машинах серии Sharp Z обычно используют девелопер, который может прослужить максимум два цикла. В других машинах девелопер может продержаться и дольше, всё зависит от жёсткости носителя.

Worn Carrier

New Carrier - Новый носитель Worn Carrier - Стёршийся носитель

Первый этап в процессе копирования начинается с нажатия кнопки "start". В этот момент сканнер начинает своё движение вдоль стекла и загорается лампа засвечивания. Фоторецепторный барабан заряжается от главного провода коронирования, напряжение на котором составляет 5000 вольт постоянного тока. (Реальный заряд по достижению им барабана составляет не более 800 вольт постоянного тока). Свет от лампы засвечивания отражается от листа оригинала и передаётся рядом линз и проводов (в некоторых машинах с помощью волоконно-опттического провода) на фоторецепторный барабан. В режиме обычного копирования, скорость сканера и барабана синхронизирована, так что полное продвижение сканера и оборот барабана происходит за один отрезок времени. Когда отражённый свет попадает на барабан, он разряжает пустые (белые) области копирования. Свет от напечатанных областей оригинала не отображается, и на барабане они остаются заряженными. Заряженные области составляют зеркальное отображение оригинала, которое ещё называют латентным изображением. Некоторые люди называют это «системой белого письма», в таком случае к машинам HP можно применить термин «машины чёрного письма».

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ

Данный процесс является обратным тому процессу, который происходит в цифровых копирах или лазерных принтерах. В большинстве таких машин изображение на барабан передаётся с помощью лазера. В этом случае напечатанная область становится разряженной, пустые (белые) же участки изображения остаются заряженными. Поэтому большинство аналоговых двухкомпонентных машин используют положительную тонерную систему, а лазерные устройства отрицательную тонерную систему.

На втором этапе, пока барабан совершает оборот, магнитный вал в тонер(девелопер)- картридже также вращается. Девелопер полностью загружен тонером, который притягивается к заряженным участкам барабана. Притяжение достаточно сильное для тонера, но не для девелопера. Новый тонер подаётся в ёмкость с девелопером мешалкой, которая выталкивает тонер наверх под чеку тонерного порта к валу подачи тонера. Вал подачи тонера выталкивает тонер из порта подачи тонера, где он перемешивается с девелопером. Когда сенсор, отслеживающий состояние смеси девелопера и тонера, ощущает правильную пропорцию, он посылает сигнал для остановки мешалки и вала подачи.

Пока происходит всё вышесказанное, машина захватывает бумагу, которая направляется к барабану, провод коронирования подаёт на бумагу также заряд в 5000 вольт постоянного напряжения, и изображение переходит с барабана на бумагу. Остаточного заряда на барабане достаточно для того, чтобы бумага обернулась вокруг него, поэтому в механизме всегда наличествует что-то вроде разделительной ленты. Она может находиться как в машине, так и на самом барабане. Перевод изображения на бумагу - это третий этап.

Изображение фиксируется на бумаге печкой, состоящей из тефлонового (верхнего) и резинового (нижнего) валов. Резиновый вал подталкивает бумагу к тефлоновому валу, который, расплавляя тонер, фиксирует его на бумаге. Тефлоновый вал очень прочен. Очищается он с помощью фетрового волокна. Нагревается обычно за счёт мощной галогенной лампы.

Четвёртым этапом является очистка фоторецепторного барабана. В среднем, за один оборот примерно 90% процентов тонера переходит на бумагу. Оставшиеся 10% чистящее лезвие удаляет с фоторецепторного барабана. Далее остатки при помощи восстанавливающего лезвия направляются в бункер для израсходованного тонера, где и остаются. У картриджей серии Sharp Z нет места для хранения оставшегося тонера, поэтому у них имеется транспортёр, направляющий тонер от чистящего лезвия в бункер расположенный в тонер-картридже. Этот последний этап завершается лампами стирания в машине. Они освещают барабан своим красным светом, который нейтрализует остаточные заряды, оставшиеся на поверхности фоторецепторного барабана. Фоторецепторный барабан затем вновь заряжается главным проводом коронирования и начинает процесс печати заново. Если хоть одна из этих ламп не горит, при печати возникнут проблемы, сходные с таковыми при повреждении чистящего лезвия, вертикальные серые полосы через всю страницу.

Когда мы говорили о первом этапе печати, то подразумевали синхронизацию скорости сканера и барабана. Для получения нужного результата в режиме уменьшения или увеличения, скорость сканера изменяется, а изображение прогоняется через другой ряд линз.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО КАРТРИДЖА

Doctor Blade

Tuner Supply Port Toner Supply

ПОДПИСИ К РИСУНКУ

OPC Drum - фоторецепторный барабан.

Doctor Blade - дозирующее лезвие

Toner Supply Roller - вал подачи тонера

Toner Agitator Roller - вал мешалки тонера

Toner Supply - бункер для тонера (подачи тонера)

Toner Port Seal - чека тонерного порта

Developer Tank - бак девелопера

Toner Supply Port - порт подачи тонера

Developer Agitator Roller - вал мешалки девелопера

Magnetic Roller - магнитный вал

Девелопер

Девелопер состоит из металлических наполнителей в точных пропорциях смешанных с тонером. Девелопер переносит тонер на барабан и возвращается назад в бункер подачи тонера за новой порцией. Девелопер не покидает устройство, а просто со временем изнашивается.

Магнитный вал

Магнитный вал является самым важным компонентом для качественной печати. При вращении он за счёт магнитной оси, расположенной внутри оболочки, а также за счёт электрических сигналов, генерируемых источником высокого напряжения в принтере, притягивает к себе смесь девелопера с тонером.

Тонерный сенсор

Этот сенсор обычно находится в тонер-картридже. Он отслеживает наличие необходимой пропорции тонера и девелопера. Сенсор очень легко повреждается статическим электричеством. Будьте осторожны, используя пылесос для очистки картриджа, не повредите сенсор. Мы советуем вам вытряхивать тонер и прочищать тонер сжатым воздухом, во избежание вышеуказанной проблемы. Повреждённый сенсор может привести к чрезмерному "тонированию" изображения. Чрезмерное "тонирование" означает переизбыток тонера в девелопере и является иносказанием для обозначения появления фона. Сильно повреждённый сенсор приведет к тому, что машина будет постоянно совершать холостые обороты и никогда не станет готовой к печати.

Порт подачи тонера

Данный порт является небольшой щелью позволяющей определённому количеству тонера поступать в секцию для девелопера. Тонер подаётся в этот порт при помощи мешалки и вала для подачи тонера. Когда сенсор обнаруживает необходимую пропорцию девелопера и тонера, посылается сигнал в принтер, который останавливает движение мешалки и вала подачи тонера. Чека при этом полностью закрывает порт и не даёт тонеру далее проникать в секцию для девелопера.

Дозирующее лезвие

Дозирующее лезвие регулирует количество тонера, попадающего на магнитный вал за счёт того, что само находится на строго фиксированном расстоянии от оболочки магнитного вала.

Главный провод коронирования

Переводит заряд примерно в 5000 вольт на поверхность фоторецепторного барабана так, что лампа засвечивания может разряжать пустые участки изображения.

Переводной провод коронирования

Переводит заряд примерно в 5000 вольт на поверхность бумаги. Таким образом, латентное изображение переходит на бумагу, когда она проходит под барабаном. Изображение удерживается на бумаге за счёт статического заряда, затем «прижигается» на бумагу при помощи печки.

Фоторецепторный барабан

Барабаны, используемые в расходуемых картриджах, обычно являются фоторецепторными. Их ещё называют «органическими фото-кондукторами» (название связано с веществами, используемыми для покрытия алюминиевой трубки, являющейся основой барабана). Все барабаны чувствительны к свету. Обычно поверхность барабана состоит их трёх слоёв химикатов. Первый слой - это диэлектрик, второй - реактивный слой, реагирующий на свет, третий слой - защитный. Именно последний слой определяет срок жизни барабана.

Чистящее лезвие

Резиновая прокладка чистящего лезвия очищает барабан от оставшегося на нём тонера. Лезвие вплотную примыкает к барабану и является основной причиной его износа.

Восстанавливающее лезвие

Восстанавливающее лезвие - это очень тонкое лезвие из майлара, направляющее тонер удалённый чистящим лезвием с барабана в бункер для отработанного тонера. Если оно отсутствует или было повреждено, то тонер начнёт просыпаться из картриджа на страницы.

Бункер для отработанного тонера

Собирает и удерживает весь отработанный тонер. Может находиться в драм-картридже, или в тонер(девелопер)-картридже как отдельная ёмкость, или как отдельная вынимающаяся емкость в самой машине.

Бункер подачи

Содержит девелопер, весь новый неиспользованный тонер, магнитный вал, различные валы подачи и дозирующее лезвие.