Что такое блок формирования изображения принтера

Обновлено: 07.07.2024

В разных моделях могут реализовываться различные технические решения. Разумеется, один и тот же производитель не будет создавать принтеры с разными технологиями. Различия в конструкции и особенности технологий видны при сравнении моделей различных брэндов. Поэтому некоторые из них и рассмотрим. Самые распространенные у нас - устройства марок Hewlett Packard и Canon. Причем среди этих брэндов встречаются и абсолютные аналоги принтеров, не говоря уже о том, что взаимозаменяемыми являются многие запасные части и элементы картриджей.

У принтеров этих марок можно отметить две особенности, которые уже стали привычными, и даже обычными для многих пользователей. Первую можно выразить иногда встречающимся слоганом: «технология все в одном — изобретена Canon». Это говорится о конструкции картриджа, где в одном блоке объединены емкость с тонером, фотобарабан с роликом заряда, и бункер для отработанного тонера. Поэтому по окончании ресурса картриджа, быстрой и простой заменой его на новый, вы получаете возможность качественной печати следующие 2500 страниц, что позволяет существенно снизить объём работ по техническому обслуживанию принтера. Вендоры не приветствуют заправку, как таковую, но любители экономить используют еще и способность этих картриджей неоднократно заправляться, что является одной из причин спроса на этот вид принтеров.

Картридж "all-in-one" от HP

Еще одно отличие от принтеров других марок, использование термопленки в узле закрепления изображения. В этом блоке тонер, который был нанесен на лист, в виде текста или картинки, расплавляется и вдавливается в бумагу, образуя на ней изображение устойчивое к внешним воздействиям. Если в печках других производителей применяется металлический вал с тефлоновым покрытием, который нагревается мощной лампой, то Canon использует плоский керамический нагреватель и термопленку, которая скользит вокруг него. Такая конструкция не требует времени на прогрев и принтер начинает работать сразу, как отправлено задание на печать. Этим обусловлено быстрое время выхода первой страницы, и пользователь не ощущает дискомфорта, при ожидании выхода документов. Правда есть недостаток — невысокая механическая прочность термопленки, поэтому не стоит допускать попадания в принтер мелких предметов, вроде скобок от степлера.

Продолжая разговор о конструкции картриджей, расскажем о компании, которая пошла в этой области дальше всех. Точнее ввела безкартриджную технологию и долговечные компоненты системы печати, оставив в качестве расходного материала только один — тонер. Компания Kyocera разработала фотобарабан из аморфного кремния (a-Si), который гарантирует долгую работу и высокоэкономичную печать. Твердость покрытия из аморфного кремния равна сапфиру, который стоит по твердости вторым после алмаза. Ресурс барабана составляет 100-300 тысяч страниц, в зависимости от модели принтера, что значительно превосходит аналоги конкурентов. Причем на барабан предоставляется отдельная от принтера гарантия, например 300 000 страниц или три года службы (что быстрее наступит).

Kyocera FS-920 – редкая птица в стане Kyocera, т.к. компания на персональной печатной лазерной технике не специализируется

В 1999 году объединились в одну компанию Kyocera Corporation и Mita Industrial. Объединение компаний позволило объединить разработки Mita в области копирования, которые она внедряла с 1939 года, с достижениями Kyocera в области долговечной керамики и лазерных принтеров с низкой стоимостью владения. Смена расходных материалов в принтерах и МФУ Киосера происходит как в копирах, заменой емкости с тонером, в то время как фотобарабан и другие компоненты блока формирования изображения остаются в работе.

Сам тонер также содержит микроскопические керамические составляющие, поэтому в процессе работы обеспечивается непрерывная полировка фотовала, устраняя микроповреждения поверхности. В старших моделях еще присутствует и принудительная функция полировки.

Раздельные тонер-картдриджи для принтеров Kyocera; долговечный фотобарабан меняют не чаще, чем раз в три года

Когда говорят об экологичности принтеров, имеется ввиду также и уровень выделения озона. В начале процесса формирования изображения производится зарядка фотобарабана. Сначала для первичного заряда фотовала, использовался коротрон — тонкая металлическая проволока, на которую подается высокое напряжение. В этом случае вместе с зарядом барабана происходит расщепление кислорода и выделяется озон, который, являясь сильным окислителем, в больших количествах считается вредным, как для внутренностей принтера, так и для здоровья человека. Многие производители (Canon, HP, Samsung, Oki и др.) стали использовать в картридже ролик заряда из проводящей резины. При заряде, ролик вращаясь, непосредственно контактирует с фотобарабаном, а поскольку воздушная прослойка отсутствует, то и не происходит выделение озона. В отличие от других изготовителей принтеров, Kyocera оставила коротроны заряда. Инженеры Kyocera нашли другой путь решения этого вопроса — они изменили полярность напряжения. На фотобарабан подается положительный заряд. Благодаря этому в процессе работы не происходит образования озона.

Kyocera FS-1116MFP – персональное МФУ с ресурсом барабана 100 тыс. страниц

Устройства Киосера не очень известны массовому покупателю из-за того, что компания, в первую очередь ориентирована на выпуск высокопроизводительных машин, для корпоративных пользователей. Персональными устройствами, на данный момент можно назвать три модели. Принтер FS-920, принтер с двухсторонней печатью FS-1030D и многофункциональное устройство FS-1016MFP (FS-1116MFP). Их объединяет 100 тысячный ресурс фотобарабана, тонер на 6000 страниц (у FS-1030D — на 7200 стр.) и надежная бесшумная работа.

OKi Printing Solutions, Brother

Лазерные принтеры, по своему названию, должны предполагать наличие лазерного блока. Однако есть принтеры и без блока лазера. Потому что к классу «лазерников» относятся и светодиодные принтеры. Их представляет компания Oki. Главное отличие этих принтеров наличие светодиодной линейки. Она расположена над фотобарабаном картриджа, по всей его длине, и засветка фотовала происходит не лучом лазера, а множеством светодиодов, через фокусирующие линзы. Из -за использования светодиодной линейки принтеры Oki более компактные, а также они обеспечивают более высокую скорость при большом разрешении печати, поскольку существует ограничение максимальной скорости вращения барабана, при которой сохраняется линейность сканирования лазера. В светодиодной технологии никакого сканирования не нужно, поэтому устройство может работать на более высокой скорости.

Установка светодиодной линейки в 4-цветном лазерном принтере OKI

При окончании тонера в принтерах Oki производится замена тубы с тонером, в то время как картридж продолжает работать до ресурса 20 тысяч страниц. Используется так называемый мелкосферический тонер. В результате химического процесса получаются равномерные сферические частицы размером почти в десять раз мельче, чем у традиционного тонера, причем каждая частичка порошка заключена в полимерную оболочку для сохранения сыпучести. Технология позволяет получить более легкоплавкий тонер, что увеличивает скорость вывода бумаги и обеспечивает четкие ровные символы, за счет очень малого размера частиц тонера.

Правда емкость с тонером стоит недешево, да и цена самого картриджа подстать принтеру, наверное, поэтому монохромные принтеры Oki не столь распространены. Гораздо большей привлекательностью обладают цветные светодиодные принтеры. Как раз новое общее название OKI Printing Solutions передает основную суть компании — разработка профессиональных решений для цветной печати.

Принцип работы принтера со светодиодной линейкой

В цветных принтерах Oki светодиодные линейки в комплекте с цветными картриджами расположены друг за другом. Бумага, в принтере, движется на транспортном ремне, и проходит последовательно под каждым из четырех цветных фотобарабанов, с которых прямо на нее переносится тонер. В результате за один проход, на листе полностью формируется цветное изображение, которое сразу закрепляется в «печке» и поступает в выходной лоток принтера. Этот однопроходный способ формирования изображения позволяет достичь высокой скорости цветной печати, которая превышает скорость многопроходных принтеров в 3-4 раза. Когда необходимо напечатать черно-белые изображения, цветные барабаны приподнимаются, и работает только черный картридж, к тому же может быть увеличена скорость, так как отключена нагрузка в виде цветных картриджей. Поскольку в такой системе отсутствует промежуточный носитель, есть возможность использовать материалы с длиной, превышающей стандартную, например, печатать на баннерах, длиной чуть более метра.

Цветной светодиодник OKI серии C5700

Еще одна инновация OKI — использование технологи многоуровневой засветки, получившей название ProQ. Теперь, в зависимости от яркости светодиода, а, следовательно, заряда на барабане и притянутого в эту точку тонера, отпечаток в этом месте может быть окрашен в различной степени. Это позволяет очень тонко передавать оттенки цветов, создавать плавные градиенты, что очень важно для качественной цветной печати.

Раздельные картриджи в Brother DCP-9040 заменяются легко, а значит специальных знаний от пользователя не требуются

Если в принтерах Oki меняется туба с тонером, НР и Canon используют картридж все в одном, то в принтерах Brother применяется раздельная система картриджей. То есть блок формирования изображения состоит из двух соединяющихся половинок: тонер-картриджа и фотобарабана. По окончании тонера заменяется тонер-картридж, с ресурсом в 2,5 тыс. страниц (в персональных моделях). Фотобарабан рассчитан на 12000 страниц (или 40 тыс. страниц в более старших моделях). Практика показывает, что реальный срок службы фотовала оказывается больше, поэтому такое исполнение получается достаточно экономичным.

К сожалению, формат статьи не позволяет рассказать о всех технологиях производителей (так, например, керамический фотовал применяет не одной лишь Kyocera), но мы постарались представить вам ключевые особенности ведущих компаний. Многие детали остались за ширмой и о многом еще не сказано, но мы обязательно продолжим серию материалов о технологиях в печати.

Каждому из элементов любой техники отведена своя, особая, роль. И блок управления принтера не является исключением.

Форматер (U7) — блок управления (процессор), служит для оперативной обработки входящих данных. Чаще всего является 32-разрядным RISC-процессором.

Данная составляющая конструкции форматера представляет собой чип, задача которого заключается в следующем:

обработка сигналов, поступающих с персонального компьютера;
формирование изображения;
передача картинки контроллеру механизма печати.

Что касается принципа работы блока в целом, то его можно описать при помощи следующего алгоритма действий:

поступление массива информации во временный блок памяти и его запись;
формирование определенного алгоритма действий для контроллера, который является частью конструкции печатного механизма;
тестирование основных узлов оборудования;
активация механизма подачи с целью вытягивания листа бумаги из лотка;
оправка контроллером уведомления о готовности системы к работе;
передача обработанной информации на контроллер печатной головки.

Немного истории

Первые печатные устройства, подключенные к персональному компьютеру по LPT, оснащались интерфейсом Centronics, а именно, специфической шиной на 25 контактов, которая соединяла между собой ПК и принтер. Передача информации, в данном случае, происходила лишь в одну сторону, что исключало возможность печати изображения или текста на обеих сторонах бумаги без вмешательства человека.

На данный момент стандарт IEEE 1284 больше не развивают, поэтому найти современное печатное устройство с интерфейсом «Центроникс» просто невозможно.

Тактовый генератор

Наличие генератора в форматере обусловлено необходимостью регулировки тактовой частоты с целью обеспечения равномерного формирования потоков импульсов. Во время синхронизации чипа микропроцессора с частотными колебаниями, он строит свою работу в соответствии с тактами, беря за основу равномерность подаваемых импульсов. Для качественного выполнения подобных функций необходима синхронная работа следующей пары:

маятника-генератора на электромагнитной основе;
кварцевого резонатора, который предназначается для стабилизации частоты с целью получения стабильной синусоиды.

Виды памяти печатного устройства

Зачастую такие устройства располагаются в непосредственной близости от управляющего блока и представляют собой одну плату с классической схемой действия: ПЗУ с несколькими стандартными командами и оперативная память, которая предназначается для хранения всей перезаписанной информации.

Функции управляющей панели принтера

Данный элемент является неотъемлемой составляющей любого электронного устройства и по своему внешнему виду напоминает небольшую плату, с размещенными на ней индикаторами и кнопками. Располагается такая деталь, как правило, в верхней части корпуса печатного оборудования и предназначается для передачи команд от человека к контроллеру устройства. Дорогие модели принтеров могут оборудоваться лед-дисплеями и иметь ряд дополнительных функций, упрощающих процесс печати и работу с оборудованием в целом.

Реализация неиспользованных расходных материалов для принтера

Дополнительно материал по теме

Картриджи с чипом: достоинства и недостатки

Чипованным называют картридж, в который производитель встроил чип (микросхему) и прошивкой. Это обеспечивает двухстороннюю связь с принтером и защиту.

Совместимые картриджи: что это и почему они так популярны?

Спасением для отечественного бизнеса стали совместимые картриджи, которые в большом количестве стали появляться на рынке и стали достойной заменой оригинальным изделиям.

Как избавиться от неиспользованных картриджей с выгодой для себя?

При выходе из строя печатной техники или в случае ее обновления, возникает вопрос: что делать с неиспользованными картриджами, которые были куплены впрок?

Виды и типы лазерных картриджей для офисной печати

Проблемное место среди офисной оргтехники — расходные материалы для принтеров и копиров, а именно картриджи. Они бывают оригинальные и поддельные, заправленные, восстановленные. Чтобы не нарваться на подделку и не испортить работающий принтер.

Сравнение лазерной и струйной печати

В статье мы сравним различные характеристики лазерного и струйного методов печати, такие как: передача цвета, устойчивость отпечатков к влаге и свету, скорость печати, и другие параметры.

Эволюция чернил: от создания до высокотехнологичных современных составов

Что же находится внутри банки с чернилами? Это зависит от типа печати, используемой в конкретной модели принтера. Например, чернила для принтера, печатающего по технологии Drop-on-demand, не подойдут для пьезоструйных устройств Epson. Тем не менее любые чернила имеют базовые компоненты.

Фотобарабан – это один из основных рабочих узлов картриджа лазерного принтера. Именно от его состояния и качества зависит качество получаемых оттисков. А известно ли вам устройство этого важного элемента?

Фотобарабан – многослойное устройство. По сути, фотобарабан представляет собой трубку из алюминия, на которую нанесены необходимые слои. Фотобарабан – многослойное устройство. По сути, фотобарабан представляет собой трубку из алюминия, на которую нанесены необходимые слои.

базовое покрытие из алюминиевого сплава, отличающегося небольшим весом, прочностью и высокими показателями проводимости. С его помощью устраняются все возможные неровности трубки, а также создается благоприятная платформа для нанесения следующих покрытий. Первоначально в качестве проводника использовался селен. Сейчас селеновые соединения заменены на органические. Например, в настоящее время широко распространено покрытие из аморфного кремния.
второй слой необходим для генерирования заряда, а его принцип работы похож на фотодиод. Под воздействием лазерных лучей он приобретает электропроводящие свойства, а поверхность барабана получает возможность разряжаться;
транспортный слой с толщиной не более 30 мкм необходимый для задержания заряда, который передал вал первичной зарядки.
в конце наносится внешний защитный слой, обеспечивающий механическую прочность всех покрытий.

Стоит отметить, что основой покрытий фотобарабана выступают органические соединения, поэтому они восприимчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, вызывающих их износ.

Элементы, обеспечивающие работу фотобарабана

Помимо многослойной трубки с покрытием из фотопроводящих слоев, фотобарабан включает такие элементы, как:

вал первичного заряда, изготовленный из металла с поролоновой или резиновой основой. Он обладает токопроводящими свойствами и обеспечивает равномерный отрицательный заряд;
ракель, который устраняет остатки тонера на барабане;
лезвие очистки, обеспечивающее пространство между барабаном и бункером для отработанного тонера;
магнитный вал, который притягивает тонер и передает ему отрицательный заряд перед его подачей на барабан;
лезвие дозировки тонера, представляющее собой металлический элемент с гибкой пластиной и обеспечивающий равномерное тонкое нанесение тонера на магнитный вал.

Также существуют блоки, называемые драм-картридж, в которые помимо фотобарабана входит только система очистки и емкость для сбора отработанного тонера.

Принцип работы фотобарабана

В начале печатного процесса на фотобарабане создается невидимое изображение для чего отрицательно заряженная поверхность обрабатывается лазерным лучом в тех местах, где в дальнейшем будет отпечатана картинка. Далее на обработанные места подается тонер и невидимое изображение превращается в различимую картинку, которая затем переносится на бумагу. При непрерывной печати в фотобарабане проходят такие процессы:

Кондиционирование – вал первичной зарядки с помощью сигнала постоянного тока подает на фотобарабан отрицательный заряд.
Формирование картинки – поверхность барабана обрабатывается лазером, образуя латентное электростатическое изображение.
Передача тонера - магнитный ролик подает на барабан отрицательно заряженный тонер.
Закрепление изображения при помощи термического узла.
Очистка барабана от тонера с помощью ракеля.
Очистка от оставшегося заряда, которую выполняет первичный вал, подавая сигнал переменного тока на барабан. После этого фотобарабан снова готов к повтору цикла.

В зависимости от модели лазерного принтера фотобарабан может быть частью картриджа или частью принтера. От его местоположения напрямую зависит его ресурс, то есть количество страниц, которые он может напечатать без дефектов. Отсчет идет от установки и до ухудшения качества печати.

Если барабан идет отдельно от тонер-картриджа элемент, то его ресурс больше и, как правило составляет 10000-30000 страниц. Менять картридж при этом придется 10-15 раз или заправлять примерно каждые 2000-3000 копий. В случае, когда барабан встроен в картридж, то ресурс в несколько раз меньше, обычно 2000-1000 листов. Если барабан идет отдельно от тонер-картриджа элемент, то его ресурс больше и, как правило составляет 10000-30000 страниц. Менять картридж при этом придется 10-15 раз или заправлять примерно каждые 2000-3000 копий. В случае, когда барабан встроен в картридж, то ресурс в несколько раз меньше, обычно 2000-1000 листов.

Появление темных полос по краям отпечатанного листа говорит о том, что барабан износился. Если его не заменить, то темные участки будут увеличиваться и со временем может сломаться не только фотобарабан, но и другие детали принтера, например, термоузел. Это связано с тем, что при поврежденном ОРС потребление тонера увеличено и часть порошка попадает в тракт принтера, в том числе в термоузел. Под воздействием нагрева краска плавится, а потом остывает и образуются «наросты».

Восстановление барабана

Замена фотобарабана и очистка – это кропотливые процедуры, требующие специфических знаний и наличие специальных приспособлений. Поэтому рекомендуем обратиться за данной услугой в сервисный центр. Стоимость услуг по замене напрямую будет зависеть от выбора оригинальной или совместимой детали.

Сброс фотобарабана

У Вас есть лазерный принтер/МФУ Brother и появилась ошибка «замените фотобарабан» или «ошибка фотобарабана»? Сейчас мы расскажем, как легко и быстро решить данную проблему.

Иногда замена фотобарабана не решает проблему, и ошибка остается.

Если в Вашей модели принтера раздельные фотобарабан и тонер-картридж, то следуйте инструкции (на примере Brother DCP-7057R):

Процесс печати на цветном картридже выполняется в несколько этапов. На рисунке 1 показана базовая схема расположения картриджей и их отношение друг к другу и к принтеру. Блок лазера находится внизу, картриджи находятся под углом, а ITB - сверху. На рисунке 2 показан полный процесс формирования изображения

На первом этапе свет от светодиода предварительного экспонирования попадает на барабан, чтобы снять любые остаточные заряды с поверхности барабанов. См. Рисунок 3. Затем вал первичного заряда (PCR) помещает равномерное отрицательное постоянное напряжение на поверхность барабана OPC. Величина отрицательного постоянного напряжения, подаваемого на барабан, регулируется настройкой интенсивности принтера. См. Рисунок 4

На втором этапе лазерный луч направляется на вращающуюся зеркальную призму (называется сканером). Когда зеркало вращается, лучи отражаются в набор фокусирующих линз. Затем лучи стыкаются с поверхностью барабанов, уменьшая отрицательный заряд и оставляя скрытое электростатическое изображение на барабане. Области, где лазеры не сталкиваются с барабаном, сохранят более высокий отрицательный заряд. Эти апараты вернулись к использованию только одного лазера / сканера для всех четырех цветов. Смотрите рисунки 5 и 6

Третий этап или стадия проявления - это то, где тонер проявляется на барабане секцией проявления (или камерой подачи), которая содержит частицы тонера. Этап разработки на самом деле состоит из двух этапов: зарядки тонера и фактической разработки. На стадии загрузки тонера вал для перемешивания тонера вращается внутри бункера. Как оказалось, трение вызывает отрицательный потенциал на тонере. Кроме того, вал подачи подводит тонер к валу проявителя, а также накладывает отрицательный заряд на тонер. Эти два заряда помогают обеспечить равномерный заряд тонера. Как только тонер будет правильно заряжен, тонер покроет вал проявителя. Тонер также удерживается и притягивается к валу проявителя другим отрицательным напряжением смещения постоянного тока. Это напряжение контролируется настройкой интенсивности принтера и приводит к тому, что вал проявителя притягивает больше или меньше тонера. Это в свою очередь увеличит или уменьшит плотность печати. Количество тонера на проявочном вале контролируется дозирующим лезвием, которое использует давление для поддержания постоянного количества тонера на вале.
Когда открытые лазером области барабана OPC приближаются к валу проявителя, частицы тонера притягиваются к поверхности барабана из-за противоположных потенциалов напряжения тонера, и области лазерного облучения барабана OPC. См. Рисунок 7

Четвертый этап - этап передачи. Именно здесь есть некоторые большие отличия от монохромных принтеров, а также от других цветных лазеров. На этапе первичной передачи вал переноса, который расположен прямо напротив каждого барабана OPC, размещает положительный заряд смещения постоянного тока на задней стороне ITB или ленты переноса изображения. Каждый картридж с тонером имеет отдельный вал переноса заряда. Изображение передается с барабана непосредственно на ITB. Этот процесс повторяется для каждого цветного картриджа в следующем порядке: желтый, пурпурный, голубой и черный. В то же время бумага перемещается между вторичным валом переноса и ITB. Когда ITB проходит вал вторичного переноса, положительный заряд улавливается и вытягивает отрицательно заряженный тонер с ленты и на бумагу. Обратите внимание, что весь этот процесс перевернут с большинства предыдущих двигателей Hp. ITB и вал переноса находятся сверху барабана OPC, а не под ним. См. Рисунок 8

Бумага отделяется от ленты ITB, когда лента возвращается назад, чтобы начать процесс снова. Статический заряд на обратной стороне бумаги уменьшается с помощью устройства для снятия статического заряда. Это помогает стабилизировать подачу бумаги, а также предотвращает появление пятен (пятен) тонера в условиях низкой температуры и низкой влажности. Смотрите рисунки 9 и 10

На пятой стадии изображение запекается на бумаге с помощью узла фьюзера (печки). Узел термозакрепления состоит из верхнего нагревательного узла и нижнего прижимного (резинового) вала. Прижимной вал прижимает страницу вверх к верхнему нагревательному узлу, который затем расплавляет тонер на бумаге. Этот нагревательный узел состоит из гибкого рукава (термопленка) и керамической нагревательной пластины внутри. Этот тип термоэлемента обеспечивает плавное включение с минимальным временем ожидания разогрева при низком энергопотреблением. См. Рисунок 11

ITB (лента переноса) очищается чистящим лезвием ITB. Лезвие ITB очищает от остатков тонера и шнек перемещает отработанный тонер в бункер для отработки. Смотрите рисунки 12 и 13

Очистка барабана OPC:

Барабан очищается после переноса изображения на бумагу с помощью Чистящего лезвия. Эта часть довольно стандартная, чистящее лезвие счищает тонер с барабана и направляет его в бункер для отработки. См. Рисунок 15

Эти принтеры могут печатать в полноцветном или только в черном режимах. Для печати в режиме «только черный» принтер отключает вал в цветных картриджах. Этот процесс также происходит с валами первичного заряда и ремнем ITB. Смотрите рисунки 16 и 17

Перед началом печати происходит процесс обнаружения картриджа, определение уровня тонера, а затем цикл калибровки. Принтер выполняет калибровку самостоятельно при каждом включении принтера (в течение 15 минут), при установке нового картриджа с тонером и после 48 часов работы. Калибровка состоит из нанесения полутонов каждого цвета, на ленту переноса ITB. По мере того, как отпечатанные области доходят до верхней части ленты, датчик обнаруживает их, измеряет плотность и соответствующим образом настраивает принтер. См. Рисунок 17

Читайте также: