1 レーザープリンターの内部構造
レーザー プリンタの内部構造は、図 2-13 に示すように 4 つの主要な部分で構成されます。
図 2-13 レーザープリンターの内部構造
(1) レーザーユニット：文字情報を含むレーザー光を照射し、感光体ドラムを露光します。
(2) 給紙ユニット: 用紙が適切なタイミングでプリンタに進入し、プリンタから排出されるように制御します。
(3) 現像装置：感光ドラムの露出部分をトナーで覆い、肉眼で見える画像を形成し、紙の表面に転写します。
(4) 定着装置：紙の表面を覆っているトナーを圧力と加熱によって溶かし、紙にしっかりと定着させます。
2 レーザープリンターの動作原理
レーザー プリンターは、レーザー スキャン技術と電子イメージング技術を組み合わせた出力デバイスです。レーザー プリンタはモデルによって機能が異なりますが、動作手順と原理は同じです。
標準的な HP レーザー プリンタを例に挙げると、作業シーケンスは次のとおりです。
(1) ユーザーがコンピュータのオペレーティング システムを通じてプリンタに印刷コマンドを送信すると、印刷されるグラフィック情報はまずプリンタ ドライバを通じてバイナリ情報に変換され、最終的にメイン制御ボードに送信されます。
(2) メイン制御基板は、ドライバーから送信されたバイナリ情報を受信して解釈し、レーザー光に合わせてその情報に応じてレーザー部が発光するように制御します。同時に、帯電装置により感光体ドラムの表面が帯電される。次に、レーザー走査部によりグラフィック情報を含むレーザー光が発生され、感光体ドラムが露光されます。露光後のトナードラムの表面には静電潜像が形成されます。
(3) トナー カートリッジが現像システムに接触すると、潜像が目に見えるグラフィックスになります。トナーは、転写システムを通過する際、転写装置の電界の作用により紙に転写されます。
(4) 転写完了後、紙は電気を逃がすノコギリ歯に接触し、紙上の電荷を地面に放電します。最後に、高温定着システムに入り、トナーによって形成されたグラフィックスとテキストが用紙に統合されます。
（５）グラフィック情報の印刷後、クリーニング装置により未転写トナーが除去され、次の作業サイクルに入る。
上記の作業工程はすべて、帯電、露光、現像、転写、除電、定着、クリーニングの7つの工程を経る必要があります。
1>。充電
画像情報に応じて感光体ドラムにトナーを吸収させるためには、まず感光体ドラムを帯電させる必要がある。
現在、プリンターの帯電方式にはコロナ帯電と帯電ローラー帯電の2種類があり、それぞれに特徴があります。
コロナ帯電は、感光体ドラムの導電性基体を電極とし、感光体ドラムの近傍に極細の金属線をもう一方の電極として配置する間接的な帯電方式です。コピーや印刷を行う際、ワイヤには非常に高い電圧がかかり、ワイヤの周囲の空間には強い電界が形成されます。電界の作用により、コロナワイヤと同じ極性のイオンが感光体ドラムの表面に流れます。感光体ドラム表面の感光体は暗所では抵抗が高いため電荷が逃げず、感光体ドラムの表面電位は上昇し続けます。電位が最高許容電位まで上昇すると、充電プロセスが終了します。この帯電方式の欠点は、放射線やオゾンが発生しやすいことです。
帯電ローラー帯電は、高い帯電電圧を必要とせず、比較的環境に優しい接触帯電方式です。したがって、ほとんどのレーザー プリンタは帯電に帯電ローラーを使用します。
レーザー プリンターの全体的な動作プロセスを理解するために、帯電ローラーの帯電を例に挙げてみましょう。
まず、高圧回路部が高電圧を発生し、帯電素子を介して感光体ドラムの表面を均一なマイナス電荷に帯電させます。感光体ドラムと帯電ローラが同期して 1 回転すると、図 2-14 に示すように感光体ドラム表面全体が均一なマイナス電荷に帯電されます。
図 2-14 充電の概念図
2＞。暴露
感光体ドラムの周囲にレーザー光を照射して露光します。感光ドラムの表面は感光層であり、感光層はアルミニウム合金導体の表面を覆っており、アルミニウム合金導体は接地されている。
感光層は感光性材料であり、光が照射されると導電性を示し、照射前は絶縁性を示す特性を有する。露光前に帯電装置により均一な電荷が帯電されており、レーザー照射後の照射箇所は急速に導体となりアルミニウム合金導体と導通するため、電荷が地面に放出されて文字領域が形成されます。印刷用紙。レーザーが照射されなかった部分は元の電荷を保持しており、印画紙上に空白の領域が形成されます。この文字像は目に見えないので静電潜像と呼ばれます。
スキャナーには同期信号センサーも搭載されています。このセンサーの機能は、感光体ドラムの表面に照射されるレーザー ビームが最良の画像効果を達成できるように、走査距離を一定にすることです。
レーザーランプから出射された文字情報を含むレーザー光は、回転する多面反射プリズムを照射し、反射プリズムはそのレーザー光をレンズ群を介して感光ドラム表面に反射させ、感光ドラム上を水平走査する。メインモータは感光体ドラムを連続回転駆動し、レーザ発光ランプによる感光体ドラムの垂直走査を実現する。露光原理を図 2-15 に示します。
図 2-15 露光の模式図
3＞。発達
現像とは、電荷の同性間の反発と異性間の引力の原理を利用して、肉眼では見えない静電潜像を目に見えるグラフィックに変えるプロセスです。磁気ローラー（現像磁気ローラー、略して磁気ローラーとも呼ばれます）の中心には磁石装置があり、パウダービン内のトナーには磁石に吸着される磁性体が含まれているため、トナーを引き寄せる必要があります。現像マグネットローラー中央の磁石により現像します。
感光体ドラムが現像マグネットローラと接触する位置まで回転すると、感光体ドラム表面のレーザーが照射されない部分はトナーと同極性となり、トナーを吸収しない。レーザーが照射された部分はトナーと同極性になりますが、逆に、同性反発・異性吸引の原理により、レーザーが照射された感光体ドラム表面にはトナーが吸着されます。次に、図 2-16 に示すように、目に見えるトナー グラフィックが表面に形成されます。
図 2-16 開発原理図
4＞。転写印刷
感光体ドラムによってトナーを印刷用紙の近くに転写する際、用紙の裏側に転写装置があり、用紙の裏側に高い圧力をかけて転写します。転写装置の電圧は感光体ドラムの露光領域の電圧より高いため、図に示すように、トナーによって形成されたグラフィックスやテキストは、帯電装置の電界の作用下で印刷用紙に転写されます。図 2-17 に示します。図 2-18 に示すように、グラフィックとテキストが印刷用紙の表面に表示されます。
図 2-17 転写印刷の模式図(1)
図2-18 転写印刷の模式図(2)
5>。電気を散逸させる
トナー像が印刷用紙に転写されるとき、トナーは用紙の表面を覆うだけであり、トナーによって形成された画像構造は印刷用紙の搬送過程で容易に破壊される。定着前のトナー画像の完全性を確保するため、転写後にトナー画像は除電装置を通過します。その機能は、極性を排除し、すべての電荷を中和し、用紙を中性にすることで、用紙が定着ユニットにスムーズに進入し、出力印刷を保証することです。製品の品質を図 2-19 に示します。
図 2-19 電力削減の概念図
6>。固定する
加熱定着とは、印画紙に吸着させたトナー像に圧力と加熱を加えてトナーを溶かし、印画紙に浸透させて紙の表面に強固なグラフィックを形成する工程です。
トナーの主成分は樹脂であり、トナーの融点は約100℃です。°定着器の加熱ローラーの温度は約180℃です。°C.
印刷プロセス中、定着器の温度が約 180 の所定の温度に達すると、°C トナーを吸収した用紙が加熱ローラー（上ローラーとも呼ばれます）と加圧ゴムローラー（加圧下ローラー、下ローラーとも呼ばれます）の間を通過すると、定着プロセスが完了します。発生した高温によりトナーが加熱され、紙上のトナーが溶けて、図 2-20 に示すようにベタ画像とテキストが形成されます。
図2-20 固定の原理図
加熱ローラー表面にはトナーが付着しにくいコーティングが施されているため、高温による加熱ローラー表面へのトナーの付着がありません。定着後の印刷用紙は、分離爪によって加熱ローラーから分離され、給紙ローラーを経てプリンター外に送り出されます。
クリーニング工程は、紙の表面から廃トナービンに転写されなかった感光体ドラム上のトナーを掻き取る工程です。
転写プロセスでは、感光体ドラム上のトナー像を用紙に完全に転写することができません。クリーニングしないと、感光体ドラムの表面に残ったトナーが次の印刷サイクルに持ち込まれ、新しく生成された画像が破壊されてしまいます。となり、印刷品質に影響を与えます。
クリーニングプロセスはゴムスクレーパーによって行われ、その機能は感光ドラムの次の印刷サイクルの前に感光ドラムをクリーニングすることです。ゴム製クリーニングスクレーパのブレードは耐摩耗性と柔軟性に優れているため、感光体ドラム表面に対してブレードがカット角を形成します。感光ドラムが回転すると、図 2-21 に示すように、表面のトナーがスクレーパによって廃トナー容器に掻き取られます。
図 2-21 洗浄の概念図
投稿日時: 2023 年 2 月 20 日