7.加热定影系统
将打印吸附在纸上的墨粉图像,利用加压热熔的方法,使溶化的墨粉浸入打印纸中,形成 固定图像的过程,称为"定影"。
吸附在纸上的碳粉,是由热性的树脂及碳粉混炼而成的微小颗粒,当吸附有碳粉的纸经 过两个较高而间隙又不大的金属滚筒之夹缝时,碳粉中的树脂溶化而与碳粉一起被紧紧地压 附在纸上,从而形成永久的图像,同时亦完成了激光打印的整个过程。墨粉的熔化温度约10 0℃,热辊的温度与纸张通过的速度有关,一般在150~180℃之间。感光鼓经过清扫残余 粉及光照清除剩余电荷,即进入下一轮循环。激光打印机采用复合热压的方法,使用"定影组件"完成 定影。墨粉图像定影的工作过程如下:
当载有"墨粉图像"的打印纸,由导纸器进入定影装置内的加热辊与压力胶辊之间时, 由于加热辊被加热灯加热(185℃),同时由于压力胶辊的压力作用,使墨粉熔化浸入到打 印纸中。加热辊表面涂有聚四氟乙烯涂层,不易粘附墨粉。有些机型的压力胶辊表面也有 一层聚四氟乙烯膜,这样有利于双面打印时背面的墨粉不粘附。被加热定影后的 打印纸由分离爪与加热辊分离,经排纸轮导出,完成定影全过程。
(1)加热辊
加热辊用无缝铝合金管制成,管壁厚度在1~3mm之间,表面涂有聚四氟乙烯。以防止 定影时熔化的墨粉粘到辊上。加热辊表面的聚四氟乙烯涂层在高温下会有稍微软 化的现象,当打印纸被卡在定影装置内时,切不可用尖锐的硬物(如改锥、摄子)强行撬出 ,这样会损坏加热辊表面涂层,影响定影后墨粉图像的完整。
现在有很多的激光打印机采用更先进的陶瓷加热器(PCT),它升温快、节电,如惠普4L 。4P、5L、6L、6P、2100、4000、5000和佳能460、660、800和JX等型号都采用陶瓷加热 器定影。
(2)加热灯
有些激光打印机用的加热灯是卤素灯管,功率一般为350~750W,固定在加热辊 中间,不随加热辊旋转,当打印机通电后,加热灯亮,对定影辊进行预加热,约1至2分钟后 热辊的温度达到185度左右,当加热辊表面温度达到定影温度时,由靠在加热辊表面检测温 度的热敏电阻通知主逻辑电路停止加热,准备好灯亮起,打印机可以开始打印。当加热灯损 坏时,整机不工作,有显示面板的机型会显示出错误指示或错误代码50 Error信息。
(3)压力胶辊
压力胶辊又称下辊,它的作用是与加热辊共同完成对打印纸上墨粉的热压定影和传送。压 力的大小由两端的支架弹簧控制,压力辊一般由耐高温的硅橡胶制成,有的激光打印机中的 压力胶辊采用蜂窝耐热海绵制作,外表面是一层聚四氟乙烯膜,这样更利于打印纸与压力胶 辊分离,防止卡纸。
(4)温度控制器(热敏电阻)
激光打印机温度控制的方法大部分采用热感应方式,用小型热敏电阻与加热辊接触, 感知加热辊温度(165~200℃)。再由逻辑电路控制加热灯的开与关,实现激光打印机 恒定的定影温度。热敏电阻的性能是外部温度越高,热敏电阻的阻值越低。
当加热辊没有通电时,热敏电阻的阻值大约在200K,逻辑控制电路0101导通,可控硅SSR101 导通,加热器开始加热。当加热辊温度逐渐升高,热敏电阻阻值下降,当加热器表面温度达 到约180℃时,热敏电阻阻值也到最低,约10K左右,热敏电阻至逻辑控制电路输入电压升 高,达到一定的数值后0101截止,加热器停止加热。如此反复而控制加热器表面温度保持 在设计的温度范围内。激光打印机设有节电功能(睡眠方式),如果在设定的时间内没有 打印,主逻辑电路就会控制加热器进入节电状态,使加热器表面温度保持在165℃左右。这 样控制一方面可以节省电能消耗,另一方面,当再次启动打印作业时,可以缩短预热等待的 时间(进入节电状态的时间是可以设定的)。
(5)热保护器(热敏开关)
为防止激光打印机内的温度无限制地升高,烧坏加热灯和加热辊,在加热灯电路中串联了 一只热保护器(热敏开关),与加热辊贴近。热敏开关内部有一组长闭触点和一个钛金属片 及撞秆。钛是一种记忆性金属材料,制造时记忆温度为210℃。假如温控电路失控,当 加热辊表面温度超过设定温度210℃,钛金属受热收缩变形,压迫撞杆断开常闭触点,切断 电路起到保护加热器作用。当温度低于180℃时,钛金属恢复原记忆状态,常闭触点关闭, 电路接通。有些打印机则采用熔断性保护器,原理类似于电流保险丝。
8.清洁系统
激光打印机清洁系统的主要功能是把感光鼓表面没有完全转移的"残余墨粉"清除干 净,使下一个打印周期有一个洁净的感光鼓。理论上讲"墨粉图像"应该完全被转印,但 是很难做到。激光打印机在打印的过程中,经过充电、扫描、显像、转印几道工序,由于电 位迁移,墨粉转移,加上光导体"光衰"的影响?墨粉图像"不可能完全转移到打印纸上 ,那么残留在感光鼓表面墨粉的多少,直接影响到打印质量的好坏。
如果感光鼓表面上的残留墨粉不能彻底的清除干净,就会被带入下一个打印周期,破坏新生 成的"墨粉图像"。所以要对感光鼓表面进行彻底的清洁,这就需要一个感光鼓清洁器。 激光打印机有两种清洁的方法:橡胶刮板清洁和毛刷清洁。它们的作用都是对感光鼓 表面进行清洁。
(1)刮板清洁
橡胶清洁刮板是用尿醛树脂制作,有一个平直的刀刃且具有耐磨性和柔韧性。刀刃与 感光鼓表面形成一个剪切角并有一定压力。当感光鼓载着残留在表面的墨粉旋转时,残留 墨粉被清洁刮板刮入废粉收集仓内。与刮板相对的位置上还有一个止回片,以防止清洁后废 粉的飞出。由于橡胶刮板始终与感光鼓剪切并具有一定压力,会造成感光鼓表面的磨损,在 刮板刃部涂有润滑粉。如果清洁刮板刀刃有损伤,残留在感光鼓表面的墨粉便不能被彻底清 除,使下一个打印周期的图像重叠而产生不良的打印效果。
在打印机过程中,也可能发生熔化墨粉颗粒粘附到刮板刀刃上的现象,长久下去粘附 物会刮伤感光鼓的光导层,使感光鼓报废。
(2)毛刷清洁
毛刷清洁,就是利用旋转的辊筒毛刷,对感光鼓表面残留墨粉进行清洁,把残留墨粉 扫除,抖落到废粉收集仓内。毛刷一般用人造纤维制作,在旋转时与感光鼓磨擦扫除残留 墨粉,同时利用磨擦产生的静电吸附残留墨粉,使墨粉不致飞扬而污染打印机其他部件。 使用毛刷清扫的方式由于对感光鼓的表面磨损小,所以可延长感光鼓的使用寿命。
(3)废粉收集仓
废粉收集仓就是回收清洁残留墨粉装置。收集后的墨粉一般情况下不再利用。因为, 收集后的墨粉中会有很多的杂质,会影响到打印质量,也有些打印机采用循环墨粉的使用方 式。被刮除的墨粉由一个螺旋送粉装置送回到供粉仓内,循环使用。但使用一段时间后,新 粉的补充量不足或新旧粉不能充分混合,打印质量会下降很多。