Узел термического закрепления изображения на бумаге в лазерных принтерах и копирах.
Конструкции узла термического закрепления изображения на бумаге различны (например, в малогабаритном аппарате она имеет вид как представлено на рис. 1, а в высокопроизводительных - узел закрепления как на рис. 2.
В первом случае (рис. 1) бумага поступает между прижимным роликом и нагревательной пластиной через закрепительную пленку. Тонер под воздействием высокой температуры нагревателя припекается к бумаге. Закрепительная пленка выполнена из специального материала, к которому не прилипает расплавленный тонер. Во втором случае (рис. 2) бумага поступает между прижимным роликом и барабаном с тефлоновым покрытием. Внутри барабана по всей его длине расположена специальная лампа, которая нагревает корпус барабана, а следовательно, и тонер с изображением на бумаге, расплавляя и фиксируя его. Температура нагревательного элемента закрепительного узла измеряется термоэлементом (термистором) и регулируется специальной схемой.
Если аппарат предназначен для двусторонней печати, то в блоке предусмотрена специальная система очистки резинового ролика. Такая очистка осуществляется металлическим валиком который прижимается к резиновому ролику, а для лучшего сбора тонера на этот металлический вал подается положительное напряжение постоянного тока. В результате отрицательно заряженный тонер притягивается к ролику очистки, что в итоге позволяет получить более качественные копии, не имеющие фонового изображении, которое может появляться при двусторонней печати.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Вариант печки см. рис. 3 заслуживает более внимательного рассмотрения. Дело в том. что для нагрева поверхности бумаги используется термопленка, причем термопленка мягкая. Это обстоятельство требует того, чтобы пленка не смещалась при работе аппарата. В противном случае пленка, смещаясь к одному из краев, сминается и разрывается. Для позиционирования пленки предусмотрена специальная система регулировки положения термопленки. Термопленка свободно лежит на трех элементах: ведущем валу, термоэлементе и растягивающем валу. Устройство блока фиксации показано на рис. 3. Продольное смещение термопленки относительно термоэлемента зависит от наклона растягивающего вала. Как только вал наклоняется вперед или назад, термопленка начинает сползать в соответствующую сторону. Чем ближе положение ведущего вала к горизонтальному, тем меньше опасность смещения термопленки вдоль по термоэлементу - этим достигается баланс. Наклон растягивающего валаосуществляется специальным двигателем (М5). Для контроля положения термопленки предусмотрен специальный датчик - микропереключатель. Для того, чтобы датчик срабатывал, пленка имеет очень интересную форму - с одного края в ней сделан вырез, который и приводит к тому что этим краем пленка периодически нажимает кнопку микропереключателя. Таким образом, если время нажатого и время отжатого состояния кнопки датчика совпадают - пленка находится в центральной зоне. Если происходит смещение пленки, то время включения кнопки не совпадает с временем ее отключения. Это приводят к включению двигателя М5, перекосу растягивающего вала в соответствующую сторону и смещению пленки в центральную зону. Поэтому получается. что термопленка практически всегда находится в движении, перемещаясь от одного края к другому.
Рис. 4.
В некоторых лазерных принтерах узел фиксации выполнен с применением двух нагревательных валов (см. рис. 4): нижнего и верхнего. Качество печати сильно зависит от толщины материала, на котором выполняется печать. Такой принтер обычно способен самостоятельно измерять толщину материала (с помощью автоматического датчика толщины - ATS) и соответствующим образом регулировать температуру фьюзера и скорость печати. При правильной установке значений датчика ATS температура валов для обычной бумаги (64-120 г/м2) будет составлять для верхнего вала 152-185 °С, а для нижнего 126-170 °С. Но после снятия или монтажа нового датчика ATS будет необходимо выполнить процедуру калибровки работы датчика.
Рис. 5
Конструкция узела фиксации (фьюзера) в различных принтерах может быть разной, в принтерах с небольшой производительности в основном применяют в качестве нагревательного элемента ТЭН и термопленку, а в принтерах с повышенным ресурсом и производительностью лампу накаливания и тефлоновый вал (рис. 5). Питание нагревательных элементов, тэна или лампы во всех случаях осуществляется входным сетевым переменным 220В, а в качестве ключа, через который осуществляется управление подаваемого напряжения используется симистор (триак).
Узел закрепления требует частого сервисного обслуживания. Детали фьюзера постоянно изнашиваются и имеют конечное время жизни. Износ деталей, их замена и связанные с этим расходы неизбежны. Обслуживание узла производится периодически.