Техническое обслуживание и ремонт лазерных принтеров

Введение

 

     Данная  работа посвящена  важной составной современной оргтехники - устройству вывода текстовой и графической информации из персонального компьютера на бумажный носитель, именуемому принтером.

     В настоящее время пользователей  компьютеров при покупке принтеров, как правило, волнует уже не только вопрос, какую именно модель приобрести, но и не менее важные технические  особенности и проблемы, связанные, например, с постоянным наличием расходных  материалов у фирмы-продавца, возможностью использования кириллических шрифтов, дальнейшим сервисным обслуживанием  печатающих устройств, надежность, быстродействие.

     Принтер – периферийное устройство компьютера, используемое для вывода информации на бумажный или пластиковый носитель. В зависимости от способа печати принтеры делятся на три класса: матричные, струйные и лазерные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оглавление

Введение 2

1. Аналитическая часть 4

1.1. Назначение устройства или прибора 4

1.2. Технические характеристики 5

1.3. Режимы работы прибора или устройства 7

1.4. Состав и основные компоненты прибора или устройства 8

1.5. Принцип работы по структурной схеме 9

Формирование изображения 9

2. Проектная часть 14

2.1. Техническое обслуживание прибора или устройства 14

Тракт подачи бумаги 14

Замена и ремонт печки 16

Разборка принтера 18

2.2. Настройка и регулировка 22

2.3. Характерные неисправности прибора или устройств 24

2.4. Построение алгоритма поиска неисправностей или диагностики устройства 27

2.5. Методы устранения неисправностей 28

2.6. Техника безопасности при ремонте прибора (устройства) и работе с ним 29

Заключение 31

Список использованной литературы 32 

 

1. Аналитическая часть

1. Назначение  устройства или прибора

 

     Цель  принтера - сформировать на бумаге точку, цвет которой определяется 24-битным (иногда - 32-битным) числом - по 8 бит на каждый из базовых цветов - жёлтый, голубой  и пурпурный. При 32-битовом цвете  добавляется черный.

     Лазерные  принтеры используют ксерографический (электрофотографический) метод печати, который также применяется в  большинстве аппаратов копирования. В целом лазерный принтер - монохромное  устройство. В настоящее время  имеются и цветные лазерные принтеры, по сути представляющие собой конструктивное объединение нескольких лазерных принтеров. 

     

     Рисунок 2 - Лазерный принтер HP laserjet 1020. 

     Типовая разрешающая способность современных  лазерных принтеров 600 точек/дюйм (24 точки/мм, точнее 23.6 точек/мм). Это обеспечивает очень высокое качество для текста и любой графики. Трудности возникают  лишь при выводе больших черных поверхностей. В современных принтерах плотность  печати доведена до 1200 точек/дюйм, что  превышает качество типографской печати. Ограничение в разрешающей способности, в обычных лазерных принтерах  с одним отклоняющимся лучом  связано с различной формой пятна  в центре барабана (круг) и на краях (эллипс).

     Лазерный  принтер - постраничное устройство. Максимальная скорость составляет порядка 150 страниц в минуту. На рисунке 2 изображён наиболее распространённый лазерный принтер фирмы HP laserjet. 
 

2. Технические характеристики

 

     Лазерный  принтер является сложным оптико-механическим устройством, которое, независимо от конструктивного  исполнения, характеризуется большим  количеством различных параметров. С потребительской точки зрения все параметры можно разбить  на группы, определяющие:

• качество печати;
• скорость печати;
• удобство в эксплуатации;
• экономичность работы;
• дополнительные возможности.

     Физические  процессы:

     В основе работы, как копировального аппарата, так и лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографии (лат. xeros - сухой и graphos - писать). В  свою очередь он базируется на электростатической фотографии.

     В основе электростатической фотографии лежит способность некоторых  полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием  света.

     Такие полупроводники называются фотопроводниками и используются для изготовления фоторецепторов.

     Основные  характеристики фотопроводников перечислены  ниже:

• спектральная чувствительность - характеризует способность фотопроводника реагировать на излучение различных длин волн. Ни один фотопроводник не может одинаково реагировать на различные длины волн. Некоторые типы фоторецепторов слабо реагируют на голубой цвет, который вообще не воспроизводится на копии, некоторые слабо реагируют на желтый цвет. В идеале фотопроводник должен одинаково хорошо передавать все цвета, однако обычно этого не происходит;
• фотоэлектрическая чувствительность (скорость формирования изображения) - это величина, характеризующая скорость уменьшения заряда на фоторецепторе при освещении его светом заданной интенсивности. Чем меньше остаточная величина заряда на фоторецепторе после его экспонирования, тем выше качество копии. Эта величина может зависеть от материала, срока эксплуатации и состояния проводника;
• скорость темновой утечки - величина, характеризующая, как быстро фотопроводник теряет заряд в темноте. Это связано с тем, что полупроводник, из которого изготовлен фоторецептор, хотя и приобретает в темноте свойства диэлектрика, но все же не может хранить заряд так долго, как это могут делать диэлектрики;
• усталость материала - это явление, возникающее при многократном и частом экспонировании фоторецептора. Усталость материала может возникать и при засветке солнечным светом (пользователь вытащил картридж и оставил его на солнце барабаном вверх). Усталость материала приводит к увеличению скорости темновой утечки заряда, а в некоторых случаях наоборот к сохранению заряда на поверхности после экспонирования;
• устойчивость к внешним воздействиям - эта характеристика определяет способность фотопроводника сохранять свои свойства как можно дольше при механическом контакте с бумагой. Бумага, при правильном использовании аппарата, является наиболее важным фактором естественного износа фоторецептора. Поэтому шероховатая бумага, неправильно обрезанная и т.д. сокращает срок службы фоторецептора. Хотя сама бумага практически не контактирует с фоторецептором, однако жесткие волокна бумаги могут попадать под ракельный нож. Кроме того, срок его службы сокращают различные химические вещества, которые могут попасть на него с бумаги или с другого источника, а также механические повреждения;
• кристаллизация - процесс преобразования атомов фотопроводника из аморфной структуры в упорядоченную, кристаллическую. При этом фотопроводник теряет свои свойства. Такой процесс нельзя остановить, но можно замедлить при правильном обращении с проводником;
• начальный потенциал - это потенциал на поверхности фоторецептора, при котором накапливаемый заряд равен заряду, утекающему в подложку. Обычно фоторецептор заряжают до потенциала ниже начального, чтобы избежать его повреждения;
• остаточный потенциал - потенциал, который остается на освещенных участках фоторецептора после экспонирования. При экспонировании фоторецептор быстро теряет заряд до определенной величины, затем скорость утекания заряда значительно снижается. Высокий остаточный потенциал способствует притягиванию частиц тонера на освещенные участки, что приводит к фону на копии.

     Эти характеристики фотопроводника тщательно  анализируются при выборе его  в качестве фоторецептора для  копировального аппарата либо принтера. 
 
 
 
 

3. Режимы  работы прибора или  устройства

 

Режим работы всех принтеров один, он используется для вывода информации на бумажный или пластиковый носитель 

4. Состав  и основные компоненты прибора или устройства

 

     Устройство монохромного лазерного принтера. Слой фоточувствительного селена, нанесенный на алюминиевый барабан, в темном боксе аппарата получает равномерный положительный поверхностный заряд с помощью коронного разряда. Этот фоточувствительный слой является изолятором в темноте и полупроводником при освещении. Заряженный слой облучается источником света с целью создания на нем скрытого изображения в виде распределения заряда. Скрытое изображение делается видимым с помощью мелкодисперсного порошка положительного тонера. Синхронно с вращением барабана перемещается обычная бумага. Частички тонера под действием электростатического поля переносятся на бумагу. Полученное изображение фиксируется термическим способом. Перед следующим заряжанием фоточувствительный слой очищается от оставшихся частиц тонера и разряжается. Картинка формируется лазерным лучом на фоточувствительном слое в виде узора точек. 

Рисунок  3 - Устройство монохромного лазерного принтера 
 

5. Принцип работы по структурной  схеме

       Формирование изображения

 

     Лазерные  принтеры формируют изображение  путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально  страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление  символов и графических образов  производится под управлением контроллера  принтера. На рисунке 4 изображено формирование образа путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или  матрицы, как на шахматной доске.

     Растровая технология в значительной степени  отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При  использовании векторной технологии изображение формируется путем  построения линий из одной точки  в другую. 

     

     Рисунок 4 - Растровый метод формирования образа. 

     Принцип действия лазерного принтера:

     Лазерные  принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводяшего  полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.

     Принцип действия лазерного принтера изображён  на рисунке 5. Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью  которого производится перенос изображения  на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего  полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или  сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.

     Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая  на фотобарабан, засвечивает на нем  элементарные площадки (точки), и в  результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. 

     

     Рисунок 5 - Принцип действия лазерного принтера. 

     Для некоторых типов принтеров потенциал  поверхности барабана уменьшается  от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения  в виде потенциального рельефа.

     На  следующем рабочем шаге с помощью  другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится  тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются  к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение. На рисунке 6 показан принцип создания копии изображения на фотобарабане. 

     

     Рисунок 6 - Создание копии изображения на фотобарабане.