Узел переноса изображения твердотельного принтера

В конструкцию твердотельного принтера входит узел переноса изображения, устройство которого показано на рисунке ниже. Наличие такого узла делает твердотельные принтеры похожими на лазерные печатающие устройства.

Узел переноса изображения твердотельного принтера

Узел переноса изображения состоит из барабана, датчика температуры, вала переноса, нагревателя, вентилятора, сервомотора и оптопары энкодера.

Барабан

Центральным элементом узла переноса является изготовленный из металла вращающийся барабан, обозначенный на рисунке бежевым цветом. Ниже представлено изображение барабана твердотельного принтера, которое даёт представление о его форме и реальных размерах.

Барабан твердотельного принтера

Барабан играет роль промежуточного носителя изображения: в процессе печати на его гладкую поверхность распыляются расплавленные чернила, которые впоследствии переносятся на бумагу.

При переносе изображения барабан вращается с разной скоростью, что видно из таблицы, составленной на примере твердотельного принтера XeroxPhaser 340.

Скорость вращения барабана твердотельного принтера XeroxPhaser 340 на разных этапах печати

Во время подготовки принтера к печати барабан вращается со скоростью 51 см/сек. Когда печатающая головка принтера формирует на поверхности барабана изображение, он разгоняется до скорости 190 см/сек, то есть почти в 4 раза, а затем резко замедляет скорость вращения до 24 см/сек при переносе изображения на бумагу.

Вал переноса

Вал переноса или как его ещё называют «ролик переноса» представляет собой тонкий металлический цилиндр, обтянутый прорезиненным материалом. Вал размещается вдоль поверхности барабана. Когда лист бумаги поступает в печатный тракт принтера, вал переноса плотно прижимает его к поверхности барабана. Плотное сцепление носителя с барабаном обеспечивает переход чернил с гладкой, обработанной гелем поверхности барабана на шероховатую поверхность бумаги. Таким образом, основной функцией вала переноса является обеспечение плотного сцепления бумаги с поверхностью барабана.

Нагреватель

Во время печати поверхность барабана нагревается до температуры 60°С. Для этого внутри барабана монтируется термоэлемент, состоящий из пары спиралей, последовательно соединённых для работы при 220В и параллельно соединённых для работы при 110В. Встречаются модели, в которых нагревающий элемент расположен не внутри барабана, а вдоль него.

Датчик температуры барабана

Чтобы поверхность барабана не нагревалась выше 60°С, на ней монтируется датчик температуры, который подаёт соответствующие сигналы главной плате печатающей головки. Распознав сигналы термодатчика, плата включает систему принудительного охлаждения барабана.

Вентилятор

Вентилятор, выделенный на рисунке светло-бирюзовым цветом, обеспечивает принудительное охлаждение барабана во время работы. Если температура поверхности барабана превышает 60°С, то вентилятор включается автоматически.

Механизм запуска вентилятора срабатывает следующим образом. Когда поверхность вентилятора нагревается, датчик температуры барабана сообщает об этом плате управления принтером, которая тут же посылает сигнал о включении вентилятора. Вентилятор включается и работает до тех пор, пока температура поверхности барабана не понизится до 60°С.

Энкодер

Энкодер – это устройство, предназначенное для контроля над скоростью вращения барабана. По своей природе энкодер представляет собой оптопару и диск с прорезями, расположенный на оси барабана.

Энкодер принтера

Диск, вращаясь, пресекает световой поток оптопары, образуя последовательные импульсы, частота которых соответствует скорости вращения барабана. Схема управления сервомотором считывает импульсы от энкодера и корректирует работу двигателя барабана таким образом, чтобы скорость его вращения оставалась постоянной.

Сервомотор

Сервомотор с замкнутым циклом управления приводит барабан в движение, а схема управления энкодером осуществляет контроль над скоростью его вращения.

Редукторные ремни

При помощи редукторных ремней сервомотор с высокой скоростью вращает барабан при формировании изображения и с низкой при переносе изображения на лист бумаги.

Система обслуживания барабана

Система обслуживания барабана заслуживает более подробного рассмотрения. Её схематичное изображение представлено ниже.

Система обслуживания барабана твердотельного принтера

Система обслуживания барабана твердотельного принтера состоит из валика, поворотной пластины и кулачкового вала. Её основной функцией является смазывание поверхности барабана слоем силиконового масла, которое предотвращает прилипание чернил к металлической поверхности барабана и облегчает их перенос на бумагу.

Процедура смазывания барабана твердотельного принтера силиконовым маслом повторяется через каждые 50 листов печати. При этом кулачковый вал поднимает поворотную пластину и прижимает к вращающемуся барабану масляный валик. Тот же кулачковый вал поднимает дозирующее лезвие принтера, которое, прикасаясь к барабану, равномерно распределяет по его поверхности силиконовое масло.

Во время обслуживания барабана печатающая головка принтера отводится от его поверхности на безопасное расстояние.

На этом обзор деталей и элементов узла переноса изображения твердотельного принтера можно считать завершённым.