کارتریج چیست؟ بخش سوم: تونرهای غیرمغناطیسی رنگی (تک راه)

آیا می‌دانید کارتریج چیست؟
آیا می‌دانید کارتریج پرینتر چگونه کار می‌کند؟
پرینتر لیزری رنگی 4600 HP چگونه روی کاغذ چاپ می‌کند؟
آموزش و بررسی روشهای چاپ کارتریج پرینتر بر روی کاغذ

همانطور که گفته شد، کارتریج پرینتر معمولاً در دو نوع تونر و جوهر وجود دارد. کارتریج لیزری یا (کارتریج تونر) برای پرینترهای لیزری و کارتریج جوهر یا (کارتریج جوهرافشان) برای پرینترهای جوهرافشان کاربرد دارد. در واقع کارتریج تونر، یک قطعه مصرفی در پرینتر لیزری است.

انواع کارتریج تونر (کارتریج پرینتر لیزری) را به شش دسته جداگانه طبقه بندی کرده ایم:
1-  کارتریج تونر مغناطیسی (تونر HP لیزری تک رنگ)
2-  کارتریج تونر غیرمغناطیسی تک رنگ (تونرهای تک رنگ سامسونگ و لکس مارک)
3-  کارتریج تونر غیر مغناطیسی رنگی - تک راه (لیزری‌های رنگی 4600 HP)
4-  کارتریج تونر غیر مغناطیسی رنگی - چرخ و فلکی (لیزری‌های رنگی 1500/2500 HP)
5-  کارتریج تونر HL-1240 برادر (Brother HL-1240)
6-  سیستم های با اجزای دوگانه (دستگاه های کپی آنالوگ شارپ)
 

روشهای چاپ کارتریج پرینتر لیزری - قسمت سوم
پرینتر لیزری رنگی 4600 HP

3. تئوری چاپ کارتریج تونر غیرمغناطیسی رنگی - تک راه (لیزری های رنگی 4600 HP)

در چاپ رنگی تک راه ، کارتریج ها همه در یک ردیف قرار دارند و روش کار به این صورت است که کاغذ از مقابل هر کدام از کارتریج های رنگی یک بار عبور می‌کند. این سیستم بسیار سریع تر و دقیق تر از سیستم های چرخ و فلکی (carousel) است. از این شیوه بیشتر در دستگاه های گران تر استفاده می‌گردد.

اولین مرحله در این نوع فرایند چاپ، مرحله در معرض قرارگیری اولیه است. در این مرحله، نور LED هایی که معمولا درون کارتریج قرار دارند، به درام برخورد می کند. این کار همه بارهای باقیمانده سطح درام را از بین می‌برد.

در دومین مرحله غلتک شارژ اولیه (PCR) ولتاژ DC منفی یکنواختی روی سطح درام OPC ایجاد می‌کند. میزان ولتاژ DC منفی روی سطح درام به تنظیمات تراکم پرینتر بستگی دارد.

در سومین مرحله اشعه لیزر به سمت آینه چرخان (که اسکنر نیز نامیده می شود) می تابد. هنگامی که آینه می چرخد، اشعه لیزر به مجموعه ای از لنزهای متمرکز منعکس می گردد. این اشعه سپس به سطح درام برخورد کرده و بار منفی درام را خنثی نموده و روی آن تصویر نامرئی الکترواستاتیکی بجای می‌گذارد. جاهایی از درام که اشعه لیزر به آن نتابیده است، همچنان دارای بار منفی می‌باشند. هرکدام از کارتریج های رنگی دارای لیزر و اسکنر مربوط به خودشان می‌باشند.

مرحله چهارم قسمتی است که در آن ذرات تونر توسط بخش ظاهر کننده تصویر (محفظه تامین) روی سطح درام توسعه می‌یابند. در واقع مرحله ظاهرکننده تصویر شامل دو بخش می باشد: یکی شارژ تونر و دیگری ظهور واقعی تصویر. در مرحله شارژ تونر، تیغه همزن درون مخزن تونر درحال چرخش است. هنگامی که این تیغه می‌چرخد، اصطکاک باعث گسترش پتانسیل منفی بین ذرات تونر می‌گردد. علاوه براین غلتک شارژ تونر نیز در حال ایجاد ولتاژ منفی بین ذرات تونر می‌باشد. کارکرد این دو قسمت اطمینان از شارژ یکنواخت ذرات تونر را حاصل می‌نمایاند. هنگامی که ذرات تونر بطور کامل شارژ گردد، تونرها روی سطح غلتک ظاهرکننده تصویر را کاملا می‌پوشانند. این ذرات با توجه وجود پتانسیل مخالف روی سطح غلتک ظاهرکننده تصویر، روی آن می‌ایستند. شدت این ولتاژ با تنظیمات شدت پرینتر تعیین می‌گردد و بدین ترتیب میزان تونری که باید روی غلتک ظاهرکننده تصویر بچسبد، معلوم می‌شود. در ابتدای فرایند چاپ، تغذیه غلتک ظاهرکننده تصویر با استفاده از مکانیزم تغذیه (استفاده از غلتک فوم) انجام می‌گیرد. میزان گسترش تونر روی سطح غلتک ظاهرکننده تصویر نیز با استفاده تیغه دکتر بلید کنترل می‌گردد، بدین ترتیب که با تحمیل فشار روی سطح این غلتک میزان تونر روی آن را ثابت می‌کند. هنگامی که بخش های مورد تابش لیزر قرار گرفته درام OPC نزدیک تیغه ظاهرکننده تصویر قرار می‌گیرد، ذرات تونر جذب سطح درام می‌گردند که این فرایند بخاطر پتانسیل مخالف بین درام OPC و ذرات تونر ایجاد می‌گردد.

مرحله پنجم بلوک انتقال نام دارد. این مرحله ای است که تفاوت تقریبا زیادی با پرینترهای تک رنگ دارد. اولین مرحله در بلوک انتقال جایی است که غلتک اتصال، ‌پتانسیل مثبت روی صفحه کاغذ می‌گستراند. موقعیت غلتک اتصال درست پس از جایی است که کاغذ برداشته می‌گردد. همچنین این غلتک، کاغذ را بسمت بالا روی غلتک الکترواستاتیک / کمربند نقل و انتقال یا ETB هل می‌دهد. جایی که ولتاژ DC مثبت روی غلتک انتقال شارژ قرار می‌گیرد، درست مقابل درام OPC و پشت ETB است. هرکدام از تونر کارتریج ها دارای یک غلتک انتقال شارژ جداگانه می‌باشد. هنگامی که ETB غلتک انتقال شارژ را بحرکت در می‌آورد، بارهای مثبت برداشته می‌شوند و تونرهای شارژ شده با بار منفی از روی درام روی کاغذ تصویر می‌گردند. این فرایند برای هرکدام ازتونر کارتریج های رنگی تکرار می‌گردد. هنگامی که تونرها روی کاغذ ذوب می‌شوند،‌ شارژ مثبت آنها روی کاغذ ضعیف شده و ازبین می‌رود. به این دلیل است که شارژ در غلتک شارژ برای هر رنگ افزایش می‌یابد. هنگامی که کمربند انتقال به انتهای مسیر خود برسد، برای شروع مجدد فرایند باید به جای خود برگردد،‌ اینجا هنگامی است که کاغذ از کمربند انتقال جدا می‌گردد.

مرحله ششم در این مرحله تصویر توسط فیوز مونتاژ روی کاغذ ذوب می‌گردد. این قسمت دمای بالایی دارد ولی فشار آن پایین می‌باشد. غلتک فشار پایین صفحه کاغذ را به سمت بالا جایی که مونتاژ حرارتی در آن انجام می‌گردد،‌ می‌فشارد و بدین ترتیب تونرها روی کاغذ ذوب می‌شود. بخش مونتاژ حرارتی شامل بدنه انعطاف پذیری است که درون آن کویل حرارتی القایی قرار دارد. این نوع از سیستم های مونتاژ، زمانی برای انتظار نیاز ندارند و همچنین مصرف آنها کم می‌باشد.

مرحله هفتم جایی است که کمربند ETB و درام تمیز می گردند:
پاکسازی ETB: هنگامی که دستگاه روشن گردد کمربند ETB تمیز می‌گردد؛ این کار هنگام شروع بکار پرینتر که پوشش پرینتر بسته می‌شود و نیز پس از چاپ تعداد مشخصی برگه انجام می‌شود. هر دو پتانسیل مثبت و منفی به غلتک انتقال شارژ اعمال می‌گردد. این ولتاژ باعث می‌گردد که تمام ذرات باقیمانده تونر از روی ETB برداشته و به درام OPC منتقل گردند، و سپس از آنجا نیز توسط تیغه تمیزکننده پاک می‌گردد. پس از انجام هر بار چاپ، تونر با هر دو نوع پتانسیل مثبت و منفی روی ETB وجود خواهد داشت. علت این امر این است که هر دو نوع پتانسیل مورد نیاز است. از آنجایی که غلتک ظاهرکننده تصویر همیشه در ارتباط با درام OPC است، بنابراین انجام اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از پر شدن محفظه تامین از تونرهای کهنه لازم است. در طول تمیز کردن ETB و همچنین چاپ تک رنگ خالص، غلتک ظاهرکننده تصویر نباید با درام تماس داشته باشد. برای انجام این مورد، نیمه پایین کارتریج طوری طراحی شده است که غلتک ظاهرکننده تصویر از درام دور بماند. یک بلوک کوچک در زیر لبه پشت هر کارتريج قرار دارد که غلطک ظاهرکننده تصویر را به سمت بالا هل داده و رها کند.

پاکسازی درام OPC: درام پس از اینکه تصویر روی کاغذ منتقل شد، توسط تیغه پاک کننده تمیز می گردد. این قسمت کاملا استاندارد است. تیغه تمیز کننده آن را از روی درام پاک می کند و سپس تغیه بازیابی آن را به محفظه تونر های اتلافی باز می گرداند. سپس تونرهای اتلافی توسط صفحه انتقال تونرهای اتلافی به انتهای محفظه می رود. دیگر غلتک ها نیز نیاز به تمیز شدن دارند اما شیوه آن متفاوت است. در خلال فرایند چاپ، تونر به PCR و نیز غلتک شارژ تونر نیز می چسبد. در اینجا ولتاژ DC در مقادیر متغیری به هر دو غلتک اعمال می شود، بطوریکه تونر از غلتک ها به درام منتقل شود و سپس از آنجا توسط تیغه تمیز کننده پاک گردد. فرایند تمیز شدن این دو غلتک هر بار که پرینتر روشن می گردد، هنگامی که درپوش پرینتر بسته می شود، هنگام شروع فرایند پرینت و نیز پس تعداد مشخصی چاپ انجام می شود.

کالیبراسیون پرینتر: کالیبراسیون پرینترها پس از روشن شدن آن، انجام 8 ساعت کار، نصب کارتریج جدید و نیز پس از چاپ تعداد معینی انجام می شود. کالیبراسیون شامل یک بولک جامد و نیم ستون از هر رنگی است که روی ETB چاپ شده است. همانطور که مناطق رنگ شده به بالای ETB دسترسی پیدا می کنند، یک سنسور آنها را تشخیص داده، اندازه گیری و سپس پرینتر را با توجه به آنها تنظیم می کند. همچنین کالیبراسیون فیزیکی چرخدنده ها و غلتک ها نیز وجود دارد.

اجزای کارتریج تونرهای غیرمغناطیسی (لیزری های رنگی 4600 HP)

تونرهای رنگی غیر مغناطیسی: این تونر در تمام پرینترهای رنگی جدید HP استفاده می گردد. علی رغم تونرهای پودر شده سنتی، این تونرهای رنگی پلیمری بوده و یا بطور شیمیایی ایجاد می گردند. تونرهای پلیمری ذرات گرد بینهایت یکنواختی هستند که با استفاده از آنها می توان عملیات کالیبراسیون دقیق تری را انجام داد. در این نوع از تونرها یا به مقدار بسیار کمی از آهن استفاده می گردد و یا نیز هرگز استفاده نمی شود.

غلتک ظاهرکننده تصویر: این غلتک شامل استوانه ای فلزی است که دور آن پوشش لاستیکی وجود دارد و سپس در خارج آن بدنه رسانایی قرار گرفته است. تونر با استفاده از سیگنالهای ارسالی از منبع تغذیه ولتاژ بالای درون پرینتر قرار، به غلتک می چسبد. هیچ جسم مغناطیسی و دیگری برای فرایند جذب تونر استفاده نمی گردد.

غلتک شارژ تونر: در واقع وظیفه این قسمت این است که هنگامی که تونر می خواهد به غلتک ظاهرکننده تصویر برود، آن را شارژ نماید. شارژ اضافی، اطمینان از شارژ یکنواخت تر غلتک ظاهرکننده تصویر را ایجاد می نماید که باعث دقیق تر شدن رنگ ها در چاپ می شود.

دکتر بلید: وظیفه این تیغه این است که میزان تونر روی سطح غلتک ظاهرکننده تصویر را با ایجاد فشار سطح تیغه روی سطح غلتک فراهم نماید. همچنین این اصطکاک منجر به کمک برای شارژ استاتیکی تونرها می شود. در کارتریج های رنگی معمولا از تیغه های فلزی در دکتر بلید استفاده می گردد.

غلتک شارژ اولیه: غلتک شارژ اولیه (PCR) دو وظیفه دارد. اولین آن این است که برای آن که لیزر بتواند روی سطح درام اثر کند، سیگنال DC به سطح درام بتاباند. دومین آن هم این است که با پخش سیگنال AC روی درام، به پاک کردن شارژهای باقیمانده روی درام پس از فرایند چاپ کمک می کند.

درام: درامهایی که در کارتریجهای یکبار مصرف استفاده می شود، OPC یا "نورون های آلاینده" هستند این نام به نوع مواد شیمیایی مورد استفاده برای پوشش دادن لوله آلومینیومی که پایه درام است اشاره دارد. همه درام ها حساس به نور هستند. به طور معمول سه لایه متفاوت ساخته شده از مواد شیمیایی برای ساخت درام وجود دارد. اولین آن عایق است، دوم لایه واکنشی است که به نور واکنش می دهد و سومین لایه، محافظ است. این لایه محافظ است که تعیین می کند که چه مدت یک درام کار خواهد کرد.

تیغه پاکسازی یا تمیزکننده: لبه پلاستیکی این تیغه تمامی تونرهای باقیمانده درام، که به صفحه کاغذ منتقل نشده اند را جمع آوری می کند. تیغه به طور مستقیم بر روی درام سوار می شود و یکی از دلایل اصلی سایش درام است.

تیغه بازیابی: این تیغه بسیار نازکی است که تونرهای باقیمانده روی درام را که توسط تیغه پاکسازی جمع می شود را به محفظه تونرهای اتلافی منتقل می کند. اگر این تیغه وجود نداشته باشد و یا خراب باشد،‌ تونر بر روی صفحات چاپ شده می ریزد.

محفظه تونرهای اتلافی: در این محفظه تمام تونرهای باقیمانده اتلافی جمع و ذخیره می گردد. معمولا این محفظه شامل درام، PCR، تیغه بازیابی و تیغه تمیزکننده است. در مورد سری HP 4600 این محفظه شامل LED انتشار اولیه نیز می باشد.

محفظه تامین: این محفظه شامل تونرهای جدید استفاده نشده، غلتک ظاهرکننده تصویر، غلتک شارژ تونر و دکتر بلید می باشد.