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激光打印机中除静电结构的研究

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2024年1月8日发(作者:吕婷美)

激光打印机中除静电结构的研究

摘要:激光打印机像理论是通过控制打印过程中的静电来实现的,实现的过程涉及激光器、硒鼓OPC、转印辊等主要零部件,而目前的打印机纸张在与纸路、OPC以及其他零部件接触时,摩擦、碰触产生大量的残余电荷,这些电荷吸附在金属辊、纸张上,严重影响打印机的打印质量,除静电结构的设计研究就显得十分重要。

关键词:激光打印机;打印质量;除静电

引言

随着时代的发展,越来越多的办公设备涌入市场,而这些办公设备功能丰富、操作简单,深受广大企事业单位的欢迎。同时,为了提高工作效率,人们对办公设备的要求越来越高,催生了高速高质量的激光打印设备。激光打印机打印机的主要核心部分是成像系统,成像的主要原理是利用光、电、热的物理、化学原理通过相互作用输出文字或者图像。打印过程中由于纸张与纸路上各个零部件相互摩擦产生很多静电,这些静电会干扰打印机正常的工作,从而降低了打印机的稿件质量,为了解决此系列问题,研究设计了一整套除静电结构,可方便快捷的实现静电消除。

1 激光打印机工作原理分析

激光打印机工作原理是利用静电实现打印过程,其核心技术是电子成像技术,利用影像学、电子学以及控制系统等原理实现各个部件之间的紧密协作和相互控制,从而实现成像过程。成像系统功能上来讲包括激光扫描机构、显影机构和定影机构这三者之间缺一不可,是实现激光打印的关键所在。显影和定影机构是将LSU的激光图文信息经充电、曝光、显影、转印、定影、清洗六个步骤在打印纸上形成图像的完整过程。核心部件是硒鼓上的感光OPC,由特殊的感光材料加工制作而成,激光发射器发射的激光照射在一个多边形的棱柱反光镜上,而棱柱在高速转动过程中,透过各种聚焦透镜将激光反射到OPC上,OPC表面预先带有电

荷,当有光线照射时,受照射的部位会发生电荷变化,引起电阻的变化。计算机发送的数据信号控制着激光束的发射,扫描在OPC表面的光线不断变化,有激光照射的区域电阻变小,无激光照射的区域电阻保持不变,这就在OPC表面形成了一幅“静电潜像”。硒鼓中的墨粉是带有电荷的有机塑料颗粒,且与OPC上的“静电潜像”电性相反,当硒鼓中OPC与显影辊接触时,显影辊上的碳粉会被吸附到OPC上,“静电潜影”变成真正的影像。另外取纸传动系统同时运行,将纸张运送到OPC处,纸张经过转印辊带电后,与OPC之间形成电压差,从而将OPC上的影像吸附到纸张上,纸张真正实现了图文转印,即完成了”转印”,此时碳粉仅仅是通过静电吸附在纸张上,还需经过高温机构,将碳粉熔化,并通过压力将碳粉挤压到纸张纤维中,即完成“定影”。

在激光打印过程中,纸张与纸路摩擦产生多余的静电,这些静电会严重影响打印质量,造成重影、底灰等问题,这就需要研究一系列消除静电的结构,消除多余的静电对打印质量的影响。

2 激光打印机除静电结构分析

本文研究了一种消除激光打印机打印走纸过程中残余电荷的方式,消除主要分两个阶段,一是在纸张到达转印辊完成“转印”之前,快速消除纸张上的残余电荷;二是进入定影单元完成“定影”之前,快速消除纸张的残余电荷。其主要目的是消除残余电荷对转印和定影过程的影响,优化打印副本质量。

采取此种结构设计,一是可将打印机“转印”前纸张上产生的静电接地,消除静电对“转印”过程的影响,优化打印质量;二是可将打印机“转印”后、“定影”前纸张上残留的电荷接地消除,减小残余电荷对“定影”过程的影响,

优化打印质量;三是采用“搭桥”的形式,将整个消静电系统连接起来,既节省空间又可节约成本,也可实现快速消除静电的作用。

3 激光打印机除静电结构实施对策

激光打印机主要通过送纸辊、除电静电刷、转印入口除电板、转印辊、除电针、定影入口除电板等零件相互连接实现静电消除。送纸辊包括送纸压力辊和送纸胶辊,送纸胶辊为主动辊,带动压力辊一起运动,使纸张向前运动。除电静电刷与静电刷支架、纸路压纸金属板组装装配,将纸张上的静电导出,纸路压力金属板通过弹簧、电极片与转印入口除电板连接,将静电导出到接地金属支架上,完成“转印”前对纸张的消静电过程。“转印”后纸张上残留多余的静电电荷,纸张经过除电针、定影入口除电板将多余的电荷清除,除电针与转印入口除电板通过弹簧连接,可将静电导出到接地支架上。

打印机打印过程中纸张经过转印辊前后纸张走纸顺滑没有阻挡,保证正常走稿过程。在马达的驱动下,纸张先经过送纸辊,在辊的带动下依次到达除电静电刷、转印入口除电板、转印辊,纸张进过转印辊后完成转印过程,纸张继续往前运动,经过除电针、定影入口除电板后进入定影单元,完成定影过程。

除电静电刷尾部材质是导电纤维,背部是导电铝箔和导电双面胶,走纸时尾部的导电纤维与纸张接触,并将纸张上的静电带走。除电静电刷粘贴在纸路压纸金属板上,并用静电刷支架压住,导电纤维上的静电通过本身的导电铝箔导出到纸路压纸金属板上,红点处与弹簧接触,通过弹簧将静电接地导出。

接地弹簧起到桥梁的作用,折弯处与转印入口右电极片接触,处于导通状态,另一端被纸路压纸金属板压住,并与之接触,两者也处于导通状态。

转印入口右电极片与转印入口除电板、转印入口左电极片之间的位置关系是三者之间相互连接,相互导通。图a是电极片的具体结构图,图中电极片红色圈处的尖端位置与转印入口除电板接触导通,黑色圈处与接地支架连接,实现接地功能。

图a 转印入口右电极片和转印入口左电极片

纸张完成“转印”后,经过除电针,除电针通过尖端效应原理吸附纸张上的残余电荷,除电针通过弹簧与定影入口除电板相连导通,定影入口除电板通过其他金属零件与接地支架导通,从而实现除静电的功能。

结语

打印机工作时,纸张在进入纸路后受摩擦影响会产生静电,静电会影响打印样张的副本质量,导致副本出现重影、底灰等问题,为解决静电问题,设计了除静电系统。除静电系统设计在走纸的纸路上,在“转印”和“定影”过程之前,将纸张上的静电和残余的电荷通过金属导出并进行接地处理,除静电系统中包括除电静电刷、转印入口除电板、除电针、定影入口除电板,各零件之间通过弹簧、电极片等金属零件相互连接到接地支架上,实现除静电接地的目的。该除电方式结构简单,成本低廉且节省空间,是一种快速便捷的除静电方式。

参考文献

[1]富士施乐株式会社. 除静电装置和图像形成设备:CN2.3[P].2020.03.13

[2] 熊瑛;王青;陈伍. 一种印刷机除静电装置:CN2.8[P].2023.06.02

2024年1月8日发(作者:吕婷美)

激光打印机中除静电结构的研究

摘要:激光打印机像理论是通过控制打印过程中的静电来实现的,实现的过程涉及激光器、硒鼓OPC、转印辊等主要零部件,而目前的打印机纸张在与纸路、OPC以及其他零部件接触时,摩擦、碰触产生大量的残余电荷,这些电荷吸附在金属辊、纸张上,严重影响打印机的打印质量,除静电结构的设计研究就显得十分重要。

关键词:激光打印机;打印质量;除静电

引言

随着时代的发展,越来越多的办公设备涌入市场,而这些办公设备功能丰富、操作简单,深受广大企事业单位的欢迎。同时,为了提高工作效率,人们对办公设备的要求越来越高,催生了高速高质量的激光打印设备。激光打印机打印机的主要核心部分是成像系统,成像的主要原理是利用光、电、热的物理、化学原理通过相互作用输出文字或者图像。打印过程中由于纸张与纸路上各个零部件相互摩擦产生很多静电,这些静电会干扰打印机正常的工作,从而降低了打印机的稿件质量,为了解决此系列问题,研究设计了一整套除静电结构,可方便快捷的实现静电消除。

1 激光打印机工作原理分析

激光打印机工作原理是利用静电实现打印过程,其核心技术是电子成像技术,利用影像学、电子学以及控制系统等原理实现各个部件之间的紧密协作和相互控制,从而实现成像过程。成像系统功能上来讲包括激光扫描机构、显影机构和定影机构这三者之间缺一不可,是实现激光打印的关键所在。显影和定影机构是将LSU的激光图文信息经充电、曝光、显影、转印、定影、清洗六个步骤在打印纸上形成图像的完整过程。核心部件是硒鼓上的感光OPC,由特殊的感光材料加工制作而成,激光发射器发射的激光照射在一个多边形的棱柱反光镜上,而棱柱在高速转动过程中,透过各种聚焦透镜将激光反射到OPC上,OPC表面预先带有电

荷,当有光线照射时,受照射的部位会发生电荷变化,引起电阻的变化。计算机发送的数据信号控制着激光束的发射,扫描在OPC表面的光线不断变化,有激光照射的区域电阻变小,无激光照射的区域电阻保持不变,这就在OPC表面形成了一幅“静电潜像”。硒鼓中的墨粉是带有电荷的有机塑料颗粒,且与OPC上的“静电潜像”电性相反,当硒鼓中OPC与显影辊接触时,显影辊上的碳粉会被吸附到OPC上,“静电潜影”变成真正的影像。另外取纸传动系统同时运行,将纸张运送到OPC处,纸张经过转印辊带电后,与OPC之间形成电压差,从而将OPC上的影像吸附到纸张上,纸张真正实现了图文转印,即完成了”转印”,此时碳粉仅仅是通过静电吸附在纸张上,还需经过高温机构,将碳粉熔化,并通过压力将碳粉挤压到纸张纤维中,即完成“定影”。

在激光打印过程中,纸张与纸路摩擦产生多余的静电,这些静电会严重影响打印质量,造成重影、底灰等问题,这就需要研究一系列消除静电的结构,消除多余的静电对打印质量的影响。

2 激光打印机除静电结构分析

本文研究了一种消除激光打印机打印走纸过程中残余电荷的方式,消除主要分两个阶段,一是在纸张到达转印辊完成“转印”之前,快速消除纸张上的残余电荷;二是进入定影单元完成“定影”之前,快速消除纸张的残余电荷。其主要目的是消除残余电荷对转印和定影过程的影响,优化打印副本质量。

采取此种结构设计,一是可将打印机“转印”前纸张上产生的静电接地,消除静电对“转印”过程的影响,优化打印质量;二是可将打印机“转印”后、“定影”前纸张上残留的电荷接地消除,减小残余电荷对“定影”过程的影响,

优化打印质量;三是采用“搭桥”的形式,将整个消静电系统连接起来,既节省空间又可节约成本,也可实现快速消除静电的作用。

3 激光打印机除静电结构实施对策

激光打印机主要通过送纸辊、除电静电刷、转印入口除电板、转印辊、除电针、定影入口除电板等零件相互连接实现静电消除。送纸辊包括送纸压力辊和送纸胶辊,送纸胶辊为主动辊,带动压力辊一起运动,使纸张向前运动。除电静电刷与静电刷支架、纸路压纸金属板组装装配,将纸张上的静电导出,纸路压力金属板通过弹簧、电极片与转印入口除电板连接,将静电导出到接地金属支架上,完成“转印”前对纸张的消静电过程。“转印”后纸张上残留多余的静电电荷,纸张经过除电针、定影入口除电板将多余的电荷清除,除电针与转印入口除电板通过弹簧连接,可将静电导出到接地支架上。

打印机打印过程中纸张经过转印辊前后纸张走纸顺滑没有阻挡,保证正常走稿过程。在马达的驱动下,纸张先经过送纸辊,在辊的带动下依次到达除电静电刷、转印入口除电板、转印辊,纸张进过转印辊后完成转印过程,纸张继续往前运动,经过除电针、定影入口除电板后进入定影单元,完成定影过程。

除电静电刷尾部材质是导电纤维,背部是导电铝箔和导电双面胶,走纸时尾部的导电纤维与纸张接触,并将纸张上的静电带走。除电静电刷粘贴在纸路压纸金属板上,并用静电刷支架压住,导电纤维上的静电通过本身的导电铝箔导出到纸路压纸金属板上,红点处与弹簧接触,通过弹簧将静电接地导出。

接地弹簧起到桥梁的作用,折弯处与转印入口右电极片接触,处于导通状态,另一端被纸路压纸金属板压住,并与之接触,两者也处于导通状态。

转印入口右电极片与转印入口除电板、转印入口左电极片之间的位置关系是三者之间相互连接,相互导通。图a是电极片的具体结构图,图中电极片红色圈处的尖端位置与转印入口除电板接触导通,黑色圈处与接地支架连接,实现接地功能。

图a 转印入口右电极片和转印入口左电极片

纸张完成“转印”后,经过除电针,除电针通过尖端效应原理吸附纸张上的残余电荷,除电针通过弹簧与定影入口除电板相连导通,定影入口除电板通过其他金属零件与接地支架导通,从而实现除静电的功能。

结语

打印机工作时,纸张在进入纸路后受摩擦影响会产生静电,静电会影响打印样张的副本质量,导致副本出现重影、底灰等问题,为解决静电问题,设计了除静电系统。除静电系统设计在走纸的纸路上,在“转印”和“定影”过程之前,将纸张上的静电和残余的电荷通过金属导出并进行接地处理,除静电系统中包括除电静电刷、转印入口除电板、除电针、定影入口除电板,各零件之间通过弹簧、电极片等金属零件相互连接到接地支架上,实现除静电接地的目的。该除电方式结构简单,成本低廉且节省空间,是一种快速便捷的除静电方式。

参考文献

[1]富士施乐株式会社. 除静电装置和图像形成设备:CN2.3[P].2020.03.13

[2] 熊瑛;王青;陈伍. 一种印刷机除静电装置:CN2.8[P].2023.06.02

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