Фотобарабан в принтере¶
Фотобарабан — центральный расходный элемент лазерных принтеров, копиров и МФУ, представляющий собой металлический (чаще алюминиевый) цилиндр с тонкоплёночным фоточувствительным покрытием. Под действием лазерного излучения или светодиодной линейки на поверхности барабана возникает электростатическое изображение, которое затем переносится на бумагу с помощью тонера. Фотобарабан относится к расходным материалам: его ресурс обычно составляет от 5 000 до 100 000 отпечатков в зависимости от класса устройства.
¶Принцип работы
Работа фотобарабана основана на явлении фотопроводимости. В темноте покрытие барабана обладает высоким электрическим сопротивлением, а под действием света проводимость резко возрастает. Процесс формирования изображения состоит из нескольких этапов:
- Зарядка — равномерный отрицательный заряд наносится на поверхность барабана зарядным устройством (коротроном или роликом зарядки).
- Экспонирование — лазерный луч или светодиодная линейка выборочно разряжает участки покрытия, формируя скрытое электростатическое изображение.
- Проявление — магнитный валик подносит к барабану тонер, частицы которого притягиваются к заряженным участкам.
- Перенос — под действием переносного напряжения тонер переходит с барабана на бумагу.
- Очистка — ракель (чистящий нож) или чистящий ролик удаляет остатки тонера, после чего барабан повторно заряжается.
¶Устройство и конструкция
Фотобарабан состоит из алюминиевого цилиндра-подложки и нанесённого на него слоя фотопроводника. В качестве фоточувствительного материала чаще всего используют органические полупроводники (OPC — Organic PhotoConductor), ранее применялись селеновые и кадмиевые покрытия. Толщина покрытия измеряется десятками микрометров.
По конструкции различают:
- Отдельный фотобарабан — самостоятельный сменный узел, устанавливаемый в лазерный принтер отдельно от картриджа с тонером. Такая схема характерна для офисных и профессиональных принтеров (например, серий HP LaserJet, Kyocera, Samsung).
- Фотобарабан, интегрированный в картридж — объединён с узлом проявления в единый расходный модуль. Применяется во многих картриджах для принтеров Canon (серии Cartridge 725, 737), в некоторых моделях Samsung и Pantum. При износе барабана меняется весь картридж.
¶Ресурс и износ
Ресурс фотобарабана определяется несколькими факторами:
| Фактор | Влияние |
|---|---|
| Тип покрытия | OPC-барабаны служат 5 000–30 000 отпечатков; аморфный кремний — до 100 000 |
| Условия эксплуатации | Влажность, температура, запылённость |
| Качество тонера | Абразивные примеси ускоряют износ покрытия |
| Плотность печати | Сплошные заливки изнашивают покрытие быстрее текста |
Признаки изношенного фотобарабана: полосы на отпечатках вдоль направления движения бумаги, повторяющиеся точки или пятна через равные промежутки, общее снижение плотности изображения, фоновая засветка.
¶Замена и обслуживание
Замена фотобарабана в отдельном модуле производится без специального инструмента: открыть крышку корпуса, извлечь старый барабан, установить новый, предварительно сняв защитную бумагу. При установке нового барабана не следует касаться фоточувствительного покрытия руками — жировые отпечатки ухудшают качество печати.
В сервисных центрах проводится восстановление ресурса барабана: удаление изношенного покрытия и нанесение нового слоя OPC. Экономическая целесообразность такого восстановления зависит от стоимости нового узла и объёма оставшегося ресурса принтера.
¶Место в системе лазерной печати
Фотобарабан входит в так называемый узел формирования изображения (Imaging Unit) и работает в связке с зарядным устройством, узлом проявления и переносным роликом. В цветных лазерных принтерах устанавливается четыре барабана — по одному на каждый цвет (CMYK), либо один барабан проходит последовательно четыре стадии проявления разными тонерами (технология единого барабана, применявшаяся в некоторых моделях Samsung и Ricoh).
От правильного функционирования фотобарабана зависит чёткость, контрастность и стабильность печати. Контроль его состояния включается в регламентные процедуры обслуживания офисной печатной техники.
¶Историческая справка
Первые лазерные принтеры, разработанные в лабораториях Xerox в конце 1960-х годов, использовали барабаны на основе аморфного кремния, обладающие высоким ресурсом, но требующие сложного и дорогого производства. Переход к органическим фотопроводникам в 1980-е годы удешевил производство барабанов и стал одним из факторов массового распространения лазерной печати. В России производством совместимых фотобарабанов и картриджей с OPC-покрытием занимаются несколько предприятий, в том числе в рамках программ импортозамещения расходных материалов для офисной техники.
Источники:
- Руководства по эксплуатации принтеров HP LaserJet, Kyocera TASKalfa, Canon i-SENSYS
- Техническая документация OPC-барабанов (Organic PhotoConductor)
- Материалы по технологии электрографической (лазерной) печати