Вот мы и дошли до термоузла.
Рекомендую ознакомится с предыдущими статьями про захвата бумаги и формирование изображения.
Я уже расписывал своё видение как правильно делать диагностику. И для того, чтобы понять, как диагностировать неисправность термоузла, предусмотреть какие-то будущие поломки и уметь разбираться с нестандартными ситуациями, надо понимать, как термоузел работает.
Итак, у нас сработал механизм захвата бумаги, потом сформировалось изображение и перенеслось на лист, теперь надо это изображение закрепить.
Тонер это сухой порошок, состоящий из полимеров. Т.е. по сути, это очень сильно измельчённая пластмасса.
Сразу сделаю важную ремарку. Да, тонер это пластик. Но не тот пластик, который у вас в расчёске или клавиатуре. У него очень много дополнительных свойств, необходимых для формирования изображения. Так же у многих тонеров разные температуры запекания.
Т.е. в очень общем смысле суть у него одна. Но между собой они сильно отличаются по характеристикам.
Но, поскольку здесь я рассматриваю общие принципы, то я буду немного обобщать.
Если вы возьмёте лист, который прошёл фотобарабан, но ещё не дошёл до термоузла, то вы легко сотрёте с него изображение. И, чтобы такого не было, нам надо его закрепить, приплавив его к листу.
Для этого используется термоузел, печка, фьюзер (fuse — греть), узел закрепления (или фиксации), как ни назови, суть одна.
На данный момент все типы конструкций термоузла можно разделить на 5 типов. Да, суть у них у всех одна — приплавить тонер к листу. И принцип работы один — равномерно прогреть лист. Но, поскольку конструкция немного отличается, пройдусь по каждому типу отдельно.
Но в самом начале лист всегда проходит направляющую бумаги. Её задача — направить лист между элементом, который нагревает лист, и элементом, который отвечает за равномерный прижим листа.
Важно следить за её состоянием. Но об этом потом.
Стандартный состав термоузла:
- Нагревательный элемент или лампа нагрева.
Нагревательный элемент. Так же называют ТЭН. Название не совсем корректное, но в жаргоне сильно закрепилось.
Изготовлен из керамики и нагревает термоплёнку в месте соприкосновения с резиновым валом. Именно в этом месте проходит лист.
Лампа нагрева. Находится внутри тефлонового вала. Она нагревает тефлоновый вал изнутри.
В некоторых аппаратах используется две лампы нагрева. Одна нагревает внутреннюю часть тефлонового вала, другая боковые части тефлонового вала. - Термопленка или тефлоновый вал.
Термоплёнка. Выполнена из эластичного материала, который хорошо проводит тепло. Для предотвращения налипания тонера покрыта тефлоновым покрытием.
Тефлоновый (или нагревательный) вал. Алюминиевый вал, покрытый тефлоновым слоем, для предотвращения налипания тонера. - Резиновый (прижимной) вал.
Выполнен из термостойкой вспененной резины. Нужен для равномерного прижима листа к термоплёнке. При нагреве становится более мягким. что позволяет обеспечивать лучший прижим. - Термистор.
К нагревательному элементу или тефлоновому валу прислонены один или два термистора. Они нужны для того, чтобы определять температуру. По этим данным аппарат понимает, что аппарат прогрел термоузел и готов к печати. Также они используются, чтобы определить, надо ли подавать напряжение для нагрева, или нет.
Если используется две лампы нагрева, то будет использоваться и два термистора. Т. к. боковые части нагреваются дольше (там больше тепла уходит), аппарат в готовность к печати выходит по термистору, который измеряет температуру в центре, а печатать начинает по данным термистора, который измеряет температуру боковых частей тефлонового вала. - Термопредохранитель. Он же термостат.
Основная задача — отслеживать резкие скачки напряжения, чтобы избежать возгорания, выхода из строя платы питания или форматера (главной платы).
Если используется две лампы нагрева, в таком случае термопредохранителей тоже будет два. - Отсекатель.
Он же палец отделения, сепаратор, клык.
Название зависит от того, как назвал производитель и как перевёл ваш поставщик, на суть это не влияет.
Используются на аппаратах с тефлоновыми валами. На тефлоновом валу есть всегда. На большинстве аппаратов есть и на резиновом валу. - Датчик выхода бумаги из термоузла.
Нужен для контроля замятий и таймингов прохода бумаги. Если датчик сработал вовремя, значит, бумага прошла без проблем и можно печатать следующий документ. Если сработал рано или был зажат слишком долго, значит, какая-то часть принтера работает некорректно, весь процесс останавливается и выдаётся соответствующая ошибка.
Термоузел с термоплёнкой и нагревательным элементом схематично выглядит так:
Описание процесса.
Во время выхода в готовность печати принтер или МФУ проверяет состояние датчика выхода бумаги (нет ли застрявшего листа) и подаёт напряжение на нагревательный элемент или лампу нагрева (не забываем про термопредохранители. Напряжение подаётся через них, и они должны пропускать ток).
В этот момент термистор отслеживает температуру нагревательного элемента или тефлонового вала.
Термистор — это терморезистор. Суть его работы в том, что он меняет своё сопротивление в зависимости от нагрева. Как у любого уважающего себя резистора, у него есть сопротивление, которое при нагреве уменьшается.
Когда сопротивление термистора опускается до показателя 0, значит, печка прогрелась, и нагрев останавливается. Когда сопротивление начинает падать, снова подаётся напряжение на нагревательный элемент или лампу нагрева. И так по кругу.
После того как аппарат проверил термоузел (и все остальные узлы принтера, но они нас сейчас не интересуют), он забирает бумагу из лотка, формирует изображение и переносит его на лист. После этого лист идёт в термоузел.
Дальше лист по направляющей входит в термоузел.
Термоплёнка или тефлоновый вал контактируют с листом и незакреплённым изображением и расплавляют тонер.
В случае с термоплёнкой, нагрев производит нагревательный вал. Термоплёнка служит только как прослойка, чтобы.
В случае с тефлоновым валом нагрев производит именно он.
В аппаратах с тефлоновым валом есть отсекатели, которые должны не дать листу уйти не в ту сторону. Но при нормальной работе термоузла они не нужны. Т. е. лист и так должен идти туда, куда нужно. Отсекатели — это подстраховка на случай нестандартной печати или износа тефлонового или резинового валов.
Дальше лист выходит из термоузла, зажимая флажок датчика выхода бумаги. Зажат датчик должен быть строго определённое время (у каждого аппарата своё). Если все тайминги соблюдены, то лист выходит в лоток и печатается следующий лист.
Помогают листу ролики выхода бумаги. Состоят из 2-5 резиновых роликов с одной стороны и пластиковыми роликами с другой. Резиновые ролики тащат лист, пластиковые просто поддерживают.
Их надо чистить при любом удобном случае. Они быстро загрязняются, дубеют и т.п. это приводит к подтормаживания, замятиям, нарушении таймингов и прочем неисправностям. Если их чистить каждый раз, то не займёт много времени..
Если внимательно читали, то я писал про пять типов термоузлов, а описание дал только к двум. Дело в том. что ещё три типа это производные от первых двух. Принципы работы там почти те же, но другая конструкция.
Исправляюсь.
Термоплёнка с лампой нагрева и тканевой накладкой.
Сейчас такой тип начинает чаще использоваться. И да, не только у Kyocera. У Xerox и Ricoh тоже хватает аппаратов с тканевыми накладками.
По сути, это попытка объединить скорость нагрева с использованием лампы и термоплёнки. Т. к. лампа производит нагрев быстрее, чем нагревательный элемент. И термоплёнка нагревается гораздо быстрее тефлонового вала.
И, как следствие, меньше энергопотребление (в них, как правило, и тонер используется с более низкой температурой плавления) и быстрее скорость выхода первой копии.
Да, представляете себе, это не инженеры-дураки придумали кривую систему, а вполне логичная попытка улучшить технические характеристики.
Каких-то других отличий от предыдущей версии с термоплёнкой нет.
Лента термоузла (или ремень)
По сути, та же термоплёнка, только с гораздо большим диаметром. Для нагрева используется вал нагрева. А сама лента находится между тефлоновым валом и листом. Тоже попытка объединить две разные системы.
Используется на цветной технике, преимущественно на Konica Minolta. Основная цель — увеличить время прогрева листа. Т. е. до того, как лист дойдёт до тефлонового вала, он уже частично прогрет, что уменьшает необходимое время непосредственного прогрева.
Чуть сложнее конструкция, добавлен дополнительный датчик для контроля температуры вала нагрева, но сильно углубляться в этой статье не буду.
Но, как ни странно, суть работы остается все той же ).
Прорезиненный вал нагрева.
У тефлонового вала тоже есть вариации.
И, на самом деле, он не прорезиненный, а покрытый каучуковым составом.
Надо понимать, что резина, которая используется в печатной технике, имеет мало отношения к той резине, которую мы представляем, когда слышим это слово.
Для производства резиновых и таких вариаций валов нагрева используется вспененный каучук плюс множество разных добавок для придания нужных свойств.
Поэтому да, это, по сути, резина. Но с особым составом и способом производства.
Использовался в цветной технике и тех вариациях чёрно-белых аппаратов, у которых база взята из цветного аналога (по сути, просто убрали цветные блоки и упростили ленту переноса).
Суть простая: прорезиненный слой даёт более мягкий прижим и лучшее распределение тепла. К тому же используется такой типа тефлонового вала в аппаратах с небольшой температурой запекания тонера.
Сейчас, ввиду засилия зелёной повестки, всё больше используется вариантов именно с тканевой накладкой и прорезиненным тефлоновым валом. Т. к. требует меньшей температуры. Следовательно, лучше вписывается в модные нынче нормы
Плюсы и минусы.
Теперь немного пройдемся по плюсами и минусам. Разделю на тефлоновый вал и термопленку (лента закрепления входит сюда же).
Термопленка (и её производные).
Плюсы:
- Высокая скорость выхода в готовность и первой копии.
- Дешевизна производства (сейчас для некоторых моделей неактуально ввиду того, что общие технические характеристики усложнились).
- Простота состава термоузла. Нет отсекателей, лишних ламп и прочего (сейчас для некоторых моделей неактуально ввиду того, что общие технические характеристики усложнились).
- Лучше прогрев. За счёт эластичности лучше прилегает к листу (если нет проблем с резиновым валом, конечно).
- Меньше запчастей в термоузле, как следствие меньше возможных поломок.
Минусы:
- Хрупкость конструкции. Плёнку легко порвать и печать встанет до ремонта.
- Не очень большой ресурс. Термоплёнка редко ходит больше 100 тысяч листов (хотя лента может ходить и 600 тысяч и дольше).
- Чувствительность к грязи. При использовании тонеров и бумаги низкого качества, при общей запылённости помещения вся эта грязь забивается под термоплёнку, смешивается со смазкой, образуется абразив, и термоплёнка начинает подтормаживать.
- Вы можете не верить, но так и есть.
- Чувствительность к перепаду температур. От этого смазка начинает терять влагу, высыхает и тормозит вращение термоплёнки. Как следствие, требуется более частая профилактика и смазка.
Тефлоновый вал (и его производные).
Плюсы:
- Устойчивость к механическим повреждениям. Особенно относится к валам без дополнительных смягчающих покрытий. Скрепка, которая порвёт термоплёнку, на тефлоновом валу оставит только небольшую царапину. Критично на печати скажется не скоро.
- Довольно высокий ресурс. Можно добиться ресурса и в 600 тысяч, и больше.
- Менее привередлив к запылённости аппарата и перепадам температур. Да, для тефлонового вала это тоже нехорошо, но проработает в таком режиме гораздо дольше термоплёнки.
Минусы:
- Более долгий прогрев, выход в готовность и печать первого листа. Эту проблему частично решили дополнительным термистором (не требуется полностью прогревать термоузел для выхода в готовность), но всё же такая проблема есть.
- Более сложная конструкция термоузла. Как следствие, больше возможных проблем и необходимых запчастей для замены.
Возможные проблемы.
1. Лист застревает на входе в термоузел.
- Проверить направляющую бумаги на входе в термоузел. Проверить гладкость, целостность и т. п.
- Проверить, вращаются ли нагревательный вал и/или термоплёнка. Бывает, ломаются шестерни, смазка под термоплёнкой высыхает, тканевая накладка под термоплёнкой повреждена и т. п. В общем, проверить, почему может не вращаться.
- Проверить резиновый (прижимной) вал. Он тоже может не вращаться по разным причинам. Стопроцентно проверяется только заменой на новый и хорошего качества.
2. Лист застревает в термоузле.
3. На листе образуется складка попрёк движения листа.
Две разные проблемы, но одно решение
- Проверить вращение нагревательного вала и/или термоплёнки. Бывает, ломаются шестерни, смазка под термоплёнкой высыхает, тканевая накладка под термоплёнкой повреждена и т. п. В общем, проверить, почему может плохо вращаться.
- Проверить резиновый (прижимной) вал. Он может плохо вращаться по разным причинам, быть деформированным и т. п. Стопроцентно проверяется только заменой на новый и хорошего качества.
- Проверить состояние отсекателей и пружин отсекателей. Они должны быть острыми и, прижимаясь к валу, не оставлять зазоров. Т. е. лист, упираясь в отсекатель, должен иметь возможность идти только в направлении выходных роликов. Если есть зазор между отсекателем и одним из валов, в который может попасть лист — точно менять.
- Проверить и почистить датчик выхода. Может ослабнуть пружина на флажке, может быть грязной оптопара. Неправильные тайминги вызывают ошибки о занятиях. Чем быстрее аппарат, тем более актуально.
4. Лист застревает на выходе из термоузла.
- Проверить датчик выхода бумаги. Часто криво вытаскивают бумагу и ломается флажок.
- Проверить состояние роликов выхода бумаги. Они довольно быстро загрязняются. Также резина со временем дубеет. Размягчать и чистить их надо во время каждого ТО (а ТО вы должны делать во время любой работы, даже во время замены роликов захвата бумаги).
5. На отпечатке изображение смазывается, отваливается или повторяется.
6. Лист прилипает к термоплёнке или тефлоновому валу.
Опять разные проблемы с одинаковыми причинами.
- Изношен нагревательный вал или термоплёнка. Когда тефлоновое покрытие стёрлось, к валу или термоплёнке начинает прилипать тонер (как со сковородкой и картошкой).
- Проблем со смазкой под термоплёнкой. Она может высохнуть, её может быть много, её может быть мало, она может быть плохого качества. Заменить никогда не будет хуже. На данный момент лучший вариант — это Molykote HP-300 (не имеет отношения к компании HP, если что).
- Изношен или плохого качества резиновый вал. Как следствие, недостаточный или неравномерный прижим. Уже писал, часто встречается изначально плохие резиновые валы. Так что новый не всегда означает хороший. Проверяется только заменой.
- Изношен нагревательный элемент. Или загрязнился. Проверить как-то сложно, потому что так через него проходит, нагрев до нужной температуры тоже происходит, но, во время работы температура плохо поддерживается. Проверяется только заменой.
7. На листе образуется складка вдоль движения листа.
- Налипший тонер на направляющей входа в термоузел. Частая история: вовремя не меняют фотобарабан, в итоге в аппарат просыпается много тонерной пыли (причём качество печати ещё может быть неплохим), лист всё это стягивает к направляющей. А так как это совсем рядом с термоузлом, то всё это очень быстро запекается в «сталактиты». Причем часто так здорово запекается, что внешне не отличить от пластмассы самой направляющей (надо поковырять, чтобы начало отваливаться).
- Изношен или плохого качества резиновый вал. Часто бывает либо плохо приклеен к металлической оси в центре, либо со временем потерял свои свойства и при нагреве деформируется. Проверяется только заменой (не забываем про качество резиновых валов).
Да, могут быть и другие неисправности, но, повторюсь, у меня нет цели описать всё. Главное — понять суть работы термоузла и в какую сторону смотреть. Остальное уже работа головы сервис-инженера.
На этом именно с процессом печати закончим. В будущем отдельно разберу работу сканера, автоподатчика и разные системы проявления.
_______________________________________________________________________________________
Если есть какие-то вопросы, дополнения и пожелания — прошу в комментарии. Я никогда не против внести разумные исправления.
Может я где-то не правильно или не полностью объяснил.
Так же можно подписаться на Телеграмм, чтобы было проще следить за выходом новых статей.
_______________________________________________________________________________________
А если у вас есть какой-то вопрос (по неисправностям, объяснить как что-то работает, вопросы по сотрудничеству или что-то другое) , то его можно задать мне заполнив форму.