Если совсем правильно, то рассматривать я буду системы проявления. Но навряд ли вы используете эти слова при обсуждении процесса печати. Я не использую. Даже если хочу выражаться максимально профессионально.
Я уже как-то писал: со стороны теории работы блоков проявки нет никакой разницы, отдельный это блок стоимостью 100 тысяч рублей или часть картриджа, который стоит 700 рублей. Принцип работы у всех будет одинаковый.
И называть дальше их все я буду блоком проявки. Без разницы, является ли это отдельный узел, ли часть картриджа или другого блока.
Та часть, куда пересыпается тонер из тонер-картриджа, — блок проявки. В некоторых аппаратах он совмещён с драм-юнитом, в таком случае его называют блоком формирования изображения. И, несмотря на то, что это единый блок, он разделяется на отдельные драм-юнит и блок проявки.
Та часть, куда вы засыпаете тонер при заправке, например, CE287A или Samsung MLT-D105, как правило, называют бункером. Но это тоже блок проявки. И если вы понимаете, как работает такой картридж, вы и в аппарате побольше сможете разобраться (хотя там, конечно же, нужна дополнительная подготовка, чем я и занимаюсь на моём канале).
Я надеюсь, моя мысль понятна: не существует отдельных законов физики для устройств разного класса.
Но между разными блоками проявки разных аппаратов (даже одного производителя) различия, всё же, есть.
Не буду заново описывать процесс формирования скрытого изображения, почитать про это можно тут. В этой статье я буду разбирать только как тонер получает заряд, как переносится на фотобарабан, что на это может влиять и т.п.
Помним: принцип работы может быть одинаковый, но многие производители стараются добавить какие-то свои системы контроля и прочие изменения. Так что для диагностики какого-то конкретного аппарата лучше открыть сервис-мануал.
Эта статья написана для общих принципов, которые, при этом, закроют 90% вопросов. Надеюсь будет интересно.
И, для начала, снова вернёмся к тонеру. Проявки бывают с магнитным тонером и с немагнитным тонером. Так же тонер может быть положительно заряженным и отрицательно заряженным.
Я уже касался разных свойств тонеров. В этот раз разберу то, как они работают в блоках проявки.
Чтобы не запутаться во всём этом я буду давать ссылки.
Итак, блок проявки.
Надо понимать, что у технологии производства тонеров и блоков проявки есть 2 основных критерия:
- Стоимость производства
- Качество печати
Всё остальное имеет вторичное значение. Вся экология и экономия, о которой говорит производитель, — это маркетинг в его естественной форме. Важно только соотношение картинки, которая напечаталась, с ценой, которую заплатил (и готов платить) конечный пользователь.
Да, есть ещё развитие технологий производства, программное обеспечение и т. п., но принципиально это мало что меняет. Все способы печатать придуманы давно, сейчас это просто вариации на тему.
Когда я буду описывать блоки проявки, буду делать упор на системы, где проявка и тонер-картридж — это отдельные компоненты, и буду говорить про подмес тонера в блок проявки.
Я сильно надеюсь, что вы сами сможете понять, как эти знания использовать для аппаратов, где блок проявки и тонер-картридж — это одно целое. Принципы не меняются, а делать отдельные ответвления для того, чтобы рассмотреть, в чём отличия картриджа всё-в-одном, не вижу смысла.
Однокомпонентные системы проявки.
Однокомпонентная система проявки использует в своей работе только тонер без дополнительного носителя (девелопера). Тонер переносится на фотобарабан с помощью магнитного вала или магнитного ролика и дозирующего лезвия.
Поскольку принцип работы блока проявки напрямую связан с формированием изображения, оставлю здесь ссылку-напоминание про формирование изображения.
______________________________________________________________________________________
Да, теоретически тонер, в однокомпонентных проявках, может быть:
- Магнитный, положительно заряженный тонер.
- Магнитный отрицательно заряженный тонер.
- Немагнитный положительно заряженный тонер.
- Немагнитный отрицательно заряженный тонер.
И сначала я хотел расписать про каждый из вариантов, но потом понял, что это не имеет смысла.
Потому что для понимания работы блока проявки нас волнует только одно: магнитный тонер используется или немагнитный (описание различий описана в статье про разницу между различными тонерами).
Трибоэлектрический эффект — это процесс, при котором материалы обмениваются электронами при трении. Количество заряда, которое получают частицы тонера, зависит от их состава, размера и физических свойств.
Заряд тонер всегда получает за счёт трения, а знак заряда зависит от компонентов, которые входят в состав тонера, и влияет на используемый фотобарабан и на качество. Всё это я уже описывал в вот тут. Но принцип работы проявки остаётся тем же.
Где и какая система используется — это всё индивидуально и зависит от производителя и модели. На данном этапе моя цель — дать теоретическое понимание, какие плюсы и какие минусы дадут те или иные характеристики тонера и блока проявки.
Как работает однокомпонентный блок проявки.
Не раз уже писал, но повторюсь: каждый производитель придумывает что-то свое, пусть немного, но отличающееся от других. И я не буду очень подробно расписывать работу блока проявки. Опишу только главные моменты.
1. В блоке проявки должно быть нужное количество тонера, предусмотренное производителем.
В однокомпонентных блоках проявки не предусмотрен датчик концентрации (о нём будет ниже, в разборе двухкомпонентных блоках). Т.е. узнать что тонер в блоке проявки закончился у аппарата нет никакой возможности.
Я не вспомнил ни одного современного однокомпонентного аппарата с датчиком концентрации в блоке проявки. Поправьте меня, если я неправ.
2. Во время печати аппарат приблизительно рассчитывает количество израсходованного тонера и раз в определённый промежуток времени осуществляет подмес тонера.
Есть аппараты, которые рассчитывают необходимый для подмеса тонер исходя из заполненности напечатанного листа (или листов), но это редкий случай.
Как правило подмес выполняется по принципу: раз в 2 листы выполнить в оборота двигателя подмеса тонера.
3. Тонер в блоке проявки перемешивается специальными мешалками. Они могут быть как в виде лепестков (в основном используется в картриджах), так и в виде шнеков.
Основная задача: взболтать тонер, чтобы он стал более летучим (все же взбалтывали банки с тонером?), как следствие его частицы могли лучше тереться друг о друга, распределяться по блоку проявки и более равномерно покрывать магнитный вал.
Всё остальное зависит от конкретного производителя и модели.
И да, важный момент. Если есть какие-то проблемы с качеством печати и есть подозрение на тонер, то надо понять, получает ли он нужный заряд. Может, он почему-то не взбалтывается или взбалтывается, но не получает нужного заряда.
По дефектам можно понять, чего не происходит, и обратным путём дойти до причины. И качество тонера тут важный момент.
Магнитная система проявки.
Тонер получает заряд за счёт трения частиц друг о друга, о магнитный вал и дозирующее лезвие.
Но основной заряд тонер получает именно при трении о дозирующее лезвие.
Тонер притягивается к магнитному валу за счёт магнитного поля.
Внутри магнитного вала находится магнит, который и образует магнитное поле. Именно поэтому он называется магнитным.
Слишком много магнитов на одно предложение, но что поделаешь :).
Особенности:
- Магнитные свойства тонера обеспечивают стабильность удержания на магнитном валу.
- Магнитное поле помогает контролировать процесс переноса, предотвращая избыточное рассеивание тонера.
- Система менее чувствительна к качеству тонера, т.к. магнитные свойства обеспечивают дополнительную стабильность.
- Магнитные материалы в составе увеличивают размер частиц тонера, что снижает эффективность трибоэлектрического эффекта, т.к. площадь соприкосновения частиц меньше.
Так же при использовании магнитного тонера гораздо проще обслуживать аппарат, т.к. магнитные свойства тонера обеспечивают более стабильную работу и требуют меньшего контроля за настройками аппарата.
Немагнитная система проявки.
Тонер получает заряд за счёт трения частиц друг о друга и удерживается на магнитном валу за счёт собственного заряда.
На вале проявки нет магнитного поля (только заземление, чтобы тонер «притянулся»), поэтому важно, чтобы во время трения частиц друг о друга они получили нужное количество заряда. «Поправить» его потом будет нельзя.
Особенности:
- Отсутствие магнитных свойств делает систему более чувствительной к качеству тонера и точности настроек.
- Требуется более точный контроль заряда и текучести тонера.
- Система более чувствительна к качеству тонера, т.к. это напрямую влияет на трибоэлектрический эффект.
- В немагнитном тонере всегда содержатся компоненты, которые улучшают трибоэлектрический эффект. Т.е. тонер получит более сильный и равномерный заряд при трении друг о друга.
- Как правило, в таких системах больше роликов, которые «доводят» тонер до магнитного вала.
Также использование немагнитного тонера требует более тщательного контроля за качеством тонера и состоянием узлов и блоков, которые отвечают за формирование изображения, и настройками аппарата.
В чём разница между магнитной и немагнитной проявкой?
Казалось бы, разница между ними есть и заметная, но при этом не особо понятно, в чём она. Тут тонер так заряд получает, тут так, но в итоге-то он его получил. Так зачем делать такие разные системы, чтобы разными путями достичь одного и того же эффекта?
А разница есть. И она именно в том, о чём я писал в начале.
Важно только соотношение картинки, которая напечаталась, с ценой, которую заплатил (и готов платить) конечный пользователь.
Магнитная система проявки:
- Магнитные материалы увеличивают размер частиц, что снижает площадь контакта между ними и уменьшает эффективность трибоэлектрического эффекта.
- Хотя магнитное поле обеспечивает дополнительную стабильность удержания тонера, оно не влияет на трибоэлектрический эффект напрямую.
- Магнитный вал должен быть оснащен постоянными магнитами, что увеличивает стоимость.
- Конструкция блока проявки проще, так как магнитные свойства обеспечивают дополнительную стабильность удержания тонера.
- Стоимость блока проявки выше из-за использования магнитного вала и магнитных материалов.
- Однако обслуживание блока проявки проще и дешевле благодаря меньшей чувствительности к внешним условиям.
Немагнитная система проявки:
- Мелкие частицы имеют большую площадь контакта, что усиливает трибоэлектрический эффект.
- Отсутствие магнитных материалов позволяет использовать более эффективные пигменты и добавки для формирования заряда.
- Требуется более точная настройка системы проявки (магнитный вал, дозирующее лезвие) для обеспечения стабильности заряда.
- Чувствительность к внешним условиям увеличивает требования к качеству компонентов и производства блока проявки.
- Стоимость блока проявки ниже, так как магнитный вал не требует постоянных магнитов.
- Однако обслуживание блока проявки может быть дороже из-за повышенной чувствительности к качеству тонера и настроек системы.
Итоги сравнения магнитной и немагнитной проявкой.
Из всего вышесказанного можно сделать такие краткие итоговые выводы:
Магнитный тонер и блок проявки:
Лучше всего подходит для офисной печати и текстовых документов, т.к:
- Обеспечивает более стабильное качество печати, т.е. требуется меньше вызовов сервис-инженера и более простое обслуживание техники.
- Ограничения по скорости печати, т.к. чем выше скорость, тем хуже перенос тонера (т.к. меньше получаемый трибоэлектрический эффект).
- При этом качество детализации хуже, т.к. размер частиц больше.
- Меньше подвержен влиянию окружающей среды.
- Экономичнее в обслуживании, но дороже в производстве.
Немагнитный тонер и блок проявки:
Лучше подходит для профессиональной печати, графики и изображений, т.к.:
- Менее стабильное качество печати, т.е. требуется больше вызовов сервис-инженера и более сложное обслуживание техники.
- Лучший перенос тонера (т.к. больший получаемый трибоэлектрический эффект) позволяет сильно увеличить скорость печати.
- При этом качество детализации сильно выше, т.к. размер частиц меньше.
- Больше подвержен влиянию окружающей среды.
- Дешевле в производстве, но требует более точного обслуживания.
Скажу только, что сейчас многие производители используют именно магнитный тонер для чёрно-былых офисных аппаратов, и немагнитный для скоростных или цветных аппаратов.
Правда, при использовании немагнитного тонера для повышения качества всё чаще начинают использовать носитель (девелопер). Об этом как раз будет ниже.
Двухкомпонентные системы проявки.
Как понятно из название здесь в блоке проявки присутствует в компонента: тонер и носитель.
Тонер в таких системах используется только немагнитный.
Как я писал в описании однокомпонентных проявках, у немагнитного тонера есть ряд заметных преимуществ:
- Лучшее качество печати
- Более низкая стоимость производства.
При этом есть и минусы:
- Из-за отсутствия магнитных компонентов тонер хуже удерживается на вале проявки
Двухкомпонентная система проявки позволяет объединить плюсы обоих типов тонера:
- Можно делать более мелкие частицы тонера.
- Благодаря носителю можно улучшить равномерность заряда.
Девелопер — это смесь тонера и носителя в определённой пропорции. Каждый производитель для каждой модели устанавливает свои пропорции.
Вообще в описании работы блока проявки надо отталкиваться от конкретной модели. Поэтому именно я очень коротко опишу общий принцип работы (по пунктам) и напишу, какие могут быть различия между блоками проявки.
Как работает двухкомпонентный блок проявки.
Очень схожа с однокомпонентной, но, конечно же, есть нюансы.
1. В блоке проявки должно быть нужное количество девелопера, предусмотренное производителем. Это количество замеряется датчиком концентрации, который замеряет индукцию смеси девелопера в блоке проявки
Главное отличие от однокомпонентной проявки, что тонера в блоке сильно меньше (10-15% от общей массы) и подмешивается он, соответственно, чаще. Т.е. нужно лучше контролировать этот процесс.
2. Во время печати аппарат точно знает сколько тонера было израсходовано и сколько подмешать (по данным с датчика концентрации).
Почти на всех современных аппаратах есть ещё датчик на входе в блок проявки, который определяет поступает ли тонер из тубы или нет.
3. Тонер в блоке проявки перемешивается с носителем с помощью шнеков.
Основная задача: взболтать смесь тонера и носителя, чтобы она стала более летучей, распределялась по блоку проявки, частицы могли лучше тереться друг о друга и о носитель, получали заряд и более равномерно покрывали магнитный вал.
Всё остальное зависит от конкретного производителя и модели
Блок проявки с возможность замены только девелопера.
- Через определённое количество отпечатков производитель предусмотрел замену только девелопера (порошка). И он продаётся оригинальный.
- Блок проявки для таких аппаратов продаётся отдельно и идёт без девелопера (кроме очень редких исключений).
- Сейчас такие используются всё реже, в основном на дорогой профессиональной технике.
- Выполняется сервис-инженером.
- Позволяет обеспечить лучшее качество печати, но дороже в обслуживании для конечного пользователя.
При износе носителя требуется замена блока проявки в сборе.
- Через определенное количество отпечатков требуется замена блока проявки в сборе.
- Блок проявки для таких аппаратов продаётся с уже засыпанным девелопером. Некоторые производители на заводе калибруют его и данные о калибровке записывают в чип блока проявки.
- Используется в технике для не профессионального офисного использования.
- Часто замена может быть выполнена пользователем.
- Дешевле в обслуживании для пользователя, но качество печати будет нестабильным.
Блок проявки с обновлением носителя.
- В тонер-картридже помимо тонера содержится небольшое количество носителя, которое попадает в блок проявки.
- В таких случаях носитель, который потерял свои свойства, «сбрасывается» из блока проявки в отработку, а из тонер-картриджа восполняется.
- У таких блоков довольно большой ресурс (как правило от 500 тыс листов).
- У таких аппаратов сохраняется качественная печать на всём протяжении срока службы блока проявки.
- Так же обеспечивает более стабильное качество печати. Но, при этом, более требователен к качеству тонера и обслуживания.
Блок проявки без обновления носителя.
- В тонер-картридже находится только тонер.
- Система в блоке проявки замкнута и носитель, которые потерял свои свойства, остаётся в блоке.
- У таких блоков сильно меньше ресурс (50-100 тыс листов)
- К концу сроки службы блока проявки качество печати может заметно упасть.
- Как правило такая техника не рассчитана на большие объёмы печати. В обслуживании всегда дороже.
Информация, как именно работает блок проявки в нужном вам аппарате, можно узнать в сервис-мануале (да, я очень настоятельно рекомендую их использовать).
Контактный метод переноса тонера на фотобарабан.
Ещё одно важное отличие это перенос тонера на фотобарабан.
Рассмотрю первый (более старый, сейчас почти не используется) вариант - контактный метод.
- На магнитном валу образуется шуба девелопера (ещё называют кистью).
- Фотобарабан физически касается этой шубы.
- На разряженные участки за счёт разницы потенциалов примагничиваются частицы тонера.
- Носитель остаётся на магнитом валу, «сбрасывается» в блок проявки и участвует в новом цикле.
У такой системы есть основные минусы:
- Повышенный износ магнитного вала и фотобарабана.
- От равномерности шубы зависит качество печати. Т.е. любая грязь или износ дозирующего лезвия влияет на качество.
- Ограничение по скорости печати. При высоких скоростях тонер не успевает переноситься на фотобарабан.
Бесконтактный метод переноса тонера на фотобарабан.
Второй способ. Сейчас все производители начинают использовать именно его.
В блок проявки добавляется дополнительный вал, называется вал смещения. Именно его вы видите, когда смотреть на блок проявки снаружи.
- Сначала идёт магнитный вал, который забирает тонер из блока проявки
- Магнитный вал контактирует с валом смещения, который образует вокруг себя облако магнитное поле.
- Тонер не примагничивается к валу смещения, а образует вокруг него облако (за счёт магнитного поля).
- Фотобарабан проходит через это облако забирая на разряженные участки тонер.
Из плюсов такого метода:
- Более чёткое распределение тонера по поверхности фотобарабана.
- Позволяет заметно увеличить скорость печати.
- Т. к. используется этот метод с немагнитным тонером, и добавление магнитных компонентов (выше уже описывал плюсы) позволяет достичь более стабильного качества печати, поэтому используется в профессиональной печатной технике.
Из минусов:
- Очень требователен к качеству тонера. Совместимые тонеры никогда не сравнятся с оригиналом.
- Очень требователен к условиям окружающей среды (температуре и влажности).
- Сложность контроля качества (аппаратом) и более сложен в обслуживании.
Проблемы, связанные с блоком проявки.
Ну и пройдусь немного по возможным проблемам, которые могут быть связаны с блоком проявки.
Если у вас высветился код ошибки, связанный с блоком проявки, то вам в сервис-мануал.
1. Бледная печать.
Причина:
Тонер получает слишком высокий заряд. Как следствие фотобарабан не может "притянуть" его к разряженным участкам.
Что делать.
- В однокомпонентном блкое проявки: вычистить блок, заново инсталлировать тонер. Если не поможет - сменить тонер.
- В двухкомпонентном блоке проявки обратится к документации. У большинства есть штатные команды для решения таких проблем. Если не поможет - сменить тонер
2. Печать с фоном или тёмная печать.
Причина.
Тонер получает слишком низкий заряд. Как правило, происходит это из-за того, что он плохо перемешивается или в нём не хватает нужных компонентов.
Что делать.
- В однокомпонентном блкое проявки: вычистить блок, заново инсталлировать тонер. Если не поможет - сменить тонер.
- В двухкомпонентном блоке проявки обратится к документации. У большинства есть штатные команды для решения таких проблем. Если не поможет - сменить тонер
3. Белые полосы при печати.
Для начала надо, конечно же, диагностировать, что виноват именно блок проявки. И только после этого нужно с ним работать.
1 причина.
- Тонер из блока проявки не поступает в нужном количестве на вал проявки.
Что делать.
- В однокомпонентных проверить количество тонера в блоке проявки (должен закрывать шнеки, но не полностью), досыпать тонер вручную (не очень вариант) или выполнить подмес тонера средствами аппарата (лучший вариант).
Также может быть причиной качество тонера: из-за неправильного состава тонер не подмешивается с нужной скоростью. - В двухкомпонентных аппаратах проверить данные по датчикам концентрации, если есть возможность, осмотреть визуально смесь девелопера (должна быть однородной, равномерного цвета).
Скорее всего, причина либо в износе девелопера (проверяем счётчики), либо в качестве тонера (некорректно перемешивается, и датчики получают неправильные данные).
2 причина.
- Дозирующее лезвие мешает правильному распределению тонера на вале проявки.
Что делать.
- Проверить целостность и чистоту дозирующего лезвия.
- Проверить состояние магнитного вала.
- Проверить магнитный вал и дозирующее лезвие на предмет посторонних предметов.
4. Чёрные полосы при печати.
Причина.
- На вал проявки поступает лишнее количество тонера, которое "пачкает" вао проявки.
Что делать.
- Провести диагностику блока проявки на предмет износов.
- Заменить тонер (на другого производителя).
В большинстве случаев дело в плохом тонере. Надо понимать, что очень часто этот дефект накапливаемый. Т. е. если до появления проблемы на этом тонере аппарат отпечатал 1-2-3 комплекта картриджей, это не значит, что тонер хороший. Просто проблема требует времени для проявления.
5. Ошибка высокой концентрации девелопера в блоке проявки.
Причина.
- Слишком много тонера в блоке проявки.
Что делать.
- Проверяем счётчики блоков проявки.
- Проверяем данные датчиком концентрации (в сервис-мануале, как правило, указаны корректные значения).
- Почти всегда решить проблему можно заменой девелопера или блока в сборе.
- Если до конца ресурса девелопера или блока проявки ещё долго, то следует сменить используемый тонер.
6. Ошибка низкой концентрации девелопера в блоке проявки.
Причина.
- Слишком мало тонера в блоке проявки.
Что делать.
- Проверяем счётчики блоков проявки.
- Проверяем данные датчиком концентрации (в сервис-мануале, как правило, указаны корректные значения).
- Проверяем как работает подмес тонера. Может что-то мешает или не работает.
- Почти всегда решить проблему можно заменой девелопера или блока в сборе.
- Если до конца ресурса девелопера или блока проявки ещё долго, то следует сменить используемый тонер.
7. Тонер «пылит» или хаотично «плюётся» тонером на лист.
1 причина.
- Неправильный размер и неоднородность формы тонера мешает получить ему трибоэлектрический заряд, как следствие, он «отделяется» от носителя.
Что делать.
- Проблему решает только замена тонера. Можно играться с настройками в сервисном режиме, но этот путь ни к чему хорошему не приводит. Навряд ли вы сможете полностью перестроить все параметры аппарата, и вместо этого устраните одну проблему, но получите другую.
2 причина.
- Схожа с первой, но немного другая.
Носитель не может "передать" тонеру нужный заряд. Как следствие, тонер «отлетает» от вала смещения и разлетается вокруг блока проявки (на валы заряда, забивают майларку на провке и т. п.).
Что делать.
- Только замена девелопера или блока проявки в сборе.
Носитель не вечный, и его структура со временем разрушается, частицы перестают быть гладкими, и тонер перестаёт об него тереться. Как следствие, не может получить нужный заряд.
8. Неправильная цветопередача.
Эта проблема больше относится к работе ленты переноса, чем к работе блока проявки, но причина может быть и в нём.
Про ленты переноса будет отдельная статься, там ещё коснусь этой проблемы.
Причина.
- Аппарат некорректно соотносит данные цвета тонера (при калибровке) с зашитыми в его память эталоном.
Что делать.
- Для начала определить, что проблема в блоке проявки (может быть и барабан, и лента переноса, и лазер).
- Если проблема в блоке проявки, то сменить тонер. Совместимые тонеры никогда не попадают точно в нужный пигмент.
Часто аппарат своими калибровками может это компенсировать, но не всегда. - Также причиной может быть износ носителя. Тонер не получает нужный заряд и не может перенестись на фотобарабан в нужном количестве.
Калибровка тоже призвана решать эту проблему, но не вечно.
_________________________________________________________________________________
Ну и на этом с блоками проявки я закончу.
У меня не было цели полностью объяснить работу блоков проявки, с цитатами из закона Кулона и физики старших классов.
Это интересно, но для диагностики не сильно важно.
Хотя рекомендую на досуге перечитать закон Кулона держа в голове то, что написано в этой статье.
Сильно надеюсь, что получилось написать более-менее понятным языком, но если я увлёкся упрощением настолько, что потерялся смысл — укажите это в комментарии. Постараюсь исправить.
__________________________________________________________________________________________
Если есть какие-то вопросы, дополнения и пожелания — прошу в комментарии.
Так же я только рад конструктивной критике, я вполне могу ошибиться или не достаточно понятно что-то объяснить.
Я никогда не против внести разумные исправления.
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.