लेजर प्रिंटर की आंतरिक संरचना क्या है? लेजर प्रिंटर की प्रणाली और कार्य सिद्धांत को विस्तार से समझाइए।

1. लेजर प्रिंटर की आंतरिक संरचना

लेजर प्रिंटर की आंतरिक संरचना में चार प्रमुख भाग होते हैं, जैसा कि चित्र 2-13 में दिखाया गया है।

चित्र 2-13 लेजर प्रिंटर की आंतरिक संरचना

(1) लेजर यूनिट: फोटोसेंसिटिव ड्रम को उजागर करने के लिए टेक्स्ट जानकारी के साथ एक लेजर बीम उत्सर्जित करता है।

(2) पेपर फीडिंग यूनिट: उचित समय पर प्रिंटर में पेपर प्रवेश करने और प्रिंटर से बाहर निकलने को नियंत्रित करें।

(3) विकास इकाई: फोटोसेंसिटिव ड्रम के उजागर भाग को टोनर से ढककर एक ऐसी तस्वीर बनाएं जिसे नंगी आंखों से देखा जा सके, और उसे कागज की सतह पर स्थानांतरित करें।

(4) फिक्सिंग यूनिट: कागज की सतह को ढकने वाले टोनर को पिघलाया जाता है और दबाव और हीटिंग का उपयोग करके कागज पर मजबूती से फिक्स किया जाता है।

2. लेजर प्रिंटर का कार्य सिद्धांत

लेजर प्रिंटर एक ऐसा उपकरण है जो लेजर स्कैनिंग तकनीक और इलेक्ट्रॉनिक इमेजिंग तकनीक को जोड़ता है। विभिन्न मॉडलों के कारण लेजर प्रिंटर के कार्य भिन्न-भिन्न होते हैं, लेकिन कार्य क्रम और सिद्धांत समान होते हैं।

मानक एचपी लेजर प्रिंटरों को उदाहरण के तौर पर लेते हुए, कार्य क्रम इस प्रकार है।

(1) जब उपयोगकर्ता कंप्यूटर ऑपरेटिंग सिस्टम के माध्यम से प्रिंटर को प्रिंट कमांड भेजता है, तो प्रिंट की जाने वाली ग्राफिक जानकारी को पहले प्रिंटर ड्राइवर के माध्यम से बाइनरी जानकारी में परिवर्तित किया जाता है, और अंत में मुख्य नियंत्रण बोर्ड को भेजा जाता है।

(2) मुख्य नियंत्रण बोर्ड ड्राइवर द्वारा भेजी गई बाइनरी जानकारी को प्राप्त करता है और उसकी व्याख्या करता है, उसे लेजर बीम के अनुरूप समायोजित करता है, और इस जानकारी के अनुसार प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए लेजर भाग को नियंत्रित करता है। साथ ही, चार्जिंग डिवाइस द्वारा फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह को चार्ज किया जाता है। फिर लेजर स्कैनिंग भाग द्वारा ग्राफिक जानकारी वाली लेजर बीम उत्पन्न की जाती है, जिससे फोटोसेंसिटिव ड्रम पर प्रकाश पड़ता है। प्रकाश पड़ने के बाद टोनर ड्रम की सतह पर एक इलेक्ट्रोस्टैटिक अव्यक्त छवि बनती है।

(3) टोनर कार्ट्रिज के डेवलपिंग सिस्टम के संपर्क में आने के बाद, अव्यक्त छवि दृश्यमान ग्राफिक्स में बदल जाती है। स्थानांतरण प्रणाली से गुजरते समय, स्थानांतरण उपकरण के विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत टोनर कागज पर स्थानांतरित हो जाता है।

(4) स्थानांतरण पूरा होने के बाद, कागज बिजली-क्षयकारी दांतेदार सतह के संपर्क में आता है और कागज पर मौजूद आवेश को जमीन में स्थानांतरित कर देता है। अंत में, यह उच्च-तापमान फिक्सिंग सिस्टम में प्रवेश करता है, और टोनर द्वारा निर्मित ग्राफिक्स और टेक्स्ट कागज में एकीकृत हो जाते हैं।

(5) ग्राफिक जानकारी मुद्रित होने के बाद, सफाई उपकरण अनट्रांसफर टोनर को हटा देता है, और अगले कार्य चक्र में प्रवेश करता है।

उपरोक्त सभी कार्य प्रक्रियाओं को सात चरणों से गुजरना पड़ता है: चार्जिंग, एक्सपोजर, डेवलपमेंट, ट्रांसफर, पावर एलिमिनेशन, फिक्सिंग और क्लीनिंग।

1>. शुल्क

फोटोसेंसिटिव ड्रम को ग्राफिक जानकारी के अनुसार टोनर अवशोषित करने के लिए, फोटोसेंसिटिव ड्रम को पहले चार्ज करना आवश्यक है।

बाजार में फिलहाल प्रिंटर को चार्ज करने के दो तरीके मौजूद हैं, एक है कोरोना चार्जिंग और दूसरा है रोलर चार्जिंग, दोनों की अपनी-अपनी विशेषताएं हैं।

कोरोना चार्जिंग एक अप्रत्यक्ष चार्जिंग विधि है जिसमें फोटोसेंसिटिव ड्रम के चालक सब्सट्रेट को इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया जाता है, और एक बहुत पतले धातु के तार को दूसरे इलेक्ट्रोड के रूप में फोटोसेंसिटिव ड्रम के पास रखा जाता है। कॉपी या प्रिंटिंग करते समय, तार पर बहुत उच्च वोल्टेज लगाया जाता है, जिससे तार के आसपास एक मजबूत विद्युत क्षेत्र बनता है। इस विद्युत क्षेत्र के प्रभाव से, कोरोना तार के समान ध्रुवता वाले आयन फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह पर प्रवाहित होते हैं। चूंकि अंधेरे में फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह पर मौजूद फोटोरिसेप्टर का प्रतिरोध अधिक होता है, इसलिए आवेश दूर नहीं जाता, जिससे फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह का विभव लगातार बढ़ता रहता है। जब विभव उच्चतम स्वीकार्य विभव तक पहुँच जाता है, तो चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। इस चार्जिंग विधि की एक कमी यह है कि इससे विकिरण और ओजोन उत्पन्न होने की संभावना रहती है।

चार्जिंग रोलर चार्जिंग एक संपर्क चार्जिंग विधि है, जिसमें उच्च चार्जिंग वोल्टेज की आवश्यकता नहीं होती और यह अपेक्षाकृत पर्यावरण के अनुकूल है। इसलिए, अधिकांश लेजर प्रिंटर चार्जिंग के लिए चार्जिंग रोलर का उपयोग करते हैं।

लेजर प्रिंटर की पूरी कार्य प्रक्रिया को समझने के लिए, आइए चार्जिंग रोलर के चार्ज होने का उदाहरण लेते हैं।

सबसे पहले, उच्च-वोल्टेज परिपथ भाग उच्च वोल्टेज उत्पन्न करता है, जो चार्जिंग घटक के माध्यम से प्रकाश-संवेदनशील ड्रम की सतह को एकसमान ऋणात्मक विद्युत से आवेशित करता है। प्रकाश-संवेदनशील ड्रम और चार्जिंग रोलर के एक चक्र के लिए समकालिक रूप से घूमने के बाद, प्रकाश-संवेदनशील ड्रम की पूरी सतह एकसमान ऋणात्मक आवेश से भर जाती है, जैसा कि चित्र 2-14 में दिखाया गया है।

चित्र 2-14 चार्जिंग का योजनाबद्ध आरेख

2>. एक्सपोजर

प्रकाश-संवेदनशील ड्रम के चारों ओर प्रकाश प्रक्षेपित किया जाता है, जिस पर लेजर किरण डाली जाती है। प्रकाश-संवेदनशील ड्रम की सतह एक प्रकाश-संवेदनशील परत होती है, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु चालक की सतह को ढकती है, और एल्यूमीनियम मिश्र धातु चालक को ग्राउंड किया जाता है।

प्रकाश संवेदी परत एक प्रकाश संवेदी पदार्थ है, जिसकी विशेषता यह है कि प्रकाश के संपर्क में आने पर यह चालक होती है, जबकि प्रकाश के संपर्क में आने से पहले यह अपघटक होती है। प्रकाश के संपर्क में आने से पहले, चार्जिंग उपकरण द्वारा इस पर एक समान आवेश डाला जाता है, और लेजर द्वारा विकिरणित होने के बाद विकिरणित स्थान तुरंत चालक बन जाता है और एल्यूमीनियम मिश्र धातु चालक के साथ चालकता स्थापित करता है, जिससे आवेश जमीन में स्थानांतरित हो जाता है और मुद्रण कागज पर पाठ क्षेत्र बनता है। लेजर द्वारा विकिरणित न हुआ स्थान अभी भी मूल आवेश को बनाए रखता है, जिससे मुद्रण कागज पर एक खाली क्षेत्र बनता है। चूंकि यह अक्षर छवि अदृश्य होती है, इसलिए इसे विद्युतस्थैतिक अव्यक्त छवि कहा जाता है।

स्कैनर में एक सिंक्रोनस सिग्नल सेंसर भी लगा होता है। इस सेंसर का कार्य स्कैनिंग दूरी को स्थिर रखना है ताकि फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह पर पड़ने वाली लेजर किरण सर्वोत्तम इमेजिंग प्रभाव प्राप्त कर सके।

लेजर लैंप से वर्ण जानकारी युक्त लेजर किरण निकलती है, जो घूर्णनशील बहुफलकीय परावर्तक प्रिज्म पर पड़ती है। परावर्तक प्रिज्म लेंस समूह के माध्यम से लेजर किरण को प्रकाश संवेदक ड्रम की सतह पर परावर्तित करता है, जिससे प्रकाश संवेदक ड्रम क्षैतिज रूप से स्कैन होता है। मुख्य मोटर प्रकाश संवेदक ड्रम को निरंतर घुमाती है, जिससे लेजर उत्सर्जक लैंप द्वारा प्रकाश संवेदक ड्रम का ऊर्ध्वाधर स्कैनिंग संभव होता है। एक्सपोज़र सिद्धांत चित्र 2-15 में दर्शाया गया है।

चित्र 2-15 एक एक्सपोजर का योजनाबद्ध आरेख

3>. विकास

विकास वह प्रक्रिया है जिसमें विद्युत आवेशों के समान-लिंग प्रतिकर्षण और विपरीत-लिंग आकर्षण के सिद्धांत का उपयोग करके नग्न आंखों से अदृश्य विद्युतस्थैतिक अव्यक्त छवि को दृश्य ग्राफिक्स में परिवर्तित किया जाता है। चुंबकीय रोलर (जिसे डेवलपिंग मैग्नेटिक रोलर या संक्षेप में मैग्नेटिक रोलर भी कहा जाता है) के केंद्र में एक चुंबक उपकरण होता है, और पाउडर बिन में मौजूद टोनर में चुंबकीय पदार्थ होते हैं जो चुंबक द्वारा अवशोषित हो सकते हैं, इसलिए टोनर को डेवलपिंग मैग्नेटिक रोलर के केंद्र में स्थित चुंबक द्वारा आकर्षित होना आवश्यक है।

जब प्रकाश संवेदक ड्रम घूमकर उस स्थिति में आता है जहाँ वह विकसित करने वाले चुंबकीय रोलर के संपर्क में होता है, तो प्रकाश संवेदक ड्रम की सतह का वह भाग जो लेजर द्वारा विकिरणित नहीं होता है, टोनर के समान ध्रुवता का होता है और टोनर को अवशोषित नहीं करता है; जबकि लेजर द्वारा विकिरणित भाग, टोनर के समान ध्रुवता का होने के बावजूद, समान ध्रुवता के प्रतिकर्षण और विपरीत ध्रुवता के आकर्षण के सिद्धांत के अनुसार, लेजर द्वारा विकिरणित प्रकाश संवेदक ड्रम की सतह पर टोनर अवशोषित हो जाता है, और फिर सतह पर दृश्यमान टोनर ग्राफिक्स बन जाते हैं, जैसा कि चित्र 2-16 में दिखाया गया है।

चित्र 2-16 विकास सिद्धांत आरेख

4>. स्थानांतरण मुद्रण

जब फोटोसेंसिटिव ड्रम द्वारा टोनर को प्रिंटिंग पेपर के पास स्थानांतरित किया जाता है, तो पेपर के पीछे एक स्थानांतरण उपकरण होता है जो पेपर के पीछे उच्च दबाव का स्थानांतरण करता है। चूंकि स्थानांतरण उपकरण का वोल्टेज फोटोसेंसिटिव ड्रम के एक्सपोजर क्षेत्र के वोल्टेज से अधिक होता है, इसलिए चार्जिंग उपकरण के विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत टोनर द्वारा निर्मित ग्राफिक्स और टेक्स्ट प्रिंटिंग पेपर पर स्थानांतरित हो जाते हैं, जैसा कि चित्र 2-17 में दिखाया गया है। ग्राफिक्स और टेक्स्ट प्रिंटिंग पेपर की सतह पर दिखाई देते हैं, जैसा कि चित्र 2-18 में दिखाया गया है।

चित्र 2-17 स्थानांतरण मुद्रण का योजनाबद्ध आरेख (1)

चित्र 2-18 स्थानांतरण मुद्रण का योजनाबद्ध आरेख (2)

5>. बिजली का क्षय करना

जब टोनर छवि प्रिंटिंग पेपर पर स्थानांतरित होती है, तो टोनर केवल पेपर की सतह को ही कवर करता है, और प्रिंटिंग पेपर को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया के दौरान टोनर द्वारा निर्मित छवि संरचना आसानी से नष्ट हो जाती है। फिक्सिंग से पहले टोनर छवि की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, स्थानांतरण के बाद, इसे एक स्थैतिक निष्कासन उपकरण से गुजारा जाता है। इसका कार्य ध्रुवीयता को समाप्त करना, सभी आवेशों को निष्क्रिय करना और पेपर को तटस्थ बनाना है ताकि पेपर फिक्सिंग यूनिट में सुचारू रूप से प्रवेश कर सके और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित हो सके, जैसा कि चित्र 2-19 में दिखाया गया है।

चित्र 2-19 बिजली उन्मूलन का योजनाबद्ध आरेख

6>. ठीक करना

हीटिंग और फिक्सिंग वह प्रक्रिया है जिसमें प्रिंटिंग पेपर पर अवशोषित टोनर छवि पर दबाव और गर्मी लगाकर टोनर को पिघलाया जाता है और उसे प्रिंटिंग पेपर में समाहित कर दिया जाता है ताकि पेपर की सतह पर एक स्थायी ग्राफिक बन सके।

टोनर का मुख्य घटक रेज़िन है, टोनर का गलनांक लगभग 100 डिग्री सेल्सियस होता है।°फिक्सिंग यूनिट के हीटिंग रोलर का तापमान लगभग 180 डिग्री सेल्सियस है।°C.

प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान, जब फ्यूज़र का तापमान लगभग 180 डिग्री सेल्सियस के पूर्व निर्धारित तापमान तक पहुँच जाता है°जब टोनर सोखने वाला कागज हीटिंग रोलर (जिसे ऊपरी रोलर भी कहा जाता है) और प्रेशर रबर रोलर (जिसे प्रेशर लोअर रोलर भी कहा जाता है) के बीच के गैप से गुजरता है, तो फ्यूजिंग प्रक्रिया पूरी हो जाती है। उत्पन्न उच्च तापमान टोनर को गर्म करता है, जिससे कागज पर टोनर पिघल जाता है और एक ठोस छवि और पाठ बन जाता है, जैसा कि चित्र 2-20 में दिखाया गया है।

चित्र 2-20 फिक्सिंग का सिद्धांत आरेख

हीटिंग रोलर की सतह पर एक ऐसी कोटिंग होती है जिस पर टोनर आसानी से नहीं चिपकता, इसलिए उच्च तापमान के कारण टोनर हीटिंग रोलर की सतह पर नहीं चिपकता। फिक्सिंग के बाद, प्रिंटिंग पेपर को सेपरेशन क्लॉ द्वारा हीटिंग रोलर से अलग कर दिया जाता है और पेपर फीड रोलर के माध्यम से प्रिंटर से बाहर भेज दिया जाता है।

सफाई प्रक्रिया में फोटोसेंसिटिव ड्रम पर मौजूद टोनर को खुरचकर कागज की सतह से अपशिष्ट टोनर बिन में डालना शामिल है।

स्थानांतरण प्रक्रिया के दौरान, फोटोसेंसिटिव ड्रम पर मौजूद टोनर छवि पूरी तरह से कागज पर स्थानांतरित नहीं हो पाती है। यदि इसे साफ नहीं किया जाता है, तो फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह पर बचा हुआ टोनर अगले प्रिंटिंग चक्र में चला जाएगा, जिससे नई बनी छवि नष्ट हो जाएगी और प्रिंट की गुणवत्ता प्रभावित होगी।

सफाई प्रक्रिया एक रबर स्क्रैपर द्वारा की जाती है, जिसका कार्य फोटोसेंसिटिव ड्रम प्रिंटिंग के अगले चक्र से पहले उसे साफ करना है। रबर स्क्रैपर का ब्लेड घिसाव-प्रतिरोधी और लचीला होने के कारण, फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह के साथ एक कोण बनाता है। जब फोटोसेंसिटिव ड्रम घूमता है, तो सतह पर मौजूद टोनर स्क्रैपर द्वारा अपशिष्ट टोनर बिन में खुरच दिया जाता है, जैसा कि चित्र 2-21 में दिखाया गया है।

चित्र 2-21 सफाई का योजनाबद्ध आरेख