Fonctionnement imprimante laser

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Fonctionnement imprimante laser

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Imprimante laser

Une impression laser peut être décomposée en six étapes :

1. Nettoyage : Le tambour photosensible est raclé par une lamelle de plastique pour le débarrasser des résidus de toner et particules de papier. Les déchets sont recueillis dans un réservoir le plus souvent intégré à la cartouche de toner mais qui est parfois séparé pour les imprimantes à forte volumétrie.

2. Conditionnement : Un rouleau en caoutchouc conducteur chargé négativement charge la couche photosensible négativement. Dans l’obscurité, cette couche est isolante, sa surface porte désormais une charge d’électricité statique uniforme.

3. insolation : l’unité de pilotage de l’imprimante, RIP (Raster Image Processor), ou encore formatter convertit les données à imprimer en impulsions de commande du laser. Le laser est dirigé sur un miroir mobile (scanner) qui le renvoie, via un système de lentilles, sur le tambour photosensible. L’utilisation de lasers (souvent des diodes lasers) est justifiée par le fait qu’ils génèrent un faisceau lumineux cohérent avec un haut degré de précision. Au moment où la substance photosensible est éclairée par le laser, elle devient conductrice. La charge négative disparait, le support de cette couche étant en aluminium relié à la masse de l’imprimante. Il se crée ainsi une image électrophotographique latente à la surface du tambour

4. Développement : la surface du tambour passe devant un rouleau chargé négativement à la surface duquel un mécanisme a réparti une fine couche uniforme de toner Le toner est une poudre constituée de particules très fines d’un plastique noir ou de couleur. Le toner et les parties non exposées du rouleau photosensible étant chargés négativement, le toner est repoussé. En revanche les parties exposées sont au potentiel de la masse et attirent électrostatiquement les particules de toner (comme une règle en plastique chargée électriquement attire de petits morceaux de papier) En Interrompant l’impression d’une page il est possible de voir le texte sur le tambour photosensible. Dépôt de toner sur rouleau photosensible

5. Transfert : Le tambour photosensible est mis en contact avec la feuille de papier. Un contre-rouleau chargé positivement rend le papier chargé positivement. Le toner alors au potentiel de la masse est alors attiré par le papier. immédiatement en aval du transfert, les charges électriques sont éliminées du papier par effleurement d’une pièce métallique à la masse.

6. Fixation : Le toner est déposé sur le papier mais ne tient pas en place. Le papier passe ensuite par l’unité de fixation, le four ou (fuser), La feuille passe entre un rouleau souple côté blanc et un rouleau en aluminium revêtu de téflon chauffé à l’intérieur par une lampe halogène. La température du four est fonction des caractéristiques du toner et de la vitesse d’impression (minimum 180 °C). Sous l’effet de la pression et de la température, la poudre plastique fond et se fixe sur le papier.

(en) Combined Service Manual HP LaserJet 4/4M/4+ 5/5M/5N : C3916-90984, Hewlett-Packard Company, USA, mars 1996, 1re éd., 453 p., p. 128

Ces étapes peuvent être implémentées de différentes manières.

  1. Ainsi, certaines imprimantes « laser » utilisent en fait une rangée de diodes électroluminescentes pour illuminer le tambour (voir imprimante à LED).
  2. Le toner peut contenir soit de la cire, soit du plastique qui fond lorsque le papier passe dans l’unité de fixation.
  3. L’unité de fixation peut être, un rouleau chauffant par halogène, un élément chauffant en céramique entouré d’un tube souple en téflon dit film (four à film) ou (dans des imprimantes très rapides et très coûteuses) une lampe flash à xénon. La phase de préchauffage inexistante pour une imprimante à four à film, correspond à la mise à température du four lorsqu’il s’agit d’un four "halogène" dit aussi "quart" (le tube d’une lampe halogène est en verre dit quartz) Les premières imprimantes laser maintenaient en permanence le four à température. Cela engendrait une consommation électrique importante même lorsque l’imprimante était au repos ainsi qu’un vieillissement. La norme "energy star" a imposé un système de mise en veille. Ainsi au bout d’un temps prédéterminé par l’utilisateur (15 30 minutes 1-2-4 heures) le four est éteint.
  1. De nombreuses imprimantes possèdent un mode « économique » permettant d’économiser le toner, en n’imprimant qu’une partie des points, rendant les noirs moins profonds
  2. Les imprimantes laser couleur fonctionnent selon le même principe, en répétant les phases d’insolation et de transfert avec du toner coloré (souvent, mais pas exclusivement, du cyan, du magenta et du jaune, voir quadrichromie) en plusieurs passes (1 rouleau photosensible 4 toner), ou sur certains des modèles les plus récents, en une seule passe(4 rouleau photosensible 4 toner).

Outre ces composants, la maintenance comprend l’aspiration des poussières dans la machine, et le nettoyage ou le remplacement des rouleaux guidant le papier. Ces rouleaux possèdent un épais revêtement en caoutchouc qui se couvre de poussière de papier et subit l’usure du temps. Ils peuvent en général être nettoyés avec un chiffon humide sans peluches. Des solutions chimiques spéciales peuvent rendre au caoutchouc ses propriétés de traction du papier. Les solutions spéciales peu accessibles car distribuées à l’intention des professionnels, peuvent être remplacées par de l’essence F