Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей лазерного принтера HP Laser Jet 4000

Фоторецепторный барабан (рис.4), представляет из себя алюминиевый цилиндр с нанесенным органическим фоточувствительным покрытием. Органическое покрытие барабана становится токопроводящим под воздействием света. Участки фоторецепторного барабана, на которые попадает луч лазера становятся проводящими, и, отрицательный заряд с этих участков стекают через алюминиевое основание барабана на землю. Лучи лазера перемещаются по поверхности фоторецепторного барабана слева направо. Таким образом, на поверхности фоторецепторного барабана формируется скрытое электростатическое изображение.

Рисунок 4 Фоторецепторный барабан

Проявка

В процессе проявки скрытое электростатическое изображение преобразуется в видимое. Основным узлом блока проявки является вал проявки (магнитный вал). Он представляет из себя металлический цилиндр, вращающийся вокруг фиксированного магнитного сердечника (рис. 5).

Рисунок 5 Проявка

На вал проявки подается отрицательное напряжение смещения переменного и постоянного тока. Благодаря поданному напряжению смещения постоянного тока частицы тонера на поверхности вала проявки приобретают отрицательный потенциал и переносятся на засвеченные лазерным лучом участки фоторецепторного барабана. Напряжение смещения переменного тока подается чтобы уменьшить притяжение тонера магнитным сердечником вала проявки и в тоже время уменьшить перенос частиц тонера на участки фоторецепторного барабана, не подвергнутые засветке лучом. Регулировкой напряжения смещения AC достигается необходимая плотность и контрастность изображения.

Перенос

На этапе переноса (рис.6) , сформированное частицами тонера изображение, переносится с фоторецепторного барабана на бумагу. Ролик перенос передает бумаге положительный заряд, благодаря чему частицы тонера переносятся на бумагу. Небольшой (по сравнению с длиной бумаги) диаметр фоторецепторного барабана и гребенка снятия статического заряда с бумаги не позволяет бумаге прилипнуть к поверхности барабана.

Рисунок 6 Формирование изображения

Очистка

При помощи чистящего лезвия (рис.7), находящегося в непосредственном контакте с фоторецепторным барабаном, остатки тонера счищаются в бункер отходов.

Рисунок 7 Очистка оставшего тонера

Закрепление

На этапе закрепления изображение фиксируется на бумаге (рис.8). Бумага проходит между роликом закрепления (внутри которого находится термоэлемент, нагревающий ролик до определенной температуры) и прессующим (резиновым) роликом. Под воздействием температуры и механического воздействия прессующего ролика тонер вплавляется в бумагу. Температура ролика закрепления контролируется термодатчиком.

Рисунок 8 Закрепление изображения на бумаги

Картриджи можно разделить на несколько категорий:

· оригинальные;

· совместимые (OEM);

· восстановленные;

· заправленные;

· подделка.

Все эти категории тесно переплетаются между собой, но мы попробуем рассмотреть каждую из них в отдельности.

Оригинальные

Картриджи, выпускаемые производителями лазерных принтеров. Единственная категория, обеспечивающая, по словам производителей, нормальную работу принтера. Высокая цена плюс высокое качество - характерные черты этой категории. На первый взгляд никакой взаимосвязи с остальными категориями, но она есть. Во-первых, это поддельные картриджи неизвестного производства. Во-вторых, открыв коробку с новым оригинальным картриджем, следует обратить внимание на вложенную в упаковку документацию. Внимательно ее изучив, можно будет заметить предложение отправить использованный картридж производителю, сопровождаемое самоклеющимися этикетками с обратным адресом производителя. Работает схема "рециклинга" -- возврат использованных картриджей для восстановления.

Совместимые

Совместимые картриджи выпускаются рядом производителей, таких как Vebratim, SCC, Katun и других. Кстати, коль уж мы заговорили о компании Verbatim -- она никогда не занималась восстановлением картриджей. Компания Verbatim входит в состав компании Mitsubishi, признанного лидера химической и компьютерной отраслей промышленности. Verbatim, наряду со многими другим направлениями деятельности, производит совместимые картриджи, которые по своим характеристикам превосходят картриджи производителей того или иного бренда.

Перечисленныые производители могут выпускать не только совместимые картриджи, но и расходные материалы и запасные части, необходимые как для восстановления картриджей, так и для ремонта принтеров. Совместимые картриджи перечисленных производителей часто не уступают по качеству оригинальным при более низкой их стоимости. Весь спектр выпускаемой ими продукции проходит тестирование, результаты тестов публикуются в печати и на сайтах компаний. Производители совместимых картриджей дает гарантию на свою продукцию. Производители совместимых картриджей также используют рециклинг.

1.4 Основные характеристики лазерного принтера

Лазерный принтер является сложным оптико-механическим устройством, которое, независимо от конструктивного исполнения, характеризуется большим количеством различных параметров. С потребительской точки зрения все параметры можно разбить на группы, определяющие:

· качество печати

· скорость печати

· удобство в эксплуатации

· экономичность работы

· дополнительные возможности

В основе работы, как копировального аппарата, так и лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографии (лат. xeros - сухой и graphos - писать). В свою очередь он базируется на электростатической фотографии.

В основе электростатической фотографии лежит способность некоторых полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием света.

Такие полупроводники называются фотопроводниками и используются для изготовления фоторецепторов.

2. Проектная часть

2.1 Поиск неисправностей лазерного принтера HP Laser Jet 4000

Наиболее часто проводимым видом работ на этих принтерах является замена роликов тракта подачи бумаги. На рисунке 9 и на рисунке 10 изображена замена роликов тракта подачи бумаги. В процессе подачи бумаги участвуют 2 одинаковых резиновых ролика. Верхний расположен в принтере над нижним лотком бумаги - серый с голубым (вид изнутри нижнего лотка подачи бумаги). Чуть дальше него виден механизм из четырех роликов-эксцентриков, который подает лист бумаги из пачки к паре протягивающих роликов. Под верхним подающим роликом расположен второй такой же, остающийся в нижнем лотке при его выдвигании из принтера.

Рисунок 9 Первый этап замены роликов тракта подачи бумаги.

Обилие роликов объясняется следующим: только один ролик (верхний) протягивает бумагу, а второй (нижний) отделяет лишние листы бумаги, ошибочно взятые из пачки. На нижний ролик передается вращение, которое должно возвращать бумагу в лоток.

Рисунок 10 Второй этап замены роликов тракта подачи бумаги.

Если между роликами проходит несколько листов, то верхний лист жестко протягивается в принтер, а нижние (лишние) отбрасываются назад. Если же между роликами проходит один лист, то нижний ролик проскальзывает за счет специальной муфты (справа от нижнего ролика) и не мешает подаче бумаги.

Для замены этих роликов необходимо вытащить на себя нижний лоток бумаги и откинуть внутрь лотка серую пластмассовую деталь (отогнув защелку). Теперь можно сдвинуть влево сам нижний ролик (там есть еще одна защелка) и снять его с металлического вала. Аналогично снимается верхний ролик внутри принтера.

Поскольку основным роликом является верхний, то на его место ставится новый ролик, а снятый оттуда ролик ставится на нижнее место в лотке бумаги (обычно он лишь слегка стерт).

Ролик, снятый с нижнего места в лотке бумаги, обычно имеет сильные следы износа - поверхность не шершавая, а гладкая, и плохо цепляет бумагу. Если сцепление нижнего ролика с бумагой меньше, чем необходимо для работы муфты рядом с нижним роликом подачи бумаги, то наблюдается проскальзывание нижнего ролика по бумаге, сопровождающееся характерными звуками ("похрюкивание" в момент начала подачи листа из нижнего лотка).

Рисунок 11 Замена ролика.

Иногда при замене роликов выясняется, что ролик, снимаемый с нижнего места в лотке, не выработал свой ресурс, однако механизм подачи бумаги из нижнего лотка работает с перебоями. Для исправления ситуации можно усилить прижим роликов подачи друг к другу. С этой целью необходимо укоротить на одно кольцо пружину в нижней передней части лотка бумаги (откручиваются 2 самореза на боковых поверхностях лотка и снимается передняя часть лотка - не терять шестеренки механизма передачи вращения на нижний ролик, расположенный на правой боковой поверхности лотка).

Изредка приходится реанимировать механизм роликов-эксцентриков, усилив прижим бумаги к роликам-эксцентрикам (растянув пружины внутри нижнего лотка под пачкой бумаги). При этом полезно отмыть сами ролики-эксцентрики. Если это не помогает, приходится заменять этот механизм в сборе.

В принтере есть еще один лоток для бумаги - верхний. Он имеет емкость на много меньше, чем нижний (100 листов против 500), но очень полезен для работы в случае возникновения проблем с подачей бумаги из нижнего лотка. Из этого лотка бумага забирается роликом-эксцентриком; иногда этот ролик приходится заменять. Для этого надо откинуть вниз защелку и поднять ролик вверх как показано на рисунке 16. После установки нового ролика защелка возвращается на свое место (с очень большим усилием).

Рисунок 12 Вал переноса.

Еще одним местом в тракте подачи бумаги, требующим внимания, является вал переноса, он изображён на рисунке 12. Между металлическим валом и пластмассовыми втулками, в которых этот вал крутится, со временем накапливается тонер и возникает заметное трение, способствующее износу деталей и вызывающее скрип при работе. Необходимо достать вверх вал переноса и удалить тонер с его металлической части и пластмассовых втулок, удерживающих этот вал. Стоит иметь в виду, что эти втулки должны легко утапливаться вниз и самостоятельно возвращаться на свое место под действием пружин (под каждой втулкой).

Как показывает практика, в тракте подачи бумаги никаких дополнительных работ обычно производить не приходится.

Идеальным можно считать такой порядок проведения работ: сначала замена печки (на месте), а затем ремонт снятой печки (фьюзера, fuser) и приведение ее в рабочее состояние (для последующей быстрой замены в следующем принтере).

Именно такой порядок и рассматривается. К сожалению замена печки не должна происходить "на горячую" (без выключения принтера), поэтому желательно закончить печать имеющихся в памяти принтера документов до выключения (если это возможно).

Для того, чтобы получить доступ к печке принтера, необходимо снять на задней стороне принтера крышки-защелки и прямой выходной лоток бумаги; на рисунке виден процесс для принтеров Hewlett-Packard LaserJet 4000/ 4050/ 4100.

Рисунок 13 Снятие крепежа с печки.

После того, как все необходимые детали будут сняты, нужно печку освободить от крепежа. В принтерах 4000/4050 потребуется отвертка, а в 4100 достаточно повернуть голубые рычажки); печка может быть вытащена и заменена на исправную. На рисунке 13 изображено снятие крепежа с печки.

Сборка производится в обратном порядке. Теперь печку можно разобрать (желательно на своем рабочем месте - там гораздо удобнее). На рисунке 14 показана печка Hewlett-Packard LaserJet 4050.

Выкручиваются 2 винта на верхней крышке печки и отгибаются защелки (на 4000/4050 - 2 на боковых крышках, на 4100 - 1 на верхней крышке), затем откидывается верхняя крышка.

Рисунок 14 Печка Hewlett-Packard LaserJet 4050.

Рисунок 15 Снятие нагревательного элемента с термопленкой.

Открывается вид на термопленку или то, что от нее осталось после длительной эксплуатации, как это видно на рисунке 16. Если пленка имеет следы износа (неравномерности цвета), отверстия (даже минимальные), складки или прорывы - такую термопленку надо менять. Иногда наблюдается толстый слой тонера , запеченного в куски - надо удалить.

Рисунок 16 Термоплёнка

Для продолжения работы необходимо отключить провода, подходящие к нагревательному элементу - слева на Hewlett-Packard LaserJet 4000/4050 токосъемники термодатчика, а на Hewlett-Packard LaserJet 4100 - 2 разъема, а справа разъем с защелкой.

Теперь можно снимать нагревательный узел (нагревательный элемент с термопленкой), как это показано на рисунке 20.

Для того, чтобы снять термопленку, на аппарате HP LJ 4100 необходимо отогнуть защелку и стянуть пластмассовую деталь с проводами и разъемом на правом конце нагревательного узла - токосъемник нагревательной пластины, затем снять светлую пластмассовую планочку с защелками.

Затем снимается черная полукруглая деталь, которая не дает термопленке сползать со своего места (HP LJ 4000/4050 - слева, HP LJ 4100 - справа на нагревательном узле).

Следует внимательно осмотреть термопленку на предмет наличия отверстий и потертостей. Если с нее стерт защитный тефлоновый слой, и пленка местами прозрачна или изменила цвет, или имеются любые отверстия (тем более, если она порвана) - такую пленку надо менять.

Под термопленкой открывается вид на то, что когда-то было смазкой термопленки (белой и полувязкой), а теперь серой, рыжей или черной (в зависимости от количества набившейся в нее бумажной пыли и тонера). Необходимо отчистить нагревательный элемент от старой смазки (если она серая или темнее). В этом помогут салфетки и ацетон (он растворяет тонер). Однако ацетон следует применять только для очистки собственно керамической пластины, пластмассу он может испортить (можно смешать ацетон с жидкостью FormulaA в пропорци 1:1).

После того, как вся старая смазка полностью удалена, можно оценить состояние нагревательной пластины. В идеале на ней не должно быть поперечных царапин (обычно появляются на концах пластины из-за попадания тонера и твердой пыли). Если царапины заметны - нагревательную пластину желательно поменять, иначе это приведет к быстрому износу внутренней поверхности термопленки и частым остановкам при печати.

Кстати - о термопленке. Ее внутреннюю поверхность тоже надо отчистить от старой смазки (с применением ацетона - портиться нечему). Если поверхность внутри пленки зеркальная - хорошо; если матовая и исцарапанная - желательно ее заменить.

Рисунок 17 Резиновый вал с тефлоновым покрытием.

После того, как старая смазка удалена, следует нанести новую. Разные источники по-разному оценивают количество смазки, которое надо нанести на нагревательный элемент. Моя практика показала, что лишняя смазка (если такая будет нанесена) просто выдавится наружу и не принесет больших проблем. Можно сказать, что достаточно нанести смазку толщиной 0.3-0.5 мм на всю рабочую поверхность нагревательной пластины. При этом на один раз хватает 0.5-0.7 грамма этой смазки (для тех, у кого смазка в шприцах).

Теперь пора возвращать на место термопленку (хорошую или новую). При надевании следует соблюдать осторожность и постараться не повредить термопленку и не размазать смазку (насколько возможно).

После того, как нагревательный узел собран и отложен в сторону, можно обратить внимание на оставшуюся часть печки (fuser'а). Сейчас на рисунке 17 хорошо виден резиновый вал с тефлоновым покрытием (в Hewlett-Packard LaserJet 4000/4050 рыжий, а в HP LJ 4100 - черный). Его надо вытащить из печки и рассмотреть внимательно.

Если видны вырванные куски или глубокие рваные раны - значит, в этот принтер кто-то лазил до Вас с острыми предметами (ножницы, ножи, спицы и т.д.). Если вырваны куски резины - вал обязательно надо менять. Если глубокие прорезы - заменить желательно. Если тефлоновый слой поврежден и отслоился (такие места легко заметить по налипшему тонеру), то вал желательно заменить (как минимум отмыть ацетоном).

Тефлоновые втулки, в которых крутится этот вал - это так называемые бушинги. Если они сильно стерты, то бумага будет плохо прижиматься к нагревательному элементу, и возможно обсыпание тонера с готового документа. Если бушинги сносятся неравномерно, то термопленка может начать тереться одним краем и через некоторое время порваться. Однако на практике я такого почти не встречал, менять бушинги еще ни разу не приходилось. Смазывать фирменные бушинги надобности нет, но некоторые инженеры это делают.

Рисунок 18 Шестерёки печки.

Собирается печка в обратном порядке - ставится резиновый вал с тефлоновым покрытием (не забываем про бушинги), потом нагревательный узел (подключаются разъемы). Ставится и притягивается верхняя крышка ( также необходимо поставить ровно прижимные пружины).

На рисунке изображены шестерёки печки. Их необходимо смазать, для этого используется силиконовая смазка (несколько капелек размером с булавочную головку). В печке Hewlett Packard LaserJet 4100 есть еще одно место для чистки и смазки - ось внешней шестеренки. Сначала надо выкрутить винты, удерживающие правую боковую железную пластину, снять шестеренку и отмыть ее внутреннюю поверхность, а заодно и металлическую ось. При этом можно заметить люфт, с которым эта шестеренка вращается на валу - обычно он весьма заметен, что говорит о большом пробеге печки.

2.2 Техническое обслуживание HP Laser Jet

Для того, чтобы разобрать принтер, надо сдвинуть дальнюю часть правой боковой крышки от себя, откинуть выходной лоток вверху тыльной части принтера (там выкрутить самореза вверху). Затем открывается верхняя крышка принтера, вытащить картридж, выкрутить 2 самореза в углублениях и снять пластмассовую тягу.

Теперь можно снимать верхнюю крышку принтера. В ближней к нам части этой крышки есть пара-тройка защелок на боковых краях и пара защелок в месте соединения этой крышки с углубленной частью выходного лотка. Крышка вместе с панелью управления поднимается вверх, за ней тянется гибкий серый шлейф (от панели управления внутрь принтера)-отрывать его, естественно, нельзя.

Под крышкой открывается вид на блок лазера (с желтой наклейкой, предостерегающей о наличии опасного лазерного излучения) и выходной механизм тракта подачи бумаги. Сейчас надо осторожно вытащить разъем на шлейфе, ведущем к плате панели управления.

Первым снимается выходной механизм тракта подачи бумаги. Для этого надо повернуть желтую латунную деталь выступом вверх, при этом правый край механизма получает возможность двигаться. Чтобы освободить левый край этого механизма, надо отогнуть защелки на белой пластмассовой детали на левой боковой поверхности этого механизма.

Весь механизм поднимается вверх и вынимается из принтера. После этого можно провести проверку работоспособности этого механизма. Для этого достаточно попробовать прокрутить выступающую шестеренку. Если при этом приходится прилагать заметные усилия, то необходимо произвести чистку трущихся деталей.

Основная проблема - с латунной втулкой, куда забивается пыль, грязь и тонер. Для проведения чистки необходимо снять белую шестеренку (рисунок 19) (отогнув защелку) и сдвинуть латунную шестеренку. Следует запомнить порядок, в котором собраны детали (это далеко не очевидно). После проведения чистки открывшихся поверхностей надо нанести на это место немного смазки (силиконовая смазка или вязкое фьюзерное масло) и собрать узел.

Рисунок 19 Чистка поверхности от пыли и грязи.

Во время сборки надо следить за тем, в какую сторону окажутся откинуты черные пластмассовые детали на валу (на картинке одна обведена красным). Обе должны быть направлены в сторону выхода бумаги из принтера и видны как на картинке. Если они будут направлены от нас и не видны в таком положении, то они будут мешать прохождению бумаги.

Теперь можно продолжить разбирать принтер и снять верхнюю крышку блока лазера (с желтой наклейкой). Ее удерживают 2 черных самореза и 5 защелок, которые надо отогнуть. После этого крышка поднимается и появляется доступ к оптике блока лазера. Луч лазера попадает на грань шестигранного зеркала, вращающегося на валу электродвигателя. После этого отраженный лазерный луч через систему изогнутых линз попадает на зеркало, отражающее его вниз (на фотобарабан картриджа).

Если на пути лазера имеется грязь и пыль, то яркость луча падает, и изображение на бумаге будет неизбежно бледным. Для того, чтобы этого избежать, необходимо протереть все поверхности по пути следования луча от пыли и грязи. Наиболее удобно сделать это с помощью ватных палочек, как показано на рисунке 19 и на рисунке 20. Особое внимание следует обратить на зеркало, на котором обычно оседает основная масса пыли и на него иногда попадает тонер.

Рисунок 20 Чистка зеркала и линзы.

Кроме того, желательно хорошо прочистить маленькое зеркальце (в центре левой части картинки слева) и линзочку (чуть ниже центра правой части картинки слева) - по этому путь проходит луч лазера к фотодатчику, служащему для контроля скорости вращения полигонального (многогранного) зеркала. По этому фотодатчику определяется еще и момент начала развертки очередной строки по фотобарабану. Если на пути лазера будет слишком много грязи, то скорость вращения полигонального зеркала начинает скакать, вертикальные линии на изображении искривляются.

Рисунок 21 Чистка тракта подачи бумаги.

Еще об этом зеркале: если во время работы принтер начинает издавать заметный вой в области блока лазера, то это значит, что высохла смазка во втулках и необходимо срочно восстановить эту смазку. Однако разобрать двигатель непросто (мне пока сделать это не удавалось), но и реальной потребности в этом пока что не возникало.

Для смазки часто используют машинное, автомобильное (синтетическое) или веретенное масло, тормозную жидкость. Главное - не переборщить со смазкой, иначе вязкость смазки не даст мотору раскрутить зеркало до необходимых (весьма высоких) оборотов и принтер не сможет выйти в состояние готовности.

Верхняя крышка ставится на место, прикручивается на место саморезами, разъемы втыкаются на свое место. Затем ставится на место выходной механизм тракта подачи бумаги и закрепляется поворотом латунной втулки в сторону тыльной стороны принтера.

Ставится на место верхняя крышка принтера ,не забудьте подключить шлейф панели управления, и притягивается саморезами, пластмассовая тяга продевается в отверстие и фиксируется на своем месте.

Если есть возможность, то очень желательно хорошо пропылесосить тракт подачи бумаги. Он изображён на рисунке 21. Это место обычно засыпано тонером и бумажной пылью , поэтому смазки в этих узлах практически не бывает. Однако для того, чтобы полноценно провести чистку и смазку тракта подачи бумаги, потребуется разбирать принтер очень глубоко, на что потребуется часа 3-4 .

2.3 Типовые проблемы, техническое обслуживание, ремонт