Як показала тривала практика проведення різних навчальних курсів, іноді навіть досвідчені сервісні інженери не дуже добре уявляють призначення і принцип роботи окремих компонентів копірів, принтерів і МФУ. А оскільки розуміння принципів у багатьох випадках може спростити діагностику та усунення проблем, ми спробуємо викласти ці принципи в серії коротких загальноосвітніх статей. Статті орієнтовані на новачків у сфері ремонту КМТ, яким шкільний курс фізики не здавався занадто складним.
Скоротрон складається з класичного коротрона (тобто металевої нитки, оточеній відкритим в одну сторону металевим екраном) і металевої сітки. Власне, про роль сітки в цьому нехитрому пристрої і піде мова нижче.
На відміну від простих коротронів, які можуть використовуватися для виконання самих різних функцій (перенесення, відділення, передочистка, предперенос та ін.) В друкувальних пристроях, Скоротрон використовується тільки для заряду поверхні фоторецептора (барабана).
- У початковий момент часу потенціал (тут і далі говоримо про значення потенціалів і напруг щодо корпусу) на поверхні барабана дорівнює нулю.
- На нитку коротрона подається висока напруга (кілька кВ).
- На сітці встановлюється напруга приблизно рівне потенціалу, до якого необхідно зарядити поверхню фоторецептора (кілька сотень В). Це значення задається або високовольтним блоком живлення (ВВБП, HVPS), або показаної на малюнку найпростішої схемою з послідовно включених резистора і стабілітрона.
- За рахунок високої різниці потенціалів між ниткою і екраном коротрона виникає коронний розряд (саме тому коротрон називається коротроном), нитка починає світитися, а повітря навколо нитки іонізується і стає провідником електрики.
- Виникає струм заряду поверхні барабана (Imc) і струм сітки (Ig). Струм заряду барабана перевищує струм сітки, тому що
- більше різниця потенціалів.
- У момент, коли потенціал на поверхні барабана стає рівним потенціалу на сітці, струм заряду зменшується і зростає струм сітки. Заряд барабана припиняється. Ура, завдання заряду поверхні барабана до потрібного потенціалу виконана.
Чому не можна було зробити те ж саме коротроном без сітки? Відповідь на це питання добре ілюструє еквівалентні схеми роботи коротрона і Скоротрон.
Завдання - отримати потрібний потенціал в точці над опором R (барабанний.). При цьому:
- Електричний опір повітря сильно залежить від умов навколишнього середовища. Чим більше відстань, за яким струм тече через іонізоване повітря, тим більше ця залежність.
- Нитка коротрона, на яку для виникнення коронного розряду необхідно подавати дуже висока напруга, не можна розташувати близько до поверхні барабана, тому що можливий пробій і псування барабана. Сітку ж, напруга на якій багаторазово нижче, можна встановити на невеликій відстані від барабана і отримати в результаті меншу залежність від навколишнього середовища.
- Ну і з точки зору схемотехніки високовольтних блоків харчування управління напругою в кілька сотень вольт набагато простіше, ніж керування напругою в кілька кіловольт.
У підсумку, наявність сітки дає нам цілий ряд переваг:
- Захист поверхні барабана від перезарядження.
- Більш рівний розподіл потенціалу на поверхні барабана по довжині, навіть при забрудненні і «вигорання» нитки коротрона.
- Можливість простого управління потенціалом на поверхні барабана.
- Зниження вимог до стабільності напруги на нитки коротрона.
- Менша ймовірність високовольтного пробою на поверхню барабана.
Кілька практичних аспектів, що випливають з теорії:
Багато хто вважає, що в цифрових друкувальних пристроях несправність Скоротрон заряду може проявлятися тільки у вигляді сторінок із суцільною чорною заливкою і виключають його зі списку підозрюваних деталей, зустрівши проблему блідою друку. Бліда друк, дійсно, в більшості випадків має інші причини. Однак є виняток - пробою ізоляторів Скоротрон на сітку. Різке зниження опору між ниткою і сіткою через такого пробою призводить до того, що напруга на сітці помітно зростає, відповідно зростає і заряд барабана. Підсумок - блідий друк. Діагностується така проблема дуже просто - потрібно зняти або іншим чином відключити зарядний Скоротрон і поглянути на чорноту одержані на виході «Малевичів». Якщо вони залишилися сірими, то копаємо проблему далі, а якщо чорні, то вирок ізоляторів Скоротрон практично однозначний.
У багатьох сучасних машинах є можливість регулювання напруги на сітці. Любителям «крутити крутилки» слід пам'ятати, що:
- Не варто регулювати напругу на сітці для того, щоб зробити зображення темніше або блідіше, тому що це вкрай неефективна для даної мети регулювання. Навіть невелике зниження напруги сітки замість бажаного збільшення щільності друку зазвичай призводить до появи фону. А для освітлення зображення, навпаки, доведеться помітно підвищувати напругу на сітці. Найчастіше до рівня, при якому багато разів зростає ймовірність пробою. Якщо вже дуже сильно хочеться поліпшити щільність друку саме настройками машини, а не усуненням фізичних причин проблеми, то краще використовувати інші, більш ефективні, регулювання. Наприклад, напруга зсуву.
- У справної сучасній машині ручне регулювання напруги сітки практично ніколи не потрібно. Виняток - усунення фону, викликаного використанням сумісного барабана, який за своїми характеристиками помітно відрізняється від оригіналу.