Termistor (czujnik temperatury fusera)

Termistor to specjalistyczny rodzaj rezystora, którego rezystancja zmienia się znacząco wraz ze zmianą temperatury. W drukarkach laserowych i kserokopiarkach, termistory pełnią kluczową rolę jako czujniki temperatury w zespole utrwalającym (fuserze). Ich precyzyjne działanie jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania fusera i całego procesu druku laserowego, zapewniając optymalne utrwalenie tonera na podłożu drukowym przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i żywotności komponentów.

Większość termistorów stosowanych w fuserach to termistory NTC (Negative Temperature Coefficient). Oznacza to, że ich rezystancja maleje w miarę wzrostu temperatury, i odwrotnie – rezystancja rośnie, gdy temperatura spada. Ta zależność między temperaturą a rezystancją jest dobrze zdefiniowana i powtarzalna, co pozwala układowi sterowania drukarki na dokładne monitorowanie temperatury w kluczowych punktach fusera.

Termistor w fuserze jest zazwyczaj umieszczony w taki sposób, aby stykał się bezpośrednio lub znajdował się bardzo blisko wałka grzewczego (lub folii grzewczej). Jego zadaniem jest ciągłe pomiaranie temperatury powierzchni, z którą papier styka się podczas utrwalania tonera. Informacja o zmierzonej temperaturze jest przekazywana w formie sygnału elektrycznego (zmiany napięcia wynikającej ze zmiany rezystancji termistora) do płyty głównej drukarki.

System sterowania drukarki wykorzystuje dane z termistora do regulacji temperatury fusera. Gdy temperatura wałka grzewczego spada poniżej zadanego poziomu (np. w wyniku przejścia zimnego papieru), system zwiększa moc dostarczaną do elementu grzewczego (np. lampy utrwalającej, elementów ceramicznych, folii grzewczej), aby podnieść temperaturę. Gdy temperatura osiągnie lub przekroczy zadany poziom, system zmniejsza lub całkowicie odcina zasilanie elementu grzewczego, aby zapobiec przegrzaniu. Ten cykl monitorowania i regulacji odbywa się bardzo szybko, zapewniając stabilną temperaturę utrwalania, co jest kluczowe dla prawidłowego stopienia i utrwalenia tonera.

Precyzyjna kontrola temperatury realizowana za pomocą termistora jest krytyczna z kilku powodów:

1. Optymalne utrwalenie: Toner musi być podgrzany do odpowiedniej temperatury, aby się stopił i wniknął w włókna papieru. Zbyt niska temperatura spowoduje słabe utrwalenie i rozmazywanie wydruku. Zbyt wysoka temperatura może prowadzić do nadmiernego rozpłynięcia się tonera, pogorszenia ostrości obrazu, a nawet do przyklejania się tonera do wałka grzewczego i powstawania defektów na kolejnych wydrukach.
2. Bezpieczeństwo: Fuser pracuje w bardzo wysokich temperaturach. Termistor i współpracujący z nim układ sterowania stanowią ważny element zabezpieczający przed przegrzaniem, które mogłoby prowadzić do uszkodzenia drukarki, a nawet stanowiłoby ryzyko pożaru. W przypadku wykrycia niebezpiecznie wysokiej temperatury, drukarka powinna się wyłączyć i zgłosić błąd fusera.
3. Ochrona papieru i komponentów: Nadmierna temperatura może spowodować zagięcia, odbarwienia lub uszkodzenie papieru. Może również przyspieszać zużycie wałka grzewczego i wałka dociskowego. Termistor pomaga utrzymać temperaturę w bezpiecznym zakresie dla wszystkich komponentów.

Termistory, mimo swojej pozornej prostoty, są elementami zużywającymi się. Mogą ulec uszkodzeniu mechanicznemu, zanieczyszczeniu tonerem lub pyłem z papieru, co może zakłócić prawidłowy pomiar temperatury. Uszkodzony termistor może powodować nieprawidłową regulację temperatury w fuserze, prowadząc do problemów z utrwalaniem (zbyt słabe lub zbyt mocne), a często do zgłaszania przez drukarkę błędów fusera (np. błąd niskiej temperatury fusera lub błąd wysokiej temperatury fusera).

Diagnostyka problemów z fuserem często obejmuje sprawdzenie poprawności działania termistora. Czasami zanieczyszczenie termistora lub jego nieprawidłowe ułożenie (utrata kontaktu z wałkiem grzewczym) może być przyczyną problemów z temperaturą. W takich przypadkach czyszczenie lub ponowne ułożenie termistora może rozwiązać problem. Jednak uszkodzony wewnętrznie termistor wymaga wymiany. W wielu przypadkach termistor jest zintegrowany z zespołem utrwalającym i nie jest dostępny jako osobna część zamienna, co oznacza konieczność wymiany całego fusera.

Podsumowując, termistor jest małym, ale niezwykle ważnym czujnikiem w fuserze drukarki laserowej i kserokopiarki. Jego rola polega na precyzyjnym monitorowaniu temperatury wałka grzewczego i dostarczaniu danych do systemu sterowania, co umożliwia regulację i utrzymanie optymalnych warunków dla utrwalania tonera. Prawidłowe działanie termistora jest fundamentalne dla jakości wydruków, bezpieczeństwa urządzenia i żywotności fusera.