Wałek grzewczy utrwalacza
Wałek grzewczy utrwalacza (Fuser Heating Roller) jest jednym z głównych komponentów zespołu utrwalania (fuser) w technologii druku i kopiowania laserowego oraz LEDowego. Jego podstawową rolą jest dostarczenie wysokiej temperatury niezbędnej do stopienia żywicy polimerowej w cząstkach tonera, które zostały przeniesione na papier. Ciepło z wałka grzewczego, w połączeniu z ciśnieniem wywieranym przez wałek dociskowy, trwale utrwala toner na papierze.
Wałek grzewczy utrwalacza ma zazwyczaj kształt cylindra. Składa się z metalowego rdzenia (np. aluminium) i wewnętrznego elementu grzewczego. Najczęściej jest to lampa halogenowa lub ceramiczny element grzewczy, który generuje ciepło. Ciepło to jest przekazywane przez rdzeń do zewnętrznej powierzchni wałka, która osiąga bardzo wysoką temperaturę (zazwyczaj od 180 do 220 stopni Celsjusza, w zależności od gramatury i typu papieru oraz prędkości drukowania).
Zewnętrzna powierzchnia wałka grzewczego utrwalacza jest pokryta specjalną warstwą, która musi być odporna na bardzo wysokie temperatury i posiadać właściwości antyadhezyjne (zapobiegające przywieraniu). Najczęściej stosowanymi materiałami na tę warstwę są teflon (PTFE), znany ze swoich właściwości nieprzywierających, lub guma silikonowa o specjalnym składzie. Ta warstwa antyadhezyjna jest kluczowa, ponieważ zapobiega przywieraniu stopionego tonera do powierzchni wałka podczas procesu utrwalania. Jeśli toner przywrze do wałka grzewczego, może zostać przeniesiony na kolejne wydruki, powodując powtarzające się defekty, a także może utrudniać transport papieru i prowadzić do zacięć.
Gdy papier z naniesionym obrazem tonera przechodzi przez szczelinę (nip) między gorącym wałkiem grzewczym a współpracującym z nim wałkiem dociskowym, toner styka się z gorącą powierzchnią wałka grzewczego. Wysoka temperatura powoduje stopienie żywicy w cząstkach tonera. W tym samym czasie, ciśnienie wywierane przez wałek dociskowy wprasowuje stopiony toner w pory papieru.
Wałek grzewczy utrwalacza musi być w stanie szybko osiągnąć i utrzymać stabilną, wysoką temperaturę przez cały czas pracy drukarki. Temperatura jest monitorowana przez czujnik temperatury (termistor) i precyzyjnie regulowana przez układ sterowania drukarki, aby zapewnić optymalne warunki utrwalania dla różnych typów i gramatur papieru oraz prędkości drukowania. Zbyt niska temperatura skutkuje słabym utrwalaniem, a zbyt wysoka może uszkodzić papier lub zespół utrwalania.
Zużycie wałka grzewczego utrwalacza, szczególnie jego zewnętrznej warstwy antyadhezyjnej, jest częstą przyczyną problemów z drukowaniem w drukarkach laserowych. Zużycie może objawiać się ścieraniem, uszkodzeniami mechanicznymi powierzchni, gromadzeniem się resztek tonera na wałku.
Objawy zużytego lub uszkodzonego wałka grzewczego utrwalacza:
- Słabe utrwalanie tonera: toner można łatwo zetrzeć z papieru.
- Przywieranie papieru (zacięcia) w obszarze zespołu utrwalania.
- Powtarzające się defekty na wydrukach, np. smugi, linie, plamy odpowiadające uszkodzeniu powierzchni wałka.
- Niejednolite zaczernienie.
- Nietypowe dźwięki z zespołu utrwalania.
Wałek grzewczy utrwalacza jest elementem eksploatacyjnym w zespole utrwalania. Jego żywotność jest zazwyczaj liczona w setkach tysięcy lub milionach stron i jest porównywalna z żywotnością zespołu utrwalania jako całości. Wymaga wymiany po wydrukowaniu określonej liczby stron lub gdy pojawią się objawy zużycia, wpływające na jakość wydruku i niezawodność działania zespołu utrwalania. Zazwyczaj jest wymieniany razem z wałkiem dociskowym lub jako część kompletnego zespołu utrwalania. W nowszych drukarkach, zamiast masywnego wałka grzewczego, stosuje się folię utrwalającą (pas grzewczy), która działa na podobnej zasadzie, ale nagrzewa się szybciej i jest bardziej energooszczędna.
