Принципиальное устройство лазерного принтера

Лазерные (электрографические) принтеры появились позднее всех остальных типов принтеров, хотя электрографический принцип копирования изобретен фирмой Xerox достаточно давно. На этом принципе работают многочисленные ко­пиры, (ранее использовалось название ксерокс)(Слайд 20):

1. Печатаемое изображение формируется на вращающемся барабане, покрытом слоем полупроводникового материала — фото­рецептора (обычно используют селен).

2. Специальное устройство (коротрон) наносит на фоторецептор статический электрический заряд.

3. Строка печати, сформированная лучом лазера поточечно и построчно, в ходе вращения барабана попадает в зону напыления тонера — мелкодисперсной смеси полимера, красителя и магнитного материала.

4. Тонер через магнит­ный вал и ракель (устройство заряда тонера) поступает к барабану, и частицы тонера притягиваются к участкам с противоположным заря­дом, незаряженные участки барабана притягивают краску, а заряженные остаются чистыми. В это время заряженный другим коротроном лист бумаги также поступает к барабану и частицы тонера переносятся на него за счёт заряженности листа. После прокатки области печати тонер вдавливается в бумагу механическим валиком и лист нагревается в специальной печке (фьюзере) до температуры плавления полимера (больше 100°С), что приводит к прочному сцеплению тонера с бумагой.

Варианты конструкции лазерных принтеров предусматривают совмещённое или раздельное размещение механизмов переноса изображения. В первом случае в картридже находятся и барабан, и тонер с устройствами переноса (кроме оптико-лазерной системы). При раз­дельном размещении в картридже расположены только ракель и тонер.

Аналогичные по качеству печати, и тем не менее отдельно позиционирующиеся т.н. светодиодные принтеры — LED-принтеры (LED — Light Emitting Diode) - роль лазерного луча выполняет светодиодная панель. (Слайд 21). Сравнение лазерных и светодиодных принтеров даёт следующие выводы:

· светодиодная технология более надёжна, поскольку является более простой - фирма OKI (Япония) – основной производитель светодиодных принтеров даёт на светодиодные панели в своих принтерах пожизненную гарантию,

· принтеры со светодиодной панелью более компактны,

· на практике большинство производителей предпочитает лазерную технологию,

· светодиодную технологию используют в основном только фирма OKIи некоторые другие,

· лазерные принтеры работают быстрее, а светодиодные более дешевы.

2.4.2. Параметры лазерных принтеров

Основные технические и потребительские параметры лазерных принтеров (Слайд 22):

· цветовой диапазон,

· разрешающая способность,

· допустимая нагрузка,

· ресурс,

· скорость печати,

· стоимость печати в рас­чёте на один лист.

Цветовой диапазон - лазерные принтеры выпускаются в двух вариантах:

· монохромная (чёрно-белая) печать;

· цветнаяпечать - обеспечивается использованием тонера модели CMYK.

Разрешающая способность принтера измеряется в точках на дюйм по горизонтали и вертикали. Разрешение по горизонтали определяется, главным образом, точностью позиционирования лазерного луча и раз­мером частиц тонера. Разрешение по вер­тикали определяется возможностями механизма вращения барабана. Недорогие массовые модели имеют разрешение 600x600 dpi,а средние офисные модели - 1200 dpi х 1200 dpi.

Допустимая нагрузка на принтер изме­ряется числом непрерывно печатаемых страниц. Для дешёвых моде­лей нагрузка - 75-150страниц, для более дорогих — до 500 страниц.

Ресурс принтеров совмещённой конструкции - 300-500тысяч листов, и реально ограничивается сроком службы в 5 - 6 лет при средней нагрузке. Для принтеров раздельной конструкции ресурс определяется износостойкостью барабана и обычно составляет 100 000листов для младших и 300 000 листов для старших моделей.

В лазерных принтерах устанавливается внутренняя память большого объёма, для того чтобы не загружать компьютер и хранить задания в памяти. Сетевые лазерные принтеры комплектуются для этой цели встроенными НЖМД ёмкостью в десятки и сотни Гбайт.

Особенно важен этот параметр принтера при печати изображений. Для цветных принтеров требуемый объём внутренней памяти возрастает примерно в три раза. Ещё больше возрастает объём необходимой памяти при печати полутоновых изображений:

· в 8 раз- для монохромного изображения,

· в 24 раза — для полноцветного изображения.

Достоинства лазерных принтеров:

· высокая скорость печати (до 50 страниц в минуту) - не зависит от разрешения;

· высокое качество печати (до 2880 dpi);

· низкая себестоимость копии;

· бесшумность.

Недостатки лазерных принтеров:

· высокая цена принтеров, особенно цветных;

· большое потребление электроэнергии.

Прочие типы принтеров

Термопринтеры(сублимационные) принтеры - в них использу­ется термоматрица и специальная термобумага. Принцип дей­ствия термопринтера весьма прост. Печатающий элемент представляет собой па­нель с нагреваемыми элементами — термоматрицу. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть спе­циальную термобумагу в месте нагрева.

Достоинством данного типа принтеров является то, что им не нужны никакие расходные материалы, кроме специальной бумаги.

Недостатки: необходимость использования дорогостоящей специальной бумаги; невысокие скорость печати и качество (порядка 300х300 dpi.), относительная недолговечность отпечатан­ных документов (могут темнеть со временем, но и здесь прогресс налицо).

В настоящее время эти принтеры присутствуют в линейке мобильных фотопринтеров (Слайд 23).

Твердочернильные принтеры (Слайд 24) -эта технология используется фирмой Tektronix, являющейся час­тью фирмы Xerox. Красители, используемые в твердочернильном принтере, пред­ставляют собой твердые кубики цветов CMYK. Добавлять их можно даже во время печати. Кубики каждого цвета имеют собственное отделение. Чернила расплавля­ются и подаются в печатающую головку, ширина которой равна ширине листа. Печатающая головка представляет собой блок сопел (по 112 на каждый цвет) и создает изображение на алюминиевом барабане, с которого оно полностью переносится на бумагу. Для того чтобы чернила не застывали на барабане, их предварительно подогревают.

2.6. Плоттеры

(Слайд 25)

Плоттеры (plotter, графопостроители) - устройства вывода графической информации (чертежи, рисунки, диаграммы и т. д.) из ПК на бумажный или иной носитель.

По принципу формирования изображения плоттерыможно разделить на:

· плоттеры векторного типа - пишущий узел перемещается относительно бумаги сразу по двум координатам, и изображение на бумаге создаётся вычерчиванием нужных прямых и кривых (только перьевые плоттеры);

· плоттеры растрового типа, в которых пишущий узел одновременно перемещается относительно бумаги только в одном направлении, и изображение на бумаге формируется строка за строкой, аналогично большинству типов принтеров (все остальные);

По принципу использования бумагиплоттерыможно разделить на:

· Рулонные плоттеры используются наиболее часто для создания крупноформатных документов формата А1иА0, (имеют автоматическое отматывание и отрезание листа чертежа от рулона бумаги).

· Планшетные плоттеры используются для создания документов фор­мата А2и A3.

По принципу действияосновными типами плоттеров являются:

1. Перьевые плоттеры (pen plotter) —электромеханические устройства векторного типа, в которых изображение создаётся путём вычерчивания линий при по­мощи пишущего элемента, обобщённо называемого пером. В качестве перьев в раз­ных моделях плоттеров используются перья, фибровые и пластиковые стержни (фломастеры), шариковые узлы одноразового и многоразового действия, карандашные грифели и мелки. Перь­евые плоттеры интенсивно вытесняются другими плоттерами.

2. Струйные плоттеры (ink-jet plotter) использу­ют так называемую «пузырьковую» технологию струй­ной печати (См.выше). Качество чертежей, выполняемых струйными плоттерами, очень высокое (разрешение от 2400 dpi) Разновидности струйных плоттеров: монохромные, цветные и свозможностьюцветнойпечати. Цветные струйныеплоттеры используют большее количество сопел в пишущей головке, но их разрешающая способность при этом уменьшается примерно в два раза. Цветные плоттеры часто называют полноцветными, чтобы отличать от плоттеров с возможностью цветной печати, которые позволяют выполнять цвет­ными только линии или символы, но не закрашивать в разные цвета целые области.

3. Лазерные плоттеры (laser plotter) используют типичную электрографическую технологию лазерных принтеров. Достоинства лазерных плоттеров: использование обычной бумаги, достаточно высокие качество изображения (разрешение до 800 dpi) и быстродействие, бесшумность и полная автоматизация работы. Недостаток – высокая цена.

4. LED-плоттеры, использующие не лазерный луч, а линейку из светодиодов, также дороги, но применяются в сложных системах довольно интенсивно.

5. Термографические плоттеры(плоттеры прямого вывода изоб­ражения — direct imaging plotter) используют специальную термореактивную бу­магу, темнеющую под воздействием тепла. Рисунок только монохромный и нано­сится на неё специальными миниатюрными нагревателями. Разрешающая способность (до 800 dpi) и скорость вычерчивания очень высокие; термобумага не слишком дорогая, сами плоттеры про­сты и не требуют регулярного обслуживания. Поэтому термографические плот­теры получили широкое распространение, в частности, в проектных организациях при больших объёмах чертёжных работ.

6. Электростатические плоттеры, (electrostatic plotter) основываются на техноло­гии создания с помощью записывающих головок скрытого потенциального релье­фа на поверхности специальной электростатической бумаги и осаждения на этот рельеф жидкого красителя. Недостатки - для создания цветного изображения используется специальная дорогостоящая электростатическая бумага, а процесс вычер­чивания повторяется четыре раза (цветовая схема CMYK), что весьма трудоёмко. Достоинства - высокие качество изображения и скорость вычерчи­вания.

Плоттеры имеют встро­енную память (от 2 до 64 Мбайт), дисплей, позволяют выбирать несколько (2-7) форматов данных, имеют ряд других сервисных возможностей. Различные плоттеры - (Слайд 25)

2.7. Многофункциональные устройства

(Слайды 27 - 29)

Многофункциональные, или комбинированные устройства (МФУ) являются разно­видностью принтера, который дополнительно имеет функцию сканирова­ния (принтер - сканер). Таким образом, на таком устройстве можно отсканировать текстовый документ с несложной графикой и тут же его отпечатать. Обычно в такие устройства вводят функцию копирования документов без использования компьютера (принтер – сканер - копир). Когда добавляется еще блок модема, то появляется возмож­ность отправки и приёма факсимильных сообщений (принтер – сканер - копир - факс).

Так как МФУ разработаны специально для офисного применения, обычно их использование в домашних условиях нецелесообразно, т.к. для высококачественного сканирования и печати данный тип устройств, как правило, не пригоден. Однако в последнее время стали выпускаться многофункциональные устрой­ства с достаточно высокими характеристиками, которые, позволяют довольно качественно сканировать и печатать фотографии в домашних условиях.