Як працює картридж лазерного принтера? Лазерний та струменевий принтер: принцип друку. Багатопрохідний принцип друку

29.11.2021 Новини

Включає сім послідовних операцій зі створення заданого зображення на аркуші паперу. Це дуже цікавий та технологічний процес, який можна розділити на два основні етапи: нанесення зображення та його закріплення. Перший етап пов'язаний із роботою картриджа, другий протікає у блоці термозакріплення (пічці). У результаті за лічені секунди на білому аркуші паперу ми отримуємо зображення, що нас цікавить.

Отже, що відбувається за такий короткий проміжок часу в принтері? Давайте в цьому розберемося.

Заряд

Нагадаємо, що тонер є дрібнодисперсною субстанцією (5-30 мікрон), та його частинки дуже легко приймають будь-який електричний заряд.

У картриджі ролик заряду забезпечує рівномірну передачу негативного заряду фотобарабану. Це відбувається, коли ролик заряду притискається до фотобарабану, і обертаючись в одному напрямку (при цьому рівномірно повідомляючи негативний статичний заряд фотобарабану), змушує його обертатися в іншому.

Таким чином, поверхня фотобарабану має рівномірно розташований за площею негативний заряд.

Експонування

У наступному процесі відбувається експонування майбутнього зображення на фотобарабан.

Це відбувається завдяки лазеру. Лазерний промінь при попаданні на поверхню фотобарабану знімає тут негативний заряд (точка стає нейтрально зарядженою). Таким чином, лазерний промінь формує майбутню картинку за заданими координатами у програмі. Тільки в тих місцях де це потрібно.

Так ми отримуємо експоновану частину зображення як негативно заряджених точок на поверхні фотобарабану.

Проявка

Далі на експоноване зображення на поверхні фотобарабану рівним тонким шаром за допомогою ролика проявлення наноситься тонер. Частинки тонера приймають негативний заряд та формують на поверхні барабана майбутнє зображення.

Перенесення

Наступним етапом є перенесення тонерного негативно зарядженого зображення з фотобарабану на чистий аркушпаперу.

Це відбувається внаслідок зіткнення ролика перенесення зображення з аркушем паперу (аркуш проходить між роликом перенесення та фотобарабаном). Ролик переносу має високий позитивний потенціал, у результаті всі негативно заряджені частинки тонера (як сформованого зображення) переносяться на аркуш паперу.

Закріплення

Наступним етапом у лазерного друкує закріплення зображення з тонера на аркуші паперу в блоці термозакріплення (у печі).

По суті це процес «запікання» на папери. Лист з тонером, проходячи між термовалом і притискним роликом, піддається термо-баричній (температура і тиск) обробці, в результаті чого тонер на листі закріплюється і стає стійким до зовнішніх механічних впливів.

На нашому малюнку Ви бачите термовал та притискний ролик. Термовал використовується у ряді апаратів лазерного типу друку. Всередині термовалу застосовується галогенова лампа, яка здійснює розігрів (нагрівальний елемент).

Існує інші моделі апаратів лазерного типу друку, де замість термовалу використовується термоплівка (як нагрівальний елемент). Відмінність між ними в тому, що при роботі галогенового нагрівача потрібно більше часу. Варто відзначити той факт, що апарати з термоплівкою дуже схильні до механічних впливів сторонніх предметів (скріпок, скоб від степлера) на аркуші паперу. Це може призвести до виходу з ладу самої термоплівки. Вона дуже чутлива до пошкоджень.

Очищення

Так як при цьому процесі на поверхні фотобарабану залишається невелика кількість тонера, в картриджі встановлюється ракель (чище лезо) для очищення від залишкових мікрочастинок тонера валу фотобарабану.

Прокручуючи, вал піддається очищенню. Залишковий порошок потрапляє в бункер із відпрацьованим тонером.

Зняття заряду

При останньому етапі вал фотобарабан стикається з роликом заряду. Це призводить до того, що на поверхні барабана знову вирівнюється карта негативного заряду (до цього моменту на поверхні залишалися як негативно заряджені місця так і нейтрально заряджені – вони і були проекцією зображення).

Таким чином, ролик заряду знову повідомляє поверхні фотобарабану рівномірно розподілений негативний потенціал.

Так закінчується цикл друку одного аркуша.

Висновок

Таким чином технологія лазерного друку включає сім послідовних етапів переносу і закріплення зображення на папері. На сучасних апаратах такий процес друку одного зображення на папері А4 займає лише лічені секунди.

При відбувається заміна зносилися внутрішніх деталей, таких як фотобарабан, ролик заряду або магнітний вал. Ці компоненти знаходяться всередині картриджа, і Ви можете побачити їх на малюнку, наведеному вище. Через знос цих елементів значно погіршується якість друку.

Трохи про історію лазерного друку

Ну і насамкінець трохи про розробку технології лазерного друку. Дивно, але технологія лазерного друку з'явилася раніше, наприклад, тієї ж технології матричного друку. Chester Carlson в 1938 винайшов метод друку, що отримав назву електрографія. Він застосовувався в копіювальних апаратах на той час (60-70-ті роки минулого століття).

Саме розробку і створення першого лазерного принтера наказують Гері Старквеатер (Gary Starkweather). Він був співробітником фірми Xerox. Його ідея полягала у використанні технології копіювального пристрою для створення принтера.

1971 року вперше з'явився перший лазерний принтер фірми Xerox Він називався Xerox 9700 Electronic Printing System. Серійне виробництво було налагоджено пізніше – 1977 року.

Сьогодні мені хочеться розповісти про пристрої та принцип роботи лазерного принтера. Всі знайомі з цим пристроєм, але мало хто знає про принцип його роботи та причини його несправностей. У цій статті я постараюся наочно розповісти про принцип роботи «лазерників», а в наступних статтях про несправності лазерних принтерів, про причину їх появи, і про спосіб їх усунення.

Пристрій лазерного принтера

В основі роботи будь-якого сучасного лазерного принтера лежить фотоелектричнийпринцип ксерографії. Виходячи з цього методу, всі лазерні принтери конструктивно складаються з трьох основних частин (вузлів):

- блоку лазерного санування.

- Вузол перенесення зображення.

- Вузол закріплення зображення.

Під вузлом перенесення зображення зазвичай розуміють картридж лазерного принтера та ролик перенесення заряду (Transferroller) у самому принтері. Про влаштування картриджа «лазерників» ми поговоримо пізніше детальніше, а в цій статті розглянемо лише принцип роботи. Необхідно також зазначити, що замість лазерного сканування в деяких принтерах (переважно компанії «ОКІ» ) застосовується світлодіодне сканування. Функції вона виконуєеА тільки роль лазера виконують світлодіоди.

Наприклад розглянемо лазерний принтерНР LaserJet 1200 (рис 1). Модель досить вдала і добре зарекомендувала себе великим терміном служби, зручністю та надійністю.

Ми друкуємо на будь-якому матеріалі (в основному папір), і за відправку в «жерло» принтера відповідає - вузол подачі паперу. Як правило, він ділиться на два типи, що конструктивно відрізняються від друга. Механізм подачі з нижнього лотка, називається - Tray 1, а механізм подачі з верхнього(обхідного) - Tray 2. Незважаючи на конструктивні відмінності у своєму складі вони мають (див. рис. 3):

- Ролик захоплення паперу- потрібен для затягування паперу в принтер,

- Блоку гальмівного майданчика та сепаратора, необхідного для поділу та захоплення лише одного аркуша паперу.

Безпосередньо у формуванні зображення беруть участь картридж принтера(рис. 4) та блок лазерного сканування.

Картридж для лазерних принтерів складається із трьох основних елементів (див. рис. 4):

Фотоциліндри,

Валу попереднього заряду,

Магнітний вал.

Фотоциліндр

Фотоциліндр(ОРС- organicphotoconductivedrum), або також фотобарабан, являє собою алюмінієвий вал з нанесеним тонким шаром фоточутливого матеріалу, який додатково покритий захисним шаром. Раніше фотоциліндри робили на основі селену, тому їх ще називали селеновими валами, зараз їх роблять на основі фоточутливих органічних сполук, але їх стара назва як і раніше широко використовується.

Основна властивість фотоциліндра- Змінювати провідність під дією світла. Що це означає? Якщо фотоциліндру надати якийсь заряд, то він залишатиметься досить зарядженим. довгий час, проте якщо його поверхню засвітити, то в місцях засвіти провідність фото покриття різко збільшується (зменшується опір), заряд «стікає» з поверхні фотоциліндра через внутрішній шар, що проводить, і в цьому місці з'явиться нейтрально заряджена область.

Мал. 2 Лазерний принтер НР 1200 зі знятим облицюванням.

Цифрами позначені: 1 – Картридж; 2 - Вузол перенесення зображення; 3 - Вузол закріплення зображення (пічка).


Мал. 3 Вузол подачі паперуTray 2 , вид з задньої сторониы.

1 – Ролик захоплення паперу; 2 - Гальмуючий майданчик (блакитна смужка) із сепаратором (на фотографії не видно); 3 - Ролик перенесення заряду (transferroller), що передає статичний заряд паперу.

Мал. 4 Картридж лазерного принтера у розібраному стані.

1- Фотоциліндр; 2 Вал попереднього заряду; 3- Магнітний вал.

Процес накладання зображення.

Фотоциліндр за допомогою валу попереднього заряду (PCR) отримує початковий заряд (позитивний чи негативний). Сама величина заряду визначається параметрами друку принтера. Після того як фотоциліндр зарядився, промінь лазера проходить по поверхні фотоциліндра, що обертається, і місця засвіти фотоциліндра стає нейтрально зарядженими. Ці нейтральні області відповідають необхідному зображенню.

Блок лазерного сканування складається:

Напівпровідниковий лазер з фокусувальною лінзою,
- Дзеркала, що обертається на моторі,
- Групи формують лінз,
- Дзеркала.

Мал. 5 Блок лазерного сканування із кришкою.

1,2 - Напівпровідниковий лазер з лінзою, що фокусує.; 3- Дзеркало, що обертається; 4- Група формують лінз; 5- Дзеркало.

Барабан має безпосередній контакт магнітним валом (Magneticroller), який подає тонер із бункера картриджа на фотоциліндр.

Магнітний вал є пустотілим циліндром з струмопровідним покриттям, всередину якого вставлений стрижень з постійного магніту. Тонер, що знаходиться в бункері, в бункері притягується до магнітного валу під дією магнітного поля сердечника і заряду, що додатково подається, величина якого також визначається установками друку принтера. Це визначає щільність майбутнього друку. З магнітного валу під дією електростатики тонер переноситься на сформоване лазером зображення на поверхні фотоциліндра, тому що він має початковий заряд, він притягується до нейтральних областей фотоциліндра і відштовхується від однаково заряджених. Це і є потрібне нам зображення.

Тут варто відзначити два основні механізми створення зображення. У більшості принтерів (НР,Canon, Xerox) застосовується тонер з позитивним зарядом, що залишається тільки на нейтральних поверхнях фотоциліндра, тобто лазер засвічує ті ділянки, де має бути зображення. Фото циліндр у цьому випадку заряджається негативно. Другим механізмом (застосовується в принтерахEpson, Kyocera, Brother) є використання негативно зарядженого тюнера, і лазер розряджає ділянки фотоциліндра на яких не повинно бути тонера. Фотоциліндр спочатку отримує позитивний заряд і заряджений тонер негативно, притягується до позитивно заряджених ділянок фотоциліндра. Таким чином у першому випадку виходить тонша передача деталей, а в другому більш щільна і рівномірна заливка. Знаючи ці особливості, можна точніше вибрати принтер для вирішення своїх завдань (друк тексту або друк скетчів).

Перед контактом із фотоциліндром папір також отримує статичний заряд (позитивний або негативний), за допомогою ролика перенесення заряду (Transferroller). Під дією цього статичного заряду тонер під час контакту переходить із фото циліндра на папір. Відразу після цього нейтралізатор статичного заряду видаляє цей заряд з паперу, що усуває притягування паперу до фотоциліндра.

Тонер

Тепер потрібно казати пару слів про тонер. Тонерє дрібно дисперсним порошком, що складається з полімерних кульок покритих шаром магнітного матеріалу. До складу кольорового тюнера також входять барвники. Кожна фірма у своїх моделях принтерів, МФУ та копірів використовує оригінальні тонери, що відрізняються дисперсністю, магніт.нністю та фізичними властивостями. Тому не в жодному випадку не можна заправляти картриджі випадковими тонерами, інакше можна дуже швидко занапастити принтер або МФУ (перевірено досвідом).

Якщо після проходу паперу через блок лазерного сканування витягти папір з принтера ми побачимо зображення, що вже сформувалося, яке можна легко зруйнувати дотиком.

Вузол фіксації зображення або «пічка»

Для того щоб зображення стало довговічним його потрібно зафіксувати. Фіксація зображеннявідбувається за допомогою добавок, що входять до складу тонера, мають певну температуру плавлення. За фіксацію зображення відповідає третій основний елемент лазерного принтера (рис. 6) - вузол фіксації зображення або «пічка». З фізичної точки зору фіксація здійснюється за рахунок вдавлювання в структуру паперу розплавленого тонера та подальшого його застигання, що надає зображенню довговічність та гарну стійкість до зовнішніх впливів.

Мал. 6 Вузол фіксації зображення або пічка. Зверху вид у зборі, знизу зі знятою планкою паперовідділювача.

1 - Термоплівка; 2 - Притискний вал; 3 – Планка відділника паперу.

Мал. 7 Нагрівальний елемент та термоплівка.

Конструктивно «піч» - може складатися з двох валів: верхнього, усередині якого знаходиться нагрівальний елемент і нижнього валу, необхідного для вдавлювання розплавленого тонера в папір. У принтері НР 1200 «пічка» складається з термоплівки(рис. 7) - спеціального гнучкого, термостійкого матеріалу, всередині якої знаходиться нагрівальний елемент, та нижнього притискного ролика, що притискає папір за рахунок підпірної пружини. За температурою термоплівки слідкує термодатчик(Термістор). Проходячи між термоплівкою та притискним валиком, у місцях контакту з термоплівкою папір розігрівається приблизно до 200° C˚ . За такої температури тонер розплавляється і в рідкому вигляді вдавлюється в текстуру паперу. Щоб папір не прилипав до термоплівки на виході з пічки стоять відділювачі паперу.

Ось, власне, ми і розглянули – "як влаштований принтер". Ці знання допоможуть нам надалі для з'ясування причин поломок та їх усунення. Але не в якому разі не варто самому лізти в принтер якщо ви не впевнені що зможете його відремонтувати, цим ви тільки зробите гірше. Краще не економити, а довірити цю справу професіоналам, адже покупка нового принтера вам коштуватиме значно дорожче.

Важко уявити сучасне життя без принтера. У школах роздруковують сценарії, в університеті – реферати, на роботі – договори, і навіть удома нам буває конче необхідно перенести на паперовий носій ту чи іншу інформацію. Розрізняють декілька типів принтерів, вони класифікуються за типом друку, форматом, розміром і навіть типом друкованих матеріалів. Розглянемо принцип друку струминного та лазерного принтера.

Як працює струменевий принтер

Постараємося висвітлити принцип друку струменевого принтера коротко. Якість друку у нього трохи гірша, ніж у лазерного. Однак їх вартість значно нижча, ніж у лазерних. Струменевий принтер ідеально підходить для експлуатації в домашніх умовах. Він простий в експлуатації та легко обслуговується. Принцип друку струменевого та лазерного принтера помітно відрізняються. Це проявляється і в технології подачі чорнила, і в пристрої обладнання. Тому поговоримо спочатку про те, як друкує струменевий принтер.

Його принцип роботи полягає в наступному: у спеціальній матриці формується зображення, а потім ця матриця друкує зображення на полотні з використанням рідких барвників. Інший тип струменевих принтерів оснащений картриджами, які встановлюють в спеціальний блок. У цьому випадку за допомогою друкувальної головки чорнило подається в друкувальну матрицю, а вона вже переносить зображення на папір.

Способи зберігання чорнила та їх нанесення на папір

Існує три способи нанести чорнило на полотно:

П'єзоелектричний метод;
. метод газових пухирів;
. метод drop-on-demand.

Перший метод під час друку залишає на полотні чорнильну точку, за рахунок п'єзоелемента. З його допомогою трубка стискається та розтискається, не дозволяючи зайвим чорнилам потрапити на папір.

Газові бульбашки, ще відомі як бульбашки, що інжектуються, залишають відбиток на полотні за рахунок високих температур. Кожне сопло друкуючої матриці оснащене нагрівається за частку секунди. Газові бульбашки, що утворилися, проштовхуються через сопло і переносяться на витратний матеріал.

Метод drop-on-demand у процесі роботи також використовує газові бульбашки. Але це більш оптимізована технологія, яка значно збільшує швидкість та якість сучасного друку.

У струменевому принтері чорнило зберігається двома способами. Є окремий знімний резервуар, з якого чорнило подається в друкувальну головку. Другий спосіб зберігання чорнила використовує спеціальний патрон, який також знаходиться в друкуючої голівці. Для заміни патрона необхідно замінювати і саму головку.

Поговоримо про струменеві принтери

Струменеві принтери набули особливої ​​популярності завдяки можливості Під час друку зображення формується за рахунок накладання основних тонів один на одного різної насиченості. Набір основних кольорів має абревіатуру CMYK. До нього відносяться: жовтий, пурпуровий, блакитний та чорний.

Спочатку пропонувався триколірний набір, до якого входили всі перелічені вище тони, крім чорного відтінку. Але при накладенні жовтого, блакитного та пурпурового кольору, при 100% насиченості, не вдавалося досягти чорного. В результаті отримували коричневий чи сірий колір. Тому було вирішено додати чорне чорнило.

Особливості роботи струминного принтера

До основних показників якісної роботи принтера відноситься шум, швидкість друку, якість друку та його довговічність.

Експлуатаційні властивості принтера:

  • Принцип друку – струменевий. Чорнила подаються через спеціальні сопла та віддруковуються на полотні. На відміну від голчастих принтерів, де нанесення чорнила – це ударно-механічний процес, струменевий працює дуже тихо. Як друкує принтер, не чути, можна тільки розрізнити шум двигуна, який пересуває головки друкуючі. не перевищує 40 дБ.
  • Швидкість друку струменевого принтера значно вища, ніж у голчастого. Від цього показника залежить також якість друку. Принцип друку принтера: чим вища швидкість, тим гірше відбиток. Якщо вибирати високоякісний друк, процес уповільнюється і фарба наноситься ретельніше. Середнє такого принтера приблизно 3-5 сторінок за хвилину. Більше сучасні моделізбільшили цей показник до 9 сторінок за хвилину. Кольоровий друкпотребує трохи більше часу.
  • Шрифт - це одна з головних переваг струменевого принтера. Якість відображення шрифту можна порівняти лише з лазерним принтером. Підвищити якість друку можна за рахунок використання хорошого паперу. Вона повинна володіти властивостями, що швидко вбирають. Хороше зображення виходить на папері із щільністю 60-135г/м². Також непогано себе показав папір для ксероксів із щільністю 80 г/м². Для швидкого висихання чорнила використовують функцію підігріву паперу. Незважаючи на те, що принцип друку струменевого та лазерного принтера зовсім різні, якісне обладнання дозволяє досягти подібного ефекту.
  • Папір. На жаль, принтер не пристосований для друку на рулонних носіях. А для отримання кількох копій доведеться скористатися багаторазовим друком.

Недоліки друку струменевого принтера

Як з'ясувалося вище, струменеві принтери друкують рідкими барвниками за допомогою матриці. Зображення формується із точок. Найдорожча деталь у принтері - головка друку, деякі фірми вбудували друкувальну головку принтера в картридж, для зменшення загальних габаритів пристрою. Принцип друку струменевого та лазерного принтера значно відрізняються один від одного.

До недоліків такого принтера можна віднести:

  • Невисока швидкість друку.
  • Якщо принтер не експлуатувався тривалий час, чорнило може засохнути.
  • Витратники мають високу вартість та малий ресурс.

Переваги друку струменевого принтера

  • Приваблива ціна, ідеальне співвідношення ціни та продуктивності.
  • Принтер має дуже скромні габарити, що дозволяє його розмістити в невеликому кабінеті, без створення незручностей користувачеві.
  • Картриджі легко заправити самостійно, достатньо придбати чорнило та прочитати інструкцію.
  • Можливість підключення При великих обсягах друку це дозволить суттєво знизити витрати.
  • Високоякісний друк фотографій.
  • Широкий вибір носіїв друку.

Трохи про лазерний принтер

Лазерний принтер – це різновид обладнання, призначеного для нанесення відбитка тексту або зображення на паперовий носій. Історія створення цього типу обладнання дуже незвичайна. І має маркетинговий підхід, на відміну струменевого принтера, під час створення якого було розроблено сотні наукових концепцій.

Тільки 1969 року компанією Xerox почав розроблятися принцип друку лазерного принтера. Кілька років велися наукові роботи, було використано безліч способів удосконалення існуючого апарату. У 1978 році у світі з'явився перший копір, який використав лазерний промінь для створення відбитка. Принтер вийшов величезних розмірів, та й ціна не дозволяла придбати цей агрегат кожному охочому. Через деякий час розробкою зацікавилася компанія Canon, і в 1979 році був випущений перший настільний лазерний принтер. Після багатьох компаній зайнялося оптимізацією копірів і випуском нових моделей, проте принцип друку лазерного принтера не змінився.

Як друкує лазерний принтер

Відбитки, отримані в такий спосіб, мають високі експлуатаційні характеристики. Для них не страшна волога, вони не бояться стирання та вицвітання. Зображення, отримані в такий спосіб, виходять дуже якісними та стійкими.

Принцип друку лазерного принтера коротко:

  • Лазерний принтер наносить зображення на полотно кілька етапів. Тонер (спеціальний порошок) під дією температури плавиться та прилипає до паперу.
  • Ракель (спеціальний скребок) знімає з барабана невикористаний тонер накопичувач відпрацьовування.
  • Каронатор поляризує поверхню барабана і за допомогою електростатичних сил привласнює йому позитивний або негативний заряд.
  • Зображення формується на поверхні барабана за допомогою дзеркала, що обертається, яке направляє його в потрібне місце.
  • Барабан переміщається поверхнею магнітного валу. На валу знаходиться тонер, який прилипає до тих місць барабана, де відсутня заряд.
  • Після цього барабан прокочується по паперу, залишаючи тонер на полотні.
  • На завершальному етапі папір з розпорошеним на ній тонером прокочується через піч, де речовина під впливом високих температур плавиться і надійно пристає до паперу.

Принцип друку лазерного принтера має багато спільного з технологією, що використовується у копіювальних апаратах.

Кольорові лазерні принтери та їхні головні відмінності

Процес друку на кольоровому принтері відрізняється від чорно-білого наявністю декількох відтінків, які при змішуванні в певної пропорціїздатні відтворити всі відомі нам кольори. У кольорових лазерних принтерах використовуються чотири окремі відсіки для кожного кольору фарби. Це і є їхня основна відмінність.

Друк на кольоровому принтері складається з наступних етапів: аналіз зображення, його растрове зображення, розташування квітів та відповідних їм тонерів. Потім формується розподіл зарядів. Після процедура така сама, як і при чорно-білому друку. Аркуш з фарбою проходить через грубку, де тонери розплавляються та надійно схоплюються з папером.

Їх перевага полягає в тому, що принцип друку лазерного принтера дозволяє досягти дуже тонких променів, які розряджають необхідні ділянки. У результаті ми отримуємо дуже якісне зображення високої роздільної здатності.

Переваги сучасних лазерних принтерів

До переваг друку лазерних принтерів належить:

  • Висока швидкість друку.
  • Стійкість, чіткість та витривалість відбитків (їм не страшний вологий мікроклімат).
  • Висока роздільна здатність зображення.
  • Низька собівартість друку.

Недоліки друку лазерного принтера

Головні недоліки лазерних принтерів:

  • Під час роботи обладнання виділяється озон. А значить, з ним потрібно працювати в приміщенні, що добре провітрюється.
  • Високе енергоспоживання.
  • Громіздкість.
  • Висока вартість обладнання

Спираючись на всі плюси та мінуси, можна зробити висновок, що струменеві принтери чудово підходять для домашнього використання. У них доступна ціна та невеликі габарити, що важливо для багатьох користувачів.

Лазерний принтер підходить для офісів та інших установ, де багато чорно-білих роздруківок та важлива швидкість обробки документів.

Принцип роботи всіх лазерних принтерів досить схожий роботу копіювальних апаратів. Спочатку на папері створюється намагнічена область, до якої потім притягується тонер (друкарський порошок). Потім лист паперу потрапляє в так звану піч, де порошок підлягає плавленню.

Принцип роботи лазерного принтера

Принцип роботи всіх лазерних принтерів досить схожий роботу копіювальних апаратів. Спочатку на папері створюється намагнічена область, до якої потім притягується тонер (друкарський порошок). Потім лист паперу потрапляє в так звану піч, де порошок підлягає плавленню. По завершенні процесу порошок охолоджується та твердне. Власне, так і виходить готове зображення на паперовому носії.

Незважаючи на відносно високу вартість, у порівнянні зі струминними, навіть представники початкового цінового рівня, дадуть можливість отримувати хоч і чорно-білі зображення, але вони будуть очевидною високою якістю. При цьому швидкість друку також не підлягає порівнянню. Що стосується обслуговування, то воно досить просте і невибагливе, зокрема, заправка картриджів лазерних принтерів проводиться швидко, а головне недорого.

Основні переваги лазерних принтерів

На сьогоднішній день, лазерні принтери є найпопулярнішою та затребуваною оргтехнікою, цьому сприяв. цілий рядпричин:

  1. висока якість друку, не порівнянна зі струменевими аналогами;
  2. надійність та тривалий термін експлуатації;
  3. економічність ресурсів:
  • заправка лазерного принтера виробляється у кілька разів рідше, ніж заправка/заміна катриджів у струминному;
  • у разі не використання протягом тривалого часу тонер для лазерних принтерів не підлягає засиханню і не стає непридатним;
  1. доступна цінова політика (не дивлячись на те, що лазерні принтери коштують трохи дорожче струменевих, їх якість роботи та тривалий термін експлуатації з лишком окупить усі витрати);
  2. висока швидкість друку;
  3. порівняно більші обсяги друку;
  4. стійкість надрукованих копій до дії водою та сонячними променями;
  5. низький рівень шуму під час роботи;
  6. низька собівартість друку (близько 5 копійок за 1 аркуш);
  7. екологічність та безпека для довкіллята організму людини.

Технічні характеристики чи як вибрати лазерний принтер?

Наважуючись придбати лазерний принтер, більшість користувачів від незнання технічних характеристикчасто роблять неправильний вибір.

У зв'язку з тим, що лазерний принтер здатний повністю формувати зображення, яке має бути надруковано, на селевому барабані, вкрай важливим є наявність великого об'єму пам'яті і цифрового процесораз високою частотою. Так, для лазерного принтера з чорно-білим друком оптимальним розміромпам'яті можна вважати 4-8 Мбайт, а для кольорового - від 32 Мбайт. У сучасних принтерах обсяг пам'яті можна збільшити з допомогою додаткових модулів.

Щодо оптимальної частоти процесора, вона варіюється від 25 до 150 МГц. У свою чергу допустима роздільна здатність друку - від 600 до 1200 dpi.

Ресурси лазерного принтера дають змогу друкувати близько 8-12 тис. копій за один календарний місяць. Також при виборі моделі варто звернути увагу на ресурс катриджа, при цьому мається на увазі кількість копій, які можна надрукувати без дозаправки.

Сторінка 2 з 2

У статті розглядається принцип дії та пристрій сучасних лазерних принтерів. Вона відкриває серію статей, присвячених принципам та проблем лазерної плати.

Зображення, що отримується за допомогою сучасних лазерних принтерів (а також матричних та струминних), складається з точок (dots). Чим менше ці точки і чим частіше вони розташовані, тим вища якість зображення. Максимальна кількістьточок, які принтер може роздільно надрукувати на відрізку в 1 дюйм (25,4 мм), називається роздільною здатністю і характеризується в точках на дюйм, при цьому роздільна здатність може бути 1200 dpi і більше. Якість тексту, надрукованого на лазерному принтері з роздільною здатністю 300 dpi, приблизно відповідає типографському. Однак якщо сторінка містить малюнки, що містять градації сірого кольору, то для отримання якісного графічного зображення потрібно роздільну здатність не нижче 600 dpi. При роздільній здатності принтера 1200 dpi відбиток виходить майже фотографічної якості. Якщо необхідно друкувати велику кількість документів (наприклад, більше 40 аркушів на день), лазерний принтер представляється єдиним розумним вибором, оскільки для сучасних персональних лазерних принтерів стандартними параметрамиє роздільна здатність 600 dpi і швидкість друку 8...1 2 сторінок за хвилину.

ПРИНЦИП РОБОТИ ЛАЗЕРНОГО ПРИНТЕРА

Вперше лазерний принтер було представлено фірмою Hewlett Packard. У ньому був використаний електрографічний принцип створення зображень - такий самий, як у копіювальних апаратах. Відмінність полягала у способі експонування: у копіювальних апаратах воно відбувається за допомогою лампи, а в лазерних принтерах світло лампи замінило промінь лазера.

Серцем лазерного принтера є фотопровідний циліндр (Organic Photo Conductor), який часто називають друкуючим фотобарабаном або барабаном. З його допомогою здійснюється перенесення зображення на папір. Фотобарабан є металевим циліндром, покритим тонкою плівкою фоточутливого напівпровідника. Поверхню такого циліндра можна забезпечити позитивним або негативним зарядом, який зберігається доти, доки барабан не освітлений. Якщо будь-яку частину барабана експонувати, покриття набуває провідності, і заряд стікає з освітленої ділянки, утворюючи незаряджену зону. Це ключовий момент у розумінні принципу роботи лазерного принтера.

Інший найважливішою частиною принтера є лазер та оптико-механічна система дзеркал і лінз, що переміщає промінь лазера поверхнею барабана. Малогабаритний лазер генерує дуже тонкий світловий промінь. Відбиваючись від дзеркал, що обертаються (зазвичай чотиригранної або шестигранної форми), цей промінь засвічує поверхню фотобарабану, знімаючи її заряд у точці експонування.

Для отримання точкового зображення лазер вмикається та вимикається за допомогою керуючого мікроконтролера. Дзеркало, що обертається, розгортає промінь у вигляді рядка прихованого зображення на поверхні фотобарабану.

Після формування рядка спеціальний кроковий двигун повертає барабан формування наступної. Це зсув відповідає вирішуючої здатності принтера по вертикалі і зазвичай становить 1/300 або 1/600 дюйма. Процес утворення прихованого зображення на барабані нагадує формування растру на екрані телевізійного монітора.

Використовуються два основних способи попереднього (первинного) заряду поверхні фотоциліндра:

Ø за допомогою тонкого дроту або сітки, яка називається «коронуючим проводом». Висока напруга, що подається на провід, призводить до виникнення світиться іонізованої області навколо нього, яка називається короною, і надає барабану необхідний статичний заряд;

Ø за допомогою попередньо зарядженого гумового валу (PCR).

Отже, на барабані сформовано не видиме зображенняу вигляді статично розряджених точок. Що ж далі?

ПРИСТРІЙКартридж

Перед тим як розповісти про процес передачі та закріплення зображення на папері, розглянемо пристрій картриджа для принтера Laser Jet 5L фірми Hewlett Packard. У цьому типовому картриджі можна виділити два основні відділення: відділення для відпрацьованого тонера та тонерний відсік.

Основні конструктивні елементи відділення для відпрацьованого тонера:

1 - Фотобарабан(Organic Photo Conductor (OPC) Drum).Є алюмінієвим циліндром, покритим органічним світлочутливим і фотопровідним матеріалом (зазвичай оксидом цинку), який здатний зберігати образ, що наноситься лазерним променем;

2 - Вал первинного заряду(Primary Charge Roller (PCR)).Забезпечує рівномірний негативний заряд барабана. Виконаний із струмопровідної гумової або поролонової основи, нанесеної на металевий вал;

3 - « Вайпер» , ракель, чистяче лезо(Wiper Blade, Cleaning Blade).Очищає барабан від залишків тонера, який не було перенесено на папір. Конструктивно виконаний у вигляді металевого каркасу (stamping) з поліуретановою пластиною (blade) на кінці;

4 - Лезо очищення (Recovery Blade). Перекриває область між барабаном та бункером для відпрацьованого тонера. Recovery Blade пропускає тонер, що залишився на барабані, всередину бункера і не дає йому висипатись у зворотному напрямку (з бункера на папір).

Основні конструктивні елементи тонерного відсіку:

1 - Магнітний вал(Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller).Є металевою трубкою, всередині якої знаходиться нерухомий магнітний сердечник. До магнітного валу притягується тонер, який перед подачею на барабан набуває негативного заряду під дією постійної або змінної напруги;

2 - « Лікар» (Doctor Blade, Metering Blade).Забезпечує рівномірний розподілтонкого шару тонера на магнітному валі. Конструктивно виконаний у вигляді металевого каркасу (stamping) із гнучкою пластиною (blade) на кінці;

3 - Ущільнювальне лезо магнітного вала(Mag Roller Sealing Blade). Тонка пластина, аналогічна за функціями Recovery Blade. Перекриває область між магнітним валом та відсіком подачі тонера. Mag Roller Sealing Blade пропускає тонер, що залишився на магнітному валі, всередину відсіку, запобігаючи витоку тонера у зворотному напрямку;

4 - Бункер для тонера (Toner Reservoir). Усередині нього знаходиться «робочий» тонер, який буде перенесено на папір у процесі друку. Крім того, в бункер вбудований активатор тонера (Toner Agitator Bar) – дротяна рамка, призначена для перемішування тонера;

5 - Пломба, чека (Seal). У новому (або регенерованому) картриджі тонерний бункер запечатаний спеціальною пломбою, яка запобігає просипанню тонера при транспортуванні картриджа. Перед початком експлуатації ця пломба видаляється.

ПРИНЦИП ЛАЗЕРНОЇ ДРУКУ

На малюнку зображено картридж у розрізі. Коли вмикається принтер, всі компоненти картриджа починають рухатися: відбувається підготовка картриджа до друку. Цей процес аналогічний процесу друку, але лазерний промінь не вмикається. Потім рух компонентів картриджа зупиняється – принтер переходить у стан готовності до друку.

Після надсилання документа на друк, у картриджі лазерного принтера відбуваються такі процеси:

Заряджання барабана. Вал первинного заряду (PCR) рівномірно передає на поверхню барабана, що обертається, негативний заряд.

Експонування. Негативно заряджена поверхня барабана експонується лазерним променем тільки в тих місцях, на які буде нанесений тонер. Під впливом світла фоточутлива поверхня барабана частково втрачає негативний заряд. Таким чином, лазер експонує на барабан приховане зображення у вигляді точок з ослабленим негативним зарядом.

Нанесення тонера. На цьому етапі приховане зображення на барабані за допомогою тонера перетворюється на видиме зображення, яке буде перенесено на папір. Тонер, що знаходиться біля магнітного валу, притягується до його поверхні під дією поля постійного магніту, з якого виготовлена ​​серцевина валу. При обертанні магнітного валу тонер проходить крізь вузьку щілину, утворену «лікарем» та валом. В результаті він набуває негативного заряду і прилипає до тих ділянок барабана, які були експоновані. "Доктор" забезпечує рівномірність нанесення тонера на магнітний вал.

Перенесення тонера на папір. Продовжуючи обертатися, барабан із виявленим зображенням стикається з папером. На звороті папір притискається до валу Transfer Roller, що несе позитивний заряд. В результаті негативно заряджені частинки тонера притягуються до паперу, на якому виходить зображення, насипане тонером.

Закріплення зображення. Аркуш паперу з незакріпленим зображенням переміщається до механізму закріплення, що представляє собою два торкаються вала, між якими простягається папір. Нижній вал (Lower Pressure Roller) притискає її до верхнього валу (Upper Fuser Roller). Верхній вал нагрітий, і при зіткненні з ним частинки тонера розплавляються та закріплюються на папері.

Очищення барабана. Деяка кількість тонера не переноситься на папір і залишається на барабані, тому його потрібно очистити. Цю функцію виконує "вайпер". Весь тонер, що залишився на барабані, зчищається вайпером у бункер для відпрацьованого тонера. При цьому Recovery Blade закриває область між барабаном та бункером, не дозволяючи тонеру прокидатися на папір.

«Стирання» зображення. На цьому етапі з поверхні барабана стирається приховане зображення, нанесене лазерним променем. За допомогою валу первинного заряду поверхня фотобарабану рівномірно «покривається» негативним зарядом, який відновлюється в тих місцях, де він був частково знятий під дією світла.