Технологія лазерного принтера. Світ периферійних пристроїв пк. Процес народження відбитка

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 окремо надрукувати на відрізку 1 дюйм (25,4 мм), називається роздільною здатністю і характеризується в точках на дюйм (dpi – dot per inch). Принтер вважається непоганим, якщо його роздільна здатність становить 300 dpi (іноді застосовують позначення 300 x 300 dpi, що означає 300 dpi по горизонталі та 300 dpi по вертикалі).

Лазерні принтери менш вимогливі до паперу, ніж, наприклад, струменеві, а вартість друку однієї сторінки текстового документа в кілька разів нижче. При цьому недорогі моделі лазерних і світлодіодних монохромних принтерів вже здатні конкурувати за ціною високоякісними кольоровими струминними принтерами.

Більшість представлених на ринку лазерних принтерів призначені для чорно-білого друку; Кольорові лазерні принтери дуже дорогі та розраховані на корпоративних користувачів.

Лазерні принтери друкують на будь-якому щільному папері (від 60 г/м 2 ) зі швидкістю від 6 до... (ця цифра постійно зростає) аркушів за хвилину (ppm – page per minutes), 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 зображенняпотрібна роздільна здатність не нижче 600 dpi. При роздільній здатності принтера 1200 dpi відбиток виходить майже фотографічної якості. Якщо потрібно друкувати велику кількість документів (наприклад, більше 40 аркушів на день), лазерний принтер є єдиним розумним вибором, оскільки для сучасних персональних лазерних принтерів стандартними параметрамиє роздільна здатність 600 dpi і швидкість друку 8...12 сторінок за хвилину.

ПРИНЦИП РОБОТИ ЛАЗЕРНОГО ПРИНТЕРА

Вперше лазерний принтер був представлений 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 (рис. 1).

Рис. 1. Пристрій лазерного принтера

Серцем лазерного принтера є фотопровідний циліндр (Organic Рhoto Conductor), який часто називають друкуючим фотобарабаном або просто 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 усунення відповідає роздільній 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:
за допомогою тонкого дроту або сітки, яка називається «коронуючим проводом». Висока напруга, що подається на провід, призводить до виникнення іонізованої області, що світиться навколо нього, яка називається короною, і надає барабану необхідний статичний заряд;
за допомогою попередньо зарядженого гумового валу (PCR).

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

КОНСТРУКЦІЯ КАРТРИДЖУ

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 (рис. 2):

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, що чистить 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 (див. рис. 3):

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 - "Доктор" (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 валу (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 рис. 4 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 перетворюється на стан готовності до друку (Ready).

Рис. 4. Картридж у розрізі

Після надсилання документа на друк, у картриджі лазерного принтера відбуваються такі процеси:
Заряджання барабана (рис. 5). Вал первинного заряду (PCR) рівномірно передає на поверхню барабана, що обертається, негативний заряд.

Рис. 5. Заряджання барабана

Експонування (рис. 6). 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.

Рис. 6. Експонування

Нанесення тонера (рис. 7). 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.

Рис. 7. Нанесення тонера

Перенесення тонера на папір (рис. 8). Продовжуючи обертатися, барабан із виявленим зображенням стикається з папером. З зворотного боку 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.

Рис. 8. Перенесення тонера на папір

Закріплення зображення (рис. 9). Лист паперу з незакріпленим зображенням переміщається до механізму закріплення, що представляє собою два вали, що дотикаються, 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.

Рис. 9. Закріплення зображення

Очищення барабана (рис. 10). 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.

Рис. 10. Очищення барабана

«Стирання» зображення (рис. 11). 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.

Лазерні принтери стали незамінними атрибутами офісної оргтехніки. Така популярність пояснюється великою швидкістю та невисокою собівартістю друку. Щоб зрозуміти, як ця техніка працює, слід знати пристрій і принцип роботи лазерного принтера. Насправді вся магія апарату пояснюється простими конструктивними рішеннями.

Ще в 1938 році Честером Карлсоном була запатентована технологія, що переносила зображення на папір за допомогою сухого чорнила. Основним двигуном роботи була статична електрика. Електрографічний метод(а це був саме він) набув великого поширення в 1949 році, коли корпорація Xerox взяла його за основу в роботі найпершого свого апарату. Однак до логічної досконалості та повної автоматизації процесу знадобилося ще десятиліття робіт – тільки після цього і з'явився перший «Ксерокс», який став прообразом сучасних лазерних друкарських пристроїв.

Перший лазерний принтер Xerox 9700

Сам перший лазерний принтер з'явився тільки в 1977 році (їм стала модель Xerox 9700). Тоді друк проводився зі швидкістю 120 сторінок за хвилину. Цей апарат використовувався виключно в установах та на підприємствах. А ось уже 1982 року виходить першим настільний агрегат Canon. З цього часу до розробок підключаються численні бренди, які і до сьогодні пропонують нові варіанти настільних лазерних друкуючих помічників. Кожній людині, яка вирішила користуватися подібною технікою, цікаво буде дізнатися більше про внутрішній будовіта принцип роботи такого агрегату.

Що ж усередині

Незважаючи на великий асортимент, пристрій лазерного принтера всіх моделей схожий. За основу роботи взято фотоелектрична частина ксерографії, а сам прилад поділений на такі блоки та вузли:

• блок лазерного сканування;
• вузол, що здійснює перенесення зображення;
• вузол для закріплення зображення.

Перший блок представлений системою лінз та дзеркал. Саме тут знаходиться напівпровідниковий тип лазера із здатною фокусуватися лінзою. Далі розташовані дзеркала та групи, які можуть обертатися, тим самим формуючи зображення. Переходимо до вузла, який відповідає за перенесення зображення: у ньому знаходяться сам тонерний картридж та ролик, що переносить заряд. Вже тільки в картриджі присутні три основні формуючі зображення елемента: фотоциліндр, вал із попереднім зарядом і магнітний вал (працюючий спільно з барабаном пристрою). І ось тут більшої актуальності набуває можливість фотоциліндра змінювати свою провідність під дією світла, що потрапив на нього. Коли фотоциліндру надається зарядність, він зберігає її надовго, але при засвічуванні зменшується опір, що призводить до того, що заряд починає стікати з його поверхні. Так з'являється необхідне нам відбиток.

Загалом існує два способи для створення картинки.

Потрапляючи в агрегат безпосередньо перед майбутнім контактом з фотоциліндром, відповідний заряд отримує і сам папір. У цьому їй допомагає ролик перенесення зображення. Після перенесення статичний заряд зникає за допомогою спеціального нейтралізатора – папір перестає притягуватися у фотоциліндрі.

А як фіксується зображення? Це відбувається за рахунок добавок, які знаходяться в тонері. Вони мають певну температуру плавлення. Така «піч» вдавлює в папір розплавлений порошок тонера, після чого він швидко застигає і стає довговічним.

Роздруковані на папері лазерними принтерами зображення мають відмінну стійкість до численних зовнішніх впливів.

Як влаштований картридж

Визначальною ланкою у роботі лазерного принтера є картридж. Він є невеликим бункером з двома відсіками – для робочого тонера і для вже відпрацьованого матеріалу. Також тут знаходиться світлочутливий барабан (фотоциліндр) та механічні шестерні для його провертання.

Сам тонер є порошком дрібнодиспенсерного виду, який складається з полімерних кульок – вони покриті спеціальним шаром магнітного матеріалу. Якщо йдеться про кольоровий тонер, то до його складу додатково входять ще й барвники.

Важливо знати, що кожен виробник випускає власні оригінальні тонери – всім їм властива своя магнітність, дисперсність та інші властивості.

Ось чому в жодному разі не можна заправляти картриджі випадковими тонерами – це може негативно позначитися на його працездатності.

Процес народження відбитка

Поява зображення або тексту на папері буде складатися з таких послідовних етапів:

• заряд барабана;
• експонування;
• проявлення;
• перенесення;
• закріплення.

Як працює фотозаряд? Він формується на фотобарабан (де, як вже зрозуміло, зароджується і саме майбутнє зображення). Спочатку відбувається постачання зарядом, що може бути як негативним, і позитивним. Відбувається це одним із таких способів.

1. Використовується коронатор, тобто вольфрамова нитка з покриттям із вуглецевих, золотих та платинових включень. Коли у справу вступає висока напругаміж цією ниткою каркасом проноситься розряд, який, відповідно, створить електричне поле, що передає заряд на фотобарабан.
2. Однак використання нитки призводило згодом до проблем із забрудненням та погіршенням якості роздрукованого матеріалу. Набагато краще діє ролик зарядуз аналогічними функціями. Сам він схожий на металевий вал, який покритий струмопровідною гумою чи поролоном. Йде зіткнення з фотоциліндром - у цей момент ролик і передає заряд. Напруга тут значно нижча, але й деталі зношуються набагато швидше.

Це і є робота освітлення, в результаті чого частина фотоциліндра стає струмопровідною та пропускає заряд через металеву основу в барабані. А ділянка, що зазнала експонування, стає незарядженою (або набуває слабкого заряду). На цьому етапі формується ще невидиме зображення.

Технічно це здійснюється так.

1. Лазерний промінь падає на поверхню дзеркала і відбивається на лінзу, яка розподілить його на місце на барабані.
2. Так система лінз і дзеркал формує рядок вздовж фотоциліндра - лазер то вмикається, то вимикається, то заряд то залишається недоторканим, то знімається.
3. Рядок закінчився? Фотобарабан повернеться, і експонування продовжиться знову.

Проявка

У цьому процесі велике значення має магнітний вал із картриджа, схожий на трубку з металу, всередині якої знаходиться магнітний осердя. Частина поверхні валу поміщена в заправний тонер бункера. Магніт притягує до валу порошок, і він виноситься назовні.

Важливо регулювати рівномірність розподілу шару порошку – для цього існує спеціальне лезо, що дозує. Воно пропускає лише тонкий шар тонера, відкидаючи решту назад. Якщо лезо неправильне, на папері можуть з'явитися чорні смуги.

Після цього тонер просувається на ділянку між магнітним валом та фотоциліндром – тут він притягнеться до проекспонованих ділянок, а від заряджених відштовхнеться. Так зображення стає більш видимим.

Перенесення

Щоб зображення з'явилося вже на папері, вступає у справу ролик перенесення, в металеву серцевину якого притягується позитивний заряд – він переноситься на папір завдяки спеціальному покриттю, що прогумується.

Отже, частинки відриваються від барабана та починають переміщатися на сторінку. Але утримуються вони тут поки що тільки через статичну напругу. Тонер просто насипається там, де потрібно.

Разом із тонером можуть потрапити пил та ворсинки паперу, але вони знімаються вайпером(спеціальною пластиною) і відправляються прямо у відсік відходів на бункері. Після повного кола барабана процес повторюється.

Для цього використовується властивість тонера розплавлятись при високих температурах. Конструктивно це в цьому надають допомогу два наступні вали:

• у верхньому розташований нагрівальний елемент;
• у нижньому папір вдавлюється розплавлений тонер.

Іноді подібна «пічка» є термоплівку– спеціальний гнучкий та термостійкий матеріал з нагрівальною складовою та притискним роликом. Її нагрівання контролюється датчиком. Якраз у момент проходу між плівкою і притискною частиною папір і розігрівається до 200 градусів, що дозволяє їй легко ввібрати в себе рідкий тонер.

Подальше охолодження йде природним чином – у лазерних принтерах зазвичай не потрібно встановлення додаткової системи охолодження. Однак тут ще раз проходить спеціальний очисник – зазвичай його роль виконує фетровий вал.

Фетр зазвичай просочують спеціальним складом, що допомагає змастити покриття. Тому інша назва такого валу – олійна.

Як здійснюється кольоровий лазерний друк

А як же відбувається кольоровий друк? У лазерному пристрої використовується чотири таких основні колори – чорний, пурпуровий, жовтий та блакитний. Принцип друку такий самий, як і в чорно-білому випадку, однак спочатку принтер розіб'є зображення на монохром для кожного кольору. Починається послідовне перенесення кожним картриджем свого кольору, а результаті накладення виходить потрібний результат.

Виділяють такі технології кольорового лазерного друку:

• багатопрохідна;
• однопрохідна.

При багатопрохідному варіантіу справу вступає проміжний носій - це вал або стрічка, що переносить тонер. Діє це так: за 1 оберт накладається 1 колір, потім у потрібне місце подається інший картридж, а поверх першої картинки лягає друга. Достатньо чотирьох проходів, щоб сформувалася повноцінна картинка – вона й перейде на папір. Але й сам пристрій працюватиме вчетверо повільніше, ніж його чорно-білий побратим.

Як працює принтер з однопрохідною технологією? У цьому випадку всі чотири окремо друкуючі механізми мають загальне управління - вони вибудовані в одну шеренгу, кожен має свій власний лазерний блок з переносним роликом. Так папір і йде барабаном, послідовно збираючи всі чотири зображення картриджів. Лише після цього проходу лист йде в грубку, де відбувається закріплення картинки.

Переваги лазерних принтерів зробили їх фаворитами для роботи з документацією, як в офісі, так і в домашніх умовах. А інформація про внутрішню складову їх роботи допоможе будь-якому користувачеві вчасно помітити недоліки і звернутися до сервісної служби технічної підтримкифункціонування пристрою.

Багато хто вважає, що лазерний принтер названо так, тому що він випалює зображення на папері лазером. Однак одного лазера недостатньо, щоб отримати якісний відбиток.

Найважливішим елементом лазерного принтера вважають фотобарабан. Він є циліндром, покритим світлочутливим шаром. Інший необхідний компоненттонер – порошок, що фарбує. Його частинки вплавляються в аркуш паперу, залишаючи на ньому потрібне зображення.

Фотобарабан і бункер з тонером найчастіше є частиною одного цільного картриджа, який також має ще безліч інших важливих деталей - ролики заряду і проявки, лезо, що чистить, і бункер для відпрацьованого тонера.

А тепер розглянемо як це все відбувається більш докладно.

Етапи роботи принтера

Електронний документ надсилають на друк. В цю мить друкована платаобробляє його, а лазер посилає цифрові імпульси картридж. Заряджаючи фотобарабан негативними частинками, лазер переносить зображення чи текст, які треба надрукувати.

Коли лазерний промінь потрапляє на барабан, він прибирає заряд і на його поверхні залишаються незаряджені зони. Кожна частка тонера заряджена негативно і стикаючись з фотобарабаном, тонер прилипає до незаряджених фрагментів під впливом статичної електрики. Це називається проявом зображення.

Спеціальний валик із позитивним зарядом притискає аркуш паперу до фотобарабану. Оскільки протилежно заряджені частинки притягуються, тонер прилипає до паперу.

Далі папір із тонером нагрівається до температури близько 200 градусів за допомогою термовалу так званої пічки. Завдяки цьому тонер розправляється та зображення надійно фіксується на папері. Тому свіжонадруковані на лазерному принтері документи завжди теплі.

На останньому етапі відбувається зняття заряду з фотобарабана і його очищення від тонера, що залишився, для чого використовується чистяще лезо і бункер для відпрацьованого тонера.

Отак і відбувається процес друку. Лазер малює майбутнє зображення зарядженими частинками. Фотобарабан ловить і передає на папір порошок. Тонер прилипає до паперу під дією статичної електрики та приплавляється до неї.

За таким же принципом працює копіювальна техніка.

Переваги лазерного принтера

Вважається, що швидкість друку у лазерного принтера вища ніж у струменевого. У середньому це 27-28 відбитків за хвилину. Тому їх використовують для друку великої кількості документів.

Пристрій не сильно шумить під час роботи. Якість друку дуже висока за низької собівартості відбитка, що досягається за рахунок низької витрати та ціни тонера. Вартість більшості моделей лазерних принтерів також доступна.

Багато років точаться суперечки з приводу того, чи завдає лазерний принтер шкоди здоров'ю. Частинки тонера, що використовується при лазерному друку, настільки малі, що легко проникають в організм людини, осідають і накопичуються в дихальних шляхах. При постійному контакті з тонером протягом 15-20 років можуть розвинутися головний біль, астма та інші захворювання.

Проте, виробники принтерів запевняють, що від щоденного використання принтера немає шкоди. Технології виробництва постійно удосконалюють, а картриджі тестують у лабораторіях.

Небезпека може виникнути лише при спробі самостійно розкрити та перезаправити картридж. Частинки тонера можуть потрапити в легені та дуже погано виводяться з організму, тому краще довірити заправку принтера фахівцям.

Швидкість, термін служби та якість друку у лазерних принтерів справді на висоті. Цей пристрій незамінний у роботі та повсякденному житті багатьох користувачів і не так вибагливий як примхливі струмені, у яких часто бувають проблеми з печаткою під час перезаправки.

Якщо ж вам все-таки дісталася не найвдаліша модель лазерного принтера і ви користувалися ним зовсім небагато, то не впадайте у відчай. KupimToner викуповує нові принтери від різних брендів, а також комплектуючі до них, пропонуючи ціну.

Сьогодні вже складно уявити життя без друкувальних пристроїв. Перенести інформацію на паперовий носій іноді буває просто потрібно. Школярам потрібно роздруковувати доповіді, студентам – дипломи та курсові, співробітникам офісів – документи та договори.

Принцип роботи струминного принтера

Насамперед розглянемо, як працює струминний принтер. Варто відразу обмовитися, що за якістю друку він трохи відстає від лазерного. Однак і вартість струминного принтера суттєво нижча. Цей видпринтер чудово підходить для дому. З ним легко поводитися, і він простий у обслуговуванні.
Якщо говорити про принцип роботи лазерного та струминного принтерів, то вони кардинально відрізняються. Основна відмінність полягає у технології подачі чорнила, а також у пристрої апаратної частини. Обговоримо для початку, як працює струминний принтер.

Принцип роботи цього друкуючого пристрою полягає в наступному: зображення формується на спеціальній матриці, після чого воно друкується на полотні при використанні рідкого чорнила. Існує ще один різновид струменевих принтерів, у пристрої яких є картриджі. Картриджі встановлюються в спеціальний блок. У цій конструкції чорнило передаються в друкувальну матрицю за допомогою друкувальної головки. Після цього матриця переносить зображення на папір.

Зберігання чорнила та нанесення їх на полотно

Є кілька способів нанесення чорнила на полотно:

- Метод газових бульбашок;
- П'єзоелектричний метод;
- Метод drop-on-demand.

П'єзоелектричний метод передбачає створення чорнильних крапок на полотні під час використання п'єзоелемента. Трубка розтискається і знову стискається, не дозволяючи впасти зайвим чорнильним краплям. Метод газових бульбашок також відомий під назвою метод інжектованих бульбашок. Відбиток на полотні залишають за рахунок високих температур. Сопло кожної друкуючої матриці має нагрівальний елемент. На нагрівання такого елемента витрачаються частки секунди. Після нагрівання міхурі, що утворилися, через сопла переносяться на полотно.

У методі drop-on-demand також використовуються газові бульбашки. Однак це вже більш оптимізований метод. Швидкість та якість друку значно зросли.

Чорнило в струменевому принтері зазвичай зберігаються двома способами. Перший спосіб передбачає присутність окремого резервуара, з якого на друкуючу голівку подається чорнило. У другому способі для зберігання чорнила застосовується спеціальний патрон, який розміщений в голівці. Щоб замінити патрон, доведеться міняти саму друкувальну голівку.

Використання струменевих принтерів

Особливу популярність принтери набули завдяки тому, що в даних пристроях реалізована можливість кольорового друку. Зображення при кольоровому друку створюється за рахунок накладання один на одного основних тонів, що мають різну міру насиченості. Основний набір кольорів також відомий під абревіатурою CMYK. До нього входять такі кольори: чорний, блакитний, пурпуровий та жовтий. Спочатку використовувався набір із трьох кольорів. До нього входили всі вище перелічені кольори, крім чорного. Але навіть при накладенні блакитного, жовтого і пурпурового кольорів при 100% ступеня насиченості все одно не вдавалося досягти чорного кольору, виходив або сірий, або коричневий. З цієї причини було вирішено додати до основного набору чорнила чорного кольору.

Струменевий принтер: особливості роботи

Як основні показники роботи принтера зазвичай розглядаються такі параметри, як швидкість друку, шумові характеристики, довговічність та якість друку. Розглянемо експлуатаційні властивості струминного принтера.

Принцип роботи такого принтера вже обговорювався вище. Чорнило подається на папір через спеціальні принтери. Струменевий принтер працює дуже тихо на відміну, наприклад, голчастих принтерів, в яких нанесення чорнила відбувається за рахунок ударно-механічного процесу. Ви не почуєте, як друкує струменевий принтер, можна розрізнити шум механізму, що переміщає друкуючі головки. Якщо говорити про шумові характеристики струменевих принтерів у кількісному співвідношенні, то при роботі такого пристрою рівень шуму не перевищує 40 децибелів.

Тепер поговоримо про швидкість друку. Струменевий принтер друкує набагато швидше, ніж голчастий. Однак, від такого показника як швидкість безпосередньо залежить якість друку. У цьому сенсі, чим більша швидкість друку, тим гірша якість. При виборі режиму високоякісного друку процес значно сповільниться. Фарба на полотно наноситиметься ретельно. Такий принтер друкує зі середньою швидкістювід 3 до 5 сторінок за хвилину. У сучасних принтерах друку цей показник був збільшений до 9 сторінок за хвилину. Для друку кольорових зображень потрібно трохи більше часу.

Однією з головних переваг струменевого принтера є шрифт. За якістю відображення шрифту друк струменевого принтера можна порівняти, мабуть, лише з лазерним. Покращення якості друку можна під час використання гарного паперу. Головне - вибирати папір, здатний швидко вбирати вологу. Високу якість зображення можна досягти, використовуючи папір із щільністю від 60 до 135 г/м2. Добре себе зарекомендував папір для ксероксу. Її густина становить 80 г/м2. Для прискорення процесу висихання чорнила в деяких принтерах реалізована функція підігріву паперу. Незважаючи на абсолютно різний принцип роботи струменевого та лазерного принтера, при використанні даних пристроїв вдається досягти однакової якості.

Папір для друку

Струменевий принтер, на жаль, не підійде для друку на рулонних носіях. Також не призначений він для створення копій: доведеться використовувати багаторазовий друк.

Недоліки струменевого принтера

Як говорилося раніше, струменеві принтери друкують за допомогою матриці. Зображення під час друку на струменевому принтері формується з крапок. Найголовнішим і найціннішим елементом у всьому пристрої є друкуюча головка. Для зменшення габаритів пристрою багато фірм вбудовують друкувальну головку в картридж. Струменевий та лазерний принтер відрізняються за принципом друку. До недоліків роботи струменевих принтерів можна віднести такі моменти:

1. Низька швидкістьпечатки;
2. Засихання чорнила при тривалому простої
3. Висока вартість та малий ресурс витратних матеріалів

Переваги струменевих принтерів

1. Оптимальне співвідношення ціна/якості. Багато користувачів при виборі друкувального пристрою найбільше приваблює ціна цього типу принтерів
2. Принтер має скромні габарити. Це дає можливість розмітити його навіть у невеликому кабінеті чи офісі. Жодних незручностей користувачеві це не створить.
3. Можливість самостійного заправлення картриджів. Можна просто купити чорнило та прочитати в посібнику користувача, як правильно здійснювати заправку.
4. Наявність системи безперервної подачі чорнила. Така система дозволить значно знизити витрати на друк за великих обсягів.
5. Висока якість друку зображень та фотографій
6. Великий вибір використовуваних друкованих носіїв

Лазерний принтер

Під лазерним принтером сьогодні мається на увазі особливий різновид друкувального обладнання, призначеного для нанесення тексту або зображення на папір. Цей тип обладнання має дуже незвичайну історію. Принцип роботи лазерного друкувального пристрою став обговорюватися лише 1969 року. Наукові дослідження проводилися протягом кількох років.

Для вдосконалення принципу роботи даного апарату пропонувалося безліч способів. Перший у світі копіювальний апарат, який використовує для створення відбитка лазерний промінь, з'явився у 1978 році. Цей пристрій мав великі розміри, та й ціна його зашкалювала. Через деякий час цією розробкою зайнялася компанія Canon.

Перший настільний лазерний принтер з'явився у 1979 році. Це призвело до того, що інші компанії почали оптимізувати і просувати нові моделі лазерних принтерів. Сам принцип друку у своїй не змінився. Відбитки, отримані під час використання лазерного принтера, мають високі характеристики. Їм не страшне вицвітання чи стирання, вони не бояться вологи. Зображення, отримані за допомогою лазерного принтера, мають високу стійкість і якість.

Принцип роботи лазерного принтера

Коротко наведемо принцип роботи лазерного принтера. Зображення під час друку на лазерному принтері наноситься у кілька етапів. Спочатку під впливом температури розплавляється спеціальний пороше – тонер. Він прилипає до паперу. Після цього спеціальним скребком з барабана знімається невикористаний тонер і переміщується в накопичувач відпрацьовування. Поверхня барабана поляризується коронатором. На поверхні барабана формується зображення. Потім барабан рухається поверхнею магнітного валу, на якому знаходиться тонер. Тонер прилипає до заряджених ділянок барабана. Після цього барабан стикається з папером і залишає на ньому тонер. Потім папір прокочується через спеціальну пічку, в якій порошок під дією високої температуриплавиться та прилипає до паперу.

Кольоровий лазерний принтер

Від чорно-білого процес друку на кольоровому принтері відрізняється використанням кількох відтінків. При змішуванні цих відтінків у певному співвідношенні можна створити основні кольори. Зазвичай у лазерних принтерах кожного кольору використовується свій відсік. У цьому полягає їх основна відмінність. Друк кольорових зображень на такому принтері відбувається кілька етапів. Спочатку відбувається аналіз зображення, після чого формується розподіл заряду. Далі здійснюється та ж послідовність операцій, що і при чорно-білому друку: лист з тонером пропускається через грубку, де порошок розплавляється і схоплюється з папером.

Переваги лазерних принтерів

1. Висока швидкістьдруку
2. Витривалість та стійкість зображення
3. Низька собівартість
4. Висока якість

Недоліки лазерних принтерів

1. У процесі функціонування виділяється озон. Друкувати на лазерному принтері можна тільки в приміщенні, що добре провітрюється.
2. Громіздкість
3. Високе енергоспоживання
4. Висока ціна

Висновок

Проаналізувавши принцип роботи та основні характеристики струменевих та лазерних принтерів, можна сказати, що для домашнього використання більше підходить перший тип пристроїв. Вони мають доступну вартість і невеликі габарити. Лазерні принтери найбільше підходять для офісу, де необхідно роздруковувати велику кількість документів.

У побутових умовах популярністю користуються лазерні та струменеві принтери. Принцип друку таких пристроїв кардинально відрізняється, що не може не вплинути на експлуатаційні особливості. В одних випадках найкраще використовувати лазерні вироби, а в інших – струменеві. Однак зробити кінцевий вибір на користь того чи іншого пристрою можна тільки після розгляду схеми роботи.

Принцип роботи струминного пристрою для друку

Все-таки в домашніх умовах найчастіше застосовується саме струминний принтер. Принцип друку його полягає у формуванні зображення за допомогою рідкого чорнила. Вони переносяться на носій через спеціальні сопла, розташовані на голівці. Кількість таких отворів залежить від моделі друкувального пристрою. Зазвичай їхня кількість коливається в межах 16-64 штук.

Так як принцип друку струминного принтера передбачає використання рідкого чорнила, при тривалому простої відбувається їхнє висихання на соплах головки. Для цього потрібне чищення друкуючого елемента, що передбачає додаткову витрату барвників.

Подібні пристрої складаються з наступних складових частин:

• несучої конструкції;
• блок живлення;
• друкувальної голівки;
• очисної системи;
• пристрої для подачі носія;
• вузла керування.

Кольорове зображення виходить в результаті накладання один на одного трьох основних кольорів. До них часто додається чорне чорнило, щоб була можливість застосовувати пристрої для звичайного друку текстів і чорно-білих малюнків, заощаджуючи на кольорових фарбах.

Основні технології струминного друку

Різні моделі можуть мати свої переваги та недоліки. Принцип друку представників струменевих принтерів може також трохи відрізнятися в залежності від технології, що застосовується. Різниця полягає лише у способі перенесення чорнила на твердий носій.

1. П'єзоелектричний метод передбачає формування чорнильних крапок на папері за допомогою спеціальних пристроїв, які мають зв'язок із діафрагмою. Електричне поле безпосередньо впливає на п'єзоелемент, а він розтискає трубку для наповнення капілярної системи. Основна перевага полягає в гнучкому керуванні габаритами краплі, завдяки чому вдається отримувати якісні зображення з високою роздільною здатністю.
2. Метод газових бульбашок передбачає наявність нагрівальних елементів у соплах. Через них пропускається електричний струм. У процесі нагрівання утворюються газові бульбашки, які виштовхують через отвори потрібну порцію рідкого чорнила. Після остигання нагрівача через сопла надходить свіжа порція барвника. Висока якість відзначається при детальному промальовуванні ліній, але під час друку суцільних областей можуть бути розпливчасті місця.
3. Термоструминний метод, як і в попередньому випадку, передбачає використання нагрівального елемента. Однак разом з ним застосовується спеціальний механізм, що дозволяє забезпечувати більш швидкісне упорскування барвників. У зв'язку з цим зростає продуктивність пристроїв. Колірна палітра одержуваного зображення відрізняється контрастністю.

Застосовуване чорнило може мати різний склад. Водне чорнило містить розчинний барвник і певні добавки, що дозволяють коригувати в'язкість. Їхня гідність полягає в низькій вартості. Пігментне чорнило відрізняється стійкістю до ультрафіолету та вологого середовища. Якість друку в цьому випадку менше залежить від носія.

Використання безперервної подачі чорнила

З принципом друку струменевого принтера стало зрозуміло. Для зберігання барвників використовують спеціальні картриджі. Однак існує особлива система, що дозволяє забезпечувати безперервну подачу чорнила з метою економії. У цьому випадку капсульні резервуари встановлюються безпосередньо на голівку.

Система являє собою набір ємностей, пов'язаних силіконовим шлейфом, яким чорнило подається з донорів до основного блоку. Завдяки такому пристрою досягається постійна наявність вихідних барвників у друкуючій головці. Багато широкоформатних приладів для офісу мають вбудовану систему подачі чорнила, яку не можна побачити зовні.

Принцип роботи лазерного пристрою

Зовсім іншою гілкою розвитку друкуючих приладів є лазерна технологія, за допомогою якої можна досягти високоякісного нанесення барвників на папір. Формування символів та зображень відбувається за рахунок освітлення променем елементів пристрою, що мають світлочутливість. Отримані екземпляри з текстовою або графічною інформацією мають стійкість до вицвітання та стирання.

У струменевих та лазерних принтерів принцип друку абсолютно різний. Як барвники виступають тонери, які можуть переноситися на твердий носій трьома способами.

1. З використанням двокомпонентної системи вияву. Частинки барвника, необхідні для перенесення на спеціальний світлочутливий барабан, не здатні закріплюватися на магнітному валу без особливого магнітного носія, що заряджається в результаті перемішування.
2. З використанням однокомпонентного тонера без додаткових домішок. Частинки речовини у разі наділяються магнітними властивостями. У деяких пристроях може здійснюватися електростатичне нанесення. При такому варіанті тонер не потребує намагнічування.
3. З використанням двокомпонентного барвника, змішаного в заводських умовах.

На відміну від струменевого принтера принцип друку лазерного аналога базується на побудові зображення за допомогою фотографічного методу. Лазерний промінь потрапляє на спеціальний вал, поверхня якого наелектризована через ударну іонізацію внутрішнього повітря.

Конструкція лазерних приладів

Отримувати високоякісний друк лазерним принтерам вдається через технологічні особливості. До їх складу входять такі елементи.

1. Фотобарабан, що є циліндром з алюмінію. Він оброблений світлочутливим матеріалом, який схильний змінювати електричний опір за наявності освітлення.
2. Магнітний вал застосовується для перенесення тонера з резервуара безпосередньо на барабан або проявний ролик, встановлений у деяких моделях сучасних принтерів.
3. Ракельний ніж виконує функцію очисного леза. З його допомогою здійснюється видалення надлишку барвника з растрового валу. Він може бути виготовлений із пластику, сталі або скловолокна.
4. Бункер відпрацьованого тонера виконаний як ємності. Це відділення може бути окремо від картриджа або разом з ним. Швидкість заповнення такого резервуара залежить від якості тонера.
5. Лазерний блок призначений для створення невидимого зображення на поверхні фотобарабану за допомогою підсвічування конкретних ділянок. Інтенсивність променя може суттєво змінюватися.
6. Ролик первинного заряду виготовляється як металевого стрижня, покритого шаром гуми. Цей елементдозволяє забезпечити рівномірність негативного заряду.
7. Стрічка перенесення необхідна для нанесення проміжного результату кольорових картриджів.
8. Блок проявки дозволяє перенести тонер безпосередньо на електростатичне зображення, створене поверхні фотопровідного елемента.

Процес лазерного друку

Не всі остаточно розуміють з курсів інформатики принцип друку лазерних принтерів. Струменеві пристрої працюють за спрощеною схемою, тому щодо них особливих питань не виникає. Як відбувається процес лазерного друку?

1. Спочатку заряджається фотопровідний вал. По його поверхні рівномірно розподіляється електричний заряд у вигляді обертання ролика. Система з стрижнем, що обертається, знижує напругу і зменшує кількість озону, що виділяється.
2. Виконується сканування лазером. У цей час заряджена поверхня валу проходить під світловим променем. Лазер потрапляє тільки на ті місця, куди надалі наноситиметься барвник.
3. Здійснюється накладення тонера. Ролик, що має негативний заряд, передає тонеру. Барвник із бункера притягується безпосередньо до магнітного валу, після чого входить у контакт з фотопровідним елементом у тих зонах, де залишився негативний заряд.
4. На переносний ролик, який контактує з твердим носієм, подається вже не негативний, а позитивний заряд. Частинки барвника потрапляють на поверхню паперу за рахунок електростатичного впливу.
5. Тонер, розподілений по носієві, закріплюється за допомогою нагрівання та створюваного тиску. Термічна камера є двома валами, між якими рухається папір. Температура контролюється спеціальним датчиком. Фарбувальна речовина розплавляється та впроваджується у текстуру паперу.

Порівняльна таблиця

Пропонується поглянути на таблицю, щоб порівняти властивості струминних та лазерних принтерів, принцип друку яких сильно відрізняється.

Розглянувши принцип друку струменевого принтера, не можна не відзначити особливості експлуатації.

1. Використовувати пристрій рідше одного разу на тиждень не рекомендується, щоб уникнути висихання чорнила.
2. Необхідно купувати барвники високої якості, інакше головка може швидко засмічитися.
3. Слід використовувати відповідний папір, на ньому має бути позначка, що він підходить для струминного друку.
4. Потрібно містити виріб у чистоті, так як пил призводить до зношування рухомих деталей.

Особливості роботи з лазерними приладами

Основною перевагою лазерних принтерів є відсутність необхідності регулярної експлуатації. Його можна використати навіть раз на місяць. На якості роботи або зношування деталей це ніяк не позначиться. Однак використовувати тільки оригінальні картриджі з тонером, інакше існує високий ризик поломки пристрою. Крім того, витратні матеріали сторонніх виробників можуть просто не працювати.

Перш ніж купувати прилад з безліччю позитивних відгуківнеобхідно дізнатися додаткову інформаціюпро вартість:

• витратних матеріалів;
• деталей, що зношуються;
• друку однієї сторінки.

Іноді виявляється, що простіше придбати новий пристрій, ніж замінити деталі.

Заключна частина

Розглянувши коротко принцип друку струменевих та лазерних принтерів, можна робити певні висновки щодо придбання тих чи інших приладів. Однак кінцевий вибір залежатиме від того, які цілі переслідуються під час експлуатації. Для друку великих обсягів текстової інформаціївигідніше купувати лазерні пристрої. Якщо ж необхідно отримувати якісні фотографії, краще віддати перевагу струменевим аналогам.