Фізичний принцип роботи лазерного принтера
Серед сучасної комп'ютерної периферії навряд чи знайдеться пристрій, що увібрав в себе більше технологічних досягнень, ніж лазерний принтер. Своєю назвою ці принтери зобов'язані маленькому лазеру, що входить до їх складу (потужністю не більше декількох сот міліват). Лазер, що дає дуже вузький напрямлений пучок монохромного випромінювання, використовується як найтонше перо, яким на фотобарабані малюється задане зображення.
Стисла історія розвитку лазерного принтера
Поштовхом до створення перших лазерних принтерів послужила поява нової технології, розробленої фірмою Canon. Фахівцями цієї фірми, що спеціалізується на розробці копіювальної техніки, був створений механізм друку LBP-CX. Фірма Hewlett-Packard в співпраці з Canon приступила до розробки контролерів, що забезпечують сумісність механізму друку з комп'ютерними системами PC і UNIX. Принтер HP LaserJet вперше був представлений на початку 1980-х років. Спочатку конкуруючи з матричними принтерами, лазерний принтер швидко завоював популярність у всьому світі. Інші компанії-розробники копіювальної техніки незабаром наслідували приклад фірми Canon і приступили до досліджень у галузі створення лазерних принтерів. Toshiba, Ricoh і деякі інші, менш відомі компанії, теж були залучені до цього процесу. Проте успіхи фірми Canon у галузі створення високошвидкісних механізмів друку і співпраця з Hewlett-Packard дозволили їм досягти поставленої мети. В результаті на ринку лазерних принтерів модель LaserJet аж до 1987-88 років займала домінуюче положення. Наступною віхою в історії розвитку лазерного принтера з'явилося використання механізмів друку з більшою роздільною здатністю під керуванням контролерів, що забезпечують високий ступінь сумісності пристроїв. Іншою важливою подією стала поява кольорових лазерних принтерів. Фірми XEROX і Hewlett-Packard (далі скорочено звана HP) презентували нове покоління принтерів, які використовували мову опису сторінок PostScript Level 2, що підтримує кольорове представлення зображення і що дозволяє підвищити як продуктивність друку, так і точність передачі кольорів. Мова принтера PCL 6 також підтримує розширені колірні можливості представлення зображень для принтерів серії HP Color LaserJet.
|
|
|
Формування зображення
Лазерні принтери формують зображення шляхом позиціонування точок на папері (растровий метод). Спочатку сторінка формується в пам’яті принтера і лише потім передається до механізму друку. Растрове представлення символів і графічних образів проводиться під керуванням контролера принтера. Кожен образ формується шляхом відповідного розташування точок в чарунках сітки або матриці, як на шахівниці.
|
|
|
Растрова технологія (рис. 2.25) значною мірою відрізняється від векторної, яка використовувалась в пір’яних графічних пристроях. При використанні векторної технології зображення формується шляхом побудови ліній з однієї точки в іншу.
Рисунок 2.25 – Растровий метод формування образу
Принцип дії
Лазерні принтери, що набули найбільшого поширення, використовують технологію фотокопіювання, звану ще електрофотографічною, яка полягає в точному позиціонуванні точки на сторінці за допомогою зміни електричного заряду на спеціальній плівці з фотопровідного напівпровідника. Подібна технологія друку застосовується в ксероксах. Принтери фірм HP і QMS, наприклад, використовують механізм друку ксероксів фірми Canon.
Найважливішим конструктивним елементом лазерного принтера (рис. 2.26, 2.28) є фотобарабан, що обертається, за допомогою якого відбувається перенесення зображення на папір. Фотобарабан є металевим циліндром, покритим тонкою плівкою з фотопровідного напівпровідника (звичайно оксид цинку). По поверхні барабана рівномірно розподіляється статичний заряд за допомогою тонкого дроту або сітки, званої коронуючим дротом. На цей дріт подається висока напруга, що викликає виникнення навколо нього іонізованої ділянки, яка світиться, званою короною.
|
|
|
Лазер, керований мікроконтролером, генерує тонкий світловий промінь, який відбивається від дзеркала, що обертається. Цей промінь, потрапляючи на фотобарабан, засвічує на ньому елементарні ділянки (точки), і в результаті фотоелектричного ефекту в цих точках змінюється електричний заряд.
Рисунок 2.26 – Функціональна схема лазерного принтера
Для деяких типів принтерів потенціал поверхні барабана зменшується від 900 до 200 В. Таким чином, на фотобарабані виникає копія зображення у вигляді потенціального рельєфу.
На наступному робочому кроці за допомогою іншого барабана, званого девелопером (developer), на фотобарабан (рис. 2.27) наноситься тонер — найдрібніший фарбувальний пил. Під дією статичного заряду дрібні частинки тонера легко притягуються до поверхні барабана в точках, що зазнали експозиції, і формують на ньому зображення.
Рисунок 2.27 – Створення копії зображення на фотобарабані
Аркуш паперу з лотка, що подає, за допомогою системи валиків переміщується до барабана. Потім аркушу надається статичний заряд, протилежний за знаком заряду засвічених точок на барабані. При контакті паперу з барабаном частинки тонера з барабана переносяться (притягуються) на папір.
|
|
|
Рисунок 2.28 – Узагальнена схема роботи лазерного принтера
Для фіксації тонера на папері аркушу знов надається заряд і він пропускається між двома роликами, що нагрівають його до температури приблизно 180 - 200 °С (якщо ви хоч раз ставили пиріг з солодкою начинкою в духовку, то знаєте, як важко розділити пропечені компоненти). Після власне процесу друку барабан повністю розряджається, очищується від прилиплих частинок тонера і готовий для нового циклу друку. Описана послідовність дій відбувається дуже швидко і забезпечує високу якість друку.
У світлодіодному принтері (рис. 2.29) для засвічування барабана замість лазерного променя, керованого за допомогою системи дзеркал, використовується нерухомий світлодіодний рядок (лінійка), що складається з 2500 світлодіодів, який формує не кожну точку зображення, а цілий рядок (рис. 2.29). На цьому принципі, наприклад, працюють лазерні принтери фірми OKI.
Рисунок 2.29 – Формування зображення за допомогою LED-технології
Кольоровий друк
Під час друку на кольоровому лазерному принтері використовуються дві технології. Відповідно до першої, широко використовуваної до недавнього часу, на фотобарабані послідовно для кожного окремого кольору (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формувалося відповідне зображення, і лист друкувався за чотири проходи (рис. 2.30), що позначалося на швидкості і якості друку.
 |
Рисунок 2.30 – Універсальна тестова таблиця
У сучасних моделях (наприклад, HP Color LaserJet 5) в результаті чотирьох послідовних прогонів на фотобарабан наноситься тонер кожного з чотирьох кольорів. Потім при контакті паперу з барабаном на нього переносяться всі чотири фарби одночасно, утворюючи потрібні поєднання кольорів на відбитку.
В результаті досягається рівніша передача колірних відтінків, майже така ж, як при друці на кольорових принтерах з термопереносом фарбника.
Відповідно в кольорових лазерних принтерах використовуються чотири ємності для тонерів. Принтери цього класу обладнані великим об'ємом пам'яті, процесором і, як правило, власним вінчестером. На вінчестері містяться різноманітні шрифти і спеціальні програми, які керують роботою, контролюють стан і оптимізують продуктивність принтера. Кольорові лазерні принтери мають досить крупні габарити і велику масу.
Технологія процесу кольорового лазерного друку вельми складна, тому і ціни на кольорові лазерні принтери ще дуже високі.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 643; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!