Лазерні принтери. СПК
|
Зміст
Лазерний принтер
Лазерні принтери це принтери, в яких друк здійснюється за допомогою лазерного променя, який з великою швидкістю сканує поверхню барабана з світлочутливим (фотопровідним) шаром. При цьому на барабані утворюється електричне зображення, яке проявляється дрібнодисперсним фарбуючим порошком - тонером. Потім це порошкове зображення притискується валиком до паперу та фіксується на ньому під дією високої температури. Комп'ютерне управління роботою лазерними принтерами дає можливість формувати зображення та друкувати знаки різноманітними шрифтами, різних розмірів та високої якості.
Принцип дії лазерного принтера полягає у наступному: на алюмінієву трубку (фотобарабан), покриту світлочутливим шаром, наноситься негативний статичний заряд. Після цього промінь лазера проходить по фотобарабану, і у тому місці, де потрібно щось надрукувати, знімає частину заряду. Після чого на фотобарабан наноситься тонер (це сухе чорнило, що складаються із суміші смол, полімерів, металевої стружки, вугільного пилу та іншої хімії), який також має негативний заряд, і тому прилипає до барабана у тих місцях, де пройшов лазер і зняв заряд. Далі барабан прокочується по паперу (що має позитивний заряд) і залишає на ній весь тонер, після чого папір потрапляє у піч, де під впливом високої температури тонер міцно припікається до паперу.
Для друку кольорового зображення всі кольори на барабан наносяться по черзі, або друк відбувається у 4 проходи (для друку чорного, блакитного, пурпурного і жовтого кольорів). Подібний метод друку використовується в копіювальних апаратах і деяких факсах. Схожа система використовується і в світлодіодних принтерах, однак у них замість лазера використовується нерухомий рядок зі світлодіодами — LED-технологія друку (Light Emitting Diode).
Принцип дії
Процес лазерного друку складається з п'яти послідовних кроків:
- Зарядка фотовала
- Лазерне сканування
- Накладення тонера
- Перенос тонеру
- Закріплення тонера
Зарядка фотовала
Фотовал — циліндр з покриттям з світлочутливого напівпровідника (матеріалу, здатного змінювати свій електричний опір при освітленні). У деяких системах замість фотоціліндра використовувався фоторемінь — еластична закільцьованих смуга з фотослоя. Зарядка фотовала (фотобарабана) — нанесення рівномірного електричного заряду на поверхню обертового фотобарабана. Найпоширенішим матеріалом для фотобарабану слугує фотоорганіка — вимагає використання негативного заряду, проте є матеріали (наприклад, кремній), що дозволяють використовувати позитивний заряд.
Спочатку зарядка здійснювалася з допомогою скоротрона (англ. scorotron) — натягнутого дроту, на який подається напруга відносно фотобарабана. Між дротом і фотобарабаном зазвичай поміщається металева сітка, яка служить для вирівнювання електричного поля. Пізніше стали застосовувати зарядку за допомогою зарядного валика (англ. Charge Roller). Така система дозволила зменшити напругу і знизити проблему виділення озону на коронному розряді (перетворення молекул O2 в O 3 під дією високої напруги), що призводило до проблеми прямого механічного контакту і зносу частин, а також чищення від забруднень.
Лазерне сканування
Лазерне сканування (засвічування) — процес проходження негативно зарядженої поверхні фотовалу під лазерним променем. Промінь лазера відхиляється обертовим дзеркалом і, проходячи через розподільну лінзу, фокусується на фотовал. Лазер активізується тільки у тих місцях, на які з магнітного вала (магнітного барабану) надалі повинен буде потрапити тонер. Під дією лазера ділянки фоточутливої поверхні фотовалу, які були засвічені лазером, стають електропровідними, і частина заряду на цих ділянках «стікає» на металеву основу фотовалу. Тим самим на поверхні фотовал створюється електростатичне зображення майбутнього відбитка у вигляді «малюнка» з ділянок з негативнішим зарядом, ніж загальний фон.
Накладення тонера
Негативно заряджений ролик при подачі тонера надає тонеру негативний заряд і подає його на ролик проявлення. Тонер, що знаходиться у бункері, притягається до поверхні магнітного валу під дією магніту, з якого виготовлена серцевина валу. Під час обертання магнітного вала тонер, що знаходиться на його поверхні, проходить через вузьку щілину, утворену між дозуючим лезом і магнітним валом. Після цього тонер входить у контакт з фотовалом і притягується на нього у тих місцях, де зберігся негативний заряд. Дуже поширена помилка, що тонер притягається саме до місць відсутності заряду на фотовалі. Однак, тонер, будучи діелектриком, електризується у дипольно-заряджені частинки, які притягуються до будь-яких заряджених поверонь незалежно від знаку заряду останніх. Тонер не зможе утриматися на фотовалі у місцях без заряду.
У той же час, поширене і зворотна помилка, що тонер притягається саме до місць, зарядженим негативно. Більшість марок тонерів, що випускаються для побутових лазерних принтерів, маркуються як негативно заряджаємі, що говорить про неможливість тяжіння негативно заряджених частинок тонера до однойменно заряджених ділянок фотобарабана. Тому, насправді, негативно заряджений тонер не може притягатися до всіх заряджених ділянок незалежно від знаку заряду, а тільки до тих, у яких відсутній заряд, або, принаймні, до тих, величина заряду яких не заважає утворенню у поверхневому шарі фотобарабана дипольного моменту під впливом електростатичного поля негативно заряджених часточок тонера.
Тим самим електростатичне (невидиме) зображення перетвориться у видиме (проявляється). Притягнутий до фотовалу тонер рухається на ньому далі, поки не торкається паперу.
Перенос тонеру
У місці контакту фотовалу з папером, під папером знаходиться ще один ролик, який називають роликом перенесення (коронатор). На нього подається позитивний заряд, який він передає паперу, з яким контактує. Часточки тонера, доторкаючись до позитивно зарядженого паперу, переносяться на нього і утримуються на поверхні за рахунок електростатики.
Якщо у цей момент подивитися на папір, на ньому буде сформовано повністю готове зображення, яке можна легко зруйнувати, провівши по ньому пальцем, тому що зображення складається з притягнутого до паперу порошку тонера, нічим іншим, крім електростатики, на папері не утримувалась. Для отримання фінального відбитка зображення необхідно закріпити.
Закріплення тонера
Папір з «насипаним» тонерним зображенням рухається далі до вузла закріплення (пічка). Закріплюється зображення за рахунок нагріву і тиску. Піч складається з двох валів:
- Верхнього, всередині якого знаходиться нагрівальний елемент (зазвичай — галогенна лампа), так званий термовал;
- Нижнього (притискний ролик), який притискає папір до верхнього за рахунок підпірної пружини.
За температурою термовала стежить термодатчик (термістор). Піч являє собою два дотичних вали, між якими проходить папір. При нагріванні паперу (180–220 °C) тонер, притягнутий до неї, розплавляється і в рідкому вигляді втискається в текстуру паперу. Вийшовши з печі, тонер швидко твердне, що створює постійне зображення, стійке до зовнішніх впливів. Щоб папір, на який нанесено тонер, не прилипав до термовалу, на ньому є віддільники паперу.
Однак термовал — не єдина реалізація нагрівача. Альтернативою є пічка, в якій використовується термоплівка: спеціальний гнучкий матеріал з нагрівальними елементами у своїй структурі.
Переваги лазерних принтерів
Зазвичай, роздільна здатність при чорно-білому друці варіюється від 600x600 до 1200x1200 точок на дюйм, однак при кольоровому друці досягає 9600x1200. Кольорові та чорно-білі лазерні принтери працюють на практиці однаково. Відмінність полягає у тому, що для кольорового друку використовуються чотири типи фарбувального тонера. У порівнянні зі струминними принтерами, лазерні мають чимало переваг.
Вони мають більшу швидкість, оскільки промінь лазера може пересуватися значно швидше, ніж друкуюча головка з десятками і сотнями сопел, з яких у момент друку з певним інтервалом випорскують мікроскопічні крапельки чорнила.
Лазерні промені ще більш точні і по причині компактного фокусування дозволяють досягати високої роздільної здатністі. Лазерні принтери економічніші, ніж струменеві, просто внаслідок того, що картриджів з тонером вистачає не на одну тисячу сторінок, а ось чорнильні картриджі закінчуються швидше, і їх доводиться частіше заправляти або міняти.
Кольорові лазерні принтери забезпечують високу швидкість друку, дають якісні кольорові і чорно-білі відбитки, а також привабливу вартість роздруківки сторінки з урахуванням витратних матеріалів.
Лазерні роздруківки більш стійкі, чіткість відбитків не порушується в умовах підвищеної вологості. Тонер може злежуватися, що легко виправити легким струшуванням картриджа, на відміну від струменевих принтерів, чорнила яких можуть засихати у дюзах, що вимагає їх промивання і, іноді, заміни. Промивку дюз можна зробити тільки в умовах сервісного центру.
Недоліки лазерних принтерів
При роботі лазерного принтера виділяється озон.
Наявність у конструкції елементів з високим енергоспоживанням (головний двигун, термовузол) призводить до того, що пікова споживана потужність лазерного принтера досить висока, що робить неможливим підключення його до побутових джерел безперебійного живлення середньої і малої потужності.
Якість друку кольорових напівтонових зображень, наприклад фотографій, нижче ніж при струменевому друці.
Лазерні принтери дорожчі за струменеві у середньому утричі, а вартість комплекту картриджів для лазерного принтера набагато дорожче, ніж комплект для струминного (зазвичай становить вартість нового принтера).
Деякі з моделей кольорових принтерів при друці наносять на відбиток приховане зображення, що вказує на дату і час друку, а також серійний номер пристрою, що зроблено з метою припинити друк кольорових копій грошових знаків та інших документів і цінних паперів.
Автори:
Sckorohod Годун Дмитро
Принтер для домашнього користування
З категорії монохромних лазерних принтерів на даний час кращим вибором для домашнього користування є принтери виробництва Hewlett Packard, Canon.
HP LaserJet Pro P1102w ( CE657A )або його аналог Canon LBP 6000 . Ці моделі принтерів не дорогі в обслуговуванні. Заправити картридж не складе великих витрат . Модель HP містить модуль бездротового зв'язку , завдяки якому , ви зможете працювати з ним віддалено з будь-якої кімнати в будинку. Зрозуміло , щоб була доступна така функція , необхідний такий же блок у вашому комп'ютері або ноутбуку. Швидкість друку документів формату А4: до 18 стор / хв;
Час друку першої сторінки при режимі енергозбереження: 8,5 сек;
Принтер має налаштування для друку на носіях різної щільності аж до прозорих плівок;
Технологія AirPrint ™ дозволяє друкувати документи з iPad ® , iPhone ® , і iPod touch ® через бездротове підключення .
А завдяки технології HP ePrint можливо надрукувати документи з усіх пристроїв, що мають можливість виходу в Інтернет.
Хочу відзначити головну особливість витратних матеріалів даних принтерів , тобто картриджів .
Це їх фізичний розмір і фотобарабан . Зараз виробники прагнуть знизити енерговитрати , та й взагалі виграти економічно на виробництві матеріалів з меншими розмірами. У підсумку кінцевий користувач отримує виріб менших розмірів і на жаль з гіршою якістю окремого компонента вироби . У нашому випадку слабким місцем даних картриджів ( CE285A.../725 ... ) є фотобарабан . Він розрахований на один цикл роботи . А саме , вже після закінчення оригінальної заправки , фотобарабан починає інтенсивно зношуватися , що проявляється в дуже тьмяному друку . Найчастіше людина сприймає це як закінчення тонера і несе картридж на заправку. Але справа в тому , що фотобарабан має ще тонше фотопровідний шар , який якраз і розрахований на обсяг оригінальної заправки .
