Устройство и принцип работы лазерных принтеров

В основе большинства лазерных принтеров лежит электрофотографический принцип печати, заимствованный из ксерографии, где используется свойство фоточувствительных материалов изменять свой поверхностный заряд в зависимости от освещенности. Лазерный принтер содержит вращающийся барабан (реже – ленту), покрытый фоточувствительным (светочувствительным) материалом (рис.6.4). В исходном состоянии поверхность барабана электрически нейтральна или имеет электрический заряд, равномерно по ней распределенный (в зависимости от разновидности принтера).

Рис. 6.4 Устройство лазерного принтера

В процессе работы устройства при помощи сканирующего зеркала осуществляется растровая развертка луча от лазерного диода по поверхности барабана. После множества коротких вспышек этого диода, выполняемых в соответствии с выводимым изображением, на барабане засвечиваются все требуемые участки и электрический заряд их изменяется. После засветки на барабан наносится порошок определенного цвета, называемый тонером, частицы которого обладают заданным электрическим зарядом.

В результате электростатического взаимодействия частицы тонера прилипают к барабану только в тех местах, которые были освещены или не были освещены, что зависит от системы окрашивания (разновидности принтера). Затем рисунок переносится на бумагу путем ее прижима к барабану и последующего приложения электрического поля. Наконец, тонер фиксируется на бумаге (чаще всего разогретым валиком). Иногда фиксация осуществляется вследствие воздействия паров какого-либо растворителя (рис.6.5).

Рис.6.5 Принцип печати лазерного принтера

Изображение формируется по точкам, однако за счет высокого разрешения лазерными принтерами обеспечивается типографское качество печати текстов и возможность воспроизведения высококачественных рисунков, что позволяет размещать на одной странице как графические изображения, так и текстовую информацию с широким диапазоном размеров букв и множеством различных шрифтов (рис. 6.6).

Laser – лазер

Light Beam – лазерный луч

Polygon Mirror – отражающая призма

Focusing Lens – фокусировочная линза

Mirror – зеркало

Toner – тонер

Rotating Drum – фоторецептор

Рис.6.6 Формирование изображения в лазерном принтере

Для лазерных, да и ряда других типов принтеров разработаны и используются различные языки описания страниц, среди которых наибольшей известностью пользуется язык PostScript. Он создан несколько лет назад фирмой Adobe Systems. Этот язык может быть реализован – как программно, так и аппаратно – оборудованием принтера. Конечно, аппаратная реализация обходится дороже, но и является более эффективной. Фирма HP для своих лазерных принтеров использует собственный язык PCL, также весьма популярный, и одновременно обеспечивает возможность работы на языке.

Лазерные принтеры отличаются высокими быстродействием, разрешающей способностью и соответственно качеством печати, а также великолепными графическими возможностями и низким уровнем шума. Низкоскоростные устройства обеспечивают печать со скоростью 6–8 страница/мин., а высокоскоростные – 20 и более страница/мин. В ближайшем будущем планируется довести их быстродействие до 50 страница/мин. Обеспечивается автоматическая подача бумаги. К недостаткам лазерных принтеров следует отнести низкую надежность из-за большой сложности и высокую стоимость.

На стоимость лазерного принтера влияют два фактора: разрешение и скорость. В нижнем ценовом диапазоне расположены устройства, способные печатать четыре страницы в минуту с разрешением 600 dpi. Более дорогие модели обладают разрешением 1200 dpi или выше и скоростью печати восемь или более страниц в минуту.

Не меньшее значение имеет также и программная технология улучшения печати, используемая в конкретной модели. В настоящее время все лазерные принтеры используют специальную технологию для сглаживания кривых линий в шрифтах, поэтому разница между текстами, напечатанными с разрешением 600 dpi и 1200 dpi, на глаз практически незаметна, однако она очень ярко проявляется в графических изображениях – здесь количество точек на дюйм определяет все. Требованиям профессионального качества удовлетворит только высокое разрешение, однако, если вам необходимо печатать в больших объемах, надо обратить внимание на несколько специфических параметров.

Самая дорогая расходная часть лазерных принтеров – это тонер (рис. 6.7). В некоторых принтерах барабан и тонер представляют собой единый блок, и их приходится заменять одновременно, что влечет дополнительные затраты. Альтернативой являются модели с раздельным тонером и барабаном. Однако барабан тоже не вечен: вам придется заменять его каждые 8000–20000 страниц (в зависимости от того, сколько вы обычно печатаете за раз).

Слева изображен тонер фирмы OKI (являющийся ее гордостью), справа– другого производителя.

Рис.6.7 Увеличенный вид частиц тонера

Существуют цветные лазерные принтеры, однако они не скоро сравнятся по популярности с цветными струйными и начнут использоваться в качестве настольных печатающих устройств индивидуального пользования. Это связано с большими габаритами (в таких принтерах используется тонер различных цветов) и высокой ценой.

Плоттеры – назначение, возможности и отличие от принтеров. Классификация и принципы работы различных видов плоттеров.

Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Основной конкурент для них – струйные плоттеры, использующие более современную технологию печати.

Существующие на сегодня перьевые плоттеры условно можно разделить на три группы:

• плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой;

• барабанные (или рулонные плоттеры), работающие примерно так же, как и фрикционные (рис. 6.8), но использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты бумаги специальный трактор (Tractor Feed);

• планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям.

Рис. 6.8 Перьевой разметочно-режущий (раскроечный) плоттер Muton AC-1650 для швейной промышленности

Наиболее часто с персональными компьютерами используются первый и третий типы графопостроителей, которые рассчитаны на форматы бумаги A3 или A4. Тем не менее, существуют планшетные графопостроители даже для формата A0.

Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4–8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы). Для заправки последнего типа перьев применяется специальная тушь.

В настоящее время стандартом де-факто для планшетных графопостроителей являются устройства фирмы Hewlett-Packard. Кроме того, графический язык HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) также стал фактическим стандартом в промышленности.

В плоттерах могут использоваться как специальные технологии (например, в электростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам: лазерная (рис. 6.9), струйная (рис. 6.10). В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение. Например, плоттеры Hewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4–5 раз быстрее, нежели их перьевые собратья. Обычно струйные плоттеры могут эмулировать наиболее известные принтеры, например Epson 1050 и IBM ProPrinter XL24E.

Рис. 6.9 Лазерный плоттер XEROX 8830, предназначенный для вывода инженерных документов форматов А4-А0 (в т.ч. нестандартных)

Рис. 6.10 Струйный плоттер Muton Falcon RJ-4100

В заключение рассмотрим следующее описание устройства вывода:

Цветной лазерный принтер HP "LaserJet Pro 400 Color M451nw" A4, 600x600dpi, бело-черный (USB2.0, LAN, WiFi)

Спецификация:

1. Тип печати: лазерная;

2. Тип устройства: принтер;

3. Цветовые возможности: цветной;

4. Производитель: HP (Hewlett-Packard Company)

5. Маркировка (название): LaserJet Pro 400 Color M451nw;

6. Максимальный размер используемой бумаги: А4;

7. Разрешение: 600x600 точек на дюйм;

8. Поддерживаемые интерфейсы: USB2.0, WiFi + возможность подключения к локальной сети (LAN);

9. Цвет принтера: бело-черный.