|
Лазерные принтеры
Фотоэлектронные способы печати основаны на освещении заряженной светочувствительной поверхности промежуточного носителя и формировании на ней
изображения в виде электростатического рельефа, притягивающего частицы красителя, которые далее переносятся на бумагу. Для освещения поверхности промежуточного носителя используют: в лазерных принтерах - полупроводниковый лазер; в
светодиодных - светодиодную матрицу; в принтерах с жидкокристаллическим затвором - люминесцентную лампу.
Лазерные принтеры обеспечивают более высокое качество, чем струйные принтеры. Наиболее известными фирмами-разработчиками лазерных принтеров являются Hewlett-Packard, Lexmark, Epson, Canon, Toshiba, Ricoh.
Принцип действия лазерного принтера основан на методе сухого электростатического переноса изображения, изобретенном Ч.Ф.Карлсоном в 1939 году и реализуемом также в копировальных аппаратах.
Функциональная схема лазерного принтера приведена на рисунке. Основным
элементом конструкции лазерного принтера является вращающийся барабан, служащий  | 1-процессор
2-Лазер
3-Механизм
"зарядки" бумаги
4-барабан-
девелопер
5-механизм
нагрева бумаги
6-лезвие
7-фотобарабан |
| | Схема лазерного принтера |
промежуточным носителем, с помощью которого производится перенос
изображения на бумагу. Барабан представляет собой цилиндр, покрытый тонкой
пленкой светопроводящего полупроводника. Обычно в
качестве такого полупроводника используется оксид цинка или селен. По поверхности
барабана равномерно распределяется статический заряд. Это обеспечивается с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое
напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной
области, называемой короной.
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч,
отражающийся от вращающегося зеркала. Развертка изображения происходит так же, как и в телевизионном кинескопе: есть движение луча по строке и кадру. С помощью вращающегося зеркала луч скользит вдоль цилиндра, причем его яркость меняется скачком: от полного света до полной темноты, и также скачкообразно (поточечно) заряжается цилиндр. Этот луч, приходя на барабан, изменяет его электрический заряд в точке прикосновения. Размер заряженной площади точки зависит от фокусировки луча лазера. Фокусируется луч с помощью объектива. Признаком хорошей фокусировки считают наличие четких кромок и углов на изображении. Для некоторых типов принтеров в процессе подзарядки потенциал поверхности барабана
уменьшается от - 900 до - 200 вольт. Таким образом, на барабане, промежуточном
носителе, возникает скрытая копия изображения в виде электростатического рельефа.
На следующем этапе на фотонаборный барабан наносится тонер - краска, представляющая собой мельчайшие частицы. Под действием статического заряда эти частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение уже в виде рельефа красителя.
Бумага втягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера нанесенные ранее на барабан.
Для фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180oС. После окончания процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц, тем самым готовясь для нового процесса печати. Лазерный принтер является постраничным, то есть формирует для печати полную страницу.
Процесс работы лазерного принтера с момента получения команды от компьютера до выхода отпечатанного листа можно разделить на несколько взаимосвязанных этапов, во время прохождения которых оказываются задействованы такие
функциональные компоненты принтера как: центральный процессор; процессор развертки; плата управления двигателем зеркала; усилитель яркости луча; блок управления температурой; блок управления подачей листа; плата управления протяжкой бумаги; интерфейсная плата; блок питания; плата кнопок и индикации
управляющей панели; дополнительные платы расширения ОЗУ. По сути дела функционирование лазерного принтера подобно компьютеру: тот же центральный процессор, на котором сосредоточены главные функции взаимосвязи и управления;
ОЗУ, где размещаются данные и шрифты, интерфейсные платы и плата управляющей панели, осуществляющие связь принтера с другими устройствами, узел печати выдающий информацию на лист бумаги.
Цветное изображение с помощью лазерного принтера, получается, по стандартной схеме CMYK, используемой в струйных принтерах.. В цветном лазерном принтере изображение формируется на светочувствительной фото приемной ленте последовательно для каждого цвета (Cyan, Magenta, Yellow, black), имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления. Лист печатается за четыре прохода, что существенно сказывается на скорости печати. Цветные лазерные
принтеры оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило,
собственным винчестером. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и
оптимизируют производительность принтера. В результате цветные лазерные
принтеры являются достаточно сложными и дорогими печатающими устройствами,
причем не обеспечивающими идеального фотографического качества отпечатанного
изображения. Таким образом, лазерный черно-белый принтер рекомендуется использовать для получения высококачественной черно-белой распечатки, а для цветного изображения оптимальным вариантом является применение цветного струйного принтера.
Уровень шума лазерного принтера составляет в среднем 40 дБ, причем в режиме
off-line это значение меньше.
Разрешение лазерного принтера по горизонтали и по вертикали зависит от следующих факторов. Вертикальное разрешение определяется шагом вращения барабана и в основном 1/300 - 1/600 дюйма (1 дюйм - 2,54 см). Горизонтальное разрешение определяется числом точек в одной строке и ограничено точностью фокусировки лазерного луча. Многие модели лазерных принтеров имеют "несимметричное
разрешение", например, 1200x600 dpi: точность перемещения лазерного луча составляет 1/1200 дюйма, а шаг вращения барабана 1/600 дюйма.
Скорость печати лазерного принтера измеряется в страницах в минуту и для обычных
принтеров находится в диапазоне от 4 до 8 страниц в минуту. При печати
сложных графических изображений скорость печати лазерного принтера снижается. Высокопроизводительные сетевые принтеры обеспечивают скорость печати более
20 страниц в минуту. Скорость печати лазерного принтера зависит от двух факторов: времени механической протяжки бумаги и скорости обработки данных, поступающих от ЭВМ и формирования растровой страницы для печати. Как правило, лазерный принтер оснащен собственным процессором. Скорость печати определяется
не только работой процессора, но и существенно зависит от объема памяти, которой
оборудован принтер.
Память лазерного принтера, который обрабатывает информацию постранично,
должна обеспечивать большое количество вычислений. Например, при разрешении
300x300 dpi на странице формата А4 насчитывается почти 9 млн. точек, а при разрешении 1200x1200 - более 140 млн. Минимальной величиной памяти лазерного
принтера считается 1 Мбайт, а в основном используют память от 2 до 4 Мбайт,
причем цветные лазерные принтеры обладают еще большей памятью. Сетевой лазерный принтер имеет еще и внешнюю память (винчестер).
Интерфейс дорогих лазерных принтеров выполнен в виде соединителя параллельного порта, называемого С-соединитель (С-порт) и отличающегося от обычного разъема Centronics более плотным расположением контактов, длиной кабеля,
которая может составлять до 10 метров и лучшими возможностями двунаправленной скоростной передачи данных. При этом имеется возможность использования
стандартного разъема Centronics. В отдельных моделях лазерных принтеров применяется беспроводный интерфейс с на основе инфракрасных приемопередатчиков,
который позволяет передавать файлы без кабеля. В противоположность другим периферийным устройствам принтер практически всегда подсоединяется к PC.
В основном лазерные принтеры используются для печати на бумаге формата А4
и только некоторые модели обеспечивают печать на листах формата A3. Некоторые
модели лазерных принтеров используют для работы бумагу в рулоне, выполняют
двухстороннюю печать или имеют возможность выборки листов из нескольких лотков и раскладки напечатанных листов по нескольким приемным карманам.
Язык принтера является для него тем, чем для PC - операционная система, поскольку компьютер поставляет принтеру информацию лишь в виде бит, а дальнейшая
ее обработка выполняется самим принтером. Пользователю достаточно знать общие
команды и указания для принтера, чтобы, например, установить необходимое число
копий распечатываемого документа или поля при печати. Набор команд языка
принтера обычно содержится в ROM принтера и, соответственно, интерпретируется его CPU. Наиболее распространенными языками для лазерных принтеров являются: PCL6 PCL (Printer Control Language версии 6), HP-GL (Hewlett-Packard Graphic
Language), язык PostScript — стандартизованный язык описания страницы, предполагает наличие мощного аппаратного обеспечения. К числу его преимуществ относят то, что значительная часть информации, которую должен печатать принтер, передается в математической форме.
| | ИК-интерфейс принтера HP LaserJet 5MP |
Пример создания контурного шрифта, на языке PostScript:
Лазерный принтер в случае необходимости
удобно использовать в качестве сетевого принтера. Для рабочих групп, насчитывающих до 20
пользователей, следует применять принтеры со
скоростью печати 12-16 страниц в минуту и допустимой рабочей нагрузкой не менее 20 000
страниц в месяц, а при большем числе пользователей - от 20 до 30 страниц в минуту.
Светодиодные принтеры, или LED-принтеры (Light Emitting Diode) основаны на том же принципе действия, что и лазерные.
Конструктивным отличием является то, что барабан освещается не лучом лазера,
развертка которого обеспечивается с помощью механически управляемых зеркал, а
неподвижной диодной строкой, состоящей из 2500 светодиодов, которая описывает не каждую точку, а целую строку.
В принтерах с жидкокристаллическим затвором в качестве источника света служит люминесцентная лампа. Свет лампы экспонируется через жидкокристаллический затвор, своеобразный прерыватель света, управляемый от PC. Скорость печати
такого принтера ограничена скоростью срабатывания жидкокристаллического затвора и не превышает 9 листов в секунду.
Однако для некоторых моделей принтеров (HP DeskJet и HP LaserJet) имеются специальные драйверы.
|
|
|
|
