Принцип печати на цветном принтере не сильно отличается от печати на монохромном принтере. Разница лишь в том, что нанесение красителя для получения цветного изображения происходит отдельно на каждом картридже. Что касается количества пропусков, то существуют однопроходные и многопроходные автоматы.
Какой принцип работы лазерного принтера
Метод переноса сухого красителя на бумагу был запатентован в 1938 году американским изобретателем и физиком Честером Карлсоном. Метод был основан на применении статического электричества. Через 10 лет технология была принята компанией Xerox. Еще 10 лет ушло на усовершенствование электрографического метода передачи информации и разработку машины, способной автоматически печатать информацию на бумаге. Первоначально машина была громоздкой, и некоторые задачи приходилось выполнять вручную. Только в 1950-х годах была разработана полностью автоматическая машина, которая является прототипом сегодняшней технологии лазерной печати.
Лазерный луч был включен в конструкцию принтера компанией Xerox в 1969 году, а первый принтер был выпущен в 1977 году. Это был Xerox 9700, и только крупные компании и офисы могли позволить себе эту инновационную машину, так как ее цена превышала 300 тысяч центов. Скорость первого принтера составляла 120 страниц в минуту, и он мог печатать с обеих сторон. Для обычных частных пользователей принтеры стали доступны только через 5 лет. Компания Canon начала производство. Кроме того, количество производителей и новых моделей печатных машин стремительно увеличивалось с каждым годом.
Устройство лазерного принтера
Лазерный принтер — это печатающее устройство, которое наносит тонер на носитель с помощью фотоэлектрической сушки.
Различные модели могут иметь незначительные отличия, но основные элементы управления одинаковы.
- Механизм сканирования. Он состоит из вращающихся линз и зеркал. Путём их правильной расстановки формируется необходимое изображение на поверхности фотобарабана, которое наносится лазером. Поскольку картинка наносится не красителем, а просто изменяется заряд частиц на поверхности вала, увидеть её нельзя. За работу сканера отвечает контроллер с растровым процессором.
- Блок переноса изображения на носитель. В него входит картридж и ролик переноса заряда. Картридж состоит из фотовала, зарядного и магнитного вала. Именно на поверхности фотовала картриджа меняется заряд под действием лазера. Ролик переноса, используя нейтрализатор, убирает статический заряд с попадающей внутрь принтера бумаги. Это необходимо для предотвращения прилипания листа к фотобарабану.
- Узел финальной фиксации изображения на носителе. После переноса тонера на лист он проходит через печку, где под действием высокой температуры «запекается». Входящие в состав тонера частицы легко расплавляются и надёжно фиксируют отпечаток на бумаге, поэтому нанесённый рисунок не стирается и хорошо сохраняется в течение долгого времени.
- Интерфейсный блок. Отвечает за обмен информацией и взаимодействие между разными узлами в принтере.
- В принтерах брендов Xerox, Canon, HP используется положительно заряженный тонер. Поэтому прорисовка изображения лазером происходит отрицательным зарядом, который и притягивает порошок к поверхности барабана. Такая технология позволяет максимально прорисовывать изображение на носителе.
- Иной принцип работы лазерных принтеров от компаний Brother, Kyocera, Epson, поскольку их тонер имеет отрицательный заряд. Лазер меняет заряд не тех участков, на которые должно наноситься изображение, а наоборот, пробелов между прорисованными элементами. Такой метод равномерно распределяет тонер по поверхности листа.
Устройство картриджа
Основной картридж состоит из лотка для красителя, лотка для отходов и фотолотка. Картридж барабана состоит из фотоэлемента и тонера.
Тонер представляет собой мелкий черный порошок. Фиолетовый, желтый и синий пигмент используется в красочном аппарате. Порошок состоит из полимерных частиц, покрытых пигментом, содержащим магнетит и регулятор заряда. Порошок отличается от производителя к производителю по размеру частиц, намагниченности и дисперсности, поэтому заправлять картридж следует только тонером, предназначенным для данной модели.
Внешний вид картриджа может отличаться от модели к модели, но все они состоят из следующих элементов:
- Отсек для тонера, в котором он хранится.
- Магнитный вал. По нему порошок подаётся из бункера на фотоэлемент.
- Дозирующее лезвие. Отвечает за толщину слоя тонера, который попадает на поверхность фотовала.
- Ракель. После переноса краски с фотовала на бумагу ракель очищает поверхность вала от остатков порошка.
- Ролик заряда. Заряжает поверхность фотобарабана.
- Отсек для отработки. В него попадает отработанный тонер.
Некоторые картриджи имеют встроенный микрочип, который собирает информацию о количестве напечатанных страниц. При необходимости его можно заменить.
Другие части картриджа, которые обычно считаются одноразовыми, также могут изнашиваться в процессе использования. Сами патроны можно перезаряжать несколько раз и использовать до полного износа шестеренок или корпусных деталей.
Принцип работы лазерного принтера
На рынке офисного оборудования можно приобрести лазерные устройства для самых разных нужд, от простых принтеров для домашнего использования до профессиональных моделей для больших типографий. Однако принцип работы каждого устройства остается одинаковым, а основой является фотоэлектрический метод сушки. Каждый принтер оснащен одинаковыми базовыми компонентами.
Блок сканирования
Здесь мы имеем механизм, состоящий из набора зеркал и линз. Все элементы вращаются в фиксированной последовательности и оставляют изображение на фотопроводнике — цилиндре. Проекция осуществляется с помощью лазерного импульса и заряженных частиц.
В результате на цилиндре образуется изображение, невидимое для человеческого глаза. Тонкость проекции зависит от локального процессора, который работает вместе с механизмом сканирования.
Картридж
Устройство переносит изображение с необработанными данными сканирования непосредственно на бумагу. Сама кассета состоит из барабана с магнитом, в котором перемещаются заряженные частицы, и подвижного вала, обеспечивающего контакт между барабаном и бумагой.
Блок закрепления
На заключительном этапе изображение прикрепляется к опоре — бумаге или другому материалу. С помощью тонера, нагретого до высокой температуры, на лист выводится ранее спроецированное изображение. Скорость этого «рисования» зависит от технических возможностей модели.
Все три блока взаимодействуют друг с другом через интерфейсный модуль, управляемый процессором. Процессор выполняет команды, поступающие от основной платы, персонального компьютера или другого устройства.
Особенности оборудования
В качестве тонера используются положительно заряженные порошковые красители. Лазер проецирует изображение с негативными частицами. Это означает, что по законам физики тонер притягивается к фотопроводнику — цилиндру.
Аналогичный принцип был принят брендами Xerox, Canon и HP. Такой подход позволяет добиться высокого уровня детализации изображения. Однако в этом случае расход тонера немного увеличивается.
Производители лазерных принтеров Epson, Kyocera и Brother используют собственную технологию печати. Частицы тонера заряжены отрицательно, и лазер меняет полярность не в местах скопления пыли, а в пустых зонах. Это означает, что проекция заблокирована. Это решение обеспечивает более равномерное распределение чернил на бумаге и одновременно экономит пыль.
Высокотехнологичные машины оснащены более передовыми технологиями. Например, в дополнение к работе лазера и роликов снижается статическая нагрузка на бумагу, что предотвращает слипание листов. Такая возможность особенно желательна при больших тиражах. В отличие от чернил для струйных принтеров, тонер остается на напечатанном изображении в течение более длительного периода времени, не выветриваясь и не размазываясь.
Конструкция картриджа
Расходный материал для лазерной печати — тонер — содержится в картридже. Типичный аппарат состоит из трех основных отсеков, в которых находятся тонер, отработанный тонер и фотовал. Тонер состоит в основном из порошкообразных зерен. Черно-белые модели имеют только одну корзину.
Тонеры различаются по качеству своего состава — степени намагниченности и дисперсности, а также по размеру зерен. Поэтому универсального тонера не существует. Как правило, производители стараются согласовать требования целого ряда принтеров с одним красителем, а не делать каждую модель прототипом.
Размеры картриджей могут быть самыми разными и зависят от принтера. Маломощные домашние модели имеют скромные картриджи, в то время как профессиональные устройства оснащены большими, иногда даже двойными или тройными блоками. Однако конструктивные особенности устройств примерно одинаковы.
Основные компоненты лазерного картриджа:
- Отделение для тонера, где находится порошкообразный краситель.
- Подвижный вал, подающий тонер на фотоэлемент.
- Дозатор, регулирующий объём красителя для барабана.
- Ракель, очищающий поверхность от использованного тонера для наложения нового слоя.
- Магнитный ролик, заряжающий фотовал.
- Отсек для использованного тонера.
Некоторые принтеры оснащены картриджами с чипами, которые позволяют отслеживать количество напечатанных листов, остаток чернил и другую информацию. Эта информация хранится в собственном приложении производителя, которое устанавливается как часть драйверов.
Картриджи можно заполнять многократно, а отдельные компоненты (ролики, шестерни, шпиндели) можно заменять по мере необходимости. За редким исключением можно найти одноразовые решения. Однако практическая целесообразность приобретения таких устройств весьма сомнительна.
