Теоретические сведения. В основе лазерной печати лежит всем известное статическое электричество, которое заставляет притягиваться объекты с противоположными зарядами

В основе лазерной печати лежит всем известное статическое электричество, которое заставляет притягиваться объекты с противоположными зарядами. В основе электростатической фотографии лежит способность некоторых полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием света.

Рис. 3.1. Принцип работы лазерного принтера.

Главной частью печатающего устройства является фоторецептор – обычно вращающийся цилиндр (барабан) из фотопроводящего материала, разряжаемого фотонами. Сначала барабан заряжается положительным электрическим зарядом с помощью провода коронирования. По мере вращения барабан облучается лазером, который разряжает нужные точки на его поверхности, рисуя таким образом сетку необходимых букв и изображений. По завершению сетки барабан покрывается положительно заряженным тонером (мелким черным порошком из смеси частиц магнитного материала, полимера и красителя), который прилипает только к разряженным областям барабана. После этого барабан прокатывается по протягиваемому листу бумаги, который несет на себе отрицательный заряд, полученный от другого провода коронирования. Данный заряд превосходит отрицательный заряд сетки, поэтому тонер притягивается к бумаге, формируя изображение. А чтобы бумага не прилипала к барабану, сразу же после нанесения тонера она испытывает действие третьего провода коронирования. Далее бумага проходит через термофиксатор (" печку") – пару нагретых роликов. При этом тонер плавится и впечатывается в волокна бумаги, которая затем наконец выползает на лоток. После нанесения тонера на лист поверхность барабана проходит под яркой лампой разрядки для полного удаления электростатической сетки и получает новый положительный заряд от провода коронирования.

Лазерная засветка (Рис. 3.2) осуществляется следующим способом:

• Лазерная пушка светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью.
• Отраженный луч через систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала выбивает заряды по всей длине барабана.
• Затем происходит поворот барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия. В некоторых принтерах кроме поворота барабана используется поворот зеркала по вертикали, которое позволяет на одном шаге поворота барабана вычертить два ряда точек.

Скорость вращения зеркала очень высока. Она составляет порядка 7-15 тыс. об./мин. Для того, чтобы увеличить скорость печати не увеличивая скорость вращения зеркало заменяют многогранной призмой.

Рис. 3.2. Механизм засветки фотобарабана.

Лучи черного и красного цвета (Рис. 3.2) соответствуют различным положениям зеркала. В момент А зеркало повернуто под одним углом (красное положение зеркала). В следующий момент времени, соответствующий частоте лазера зеркало поворачивается и занимает черное положение. Отраженный луч попадает уже в другую точку фоторецептора. Естественно в реальности существуют еще дополнительные зеркала, призмы и световоды отвечающие за фокусировку и изменение направления луча.

В светодиодных принтерах (OKI, Panasonic) вместо лазера работает светодиодная панель. Теоретически светодиодная технология более надежна, поскольку является более простой. Ведь недаром фирмы OKI дает на светодиодные панели в своих принтерах пожизненную гарантию. Кроме того, принтеры со светодиодной панелью более компактны. Однако на практике большинство производителей предпочитает лазерную технологию. Кроме того, лазерные принтеры работают быстрее, в то время, как светодиодные - более дешевы.

Рис. 3.3. Механизм светодиодной печати, где введены обозначения: Focusing Lens - фокусировочная линза, Toner – тонер, Rotating Drum – фоторецептор, LED Array - светодиодная панель.

Лазерные принтеры, кроме механической части, включают в себя достаточно серьезную электронику. В частности, устанавливается память большого объема для хранения заданий в памяти принтера. Электронная начинка принтера также содержит различные языки описания данных (Adobe PostScript, PCL и т. д.). Эти языки опять же предназначены для того, чтобы забрать часть работы у компьютера и передать принтеру.

Цветная лазерная печать обеспечивается использованием разноцветного тонера (CMYK модель). При этом на копию последовательно напыляется тонер различных цветов. В результате смешения порошков получается цветная копия. Тонер каждого цвета хранится в отдельном бункере с собственным магнитным валом и носителем. В некоторых аппаратах бумага позиционируется на вале переноса, а затем входит в контакт с фоторецептором. Процесс повторяется 4 раза. В некоторых аппаратах тонер вначале переносится на вал переноса, а затем на бумагу.

Высокая стоимость цветных аппаратов обуславливается тем, что некоторые детали представлены не в одном, а в четырех экземплярах. При этом используются более серьезные барабаны для улучшенной передачи оттенков, а также более точный (по сравнению с обычными аппаратами) механизм подачи бумаги, поскольку бумага проходит по барабану четыре раза. Кроме того, используется фоторецептор другого состава, а вал переноса вообще выполняется, так, чтобы длина его окружности равнялась длине бумаги максимального формата.