Характеристики лазерного принтера

История код

Лазерный принтер Kyocera FS-1110

В 1938 году студент юридического факультета Честер Карлсон получил первое ксерографическое изображение, технология создания которого заключалась в использовании статического электричества при переносе тонера (сухих чернил) на бумагу, подобное стало результатом многолетней работы, чтобы перейти от использования существующих и избавиться от дороговизны получаемых отпечатков. Однако лишь спустя восемь лет, получив отказ от IBM и от войск связи США, в 1946 году Карлсону удалось найти компанию, которая согласилась производить придуманные им электростатические копиры. Этой компанией была Haloid Company, которая позднее была переименована в Xerox Corporation.

На рынок первое устройство Хеrоx поступило в 1949 году под названием Model A. Данное громоздкое и сложное устройство требовало ряда ручных операций, чтобы сделать копию документа. И лишь десять лет спустя был коммерциализирован полностью автоматический ксерограф — Xerox 914, который был способен выдавать 7 копий в минуту. Эта модель и стала прообразом всех копиров и лазерных принтеров, появившихся впоследствии.

Над созданием лазерных принтеров Xerox начала работать в 1969 году. Успеха добился в 1978 году сотрудник компании , который смог добавить к технологии работы существующих копиров Xerox лазерный луч, создав таким образом первый лазерный принтер. Полнодуплексный Xerox 9700 мог печатать 120 страниц в минуту (он, кстати, до сих пор остаётся быстрейшим лазерным принтером в мире). Однако размеры устройства были просто огромны, а цена 350 тысяч долларов (без поправки на тогдашний курс) никак не укладывалась в идею «принтер в каждый дом».

В начале 1980-х годов спрос на устройства, превосходящие существующие матричные принтеры по качеству печати, достиг критической отметки. В 1979 году предложение последовало от компании Canon, представившей первый настольный лазерный принтер LBP-10. На следующий год компания в частном порядке продемонстрировала новую модель LBP-CX калифорнийским Apple, и HP.

На тот момент Canon требовались сильные партнеры по маркетингу своей продукции на новом для компании рынке, поскольку компания имела крепкие позиции в области камер и решений для офиса (тех же копиров), однако не имела связей, необходимых для эффективных продаж на рынке устройств обработки данных. Сначала Canon обратилась к Diablo Systems, подразделению Xerox Corporation. Это было очевидно и логично, поскольку Diablo владела большей частью рынка лепестковых принтеров, а её маркетологи высказывали желание поместить логотип Diablo и на продукцию других производителей. Таким образом Xerox стала первой компанией, которой было предложено выводить на рынок систему CX с контроллером Canon.

Однако Xerox отклонила это предложение, поскольку вместе с японской Fuji-Xerox сама занималась разработками устройства, которое планировалось сделать лучшим настольным лазерным принтером на рынке. Но, хотя новая модель 4045 сочетала в себе копир и лазерный принтер, она весила около 50 килограммов, стоила вдвое больше CX, не имела заменяемого картриджа с тонером и обеспечивала не самое лучшее качество печати. Впоследствии бывшие маркетологи Diablo признавались, что упускать предложение Canon было довольно-таки большой ошибкой, а вышедший несколько позднее принтер HP LaserJet мог бы быть Xerox LaserJet.

В любом случае, после того как Diablo отклонила предложение Canon во Фремонте, представители последней, проехав несколько миль, навестили офисы HP в Пало Альто и Apple Computer в Купертино. Hewlett-Packard была вторым логически оправданным выбором, поскольку тесно сотрудничала с Diablo и имела достаточно широкие линейки матричных и лепестковых принтеров.

Результатом сотрудничества Canon и HP стал выпуск в 1984 году принтеров HP LaserJet, способных печатать 8 страниц в минуту. Их продажи весьма быстро росли и привели к тому, что к 1985 году Hewlett-Packard завладела почти всем рынком настольных лазерных принтеров. Надо учесть, что, как и в случае со струйными принтерами, новые устройства стали по-настоящему доступны лишь после разработки для них заменяемых картриджей с тонером (в данном случае разработчиком была Hewlett-Packard).

При этом вопросы удешевления новых и переработки использованных картриджей, количество которых стало намекать на проблемы с экологией, породили целую отрасль перерабатывающей промышленности, датой рождения которой можно считать 1986 год.

Преимущества и недостатки код

Преимущества

Как правило, разрешение при чёрно-белой печати варьируется от 600×600 до 1200×1200 точек на дюйм, однако при цветной печати достигает 9600×9600. Цветные и чёрно-белые лазерные принтеры работают на практике одинаково. Отличие заключается в том, что для цветной печати используются четыре типа красящего тонера. Любой цвет вносит свою лепту в окончательное изображение, наносимое на лист бумаги. По сравнению со струйными принтерами, лазерные имеют немало преимуществ:

• Они обладают большей скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая головка с десятками и более того сотнями сопел, из которых в момент печати с определённым интервалом выпрыскиваются микроскопические капельки чернил (исключения: струйные принтеры с линейными неподвижными форматными головами).
• Лазерные лучи ещё более точные и по причине компактной фокусировки позволяют обретать высокое разрешение. Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные, просто вследствие того, что картриджей с тонером хватает не на одну тысячу страниц, а вот чернильные картриджи заканчиваются быстрее, и их приходится чаще заправлять или менять (это относится только к настольным, домашним струйным принтерам)
• Лазерные отпечатки более стойкие, чёткость отпечатков не нарушается в условиях повышенной влажности. Тонер может слёживаться, что легко ис лёгким встряхиванием картриджа, в отличие от струйных принтеров, чернила которых могут засыхать в дюзах, что требует их промывки и, иногда, замены.
• Цветные лазерные принтеры обеспечивают высокую скорость печати, дают качественные цветные и чёрно-белые отпечатки, а также привлекательную стоимость распечатки страницы с учётом расходных материалов.

Недостатки

• При работе лазерного принтера выделяются озон, оксиды азота (NO₂, N₂O), ацетон, бумажная пыль, ультрафиолетовое и инфракрасное (тепловое) излучение.
• При нагревании бумаги активно испаряется формальдегид и водяной пар.
• Наличие в конструкции элементов с высоким энергопотреблением (высоковольтный блок зарядки, термоузел) приводит к тому, что пиковая потребляемая мощность лазерного принтера достаточно высока, что делает невозможным подключение его к бытовым источникам бесперебойного питания средней и малой мощности.
• Качество печати цветных полутоновых изображений (например, фотографий) ниже, чем при струйной печати.
• Лазерные принтеры дороже струйных в среднем в 1,8 раза, а стоимость комплекта картриджей для лазерного принтера намного дороже, чем комплекта для струйного (как правило, стоимость нового принтера). У средних и промышленных лазерных принтеров сравнительные затраты на расходные материалы и стоимость оборудования по сравнению со средними и промышленными струйными принтерами примерно одинаковы, а себестоимость оттиска в 3-10 раза превышает себестоимость струйной печати при неизменном качестве[источник не указан 1157 дней].
• Требовательны к качеству бумаги, ломаются при применении мятой бумаги или бумаги со скрепкой.
• Нет стабильного повторяющегося полноцветного оттиска с сохранением всех значений оригинала, из-за невозможности контроля электростатических полей.

Скрытые метки (см. Жёлтые точки) — многие модели цветных принтеров при печати наносят на оттиск скрытое изображение, указывающее на дату и время печати, а также серийный номер устройства, что предположительно сделано с целью пресечь печать цветных копий денежных знаков и других документов и ценных бумаг.

Как подключить полупроводниковый лазер мощностью более 1 Вт 1000 мВт к 3D-принтеру, ЧПУ станку, координатному столу 4

• 21.11.16 12:39

•
SME
•
#282838
•
Гиктаймс

•

•

6500

DIY или Сделай сам, 3D-принтеры, Лазеры

Я часто сталкивался с запросами, каким образом к тому или иному 3D-принтеру, ЧПУ или координатному столу подключить более мощный лазер, если на самой плате либо не предусмотрено отдельное питание лазера, либо ток, который подается через контрольную плату, очень ограничен, например, 0.5А.
В основном на платах DIY engravers и MakeBlock подается 9-12 Вольт и не более 0.5-1 Ампера.
Для диодных лазеров мощностью от 1 Вт обычно требуется от 1 до 3 Ампер и 12 Вольт, а для лазеров мощность свыше 5 Вт требуется более 3 Ампер.
Например, на координатных столах (плоттерах типа MakeBlock XY plotter 2.0 KIT), необходимо организовать дополнительное питание, ровно как и на небольшом гравере Neje. Поэтому для того, чтобы поставить более мощный лазер – необходим отдельный блок питания и драйвер.Описание предлагаемой схемы
Условно назовем её «Endurance circuit MO 1»:
Подключите управление лазером к пинам МК (МикроКонтроллер) и GND1. Подавайте напряжение не более 24В. Подключите контакт «+» вашего лазера к контакту «+12В», контакт «-» лазера к контакту «Сток» («Drain») полевого транзистора.
Не обязательно располагать контакты GND1 и GND2 на одной линии. Контакты «+12V» и «GND2» можно взять и со свинцово-кислотного аккумулятора.
Для размещения элементов достаточно иметь макетную плату размером 20х20 мм.
Данная схема позволяет питать более мощные лазеры 12 В и силой тока 5 ампер и более (согласно характеристикам используемого мосфета). В качестве питания лазера используйте источник питания DIY либо дополнительный блок питания.
Пример подключения данной схемы:
Вверху справа фотографии электронной платы гравера NEJE контакты Laser «+» и «-» являются управляющими, то есть соедините их с контактами Endurance circuit MO 1, соответственно с «МК» и «GND1».
Используйте коробку распределительную телефонную (пластмассовая), чтобы поместить плату Endurance circuit MO 1. Выбирая тип проводов, имейте ввиду, что через них пойдет ток 1-5 А в зависимости от мощности лазера. Например, лазер мощностью 5.6 Вт потребляет до 3.5А.
Пример подключения схемы Endurance circuit MO 1 к мини граверу Neje:
Пример того как выглядит схема Endurance на MakeBlock plotter XY 2.0:
При желании каждый из Вас может спаять схему самостоятельно согласно принципиальной схеме в начале статьи. Рад предоставлять сообществу любителей лазеров и лазерной гравировки полезные технологии!

Ударные технологии печати dot matrix

В ударных технологиях между печатающим элементом принтера и бумагой помещается красящая лента — обычно в картридже, оборудованном механизмом перемотки ленты. Печатающий элемент наносит удар по красящей ленте, под действием чего краситель попадает на бумагу.

Принципиально различаются два варианта:

• печатающий элемент оформлен в виде готового знака (символа);
• печатающий элемент синтезирует в процессе печати наносимую информацию «на ходу» из точек; каждая точка образуется ударом иголки.

Первый вариант был широко распространен в прошлом, поскольку обеспечивал четкую печать символов текста при высокой скорости. Требования к печати графической информации к устройствам этого типа не предъявлялись; для этой цели использовались графопостроители. По мере расширения сферы применения компьютеров печать готовыми знаками постепенно утратила свои позиции, поскольку при ней невозможно менять размер символов, набор символов ограничен, возможности графической печати минимальны. Почти все современные принтеры, использующие ударную технологию, синтезируют изображение из точек. Иголки ударного механизма образуют нечто вроде матрицы; вот почему такие принтеры у нас называют матричными (в английском языке — dot printers, то есть «точечные»).

Обычно иголки помещаются в головку, совершающую движения поперек направления подачи бумаги. После того как головка сформирует горизонтальную полосу изображения, бумага подается на ширину, необходимую для печати следующей полосы.

Для увеличения быстродействия ударных принтеров размер матрицы из иголок увеличивают вплоть до ширины листа, при этом сам печатающий узел остается неподвижным (так называемые линейно-матричные принтеры).

Достоинства матричных принтеров:

1) наименьшие эксплуатационные расходы, высокая устойчивость к внешним условиям;

2) возможность печати на толстых и многослойных бумагах (самокопирующихся и т.д.).

Недостатки матричных принтеров:

1) ограниченные возможности графической печати;

2) минимальные возможности работы с цветом.

Основные сферы применения: промышленность, транспорт, банковско-финансовый сектор, торговля, учет, коммунальные службы, а также малый бизнес и (в небольшой степени) домашний офис.

Принтеры. Основные технические характеристики принтеров

Принтер
– печатающее устройство для вывода
информации на твердый носитель, чаще
всего на бумагу.

Первый
принтер был сконструирован Эрлом
Мастерсоном и ДЖ Преспером Эккертом в
процессе работы над компьютером UNIVAC.
Первый UNIVAC был сконструирован в 1951 году,
а к 1954 году была завершена разработка
первого принтера. Юнипринтер Мастерсона
работал построчно, отпечатывая целую
строку из 120 символов, а не по одному
символу, как было до его изобретения. В
настоящее время наиболее часто
используются матричные, струйные и
лазерные принтеры.

Матричные
принтеры.
Это простейшие печатающие устройства.
Данные выводятся на бумагу в виде
оттиска, образующегося при ударе
цилиндрических стержней («иголок»)
через красящую ленту. Качество печати
матричных принтеров напрямую зависит
от количества иголок на печатающей
головке. Наиболее распространены
9–игольчатые и 24–игольчатые матричные
принтеры.

«+»
— низкая стоимость расходных материалов

«-»
— шум и низкая скорость печати.

Струйные
принтеры.
В струйных печатающих устройствах
изображение на бумаге формируется при
помощи пятен, образующихся при подаче
капель красителя на бумагу. В простых
принтерах в печатающей головке 4
распрыскивателя для желтых, красных,
синих и черных чернил. При движении
головки по горизонтали распрыскиватели
тонкими струйками наносят чернила на
бумагу в последовательности, координируемой
микропроцессором принтера. В современных
принтерах матрица печатающей головки
содержит от 12 до 64 сопел.

«+»
— простота конструкции принтера и низкая
стоимость. Позволяет при разрешении
600 dpi получать очень качественные оттиски.

«-»
— высокая стоимость расходных материалов.

Лазерные
принтеры
обеспечивают высокое качество при
высокой скорости печати.

Принцип
работы: миниатюрный лазер включается
и выключается много тысяч раз в секунду.
При этом световой луч отражается от
шестиугольного зеркала. Отраженный луч
нейтрализует положительно заряженные
участки поверхности печатающего
барабана, формируется скрытое негативное
изображение. Затем на барабан напыляется
мелкий положительно заряженный порошок,
который пристает только к нейтральным
участкам. Когда отрицательно заряженная
бумага входит в контакт с барабаном,
порошок притягивается к ней и прилипает,
создается нужное изображение. Изображение
закрепляется на бумаге под действием
тепла и давления. Когда изображение
готово,
барабан нейтрализуется, очищается от
порошка и перезаряжается для нового
цикла печати.

«+»
— высокое качество, высокая скорость
печати, низкая стоимость расходных
материалов.

«-»
— высокая стоимость принтера, в цветных
принтерах невысокое качество цветопередачи.

Современные
лазерные принтеры обеспечивает разрешение
от 600 до 1200 dpi.

Основные характеристики лазерных принтеров

Лазерный принтер является сложным оптико-механическим устройством, которое, независимо от конструктивного исполнения, характеризуется большим количеством различных параметров. С потребительской точки зрения все параметры можно разбить на группы, определяющие:

· качество печати;

· скорость печати;

· удобство в эксплуатации;

· экономичность работы;

· дополнительные возможности.

Физические процессы:

В основе работы, как копировального аппарата, так и лазерного принтера лежит процесс сухой ксерографии (лат. xeros — сухой и graphos — писать). В свою очередь он базируется на электростатической фотографии.

В основе электростатической фотографии лежит способность некоторых полупроводников уменьшать свое удельное сопротивление под действием света.

Такие полупроводники называются фотопроводниками и используются для изготовления фоторецепторов.

Основные характеристики фотопроводников перечислены ниже:

· спектральная чувствительность — характеризует способность фотопроводника реагировать на излучение различных длин волн. Ни один фотопроводник не может одинаково реагировать на различные длины волн. Некоторые типы фоторецепторов слабо реагируют на голубой цвет, который вообще не воспроизводится на копии, некоторые слабо реагируют на желтый цвет. В идеале фотопроводник должен одинаково хорошо передавать все цвета, однако обычно этого не происходит;

· фотоэлектрическая чувствительность (скорость формирования изображения) — это величина, характеризующая скорость уменьшения заряда на фоторецепторе при освещении его светом заданной интенсивности. Чем меньше остаточная величина заряда на фоторецепторе после его экспонирования, тем выше качество копии. Эта величина может зависеть от материала, срока эксплуатации и состояния проводника;

· скорость темновой утечки — величина, характеризующая, как быстро фотопроводник теряет заряд в темноте. Это связано с тем, что полупроводник, из которого изготовлен фоторецептор, хотя и приобретает в темноте свойства диэлектрика, но все же не может хранить заряд так долго, как это могут делать диэлектрики;

· усталость материала — это явление, возникающее при многократном и частом экспонировании фоторецептора. Усталость материала может возникать и при засветке солнечным светом (пользователь вытащил картридж и оставил его на солнце барабаном вверх). Усталость материала приводит к увеличению скорости темновой утечки заряда, а в некоторых случаях наоборот к сохранению заряда на поверхности после экспонирования;

· устойчивость к внешним воздействиям — эта характеристика определяет способность фотопроводника сохранять свои свойства как можно дольше при механическом контакте с бумагой. Бумага, при правильном использовании аппарата, является наиболее важным фактором естественного износа фоторецептора. Поэтому шероховатая бумага, неправильно обрезанная и т.д. сокращает срок службы фоторецептора. Хотя сама бумага практически не контактирует с фоторецептором, однако жесткие волокна бумаги могут попадать под ракельный нож. Кроме того, срок его службы сокращают различные химические вещества, которые могут попасть на него с бумаги или с другого источника, а также механические повреждения;

· кристаллизация — процесс преобразования атомов фотопроводника из аморфной структуры в упорядоченную, кристаллическую. При этом фотопроводник теряет свои свойства. Такой процесс нельзя остановить, но можно замедлить при правильном обращении с проводником;

· начальный потенциал — это потенциал на поверхности фоторецептора, при котором накапливаемый заряд равен заряду, утекающему в подложку. Обычно фоторецептор заряжают до потенциала ниже начального, чтобы избежать его повреждения;

· остаточный потенциал — потенциал, который остается на освещенных участках фоторецептора после экспонирования. При экспонировании фоторецептор быстро теряет заряд до определенной величины, затем скорость утекания заряда значительно снижается. Высокий остаточный потенциал способствует притягиванию частиц тонера на освещенные участки, что приводит к фону на копии.

Эти характеристики фотопроводника тщательно анализируются при выборе его в качестве фоторецептора для копировального аппарата либо принтера.

Компоненты лазерного картриджа

Основной процесс печати переноса тонера происходит в картридже, который содержит большую часть подвижных компонентов, а также ёмкость с тонером (бункер). Каждая составляющая выполняет свою работу на всём протяжении процесса печати:

1. Фото-барабан – алюминиевый цилиндр, с нанесённым светочувствительным слоем активного материала. Фото-барабан способен с лёгкостью менять свою проводимость под действием света, его заряд может длительный период сохраняться неизменным. Но если на его поверхность упадёт свет лазера, то в местах засвечивания проводимость увеличится за счёт снижения сопротивления, что в итоге приведёт к образованию нейтрально заряженных участков.
2. Вал первичного заряда – металлический стержень с резиновым покрытием. Предназначается для воздействия на фото-барабан, в процессе которого поверхность алюминиевого цилиндра принимает заряд.
3. Магнитный вал – полый цилиндр, покрытый токопроводящим слоем, имеющий постоянный магнитный стержень внутри. Предназначается для переноса тонера из бункера на фото-барабан.

Этап наложение изображения

Примечание! Нижеописанные процессы, являются распространёнными среди лазерных принтеров и копиров, но на деле могут иметь незначительные или радикальные модификации, которые присуще, той или иной, модели лазерного оборудования.

Фото-барабан, под воздействием вала первичного заряда, приобретает отрицательный или положительный заряд. После вращающийся цилиндр фото-барабана подвергается лучу лазера, который наносит нейтрально заряженные участки, которые должны стать напечатанным изображением (они зеркально соответствуют оригиналу).

Далее в процесс вступает магнитный вал, который благодаря своим свойствам, подаёт тонер из бункера картриджа на фото-барабан. Так как ранее на поверхности были сформированы нейтрально заряженные участки, тонер под воздействием электростатики прилипает к ним, а от заряженных областей отталкивается.

Стоит отметить, что и лист бумаги получает статический заряд, который притягивает тонер с фото-барабана. После, как только тонер окажется на бумаге, нейтрализатор снимает заряд с листа, чтобы тот не прилип к барабану.

Этап закрепление изображения

Как только наложение завершено, изображение на бумаге можно разрушить обычным прикосновением, чтобы это предотвратить рисунок проходит этап закрепления. Пыль тонера содержит несколько активных компонентов, одни из которых плавятся под воздействием высоких температур! Поэтому на выходе изображение проходит под тэном, в прямом смысле вплавляясь в структуру бумаги, и моментально застывает. Теперь такой распечатке нестрашны прикосновения, влага и прямые солнечные лучи.

Мифы

Провальный старт светодиодных принтеров в России в начале 2000-х способствовал появлению мифов, от которых уже не осталось и следа:

1. Часто ломаются. Так рассуждают те, кто 20 лет назад имел негативный опыт работы с первыми серийными образцами. Сейчас ситуация изменилась в корне. Надёжность LED-принтеров выше, чем лазерных, если рассматривать аппараты одного ценового диапазона.
2. Хуже печатают. Этот миф можно услышать от людей, которые заправляли в картридж первый попавшийся тонер. Если применять оригинальный расходный материал, то качество изображения будет выше, чем у лазерного аналога.