Струйный принтер

Процесс наложения изображения

Фотоцилиндр с помощью вала предварительного заряда (PCR) получает начальный заряд (положительный или отрицательный). Сама величина заряда определяется настройками печати принтера. После того как фотоцилиндр зарядился, луч лазера проходит по поверхности вращающегося фотоцилиндра, и места засвети фотоцилиндра становится нейтрально заряженными. Эти нейтральные области соответствуют требуемому изображению.

Блок лазерного сканирования состоит

• Полупроводникового лазера с фокусирующей линзой;
• Вращающегося зеркала;
• Группы формирующих линз;
• Зеркала.

 Блок лазерного сканирования со снятой крышкой

Цифрами обозначены: 

1. Фотоцилиндр;
2. Вал предварительного заряда; 
3. Магнитный вал.

Барабан имеет непосредственный контакт магнитным валом (Magneticroller), который подает тонер из бункера картриджа на фотоцилиндр.

Магнитный вал представляет собой пустотелый цилиндр с токопроводящим покрытием, внутрь которого вставлен стержень из постоянного магнита. Тонер находящийся в бункере в бункере притягивается к магнитному валу под действием магнитного поля сердечника и дополнительно подаваемого заряда, величина которого также определяется установками печати принтера. Это определяет плотность будущей печати. С магнитного вала под действием электростатики тонер переносится на сформированное лазером изображение на поверхности фотоцилиндра, т. к. он имеет начальный заряд он притягивается к нейтральным областям фотоцилиндра и отталкивается от одинаково заряженных. Это и есть нужное нам изображение.

Здесь стоит отметить два основных механизма создания изображения. В большинстве принтеров (НР, Canon, Xerox) применяется тонер с положительным зарядом, остающийся только на нейтральных поверхностях фотоцилиндра, то есть лазер засвечивает только те участки, где должно быть изображение. Фото цилиндр в этом случаи заряжается отрицательно. Вторым механизмом (применяется в принтерах Epson, Kyocera, Brother) является использование отрицательно заряженного тюнера, и лазер разряжает участки фотоцилиндра на которых не должно быть тонера. Фотоцилиндр изначально получает положительный заряд и тонер заряженный отрицательно, притягивается к положительно заряженным участкам фотоцилиндра. Таким образом в первом случаи получается более тонкая передача деталей, а во втором более плотная и равномерная заливка. Зная эти особенности можно точнее выбрать принтер для решения своих задачь (печать текста или печать скетчей).

Перед контактом с фотоцилиндром бумага также получает статический заряд (положительный или отрицательный), с помощью ролика переноса заряда (Transferroller). Под действием этого статического заряда тонер во время контакта переходит с фото цилиндра на бумагу. Сразу после этого нейтрализатор статического заряда удаляет этот заряд с бумаги, что устраняет притягивание бумаги к фотоцилиндру.

Тонер

Теперь нужно казать пару слов о тонере. Тонер представляет собой мелко дисперсный порошок, состоящий из полимерных шариков покрытых слоем магнитного материала. В состав цветного тюнера также входят красящие вещества. Каждая фирма в своих моделях принтеров, МФУ и копиров использует оригинальные тонера, отличающиеся дисперсностью, магнитностью и физическими свойствами. Поэтому не в коем случаи нельзя заправлять картриджи случайными тонерами, иначе можно очень быстро загубить принтер или МФУ (проверено опытом).

Если после прохода бумаги через блок лазерного сканирования извлечь бумагу из принтера мы увидим уже сформировавшееся изображение, которое можно легко разрушить прикосновением.

Узел фиксации изображения или «печка»

Для того что бы изображение стало долговечным его нужно зафиксировать. Фиксация изображения происходит с помощью входящих в состав тонера добавок, имеющих определенную температуру плавления. За фиксацию изображения отвечает третий основной элемент лазерного принтера (рис. 6) — узел фиксации изображения или «печка». С физической точки зрения фиксация осуществляется за счет вдавливания в структуру бумаги расплавленного тонера и последующего его застывания, что придает изображению долговечность и хорошую стойкость к внешним воздействиям.

 Узел фиксации изображения или печка. Вверху вид в сборе, внизу со снятой планкой бумагоотделителя

1 — Термопленка;

2 — Прижимной вал;

3 — Планка отделителя бумаги.

Нагревательный элемент и термопленка

Конструктивно «печка» — может состоять из двух валов: верхнего, внутри которого находится нагревательный элемент и нижнего вала, необходимого для вдавливания расплавленного тонера в бумагу. В рассматриваемом принтере НР 1200 «печка» состоит из термопленки — специального гибкого, термостойкого материала, внутри которой находится нагревательный элемент, и нижнего прижимного ролика, который прижимает бумагу за счет подпорной пружины. За температурой термопленки следит термодатчик (термистор). Проходя между термопленкой и прижимным валиком, в местах контакта с термопленкой бумага разогревается приблизительно до 200 С˚. При такой температуре тонер расплавляется и в жидком виде вдавливается в текстуру бумаги. Что бы бумага не прилипала к термопленке на выходе из печки стоят отделители бумаги.

Вот собственно мы и рассмотрели – «как устроен принтер». Эти знания помогут нам в дальнейшем для выяснения причин поломок и их устранения. Но не в коем случаи не стоит самому лезть в принтер если вы не уверены что сможете его починить, этим вы только сделаете хуже. Лучше не экономить, а доверить это дело профессионалам, ведь покупка нового принтера вам обойдется значительно дороже.

Основнойнедостатокструйногопринтера

— возможность
засыхания
чернил внутри
сопла, что приводит
к необходимости
замены печатающей
головки.

Разъемы и
порты.

Последовательный
порт и интерфейс
USB

Эту
новинку, успешно
де­бютировавшую
два года назад,
не зря называли
одной из самых
значи­тельных
новаций десятилетия.
Порт US
В призван положить
конец раз­нобою
портов и устройств
на компьютере:
отныне все они
должны под­ключаться
только через
USB!

Более
того — если к
каждому из
старых портов
можно было
подклю­чить
только одно
устройство,
то на один USB-порт
их можно подклю­чить
аж 127! Секрет прост:
все USB-устройства
могут подключаться
к компьютеру
«по цепочке»
— в том случае,
если у каждого
«звена» име­ется
свой USB-порт
или USB-
несколько
портов одновременно.

Так, по
схеме «бабка
за дедку, дедка
за репку», и
выстраиваются
в цепь совершенно
различные
устройства
— мышь и клавиатура,
мони­тор и
принтер, сканер
и цифровая
фотокамера,
колонки и модем…
Единственное
правило, которое
следует соблюдать
при работе с
USB
-первыми в цепочке
должны быть
самые производительные
устройства:
принтер,
сканер, колонки,
накопители.
А в самом конце
— медленные
клавиатура
и мышь.

Еще одно
важное качество
USB
— этот интерфейс
позволяет
подклю­чать
к компьютеру
любые устройства
без перезагрузки
системы, «горячим»
способом. Идеология
«включил и
работай» была
бальзамом на
рану несча­стным
пользователям,
уставшим от
бесконечных
установок и
перезагрузок

Скорость
первой модификации
USB
(а именно к этому
стандарт; относятся
все устройства,
выпущенные
до конца 2000 года)
составляв’
около 12 Мбайт/с
(на деле ряд
подключенных
к USB
устройств
работает с куда
меньшей скоростью
— до 1,5 Мбайт/с).
Новая спецификация
шины USB
2.0, принятая в
апреле 2000 года,
планирует
увеличить
скорость передачи
данных до 60 Мбайт/с,
однако новые
устройства,
поддерживающие
такую скорость
обмена, вышли
на рынок только
в конец года
USB
2.0 совместима
с устройствами
USB
старого формата,
работать
они будут с
прежней скоростью).

Порт
и интерфейс
FireWire
(IEEE1394).
Как
ни была бы быстра
и удобна шина
USB,
а все же существовали
устройства,
которым обеспечиваемой
этим стандартом
скорости было
явно маловато.
Например, чтобы
передать на
компьютер
видеоизображение
с цифровой
видеокамеры
(три года назад
эти устройства
как раз начали
входить в моду)
требовалась
пропускная
способность
в десятки раз
выше

Появиться-то
этот стандарт
появился, а
массовым все
же не стал,
Пропускная
способность
FireWire
до поры до времени
была явно через
мерной, цифровыми
видеокамерами
до сей поры
обзавелись
не боле нескольких
процентов
пользователей.
Сверх того,
разработчик
FireWire
пожадничали,
обязав производителей
материнских
плат FireWire-контроллеров
платить им по
несколько
долларов с
каждого проданного
чипа…

Все это
и затормозило
продвижение
ШЕЕ 1394 на рынок.
Однако 1999 году
потребность
в высокоскоростном
интерфейсе
возникла у
целого класса
устройств —
мобильных
накопителей,
цифровых фотокамер,
устройства
для ввода в
компьютер
графики и звука.
В итоге популярность
FireWire
резко выросла,
и поговаривают
даже, что к конца
2001 года этот порт
будет иметь
добрая половина
материнских
плат Правда,
остается не
ясным, сможет
ли FireWire
выжить в битве
с новорожденным
стандартом
USB
2.0, который обеспечивает
такую же скорость
передачи данных…

Сегодня
контроллеры
FireWire
устанавливаются
в материнскую!
плату дополнительно,
в виде отдельной
платы для разъема
PCI.

Так же еще
существует
параллельный
порт (LPT)
Предназначен
для подключения
принтера. До
недавнего
времени отличался
сравнительно
высокой скоростью
передачи данных
(около 2-х Мб/с)

Как правило,
LPT-разъем
находится на
задней

Подготовка поверхности

Одна из основных
причин отклеивания пленки – поверхность,
плохо подготовленная к нанесению
аппликации. На поверхности, будь то
металл или ПВХ, не должно быть впадин.
Шероховатостей и пр., так как воздух,
оставшийся в них, в дальнейшем неизбежно
вызовет отслаивание пленки. Поэтому,
например, при нанесении пленочной
рекламы на борта автотранспорта с его
корпуса тщательно счищают старую
потрескавшуюся краску, шпаклюют трещины
и вмятины, грунтуют и красят. Наносить
слой краски также следует и пред
наклеиванием пленки на черный металл
и фанеру.

Другим важным
требованием к поверхности является
отсутствие на ней жиров, грязи и пыли.
Поверхность обезжиривают с помощью
растворителя 9денатуратом или
уайтспиритом), остатки загрязнений и
пыли смываются обычными моющими
средствами. Для очистки пластиков перед
поклейкой пленки можно использовать
средства типа «Cosmofen
10» и др.

Гладкая и чистая
поверхность необходима не только для
успешного нанесения и обеспечения
долгого срока слубы пленки, но и для
качественного внешнего вида. Все
неровности, грязь и пыль пленкой не
скрываются, а, наоборот, подчеркиваются.
Особенно это касается аппликаций из
глянцевой пленки – любая пылинка под
ней в бликах света сразу станет заметной.

Основной недостаток струйного принтера

Лазерные принтеры
обеспечивают более высокое качество печати по сравнению со струйными и
игольчатыми принтерами. Однако стоимость печати выше, особенно при
использовании цветных лазерных принтеров. Таким образом, для получения
высококачественной черно-белой печати целесообразно использовать
лазерный принтер, а для получения цветного изображения можно
использовать цветной струйный принтер. В лазерных принтерах
используется механизм печати, применяемый в ксероксах.

Основным элементом
является вращающийся барабан для переноса изображения на
бумагу, представляющий собой металлический цилиндр, покрытый тонкой
пленкой фотопроводящего полупроводника. По поверхности барабана равномерно
распределяется статический заряд. Для этого служит тонкая проволока
или сетка —
коронирующий провод.
Высокое напряжение, подаваемое на этот провод вызывает возникновение
вокруг него светящейся ионизированной области — короны. Лазер,
управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч,
отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, падая на барабан,
изменяет его электрический заряд в точке падения. Таким образом, на
барабане возникает скрытая копия изображения. Далее на барабан наносится
тонер
— мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда
эти мелкие частицы притягиваются к поверхности барабана в точках,
подвергшихся экспозиции, и формируют изображение. Бумага втягивается с
подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану.
Перед барабаном бумаге сообщается статический заряд. Бумага соприкасается
с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера от
барабана. Для фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается
между двумя роликами с температурой 180 градусов . Затем барабан
разряжается, очищается от прилипших частиц и готов для нового процесса
печати. Фирма OKI выпускает лазерный принтер, в котором вместо лазера
используется неподвижная диодная строка, описывающая не каждую
точку, а целую строку.

В цветном лазерном принтере изображение формируется на светочувствительной
фотоприемной ленте последовательно для каждого из 4-х основных цветов.
Лист печатается за четыре прохода: имеются четыре емкости для тонеров и
от двух до четырех узлов проявления.
Схема управления
включает процессор, память большого объема и иногда, особенно при
функционировании в сети, винчестер. Стоимость цветного лазерного
принтера значительно выше, чем черно-белого, а скорость печати — ниже.
Лазерные принтеры со средними возможностями печатают 4-8 страниц в
минуту. Высокопроизводительные сетевые лазерные принтеры могут печатать
до 20 и более страниц в минуту. При печати сложных графических изображений
время печати больше.

Разрешение по вертикали (соответствует шагу барабана)
составляет от 1/300 до 1/600 дюйма. Разрешение по горизонтали
определяется точностью наведения лазерного луча и количеством точек
в строке и составляет, как правило, от 1/300 до 1/1200 дюйма.

Лазерный принтер обрабатывает целые странницы, что связано с большим
количеством вычислений. Минимальный объем памяти лазерного принтера
не менее 1 Мбайт. Наиболее часто используется память от 2 до 4 Мбайт.
Цветные принтеры требуют для работы еще большую память. Память
лазерного принтере может быть увеличена путем установки специальных
карт с DRAM или SIMM модулями. Большинство лазерных принтеров могут
печатать на бумаге формата А4, реже — А3. Некоторые принтеры могут
печатать на обеих сторонах листа, но они стоят существенно дороже.

Интересные факты

• Направление художественной цифровой печати, возникшее в 1980-х годах в США, родилось благодаря появлению на рынке первых высококачественных струйных принтеров.
• Причина разной популярности двух главных технологий струйной печати, термической и пьезоэлектрической, в потребительском секторе в том, что первая — более дешёвая в производстве и менее универсальна в выборе чернил (нельзя использовать сольвентные, например), а вторая — универсальнее и дороже ввиду использования очень дорогих материалов для пьезоэлементов — цирконат-титанат свинца, не окупаемых вне коммерческого сегмента (где добавленная стоимость в виде наценки с продажи значительно выше). В коммерческом сегменте пьезоструйная технология наоборот более распространена и её использует огромное количество разных производителей. Отсюда в сознании некритически мыслящих граждан в потребительском секторе произрастает ложный миф, созданный маркетологами компании Epson, что это якобы именно их компания изобрела саму пьезоструйную печать (что не так) и меньшая её распространённость это не результат в целом более плохих потребительских качеств пьезоструйных принтеров для простого (не коммерческого) пользователя (высокая цена, ниже разрешение и пр.), а следствие якобы действующих патентов наложенных на изобретённую якобы ими изначальную технологию пьезоструйной печати, якобы запрещающих её производство другими производителями.
• Средняя скорость печати струйных принтеров — 10 листов A4 в минуту. Это число уступает лазерным принтерам, которые за минуту печатают 30 листов A4.

Назначение, устройство и принцип работы лазерного принтера

Назначение, основные параметры и характеристики лазерного принтера

Ламзерный примнтер (laser printer) — один из видов компьютерных принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.

Лазерные принтеры обладают множеством значимых преимуществ перед принтерами других типов. В отличие от принтеров ударного действия скорость работы лазерных принтеров может варьировать в широких пределах и зависит от многих факторов, среди которых и насыщенность графикой выполняемой задачи. Наиболее быстрые модели позволяют печатать в монохромном режиме свыше 100 страниц в минуту (6000 стр./час). Скоростные лазерные принтеры используются для объёмных почтовых рассылок персонифицированных документов, например счетов по кредитным картам или за коммунальные услуги, и в некоторых коммерческих прикладных задачах конкурируют с литографией.

Стоимость данной технологии зависит от сочетания ряда факторов: стоимости бумаги, тонера, редко требуемой замены барабана, а также замены других расходных материалов, таких как устройства для термического закрепления или механизма переноса тонера. Часто использование принтеров с барабанами из мягкого пластика может обходиться значительными финансовыми расходами, связанными с необходимостью более частой замены барабана.

Дуплексные принтеры (способные автоматически печатать на обеих сторонах листа) могут способствовать снижению расходов на бумагу почти вдвое и уменьшению занимаемых документами объёмов.

Некогда доступные только на дорогих высококлассных устройствах, модули для двусторонней печати в настоящее время являются обычными для офисных принтеров среднего класса. Использование дуплексатора может также замедлить скорость печати страницы по причине увеличения пути прохождения листа.

По сравнению с лазерными большинство струйных и матричных принтеров обрабатывают входящий поток информации последовательно, напрямую впечатывая данные по мере их поступления, с учётом возможных пауз, пока принтер ожидает очередной порции информации. Лазерные принтеры не могут работать таким способом из-за того, что большой объём данных должен быть выведен на печатающее устройство в рамках быстрого непрерывного процесса. Принтер не может остановить механизм достаточно точно, с тем, чтобы дождаться появления очередной порции данных, так, чтобы избежать появления на запечатываемой странице видимых пропусков или неточного совмещения точек.

Вместо этого во встроенной памяти принтера происходит формирование массива точек, полностью соответствующего образу запечатываемой страницы. Это обстоятельство, связанное с требованием к объёму памяти, послужило традиционным ограничительным фактором для поддерживаемых форматов бумаги, размер которой в большинстве случаев не превышает размеры форматов letter или A4. Большинство лазерных принтеров неспособны печатать протяжённые баннеры на листах бумаги длинной два метра, из-за недостатка памяти, требуемой для того, чтобы сохранить столь большое изображение, прежде чем начнётся печать.

Ранее в некоторых моделях лазерных принтеров (как правило, бюджетного сегмента) применялась технология буферов полосы (band buffers), когда из-за недостаточного для того, чтобы разместить полный образ страницы, установленного объёма памяти, страница разбивалась на несколько горизонтальных сегментов, которые запечатывались последовательно. Это нередко приводило к ошибками совмещения и отрицательно сказывалось на качестве печати. Снижение стоимости используемой в лазерных принтерах памяти позволило полностью отказаться от этой технологии.

Зарядка фотобарабана

Одновременно с подачей бумаги начинается зарядка фотобарабана. Зарядка производится при помощи Ролика зарядки, на который подаётся постоянный отрицательный потенциал с Высоковольтного Блока Питания (ВВБП). Поверхность фотобарабана получает постоянный отрицательный заряд по всей длине вала. Процесс зарядки фотобарабана традиционно сопровождался активным выделением озона.

Происходило это потому, что вместо ролика зарядки ранее использовался коронатор — тонкая нить, по которой проходил ток высокого напряжения, создающий коронный разряд (отсюда и название «коронатор» или «коротрон»), создавая заряд на фотобарабане. Параллельно с зарядом фотобарабана, нить коронатора ионизировала воздух, заставляя молекулы кислорода расщепляться, образуя в большом количестве озон. Полезный в малых дозах, в больших он вреден для здоровья, приводя к головокружению и утомляемости. На сегодня практически во всех принтерах коронатор заменён роликом зарядки, при работе которого не образуется озон.

Фотоцилиндр

Фотоцилиндр (ОРС — organicphotoconductivedrum), или также фотобарабан, представляет собой алюминиевый вал с нанесенным на него тонким слоем фоточувствительного материала, который дополнительно покрыт защитным слоем. Раньше фотоцилиндры делали на основе селена, поэтому их еще называли селеновыми валами, сейчас их делают на основе фоточуствительных органических соединений, но их старое название по прежнему широко используется.

_{реклама}

Основное свойство фотоцилиндра – изменять проводимость под действием света. Что это значит? Если фотоцилиндру придать какой либо заряд, то он будет оставаться заряженным довольно долгое время, однако если его поверхность засветить, то в местах засвети проводимость фото покрытия резко  увеличивается (уменьшается сопротивление), заряд «стекает»  с поверхности фотоцилиндра через проводящий внутренний слой ив  этом месте появится нейтрально заряженная область.

Непрерывная подача

Метод строится на постоянном выталкивании краски через сопла насосом высокого давления. На уровне дюз струя чернил разбивается на множество капель акустической волной, создаваемой пьезоэлектрическим кристаллом. Одновременно капли, которые не должны попасть на бумагу, отклоняются электростатической системой и по специальному резервуару поступают обратно. В процессе печати используется относительно малое количество капель, основная масса возвращается для повторного использования.

Технология имеет определенные преимущества:

• сопла не пересыхают, так как чернила проходят через них постоянно;
• сила выброса капель велика и печать возможна при значительном расстоянии от печатающей головки до бумаги;
• добавление в состав чернил летучих растворителей позволяет капле долететь до нужного места и быстро высохнуть.

Такие принтеры продолжают использоваться в медицине как самописцы, в промышленности – для маркировки товаров, упаковок. Но они имеют и существенные недостатки:

• растворитель, входящий в состав чернил, испаряется при непрерывной циркуляции через сопла и возврата по специальному желобу, и краситель становится вязким, что требует постоянного контроля и разбавления;
• принтеры громоздки и очень дороги.

Принтер

Думаю, все знают, что это за устройство, но попробуйте сами сформулировать ответ на вопрос «а что такое принтер?» (в раздел «Справочник по аппаратному обеспечению» не подглядываем и ответ «штука, которая печатает» не в счет ).

Получилось? Тогда… я приведу свой вариант!

Запомнили? Теперь я перестану умничать и перейду к более практичным вещам.

Для чего он нужен?

Если точнее, для чего может быть нужен именно Вам принтер? Вариантов, конечно, не так много, но перед тем, как выбирать печатающее устройство, нужно определиться, что именно для Вас важнее.

1. В повседневном домашнем использовании владельцы принтеров распечатывают статьи и книги для чтения (в том числе и автор урока, ведь чтение с монитора ощутимо влияет на зрение).
2. В офисе, в основном, их используют для печати бланков и документации (вообще, офисная печать – это отдельная тема для беседы).
3. Некоторые покупают принтер, чтобы печатать фотографии, правда, у многих он потом пылится на полке (об этом ниже в этом уроке).
4. Часто печатающее устройство покупают, когда ребенок поступает в высшее учебное заведение, чтобы всегда была возможность распечатать рефераты, лабораторные работы, курсовые и диплом. В данном случае это очень актуальная покупка, не сомневайтесь!

Каждый вид принтера имеет свои особенности и с одной задачей справляется лучше, а с другой хуже. Перед тем, как посмотреть сводную табличку, давайте кратко рассмотрим два самых распространенных вида устройств для печати.