Историята на лазерните принтери започва през 1938 г. с разработването на технологията за печат със сухо мастило. Честър Карлсън, който работи върху изобретяването на нов начин за прехвърляне на изображения върху хартия, използва статично електричество. Методът се нарича електрография и е използван за първи път от корпорацията Xerox, която пуска копирната машина Model A през 1949 г. Въпреки това, за да работи този механизъм, някои операции трябва да се извършват ръчно. Десет години по-късно е създаден напълно автоматичният Xerox 914, който се счита за първообраз на съвременните лазерни принтери.

Идеята за "начертаване" на това, което по-късно ще бъде отпечатано директно върху копирния барабан с лазерен лъч, идва от Гари Старкуедър. От 1969 г. компанията се развива и през 1977 г. пуска сериен лазерен принтер Xerox 9700, който печата със скорост от 120 страници в минута.

Устройството беше много голямо, скъпо и предназначено изключително за предприятия и институции. И първият настолен принтер е разработен от Canon през 1982 г., година по-късно - нов модел LBP-CX. HP, в резултат на сътрудничество с Canon, започва производството на серията Laser Jet през 1984 г. и веднага заема водеща позиция на пазара на лазерни принтери за домашна употреба.

В момента монохромни и цветни устройства за печат се произвеждат от много корпорации. Всеки от тях използва собствени технологии, които могат да варират значително, но общ принципработа лазерен принтере типичен за всички устройства, а процесът на печат може да бъде разделен на пет основни етапа.

Барабанно зареждане

Печатащият барабан (Optical Photoconductor, OPC) е метален цилиндър, покрит с фоточувствителен полупроводник, върху който се формира изображение за последващ печат. Първоначално OPC се захранва със заряд (положителен или отрицателен). Това може да стане по един от двата начина с помощта на:

• коротрон (Corona Wire) или коронатор;
• зареждаща ролка (първична зареждаща ролка, PCR) или зареждащ вал.

Коротронът е блок от тел и метална рамка около него.

Корона е волфрамова нишка, покрита с въглерод, злато или платина. Под въздействието на високо напрежение възниква разряд между проводника и рамката, светеща йонизирана зона (корона), създава се електрическо поле, което прехвърля статичен заряд към фотобарабана.

Обикновено в устройството е вграден механизъм, който почиства проводника, тъй като замърсяването му значително влошава качеството на печат. Използването на коротрон има определени недостатъци: драскотини, натрупване на прах, частици тонер върху нишката или нейното огъване могат да доведат до повишена електрическо полена това място рязко намаляване на качеството на разпечатките и вероятно повреда на повърхността на барабана.

Във втория вариант гъвкаво фолио, изработено от специална топлоустойчива пластмаса, обвива носещата конструкция с нагревателен елемент вътре. Технологията се счита за по-малко надеждна и се използва в принтери за малки предприятия и домашна употреба, където не се очаква тежки товариоборудване. За да предотвратите залепването на листа за печката и усукването му около оста, е предвидена лента с разделители за хартия.

Цветен печат

За формиране на цветно изображение се използват четири основни цвята:

• черно,
• жълт,
• лилаво,
• син.

Печатът се извършва на същия принцип като черно-белия, но първо принтерът разделя изображението, което трябва да се получи, на монохромни изображения за всеки цвят. По време на работа цветните касети пренасят дизайна си върху хартия, а наслагването им една върху друга дава крайния резултат. Има две технологии за цветен печат.

Многопроходен

При този метод се използва междинен носител - ролка или лента за трансфер на тонер. При едно завъртане един от цветовете се нанася върху лентата, след това друга касета се подава на желаното място и втората се наслагва върху първото изображение. В четири преминавания върху междинния носител се формира пълно изображение и се прехвърля на хартия. Скоростта на печат на цветни изображения в принтери, използващи тази технология, е четири пъти по-бавна от монохромните.

Единично преминаване

Принтерът включва комплекс от четири отделни печатащи механизма под общ контрол. Цветните и черните касети са подредени, всяка с отделен лазерен модул и трансферна ролка, а хартията се движи под барабаните, последователно събирайки всичките четири монохромни изображения. Едва след това листът отива във фурната, където тонерът се фиксира върху хартията.

Забавлявайте се да пишете.

Изображението, получено с помощта на съвременни лазерни принтери (както и матрични и мастиленоструйни принтери), се състои от точки. Колкото по-малки са тези точки и колкото по-често са разположени, толкова по-високо е качеството на изображението. Максималният брой точки, които принтерът може да отпечата отделно върху 1-инчов (25,4 mm) сегмент, се нарича резолюция и се характеризира в точки на инч (dpi - точка на инч). Един принтер се счита за добър, ако разделителната му способност е 300 dpi (понякога се използва обозначението 300 x 300 dpi, което означава 300 dpi хоризонтално и 300 dpi вертикално).

Лазерните принтери са по-малко взискателни към хартията, отколкото например мастиленоструйните принтери, и цената на отпечатването на една страница текстов документтяхната е в пъти по-ниска. В същото време евтините модели лазерни и LED монохромни принтери вече могат да се конкурират по цена с висококачествените цветни мастиленоструйни принтери.

Повечето лазерни принтери на пазара са предназначени за черно-бял печат; Цветните лазерни принтери са доста скъпи и са насочени към корпоративни потребители.

Лазерните принтери печатат върху всякаква плътна хартия (от 60 g/m2) със скорост от 6 до... (тази цифра непрекъснато расте) листа в минута (ppm – страница в минута), докато разделителната способност може да бъде 1200 dpi или повече . Качеството на текста, отпечатан на лазерен принтер с резолюция 300 dpi, е приблизително същото като типографския. Въпреки това, ако страницата съдържа графики, които съдържат градации сиво, тогава за получаване на висококачествено графично изображение ще ви е необходима разделителна способност от поне 600 dpi. При разделителна способност на принтера 1200 dpi печатът е почти фотографско качество. Ако трябва да отпечатате голям брой документи (например повече от 40 листа на ден), лазерният принтер изглежда единствената опция умен избор, тъй като за съвременни персонални лазерни принтери стандартни параметриса разделителна способност 600 dpi и скорост на печат 8...12 страници в минута.

ПРИНЦИП НА ДЕЙСТВИЕ НА ЛАЗЕРНИЯ ПРИНТЕР

Лазерният принтер е представен за първи път от Hewlett Packard. Използваше електрографския принцип за създаване на изображения - същият като при фотокопирните машини. Разликата беше в метода на експониране: в копирните машини се използва лампа, а в лазерните принтери светлината на лампата замени лазерния лъч (фиг. 1).

Ориз. 1. Устройство за лазерен принтер

Сърцето на лазерния принтер е фотопроводим цилиндър (Organic Photo Conductor), който често се нарича печатащ барабан или просто барабан. Използва се за прехвърляне на изображения върху хартия. Фотобарабанът е метален цилиндър, покрит с тънък филм от фоточувствителен полупроводник. Повърхността на такъв цилиндър може да бъде снабдена с положителен или отрицателен заряд, който остава до осветяване на барабана. Ако някоя част от барабана е изложена, покритието става проводящо и зарядът се оттича от осветената зона, създавайки незаредена зона. Това е ключов момент в разбирането как работи лазерният принтер.

Друга важна част от принтера е лазерът и оптико-механичната система от огледала и лещи, която движи лазерния лъч по повърхността на барабана. Лазерът с малък размер генерира много тънък лъч светлина. Отразявайки се от въртящи се огледала (обикновено тетраедрични или шестоъгълни), този лъч осветява повърхността на фотобарабана, премахвайки неговия заряд в точката на експозиция.

За да се получи точково изображение, лазерът се включва и изключва с помощта на контролен микроконтролер. Въртящото се огледало превръща лъча в линия на латентно изображение върху повърхността на фотобарабана.

След оформяне на низа, спец стъпков моторзавърта барабана, за да образува следващия. Това отместване съответства на вертикалната разделителна способност на принтера и обикновено е 1/300 или 1/600 инча. Процесът на формиране на латентно изображение върху барабан напомня формирането на растер на екрана на телевизионен монитор.

Използват се два основни метода за предварително (първично) зареждане на повърхността на фотоцилиндъра:
с помощта на тънка тел или мрежа, наречена "коронна жица". Високо напрежение, нанесен върху жицата, води до появата на светеща йонизирана зона около нея, която се нарича корона и придава на барабана необходимия статичен заряд;
с помощта на предварително заредена гумена ролка (PCR).

Така върху барабана се образува невидимо изображение под формата на статично разредени точки. Какво следва?

ДИЗАЙН НА КАСЕТИТЕ

Преди да говорим за процеса на прехвърляне и фиксиране на изображение на хартия, нека да разгледаме устройството на касетата за принтера Laser Jet 5L от Hewlett Packard. Тази типична касета има две основни отделения:
отделение за отпадъчен тонер и отделение за тонер.

Основните структурни елементи на отделението за отпадъчен тонер (фиг. 2):

1 – Барабан с органичен фотопроводник (OPC). Това е алуминиев цилиндър, покрит с органичен фоточувствителен и фотопроводим материал (обикновено цинков оксид), който е в състояние да задържи изображението, създадено от лазерния лъч;

2 – Ролка за първичен заряд (PCR). Осигурява равномерен отрицателен заряд на барабана. Изработена от проводима гумена или пенообразна основа, нанесена върху метален вал;

3 – „Чистачка“, чистачка, почистващо ножче (Wiper Blade, Cleaning Blade). Почиства барабана от останалия тонер, който не е бил прехвърлен върху хартията. Конструктивно е направен под формата на метална рамка (щамповане) с полиуретанова плоча (острие) в края;

4 – Острие за възстановяване. Покрива зоната между барабана и кутията за отпадъчен тонер. Recovery Blade прекарва останалия в барабана тонер в бункера и го предпазва от разливане в обратна посока (от бункера върху хартията).

Основните структурни елементи на отделението за тонер (вижте фиг. 3):

1 – Магнитен вал (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). Това е метална тръба, вътре в която има неподвижно магнитно ядро. Тонерът се привлича от магнитната ролка, която преди да бъде подадена към барабана, придобива отрицателен заряд под въздействието на постоянно или променливо напрежение;

2 – „Доктор“ (Doctor Blade, Metering Blade). Осигурява равномерно разпределение на тънък слой тонер върху магнитната ролка. Конструктивно е направен под формата на метална рамка (щамповане) с гъвкава плоча (острие) в края;

3 – Магнитно уплътняващо острие. Тънка пластина, подобна по функция на Recovery Blade. Покрива зоната между магнитната ролка и отделението за подаване на тонер. Mag Roller Sealing Blade позволява на останалия върху магнитната ролка тонер да потече в отделението, предотвратявайки обратното изтичане на тонер;

4 – Резервоар за тонер. Вътре в него е "работещият" тонер, който ще бъде прехвърлен върху хартията по време на процеса на печат. Освен това в бункера е вграден тонер активатор (Toner Agitator Bar) – телена рамка, предназначена за смесване на тонер;

5 – Печат, проверка (Seal). В нова (или регенерирана) касета бункерът за тонер е запечатан със специално уплътнение, което предотвратява разливането на тонера по време на транспортиране на касетата. Това уплътнение се отстранява преди употреба.

ПРИНЦИП НА ЛАЗЕРНИЯ ПЕЧАТ

На фиг. Фигура 4 показва разрез на патрона. Когато принтерът се включи, всички компоненти на касетата започват да се движат: касетата е подготвена за печат. Този процес е подобен на процеса на печат, но лазерен лъчне се включва. След това движението на компонентите на касетата спира - принтерът влиза в състояние Ready.

Ориз. 4. Разрез на патрона

След изпращане на документ за печат, в касетата за лазерен принтер се случват следните процеси:
Зареждане на барабана (фиг. 5). Ролката за първичен заряд (PCR) равномерно пренася отрицателен заряд към повърхността на въртящия се барабан.

Ориз. 5. Зареждане на барабана

Експозиция (фиг. 6). Отрицателно заредената повърхност на барабана е изложена на лазерния лъч само на местата, където ще се нанася тонерът. Когато е изложена на светлина, фоточувствителната повърхност на барабана губи частично своя отрицателен заряд. Така лазерът излага латентен образ на барабана под формата на точки с отслабен отрицателен заряд.

Ориз. 6. Експозиция

Нанасяне на тонер (фиг. 7). На този етап скритото изображение върху барабана се преобразува във видимо изображение с помощта на тонер, който ще бъде прехвърлен на хартия. Тонерът, разположен близо до магнитната ролка, се привлича към нейната повърхност под въздействието на полето на постоянния магнит, от който е направена сърцевината на ролката. Когато магнитният вал се върти, тонерът преминава през тесен прорез, образуван от "доктора" и вала. В резултат на това той придобива отрицателен заряд и се придържа към онези участъци от барабана, които са били изложени. “Доктор” осигурява равномерно нанасяне на тонера върху магнитната ролка.

Ориз. 7. Нанасяне на тоник

Прехвърляне на тонер върху хартия (фиг. 8). Продължавайки да се върти, барабанът с проявеното изображение влиза в контакт с хартията. От обратната страна хартията се притиска към трансферната ролка, която носи положителен заряд. В резултат на това отрицателно заредените тонер частици се привличат към хартията, което създава изображение, „напръскано“ с тонер.

Ориз. 8. Прехвърляне на тонер върху хартия

Фиксиране на изображението (фиг. 9). Лист хартия с разхлабено изображение се придвижва към фиксиращ механизъм, който се състои от два контактни вала, между които се изтегля хартията. Долната притискаща ролка го притиска към горната фюзерна ролка. Горната ролка се нагрява и когато я докосне, частиците на тонера се разтапят и полепват по хартията.

Ориз. 9. Закачете изображението

Почистване на барабана (фиг. 10). Част от тонера не се пренася върху хартията и остава върху барабана, така че трябва да се почисти. Тази функция се изпълнява от "усойницата". Целият тонер, останал върху барабана, се отстранява от чистачка в контейнера за отпадъчен тонер. В същото време Recovery Blade покрива зоната между барабана и бункера, предотвратявайки разливането на тонера върху хартията.

Ориз. 10. Почистване на барабана

„Изтриване“ на изображението (фиг. 11). На този етап латентното изображение, създадено от лазерния лъч, се „изтрива“ от повърхността на барабана. С помощта на вала за първичен заряд повърхността на фотобарабана е равномерно „покрита“ с отрицателен заряд, който се възстановява в онези места, където е бил частично отстранен под въздействието на светлина.

Принципът на работа на всички лазерни принтери е доста подобен на работата на фотокопирните машини. Първоначално върху хартията се създава магнетизирана зона, към която след това се привлича тонерът (прахът за печат). След това листът хартия отива в така наречената пещ, където прахът се разтопява.

Как работи лазерен принтер

Принципът на работа на всички лазерни принтери е доста подобен на работата на фотокопирните машини. Първоначално върху хартията се създава магнетизирана зона, към която след това се привлича тонерът (прахът за печат). След това листът хартия отива в така наречената пещ, където прахът се разтопява. След като процесът приключи, прахът се охлажда и втвърдява. Строго погледнато, така се получава готовото изображение на хартия.

Въпреки сравнително високата цена, в сравнение с мастиленоструйния принтер, дори представителите на началното ценово ниво ще направят възможно получаването на черно-бели изображения, но те ще бъдат очевидни Високо качество. В същото време скоростта на печат също не може да се сравни. Що се отнася до поддръжката, тя е доста проста и непретенциозна; по-специално презареждането на касети за лазерен принтер е бързо и най-важното - евтино.

Основни предимства на лазерните принтери

Днес лазерните принтери са най-популярното и търсено офис оборудване поради редица причини:

1. високо качество на печат, несравнимо с мастиленоструйните аналогове;
2. надеждност и дълъг експлоатационен живот;
3. ресурсна ефективност:

• презареждането на лазерен принтер се извършва няколко пъти по-рядко от презареждането/смяната на касети в мастиленоструен принтер;
• Ако не се използва дълго време, тонерът за лазерни принтери не изсъхва и става неизползваем;

1. достъпна ценова политика (въпреки факта, че лазерните принтери са малко по-скъпи от мастиленоструйните, тяхното качество на работа и дълъг експлоатационен живот ще изплатят повече от всички разходи);
2. висока скорост на печат;
3. относително големи обеми на печат;
4. устойчивост на отпечатани копия на вода и слънчева светлина;
5. ниско ниво на шум по време на работа;
6. ниска цена на печат (около 5 копейки на 1 лист);
7. екологосъобразност и безопасност за заобикаляща средаи човешкото тяло.

Технически характеристики или как да изберем лазерен принтер?

Когато решават да закупят лазерен принтер, повечето потребители не знаят техническа характеристика, често правят грешен избор.

Поради факта, че лазерният принтер е в състояние напълно да формира изображението, което трябва да бъде отпечатано върху барабана за отпадъци, изключително важно е да имате голямо количество памет и цифров процесорс висока честота. И така, за лазерен принтер с черно-бял печат оптимален размерпаметта може да се счита за 4-8 MB, а за цвят - от 32 MB. В съвременните принтери капацитетът на паметта може да се увеличи с помощта на допълнителни модули.

Що се отнася до оптималната честота на процесора, тя варира от 25 до 150 MHz. От своя страна приемливата разделителна способност на печат е от 600 до 1200 dpi.

Ресурсите на лазерния принтер ви позволяват да отпечатате около 8-12 хиляди копия за един календарен месец. Също така, когато избирате модел, трябва да обърнете внимание на ресурса на касетата, което означава броя на копията, които могат да бъдат отпечатани без презареждане.

Много хора вярват, че лазерният принтер е наречен така, защото записва изображения върху хартия с лазер. Само лазер обаче не е достатъчен, за да получите висококачествен печат.

Най-важният елемент на лазерния принтер е фотопроводникът. Това е цилиндър, покрит с фоточувствителен слой. Друг необходим компоненттонер – оцветител на прах. Неговите частици се сливат в лист хартия, оставяйки желаното изображение върху него.

Барабанът за изображения и бункерът за тонер най-често са част от една твърда касета, която освен това има много други важни части - зареждащи и проявяващи ролки, почистващо острие и бункер за отпадъчен тонер.

Сега нека да разгледаме по-подробно как се случва всичко това.

Стъпки за работа на принтера

Електронният документ се изпраща за печат. В този момент печатна електронна платкаобработва го и лазерът изпраща цифрови импулси към патрона. Чрез зареждане на фотобарабана с отрицателни частици, лазерът прехвърля върху него изображението или текста, които трябва да бъдат отпечатани.

Когато лазерният лъч попадне върху барабана, той премахва заряда и върху повърхността му остават незаредени зони. Всяка частица тонер е отрицателно заредена и при контакт с фотобарабана тонерът полепва върху незаредени фрагменти под въздействието на статично електричество. Това се нарича развитие на образа.

Специална ролка с положителен зарядпритиска лист хартия към барабана. Тъй като противоположно заредените частици се привличат, тонерът залепва за хартията.

След това хартията с тонер се нагрява до температура от около 200 градуса с помощта на термичен вал на така наречената пещ. Благодарение на това тонерът се разширява и изображението е надеждно фиксирано върху хартията. Следователно документите, прясно отпечатани на лазерен принтер, винаги са топли.

На последния етап фотобарабанът се отстранява от заряда и се почиства от останалия тонер, за което се използват почистващо острие и бункер за отпадъчен тонер.

Ето как работи процесът на печат. Лазерът рисува бъдещо изображение със заредени частици. Фотобарабанът улавя и пренася мастиления прах върху хартията. Тонерът залепва за хартията поради статично електричество и се залепва за нея.

Копирните машини работят на същия принцип.

Предимства на лазерния принтер

Смята се, че скоростта на печат на лазерен принтер е по-висока от тази на мастиленоструен принтер. Средно това е 27-28 разпечатки в минута. Затова се използват за печат голямо количестводокументи.

Устройството не издава много шум по време на работа. Качеството на печат е много високо при ниска цена на печат, което се постига благодарение на ниския разход и цена на тонера. Цената на повечето модели лазерни принтери също е доста достъпна.

От много години се водят спорове дали лазерните принтери са вредни за здравето. Частици от тонер, използвани за лазерен печат, са толкова малки, че лесно проникват в човешкото тяло, утаяват се и се натрупват в дихателните пътища. При постоянен контакт с тонер в продължение на 15-20 години може да се развие главоболие, астма и други заболявания.

Въпреки това, производителите на принтери уверяват, че няма вреда от използването на принтера всеки ден. Производствените технологии непрекъснато се подобряват, а касетите се тестват в лаборатории.

Опасност може да възникне само ако се опитате сами да отворите и презаредите касетата. Частиците от тонер могат да попаднат в белите дробове и много трудно се отстраняват от тялото, така че е по-добре да поверите зареждането на принтера на специалисти.

Скоростта, експлоатационният живот и качеството на печат на лазерните принтери са наистина отлични. Това устройство е незаменимо в работата и ежедневието на много потребители и не е толкова причудливо, колкото капризните мастиленоструйни принтери, които често имат проблеми с печата при презареждане.

Ако все още не сте получили най-успешния модел лазерен принтер и не сте го използвали много, тогава не се отчайвайте. КупимТонер изкупува нови принтери от различни марки, както и компоненти за тях на прилична цена.