Лазерные принтеры

Периферийное устройство ПК - лазерный принтер

 

Выполнила студентка первого курса

МИФиТ по профилю физика и математика

Гонатаева Екатерина

История создания и развития устройства

 

• В современном мире, ни одна организация не представляет себе, каким же образом можно успешно организовать свою работу без наличия принтера. А создание принтера имеет весьма интересную и занятную историю.  
   
  Можно сказать, что история принтера началась в далекой и глубокой древности, когда люди делали первые надписи и заметки углем на стенах. Но это мы уж очень сильно ударились в прошлое, и рассуждать на эту тему можно до бесконечности. 
   
  Разработки принтера начались в далеком 1835 году. В основном это устройство планировалось к использованию только в банках. Планировалось, что это будет компьютер, который будет иметь возможность выводить необходимые документы на печать. Но к сожалению, понадобилось более ста тридцати лет, чтобы эту идею реализовать. В итоге появились матричные, лазерные и струйные прнтеры.

• Разработка первого лазерного принтера началсь в начале 1969 года. В 1971 году первый лазерный принтер был уже создан, но к сожалению дальше лаборатории он не вышел. Первый официальный лазерный принтер выпустили в 1977 году и он назывался Xerox 9700 Electronic Printing System. Цветные лазерные принтеры появились в 1993 году и стоили порядка 12-15 тысяч долларов. А в 1995 году компания Apple выпускает свой цветной лазерный принтер Color Laser Printer 12/600PS всего за 7000 долларов. 
  

Устройство Лазерного принтера

 

• Лазерное печатающее устройство состоит из трех основ­ных узлов: 1. печатающий механизм — очень точное и сложное электронно-оптико-меха­ническое устройство, во многих эле­ментах которого, особенно тонере, реализуются последние достижения химических технологий 2.контрол­лер, содержащего растровый про­цессор, который преобразует по­ступающие от компьютера данные в графические образы печатаемых страниц (в некоторых случаях эта задача может быть возложена и на центральный процессор ПК) Контроллер выполняет функции:
• принимает от компьютера изображение;
• запоминает изображение в ОП принтера;
• тестирует внутренние узлы принтера;
• обеспечивает работу с панелью управления принтером;
• посылает управляющие сигналы всем функциональным блокам принтера.
• 3. ин­терфейсный блок, обеспечиваю­щего двунаправленный обмен дан­ными с компьютером.
• Рассмотрим наиболее важный механизм в лазерном принтере это его КАРТРИЖД .

 

Основные конструктивные элементы отделения для отработанного тонера

 

• 1 – Фотобарабан(Organic Photo Conductor (OPCJ Drum). Представляет собой алюминиевый цилиндр, покрытый органическим светочувствительным и фотопроводящим материалом (обычно оксидом цинка), который способен сохранять образ, наносимый лазерным лучом;
• 2 – Вал первичного заряда(Primary Charge Roller (PCR)), Обеспечивает равномерный отрицательный заряд барабана. Выполнен из токопроводящей резиновой или поролоновой основы, нанесенной на металлический вал;
• 3 — «Вайпер», ракель, чистящее лезвие (Wiper Blade, Cleaning Blade). Очищает барабан от остатков тонера, который не был перенесен на бумагу. Конструктивно выполнен в виде металлического каркаса (stamping) с полиуретановой пластиной (blade) на конце;
• 4 – Лезвие очистки (Recovery Blade). Перекрывает область между барабаном и бункером для отработанного тонера. Recovery Blade пропускает тонер, оставшийся на барабане, внутрь бункера и не дает ему высыпаться в обратном направлении (из бункера на бумагу).

 

Основные конструктивные элементы тонерного отсека

 

• 1 – Магнитный вал (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). Представляет собой металлическую трубку, внутри которой находится неподвижный магнитный сердечник. К магнитному валу притягивается тонер, который перед подачей на барабан приобретает отрицательный заряд под действием постоянного или переменного напряжения;
• 2 – «Доктор» (Doctor Blade, Metering Blade). Обеспечивает равномерное распределение тонкого слоя тонера на магнитном вале. Конструктивно выполнен в виде металлического каркаса (stamping) с гибкой пластиной (blade) на конце;
• 3 – Уплотнительное лезвие магнитного вала (Mag Roller Sealing Blade). Тонкая пластина, аналогичная по функциям Recovery Blade. Перекрывает область между магнитным валом и отсеком подачи тонера. Mag Roller Sealing Blade пропускает тонер, оставшийся на магнитном вале, внутрь отсека, предотвращая утечку тонера в обратном направлении;
• 4 – Бункер для тонера (Toner Reservoir). Внутри него находится «рабочий» тонер, который будет перенесен на бумагу в процессе печати. Кроме того, в бункер встроен активатор тонера (Toner Agitator Bar) — проволочная рамка, предназначенная для перемешивания тонера;
• 5 – Пломба, чека (Seal). В новом (или регенерированном) картридже тонерный бункер запечатан специальной пломбой, которая предотвращает просыпание тонера при транспортировке картриджа. Перед началом эксплуатации эта пломба удаляется.

 

После отправки документа на печать, в картридже лазерного принтера происходят следующие процессы

• 1. Зарядка барабана. Вал первичного заряда (PCR) равномерно передает на поверхность вращающегося барабана отрицательный заряд.
•  2. Экспонирование. Отрицательно заряженная поверхность барабана экспонируется лазерным лучом только в тех местах, на которые будет нанесен тонер. Под действием света фоточувствительная поверхность барабана частично теряет отрицательный заряд. Таким образом, лазер экспонирует на барабан скрытое изображение в виде точек с ослабленным отрицательным зарядом.
•  3. Нанесение тонера. Скрытое изображение на барабане при помощи тонера превращается в видимое изображение, которое будет перенесено на бумагу. Тонер, находящийся около магнитного вала, притягивается к его поверхности под действием поля постоянного магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. При вращении магнитного вала тонер проходит сквозь узкую щель, образованную «доктором» и валом. В результате он приобретает отрицательный заряд и прилипает к тем участкам барабана, которые были экспонированы. «Доктор» обеспечивает равномерность нанесения тонера на магнитный вал.
•  4. Перенос тонера на бумагу. Продолжая вращаться, барабан с проявленным изображением соприкасается с бумагой. С обратной стороны бумага прижимается к валу Transfer Roller, несущему положительный заряд. В результате отрицательно заряженные частицы тонера притягиваются к бумаге, на которой получается изображение, «насыпанное» тонером.
•  5. Закрепление изображения. Лист бумаги с незакрепленным изображением перемещается к механизму закрепления, представляющему собой два соприкасающихся вала, между которыми протягивается бумага. Верхний вал нагрет, и при соприкосновении с ним частицы тонера расплавляются и закрепляются на бумаге.
•  6. Очистка барабана. Некоторое количество тонера не переносится на бумагу и остается на барабане, поэтому его необходимо очистить. Весь тонер, оставшийся на барабане, счищается вайпером в бункер для отработанного тонера. При этом Recovery Blade закрывает область между барабаном и бункером, не позволяя тонеру просыпаться на бумагу.
•  7. «Стирание» изображения. С поверхности барабана «стирается» скрытое изображение, нанесенное лазерным лучом. При помощи вала первичного заряда поверхность фотобарабана равномерно «покрывается» отрицательным зарядом, который восстанавливается в тех местах, где он был частично снят под действием света.

 

• Как видим процесс довольно сложный. Для более полного понимания процесса печати предлагаю упрощенную версию всего выше сказанного.

Лазерная технология печати  

• Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу. Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180° - 200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати. При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии. В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печатался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве печати.

• В современных моделях в результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке. В результате достигается более ровная передача цветовых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с термопереносом красителя. 
  Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере содержатся разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера. Цветные лазерные принтеры имеют довольно крупные габариты и большую массу. Технология процесса цветной лазерной печати весьма сложна и цены на цветные лазерные принтеры еще очень высоки.

Технические описания

 

• Настольный лазерный принтер с технологией Kyocera Mita ECOSYSСкорость печати: 28 стр/мин
• Время выхода первого отпечатка: менее 6 сек
• Разрешение: 1200 х 1200 dpi
• Время разогрева: 19 сек
• Нагрузка: до 20000 страниц в месяц
• Процессор PowerPC 405F5/360 MHz
• Память
• Стандартно 32 Мб
• Максимально 544 Мб 1 SDRAM DIMM slot (128, 256, 512 Мб)
• Карта CompactFlash до 2 Гб 1 слот, хранение шрифтов, форм, логотипов
• Эмуляции: PCL6 вкл. PJL, Lineprinter, IBM Proprinter X24E, DIABLO 630, EPSON LQ-850, PostScript3 (KPDL3)
• Поддержка русской кодовой страницы PC Cyrillic в DOS

 

• Язык программирования PRESCRIBE IIe
• Шрифты:
• 80 масштабируемых шрифтов, включая международную кодовую таблицу
• 45 штрих-кодов с автоматическим вычислением контрольной суммы (EAN8/EAN13/EAN128), включая двумерный штрих-код (PDF-417)
• Загружаемые шрифты: Kyocera, PCL, Type 1 + 3
• Подачи бумаги:
• Универсальная кассета на 250 листов, 60-120 г/м2, A4, A5, A6, B5, Letter, Legal, Custom (148 x 210 mm to 216 x 356 mm)
• Многофункциональный лоток на 50 листов, 60-220 г/м2, A4, A5, A6, B5, Letter, Legal, Custom (148 x 210 mm to 216 x 356 mm)
• Максимально 550 листов при наличии дополнительного лотка подачи PF-100
• Ручной дуплекс

 

• Выход бумаги:
• 250 листов "лицом вниз" с поворотом на верхний лоток
• Интерфейсы:
• Высокоскоростной USB 2.0
• Слот дополнительного интерфейса, опционально:
• IB-23 Сетевая карта FastEthernet 10Base-T/100Base-TX Kyocera
• SB-110FX Сетевая карта 10Base-T/100Base-TX/100Base-FX, FibreOptic Kyocera
• SB-110 Сетевая карта 10Base-T/100Base-TX Kyocera
• Интерфейс пользователя: клавиатура управления принтером
• Потребляемая мощность:
• Печать: 439 Вт
• Ожидание: 8,3 Вт
• Спящий режим: 4,4 Вт
• Шум:
• Печать: 53 дБ
• Ожидание: 30 дБ
• Размеры (ШxДxВ): 375 x 393 x 250 мм
• Масса: 10 кг