Какой мощности лазер в лазерном принтере

Обновлено: 17.01.2025

Попробуем разобраться в технологиях лазерной печати, об их преимуществах, недостатках, какие параметры имеют лазерные принтеры и на что обратить внимание при выборе.

Технология

Все лазерные принтеры работают по одному и тому же принципу — фотобарабан получает заряд от магнитного барабана, затем лазер меняет заряд на тех участках барабана, где должно появиться изображение. К этим участкам притягивается тонер.

Затем фотобарабан прокатывается по бумаге, перенося изображение на лист. Чтобы оно закрепилось, оно дополнительно прогревается печкой, которая плавит тонер. Отработанный тонер отправляется в отсек для хранения — бункер, в котором хранится отработанный порошок. Оттуда же, из другой секции бункера, выходит чистый тонер, который постоянно перемешивается — это защищает порошок от засыхания.

Компании могут применять и другие технологии распечатки — например, у корпораций HP, Canon и Xerox тонер получает заряд перед притягиванием к фотобарабану. Затем он притягивается к его неэлектризуемым участкам, т. е. тем, по которым проходил лазер. Компании Epson, Kyocera и Brother используют другую технологию — тонер попадает на уже заряженные участки барабана, т. е. тем, где лазерный луч не проходил.

Устройство лазерного принтера

Производители также применяют разный тонер. Около 60−70% применяют магнитный порошок, который проходит через магнитный вал и отправляется к фотобарабану. Для заправки других был придуман двухкомпонентный тонер — магнитный порошок с прилипающими к нему красящими частицами. Получается универсальный картридж, который можно использовать для черно-белой или цветной печати в зависимости от стоящих задач.

Принтеры компаний Xerox, Brother и Samsung не имеют магнитного вала, применяют немагнитный тонер.

Совет: Используйте совместимый тонер для каждого печатного устройства. У каждой модели принтера может быть свой порошок. Даже у одного производителя могут иметь разные методы заправки. Таким образом, заправка несовместимым тонером может вывести лазерный картридж из строя или существенно снизить качество печати.

Преимущества и недостатки лазерной печати

Вывод: Лазерная печать значительно экономнее струйной в долгосрочном планировании, но сам переход на неё может обойтись дорого.

Поэтому если вы в основном печатаете тексты и простые рисунки (например, графики) — можно попробовать перейти на лазерную печать. Если вы печатаете в основном рисунки — особого смысла покупать лазерный принтер нет.

Сравнение лазерной и струйной печати

Для работы на дому хватит обычного струйного устройства. Для офисов используют лазерные, поскольку они эффективней струйных и позволяют удешевить цену одной распечатки в полтора раза, что может быть важным параметром для предприятия.

Как нивелировать (снизить) недостатки лазерных принтеров

Чтобы сгладить недостатки, стоит придерживаться следующих советов:

аккуратно используйте лазерную печать. Не нагружайте принтер сверх нормы;
правильно распределяйте расходы. Если у вас ограниченный бюджет, нет денег на покупку оригинальных картриджей — существуют восстановленные, которые не сильно отличаются по качеству, но стоят заметно дешевле;
используйте лазерные принтеры для массовой цветной печати, а струйные — для единичной.
правильно подбирайте место для установки и покупайте модели, где бумагу можно загружать вертикально — это позволит сохранить больше пространства;
грамотно ставьте цели. Решите, какой принтер вам нужен и для чего.
если вы печатаете на формате А3 и других — решите, нужен ли вам лазерный прибор, или подойдет струйный. Как правило, лазерные устройства, поддерживающие печать на нестандартных форматах, стоят в 20 раз дороже струйных.

Характеристики лазерных принтеров

Различают 7 основных характеристик. Рассмотрим их подробнее.

Частота использования (количество страниц в месяц)

Каждый принтер может распечатать определенное число копий. После пересечения границы, например, в 2000 страниц в месяц (для домашней печати) придется менять картридж. Для офисных принтеров частота использования может быть намного выше и составлять от 20 до 40 тысяч в месяц, для крупных офисов — еще больше.

Совет: Незначительные перенагрузки не повлияют на работу устройства, особенно это оригинальный от известной компании, но старайтесь не нагружать слишком сильно — это может вывести из строя картридж или фотобарабан.

Формат печати

Большая часть принтеров поддерживает формат А4 — этот тип бумаги подойдет и для офиса, и для дома. Другие форматы, (например А3, который используется для схем, графиков и чертежей) поддерживаются другими устройствами, цена на которых в 2 раза выше обычного лазерного принтера.

Разрешение

Включает в себя 2 основных типа: разрешение ч/б печати и разрешение цветной печати. Его можно искусственно поднять с помощью специального программного обеспечения.

Ч/Б разрешение

Разрешение изменяется в DPI (точках на дюйм), определяет четкость изображения. Лазерные принтеры печатают намного более четко, лучше изображают полутона. При печати исключительно в черно-белых цветах, полутона будут незаметны. Но если планируется распечатка изображений с полутонами — лазерные справятся значительно лучше струйных.

Факт: Для печати текста и простых изображений чаще всего хватает разрешения 600×600 DPI — это минимальный порог, при котором мелкий шрифт будет различим. Для печати черно-белых фотографий нужно в 2 раза больше точек на дюйм. Если печатать черно-белые фотографии с разрешением в 600 точек, то на выходе могут возникнуть узоры и другие рисунки на полутонах.

Цветное разрешение

Также как и для черно-белой печати, для цветной потребуется минимум от 1200 DPI. Связано это с тем, что при низком количестве точек на дюйм изображение при приближении будет разбиваться на точки разного цвета, будет проявляться т.н. «зернистость».

Таким образом, во время создания цветных фотографий нужно уделить особое внимание количеству DPI. Чем больше — тем лучше.

Цветность

Хотя для цветной печати чаще всего используют струйные принтеры, поскольку качество их распечатки выше, чем у лазерных принтеров, в некоторых случаях можно воспользоваться и лазерным устройством для распечатки. К таким случаям относят:

Необходимость распечатки большого количества цветных изображений. По сравнению со струйным, лазерный принтер может распечатать много изображений с высокой скоростью. Это может пригодиться при распечатке листовок, цветных упаковок и других полиграфических продуктов.
Желание сэкономить на цене отпечатка. Как и у всех устройств лазерного типа, цена за 1 распечаток будет в несколько раз меньше по сравнению со струйным вариантом.

Дополнительным преимуществам относят автоматическую очистку картриджа перед каждой распечаткой — так можно сэкономить время на более важные дела.

К главному недостатку использования цветного лазерного устройства можно отнести цену, связанную с тем, что у таких принтеров больший объем памяти, и для них пишут специальное ПО. Даже обычные лазерные принтеры стоят минимум в 5 раз дороже струйных, цветные — в 10−15. Покупка такого принтера потребует большого единоразового вложения.

Еще один недостаток — громоздкие габариты. Для размещения они потребуют большое количество пространства. В целом по размеру они чуть больше обычного факса.

Таким образом, если вы не планируете часто печатать цветные изображения, подойдет струйный принтер — цена на него значительно ниже, при этом качество будет выдаваться лучше. Цветные лазерные печатные устройства, могут пригодиться полиграфиям, которые готовы немного пожертвовать качеством ради низкой цены одного отпечатка и высокой скорости печати.

Технология лазерной печати

Определяет, каким образом будет формироваться рисунок изображения на фотобарабане. Чаще всего для этого применяют лазерный луч, который перемещается по барабану при помощи поворотного зеркала. Это позволяет пометить нужные участки на фотобарабане, затем к ним прилипнет тонер.

Устройство лазерного картриджа

Диодная технология предполагает использование линейки светодиодов. Они компактнее и надежнее, поскольку в них нет движущихся элементов. С распечаткой мелких элементов светодиодные элементы также справляются лучше — если при использовании лазера эти участки просто зальются тонером, то применение светодиодных элементов позволит качественно отрисовать каждый мелкий участок.

К недостаткам использования альтернативной технологии можно отнести наличие «полос» из-за неравномерного свечения светодиодов. Чаще всего этот дефект возникает при печати с однотонной заливкой.

Вывод: Для однотонной печати подойдет классическая технология с лазером. Светодиодная технология выдаст лучшее качество текста и более понятную прорисовку.

Новый вид технологии — мобильная печать. Её использование позволяет управлять принтером с планшета или смартфона. Для использования устанавливается мобильное приложение.

Совет: Убедитесь, что ваше устройство и принтер поддерживают одну и ту же технологию. К универсальным системам относят AirPrint, которая активно применяется Apple, и Google Cloud Print для Android. Для некоторых моделей устройств могут понадобиться другие специфические системы — обычно они поставляются вместе с принтером.

Скорость

Важный параметр, если вам нужны большие объемы распечаток. Для работы устройства на дому будет достаточно от 10 до 20 страниц в минуту. Для офиса оптимальная скорость: От 40 до 70 страниц в минуту. Максимальное значение большинства принтеров достигает: 80−90 стр/мин. Если нужно очень много листов — берите модели со скоростью печати: 1−2 секунды на лист.

Некоторые из печатных устройств также имеют функцию автоматически включаемой двусторонней печати. С её помощью можно сэкономить бумагу. Её часто используют при печати брошюр.
Факт: Скорость работы цветного лазерного принтера обычно ниже черно-белого.

Интерфейс

Различают 4 основных интерфейса:

LPT интерфейс. Устаревшее решение, используется крайне редко, чаще всего для старых компьютеров, материнские платы которых не имеют USB разъемов. При подключении убедитесь, что на компьютере установлены драйвера для соответствующей модели принтера.
USB — самый популярный интерфейс, его использует

Факт: Большинство принтеров использует USB, который раньше был популярен, сейчас уже нигде не используется за исключением принтеров, копиров и МФУ.

Ethernet — с подключением по локальной сети можно начать распечатку на любом из компьютеров, который также подключен к сети. Часто используется в офисах.
Wi-Fi — схожа с предыдущей, но чаще всего используется в домашних условиях.
Также можно обратить внимание на возможности работы с нестандартными ОС. Современные принтеры чаще всего работают с Windows, многие подключаются к Linux, некоторые к MacOS.

Чтобы узнать, подойдет ли принтер к вашей ОС, попросите у продавца технический паспорт на устройство.

Совет: При планировании установки узнайте, какой тип загрузки/выгрузки поддерживает принтер. Некоторые используют вертикальную загрузку — это позволяет сэкономить больше площади. Кстати, самым маленьким принтером в мире был признан японский Ricoh модели SP 150.

Важный параметр — наличие функции экономной печати. В экстренных случаях она позволяет сократить расход тонера на 40%. Взамен придется пожертвовать качеством распечатки, но снижение будет небольшим — текст по-прежнему будет читабелен.

Размер памяти и процессор

Минимально необходимый размер для печати с нормальной скоростью — 2 МБ. Для распечатки изображений большого объема, например из PowerPoint, потребуется больший объем памяти. Иногда её можно расширить, не покупая уже другую карту памяти. Для этого нужно установить дополнительный модуль.

В зависимости от частоты процессора зависит скорость выполнения операций принтера. Минимально рекомендуемое значение — 100 МГц. Тогда принтер не будет «тормозить» и медленно выполнять команды.

Итоги

Для принтеров домашнего использования важны следующие 3 характеристики:

Формат печати.
Разрешение в DPI.
Скорость.

При выборе офисного принтера можно уделить внимание допустимой нагрузке в месяц, интерфейсы и возможность подключения к локальной сети, а также скорость — она должна быть высокой.

Для полиграфии также важно наличие дуплекса (двусторонней распечатки), цветность отпечатка, скорость и разрешение в точках на дюйм. Автоматический дуплекс позволит эффективнее печатать буклеты и другую продукцию.

Перед покупкой принтера, не забудьте определиться, для каких целей вам нужен лазерный принтер Для печати простых текстов без схем и графиков можно взять бюджетную черно-белую модель.

Принтеры раскрученных брендов могут стоить в 2 раза дороже от малоизвестных компаний. С другой — многие вместе с печатным устройством поставляют гарантии, стабильно работающую поддержку и универсальные драйвера для любых операционных систем, от Windows до MacOS.

Если вы ограничены в бюджете, можно выбрать один из принтеров от менее известной, но все же честной компании, уже заслужившую доверие людей.

Можно потратить больше, заплатив за гарантии от известных фирм. Только не забудьте узнать цену ремонта и заправки картриджей — это тоже нужно будет включить в расходы.

Для распечатки цветных документов придется либо закупать дорогой лазерный вариант, либо заказать цветной струйный принтер, минимальная цена: 4−5 тысячи рублей.

Интересное предложение для тех, у кого остались неиспользованные картриджи от лазерных принтеров и МФУ

Условия приемки

Принимаем только новые картриджи от оригинального производителя в целой упаковке.
Не принимаем б/у и восстановленные расходники.

Официально заключаем договор, согласовываем условия, подбираем место. Оплачиваем на карточку или наличными при встрече. Скупаем картриджи по высоким ценам.

Дополнительно материал по теме

Чистящее лезвие (ракель): принцип работы и особенности конструкции

По своей конструкции чистящее лезвие представляет собой упругую металлическую пластину или каркас с лезвием, длина которого соответствует длине фотовала

Печка принтера (термоузел, термоблок): предназначение и устройство

В лазерном принтере заданное пользователем изображение сперва формируется на специальном фотобарабане, с которого, затем, переносится на бумагу. А для того чтобы закрепить изображение или текст используется термопечь.

Дуплексная или двусторонняя печать

Современное офисное печатное оборудование имеет ряд полезных опций, использование которых позволяет экономить расходные материалы. Одна из таких функций — двусторонняя или дуплексная печать, которая позволяет сократить расход бумаги ровно в два раза.

Лазерные принтеры: интересные факты о печатающих устройствах

Разновидности технологий лазерной печати

Рассмотрим особенности процесса лазерной печати для каждой технологий (монохромной, цветной и с использованием твердого тонера).

Слово Laser означает Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – усиление света вынужденным излучением, или в русскоязычной терминологии - это оптический квантовый генератор. Энергия лазера представляет собой электромагнитное излучение, которое может быть видимым или невидимым (рис. 1), и представима в виде очень коротких импульсов, называемых фотонами (фотон – минимальная частица энергии). Видимый луч лазера может быть красным или голубым, невидимый луч лазера может быть, например, инфрокрасным. Полупроводниковые инжекционные лазеры, обеспечивающие когерентное во времени и пространстве излучение, широко используются в накопителях на оптических компакт-дисках. Они имеют малые габариты, а их накачка осуществляется электрическим током определенной величины с высоким полным КПД. Для того, чтобы лазерный усилитель превратить в генератор излучения, необходимо создать положительную обратную связь, т.е. часть усиленного оптического выходного сигнала возвратить на вход. Для этого служат различные резонаторы, обеспечивающие многократное прохождение световой волны через активную среду, причем длина резонатора определяется длиной волны лазерного излучения. Имеются такие мешающие факторы, как поглощение излучения в активной среде и отражение. Поэтому лишь при превышение некоторого порога возбуждения, при котором перекрываются все виды потерь - происходит возникновение стимулированного когерентного излучения.

Рис. 1. Энергия лазера представляет собой электромагнитное излучение.

Фотоны создаются в результате цепной реакции вынужденного излучения, при которой все образующиеся фотоны представляют собой волны, находящиеся в одной фазе. То есть когерентность означает, что лазерный находится в фазе во времени и пространстве. Свет лазера является когерентным, поскольку в результате вынужденного излучения рождается фотон, который находится в фазе с исходным лучом (рис. 2).

Рис. 2. Когерентные и некогерентные волны

При некотором значении энергии накачки, которое называется порогом генерирования лазера, происходит лавинообразное усиление энергии лазерного излучения, т.е генерация, а спектр излучения сужается резонатором до одной длины волны. При энергии ниже порога генерации активная среда обычно излучает довольно широкий спектр, соответствующий спектру спонтанного излучения. Таким образом, лазер может генерировать почти монохроматическое излучение. Однако в любом резонаторе условие резонанса может выполняться не для одного, а для многих типов колебаний, так как п=1, 2. 3. Эти типы колебаний, для которых в данном резонаторе одновременно выполняется условие резонанса, называют модами. В результате спектр излучения лазера состоит из набора мод, лежащих в полосе спонтанного излучения активной среды. Для получения одно-модового режима используют специальные методы селекции мод. Лазер генерирует волну одной длины, которой соответствует один цвет.

Направленность лазерного излучения характеризуется его расходимостью, которая определяется отношением длины волны генерируемого излучения к линейному размеру резонатора. . Многие недостатки простых лазерных структур (высокая пороговая плотность тока, низкий КПД, малая долговечность) были устранены с разработкой гетеролазеров при использовании гетероструктур с односторонним (ОГС) и двухсторонним (ДГС) ограничением.

Для генерации лазерного луча могут быть использованы различные рабочие вещества, например, кристаллический или полупроводниковый материал, газ и др.. Самым распространенным типом лазера является твердотельный, или полупроводниковый, лазер, который состоит из двух полупроводниковых пластинок, отличающихся введенными в них примесями. Возбуждение такого лазера осуществляют пропусканием через него внешнего электрического тока, при этом место соединения двух пластинок излучает свет обычно в инфракрасной части спектра. Рабочий материал, используемый в полупроводниковых лазерах называется лазерным диодом, который может генерировать невидимый инфракрасный луч с максимальной выходной мощностью 5 милливатт опасной для зрения человека.

Мощность излучения полупроводниковых лазеров лежит в пределах единиц милливатт (единичные лазерные диоды). Лазерный луч сильно сфокусирован и несколько миллионов фотонов почти одновременно попадают в одну и ту же точку, в которой концентрируется очень большая энергия. Нанесенный на лазер желтым цветом знак «CAUSION» («предостережение») означает, что немедленное закрывание глаз защитит глаза от повреждения. Нанесенный на лазер красный знак «DANGER» («опасно») предупреждает, что даже кратковременное попадание луча в глаза опасно. Если вы видите символ лазера (рис. 3) – это предупреждение об опасности, с которой можно столкнуться при техническом обслуживании оборудования.

Рис. 3. Символ лазера

Возможность генерации излучения с требуемой длиной волны достигается выбором или синтезом прямозонных полупроводников. Наиболее распространенным материалом для изготовления инжекционных лазеров является арсенид галлия и его соединения. С ростом температуры длина волны излучения лазеров периодически перескакивает в направлении более длинных волн. Это происходит в результате изменения показателя преломления материала лазера, а также с уменьшением ширины запрещенной зоны.

Стабильное излучение лазерного диода LD возможно только при определенном рабочем токе, величина которого лежит в пределах 40-90 мА и может колебаться в пределах ±8 мА.

Превышение рабочего тока приводит к разрушению LD. Фирмы изготовители оптических преобразователей на этикетке с названием модели указывают рабочий ток LD, величина которого равна последнему трехзначному числу, деленному на величину сопротивления резистора R10 (рис. 4), стоящего в цепи эмиттера транзистора, управляющего мощностью излучения лазерного диода (величина сопротивления этого резистора обычно составляет 10. 12 Ом). Например, рабочий ток лазерного диода равен 504/R10 = 50.4 мА. где R10 = 10 Ом. Мощность излучения LD контролируется (рис. 4) монитор-фотодиодом (MD) и поддерживается на постоянном уровне цепями автоматического управления мощностью - АРС. Часть излучения лазерного диода LD попадает на монитор-фотодиод, который преобразует его в электрический сигнал. При уменьшении мощности излучения LD уменьшается потенциал на инвертирующем входе операционного усилителя DA, что приводит увеличению коллекторного тока транзистора VT2. т.е. увеличению рабочего тока LD. При увеличении мощности излучения происходит обратный процесс. Транзистор VT2 называется лазер-драйвером.

Существует способ проверки рабочего тока лазерного диода, который заключается в измерении падения напряжения на резисторе, включенном в цепь эмиттера лазер-драйвера. Зная сопротивление этого резистора, легко получить рабочий ток LD. Рекомендуется следующий порядок проведения проверки: подключить вольтметр мультиметра к эмиттерному резистору, включить принтер, снять показания вольтметра, затем выключить принтер и отключить мультиметр. Касаться щупами измерительных приборов выводов лазерного диода не допускается. Не допускается также использование омметра в цепях LD. Многие активные элементы устройства восприимчивы к статическому электричеству, особенно это относится к полупроводниковым лазерам. Такие компоненты имеют название ESD (Electro Static Discharge). При работе с ними необходимо, чтобы рабочее место и жало паяльника были надежно заземлены. Кроме этого необходимо помнить, что полупроводниковые инжекционные лазеры очень критичны даже к кратковременным выбросам отрицательного напряжения и могут легко выйти из строя при небольших обратных напряжениях. В ряде устройств их даже шунтируют быстродействующими импульсными диодами, которые подключают параллельно.

Рис. 4. Мощность излучения LD контролируется монитор-фотодиодом (MD) и поддерживается на постоянном уровне цепями автоматического управления мощностью - АРС.

Лазер обычно размещен на отдельной плате, на которой также размещена микросхема драйвер лазера см. рис. 5. Со стороны монтажа элементов расположены: входной разъем, микросхема, навесные элементы и четыре регулировочных резистора. Стоит отметить что без особой необходимости настройку работы блока лазера этими резисторами осуществлять не стоит, так как они регулируют ток через лазеры.

Полупроводниковый лазерный диод – это пороговый прибор, поэтому неправильно выставив значение тока через диоды можно блок лазера вывести из строя. Включение и выключение лазера обеспечивает специальная микросхема, называемая драйвером лазера. Например, в HP LaserJet 2200 драйвер лазера является заказной микросхемой. Этой микросхемой обеспечивается включение лазеров, контроль и стабилизация тока через них. Для управления лазером используется две группы сигналов, приходящих от микроконтроллера механизмов и от форматера.

Микроконтроллер управляет лазером в служебные моменты времени (измерение мощности лазера, формировании белых полей на краях листа, режим проверки механизмов - Engine Test, поиск начала строки). Форматер управляет лазером в моменты формирования изображения .

Микросхема драйвера лазера задает и стабилизирует мощность излучения лазера. Для определения работоспособности лазера и стабилизации его излучения в корпусе лазера имеется фотодетектор (общий для двух лазеров) на основе фотодиода, формирующий сигнал обратной связи. При этом фотодетектор образует с лазерами монолитную структуру, т.е. размещается с ними в одном корпусе.

Микроконтроллер управляет лазером, точнее сказать задает его режим работы, с помощью сигналов CNT0-CNT2 (рис. 6). При печати же лазер включается и выключается в соответствии с группой сигналов VDATA1, /VDATA1, VDATA2, /VDATA2 - по два сигнала на каждый лазер. Данные, переданные от форматера на блок управления лазером, преобразуются им в сигналы VDATA1 и VDATA2 соответственно.

Лазерную печать можно разделить на лазерные принтеры и LED-принтеры.В лазерных принтерах используется двухэтапный метод нанесения изображения на носитель: получение скрытого изображения и его проявка. Устройство печатающего блока принтера, использующего лазерную технологию, показано на схеме:

Коротрон - устройство для создания коронного разряда. Устроен коротрон очень просто - он состоит из металлических нити и экрана, на которые подается высокое напряжение. Под напряжением находящийся между нитью и экраном газ ионизируется и возникает коронный разряд. Ионизация газа используется для нанесения заряда на фоточувствительный барабан. Поскольку под воздействием высокого напряжения кислород воздуха преобразуется в озон, обладающий характерным запахом.
Фоточувствительный барабан - главная деталь печатающего блока. Покрытие барабана позволяет реализовать лазерную печать . Покрытие барабана должно не проводить электрический ток, а также обладать фотоэлектрическими свойствами (изменять свой заряд под действием света). Эти свойства позволяют создать на поверхности барабана скрытое фотоэлектрическое изображение. В настоящее время в барабанах используют три типа покрытий: селеновое покрытие - один из первых типов фоточувствительных покрытий (селен - химический элемент, полупроводник). Селеновое покрытие состоит из четырех слоев. Первый от поверхности слой уменьшает утечку заряда. Он представляет собой естественную пленку оксидов. За ним лежит слой селена, обладающий фотоэлектрическими свойствами. Именно в этом слое происходит образование зарядов. Третий слой состоит из оксида алюминия. Он предотвращает быструю утечку зарядов из слоя селена в подложку. Четвертый слой - металлическая подложка барабана. Она соединяется с корпусом принтера (заземляется). Органическое покрытие состоит из синтетического фотоэлектрического материала. Оно тоже состоит из четырех слоев. Первый слой служит для перераспределения зарядов при освещении барабана в ходе формирования скрытого изображения, второй состоит из вещества, способного к образованию зарядов под действием света, а третий, как и в селеновом покрытии, состоит из оксидов и служит для предотвращения утечки зарядов в подложку. Четвертый слой - металлическая подложка. Кремниевое покрытие - новый тип покрытия, применяемый, например, в принтерах фирмы Куосега. Оно образуется слоем аморфного кремния, нанесенного на основу. Кремний, как и селен, является полупроводником, обладает фотоэлектрическими свойствами. Для получения качественных распечаток необходимо, чтобы поверхность барабана была ровной и не имела царапин.
Луч лазера используется для создания на фоточувствительном барабане скрытого; электростатического изображения. Процесс заключается в перераспределении зарядов в фоточувствительном слое барабана под действием света. Для получения луча используются лазеры разных типов. В настоящее время наиболее широко применяются полупроводниковые лазеры. Луч должен быть хорошо сфокусирован (от этого зависят размер пятна, освещаемого на поверхности барабана, и, соответственно, разрешающая способность принтера по горизонтали). Для формирования на барабане изображения необходимой интенсивности луч должен обладать достаточно большой энергией, что требует применения в принтере мощного лазера (его луч может быть опасен для глаз и кожи человека).
Бункер с красителем (тонером). В разных моделях принтеров применяют разные составы красителей. Обычно бункер является частью сменного картриджа. Для проявления скрытого изображения необходимо нанести на поверхность фотоэлектрического барабана слой порошкообразного красителя (тонера). Для его доставки к фоточувствительному барабану используется магнитный порошок - девелопер. Он состоит из частиц магнитного материала, имеющих полимерное покрытие. В зависимости от типа принтера тонер может быть однокомпонентный или двухкомпонентный. Однокомпонентный тонер чаще всего применяется в лазерных принтерах и состоит из смеси красителя, полимерного порошка и девелопера. Такой состав позволяет упростить конструкцию принтера. Двухкомпонентный тонер состоит из отдельно заряжаемых в принтер тонера (краситель и полимер) и девелопера. Смешивает их специальный дозатор в бункере. За счет электризации при трении частиц девелопера и тонера происходит их слипание. После переноса тонера на фоточувствительный барабан девелопер собирается и используется заново. Это требует применения системы очистки магнитного барабана и дозирующей системы.
Магнитный барабан служит для переноса тонера на фоточувствительный барабан. Он состоит из полого вала, внутри которого размещаются постоянные магниты. Магнитный барабан притягивает к себе частицы девелопера с налипшими на них частицами тонера и проносит их мимо фоточувствительного барабана. Над валом устанавливают специальную пластину, регулирующую количество красителя на валу. Также, к пластине прикладывается напряжение для зарядки частиц тонера. Этот заряд способствует их переходу на фоточувствительный барабан.

Носитель изображения (бумага или пленка). Носитель входит в непосредственный контакт с фоточувствительным барабаном, поэтому следует внимательно относиться к плотности и типу носителя.

Вал переноса служит для переноса красителя с фоточувствительного барабана на носитель. Носитель прижимается к фоточувствительному барабану, и на него переходит тонер. От качества поверхности вала переноса и фоточувствительного барабана зависит, как плотно носитель будет прижат к барабану и, соответственно, насколько качественно будет перенесено изображение.

Ракель - специальная пластина (нож), служащая для очистки поверхности фоточувствительного барабана. В ходе очистки с барабана удаляются остатки тонера, не перешедшие на бумагу. Для того чтобы ракель не повреждал фоточувствительный слой барабана и в то же время обеспечивал качественную очистку, его необходимо установить с большой точностью. Рабочая кромка ракеля должна быть строго прямолинейной.

Бункер для отработанного красителя предназначен для сбора красителя, счищенного с поверхности барабана. Собранный краситель надо периодически удалять.

Нагревательный вал совместно с прижимным валом образует нагревательный блок принтера. Часто этот блок называют печкой или фьюзером. Высокая температура печки необходима для закрепления красителя на носителе. Нагревательный вал представляет собой полый вал с покрытием, исключающим прилипание красителя к валу. Специальное покрытие необходимо, так как закрепление производится при расплавлении полимера, входящего в состав тонера, а прилипшие к поверхности барабана частицы расплавленного полимера могут повредить его. Для нагрева вала используется размещенная внутри него кварцевая лампа. В некоторых принтерах вместо нагревательного вала используют неподвижный нагревательный элемент. Нагревательные элементы с лампой потребляют больше электроэнергии и дольше прогреваются, но имеет больший ресурс работы, чем элемент с пленкой, и может работать при больших скоростях движения бумаги.

Прижимной вал служит для прижимания носителя к нагревательному валу (или нагревательному элементу).

Контроллеры лазерных принтеров должны обладать большой мощностью, так как скорость печати очень высока. Современные принтеры оснащаются мощными процессорами (аналогичными применяемым в компьютерах или специализированными микроконтроллерами), также требуется большой объем буферной памяти

Этапы создания скрытого изображения и его перевод на носитель.

Нанесение на фоточувствительный барабан равномерного заряда производится при помощи коротрона. Соприкасаясь с ионизированным газом, поверхность барабана приобретает электрический заряд. Поскольку подложка барабана заземлена, а над ней находится изолирующий слой, заряженные частицы концентрируются в верхнем слое фоточувствительного покрытия.
Создание скрытого электростатического изображения. Под действием луча лазера в фоточувствительном слое покрытия барабана происходит перераспределение заряженных частиц. Образовавшееся изображение недолговечно (частицы стремятся перераспределиться так, чтобы устранить неравномерность заряда), но при производстве принтеров стремятся обеспечить ему достаточное время "жизни".
Проявление скрытого изображения происходит при нанесении тонера на поверхность барабана. Частицы тонера предварительно заряжаются, благодаря чему затягиваются в участки барабана, имеющие заряд, противопо-ложный заряду тонера. Электростатическое притяжение удерживает тонер на поверхности фоточувствительного барабана. Неоднородности поля барабана, создаваемые царапинами на его поверхности, приводят к нарушениям распределения красителя, что проявляется в виде пятен и полос на готовом изображении.

Перенос тонера на носитель происходит либо при непосредственном контакте носителя с фоточувствительным барабаном, либо с применением промежуточного барабана, что может потребоваться для уменьшения разности потенциалов между частицами красителя и носителем. Поскольку не весь тонер переносится на носитель, качество изображения на этом этапе может сильно ухудшаться. Промежуточный барабан переноса увеличивает количество тонера, попадающего на носитель. Тонер, оставшийся на фоточувствительном барабане, удаляется.

Закрепление изображения на носителе производится в нагревательном блоке при плавлении полимера, входящего в состав тонера (частицы красителя приплавляются к носителю).

Лазерный принтер

В этой технологии используется один луч, построчно сканирующий поверхность барабана. Конструкция источника излучения однолучевого

Генератор излучения (лазер) испускает лазерный луч при подаче управляющего сигнала. Он должен испускать излучение достаточной мощности (создание в покрытии фоточувствительного барабана разность зарядов) и иметь высокое быстродействие (быстрое включение и отключения луча).

Оптическая система направляет луч лазера на специальное поворотное зеркало. Линзы дополнительно фокусируют луч для повышения разрешающей способности.

Поворотное зеркало обеспечивает построчную развертку луча (сканирование поверхности барабана). Применение поворотного зеркала - простейший способ отклонения луча света от неподвижного источника. При этом зеркало используется с зеркальными гранями (экономия времени на повороты).

Датчик системы синхронизации используется для синхронизации движения луча и вывода данных. Луч непрерывно сканирует поверхность фоточувствительного барабана, при этом необходима строгая синхронизация начала прохода строки лучом и начала вывода данных, определяющих эту строку. Отражающая призма вращается без остановок, поэтому выполнить синхронизацию можно только за счет выдачи потока данных в соответствующий момент, в начале каждой строки. Для определения этого момента времени используется датчик синхронизации, представляющий собой фотоэлемент. Перед проходом каждой строки (при подходе под луч очередной грани призмы) луч отражается на датчик.

Отклоняющая система дополнительно корректирует путь луча к поверхности фоточувствительного барабана, если это необходимо (зеркало или призма).

LED-принтеры

LED - Light Emitting Diode , светоизлучающий диод , выпускаемые фирмой Oki .

Различия между лазерным принтером является то, что для получения скрытого изображения используется не один луч, построчно пробегающий по поверхности барабана, а множество лучей, испускаемых лазерными светодиодами, собранными в специальную линейку.

Линейка светодиодов состоит из множества тесно расположенных светодиодов, каждый из которых имеет собственные выводы и линзу, фокусирующую луч на поверхности барабана. Диоды располагаются с равномерным шагом, что обеспечивает правильное расположение точек изображения, засвечиваемых на фоточувствительном барабане.

Фоточувствительный барабан. В таких принтерах малое число элементов и отсутствие движущихся деталей (таких, как поворотное зеркало) позволяют добиться высокой надежности и неприхотливости в эксплуатации.

Цветной LED -принтер с однопроходной печатью. Все четыре цвета модели CMYK наносятся на носитель за один проход.

Бумагопротяжные валики. Четыре печатающих механизма. Красители наносятся последовательно, один за другим причем каждый образует собственное изображение (одноцветное), которое, накладываясь на другие, создает различные цвета и оттенки.

Бумагопротяжная лента - специальная лента, на которую укладывается лист носителя для перемещения между печатающими блоками. Для удержания листа используется электростатический принцип - ленте придаетсяэлектрический заряд, притягивающий бумагу. При отделении листа от заряженной ленты возникают сильные электромагнитные поля, поэтому необходимы специальные устройства для их устранения.

Лазерные принтеры уже довольно давно пришли на компьютерный рынок.
Первое устройство было выпущено фирмой IBM еще в 1975 году, а массовый выпуск этих устройств начался спустя 5 лет.

С тех пор прошло много времени, «лазерники» стремительно теряли свой вес, в смысле становились более компактными и дешевыми.
Сейчас же неплохой принтер для дома можно купить, отдав меньше трех тысяч рублей.

До недавнего времени основным недостатком являлась невозможность печати цветных изображений.
Но производители тоже думают о нас, о пользователях, поэтому, чтобы приобрести цветной лазерный принтер сейчас достаточно 7 тысяч рублей.

Это конечно дороже «струйников», обеспечивающих сопоставимое качество печати.
Но тут на арену выходит цена расходных материалов - картриджей и стоимость готового отпечатка.
Особенно ярко это заметно на примере черно-белой печати.

По части распечатывания рефератов, докладов и других подобных материалов, лазерные устройства уже давно вне конкуренции.
Новый оригинальный картридж стоит в районе 1500 рублей, притом что он вполне в состоянии выдать 2500 распечатанных листов.

Это в среднем, на самом деле может быть заявлено и 3 тысячи страниц, и больше, при 5% заполнении листа.
На практике же большинство листов имеют все-таки большее заполнение тонером.
Включая бумагу, стоимость страницы будет составлять 95 копеек.

Что касается струйных принтеров, то при стоимости черного картриджа, скажем, в 600 рублей, которого хватит на 300 страниц реферата, каждая из которых обойдется в 3,2 рубля.
Разница более чем в 3 раза.
К тому же нецветные лазерные отпечатки получаются более высокого качества, чем струйные.

С цветной печатью не все так однозначно.
Современные струйные фотопринтеры пока еще более выгодны для домашнего пользователя.
Но если требуется много печатать в цвете, важна скорость печати, то цветные лазерные принтеры вполне могут составить конкуренцию «струйникам».

Ведь какими бы хорошими не были заправка и восстановление, они никогда не дадут качества нового оригинального картриджа.
Внутри него находятся элементы, которые изнашиваются при печати - валы, ролики; бункер для отработанного тонера, если его при заправке не чистить, очень скоро дает о себе знать.
Валы, ролики, бункер?
Сейчас разберемся.

Почему же принтер называется лазерный и как он работает?

Сначала распечатываемый документ отправляется во внутреннюю память принтера.
Поэтому, такой параметр как объем встроенной памяти важен, если вы собрались серьезно загружать принтер, печатать сложные, большого размера изображения.
После этого микропроцессор принтера, переварив полученную информацию, начинает отдавать команды лазеру.
Луч которого, проходя через систему зеркал и фокусирующих линз, строчка за строчкой рисует печатаемое изображение на вращающемся светочувствительном барабане, который соприкасается еще с несколькими роликам.

Один из них называется ролик зарядки, он создает на барабане равномерный отрицательный электрический заряд.
Луч лазера, попадая на определенный участок фотовала, снимает заряд с этого участка, и это место становится неспособным притянуть к себе частицы тонера — очень мелкого порошка.
Для переноса тонера на фотобарабан служит еще один ролик — ролик подачи тонера.
Чтобы частицы тонера расположились на нем тонким ровным слоем, используется дозирующее лезвие.

Частички тонера с ролика подачи перескакивают на фотобарабан и притягиваются к нему, заряжаясь отрицательно.
Фотовал во время печати все время находится во вращении, поэтому намагниченные частицы очень скоро подъезжают к листу бумаги, на который и переносятся.

Для этого с обратной стороны бумаги есть еще один ролик, который не только прижимает бумагу к фотобарабану, но и намагничивает лист положительным зарядом.
Как известно разноименные заряды притягиваются, поэтому отрицательно заряженный тонер легко притягивается к положительно заряженной бумаге и остается там, держась пока только за счет намагниченности — своей и бумаги.

Однако не весь тонер с фотовала переносится на лист, изрядное его количество не попадает на бумагу, поэтому его необходимо очистить.
Для этого используется либо скребок (ракель), либо чистящий ролик, который также намагничивается — положительно, чтобы фотобарабан очистился от остатков тонера, которые затем попадают в бункер отработанного тонера, своеобразную мусорную корзину.

Есть еще и более экономные принтеры, которые уже нанесенный на фотовал тонер не выкидывают, а все с того же чистящего ролика он попадает в емкость с еще не использовавшимся тонером.
Таким образом, работает система рециркуляции, что позволяет на треть, а иногда и больше, продлить жизнь картриджа, однако в бункер с тонером могут случайно попасть частички бумаги, что ничего хорошего для дальнейшего качества печати и времени жизни валов внутри картриджа не сулит.

Так что экономить на качестве бумаги для принтеров с рециркуляцией тонера не стоит.
После того, как фотовал очистился от тонера, цикл начинается сначала, и так пока тонер не будет нанесен на весь лист.
После того, как лист прошел через фотобарабан, он вращается еще некоторое время, окончательно очищаясь от тонера.
Поэтому принтер работает еще некоторое время после того, как последняя страница была напечатана.

В общем, с процессом нанесения тонера разобрались, дальше его необходимо закрепить на бумаге, это происходит в «печке» (другое название — фьюзер).
Конструкция у «печек» разных производителей может быть различна, по принципу работы их можно разделить на 2 класса — ламповые и пленочные.
В ламповых «печках» лист проходит между двумя валами.

Нижний — резиновый обычно просто прижимает бумагу к верхнему — алюминиевому, внутри последнего находится галогенная лампа, которая и позволяет разогреть тонер до температуры его плавления - около 200 °С.
Оба вала имеют тефлоновое покрытие, чтобы тонер к ним не прилипал.
Все наверно видели рекламу сковородок с аналогичным покрытием, как яичница, соскальзывала с них, не оставляя никаких следов.

Второй вариант реализации «печек» — пленочные.
Нижний вал точно такой же, а вот вместо термовала используется керамическая пластина, на которой закреплена пленка со встроенными нагревательными элементами, опять же имеющая тефлоновое покрытие.
Данная пластина с пленкой прижимается к резиновому валу.

Таким образом, частицы порошка плавятся и под действием давления прижимаются к листу, «вплавляются» в бумагу.
После остывания они уже никуда не денутся.
Затем лист из чрева принтера отправляется в руки пользователя.

Читайте также: