[ Тематический план ] [ Лазерные принтеры ] [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

Принцип действия

Технология черно-белой лазерной и светодиодной печати основана на сухом электростатическом переносе. Суть принципа заключается в следующем: на поверхность светочувствительного вала (фотовала или фотобарабана), которая была предварительно заряжена, светит источник света. Места, на которые попал свет, меняют свой заряд и благодаря этому впоследствии притягивают тонер, который потом и переносится на бумагу за счет электростатики. Далее отпечатанный лист подвергается действию давления и высокой температуры. Отпечатки, выполненные подобным способом устойчивы к стиранию, выцветанию и не боятся влаги; они очень качественные.В устройствах, работающие по технологии сухого электростатического переноса, используются различные источники света. Например, в первейших приборах применялся свет лампы, который отражался от оригинала. Аналоговые копии делаются подобным образом и до сих пор. Позже появилась технология, в которой в качестве источника света стал использоваться лазер. Принтеры, работающие по этому принципу, называются лазерными. Луч лазера, отражаясь от призмы (она представляет собой вращающееся многогранное зеркало), пробегает по каждой строчке светочувствительного вала, который также вращается. В ходе этого процесса и прорисовывается электростатическое изображение. Засвеченные участки позже притягивают тонер, который переносится на бумагу, когда она соприкасается с барабаном. Тонер переносится на бумагу за счет так называемого напряжения переноса, сообщаемого бумаге с помощью ролика переноса. Тонер остается примагниченным к бумаге до тех пор, пока лист не попадет в «печку» (узел термозакрепления). Попав в данный узел, тонер вплавляется в поверхность бумаги. Отпечаток готов.
Светодиодная линейка
– еще один источник света, засвечивающий барабан в современных принтерах. Подобная линейка состоит из большого количества (от 2500 до 10000 штук исходя из разрешения) светодиодов, помещенных в ряд по всей длине светочувствительного вала. В светодиодном принтере засвет ка одной строки происходит мгновенно: по команде контроллера светодиоды, отвечающие за точки, которые должны засветиться, вспыхивают. Линейка формирует на барабане электростатическое изображение, которое, проявившись с помощью тонера, переносится на бумагу и закрепляется по уже описанному ранее механизму. Качество печати принтеров, использующих две вышеописанных технологии, практически не отличается. Потребительские свойства отпечатков также одинаковы. Различия, однако, все-таки есть. Ниже приведен материал, описывающий светодиодную технологию и ее преимущества. Слишком буквально воспринимать написанное не стоит – ведь это не более, чем руководство для продавца, торгующего светодиодными принтерами. Однако наряду с откровенно притянутыми за уши моментами (например, что при прохождении через воздух, лазер ионизирует его и выделяет озон) в тексте изложены и вполне реальные идеи. В противовес хвалебному материалу можно сказать, что даже у светодиодной технологии есть минусы. Очень часто подобрать для линейки светодиоды с абсолютно одинаковыми характеристиками представляется невозможным, поэтому по вертикали изображение может пропечататься неравномерно. Кроме этого, до 2005 года абсолютно на всех принтерах невозмо жно было модулировать испускаемый луч (то есть регулировать размер точки, засвечиваемой на валу). С мая 2005 года фирмой Oki начали выпускаться принтеры, предоставляющие возможность модулировать свечение каждого диода и создавать многобитную растровую точку.




Этапы печати (на примере светодиодных принтеров Oki)

1. Подача листов
Процесс печати начинается именно с этого действия. Листы подаются при помощи подающего ролика из лотка принтера. Прижавшись к пачке бумаги, ролик начинает вращаться, перемещая стопку бумаги вверх (к механизму принтера). С помощью так называемой тормозной площадки (или сепаратора), от пачки листов отделяется верхний. Он и подается в принтер. Лист, двигаясь дальше, попадает под ролик регистрации, где выравнивается его передний край. Это происходит за счет короткой задержки во вращении ролика (именно в этот момент подаваемая из лотка бумага несколько мгновений «горбится» перед подачей в принтер).

2. Зарядка фотовала
Зарядка фотовала (барабана) начинается в один момент с подачей бумаги. Зарядка выполняется роликом зарядки, на который с высоковольтного блока питания (ВВБП) сообщается постоянный отрицательный потенциал. Поверхность барабана по всей длине получает отрицательный заряд. Ранее этот процесс сопровождается активным выделением озона, так как вместо ролика использовалась тонкая нить (коронатор), по которой проходил ток под высоким напряжением и создавал коронный заряд (свое имя «коронатор» получил благодаря названию заряда). Параллельно с процессом зарядки барабана, коронатор ионизировал воздух и образовывал озон, заставляя расщепляться молекулы кислорода. Сегодня практически во всех светодиодных принтерах коронатор заменен роликом зарядки, не образующим озон, который в больших количествах вреден для здоровья и взывает повышенную утомляемость.



3. Засветка

Линейка, состоящая из светодиодов (аналог лазера в лазерных принтерах) освещает поверхность барабана, которая заряжена отрицательно. Контроллер построения изображения определяет места, которые должны быть засвечены на фотовале. Места, освещенные светодиодом, теряют отрицательный потенциал и становятся заряженными нейтрально. Таким образом, на поверхности барабана создается электростатический прототип будущего отпечатка.

4. Проявка
Ролик для подачи тонера, заряженный отрицательно, придает тонеру такой же отрицательный заряд, а затем подает его на ролик проявки. С помощью дозирующего лезвия тонер распределяется на ролике равномерным тонким слоем. Ролик проявки входит в контакт с фотовалом, на нейтрально заряженные участки которого и притягивается тонер, проявляя изображение (преобразуя невидимое электростатическое в видимое). Тонер, который ранее был притянут к барабану, остается на нем до соприкосновения бумагой.
5. Перенос
В месте, где фотобарабан соприкасается с бумагой, располагается еще один ролик (ролик переноса), заряженный положительно. Свой положительный заряд данный элемент передает и бумаге, с которой контактирует. Благодаря тому, что листы заряжаются положительно, тонер притягивается к бумаге и остается на ней. Если взглянуть на бумагу в этот момент, можно увидеть, что изображение полностью сформировано, однако, разрушить его достаточно легко, так как тонер не удерживается на бумаге ничем иным, кроме электростатики. Для того, чтобы изображение не стиралось, его необходимо закрепить.

6. Закрепление
Отпечаток окончательно закрепляется за счет давления и высокой температуры. Закрепление происходит во фьюзере (печке), состоящем из двух валов. Первый – термовал, внутри которого располагается нагревательный элемент (чаще всего – галогенная лампа). Второй – прижимной ролик, прижимающий бумагу к термовалу с помощью подпорной пружины. Температуру первого вала контролирует термистор (термодатчик). Нагреваясь вместе с бумагой, притянутый ранее тонер расплавляется и впечатывается в текстуру бумаги. При выходе из печки тонер немедленно застывает, формируя постоянный отпечаток, устойчивый к разнообразным внешним воздействиям. Для того, чтобы бумага с тонером не прилипала к термовалу, его оснащают отделителями бумаги. Нагреватель может быть реализован не только в виде термовала. Еще один вариант – печка, в которой используют термопленку. Она представляет собой гибкий материал, в структуру которого включены нагревательные элементы. Преимущество таких печек – практически моментальный выход на рабочую температуру при включении принтера. Печке с термовалом требуется дополнительное время на разогрев. Однако пленка подвержена повреждениям, которые могут возникнуть при попадании твердого предмета внутрь печки.




7. Очистка
Не весь тонер, который должен был перенестись на лист, действительно попадает на него. Часть остается на поверхности фотовала. Для того чтобы очистить ее, в светодиодных принтерах Oka существует чистящий цикл. Он автоматически выполняется после печати каждого десятого листа, а также может запускаться пользователем вручную. При выполнении этого цикла на специальный ролик очистки подается напряжение. При этом тонер перетягивается с фотовала на этот ролик, а затем отправляется назад. На поверхности барабана тонер доходит до ролика проявки, имеющий в цикле очистки положительный потенциал, переходит на него, возвращаясь в емкость со свежим тонером. По описанному принципу работает система рециркуляции, которая позволяет повторно использовать тонер, не попавший на бумагу. Многие принтеры не используют данную систему. Вместо ролика очистки применяется чистящее лезвие, механически срезающее с поверхности вала остатки тонера и отправляя их в специальный бункер сбора, изолированный от емкости со свежим тонером. Положительный и отрицательные стороны есть у каждого подхода. Плюс второго метода заключается в том, что тонер всегда чистый, в нем нет мусора, попавшего с бумаги. Плюс первого метода – значительная экономия тонера (около 30%). Проблемы с мусором можно решить, используя исключительно качественную бумагу. В противном случае качества печати заметно упадет, а валы внутри картриджа быстро износятся.