Лазерный принтер - раскрываем секреты устройства!

 Автор: Вероника Семёнова

 Время чтения: 2 минуты


Содержание

Определение
История появления
Основные компоненты лазерных устройств
Виды тонера
Устройство лазерного картриджа
Как происходит процесс печати
Преимущества над печатными устройствами других типов

Определение

Лазерный принтер – разновидность печатных машин, переносящих изображение на бумагу методом ксерографической печати, которое формируется на светочувствительном предварительно заряженном барабане в результате попадания лазерного луча в определенные его участки и последующего переноса гранул красящего порошка в места контакта с этим лучом. Устройства этого типа характеризуются высокими скоростью и качеством печати.

История появления

Метод переноса чернил на лист бумаги с использованием электромагнитных и фотоэлектрических свойств материалов был предложен Ч. Карлсоном, который был запатентован автором в 1938 году. Идея нашла практическое применение в первом копировальном устройстве, произведенном компанией Xerox в 1949 году. Модель имела массу недоработок, поэтому не привлекла внимание крупных компаний. Первый полнофункциональный лазерный принтер был представлен спустя 29 лет. Аппарат был снабжен лазером и предназначался для использования в коммерческих целях крупными организациями, которые могли позволить себе затраты в 350 тыс. долларов на его приобретение. 

Первый прототип настольного лазерного принтера был создан компанией Canon в 1979 году. Серийно он стал выпускаться только с 1984 года под названием HP LaserJet, поскольку Canon заключила контракт с этой компанией. Спустя 2 года вышли первые модели печатных устройств с заменяемыми картриджами. Этот момент считается началом эры лазерной печати, доступной как для коммерческого, так и домашнего использования. 

Основные компоненты лазерных устройств

Несмотря на многообразие производителей и моделей лазерных принтеров, их устройство в целом остается идентичным.

Устройство лазерного принтераВ состав практически каждого устройства входят следующие узлы:

  • Узел создания электростатического изображения, состоящий из полупроводникового лазера, а также зеркал и линз, отвечающих за фокусировку луча.

  • Узел, отвечающий за создание и перенос физического изображения. К нему относится съемный картридж, содержащий контейнер для красящего порошка, фотобарабан, магнитный вал, ролик первичного заряда и прочие компоненты.

  • Узел, выполняющий закрепление изображения на листе. Состоит из нагревательного элемента и термопленки, вступающей в непосредственный контакт с листом бумаги, на который уже перенесено изображение с фотобарабана. Под температурным воздействием красящий порошок вплавляется в лист бумаги, благодаря чему предотвращается его осыпание.

Виды тонера

Этот расходный материал представляет собой мелкозернистый порошок с магнитным слоем и дополнительном красящем веществе (цветной тонер), гранулы которого могут иметь:

  1. Положительный заряд.
  2. В принтерах, использующих этот вид тонера, лазерный луч попадает на те участки фотобарабана, к которым в последствии будут притягиваться гранулы красящего порошка. Метод позволяет печатать изображения с высоким разрешением (детализацией).
  3. Отрицательный заряд.
  4. В этом случае лазерный луч попадает на те участки фотобарабана, которые не притягивают тонер. Метод позволяет добиться равномерной заливки изображения.

Важная информация Обратите внимание:

  • Каждый тип тонера характеризуется своими показателями дисперсности, магнитными и прочими свойствами, подходящими для устройств определенного производителя и даже линейки моделей.
  • Самостоятельная заправка картриджа некачественным или неподходящим красящим порошком может привести к выходу из строя всего узла.

Устройство картриджа

Это заменяемый узел, который содержит основные элементы для создания физического изображения на поверхности фотобарабана, а также два отсека для хранения пригодного к использованию и отработанного расходного материала – тонера.

Основными компонентами, отвечающими за формирование изображения, являются:

  1. Фотобарабан – деталь цилиндрической формы со специальным покрытием, сохраняющим электрический заряд, изменяемый под воздействием лазерного луча.
  2. Вал первичного заряда – цилиндрическая деталь со специальным покрытием, передающий равномерно распределяемый по поверхности фотобарабана отрицательный некоторых моделях – положительный) заряд.

  1. Ракель – деталь в виде лезвия, удаляющая остатки тонера с поверхности фотобарабана.
  2. Магнитный вал – цилиндрическая деталь, выполняющая передачу заряда гранулам тонера, и участвующая в их переносе на поверхность фотобарабана.
  3. Дозирующее лезвие – деталь, обеспечивающая равномерное распределение необходимого количества тонера на поверхности магнитного вала.

Как происходит процесс печати

При отправке документа на печать данные поступают в логическую часть печатного устройства и преобразуются в набор команд, согласно которым действуют все основные узлы устройства. Процесс формирования изображения происходит в следующем порядке:

  • Распределение отрицательного заряда на поверхности фотобарабана путем его передачи от вала первичного заряда.

  • Формирование шаблона будущего изображения. В участках поверхности фотобарабана, на которые попадает лазерный луч, возникают области с положительным зарядом.

  • Из бункера с тонером частицы порошка попадают на поверхность магнитного вала, получают отрицательный заряд, переносятся на поверхность фотобарабана и примагничиваются в областях, в которые попадал лазерный луч. Равномерное поступление тонера на поверхность магнитного вала обеспечивается дозирующим лезвием.

  • При вращении фотобарабана и соприкосновении с листом бумаги происходит перенос сформированного изображения. Это происходит потому, что вал первичного заряда генерирует положительный заряд и передает его на лист бумаги. Частицы отрицательно заряженного тонера с барабана притягиваются к положительно заряженному листу.

  • При прохождении листа бумаги через два вала: прижимной и нагревательный, происходит нагрев частиц тонера и вдавливание в лист бумаги. Это необходимо для закрепления сформированного изображения.

  • Оставшиеся частицы тонера удаляются ракелем с фотобарабана, поверхность последнего «очищается» от остатков электростатического изображения путем передачи равномерного отрицательного заряда и цикл повторяется.

Принцип работы цветных лазерных печатных устройств аналогичен. Они содержат 4 картриджа с тонерами разного цвета: желтый, голубой, пурпурный и черный. В начале печати контроллер принтера производит разбивку изображения на каждый из цветов, затем происходит последовательное нанесение порошков определенного цвета. Благодаря наложению цветов удается получить требуемый оттенок.

Преимущества над печатными устройствами других типов

В отличие от принтеров с другим устройством и принципом действия, лазерные печатные машины имеют следующие достоинства:

  • Доступная стоимость (устройства с черно-белой печатью) при высоком качестве переносимого изображения.
  • Длительный эксплуатационный ресурс, в том числе компонентов, входящих в состав съемного картриджа.
  • Высокая скорость печати (до 27 листов в минуту при монохромной печати).
  • Низкий уровень шума (от 40 дБ).
  • Низкий расход тонера (до 10 тыс. напечатанных листов до последующей заправки).
784
07.02.2019 г.
TOP