Лазерный принтер что это
Принцип работы лазерного принтера: как выбрать устройство в офис по основным характеристикам?
Содержание
Сложно представить современный офис без печатного оборудования. Благодаря скорости и качеству печати для работы с документами широко используются лазерные принтеры. Выбрать подходящее оборудование значительно легче, если рассмотреть его устройство и принцип работы.
Как устроен лазерный принтер
Для печати изображений применяется метод ксерографии, изобретенный Честером Карлсоном. Разные модели могут иметь незначительные отличия, но основные элементы у всех устройств одинаковые. Схема лазерного принтера дает более четкое представление, как выглядит оборудование внутри.
Узел сканирования. Состоит из набора зеркал и линз, формирующих изображение на фотовале. Процесс переноса картинки происходит благодаря лазерному импульсу и изменению заряда частиц.
Механизм переноса и фиксации изображения. Главный узел в структурной схеме лазерного принтера включает в себя ролик переноса заряда, картридж и нагревательный элемент. Отрицательно заряженные частицы тонера с фотобарабана притягиваются к бумаге, которая получает противоположный заряд от ролика переноса. Затем лист проходит через «печку», где нагретый до высоких температур краситель надежно фиксируется на бумаге.
Интерфейсный модуль. Главное назначение этого узла — обеспечение обмена информацией между другими механизмами лазерного принтера.
Устройство картриджа лазерного принтера
Основными элементами картриджа являются фотоцилиндр и два бункера: для хранения тонера и его отработки. У разных моделей красящее вещество может отличаться своими физическими свойствами, в частности размером.
Итак, из чего состоит картридж лазерного принтера:
Отметим, что принцип работы картриджа струйного и лазерного принтеров существенно отличается между собой.
Схема и принцип действия
Чтобы понять, какой принцип печати используется в современных лазерных принтерах, рассмотрим подробнее этапы его работы.
Заряд фотобарабана
Для получения предварительного изображения на поверхность фотовала необходимо передать электрический заряд. В разных моделях он может быть со знаком «+» или «‒». Процесс передачи заряда осуществляется двумя способами:
Создание изображения
После отправки файла на печать на фотовале при помощи луча, который изменяет заряд, формируется изображение. В зависимости от модели устройства рисунок занимает отрицательно или положительно заряженную поверхность.
Каждая строчка изображения формируется доли секунды включением и выключением лазера. Затем барабан делает оборот, и наносится новая строка. Излишки тонера убираются ракелем и сбрасываются в отсек с отработкой.
Проявка
Частицы порошка переносятся с фотовала на магнитный вал за счет разницы зарядов. Принцип действия магнитного вала в лазерных принтерах довольно прост: в местах несовпадения заряда тонер притягивается к его вращающейся поверхности, образуя изображение. В цветных устройствах процесс проявки проходит немного сложнее. Сначала картинка формируется на ленте переноса, и только после этого переносится на вал и бумагу.
Перенос на бумагу
От ролика переноса бумага получает статический заряд. Проходя под фотоцилиндром, она притягивает тонер по аналогии с процессом переноса порошка на магнитный вал. Частицы порошка удерживаются на бумаге благодаря статическому напряжению.
Закрепление тонера
Фиксация красящего вещества на листе происходит благодаря нагревательному элементу. «Печка» принтера состоит из двух цилиндров, проходя через которые краситель плавится. Жидкий тонер остывает и прочно закрепляется на поверхности бумаги.
Температура нагревательного элемента может достигать 200 °C. Производители недорогих устройств используют термопленку, которая подвержена быстрому износу. В современных моделях за нагрев тонера отвечает более надежная и долговечная тефлоновая конструкция.
Если кратко, принцип печати лазерного принтера заключается в получении на фотовале отпечатка тонера с его последующим переносом на бумагу.
Как выбрать устройство для офиса
Чтобы сориентироваться в большом количестве моделей и подобрать наиболее подходящий вариант, необходимо определиться с основными параметрами лазерного принтера:
Производительность. Модели лазерных принтеров для домашнего пользования оснащают специальными датчиками, которые защищают устройство от перегрева и устанавливают общий лимит производительности. В профессиональном оборудовании используются материалы, позволяющие нагревательным элементам работать практически непрерывно. Значит, производительность таких лазерных принтеров намного выше, что существенно экономит время.
Ресурсность. Обратите внимание на емкость картриджа: чем больше листов способно отпечатать устройство, тем меньше себестоимость одного отпечатка. Перед покупкой поинтересуйтесь ориентировочными ценами на тонер, стоимостью ремонта основных узлов и обслуживания оборудования. Некоторые модели лазерных принтеров надо заправлять тонером повторно, другие требуют покупки нового картриджа.
Цветной или монохромный. Учитывая высокую стоимость первой группы, покупка оправдана только в случае печати большого объема цветных документов. Кроме того, заправка и обслуживание не одного, а сразу четырех картриджей — довольно ощутимая составляющая расходов. Выбирая цветной лазерный принтер, покупатели часто интересуются, нужно ли регистрировать его в полиции. На самом деле, с 2009 года регистрация такого оборудования не нужна.
Техническое и программное обеспечение. Наличие порта ethernet и wi-fi позволяют управлять печатным оборудованием удаленно с компьютера и подключать его к внутренней сети. Они значительно облегчают процесс печати, особенно, когда с одним принтером работает несколько сотрудников. Учитывать стоит также и операционную систему, с которой будет работать оборудование. Например, для операционных систем семейства Linux нужно уточнять наличие драйверов для настройки и подключения печатного устройства.
Печать с двух сторон. Лазерные принтеры, которые одновременно печатают с двух сторон, позволяют сэкономить как тонер, так и бумагу. Наличие функции двухсторонней печати является преимуществом при работе с большими объемами документов.
Особенности цветной печати
Принцип работы цветных и монохромных лазерных принтеров практически не отличается. Главная особенность заключается в том, что нанесение красителя в цветных устройствах происходит от каждого картриджа отдельно. Обычные цветные принтеры оснащены картриджами с черным, фиолетовым, синим и желтым тонером. В некоторых моделях количество картриджей больше.
Цветные устройства бывают одно- и многопроходовые. Если вас интересует, как сделать цветную печать с помощью лазерного принтера быстрее, обратите внимание на однопроходовые аппараты. Они дополнительно укомплектованы лазерными системами и переносными роликами для каждого картриджа. Это позволяет прорисовывать картинку за один проход сразу всеми цветами. В многопроходовых принтерах за один оборот фотовала наносится только один цвет, что увеличивает общее время печати.
Преимущества лазерных принтеров
К их главным достоинствам относится:
Помимо преимуществ, следует упомянуть недостатки лазерных принтеров: повышенное энергопотребление, высокая стоимость оборудования и его обслуживания, а также более низкое, в сравнении со струйными принтерами, качество цветопередачи.
Полезные советы, как пользоваться лазерным принтером
Соблюдение следующих простых правил позволит увеличить срок эксплуатации печатного оборудования:
Надеемся, информация об устройстве и принципах работы лазерного принтера поможет вам при выборе качественного оборудования. Изучив ассортимент нашего сайта, вы легко подберете подходящую модель.
Какой принцип работы лазерного принтера
История создания
Метод переноса сухого красителя на бумагу был запатентован в 1938 г. изобретателем и физиком из США Честером Карлсоном. Способ базировался на применении статической электрической энергии. Технологию через 10 лет взяла на вооружение компания Xerox. Ещё 10 лет ушло на доработку метода электрографического переноса и на изобретение аппарата, который бы мог в автоматическом режиме выводить информацию на бумажный носитель. Сначала машина была громоздкой, и некоторые операции приходилось выполнять вручную. Только в 50-х гг. был создан полностью автоматизированный механизм, являющийся прообразом современной лазерной техники для печати.
Лазерный луч был добавлен в конструкцию принтера компанией Xerox в 1969 г., а в продажу первый принтер поступил в 1977 г. Это была модель Xerox 9700. Купить инновационное устройство могли только крупные компании и офисы, поскольку цена превышала 300 тыс. у.е. Скорость первой печатающей техники была 120 страниц в минуту, она могла делать двустороннюю печать. Для обычных частных пользователей принтеры стали доступными спустя 5 лет. Их начала выпускать компания Canon. Дальше количество производителей и новых моделей печатающей аппаратуры с каждым годом стремительно увеличивалось.
Устройство лазерного принтера
Разные модели могут иметь мелкие отличия, но основные рабочие элементы у них будут одинаковыми.
Устройство картриджа
Простой картридж состоит из отсека для красителя, отсека для отработанных отходов и фотовала. Драм-картридж включает фотоэлемент и тонер.
Тонер – мелкий порошок чёрного цвета. В цветном аппарате применяется фиолетовый, жёлтый и синий краситель. Порошок состоит из частичек полимеров, покрытых красителем, содержащим магненит и регулятор заряда. У разных производителей порошок отличается по размеру зерна, намагниченности и дисперсности, поэтому нужно заправлять картридж только тем тонером, который предназначен для конкретной модели.
Внешний вид картриджа в разных моделях может быть разным, но все они состоят из следующих элементов:
В некоторых картриджах есть встроенный микрочип, собирающий информацию о количестве распечатанных страниц. При необходимости его можно заменить.
Также при эксплуатации могут изнашиваться и другие детали картриджа, которые принято считать расходниками. Сами картриджи можно заправлять много раз и использовать до полного стирания шестерёнок или частей корпуса.
Как работает лазерный принтер: принцип печати
Заряд фотобарабана
На поверхности фотовала нанесён чувствительный слой зелёного или синего цвета. В ряде моделей заряд, передаваемый на фотобарабан, будет положительным, у других – отрицательным.
Заряд происходит двумя методами.
Создание изображения (экспонирование)
Во время экспонирования на фотобарабане образуется невидимая картинка, которая является точной копией изображения, отправленного пользователем на печать. В зависимости от модели принтера рисунок будет формироваться на участках с отрицательным или положительным зарядом. Замена заряда выполняется лучом лазера, попадающим сначала на зеркало, а затем на линзу.
Первая строка формируется при включении/выключении лазера. Затем барабан проворачивается и наносится новая часть изображения. На это уходит доли секунды. Остатки тонера срезаются ракелем и сбрасываются в отсек с отходами.
Проявка
В этом этапе рабочей схемы принтера основной элемент – магнитный вал. Он имеет вид металлического полого цилиндра, внутри которого магнитный сердечник. Магнитный вал плотно прилегает к фотовалу и отсеку с тонером. Когда вал вращается, магнитный сердечник, расположенный внутри притягивает тонер на поверхность вала и одновременно наносится и на фотоэлемент. В местах, где заряды красителя и поверхности не совпадают, происходит «прилипание» частиц тонера.
Перенос на бумагу
На этапе задействован ролик переноса. Основание из металла может изменять заряд и передавать его бумажным листам. Принцип передачи тонера с фотобарабана на бумагу такой же, как с магнитного вала. Краситель удерживается на поверхности за счёт статического напряжения, без него он бы рассыпался по странице.
Закрепление изображения
В тонере есть компоненты, которые под действием большой температуры расплавляются. Чтобы зафиксировать рисунок на бумаге, лист проходит через печку внутри аппарата. Она представляет собой два вала, верхний из которых содержит нагревательный элемент, а нижний выполняет функцию пресса, продавливающего бумагу для более надёжной фиксации.
Термоэлемент печки нагревается до 200 °C и запекает краситель.
В дешёвых принтерах используется термопленка, в более дорогих – тефлон и лампы. Преимущество таких моделей в увеличенном сроке службы фиксирующего тонер механизма.
Как работает цветной принтер
В цветных аппаратах размещены 4 картриджа с чёрным, синим, фиолетовым и жёлтым тонером. В дорогих устройствах количество ёмкостей может быть больше.
Принцип печати цветного принтера не имеет существенных отличий от работы монохромного. Разница состоит лишь в том, что нанесение красителя для получения цветного изображения делается отдельно каждым картриджем. По количеству проходов есть одно- и многопроходные аппараты.
В многопроходном предусмотрен специальный вал или лента. За один оборот фотобарабана наносится один цвет. Количество оборотов равняется количеству используемых цветов, за счёт этого увеличивается общее время нанесения изображения на бумагу. В однопроходном устройстве изображение прорисовывается сразу всеми цветами. Для этого каждый картридж дополнен собственной лазерной системой и переносным роликом. Такой принтер печатает быстрее многопроходного, но стоит дороже.
Цветной лазерный принтер имеет свои достоинства и недостатки. В сравнении со струйником он печатает быстрее, но качество полученного изображения будет несколько ниже из-за того, что сухой краситель хуже передаёт тона. Для печати графиков и диаграмм достаточно и такой цветопередачи, поэтому цветные принтеры покупают в основном для офисов. Для дома покупается реже из-за высокой стоимости как самого аппарата, так и обслуживания.
Что представляют собой лазерные принтеры
Сложно, а точнее невозможно, сосчитать то, сколько ежедневно создается отпечатков при помощи различной оргтехники. Ведь подобные действия происходят почти в каждом офисе, учебном учреждении и даже на дому. О заведениях типографии и вовсе упоминать не стоит, так как печатающие процессы там проходят, по-видимому, круглосуточно. Кроме того, магазинные чеки также относятся к печати, а сколько уж их ежеминутно отпечатывается, трудно даже вообразить. Подобное говорит о том, что печать всегда была, есть и будет актуальной, вне зависимости от того, в каком веке мы живем.
Как появилась технология лазерной печати
На сегодняшний день существует несколько разновидностей печати тех или иных материалов. Однако самой популярной считается печать при помощи лазерного принтера. Данная технология была придумана еще в 1938 году студентом Честером Карлсоном, но изначально его проект никто не подержал. И лишь в 1949 году, после того, как Честер в 46-м заключил договор с Haloid (Xerox) Company, был произведен и выпущен первый электростатический копир, под кодовым названием Model A. Данный аппарат был огромен и требовал неких ручных действий, дабы создать полноценный отпечаток. Но не это устройство стало прообразом современных «лазерников», а выпущенный спустя десять лет Xerox 914, который смог самостоятельно за минуту распечатать около 7 копий. Сам лазерный принтер был разработан Гэри Старкуезером в 1978 году, и уже через два года спрос на эти устройства стал ежегодно повышаться.
Что представляет собой лазерный принтер
Лазерный принтер – это технологически сложное устройство, предназначенное для создания текстовых и графических отпечатков путем освещения лазерным лучом специальных фотоэлементов. Как правило, бывает двух видов: цветной или монохромный. Однако принцип работы, что тех, что других основывается на одно- или двухкомпонентной системе переноса тонера, а сам процесс такой печати состоит из 5 основных этапов, таких как: зарядка фотобарабана, лазерное осветление, наложение, перенос и закрепление красящего вещества.
Достоинства лазерного принтера
Техника – это не показ мод, поэтому ее ценят не за внешний вид, а именно за возможности, которые она демонстрирует. Лазерный принтер, по сравнению с иной оргтехникой, имеет следующие преимущества:
Также стоит отметить несколько имеющихся минусов. Первое – то, что данная продукция сильно потребляет энергию. Второе – это высокая цена, как на саму технику, так и на расходники к ней. И последнее – качество цветной печати все же уступает «струйникам».
Сфера применения лазерных принтеров
Из-за хорошей скорости печати, данные устройства широко используются в офисах, типографиях и иных местах, где требуется много и быстро создавать, как цветные, так и черно-белые отпечатки необходимых материалов. Также принтеры все чаще стали использоваться в домашних условиях, для помощи в учебе школьникам и студентам (печать рефератов, курсовых, дипломных и т.д.).
Лазерный принтер
Ла́зерный при́нтер (laser printer) — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственной экспозиции (освещения) лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.
Содержание
История
Если история струйной печати преисполнена научности и насыщена исследованиями и открытиями, то история создания и развития лазерных принтеров имеет, наверное, более деловой уклон и до известной степени связана скорее с маркетингом, нежели с наукой.
В 1938 году студент юридического факультета Честер Карлсон (который, кстати, в будущем стал адвокатом по патентным делам, чтобы подкрепить таким образом свои изобретательские таланты) получил первое ксерографическое изображение, что стало успешным результатом многих лет его работы, начавшейся из-за его недовольства медлительностью существующих мимеографов и дороговизной получаемых отпечатков. Само слово «ксерография» было образовано от греческих слов «сухой» и «писать». А смысл новой технологии заключался в использовании статического электричества для переноса сухих чернил (тонера) на бумагу.
Однако только по прошествии 8 лет, получив отказ от IBM и даже от войск связи США, в 1946 году Карлсону удалось найти компанию, которая согласилась производить придуманные им электростатические копиры. Этой компанией была Haloid Company, которая позже превратилась во всем известную Xerox Corporation.
На рынок первое устройство Xerox поступило в 1949 году под названием Model A. Это было весьма громоздкое и сложное устройство. Чтобы добиться от него копии документа, нужно было произвести вручную ряд операций. И лишь десять лет спустя был коммерциализирован полностью автоматический ксерограф – Xerox 914, который был способен выдавать 7 копий в минуту. Эта модель и стала прообразом всех копиров и лазерных принтеров, появившихся впоследствии.
Над созданием лазерных принтеров Xerox начала работать в 1969 году. Успеха добился в 1978 сотрудник компании Гэри Старкуезер, который смог добавить к технологии работы существующих копиров Xerox лазерный луч, создав таким образом первый лазерный принтер. Полнодуплексный Xerox 9700 мог печатать 120 страниц в минуту (он, кстати, до сих пор остается быстрейшим лазерным принтером в мире). Однако размеры устройства были просто огромны, а цена 350 тысяч долларов (без поправки на тогдашний курс) никак не укладывалась в идею «принтер в каждый дом».
В начале 1980-х спрос на устройства, превосходящие существующие матричные принтеры по качеству печати, достиг критической отметки. В 1982 году предложение последовало от компании Canon, представившей первый настольный лазерный принтер LBP-10. На следующий год компания в частном порядке продемонстрировала новую модель LBP-CX калифорнийским Apple, Diablo и HP.
На тот момент Canon требовались сильные партнеры по маркетингу своей продукции на новом для компании рынке, поскольку компания имела крепкие позиции в области камер и решений для офиса (тех же копиров), однако не имела связей, необходимых для эффективных продаж на рынке устройств обработки данных. Сначала Canon обратилась к Diablo Systems, подразделению Xerox Corporation. Это было очевидно и логично, поскольку Diablo владела большей частью рынка лепестковых принтеров, а ее маркетологи высказывали желание поместить логотип Diablo и на продукцию других производителей. Таким образом Xerox стала первой компанией, которой было предложено выводить на рынок систему CX с контроллером Canon.
Однако Xerox отклонила это предложение, поскольку вместе с японской Fuji-Xerox сама занималась разработками устройства, которое планировалось сделать лучшим настольным лазерным принтером на рынке. Но, хотя новая модель 4045 сочетала в себе копир и лазерный принтер, она весила около 50 килограммов, стоила вдвое больше CX, не имела заменяемого картриджа с тонером и обеспечивала не самое лучшее качество печати. Впоследствии бывшие маркетологи Diablo признавались, что упускать предложение Canon было довольно-таки большой ошибкой, а вышедший несколько позднее принтер HP LaserJet мог бы быть Xerox LaserJet.
В любом случае, после того как Diablo отклонила предложение Canon во Фремонте, представители последней, проехав несколько миль, навестили офисы HP в Пало Альто и Apple Computer в Купертино. Hewlett-Packard была вторым логически оправданным выбором, поскольку тесно сотрудничала с Diablo и имела достаточно широкие линейки матричных и лепестковых принтеров.
Результатом сотрудничества Canon и HP стал выпуск в 1984 году принтеров LaserJet, способных печатать 8 страниц в минуту. Их продажи весьма быстро росли и привели к тому, что к 1985 году Hewlett-Packard завладела почти всем рынком настольных лазерных принтеров. Надо учесть, что, как и в случае со струйными принтерами, новые устройства стали по-настоящему доступны лишь после разработки для них заменяемых картриджей с тонером (в данном случае разработчиком была Hewlett-Packard).
При этом вопросы удешевления новых и переработки использованных картриджей, количество которых стало намекать на проблемы с экологией, породили целую отрасль перерабатывающей промышленности, датой рождения которой можно считать 1986 год.
Принцип действия
Отпечатки, сделанные таким способом, не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.
Процесс лазерной печати складывается из пяти последовательных шагов:
Зарядка фотовала
Фотовал — цилиндр с покрытием из фотополупроводника (материала, способного менять своё электрическое сопротивление при освещении). В некоторых системах вместо фотоцилиндра использовался фоторемень — эластичная закольцованная полоса с фотослоем.
Зарядка фотовала — нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотобарабана (1). Наиболее часто применяемый материал фотобарабана — фотоорганика — требует использования отрицательного заряда, однако есть материалы (например, кремний), позволяющие использовать положительный заряд.
Изначально зарядка производилась с помощью скоротрона (англ. scorotron ) — натянутого провода, на который подаётся напряжение относительно фотобарабана. Между проводом и фотобарабаном обычно помещается металлическая сетка, служащая для выравнивания электрического поля.
Позже стали применять зарядку с помощью зарядного валика (англ. Charge Roller ) (2). Такая система позволила уменьшить напряжение и снизить проблему выделения озона в коронном разряде (преобразование молекул O2 в O3 под действием высокого напряжения), однако влечёт проблему прямого механического контакта и износа частей, а также чистки от загрязнений.
Лазерное сканирование
Лазерное сканирование (засвечивание) — процесс прохождения отрицательно заряженной поверхности фотовала под лазерным лучом. Луч лазера (3) отклоняется вращающимся зеркалом (4) и, проходя через распределительную линзу (5), фокусируется на фотовалу (1). Лазер активизируется только в тех местах, на которые с магнитного вала (7) в дальнейшем должен будет попасть тонер. Под действием лазера участки фоточувствительной поверхности фотовала, которые были засвечены лазером, становятся электропроводящими, и часть заряда на этих участках «стекает» на металлическую основу фотовала. Тем самым на поверхности фотовала создаётся электростатическое изображение будущего отпечатка в виде «рисунка» из участков с менее отрицательным зарядом, чем общий фон.
Наложение тонера
Отрицательно заряженный ролик при подаче тонера придаёт тонеру отрицательный заряд и подаёт его на ролик проявки. Тонер, находящийся в бункере, притягивается к поверхности магнитного вала под действием магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. Во время вращения магнитного вала тонер, находящийся на его поверхности, проходит через узкую щель, образованную между дозирующим лезвием и магнитным валом. После этого тонер входит в контакт с фотовалом и притягивается на него в тех местах, где сохранился отрицательный заряд. Очень распространено заблуждение, что тонер притягивается именно к местам отсутствия заряда на фотовалу. Однако, тонер, будучи диэлектриком, электризуется в дипольно-заряженные частицы, которые притягиваются к любым заряженным поверхностям вне зависимости от знака заряда последних. Тонер не сможет удержаться на фотовалу в местах без заряда. В то же время, распространено и обратное заблуждение, что тонер притягивается именно к местам, заряженным отрицательно. Большинство марок выпускаемых тонеров для бытовых лазерных принтеров маркируется как отрицательно заряжаемые, что говорит о невозможности притяжения отрицательно заряженных частичек тонера к одноимённо заряженным участкам фотобарабана. Поэтому, на самом деле,отрицательно заряженный тонер не может притягиваться ко всем заряженным участкам вне зависимости от знака заряда, а только к тем, у которых отсутствует заряд, или, по крайней мере,к тем, величина заряда которых не мешает образованию в поверхностном слое фотобарабана дипольного момента под влиянием электростатического поля отрицательно заряженных частичек тонера.
Тем самым электростатическое (невидимое) изображение преобразуется в видимое (проявляется). Притянутый к фотовалу тонер движется на нём дальше, пока не приходит в соприкосновение с бумагой.
Перенос тонера
В месте контакта фотовала с бумагой, под бумагой находится ещё один ролик, называемый роликом переноса (коронатор). На него подаётся положительный заряд, который он сообщает и бумаге, с которой контактирует. Частички тонера, войдя в соприкосновение с положительно заряженной бумагой, переносятся на неё и удерживаются на поверхности за счёт электростатики.
Если в этот момент посмотреть на бумагу, на ней будет сформировано полностью готовое изображение, которое можно легко разрушить, проведя по нему пальцем, потому что изображение состоит из притянутого к бумаге порошка тонера, ничем другим, кроме электростатики, на бумаге не удерживаемое. Для получения финального отпечатка изображение необходимо закрепить.
Закрепление тонера
Бумага (8) с «насыпанным» тонерным изображением двигается далее к узлу закрепления (печке) (11). Закрепляется изображение за счёт нагрева и давления. Печка состоит из двух валов:
За температурой термовала следит термодатчик (термистор). Печка представляет собой два соприкасающихся вала, между которыми проходит бумага. При нагреве бумаги (180—220 °C) тонер, притянутый к ней, расплавляется и в жидком виде вжимается в текстуру бумаги. Выйдя из печки, тонер быстро застывает, что создаёт постоянное изображение, устойчивое к внешним воздействиям. Чтобы бумага, на которую нанесён тонер, не прилипала к термовалу, на нём выполнены отделители бумаги.
Однако термовал — не единственная реализация нагревателя. Альтернативой является иное устройство «печки», в которой используется термоплёнка: т.е. специальный «гибкий» материал в виде трубки, полностью оборачивающий несущую конструкцию с тонкой и длинной керамической пластинкой, являющейся как раз нагревательным элементом, содержащим в самой структуре керамической пластины, помимо проводников нагревателя, ещё и встроенный низковольтный термодатчик контроля температуры с другой стороны пластины. И при ошибочной установке керамической пластины малоквалифицированными «сервисниками» вело к стремительному и безвозвратному выгоранию термодатчика.
При таком варианте исполнения печки с термоплёнкой обязательно необходимо применение специальной высокотемпературной силиконой смазки из-за наличия значительных усилий при трении-скольжении по керамике при вращении термоплёнки при прогоне листа через термоблок.
Термоплёнка в основном, своими крайними сторонами опирается и вращается на боковых пластмассовых опорных стойках.
Следует отметить, что имеются следующие недостатки, свойственные всем типам термоплёнок. Это их склонность к прорывам от, допустим, степлерных скрепок на бумаге. «Прожогам» из-за налипания спёкшегося тонера на излишках термосмазки внутри каркаса термоузла под плёнкой и, наличия прочих негавных воздействий незадачливых пользователей и сервисных ремонтников.
Печатающий механизм
Центральный печатающий механизм — это фотовал, который представляет собой металлическую трубку, покрытую плёнкой из органического фоточувствительного проводника.
Цветные лазерные принтеры
Принцип многоцветной лазерной печати состоит в следующем. На начальном этапе процесса печати движок рендеринга берёт цифровой документ и обрабатывает его один или несколько раз, создавая его постраничное растровое изображение, разложенное по цветовым составляющим, соответствующим цветам используемых тонеров. На втором этапе лазер или массив светодиодов формирует распределение зарядов на поверхности вращающегося фоточувствительного барабана, подобное получаемому изображению. Заряженные мелкие частицы тонера, состоящего из красящего пигмента, смол и полимеров, притягиваются к заряженным участкам поверхности барабана.
Далее с барабаном соприкасается бумага, и тонер переносится на неё. В большинстве цветных лазерных принтеров используются четыре отдельных прохода, соответствующие разным цветам. Потом бумага проходит через «печку», которая расплавляет смолы и полимеры в тонере и фиксирует его на бумаге, создавая окончательное изображение.
Лазеры способны точно фокусироваться, в результате получаются очень тонкие лучи, которые разряжают необходимые участки фоточувствительного барабана. Благодаря этому современные лазерные принтеры, как цветные, так и чёрно-белые, имеют высокое разрешение.
Преимущества лазерных принтеров
Как правило, разрешение при чёрно-белой печати варьируется от 600 x 600 до 1200 x 1200 точек на дюйм, однако при цветной печати достигает 9600 x 1200. Цветные и чёрно-белые лазерные принтеры работают на практике одинаково. Отличие заключается в том, что для цветной печати используются четыре типа красящего тонера. Любой цвет вносит свою лепту в окончательное изображение, наносимое на лист бумаги. По сравнению со струйными принтерами, лазерные имеют немало преимуществ.
Они обладают большей скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая головка с десятками и более того сотнями сопел, из которых в момент печати с определённым интервалом выпрыскиваются микроскопические капельки чернил.
Лазерные лучи ещё более точные и по причине компактной фокусировки позволяют обретать высокое разрешение. Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные, просто вследствие того, что картриджей с тонером хватает не на одну тысячу страниц, а вот чернильные картриджи заканчиваются быстрее, и их приходится чаще заправлять или менять.
Цветные лазерные принтеры обеспечивают высокую скорость печати, дают качественные цветные и чёрно-белые отпечатки, а также привлекательную стоимость распечатки страницы с учётом расходных материалов.
Лазерные отпечатки более стойкие, четкость отпечатков не нарушается в условиях повышенной влажности. Тонер может слёживаться, что легко исправить лёгким встряхиванием картриджа, в отличие от струйных принтеров, чернила которых могут засыхать в дюзах, что требует их промывки и, иногда, замены. Промывку дюз можно сделать только в условиях сервисного центра.
Недостатки лазерных принтеров
При работе лазерного принтера выделяется озон.
Наличие в конструкции элементов с высоким энергопотреблением (главный двигатель, термоузел) приводит к тому, что пиковая потребляемая мощность лазерного принтера достаточно высока, что делает невозможным подключение его к бытовым источникам бесперебойного питания средней и малой мощности.
Качество печати цветных полутоновых изображений, например фотографий, ниже чем при струйной печати.
Лазерные принтеры дороже струйных в среднем в 3 раза, а стоимость комплекта картриджей для лазерного принтера намного дороже, чем комплекта для струйного (как правило стоимость нового принтера).