Laserprinteri tööpõhimõte ja omadused. Kuidas laserprinter töötab


Sobib nii kontorisse kui koju. Et otsustada, kas sellist seadet on vaja, peate kõigepealt mõistma, mis see seade on. "Laser" tähendab, et seda tüüpi printer prindib laseriga ja see töötab ka kuiva tindiga.

Artiklis räägitakse üksikasjalikumalt, kuidas need seadmed on paigutatud, kuidas need töötavad, samuti nende peamised eelised ja puudused. Kõik see aitab teil teha õige otsuse.

Sisemine paigutus ja mehaanika

Kserograafia fotoelektriline osa on seadme töö aluseks. Mida see laserprinter samal põhimõttel prindib. Seadmed on samuti paigutatud identselt. Kui just värvilistes seadmetes pole rohkem kassette. Allolev tabel näitab laserseadme põhikomponente ja ka nende komponente.

Millest seade on valmistatud?

Laserskaneerimisseade See on läätsede ja peeglite süsteem. Koosneb:
laser pooljuhi tüüp automaatselt teravustava objektiiviga.
Peeglid ja nende rühmad, mis on võimelised pöörlema, moodustades kujutise.
Pildi edastamise sõlm Selle komponendid on toonerikassett ja rull, mis vastutab laengu edastamise eest. Kassett on varustatud kolme põhielemendiga pildi edastamiseks:
1. fotosilinder;
2. eellaadimisega võll;
3. magnetrull, mis suhtleb printeri trumliga.
Sel juhul on eriti oluline fotosilindri võime muuta oma juhtivust sellele langeva valguse toimel. Fotosilindri laadimisel säilib see pikka aega, valguse käes selle takistus väheneb, mille tulemusena hakkab laeng pinnalt nõrguma ja tekib vajalik mulje.
Sõlm pildi fikseerimiseks Vastutab pildi paberile kinnitamise eest. Fikseerimine toimub tänu tooneri võimele sulada kõrgel temperatuuril ja kuumutuselemendil, mis sellele protsessile kaasa aitab.

Kuidas see töötab - 8 sammu:

  1. Soojendusosa sulatab tooneri;
  2. Sulanud pulbritükid kleepuvad paberi külge;
  3. Kaabits eemaldab trumlist järelejäänud tooneri;
  4. Trummel on elektrostaatiliselt töödeldud ja laetud (positiivne või negatiivne);
  5. Peeglite abil ilmub trumli pinnale pilt;
  6. Trummel liigub mööda magnetvõlli ja tooner paneb sellele pildi;
  7. Trummel kannab kujutise paberile üle rullides;
  8. rullitakse läbi ahju, millega pilt fikseeritakse.

Tooner

Tooner on kulumaterjal. See on kuivpulber (võib olla must või värviline), mis on laserprinterite tint. Nagu eespool juba kirjeldatud, toimib see nii: staatilise voolu abil kantakse see (pulber) laetud fotojuhti, mille tõttu ilmub pilt. Seejärel kantakse see paberile.

Iga tootja toodab originaali. Ainult patenteeritud värvainega saab ettevõte tagada seadme stabiilse töö. Sellised omadused nagu magnetism ja dispersioon on värvainete puhul individuaalsed. Seadmete valmistamisel eeldatakse, et kasutatakse kindlat toonerit. Täites kasseti alternatiivse kahtlase kvaliteediga pulbriga, võib kasutaja seadme jõudlust häirida. Kui vajalik tooner pole saadaval, saate valida identsete omadustega ühilduva versiooni.

Tähelepanu! Ühildumatute toodete kasutamise katse võib põhjustada tõsiseid seadme rikkeid. Samuti võite oma garantii tühistada.

Peaksite teadma, et tooner võib olla tervisele kahjulik, kui see on pulbri kujul. Seda ei tohi lasta hingamisteedesse sattuda.

Liigse aine täitmisel või eemaldamisel on äärmiselt oluline järgida järgmisi ettevaatusabinõusid:

  • kasutage latekskindaid;
  • kandke näole respiraatorit või meditsiinilist maski;
  • töötage ainega ainult hästi ventileeritavas kohas;
  • Liigse tooneri eemaldamiseks soovitame kasutada spetsiaalset tolmuimejat.

Veelgi parem - ärge täitke kassetti ise, vaid usaldage see äri professionaalidele. Teeninduskeskusega ühendust võttes ei saa te muretseda, et tooner kahjustab printerit või kahjustab teie tervist.

Laserprintimise tehnoloogial põhinevas printeris töötab kõik staatilist elektrit kasutades. Kuidas see töötab? Laserkiir tabab kassetis olevat fotojuhti ja moodustab kujutise. Pildi moodustumise järgmises etapis puutub fotojuht kokku tooneriga ja kokkupuutepunktis, kus laser säras ja laengut muutis, jääb tooner kinni. Samal põhimõttel kleepub tooner fototrumlist paberile ja seejärel küpsetatakse seda nn pliidis. Paber tuleb pliidilt soojalt välja. Ärge muretsege, see on juba veidi külm.

Lisateave laserprinteri printimise protsessi kohta

Valgustundliku trumli pöörlemisel tekib selle pinnale positiivne laeng, mis rakendatakse laserkiire abil fotorullile. Positiivne laeng tõmbab enda poole negatiivselt laetud tooneriosakesed ja need kinnituvad trumli pinnale.

Paberileht on positiivselt laetud ja läheb printimise ajal pöörleva fotorulli alt läbi. Negatiivse laenguga tooneriosakesed kanduvad trumlist paberilehele, nii kandub pilt paberile. Lisaks fikseeritakse paberil olev tooner kuumuse mõjul.

Erinevalt maatriks- ja tindiprinteritel printimisest, kus pilt kantakse paberile rida-realt, moodustub laserprintimise korral tekst A4-lehele vaid trumli 3 pöördega.

Laserprinterid põhinevad koopiamasinates kasutataval printimissüsteemil. Koopiamasinates kannab spetsiaalne lamp kujutise kopeeritud lehelt elektrostaatilise laengu kujul trumli valgustundlikule pinnale. Fotojuht teisendab kopeeritud kujutiselt peegeldunud valguse poolt tekitatud optilise kujutise selle elektrostaatiliseks ekvivalendiks, mis meelitab trumli pinnale vastupidise laenguga tooneriosakesi.

Laserprinteril pole aga originaalpilti, selle asemel on selle mälus 1-de ja 0-de maatriks, mis pilti edastab. Mustvalge printimise korral saadab 1 signaali mikroprotsessorile ja laserkiir suunatakse fotojuhile. Kui kiir puudutab trumli pinda, moodustub selles kohas positiivne laeng ja just selles kohas kleepuvad trumli külge negatiivselt laetud tooneriosakesed. Vastavalt sellele ei edasta 0 signaali ja trumli pinnale ei teki laengut ning hiljem jäävad need alad paberil valgeks. Kuidas printimisel valgetest triipudest vabaneda, lugege artiklit -

2. lehekülg 2-st

IN artiklit kaalus põhimõte toimingud ja seade kaasaegne laser printerid. Ta avab seeria artiklid, pühendatud põhimõtteid ja probleeme laser tasud.

Tänapäevaste laserprinterite (nagu ka maatriks- ja tindiprinteri) abil saadud pilt koosneb punktidest (dots). Mida väiksemad need punktid ja mida sagedamini need asuvad, seda kõrgem on pildikvaliteet. Maksimaalset punktide arvu, mida printer saab 1-tollisele (25,4 mm) segmendile eraldi printida, nimetatakse eraldusvõimeks ja seda iseloomustab punktid tolli kohta, samas kui eraldusvõime võib olla 1200 dpi või rohkem. 300 dpi eraldusvõimega laserprinteriga prinditava teksti kvaliteet on ligikaudu sama, mis tüpograafilisel. Kui aga lehel on halltoonid sisaldavat graafikat, siis kvaliteetse graafilise pildi saamiseks on vaja vähemalt 600 dpi eraldusvõimet. Printeri eraldusvõimega 1200 dpi on prinditud peaaegu fotograafiline kvaliteet. Kui teil on vaja printida palju dokumente (näiteks üle 40 lehe päevas), tundub laserprinter ainuke mõistlik valik, kuna eraldusvõime 600 dpi ja printimiskiirus 8 ... 1 2 lehekülge kohta minut on kaasaegsete isiklike laserprinterite standardparameetrid.

LASERPRINTERI TÖÖPÕHIMÕTE

Esimese laserprinteri tutvustas Hewlett Packard. See kasutas kujutiste loomise elektrograafilist põhimõtet – sama, mis koopiamasinatel. Erinevus seisnes särituse meetodis: koopiamasinates toimub see lambi abil ja laserprinterites on lambi valgus asendanud laserkiire.

Laserprinteri südameks on fotojuhtiv silinder (Organic Photo Conductor), mida sageli nimetatakse prinditrumliks või lihtsalt trumliks. Seda kasutatakse pildi ülekandmiseks paberile. Fotojuht on metallist silinder, mis on kaetud valgustundliku pooljuhi õhukese kilega. Sellise silindri pind võib olla varustatud positiivse või negatiivse laenguga, mis säilib seni, kuni trummel ei ole valgustatud. Kui mõni trumli osa paljastatakse, muutub kate juhtivaks ja laeng voolab valgustatud alalt, moodustades laenguta tsooni. See on võtmepunkt laserprinteri tööpõhimõtete mõistmisel.

Printeri teine ​​oluline osa on laser ning peeglite ja läätsede optilis-mehaaniline süsteem, mis liigutab laserkiirt piki trumli pinda. Väikese suurusega laser genereerib väga õhukese valguskiire. Pöörlevatelt peeglitelt (tavaliselt tetraeedri või kuusnurkse kujuga) peegeldudes valgustab see kiir fotojuhi pinda, eemaldades selle laengu särituspunktis.

Punktikujutise saamiseks lülitatakse laser juhtmikrokontrolleri abil sisse ja välja. Pöörlev peegel voldib valgusvihu lahti varjatud kujutise joonena fotojuhi pinnal.

Pärast liini moodustamist pöörab spetsiaalne samm-mootor trumli, et moodustada järgmine. See nihe vastab printeri vertikaalsele eraldusvõimele ja on tavaliselt 1/300 või 1/600 tolli. Trumli varjatud kujutise moodustumise protsess sarnaneb teleriekraanil oleva rastri moodustamisega.

Fotosilindri pinna esialgseks (esmaseks) laadimiseks kasutatakse kahte peamist meetodit:

Ø kasutades peenikest traati või võrku, mida nimetatakse "koroonatraadiks". Traadile rakendatud kõrge pinge põhjustab selle ümber hõõguva ioniseeritud ala, mida nimetatakse krooniks, ja annab trumlile vajaliku staatilise laengu;

Ø kasutades eellaetud kummirulli (PCR).

Niisiis moodustub trumlile nähtamatu kujutis staatiliselt laetud punktidena. Mis järgmiseks?

SEADEKASSETT

Enne kui räägime pildi paberile ülekandmise ja kinnitamise protsessist, kaalume Hewlett Packard Laser Jet 5L printeri kasseti disaini. Sellel tüüpilisel kassetil on kaks peamist sektsiooni: jääktooneri sahtel ja tooneri sahtel.

Toonerijäätmete sektsiooni peamised konstruktsioonielemendid:

1 - fotojuht(Orgaanilise fotojuhi (OPC) trummel). Tegemist on orgaanilise valgustundliku ja fotojuhtiva materjaliga (tavaliselt tsinkoksiidiga) kaetud alumiiniumsilindriga, mis suudab säilitada laserkiire poolt rakendatud kujutise;

2 - Võll esmane tasu(Primary Charge Roller (PCR)). Tagab ühtlase negatiivse trumli laengu. See on valmistatud juhtivast kummist või vahtmaterjalist alusest, mis on kantud metallvõllile;

3 - « Rästik» , kaabits, puhastamine tera(puhasti tera, puhastustera). Puhastab trumli tooneri jääkidest, mis pole paberile kandunud. Struktuurselt valmistatud metallraami kujul (stantsitud), mille otsas on polüuretaanplaat (tera);

4 - Tera puhastamine (Taastumine Tera). Katab trumli ja toonerijäätmete kasti vahelise ala. Taastetera laseb trumlile jäänud tooneri punkrisse ja ei lase sellel vastupidises suunas (punkrist paberile) välja valguda.

Toonerikambri peamised konstruktsioonielemendid:

1 - Magnetiline võll(Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). See on metalltoru, mille sees on liikumatu magnetsüdamik. Tooner tõmmatakse magnetvõlli, mis enne trumlisse söötmist omandab püsiva või vahelduva pinge mõjul negatiivse laengu;

2 - « Arst» (Doctor Blade, mõõtetera). Tagab õhukese toonerikihi ühtlase jaotumise magnetrullikul. Struktuurselt valmistatud metallraami kujul (stantsitud), mille otsas on painduv plaat (tera);

3 - Veekindlaks tegemine tera magnetiline võll(Mag Rull Veekindlaks tegemine Tera). Õhuke plaat, mis sarnaneb funktsioonilt Recovery Blade'iga. Katab magnetrulli ja tooneri toitekambri vahelise ala. Mag Roller Sealing Blade lubab magnetrullikule jäänud tooneril siseneda lahtrisse, vältides tooneri lekkimist vastupidises suunas;

4 - Punker jaoks tooner (tooner Veehoidla). Selle sees on "töötav" tooner, mis kandub trükkimise käigus paberile. Lisaks on punkrisse ehitatud tooneri aktivaator (Toner Agitator Bar) - tooneri räsimiseks mõeldud traatraam;

5 - Tihend, Kontrollima (Tihend). Uues (või regenereeritud) kassetis on tooneripunker suletud spetsiaalse tihendiga, mis ei lase kasseti transportimisel tooneri mahavalgumist. See tihend eemaldatakse enne kasutamist.

LASERPRINTIMISE PÕHIMÕTE

Joonisel on näidatud kassett lõikes. Kui printer on sisse lülitatud, hakkavad kõik kasseti komponendid liikuma: kassetti valmistatakse printimiseks ette. See protsess sarnaneb printimisprotsessiga, kuid laserkiir ei lülitu sisse. Seejärel kasseti komponentide liikumine peatub – printer läheb printimiseks valmisolekusse.

Pärast dokumendi printimiseks saatmist toimuvad laserprinteri kassetis järgmised protsessid:

Laadija trumm. Primaarne laengurull (PCR) kannab negatiivse laengu ühtlaselt pöörleva trumli pinnale.

Kokkupuude. Trumli negatiivselt laetud pind puutub laserkiirega kokku ainult seal, kus tooner kantakse. Valguse mõjul kaotab trumli valgustundlik pind osaliselt oma negatiivse laengu. Seega paljastab laser varjatud kujutise nõrgestatud negatiivse laenguga punktidena trumlile.

Rakendus tooner. Selles etapis muundatakse tooneriga varjatud kujutis trumlil nähtavaks kujutiseks, mis kantakse üle paberile. Magnetrulli lähedal asuv tooner tõmmatakse selle pinnale püsimagneti välja mõjul, millest valmistatakse rulli südamik. Magnetvõlli pöörlemisel läbib tooner läbi kitsa pilu, mille moodustavad "arst" ja võll. Selle tulemusena omandab see negatiivse laengu ja kleepub nende trumli osade külge, mis on kokku puutunud. "Doctor" tagab tooneri ühtlase kandmise magnetrullile.

Ülekanne tooner peal paber. Pöörlemist jätkates puutub arendatud kujutisega trummel paberiga kokku. Tagaküljel surutakse paber vastu ülekanderulli, mis kannab positiivset laengut. Selle tulemusena tõmbavad negatiivselt laetud tooneriosakesed paberile, mis tekitab toonriga "valatud" kujutise.

Ankurdamine Pildid. Fikseerimata kujutisega paberileht liigub kinnitusmehhanismi, milleks on kaks külgnevat võlli, mille vahele paber tõmmatakse. Alumine võll (alumine surverull) surub selle vastu ülemist võlli (ülemine kuumutusrull). Ülemist rullikut kuumutatakse, sellega kokkupuutel tooneriosakesed sulavad ja kinnituvad paberile.

puhastamine trumm. Osa toonerist ei kandu paberile ja jääb trumlile, mistõttu tuleb see puhastada. Seda funktsiooni täidab rästik. Kõik trumlile jäänud tooner pühitakse klaasipuhastiga toonerijäätmete kasti. Samal ajal sulgeb taastetera trumli ja punkri vahelise ala, vältides tooneri paberile valgumist.

"Kustutamine" Pildid. Selles etapis "kustutatakse" trumli pinnalt laserkiire poolt rakendatud varjatud kujutis. Primaarse laengurulli abil "kaetakse" fotojuhi pind ühtlaselt negatiivse laenguga, mis taastatakse nendes kohtades, kus see valguse mõjul osaliselt eemaldati.

Kui printer on sisse lülitatud, hakkavad kõik kasseti komponendid liikuma: kassetti valmistatakse printimiseks ette. See protsess sarnaneb printimisprotsessiga, kuid laserkiir ei lülitu sisse. Seejärel kasseti komponentide liikumine peatub – printer läheb olekusse Valmis.

Pärast dokumendi printimiseks saatmist toimuvad laserprinteri kassetis järgmised protsessid:

Trumli laadimine. Primaarne laengurull (PCR) kannab negatiivse laengu ühtlaselt pöörleva trumli pinnale.

Kokkupuude. Trumli negatiivselt laetud pind puutub laserkiirega kokku ainult seal, kus tooner kantakse. Valguse mõjul kaotab trumli valgustundlik pind osaliselt oma negatiivse laengu. Seega paljastab laser varjatud kujutise nõrgestatud negatiivse laenguga punktidena trumlile.

Tooneri pealekandmine. Selles etapis muundatakse tooneriga varjatud kujutis trumlil nähtavaks kujutiseks, mis kantakse üle paberile. Magnetrulli lähedal asuv tooner tõmmatakse selle pinnale püsimagneti välja mõjul, millest valmistatakse rulli südamik. Magnetrulli pöörlemisel läbib tooner läbi kitsa pilu, mille moodustavad “arst” ja võll. Selle tulemusena omandab see negatiivse laengu ja kleepub nende trumli osade külge, mis on kokku puutunud. "Doctor" tagab tooneri ühtlase kandmise magnetrullile.

Tooneri ülekandmine paberile. Pöörlemist jätkates puutub arendatud kujutisega trummel paberiga kokku. Tagaküljel surutakse paber vastu ülekanderulli, mis kannab positiivset laengut. Selle tulemusena tõmbavad negatiivselt laetud tooneriosakesed paberile, mis tekitab toonriga “puistatud” kujutise.

Pildi kinnitamine. Fikseerimata kujutisega paberileht liigub kinnitusmehhanismi, milleks on kaks kõrvuti asetsevat võlli, mille vahele paber tõmmatakse. Alumine võll (alumine surverull) surub selle vastu ülemist võlli (ülemine kuumutusrull). Ülemist rullikut kuumutatakse, sellega kokkupuutel tooneriosakesed sulavad ja kinnituvad paberile.

Trumli puhastus. Osa toonerist ei kandu paberile ja jääb trumlile, mistõttu tuleb see puhastada. Seda funktsiooni täidab “puhasti”. Kõik trumlile jäänud tooner pühitakse klaasipuhastiga toonerijäätmete kasti. Samal ajal sulgeb taastetera trumli ja punkri vahelise ala, vältides tooneri paberile valgumist.

Laserprinterite peamised omadused

Prindikiirus – maksimaalne lehekülgede arv, mille printer suudab ühe minuti jooksul mustvalges režiimis printida.

Eraldusvõime ja prindikvaliteet. Need kaks omadust on omavahel tihedalt seotud, sest Mida kõrgem on eraldusvõime, seda kõrgem on prindikvaliteet. Eraldusvõimet mõõdetakse dpi-s, mis on punktide arv tolli kohta horisontaal- ja vertikaalsuhtes. Tänapäeval on koduprinterite maksimaalne eraldusvõime 1200 dpi. Igapäevaseks tööks piisab 600 dpi eraldusvõimest, selgema pooltooni väljundi jaoks on vajalik suurem resolutsioon.

Mälu - printerisse installitud RAM-i maht. RAM-i kasutatakse printerites piltide salvestamiseks ja töötlemiseks enne printimist.

Laserprinterid pakuvad kõrgemat kvaliteeti kui tindiprinterid. Tuntuimad ettevõtted - laserprinterite arendajad on Hewlett-Packard, Lexmark.

Laserprinteri tööpõhimõte põhineb C.F.Carlsoni 1939. aastal leiutatud ja ka koopiamasinates rakendatud kuiva elektrostaatilise kujutise ülekande meetodil. Laserprinteri funktsionaalne skeem on näidatud joonisel fig. 5.6. Peamine konstruktsioonielement on pöörlev trummel, mis toimib vahekandjana, millega pilt paberile kantakse.

Riis. 5.6. Laserprinteri funktsionaalne skeem

Trumm on valgust juhtiva pooljuhi õhukese kilega kaetud silinder. Tavaliselt kasutatakse sellise pooljuhina tsinkoksiidi või seleeni. Staatiline laeng jaotub ühtlaselt trumli pinnale. Selle tagab õhuke traat või võrk, mida nimetatakse koroonatraadiks või koroonatraadiks. See traat on söödetud kõrgepinge, mis põhjustab selle ümber helendava ioniseeritud piirkonna, mida nimetatakse krooniks.

Laser, mida juhib mikrokontroller, genereerib õhukese valgusvihu, mis peegeldub pöörlevalt peeglist. Pilti skaneeritakse samamoodi nagu telekineskoobis: liigutades kiirt mööda joont ja kaadrit. Pöörleva peegli abil libiseb kiir piki silindrit ja selle heledus muutub järsult: täisvalgusest täieliku pimeduseni ning silindri laadimine toimub sama astmeliselt (punktsuunas). See kiir, jõudnud trumlini, muudab seda elektrilaeng kokkupuutepunktis. Laetud ala suurus sõltub laserkiire fokuseerimisest. Kiir teravustab objektiivi abil. Hea fookuse märk on selgete servade ja nurkade olemasolu pildil. Teatud tüüpi printerite puhul väheneb laadimise ajal trumli pinna potentsiaal 900-lt 200 V-le. Seega ilmub kujutise latentne koopia elektrostaatilise reljeefi kujul trumlile, vahekandjale.

Järgmises etapis kaetakse pilditrummel tooner- värv, mis on väikseimad osakesed. Staatilise laengu toimel tõmbuvad osakesed eksponeeritud punktides kergesti trumli pinnale ja moodustavad juba värvireljeefi kujul oleva kujutise.

Paber tõmmatakse söödasalvest välja ja liigutatakse rullide süsteemi abil trumlisse. Vahetult enne trumlit annab lühirull paberile staatilise laengu. Seejärel puutub paber kokku trumliga ja tõmbab oma laengu tõttu enda poole varem trumlile ladestunud tooneriosakesed.

Tooneri kinnitamiseks lastakse kahe rulli vahel paber, mille temperatuur on umbes 180 "C. Pärast printimisprotsessi lõppu tühjendatakse trummel täielikult, puhastatakse uuele printimisprotsessile kleepuvatest liigsetest osakestest. Laserprinter on lehekülg lehekülje haaval, st moodustab printimiseks täislehekülje.


Laserprinteri tööprotsessi alates arvutist käsu saamise hetkest kuni prinditud lehe väljastamiseni saab jagada mitmeks omavahel seotud etapiks, mille käigus on kaasatud sellised printeri funktsionaalsed komponendid nagu keskprotsessor; skannimisprotsessor; peegli mootori juhtplaat; valgusvihu heleduse võimendi; temperatuuri juhtseade; lehe etteande juhtseade; paberisöötmise juhtpaneel; liideseplaat; jõuallikas; juhtpaneeli nupud ja näidikutahvel; lisatasud RAM-i laiendused. Tegelikult sarnaneb laserprinteri toimimine arvutiga: sama keskseade, millele on koondunud peamised omavahel ühendamise ja juhtimise funktsioonid; RAM, kus asuvad andmed ja fondid, liideseplaadid ja juhtpaneeli plaat, mis suhtlevad printeriga teiste seadmetega, prindiseade, mis väljastab teavet paberilehele.