В чем заключается принцип печати лазерного принтера

Фотоцилиндр

Фотоцилиндр (ОРС — organicphotoconductivedrum), или также фотобарабан, представляет собой алюминиевый вал с нанесенным на него тонким слоем фоточувствительного материала, который дополнительно покрыт защитным слоем. Раньше фотоцилиндры делали на основе селена, поэтому их еще называли селеновыми валами, сейчас их делают на основе фоточуствительных органических соединений, но их старое название по прежнему широко используется.

Основное свойство фотоцилиндра – изменять проводимость под действием света. Что это значит? Если фотоцилиндру придать какой либо заряд, то он будет оставаться заряженным довольно долгое время, однако если его поверхность засветить, то в местах засвети проводимость фото покрытия резко  увеличивается (уменьшается сопротивление), заряд «стекает»  с поверхности фотоцилиндра через проводящий внутренний слой ив  этом месте появится нейтрально заряженная область.

Процесс наложения изображения

Фотоцилиндр с помощью вала предварительного заряда (PCR) получает начальный заряд (положительный или отрицательный). Сама величина заряда определяется настройками печати принтера. После того как фотоцилиндр зарядился, луч лазера проходит по поверхности вращающегося фотоцилиндра, и места засвети фотоцилиндра становится нейтрально заряженными. Эти нейтральные области соответствуют требуемому изображению.

Блок лазерного сканирования состоит

• Полупроводникового лазера с фокусирующей линзой;
• Вращающегося зеркала;
• Группы формирующих линз;
• Зеркала.

Блок лазерного сканирования со снятой крышкой

Цифрами обозначены:

1. Фотоцилиндр;
2. Вал предварительного заряда;
3. Магнитный вал.

Барабан имеет непосредственный контакт магнитным валом (Magneticroller), который подает тонер из бункера картриджа на фотоцилиндр.

Магнитный вал представляет собой пустотелый цилиндр с токопроводящим покрытием, внутрь которого вставлен стержень из постоянного магнита. Тонер находящийся в бункере в бункере притягивается к магнитному валу под действием магнитного поля сердечника и дополнительно подаваемого заряда, величина которого также определяется установками печати принтера. Это определяет плотность будущей печати. С магнитного вала под действием электростатики тонер переносится на сформированное лазером изображение на поверхности фотоцилиндра, т. к. он имеет начальный заряд он притягивается к нейтральным областям фотоцилиндра и отталкивается от одинаково заряженных. Это и есть нужное нам изображение.

Здесь стоит отметить два основных механизма создания изображения. В большинстве принтеров (НР, Canon, Xerox) применяется тонер с положительным зарядом, остающийся только на нейтральных поверхностях фотоцилиндра, то есть лазер засвечивает только те участки, где должно быть изображение. Фото цилиндр в этом случаи заряжается отрицательно. Вторым механизмом (применяется в принтерах Epson, Kyocera, Brother) является использование отрицательно заряженного тюнера, и лазер разряжает участки фотоцилиндра на которых не должно быть тонера. Фотоцилиндр изначально получает положительный заряд и тонер заряженный отрицательно, притягивается к положительно заряженным участкам фотоцилиндра. Таким образом в первом случаи получается более тонкая передача деталей, а во втором более плотная и равномерная заливка. Зная эти особенности можно точнее выбрать принтер для решения своих задачь (печать текста или печать скетчей).

Перед контактом с фотоцилиндром бумага также получает статический заряд (положительный или отрицательный), с помощью ролика переноса заряда (Transferroller). Под действием этого статического заряда тонер во время контакта переходит с фото цилиндра на бумагу. Сразу после этого нейтрализатор статического заряда удаляет этот заряд с бумаги, что устраняет притягивание бумаги к фотоцилиндру.

Деятельность

Компания выпускает линейки принтеров, сканеров, копиров, калькуляторов, смартфонов, серверов, компьютеров для офисного и домашнего использования, рабочих станций, сетевое оборудование, а также предоставляет бизнес-услуги в ИТ. Другие линейки продуктов таких, как измерительное оборудование, электронно-медицинское оборудование и оборудование для химического анализа в результате стратегического разделения компании в 1999 году отошли компании Agilent Technologies.

Показатели деятельности

По данным Gartner, в 1-м полугодии 2009 года в регионе EMEA (Европа, Ближний Восток, Африка) на долю HP приходилось 40,5 % рынка устройств печати, у Canon — 16,1 %, Epson — 14,4 %, Brother — 7,6 % и Samsung — 7,4 %.

По состоянию за 2010 год, компания насчитывала 304 тыс. служащих.

Примечание. Данные на 31 октября каждого года, когда компания завершает финансовый год.

По данным на июнь 2015 года компания занимает второе место среди производителей персональных компьютеров с долей около 18,5 % мирового рынка.

В России

По данным CNews Analytics, выручка поставщика в России в 2008 году составила $2,8 млрд (в 2007 — $2,2 млрд, что составляло свыше 2 % мирового дохода HP), рост бизнеса в 2008 — ок. 30 %. В 2008 ключевые сегменты роста — системы хранения данных, блейд-серверы, технологические сервисы, десктопы и ноутбуки. Свою долю на ИТ-рынке России оценивают в 10 %.

По данным IDC, в 1-м полугодии Hewlett-Packard — лидер на российском рынке поставки устройств печати (формат А2-А4) с долей в 38 % (на основании поставок в штучном выражении). У ближайших конкурентов: Canon — 23 %, Samsung — 15 %, Epson — 13 %, Xerox — 6 %.

Также компания является лидером на российском рынке суперкомпьютеров — 36 % рынка (у «Т-Платформ» — 30,6 %, у IBM — 22,1 %).

10 октября 2008 года открыт Учебно-научный центр «Технологии HP в НГУ» при Новосибирском государственном университете; также компания сотрудничает с МГУ.

28 апреля 2010 года совместно с компанией Foxconn открыто производство персональных компьютеров Hewlett-Packard в Санкт-Петербурге.

В российское отделение корпорации, наряду с некоторыми другими региональными филиалами, было уличено в даче крупных взяток российским чиновникам.

Производство компьютеров HP в Санкт-Петербурге было остановлено в апреле 2014 года, а 8 июля 2015 года HP закрыла компанию, управлявшую производством из-за разделения компании.

Согласно тактике разделения корпорации на две независимые компании, с 1 июня 2016 года в России появился ООО «ЭйчПи Инк» (ООО «HP inc»), которая занимается направлением розничного бизнеса в области персональных систем и систем печати, а также направлением для потребителей коммерческой техники. Генеральным директором стал Алексей Воронков, который ранее являлся вице-президентом группы персональных систем и систем печати. Направления для корпоративных клиентов (серверы, системы хранения, сетевое оборудование) и услуги связанные с данным направлением находятся в ведении компании ООО «Хьюлетт Паккард Энтерпрайз» (ООО «Hewlett-Packard Enterprise»). Впоследствии производство компьютеров было восстановлено.

Продукты

Наиболее известные линейки продуктов компании:

• принтеры:
  • LaserJet, Color LaserJet — семейства монохромных и цветных лазерных принтеров и МФУ соответственно;
  • PSC (Printer — Scanner — Copier) и Photosmart — семейства устройств «всё в одном»;
  • OfficeJet — семейство принтеров «всё в одном»;
  • DeskJet — настольные струйные принтеры;
  • DesignJet — семейство принтеров для широкоформатной печати;
• цифровые печатные машины Indigo Press — семейство машин коммерческого и промышленного назначения, в основе технологии лежит так называемая цифровая офсетная печать;
• цифровые камеры Photosmart;
• сканеры ScanJet;
• карманные персональные компьютеры iPAQ, Lx, Jornada, OmniGo;
• настольные и карманные калькуляторы, в том числе HP 50g;
• настольные персональные компьютеры Elite , Kayak, Vectra, HP Brio, а также серия моноблоков TouchSmart;
• ноутбуки Omnibook, G 62, Pavilion, Compaq Evo, ProBook, EliteBook, Envy, Folio, серия нетбуков Mini;
• рабочие станции и серверы на базе процессоров Itanium, PA-RISC (до 2008 года), Alpha (до 2007 года), а также серверы NonStop (англ.) и x86-серверы линейки ProLiant;
• сетевое оборудование ProCurve и ComWare, в том числе коммутаторы ядра, коммутаторы доступа, точки доступа, контроллеры беспроводного доступа и программные системы управления сетью;
• системы хранения данных.

Конструкция принтера и принцип работы

Согласно Википедии в струйных принтерах используется специальная подача чернил через сопла в печатной головке, подсоединенной к резервуару с чернилами. Размер сопла можно сравнить с толщиной волоса, за счет чего достигается высокая точность и детализация. Их количество зависит от заявленного качества и разрешения определенной модели. Обычно колеблется в диапазоне 16-64 штуки, их можно представить в виде матрицы или таблицы.

Конструкция струйного принтера

Дюзы и разрешение в различных моделях

Производители по-разному стараются улучшить качество печати, конечно, количество dpi, определяемое числом сопел – это наиболее правильный ход. Например, Epson MicroPiezo TFP имеет конфигурацию 360*8, DeskJet 1600: 300 дюз для ч/б и более 400 для цветной. Также учитывается и скорость нанесения изображения, подразумевается печать одного символа дюзами. Скорость сопоставляют с количеством элементарных областей (символов), печатаемых в секунду, речь идет о параметре CPS.

Струйный принтер Epson Stylus SX235W

Забитые дюзы: как решить проблему

Понимание принципа поможет полностью разобраться и понять возможные проблемы со струйным принтером. Например, когда при печати идут белые полосы, речь, скорее всего, идет о забитых дюзах. Это характерно для случаев, когда устройство длительное время стояло без использования.

Nozzle Check

Существует и специальное сервисное программное обеспечение, позволяющее проследить, сколько дюз струйного принтера вышло из строя. Для этих целей используется утилита Nozzle Check, для проведения теста достаточно выполнять инструкции, появляющиеся на экране.

Технологии нанесения чернил

Большинство пользователей струйных принтеров хорошо знает – разные марки обеспечивают разное качество вывода. При этом речь идет о субъективной оценке качества оттисков.

Нанесение чернил

Свойства зависят от технологии нанесения чернил на бумагу:

1. Пьезоэлектрическим методом: реализуется с помощью пьезокристалла с диафрагмой. Под влиянием электричества пьезокристал изменяет свои размеры, в результате происходит капиллярное наполнение чернилами, а затем выдавливание на бумагу. Технология используется epson;
2. Способ газовых пузырей (bubblejet) подразумевает нагревание сопла на микросекунды до температуры 500°с. При этом возникают газовые пузыри, которые выталкивают порцию чернил. Способ используется canon;
3. Метод drop-on-demand, используется hp, представляет собой усовершенствованный способ газовых пузырей, отличающийся наличием механизма впрыска, что позволяет улучшить качество.

Термотрансферная печать

Если сравнивать эти способы, отраженные в Википедии, то пьезоэлемент является универсальным. Метод газовых пузырей подходит для графиков, drop-on-demand показывает отличное качество при печати фотографий. Чтобы увеличить эксплуатационный ресурс патрон с чернилами (картридж) был заменен капиллярной системой подачи технической жидкости в резервуар головки принтера. В совокупности, усовершенствованные методы делают струйный принтер универсальным устройством для домашнего применения.

Струйная технология

Заключение

При покупке многие читатели задаются вопросом, какой струйный принтер им выбрать, учитывая его свойства. Все зависит от вашей специализации. Если речь идет о домашнем универсальном применении, то лучше проявляются достоинства универсального EPSON. Его недостатки будут почти не видны, но в сравнении более красивые графики напечатает Canon, а последние модели HP вполне заменяют традиционные фото, причем достоинства оттисков явно видны, без какой-либо потери качества по сравнению с аналоговым оригиналом. Принцип помогает разобраться с особенностями предложенных моделей.

Тонер

Теперь нужно казать пару слов о тонере. Тонер представляет собой мелко дисперсный порошок, состоящий из полимерных шариков покрытых слоем магнитного материала. В состав цветного тюнера также входят красящие вещества. Каждая фирма в своих моделях принтеров, МФУ и копиров использует оригинальные тонера, отличающиеся дисперсностью, магнитностью и физическими свойствами. Поэтому не в коем случаи нельзя заправлять картриджи случайными тонерами, иначе можно очень быстро загубить принтер или МФУ (проверено опытом).

Если после прохода бумаги через блок лазерного сканирования извлечь бумагу из принтера мы увидим уже сформировавшееся изображение, которое можно легко разрушить прикосновением.

Узел фиксации изображения или «печка»

Для того что бы изображение стало долговечным его нужно зафиксировать. Фиксация изображения происходит с помощью входящих в состав тонера добавок, имеющих определенную температуру плавления. За фиксацию изображения отвечает третий основной элемент лазерного принтера (рис. 6) — узел фиксации изображения или «печка». С физической точки зрения фиксация осуществляется за счет вдавливания в структуру бумаги расплавленного тонера и последующего его застывания, что придает изображению долговечность и хорошую стойкость к внешним воздействиям.

Узел фиксации изображения или печка. Вверху вид в сборе, внизу со снятой планкой бумагоотделителя

1 — Термопленка;

2 — Прижимной вал;

3 — Планка отделителя бумаги.

Нагревательный элемент и термопленка

Конструктивно «печка» — может состоять из двух валов: верхнего, внутри которого находится нагревательный элемент и нижнего вала, необходимого для вдавливания расплавленного тонера в бумагу. В рассматриваемом принтере НР 1200 «печка» состоит из термопленки — специального гибкого, термостойкого материала, внутри которой находится нагревательный элемент, и нижнего прижимного ролика, который прижимает бумагу за счет подпорной пружины. За температурой термопленки следит термодатчик (термистор). Проходя между термопленкой и прижимным валиком, в местах контакта с термопленкой бумага разогревается приблизительно до 200 С˚. При такой температуре тонер расплавляется и в жидком виде вдавливается в текстуру бумаги. Что бы бумага не прилипала к термопленке на выходе из печки стоят отделители бумаги.

Вот собственно мы и рассмотрели – «как устроен принтер». Эти знания помогут нам в дальнейшем для выяснения причин поломок и их устранения. Но не в коем случаи не стоит самому лезть в принтер если вы не уверены что сможете его починить, этим вы только сделаете хуже. Лучше не экономить, а доверить это дело профессионалам, ведь покупка нового принтера вам обойдется значительно дороже.

Принцип работы лазерного принтера

Лазерные принтеры способны распечатывать страницы быстрее, чем старые матричные и струйные принтеры. Кроме превосходства перед другими принтерами в скорости, лазерный принтер превосходит их в точности печати.

Но как лазер, который представляет собой монохроматический луч света, способствует процессу печати в принтере? В этой статье мы постараемся выяснить, на каком принципе основана работа лазерного принтера.

Прочитав эту статью, Вы наверняка будете больше ценить это удивительное электронное изобретение.

О лазерном принтере

Гари Старквезер изобрел лазерный принтер в 1969 году, работая на ксероксе. Он использовал принцип ксерографической печати, усовершенствовав тем самым скорость печати, в прошествии нескольких десятилетий данный принтер быстро завоевал рынок.

Первый коммерческий вариант лазерного принтера была модель IBM 3800, которая имела размер большой комнаты. В процессе технологического развития лазерный принтер также усовершенствовался и стал значительно меньше в размерах, более аккуратным, и стал гораздо быстрее распечатывать страницы.

Технология производства, которая изначально стоила тысячи долларов, в настоящее время очень сильно изменилась, а стоимость лазерного принтера не превышает 100 долларов. Портативные лазерные принтеры являются главным выбором в большинстве учреждений.

Итак, давайте разберемся, как так получилось, что лазерный принтер способен печатать около 200 страниц в минуту