Лазерные принтеры

В лазерных принтерах применяется электрографический способ фор­мирования изображений, используемый в одноименных копироваль­ных аппаратах. Лазер служит для создания сверхтонкого светового лу­ча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного элек­тронного изображения — электрический заряд стекает с засвеченных лучом лазера точек на поверхности барабана. После проявления элек­тронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с бараба­на на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его рас плавления.

Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с разрешением до 50 точек на миллиметр и скорость печати до 1000 знаков в секунду. Широко используются цветные лазерные прин­теры. Например, лазерный принтер фирмы Tektonik (США) Phaser 550 имеет разрешение и по горизонтали и по вертикали 48 точек на миллиметр; скорость цветной печати — 5 страниц формата А4 в мину­ту, скорость монохромной печати — 14 страниц в минуту.

К ПК принтеры могут подключаться и через параллельный и через последовательный порты.

Параллельные порты используются для подключения параллельно работающих (воспринимающих информацию сразу по байту) принте­ров через адаптеры типа Centronics (обычно одновременно можно под­ключить до 3 принтеров).

Последовательные порты (2 шт.) служат для подключения последова­тельно работающих (воспринимающих информацию последовательно по 1 биту) принтеров через адаптеры типа RS-232C (стык С2). Большинство быстродействующих принтеров используют параллельные порты.

Быстродействующие принтеры имеют собственную буферную па­мять, используемую как при обмене данными с ПК, так и для хране­ния загружаемых шрифтов. Память у матричных принтеров неболь­шая — до нескольких сотен килобайтов, у струйных — до нескольких мегабайтов и у лазерных — до нескольких десятков мегабайтов.

В заключение следует отметить, что самые популярные принтеры ПК (их доля составляет не менее 30%) выпускает фирма Seiko Epson (Япония) Существует даже стандарт принтеров IBM PC — стандарт Epson Характеристики принтеров Epson представлены в табл 32 Ши­роко используются также принтеры фирм Star, Man-nesmann, Citizen, Panasonic и др

Лазерные технологии печати

Доминирующими для лазерных принтеров являются электрофотографиче­ская и светодиодная (LED, Light Emitting Diode) технологии. Электрофото­графическая технология подобна используемой в копировальных аппаратах. В светодиодной технологии в качестве оптического устройства, формирую­щего изображение, используются светодиоды (исторически светодиодные принтеры относятся к классу лазерных). Светодиодная технология, как правило, находит применение в широкоформатных принтерах (до 36 дюй­мов). Электрофотографическая технология обычно используется в настоль­ных и офисных лазерных принтерах.

Формирование изображения.

Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управле­нием контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответст­вующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахмат­ной доске (рис. 2.1).

Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной точки в другую.

Принцип действия

Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице по­средством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводящего полупроводника Подобная технология печати применя­ется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют меха­низм печати ксероксов фирмы Canon.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вра­щающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изо­бражения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический ци­линдр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяет­ся статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной облас­ти, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан. засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьша­ется от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефаю. На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспо­зиции, и формируют на нем изображение (рис. 2.3).

Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещает­ся к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противополож­ный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягива­ются) на бумагу. Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропус­кается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°—200°С (если вы хоть раз ставили пирог со сладкой начинкой в духовку, то знаете, как тяжело разделить пропеченные компоненты). После собст­венно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от при­липших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная после­довательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.

В светодиодном принтере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная свето­диодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которой форми­руется не каждая точка изображения, а целая строка (рис 2 5) На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.

Цветная печать .

При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печа­тался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и каче­стве печати. В современных моделях (например, HP Color LaserJet 5) в результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке. В результате достигается более ровная передача цвето­вых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с тер­мопереносом красителя. Соответственно в цветных лазерных принтерах используются четыре емко­сти для тонеров. Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти (см. приложение 4), процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере содержатся разнообразные шрифты и специ­альные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера. Цветные лазерные принтеры имеют довольно крупные габариты и большую массу.

Технология процесса цветной лазерной печати весьма сложна, поэтому и цены на цветные лазерные принтеры еще очень высоки. В настоящее время даже дорогие модели цветных лазерных принтеров не дают идеального фотографического качества. Для этой цели лучше восполь­зоваться термическими принтерами.

Фотонаборный аппарат

Еще одно устройство вывода, которое вы, как частный пользователь, навряд ли приобретете — фотонаборный аппарат Его можно увидеть разве только в солидной дизайн-студии, бюро допечатной подготовки, типографии

Фотонаборный аппарат отличается высоким разрешением. В противопо­ложность лазерному принтеру, максимальное разрешение которого достига­ет 1200 dpi (в среднем 600 dpi), фотонаборный аппарат, например, Lmotromc 530 фирмы Linotype работает с разрешением 2540 dpi и более при линиатуре растра 150 Ipi (lines per inch), что соответствует размеру точки 0,1 мм Наря­ду с Linotype, другими ведущими изготовителями фотонаборных устройств являются фирмы Agfa и Mannesmann Все фотонаборные аппараты используют язык PostScript, в частности, они оборудуются растровыми процессорами RIP (Raster Image Processor), кото­рые функционируют как интерпретаторы языка PostScript и обеспечивают растрирование векторных и точечных изображений В отличие от лазерного принтера, в фотонаборном аппарате лазерным лучом засвечивается не барабан, а фотопленка (реже — фотобумага).