Функционирование светодиодного прибора

Принцип действия светодиодного прибора (СП) показан на рис. 11.7.

Работа СП во многом совпадает с работой лазерного принтера и содержит следующие этапы:

1. заряд;

2. формирование изображения;

3. экспонирование;

4. проявление;

5. перенос (заряд бумаги);

6. отделение бумаги;

7. закрепление;

8. очистка.

Рис. 11.6. Структурная схема светодиодного лазерного принтера

Рассмотрим более подробно эти этапы.

• С помощью высоковольтного коротрона заряда (ионизатора) на селеновой поверхности барабана создается равномерный электрический заряд (сис­тема «белым по черному»).

• Светодиодная печатающая головка (панель) обслуживает с переменной интенсивностью барабан в соответствии с изображением, хранящимся в электронной странице. При этом происходит изменение заряда на поверх­ности барабана и образуется невидимое электростатическое изображение.

• Этап экспонирования заключается в образовании скрытого изображения на фотопроводящем слое барабана. При попадании света на фотопроводя­щий слой происходит разряд носителей заряда. Причем светодиодная пе­чатающая головка освещает целую строку на поверхности барабана. Бара­бан вращается вокруг своей оси, и на его поверхности путем управления через драйверные системы включением/выключением светодиодов фор­мируется точечный образ соответствующего знака (рис. 11.8).

• Проявление - это процесс получения визуального изображения на бараба­не, на который наносится тонер валиком девелопера. Тонер притягивается в тех местах поверхности барабана, где имеется заряд. Там, где заряд от­сутствует, тонер не закрепляется.

С помощью валика подачи бумага поступает к барабану и проходит возле коротрона переноса, который сообщает ей заряд, создающий электричес кое поле и притягивающее тонер. Бумага прилипает к барабану, и за два его оборота изображение переносится на бумагу.

• Этап отделения бумаги от барабана выполняется различными способами: механическими (специальными приспособлениями) и электрическими, позволяющими уменьшить силу притяжения бумаги к барабану.

• Закрепление изображения на бумаге осуществляется термомеханическим способом с помощью специальной кварцевой лампы и термовалика, выпол­няющих нагрев и прижим бумаги с нанесением на нее изображения.

• Очистка состоит в удалении тонера с поверхности барабана с помощью специального скребка или мягкой щетки с вакуумной откачкой.

Функциональная классификация лазерных принтеров

Функциональная классификация содержит признаки, которые определяют способ функционирования устройства. В американских патентах очень четко и лаконично описываются способы (принципы) действия устройств с учетом раз­личных схем, реализующих эти способы. В европейских патентах акцент дела­ется на описание устройства, то есть на состав оборудования и организацию связей компонентов устройства. Таким образом, можно различать функцио­нальную и аппаратную классификации. Задача классификации состоит в поис­ке основных признаков, которые были бы общими для всех устройств, и призна­ков, присущих только данному классу устройств.

Для лазерных принтеров можно выделить следующие существенные функци­ональные признаки.

1. Дисциплина обслуживания - лазерная печать элементов кодового набо­ра (букв, цифр, специальных знаков и т. д.) и изображений.

2. Интерфейсы лазерных принтеров - параллельные (SCSI, Centronics) пос­ледовательные (USB. RS-422A), беспроводные инфракрасные (IrDA, Infra­red Data Association), сетевые (Ethernet).

3. Методы регистрации (физический эффект) - электрографический (элект­рофотографический).

4. Способ формирования текста - полная страница.

5. Технология разрешения - обычная или RET-технология (RET, Resolution Enhancement Technology), повышающая качество изображения. RET-тех­нология заключается в управлении интенсивностью лазерного луча с помощью алгоритмов частотно-модулированного или стохастического растрирования, что позволяет изменить уровень заряда. Кроме того, ис­пользуется технология улучшения качества печати PQET при 300 dpi. Из­вестна другая технология разрешения TurboRes Enhanced, которая состо­ит в том, что каждая точка имеет вид полоски, размер которой может меняться с помощью соответствующей схемы.

6. Структура информации - наборы шрифтов (кодовые таблицы) и наборы команд.

7. Языки описания данных - HP-GL (Hewlett - Packard Graphics Language), PostScript, PCL (Printer Control Language) и т. д. Работа компьютерных устройств (клавиатуры, дисков, видеоадаптеров) выполняется с помощью соответствующих команд. В лазерных принтерах используют также команды, которые задают различные фигуры, поворот изображений, мас­кирование, списки шрифтов и т. д.

8. Типы шрифтов - растровые или векторные. Шрифты (фонт) - набор сим­волов заданного стиля и размера, хранимых в ПЗУ картриджа в растровой или векторной форме. В растровой форме символ определяется совокупно­стью точек (растровой матрицей), а в векторной форме - совокупностью линий, описывающих контур знака. Размер шрифта измеряют в пунктах. Один пункт равен 0,353 мм. Стандартные значения размера шрифта 8, 9, 10, 12,....48 пунктов.

9. Технология метода печати - лазерная или световая.

10. Направление печати - односторонняя или двухсторонняя.

11. Масштабирование шрифта - получение желаемых размеров символов шрифта до заданного числа пунктов.

12. Эмуляция других печатающих устройств - автоматическое переключе­ние языков эмулируемых принтеров (Epson FX-850, IBM Proprinter XL...).

13. Драйверы -Windows 95/98/NT/2000/Me/iMaciBook/G3/G4.

14. Представление цвета - монохромное или CMYK (С - Cyan (циан), М - Magenta (пурпурный), Y-yellow (желтый) и К-Black (черный)). Цветное изоб­ражение образуется наложением четырех цветов, поэтому цветное изобра­жение лазерного принтера получается за четыре прохода. Во время каждо­го прохода наносится тонер определенного цвета, который смешивается на барабане с другими цветами.

15. Система печати - «белым по черному» или «черным по белому». В первом случае барабан предварительно заряжается, а затем лазером выполняется разрядка определенных участков поверхности барабана для получения нужного изображения. Во втором случае, наоборот, вначале поверхность барабана разряжается, а потом лазер заряжает необходимые места бара­бана.

Аппаратурная классификация лазерных принтеров

Любое компьютерное устройство содержит компоненты в различных сочета­ниях, которые связаны с обработкой, хранением, анализом и передачей инфор­мации.

С целью аппаратурной (структурной) классификации лазерных принтеров укажем следующие признаки.

1. Обработка информации - осуществляется микропроцессорами МС 68000 фирмы Motorola, 80960 СЕ фирмы Intel и AMD 29030, RISC и CISC-процес­сорами, микроконтроллерами Power PC 401 GF/50Mnj,.

2. Хранение информации - выполняется с помощью ОЗУ (DIMM), ПЗУ, жест­ких дисков и флэш-памяти. Память содержит слоты (1 OOpin) для модулей DIMM 16, 32, 64 или 128 Мбайт.

3. Сопряжение с компьютером - реализуется интерфейсными устройства­ми (ПЛМ, ПЛИС) SCSI, USB, Centronics, RS-232C, RS-422A, Ir DA и сетевыми адаптерами.

4. Технология разрешения - улучшенное качество печати достигается при­менением специальной микросхемы, которая управляет интенсивностью свечения лазерного луча, что позволяет изменять степень заряда точки фотобарабана.

5. Типы шрифтов - встроенные, загружаемые и кардрижные. Встроенные шрифты хранятся в ПЗУ принтера, и их содержимое не изменяется. Загру­ жаемые шрифты размещаются в ОЗУ и командами программы могут быть изменены. Кроме того, используются внешние кардрижные шрифты.

6. Фоторецепторы (носители информации) - селеновый барабан, свето­чувствительная фотоприемная лампа.

7. Источник света - лазерный полупроводник, светодиодная линейка.

8. Управление узлами принтера - главным двигателем, высоковольтны­ми блоками, драйверными схемами с помощью различных микроконт­роллеров.

9. Подача бумаги - выходной лоток (кассета).

10. Панель управления и индикации - клавиши и видеокристаллический индикатор.

11. Типы картриджа - тонер или барабан, тонер и чистящий блок (картридж EPL).

На рис. 11.9 представлен картридж, содержащий барабан и тонер.

Рис. 11.9. Картридж с барабаном и тонером

• Привод - печатающий механизм. Большинство лазерных принтеров ис­пользуют принципы привода фирмы Canon. Привод влияет на скорость пе­чати, габарита, разрешения и т. д.

Параметрическая классификация

Наиболее распространенной является параметрическая классификация, по­зволяющая сравнить лазерные принтеры по следующим техническим характе­ристикам.

1. Разрешающая способность - различают горизонтальное и вертикальное разрешения принтера. Вертикальное разрешение определяется шагом ба­рабана и составляет 1 /600 (1/300) дюйма. Горизонтальное разрешение за­висит от частоты управляющих сигналов, поступающих на лазер, и изме­ряется числом точек в одном дюйме строки барабана, например 2400 или 1200 dpi (точек в дюйме). Поэтому разрешение указывают в виде двух чи­ сел (2400 х 600) с учетом горизонтального и вертикального разрешений. Чем больше разрешающая способность, тем выше качество печати.

2. Объем памяти - так же как и в видеопамяти мониторов, в которой экран­ная страница памяти зависит от размера графического режима (напри­мер. 320 х 200). максимальное разрешение лазерного принтера определяет объем памяти. Примеры для дома и малого офиса имеют объем памяти 4, 8 или 12 Мбайт с возможностью наращивания. Минимальный объем опера­тивной памяти черных принтеров - 512 Кбайт. Для формирования цвет­ных графических изображений требуется память 32, 64 Мбайт и выше.

3. Скорость печати - для лазерных принтеров этот параметр измеряется числом страниц в минуту, выдаваемых приводом печати. Недорогие лазер­ные принтеры печатают со скоростью 4, 6 или 8 страниц в минуту, а доро­гие сложные модели - свыше 40 стр./мин для простых информационных страниц. Цветные принтеры имеют меньшую скорость печати по сравне­нию с черными (2, 3, 6.... Стр./мин).

4. Емкость подающего лотка - принтеры для дома и малого офиса имеют лотки для автоподачи бумаги емкостью 150. 250 листов бумаги формата А4. Применяются многофункциональные устройства подачи, использую­щие разные форматы бумаги.

5. Формат бумаги - наиболее распространение форматы: А4, А5, В5, Legal, Letter и задаваемые пользователем.

6. Срок службы (ресурс) барабана - время годности барабана в среднем со­ставляет 20 000-60 000 страниц.

7. Ресурс картриджа - срок годности картриджа определяется числом стра­ниц, выводимых на печать, и составляет 3, 7, 15 тыс. страниц. Некоторые принтеры имеют картридж, содержащий барабан вместе с тонером. Га­рантирования емкость картриджа - 2500 - 3500 страниц.

8. Уровень шума - в режиме ожидания - печать: 28-48 дБ (децибел).

9. Потребляемая мощность - энергопотребление: 100. 400. 500 Вт.

Термические принтеры

Термические принтеры — цветные принтеры высокого класса — применяются для получения цветного изображения с качеством, близким к фотографическому. Их применение весьма ограничено.

В термических принтерах используют три технологии цветной термопечати: струйный перенос расплавленного красителя (тер­мопластичная печать); контактный перенос расплавленного кра­сителя (термовосковая печать) и термоперенос красителя (суб­лимационная печать).

Термопластичная печать, или технология Phast Change Ink-Jet, основана на получении изображения нанесением на бумагу ка­пель расплавленного воскообразного красителя. Для этого воско­вые стерженьки для каждого первичного цвета красителя посте­пенно расплавляются при температуре 90 °С специальным нагре­вательным элементом. Расплавленные красители попадают в от­дельные резервуары, откуда подаются насосом в пьезоэлектри­ческую печатающую головку. Капли воскообразного красителя мгновенно застывают на бумаге, обеспечивая хорошее сцепление. Термопластичная печать исключает просачивание и растекание красителей, что позволяет получить высокое качество изображе­ния, невысокую стоимость одной копии даже при двухсторонней печати. Однако скорость печати невысока.

Термовосковая печать, или технология Termal Wax Transfer, ре­ализуется в принтерах с термопереносом. Принцип действия та­кого принтера в том, что термопластичное красящее вещество, представляющее собой краситель, растворенный в воске, нано­сится на тонкую лавсановую пленку толщиной 5 мкм. Пленка пе­ремещается лентопротяжным механизмом, конструкция которо­го аналогична конструкции лентопротяжного механизма матрич­ного принтера. На бумагу краситель переносится в том месте, где нагревательными элементами (аналогами сопел в струйных прин­терах и игл в матричных) обеспечивается температура 70 —80°С. Для получения цветного изображения применяется метод CMYK, т.е. выполняются четыре прохода: по одному проходу для нанесе­ния каждого первичного цвета и один — для черного цвета. В связи с этим скорость цветной печати принтеров с термопереносом 1...2 страницы в минуту. Стоимость выведенной на печать страни­цы с изображением выше, чем у струйных принтеров, поскольку используется специальная бумага. Преимуществом принтеров с тер­мопереносом является получение высококачественных цветных изображений с воспроизведением до 16,7 млн цветов как на бу­маге, так и на пленке.

Сублимационная печать основана на сублимации, т.е. на пере­ходе вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жид­кую фазу. Технология сублимационной печати достаточно близка к технологии термопереноса. Принципиальным отличием являет­ся нагрев элементов печатающей головки до температуры 400 °С. Красящее вещество сублимирует с подложки и осаждается на бумаге или ином носителе. Комбинацией цветов красителей по методу CMYK достигается цветовая пачитра фотографического качества. Широкое применение термических принтеров с субли­мационной технологией ограничивается высокой стоимостью каж­дой копии изображения.

К числу самых известных производителей сублимационных принтеров относят Mitsubishi, Toshiba, Sony.

Дата добавления: 2014-01-11