Основные определения. Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard

Лазерные принтеры

Струйные принтеры

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard.

По принципу действия струйные принтеры отличаются от мат­ричных безударным режимом работы за счет того, что их печата­ющая головка представляет собой набор не игл, а тонких сопел, диаметры которых составляют десятые доли миллиметра. В этой же головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Хранение чернил обеспечивается двумя конструктивными реше­ниями. В одном из них головка принтера объединена с резервуа­ром для чернил, причем замена резервуара с чернилами одновре­менно связана с заменой головки. Другое предусматривает исполь­зование отдельного резервуара, который через систему капилля­ров обеспечивает чернилами головку принтера.

В струйных принтерах в основном используются следующие ме­тоды нанесения чернил: пьезоэлектрический, метод газовых пу­зырей и метод «Drop-on-Demand».

Пьезоэлектрический метод основан на управлении соплом с использованием обратного пьезоэффекта, который, как известно, заключается в деформации пьезокристалла под действием элект­рического поля.

Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плос­кий пьезокристалл, связанный с диафрагмой, как показано на рис. 7.3. При печати находящийся в сопле пьезоэлемент, разжимая (см. рис. 7.3, а) и сжимая (см. рис. 7.3, б) сопло, наполняет его чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают об­ратно в резервуар, а чернила, которые вышли из сопла в виде капли, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства в основ­ном выпускают компании Epson, Brother.

Хотя струйный принцип печати известен уже давно, устрой­ства с его использованием не нашли бы столь широкого примене­ния, если бы не изобретение, ставшее основой для распростране­ния струйной технологии. Первый и основной патент на нее при­надлежит компании Canon. Hewlett-Packard также владеет рядом важных патентов в этой области, она создала первый струйный принтер с использованием пузырьковой технологии ThinkJet в 1985 г. Путем обмена лицензиями эти две компании получили по­давляющее преимущество над конкурентами — сейчас им при­надлежит 90% европейского рынка струйных принтеров.

Область Пьезокристалл Область Рис. 7.3. Принцип действия струйного принтера с пьезоэлс  

Лазерный принтер - периферийное печатающее устройство вывода безу­дарного действия с высокой разрешающей способностью, создающее текстовое и графическое изображение с помощью электрографического процесса (прин­ципа электростатической ксероксной технологии).

Ксерография - процесс сухой печати (xeras - сухой, graphos - писать (лат.)).

Электрографическая (электростатическая) фотография - способ регист­рации, состоящий в выполнении следующих основных действий:

• получение скрытого электростатического изображения на носителе с фо- тополупроводниковым слоем;

• формирование визуального изображения с помощью мелкодисперсного красящего вещества (тонера);

• перенос изображения на бумагу;

• закрепление изображения на бумаге, например термическим способом.

Лазер - когерентный источник усиленного света (света одной частоты). В ла­зерных принтерах применяют полупроводниковые и газовые He-Ne лазеры.

Светодиодный способ печати заключается в использовании светодиодной линейки с управляемой интенсивностью света, сфокусированного с помощью линз на фотоноситель.

Тонер-картридж - сменная кассета с порошком (тонером), применяемая в лазерных приборах для получения визуального изображения.

Тонер - мелкодисперсный красящий порошок, состоящий из полимера, рези­ны и сажи. Кроме того, в состав тонера входят магнитные частички

Фотопроводники - барабаны или ленты, покрытые светочувствительным полупроводниковым слоем, изготовленным на базе селена или органического фотовещества, изменяющим свой заряд под действием света и образующим на поверхности потенциальный рельеф в соответствии с печатным изображением.

Спектральная чувствительность - способность фотопроводника реагиро­вать на диапазон длин волн электромагнитного излучения источника света.

Фотоэлектрическая чувствительность - величина, определяющая ско­рость формирования изображения (потенциального рельефа под действием света).

Разрешающая способность - определяется числом точек на дюйм (dpi - dots per inch). Лазерный принтер имеет горизонтальное и вертикальное разреше­ния, например 1200 х 600 dpi.

Вертикальное разрешение характеризуется шагом барабана (1/600 дюйма).

Горизонтальное разрешение определяется числом точек в строке барабана (1 /1200 дюйма), то есть точностью перемещения лазерного луча.

Коротрон - зарядное устройство, содержащее, например, тонкую проволоку и сетку, на которые подается высокое напряжение для получения коронного разряда.

Структурная схема лазерного принтера

Структурная схема лазерного принтера изображена на рис. 11.2 и содержит два основных блока: устройство сопряжения и контроллер управления. Базо­вым компонентом устройства сопряжения является центральный процессор, построенный на основе микропроцессора МС 68000 фирмы Motorola. В после­днее время в лазерных принтерах используются процессоры RISC или CISC. Де­шевле и быстрее RISC-процессоры, имеющие ограниченный список команд, а CISC-процессоры характеризует широкий список команд. В более быстродей­ствующих лазерных принтерах применяется процессор фирмы Intel 80960 с тактовой частотой 33 МГц. Центральный процессор выполняет команды языков принтера PCL (Printer Control Language), Adobe Postcript, HP-GL (Hewlett Packard Graphics Language) и др.

Лазерный принтер имеет собственное программное обеспечение, встроен­ный интерпретатор и язык, определяющий команды и формат данных.

Он выполняет программы, хранящиеся в ПЗУ или флэш- памяти (перепрог­раммируемой постоянной памяти), которая, кроме того, хранит таблицы шриф­тов. Процессор принтера освобождает компьютер от громоздких вычислений по формированию данных, выводимых на печать. Дополнительные наборы шриф­тов (кодовые таблицы) размещаются во внешних картриджах, которые с по­мощью интерфейса картриджей шрифтов подключаются к шине центрального процессора.

С помощью кнопок и индикаторов панели управления осуществляется реали­зация различных режимов работы лазерного принтера: распечатки различных типов шрифтов, самотестирования принтера, доступа к меню памяти и меню конфигурации, сброс текущих шрифтов и данных, возврат к внутренним уста­новкам и т. д.

Сопряжение лазерного принтера с компьютером осуществляется путем ис­пользования параллельного или последовательного интерфейса. В качестве па­раллельного интерфейса раньше применяли в соответствии со стандартом IEEE 1284 требуемые режимы параллельного порта для сопряжения с лазерным принтером. Стандарт 1284 устанавливает типы используемых разъемов и про­токол обмена в режиме вывода/ввода. При подключении лазерного принтера к LPT-порту компьютера необходимо выбрать в основном меню программы Setup Utility пункт Integrated periphe­rals (Встроенные устройства), указать элемент Quboard Parallel Port (Режим работа встроенного параллельного порта) и установить режим ЕРР - Enhan-

sed Parallel Port (Расширенный режим), который позволяет передавать ин­формацию в обе стороны. Если использовать обычный режим Centronics (SSP - Standart Parallel Port), который устанавливается по умолчанию, то подключен­ный лазерный принтер работать не будет. В настоящее время для подключения лазерного принтера применяют параллельный интерфейс SCSI, обладающий лучшими функциональными возможностями и техническими характеристика­ми, чем параллельный интерфейс LPT-порта.

В качестве последовательного интерфейса лазерного принтера можно ис­пользовать интерфейс RS-232 С, RS-422A, наиболее употребительным является интерфейс USB.

Кроме того, устройство сопряжения лазерного принтера содержит видеоин­терфейс, в состав которого входят блоки памяти, подготавливающие образ страницы, выводимой на печать и включающей двоичные матрицы знаков. Че­рез видеоинтерфейс подготовленная информация поступает в контроллер уп­равления, который и организует печать всей страницы целиком. Для представ­ления графических изображений с разрешением 600 точек на дюйм (24 точки в одном миллиметре) на листе формата А4 требуется емкость памяти 4 Мбайта с учетом неиспользуемых кромок бумаги.

Адресный контроллер устройства сопряжения выполняет доступ к ячейкам ОЗУ динамического типа, хранящего информацию, выводимую на печать и слу­жебную, в частности информацию о шрифтах. Для организации режимов запи­си и чтения, а также для регенерации памяти используется контроллер синхро­низации.

Другим сложным компонентом лазерного принтера является контроллер управления, который координирует работу всех блоков принтера: управляет работой двигателей, лазерного блока, высоковольтного блока, осуществляет ре­жимы передачи, проявления и закрепления изображения и т. д. Высоковольт­ный блок управляет работой коротрона, который предназначен для нанесения равномерного статического заряда на поверхность барабана, то есть для реали­зации функции зарядки барабана.

Простой коротрон может быть выполнен из тонкой малоокисляющейся про­волоки, на которую подается высокий потенциал из высоковольтного блока. Между коротроном и барабаном образуется высокое напряжение в несколько киловольт, что приводит к ионизации воздуха. Некоторые принтеры содержат озоновые фильтры, которые необходимы для уменьшения уровня озона. Анало­гичные действия наблюдаются в работе кинескопа, на анод которого подается из высоковольтного блока (строчного трансформатора) высокое напряжение, вызывающее коронный разряд.

Существуют разнообразные типы коротронов, позволяющие получить более качественный заряд на поверхности барабана (фоторецептора), например ис­пользование проволоки вместе с сеткой, на которую также подается высокое напряжение. Разработаны и другие, более сложные коротроны, требующие применения постоянных и переменных высоких напряжений.

Лазерный блок, управляемый контроллером, содержит лазер, формирующий тонкий световой луч, попадающий на зеркало сканирования (многогранную призму), вращающуюся с высокой скоростью (7-15 тыс. об/мин). Отраженный лазерный луч через систему зеркал попадает на барабан и по всей его длине из­меняет заряд. После этого барабан поворачивается на один шаг (доли дюйма) и организовывается новый проход лазерного луча по длине заряженного бараба­на. Этот поворот барабана и определяет вертикальное разрешение принтера. Лазер представляет собой когерентный источник света, излучающий свет од­ной частоты (длины) и построчно преобразующий заряд каждой строчки бара­бана в соответствии с изображением страницы, хранящейся в памяти принте­ра. Страница может содержать графическое изображение вместе с текстом.

Барабан лазерного принтера предназначен для получения скрытой копии изображения с помощью лазера. Барабан - металлический полый цилиндр с фотопроводящим (светочувствительным полупроводником) поверхностным материалом, в качестве которого может быть использован селен или оксид цин­ка. Фотопроводником является полупроводник, который уменьшает свое удель­ное сопротивление под действием света. Существуют разные технологии изго­товления фоторецептора (некоторых полупроводников) барабана, например применяется множественный вариант, содержащий слой для переноса заряда, слой для генерации заряда и изоляционный слой для исключения утечки заря­да. В последнее время для повышения ресурса барабана стали применять фото- чувствительный барабан, изготовленный из аморфного кремния.

Управление приводами механизмов выполняется с помощью основного элек­тродвигателя, который через зубчатую передачу вращает барабан, воздейству­ет на муфту валиков регистрации, валиков вывода бумаги и валиков захвата бумаги.

Дата добавления: 2014-01-11