Лазерная печать
- Подробности
- Просмотров: 20244
Лазерный принтер является электростатический цифровой печати процесс, который быстро производит
высококачественное качество текста и графики, пропуская мощный лазерный луч на обычной бумаге . Как и цифровых копировальных и многофункциональных устройств (МФУ), лазерные принтеры используют ксерографическую процесс печати, но отличаются от аналоговых копировальных в том, что изображение получается путем прямого сканирования среды через фоторецептор принтера. Таким образом, он окажется гораздо более быстрый процесс по сравнению с последним.
Дизайн.
Лазерный луч проецирует изображение страницы, чтобы быть напечатан на электрически заряженные вращающегося барабана покрыта селена или, чаще встречается у современных принтеров, органических фотобарабанов. фотопроводимости позволяет заряда к утечке от зон под воздействием света. Сухие краски ( тонера ) частицы затем электростатическим подобрал заряженным участкам барабана, которые не были под воздействием света. Барабан затем печатает изображение на бумаге при непосредственном контакте и тепло, которое плавит чернил на бумагу.
Скорость Лазерный принтер может широко варьировать и зависит от многих факторов, в том числе графический интенсивность работы обрабатывается. Самая быстрая модель может печатать более 200 монохромных страниц в минуту (12 000 страниц в час). Самый быстрый цветные лазерные принтеры могут печатать более 100 страниц в минуту (6000 страниц в час). Очень высокоскоростные лазерные принтеры используются для массовых рассылок персонализированных документов, например, кредитной карты или счета за коммунальные услуги, и конкурируют с литографией в некоторых коммерческих приложений.
Стоимость этой технологии зависит от целого ряда факторов, включая стоимость бумаги, тонера и редкие замены барабана, а также замена других расходных материалов, таких как сборка печка и передаче сборки. Часто принтеров с мягкими пластмассовые бочки может иметь очень высокую стоимость владения, которая не становится очевидным, пока барабан не требует замены.
Двусторонняя печать (печати на обеих сторонах бумаги) может вдвое сократить затраты на бумагу и сократить объемы подачи. Ранее доступна только на мощных принтеров, дуплексеры теперь распространены на компьютерах среднего уровня офисных принтеров, хотя не все принтеры могут разместиться дуплекс. Двусторонняя печать также может дать более медленными страницу-скорость печати, из-за более длинной бумаги.
По сравнению с лазерным принтером, большинство струйных принтеров и матричных принтерах просто принять входящий поток данных и непосредственно отпечаток его в медленно покачиваясь процесс, который может включать в паузах как принтер ожидает дополнительных данных. Лазерный принтер не может работать так, потому что такое большое количество данных, необходимых для вывода на печатающее устройство в быстром, непрерывный процесс (как описано ниже). Принтер не может остановить механизм достаточно точно ждать, пока больше данных не придет без создания видимого разрыва или смещения точки на печатной странице. До широкого распространения высокоскоростного Universal Serial Bus кабелей в конце 1990 года, единственный способ гарантировать, что каждая страница могла быть оказана плавно в одном непрерывном пакет данных был включить посвященный аппаратной растеризации и большой бортовой буфер произвольного доступа памяти в каждом лазерном принтере (в то время, когда память была все еще очень дорогие). Современные лазерные принтеры теперь могут разгрузить часть мощностей растеризации работы программных драйверов устройств и памяти цены значительно снизились в течение десятилетий, что позволило лазерных принтеров, в свою очередь, чтобы стать гораздо более доступным.
История.
Гэри Starkweather в 2009 году Лазерный принтер был изобретен в Xerox в 1969 году исследователь Гэри Starkweather , который был улучшен принтер заработает к 1971 году и включены в полнофункциональный сетевой принтер системы примерно на год позже. был построен прототип, изменив существующие ксерографическую копир . Starkweather отключена система формирования изображения и создали спиннинг барабан с 8 сторон зеркальные, с помощью лазера сосредоточено на барабан. Свет от лазера будет отскакивать от вращающимся цилиндром, захлестывает страницы во время путешествий через копир. Аппаратная была завершена всего за неделю или две, но интерфейс и програмное обеспечение компьютеров заняла почти 3 месяца.
Первая коммерческая реализация лазерный принтер был IBM 3800 в 1976 году, используется для больших объемов печати документов, таких как счета и почтовые наклейки. Он часто упоминается как "занимают целую комнату", подразумевая, что это была примитивная версия позже знакомые устройства, используемого с персонального компьютера . В то время как большой, он был разработан для совершенно другой цели.
Первый лазерный принтер предназначен для использования в офисном окружении, был выпущен с Xerox Star 8010 в 1981 году. Хотя это был инновационный, звезда была дорогой ( 17 000 долл. США ), которая была приобретена всего несколько предприятий и учреждений. После персональные компьютеры стали более распространенными, первый лазерный принтер предназначен для массового рынка был HP LaserJet 8ppm, выпущен в 1984 году, используя Canon двигателя управляется программным обеспечением HP. Принтер HP LaserJet быстро последовало лазерных принтеров от Brother Industries , IBM , Apple Computer (с LaserWriter) и другие. Первое поколение машины имели большой фоточувствительных барабанов, из окружности, большей длины бумаги. После быстрого восстановления покрытия были разработаны, барабаны могла коснуться бумаги несколько раз в пас, и поэтому может быть меньше в диаметре.
Лазерные принтеры принесли быстро, высокое качество печати текста с нескольких шрифтов на странице, чтобы бизнес-и потребительских рынков. Никаких других общедоступных принтер не мог предложить эту комбинацию функций.
Как и большинство электронных устройств, стоимость лазерных принтеров заметно упала за последние годы. В 1984 году HP LaserJet продается за $ 3500, были проблемы с даже небольшое, низкое разрешение графики, и весил 32 кг (71 фунтов). По состоянию на 2008 , низкий конце монохромные лазерные принтеры часто продают менее чем за 75$. Эти принтеры, как правило, отсутствие бортового обработки и полагаться на хост-компьютере для создания растрового изображения , но все равно будет эффективнее LaserJet Классический почти во всех ситуациях.
Механизм
Есть правило, семь шагов, участвующих в процессе лазерной печати:
Обработка растровых изображений
Каждая горизонтальная полоса из точек поперек страницы известен как растровые линии или линии сканирования . Создание изображения для печати осуществляется Процессор растровых изображений (RIP), как правило, построены на лазерный принтер. Исходный материал может быть закодирована в любом количестве специальных языков описания страниц, таких как Adobe PostScript (PS, BR-Script ), HP Printer Command Language (PCL) или Microsoft Open XML Paper Specification (OpenXPS). Процессор растровых изображений генерирует растровое последнюю страницу в растровой памяти.
Для полностью графического вывода через язык описания страниц, не менее 1 мегабайта памяти, необходимой для хранения целого монохромных letter/A4 размера страницы точек 300 точек на дюйм. 300 точек на дюйм, есть 90 000 точек на квадратный дюйм (300 точек на линейный дюйм). Типичная 8,5 × 11 листа бумаги имеет 0,25-дюймовый (6,4 мм) края, уменьшая область печати до 8,0 на 10,5 дюйма (200 мм × 270 мм) или 84 квадратных дюймов. 84 кв / В × 90 000 точек на кв / в = 7560000 точек. Между тем 1 мегабайт = 1048576 байт, или 8388608 бит, что является достаточно большой, чтобы держать всю страницу 300 точек на дюйм, в результате чего около 100 килобайт, чтобы сэкономить для использования процессора растровых изображений.
В цветном принтере, каждый из четырех CYMK слои тонера сохраняется как отдельное растровое изображение, а все четыре слоя, как правило, предварительную обработку до начала печати, так как минимум 4 мегабайта необходима для полноцветного размер письма страница 300 точек на дюйм .
Требования к памяти увеличивается с квадратом точек на дюйм, 600 точек на дюйм поэтому требует минимум 4 мегабайта для монохромных и 16 мегабайт для цветов с разрешением 600 точек на дюйм. Принтеры, поддерживающие таблоиду и большего размера может включать в себя слот расширения памяти.
Зарядка
В старых принтеров, коронатора расположены параллельно барабан, или в более поздние принтеры, вал первичного заряда, проекты электростатического заряда на фоторецептор (иначе назвать Фотостудия проводник), вращающаяся светочувствительный барабан или ремень, который способен проведения электростатического заряда на ее поверхности в то время как он находится в темноте.
При подаче отрицательного заряда на фоточувствительном барабане
Лазерный нейтрализации отрицательного заряда на фотовочувствительные барабана, чтобы сформировать электростатическое изображение
Фактические блок лазера от Dell P1500AC смещения прикладывается к вал первичного заряда, чтобы удалить любые остаточные заряды, оставленные предыдущими изображениями. Ролик будет также применяться DC смещение на поверхности барабана, чтобы гарантировать однородное отрицательный потенциал.
Многочисленные патенты описывают фоточувствительного барабана покрытие как кремний слой, барьерный слой утечки заряда, а также в качестве поверхностного слоя. Один из вариантов используется аморфный кремний, содержащий водород в качестве принимающей свет слой нитрида бора в качестве барьерного слоя утечки заряда, а также поверхностного слоя легированного кремния , в частности кремния с кислородом или азотом, который в достаточной концентрации напоминает обработки нитрида кремния.
Разоблачение
Лазер направлен на вращающееся многоугольное зеркало, которое направл ет лазерный луч с помощью системы линз и зеркал на фоторецептор. Цилиндр продолжает вращаться во время свипирования и угол стреловидности компенсирует это движение. Потоке растровых данных, хранящихся в памяти включите лазер и, чтобы сформировать точки на цилиндре. Лазеры используются, потому что они создают узкий луч на большие расстояния. Лазерный луч нейтрализует (или изменяет) заряд на черные участки изображения, оставляя статического электрического отрицательного изображения на поверхности фоторецептора поднять тонера частиц.
Некоторые не подвергать лазерных принтеров с помощью матрицы светоизлучающих диодов , перекрывая всю ширину страницы, а не лазером («подвергая" также известен как "написания", в некоторых документацию).
Развивающиеся
Поверхность с скрытое изображение подвергается воздействию тонера , мелкие частицы сухого порошка, смешанного пластик с углеродной сажи или красители. Частицы тонера дают отрицательный заряд, а электростатически притягивается к скрытым изображением фоторецептора, области тронут лазера. Поскольку одноименные заряды отталкиваются, отрицательно заряженный тонер не будет касаться барабана, где отрицательный заряд остается.
Передача
Фоторецепторов нажата или перевернулся бумаге, передавая изображение. Высшее машинах использовать положительно заряженный ролик переноса на задней стороне бумаги тянуть тонер из фоторецептора на бумагу.
Предохранитель
Бумага проходит через ролики в фьюзера, где тепло до 200 ° C (392 ° F) и давление связь пластичный порошок на бумагу.
Один валик обычно представляет собой полую трубку (нагревательным роликом), а другой представляет собой резиновый валик поддержки (давление ролика). Лучистого тепла лампы суспендируют в центре полой трубки, а ее инфракрасную энергию равномерно нагревает валик изнутри. Для надлежащего соединения с тонером, печка должна быть равномерно горячим.
Некоторые принтеры используют очень тонкий гибкий вал печки металла, так что меньше массы для нагрева и термоэлемент может быстрее достичь рабочей температуры. Если бумага перемещается через термоэлемент более медленно, есть больше времени для контакта ролика тонер таять, и печка может работать при более низкой температуре. Меньшие, недорогой лазерный принтер печатать обычно медленно, за счет этого энергосберегающая конструкция, по сравнению с крупными высокоскоростные принтеры, где бумага перемещается быстрее через высокотемпературную печки с очень коротким временем контакта.
Очистка
Когда печать завершится, электрически нейтральный мягкий пластик лезвия удаляет любые остатки тонера с фоторецептора и депозиты его в резервуар для отходов, и газоразрядной лампы удаляет оставшийся заряд от фоторецепторов.
Тонер может иногда быть оставлены на фоторецепторов, когда неожиданные события, такие как застревание бумаги происходит. Тонера на фотопроводника готовой к применению, но операция не удалась, прежде чем он может быть применен. Тонер должен быть стерт и процесс перезапущен.
После генерации растрового изображения завершить все шаги процесса печати может происходить одно за другим в быстрой последовательности. Это позволяет использовать очень небольшой и компактный блок, где фоторецептор заряжен, поворачивается на несколько градусов и сканируется, вращается несколько градусов и разработан, и так далее. Весь процесс может быть завершен до барабана завершает один оборот.
Разные принтеры реализации этих шагов в различными способами. светодиодные принтеры на самом деле использовать линейный массив светодиодов на "запись" света на барабан. Тонер основаны либо на воск или пластик , так что, когда бумага проходит через термического закрепления, частицы тонера расплава. Бумага может или не может быть противоположно заряженными. Термоэлемент может инфракрасной печи, нагретого валика давление или (на некоторых очень быстро, дорогие принтеры) ксеноновой лампы . Прогрева процесс, который лазерного принтера проходит, когда власть первоначально нанесенное на принтере в основном состоит из нагревания печки элемента.
