Термин струйный принтер очень описательный процесс работы - эти принтеры накладывают изображение на бумагу с помощью крошечных струй чернил. Термин лазерный принтер, с другой стороны, является немного более загадочное - как может лазерный луч, сильно сфокусированный пучок света, писать письма и рисовать картинки на бумаге?
Многие люди используют лазерные принтеры, изо дня в день, но, скорее всего, никогда не думаю о технологии, которая превращает эти биты цифровых данных в удобочитаемые изображения и текст.
В этой статье мы будем разгадывать тайну лазерного принтера, отслеживание пути страницы от символов на экране компьютера, до переноса печатными буквами на бумагу. Как оказалось, процесс лазерной печати основана на некоторых очень основных научных принципов, применяемых в исключительно инновационным способом.
Статическое электричество
Главный принцип при работе в лазерном принтере является статическое электричество, та же самая энергия, которая выделяет одежда в сушилке, или же молния из грозового облака до земли. Статическое электричество просто электрический заряд построен на изолированном объекте, например, на воздушном шаре или вашего тела. С противоположно заряженные атомы притягиваются друг к другу, объекты с противоположными статических полей электроэнергию крепко-крепко.
Лазерный принтер использует это явление как своего рода “временного клея.” Основным компонентом этой системы является фоторецептор, как правило, вращающийся барабан или цилиндр. Этот барабан, сборка сделана из высоко фотопроводящего материала.
Drum
Первоначально , барабан дает общий положительный заряд, провод с электрическим током, протекающей через него. (Некоторые принтеры используют заряженный ролик вместо коронного провода, но принцип тот же.) Так как барабан вращается, принтер светит крошечный лазерный луч по всей поверхности для выполнения определенных пунктов. Таким образом, лазер ” рисует ” буквы и изображения для печати в виде рисунка из электрических зарядов - электростатическое изображение. Система также может работать с обвинениями вспять - то есть, положительный электростатическое изображение на негативном фоне.
После того, как шаблон установлен, пальто принтера барабана с положительно заряженным тонером - черный порошок . Так как это имеет положительный заряд , тонер прилипает к негативным разряженных участках барабана, но не к положительно заряженной “фона “. Это что-то вроде писать на банке с клеем, а затем прокатать еге в течение некоторого времени в муке, мука прилипает только к клеевой части банки , так что бы в конечном итоге с сообщение написано в порошке.
С шаблоном порошок прикреплен к барабану, барабан переворачивает на лист бумаги, который перемещается вдоль ремня ниже. Перед рулонов бумаги под барабан, она дается отрицательный заряд коронным банковским переводом (взимается ролика). Этот заряд сильнее, чем отрицательный заряд электростатического изображения, так, чтобы бумага может тянуть порошок с тонером. Поскольку она движется с той же скоростью, что и барабан, бумага поднимает картину изображения. Чтобы сохранить бумагу , он освобождается от коронного провода сразу после собирания тонера.
Термическое закрепление
Наконец, принтер переводит бумагу через термоэлемент. Как бумага проходит через эти ролики, рассыпчатая пудра тонера плавится, слияния с волокном в бумаге. Термоблок выводит бумагу в лоток, и у вас есть готовая страница. Термоблок также нагревает сам документ, конечно, поэтому страницы всегда горячая, когда они выходят из лазерного принтера или копировального аппарата.
После нанесения тонера на бумагу, поверхность барабана проходит газоразрядную лампу. Это яркий свет засвечивает всю поверхность фоторецептора, стирая электрическую изображение. Затем поверхность барабана проходит коронный заряд, который повторно применяет положительный заряд.
Концептуально, это все, что нужно сделать. Конечно, на самом деле в результате чего все вместе это намного сложнее. В следующих разделах мы рассмотрим различные компоненты более подробно, чтобы увидеть, как они производят текст и изображения так быстро и точно.
Контроллер: Разговор
Что лазерный принтер может сделать что-нибудь еще, он должен получать данные страницы и выяснить, как он собирается распределить все на бумаге. Это работа контроллера принтера.
Контроллер принтера является основным бортовым компьютером лазерного принтера. Она отправляет на главный компьютер через порт связи, таких как параллельный порт или USB -порт. В начале задания печати, лазерный принтер соединяется с главным компьютером, как они будут обмениваться данными. Контроллер может иметь для начала и периодически остановить главный компьютер для обработки полученной информации.
В офисе, лазерный принтер, вероятно, будет связан с несколькими отдельными хост-компьютерами, так что несколько пользователей могут печатать документы из их машин. Контроллер обрабатывает каждый из них по отдельности, но может одновременно. Эта способность обрабатывать несколько рабочих мест сразу является одной из причин, почему лазерные принтеры так популярны.
Контроллер: Язык
Для контроллер принтера и хост-компьютер для общения, они должны говорить на одном языке описания страниц. В более ранних принтерах, компьютер направил специальное вид текстового файла и простой код, дающий принтеру некоторые базовые сведения о форматировании. Поскольку в этих ранних принтерах было только несколько шрифтов, это было очень простой процесс.
В эти дни, возможны сотни различных шрифтов на выбор, и вы не будет думать дважды, о печати со сложным графиком. Для обработки всей этой разнообразной информаций, принтер должен говорить более продвинутый язык.
Языки первичного принтера в эти дни принтер Hewlett Packard в Command Language (PCL) и Adobe. Оба эти языка описания страницы в векторной форме - то есть, в виде математических значений геометрических форм, а не в виде серии точек. Сам принтер берет векторные изображения и преобразует их в страницы. С помощью этой системы, принтер может получать сложные страницы, показывая любые шрифты или изображения. Кроме того, поскольку принтер создает само изображение, он может использовать свое максимальное разрешение.
Некоторые принтеры используют формат графический интерфейс устройства (GDI) вместо стандартного PCL. В этой системе хост-компьютер создает сам массив точек, так что контроллер не должны обрабатывать все - это просто посылает инструкции точка на лазера.
Но в большинстве лазерных принтеров, контроллер должен организовать все данные, которые он получает от компьютера. Это включает в себя все команды, которые говорит принтер, что делать - то, что для использования бумаги, как форматировать страницу, как обращаться шрифт и т.д. Для контроллера для работы с этими данными, он должен получить его в правильном порядке.
Контроллер: Настройка страницы
После того как данные структурированы, контроллер начинает ввод страницы. Это задает текстовое поля, организует слова и помещает любую графику. Когда страница устроена, процессор обработки изображений (RIP) принимает данные страницы, либо в целом или по частям, и разбивает его в массив крошечных точек. Как мы увидим в следующем разделе, принтер нуждается в странице такого вида, так что лазер может написать его на барабане фоторецептора.
В большинстве лазерных принтеров, контроллер сохраняет все данные печати рабочих мест в собственной памяти. Это позволит контроллеру поставить различные задания на печать в очередь, чтобы он мог работать через них по одному. Это также экономит время при печати нескольких копий документа, так как главного компьютера достаточно только для отправки данных один раз.
Узел лазера
Так как на самом деле обращает страницу, лазерная система принтера - или сборка сканирующей лазерной - должны быть невероятно точным. Традиционная сборка лазерного сканирования содержит:
1. Лазер
2. Подвижное зеркало
3. Объектив
Лазер получает данные страницы - крошечные точки, которые составляют текст и изображения - одной горизонтальной прямой на время. Как точка движется по барабану, лазер испускает импульс света для каждой точки для печати, и не импульса для каждого точки пустого пространства.
Лазер на самом деле не двигает сам луч. Это отражается луч выключения подвижного зеркала вместо этого. Как зеркало движется, он светит луч через серию линз. Эта система компенсирует искажение, вызванное переменного расстояния между зеркалом и точках вдоль барабана.
Написание страницы
Лазерный узел перемещается только в одной плоскости, в горизонтальном направлении. После каждой горизонтальной развертки, принтер переходит фоторецептор барабан на ступеньку выше, так что лазерная установка может рисовать следующую строку. Небольшую компьютерную распечатку двигатель синхронизирует все это отлично, даже на головокружительных скоростях.
Некоторые лазерные принтеры используют полосу Светодиоды (LED) для записи образа страницы, вместо одного лазера. Каждая точка позиция имеет свой собственный свет, а это значит, что принтер имеет один набор разрешение печати. Эти системы стоят дешевле в изготовлении, чем истинных лазерных сборок, но они производят худшие результаты. Как правило, вы можете их найти только в менее дорогих принтерах.
Лазерные принтеры работают те же основные, как и копировальные, с несколькими существенными различиями. Наиболее очевидное различие является источником изображения, ксерокс сканирует изображение, отражая яркий свет прочь его, в то время как лазерный принтер получает изображение в цифровом виде.
Еще одно важное различие в том, как создается электростатическое изображение. Когда копировальный свет отскакивает от бумажке, свет отражается обратно на фоторецептор от белых районах, но поглощается темных областях. В этом процессе “фон” сбрасывается, в то время как электростатическое изображение сохраняет положительный заряд. Этот способ называется “записи белый”.
В большинстве лазерных принтеров, происходит обратный процесс, лазер разряжает линии электростатического изображения и оставляет фон положительно заряженный. В принтере, это “записи черный” система проще в реализации, чем “писать - белый” системы, и это вообще дает лучшие результаты.
Основа тонера
Один из самых характерных вещей о лазерном принтере (или копировальный аппарат) является тонер. Это такая странная концепция для бумаги, чтобы захватить “чернила”, а не принтер, применяя его. И это еще более странно, что “чернила” на самом деле не чернила вообще.
Так что же такое тонер? Короткий ответ: Это электрически заряженные порошок с двух основных компонентов: пигмента и пластических.
Роль пигмента достаточно очевидна - она обеспечивает окраску (черный, в монохромный принтер), который заполняет в текст и изображения. Этот пигмент смешивается в пластиковые частицы, поэтому тонер плавится, когда она проходит через пылу печкой. Это качество дает Тонер ряд преимуществ по сравнению с жидкими чернилами. В основном, это твердо связывается с волокнами в почти любой тип бумаги, что означает, что текст не будет пачкать или легко кровоточат.
Применяя тонер
Так как же принтер применяет этот тонер на электростатическое изображение на барабане? Порошок хранится в бункере для тонера, небольшой контейнер, встроенный в съемном корпусе. Принтер собирает тонер из бункера с блоком разработчиков. ” Разработчик ” на самом деле коллекция маленьких, отрицательно заряженных магнитных шариков. Эти шарики закреплены на вращающемся металлическом валике, который перемещает их через тонера в бункер для тонера.
Потому что они заряжены отрицательно, шарики для разработчиков собрать положительные частицы тонера, как они проходят через ролик то щетки бусинки мимо барабанного узла. Электростатическое изображение имеет более сильный отрицательный заряд, чем бусы разработчиков, поэтому барабан тянет частицы тонера прочь.
Барабан затем перемещается по бумаге, которая имеет еще более сильный заряд и так захватывает тонер. Страница должна пройти через термоэлемент, чтобы прикрепить тонер. Роликов термоэлемента нагревают внутренними лампами кварцевую трубку, так что пластик в тонере тает, как он проходит через термоэлемент.
Цветные принтеры
Изначально большинство коммерческих лазерных принтеров были ограничены монохромной печати (черный текст на белой бумаге). Но теперь, есть много цветных лазерных принтеров на рынке.
По существу, цветные принтеры работают так же, как монохромный принтер, за исключением, они идут через весь процесс печати в четыре раза – сперва голубой (синий), пурпурный (красный), желтый и черный. Комбинируя эти четыре цвета тонера в различных пропорциях, можно создать полный спектр цвета.
Есть несколько различных способов сделать это. Некоторые модели имеют четыре тонера и разработчика на вращающемся колесе. Принтер устанавливает электростатическое изображение для одного цвета на блок с тонером. Затем он применяет этот цвет на бумаге и проходит через процесс снова для следующего цвета . Некоторые принтеры добавляют все четыре цвета на тарелку перед размещением изображения на бумаге.
Некоторые более дорогие принтеры на самом деле имеют полный комплект принтера - лазерный сборки, барабан и система с тонером - для каждого цвета. В документе просто проходит мимо различных глав барабанных, собирая все цвета в своего рода сборочной линии.
Преимущества лазерных принтеров
Так почему лучше лазерный принтер, а не более дешевый струйный принтер? Основные преимущества лазерных принтеров являются скорость, точность и экономика. Лазер может двигаться очень быстро, так что он может “печатать” с гораздо большей скоростью, чем струйных. И потому, что лазерный луч имеет неизменный диаметр, он может сделать точнее, не пролив лишние чернила.
Лазерные принтеры, как правило, дороже, чем струйных принтеров, но это не будет стоить столько, чтобы они могли продолжать функционировать - тонер дешевле и длится долгое время, в то время как вы можете использовать дорогие чернильные картриджи очень быстро. Вот почему офисы обычно используют лазерный принтер как их “рабочая лошадка”, их машины для печати длинные текстовые документы. В большинстве моделей, это механический КПД дополняется передовой эффективности обработки. Типичный контроллер лазерного принтера может служить всем в небольшом офисе.
Когда они впервые были введены, лазерные принтеры были слишком дороги для использования в качестве персонального принтера. С этого времени, однако, лазерные принтеры стали гораздо более доступные.
По мере развития технологий, цены лазерного принтера должна продолжать снижаться, в то время повышать производительность. Мы также увидим ряд инновационных изменений дизайна, и возможно, совершенно новые приложения электростатического печати. Многие изобретатели полагают, что мы лишь скользнули по поверхности того, что мы можем сделать с простым статическим электричеством!
