Курсовая работа: Особенности работы лазерного принтера LaserJet III

Из рассматриваемых сегодня принтеров наиболее известным является принтер (как в нашей стране, так и в мире). Так сложилось, что эта фирма сейчас, продает такое количество принтеров, что ни одна из сильных в этой области фирм, таких как Ерsоn, LаsеrМastеr, QМS, Техаs Instruments, Ргintwаrе, Dаtа Ргоducts или Stаr, не может даже приблизиться к ней. Видимо, одна из причин в том, что HEWLETT-PACKARD первой сделала коммерческий лазерный принтер в 1984 году.

Вероятно, популярность принтеров HEWLETT-PACKARD привела к тому, что многие фирмы-конкуренты выпускают принтеры, внешне очень похожие на изделия HEWLETT-PACKARD, но это не означает, что они “содраны”- вовсе нет. Просто сердцем всех этих аппаратов является печатающий механизм (по-английски еnginе, по-русски обычно привод) фирмы Саnоn. Он определяет компоновку принтера, его размеры, скорость печати и разрешение, тип используемых расходных материалов. Но при всей своей схожести каждый из особенности - ведь всю электронную начинку изготовитель делает самостоятельно, он определяет, какие шрифты будут установлены в принтер, и как они будут обслуживаться, какие принтеры можно будет эмулировать. И самое главное, как принтер будет формировать страницу, то есть - как быстро печатать.

В 1990 году HEWLETT-PACKARD выпустил серию принтеров LaserJet III, которая использовала технологию улучшения разрешения (RET-Resolution Enhancement Technology). После этого все ведущие изготовители лазерных принтеров стали быстро догонять лидера, выпуская новые модели своих принтеров с методами печати, обеспечивающими аналогичное качество. (Одно замечание - даже несколько лучшую технологию на таких же приводах уже довольно давно используют фирмы LaserMaster и QMS, но принтеры предназначены скорее для профессионалов, чем для рядового покупателя. Поэтому технология стала широко известной лишь в 1990 году.)

Среди современной компьютерной периферии едва ли найдется устройство, вобравшее в себя больше технологических достижений, новейших материалов и конструкторского искусства, нежели лазерные принтеры. Правда, лазер в составе принтера используется маленький, мощностью не более нескольких сот милливатт. Однако он тоже обладает свойством, за которое так ценятся лазеры: дает очень узкий направленный пучок когерентного монохроматического излучения. В принтере этот луч используется как тончайшее “перо”, которым и рисуется заданное изображение.

1-фотобарабан;

2-девелопер;

3-лист бумаги;

4-валик подачи;

5,6- термо-закрепляющие валики;

7-ракель;

8-лампа;

9-очищающий ракель;

10- валик восстановления заряда;

Рисунок 1- Блок схема лазерного принтера:

Воспроизведение текста и графики в лазерных принтерах осуществляется в три стадии: экспозиция, проявка и печать.

На первой стадии данные из компьютера поступают в буфер строки и с помощью сканирующей системы, в которую входит лазер, переносятся на отрицательно заряженную поверхность специального фотобарабана как показано на рисунке 1.

Лазерная засветка осуществляется следующим способом: тонкий луч лазера светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркал нейтрализует заряды по всей длине фотобарабана один шаг, (этот шаг измеряется в долях дюйма, и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия.

Точки, которые на бумаге должны получиться темными, разрежаются светом лазерного луча. Заряды на освещенных точках поверхности барабана нейтрализуются благодаря фотопроводящим свойствам барабана. Таким образом, на поверхности барабана формируется скрытое электростатическое изображение.

Скорость вращения зеркала очень высока. Она составляет 7-15 тыс. об/мин. Для того чтобы увеличить скорость печати, не увеличивая скорость вращения зеркала, его выполняют в виде многогранной призмы.

На второй стадии с помощью второго барабана, называемого девелопером, на фотобарабан наносится тонер - мельчайший красящий порошок. В процессе работы барабан- девелопер, частицы тонера и фотобарабан всегда заряжены отрицательно, однако в точках, засвеченных лазерным лучом, потенциал поверхности фотобарабана уменьшается с -900 В до -200 В. Напряжение на барабане девелопере составляет при этом -500 В. Таким образом разность потенциалов, притягивающая тонер на разряженные области фото - барабана, оказывается равной 300 В; соседние заряженные участки поверхности, напротив, отталкивают частицы.

Рядом с барабаном - девелопером расположен ракель. Это резиновое лезвие, которое предназначено для снятия излишков тонера, оставляя для печати только один слой приставших к бумаге частиц. Это лезвие сделано плавающим, как в хороших бритвах.

Затем “проявленный” участок барабана прокатывается по листу бумаги, который подается снизу еще одним валиком, тоже заряженным. Электрическое поле переносит тонер на лист бумаги. И тот прямиком отправляется в узел закрепления изображения. Этот узел состоит из двух барабанов, нагретых до 180-200°С (в зависимости от модели). При такой температуре частицы тонера намертво вплавляются в бумагу. Поэтому выползающий из принтера отпечатанный лист бывает теплым.

Внизу, рядом с подающим бумагу валиком, расположена мощная лампа вытянутой формы. Она нужна для того, чтобы поддерживать на падающем валике постоянный заряд. Этот ракель очищает фотобарабан от остатков тонера, а заряженный валик при контакте с фотобарабаном восстанавливает заряд на его поверхности.

Такова схема, по которой работают все модели лазерных принтеров. Но конкретная реализация этой схемы в принтерах различных фирм может быть различной.

В большинстве принтеров фотобарабан вместе с барабаном - девелопером входят в состав единого узла - картриджа. Внутри картриджа в специальной емкости находится тонер.

Разрешение лазерных принтеров по горизонтали и по вертикали, определяется разными факторами. Изображение переносится на бумагу строчка за строчкой, причем если бы во внимание принимались только геометрические соображения, то эти (строчки) выглядели бы бесконечно тонкими (контакт цилиндра и плоскости), а разрешение принтера по вертикали было бы бесконечно большим. Однако на практике вертикальное разрешение соответствует шагу барабана и для большинства лазерных принтеров составляет 1/600 дюйма. Для увеличения разрешения по вертикали до 1/1200 дюйма производители снижают уровень вибрации фотобарабана.

Высокое разрешение по горизонтали в лазерных принтерах достигается намного проще: это число точек в одной (строке), ограниченное только точностью наведения лазерного луча. Поэтому многие модели принтеров сегодня имеют (несимметричное) разрешение, фактически равное 1200*600 точек на дюйм, когда точность перемещения лазерного луча составляет 1/1200 дюйма. Но шаг барабана - по-прежнему 1/600 дюйма. Воспроизводимое изображение разбивается при этом не на квадратики, а на прямоугольники со сторонами 1/600 и 1/1200 дюйма. Луч лазера может перемещаться не только по горизонтали, но и по вертикали. Благодаря этому он способен поставить точку либо в верхней, либо в нижней части прямоугольника. В этих случаях говорят об алгоритмическом разрешении 1200 точек на дюйм.

Очевидно, что алгоритмическое высокое разрешение заменяет реальное лишь от части. Оно позволяет сделать края изображений более гладкими.