Лазерные принтеры. 
Архитектура ЭВМ и систем

Лазерные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам электрофотографического типа. В отличие от обычной фотографии, основанной на использовании фотохимических явлений, электрофотография имеет следующие особенности:

• • базируется на свойствах фотопроводимости диэлектриков и полупроводников;
• • в процессе печати предварительно формируется скрытое изображение на промежуточном носителе (фотопроводящей ленте, пластине или цилиндре), которое затем переносится на бумагу.

Формирование скрытого изображения происходит при освещении фотопроводящего слоя (например, селенового барабана). Электропроводность засвеченных участков резко увеличивается, в результате чего они теряют электрический заряд и на слое получается скрытое электростатическое изображение. Проявление скрытых изображений на поверхности селенового барабана выполняется с помощью специального размельченного порошка. После проявления порошком изображение переносится на бумагу и закрепляется на ней путем оплавления.

В первых электрофотографических устройствах в качестве источника света использовались различные лампы и электронно-лучевые трубки. На рис. 16.6 приведена схема получения скрытого статического изображения на поверхности барабана, в которой источником света служит газоразрядная лампа. Поступающий от лампы свет расщепляется на отдельные лучи с помощью системы оптоволоконных световодов. Каждый луч модулируется посредством индивидуального жидкокристаллического затвора. Совокупность затворов представляет собой модулятор. Промодулированные пучки света после прохождения через оптическую фокусирующую матрицу образуют на поверхности барабана горизонтальный ряд точек строки изображения. Развертка по вертикали обеспечивается вращением барабана.

В современных электрографических принтерах в качестве источника света используют лазер. Несмотря на сильную конкуренцию со стороны струйных принтеров, лазерные принтеры в настоящее время получили наиболее широкое распространение, так как позволяют.

Рис. 16.6. Электрофотографическое устройство с ламповым источником света.

Рис. 16.7. Устройство лазерного принтера достигать наивысшего качества печати. Стоимость цветных лазерных принтеров превосходит стоимость струйных, однако имеет тенденцию к снижению.

Устройство и принцип действия принтера. Основными составными частями лазерного принтера являются (рис. 16.7):

• • фотонаборный вращающийся барабан, который представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника (обычно оксида цинка). С помощью барабана производится перенос изображения на бумагу. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд;
• • зарядное устройство, предназначенное для статического заряда барабана и бумаги. Обычно в качестве зарядного устройства используется коронирующий провод (тонкая проволока или сетка), на который подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной;
• • лазер, формирующий световой луч. Лазер управляется микроконтроллером, который осуществляет модуляцию луча;
• • отклоняющее зеркало, предназначенное для отражения лазерного луча на вращающийся барабан. Попадая на барабан, лазерный луч в точке соприкосновения изменяет его электрический заряд и создает таким образом скрытую копию изображения. Вращением зеркала формируются новые строки;
• • емкость с тонером, представляющим собой мельчайшие частички красящего вещества. Тонер наносится на фотонаборный барабан с помощью специального валика. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках воздействия лазерного луча (экспозиции) и формируют изображение;
• • валики, предназначенные для перемещения бумаги из подающего лотка в приемный. Перед прохождением барабана бумаге сообщается статический заряд. Благодаря этому при соприкосновении бумаги с барабаном к ней притягиваются частички тонера. Для четкой фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя правыми валиками с температурой около 180 °C;
• • ролик очистки, позволяющий после фиксации тонера на бумаге производить очистку барабана от тонера;
• • провод разряда, с помощью которого после окончания печати очередного листа барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц и готов для нового процесса печати.

Рассмотрим особенности и последовательность печати на лазерных принтерах. Прежде всего отметим, что лазерный принтер является постраничным печатающим устройством, т. е. способен печатать только полную страницу, не имея возможности остановиться посреди строки или листа. Цветная печать осуществляется в несколько проходов, в каждом из которых используется свой цвет тонера. Процесс печати одного листа протекает в такой последовательности:

• • с помощью зарядного устройства электризуется поверхность фотонаборного барабана;
• • модулированный лазерный луч при использовании отражающего зеркала сканирует всю поверхность барабана, разряжая засвеченные участки;
• • к разряженным точкам поверхности барабана притягивается тонер, создавая полное изображение, которое будет перенесено на лист;
• • из подающего лотка поступает лист бумаги, который заряжается с помощью зарядного устройства. При синхронном взаимодействии частички тонера с фотонаборного барабана переносятся на заряженный лист;
• • для закрепления тонера лист прокатывается через горячие валики и выводится из принтера в приемный лоток.

Особенности лазерных принтеров. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати и обладают самым высоким разрешением. Они работают с листовой бумагой высокого качества (форматы А3, А4 и меньше) и с пленкой, используемой в полиграфии для оригинал-макетов. При печати на пленку имеется возможность зеркального расположения изображения, поскольку такая технология используется при создании макетов книг. Расходным материалом для принтера являются картриджи с тонером.

Лазерные принтеры имеют встроенные процессоры и большой объем буферной памяти, поскольку должны хранить изображение целой страницы с высоким разрешением. Мощные принтеры с несколькими лотками для подачи бумаги и более широкими функциями настроек располагают небольшим жидкокристаллическим дисплеем и кнопками для управления с помощью меню.

Цветной лазерный принтер. Его основные особенности состоят в следующем:

• • изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета (Cyan — голубой, Magenta — красный, Yellow — желтый, Black — черный). Лист печатается за четыре прохода, что, естественно, сказывается па скорости печати, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления;
• • наличие процессора и большого объема памяти, в качестве которой используется, как правило, собственный винчестер. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера;
• • значительные габарит, масса и стоимость (включая расходные материалы).