Чем однопроходные принтеры отличаются от многопроходных
Обновлено: 20.05.2024
История лазерных принтеров началась в 1938 году с разработки технологии печати сухими чернилами. Честер Карлсон, работая над изобретением нового способа переноса изображений на бумагу, использовал статическое электричество. Метод получил название электрографии и впервые был использован корпорацией Xerox, выпустившей в 1949 году копировальный аппарат Model A. Однако для работы этого механизма отдельные операции требовалось производить вручную. Через 10 лет был создан полностью автоматический Xerox 914, который считается прообразом современных лазерных принтеров.
Идея «нарисовать» то, что позднее должно быть распечатано, непосредственно на копировальном барабане лазерным лучом принадлежит Гэри Старквитеру (Gary Starkweather). Начиная с 1969 года, компания занималась разработкой и в 1977 году выпустила серийный лазерный принтер Xerox 9700, который печатал со скоростью 120 страниц в минуту.
Аппарат был очень большим, дорогим, предназначался исключительно для предприятий и учреждений. А первый настольный принтер разработала Canon в 1982, через год – новая модель LBP-CX. Компания HP в результате сотрудничества с Canon в 1984 году начала производство серии Laser Jet и сразу же заняла лидирующее положение на рынке лазерных принтеров для домашнего пользования.
В настоящее время монохромные и цветные печатающие устройства выпускаются многими корпорациями. Каждая из них использует собственные технологии, которые могут существенно различаться, но общий принцип работы лазерного принтера характерен для всех устройств, а процесс печати можно разделить на пять основных этапов.
Заряд фотобарабана
Печатающий барабан (Optical Photoconductor, OPC) – это металлический цилиндр, покрытый фоточувствительным полупроводником, на котором формируется изображение для последующей печати. Вначале OPC снабжается зарядом (положительным или отрицательным). Сделать это можно одним из двух способов используя:
- коротрон (Corona Wire), или коронатор;
- ролик заряда (Primary Charge Roller, PCR), или заряжающий вал.
Коротрон представляет собой блок из проволоки и металлического каркаса вокруг нее.
Провод коронатора – это вольфрамовая нить с углеродным, золотым или платиновым покрытием. Под действием высокого напряжения между проволокой и каркасом возникает разряд, светящаяся ионизированная область (корона), создается электрическое поле, которое передает статический заряд фотобарабану.
Обычно в блок встраивается механизм, очищающий провод, так как его загрязнение сильно ухудшает качество печати. Использование коротрона имеет определенные недостатки: царапины, скопление пыли, частичек тонера на нити или ее изгиб может привести к усилению электрического поля в этом месте, резкому снижению качества распечаток, и, возможно, повреждению поверхности барабана.
Решением этих проблем стал ролик заряда или, представляющий собой металлический вал, покрытый токопроводящей резиной или поролоном. Соприкасаясь с OPC, он снабжает зарядом фоточувствительную поверхность барабана. При этом напряжение на ролике гораздо ниже, что решило проблему с образованием озона, но для передачи заряда необходимо соприкосновение, следовательно, детали изнашиваются быстрее. Кроме того, поверхность вала заряда необходимо чистить.
Экспонирование
Если какую-то часть фоточувствительного полупроводника, покрывающего OPC, осветить, он становится токопроводящим, а полученный от ролика заряд уйдет через металлическое основание барабана. Экспонированный участок становится незаряженным или слабо заряженным. Цель этого этапа – сформировать на фоточувствительной пленке невидимое изображение из точек без статического заряда.
Очень тонкий лазерный луч светит на вращающееся зеркало шестигранной (иногда четырехгранной) формы, отражаясь, попадает на распределяющую линзу, которая отправляет его в нужное место на поверхности фотобарабана. Система зеркал и линз перемещает луч вдоль OPC, формируя строку. Поскольку печать производится точками, лазер постоянно включается – выключается и снимает заряд тоже точечно. Как только строка закончена, фотобарабан поворачивается пошаговым двигателем и экспонирование продолжается.
Проявка
Еще один вал, имеющийся в картридже, магнитный (Magnetic Developer Roller), представляет собой металлическую трубку с магнитным сердечником внутри. Вал расположен так, что часть его поверхности находится практически в заправочном бункере с тонером и закрывает его словно крышка. Внутри отсека магнит притягивает порошок к поверхности Magnetic Roller, и, вращаясь, выносит тонер наружу.
Чтобы регулировать толщину слоя порошка, предотвратить его неравномерное распределение на поверхности ролика, используется дозирующее лезвие (Doctor Blade, Metering Blade). Металлический каркас доктора крепится жестко, оставляя между гибкой пластиной на краю дозирующего лезвия и валом определенного размера щель. Таким образом, пропускается лишь тонкий слой порошка, а все лишнее сбрасывается назад в отсек. Неправильно установленный Doctor Blade – широкая или неровная щель – может стать причиной излишнего просыпания тонера и появления черных полос на распечатанной странице.
Далее тонер попадает между магнитным валом и OPC, где на экспонированных участках он притягивается к поверхности барабана, а на заряженных отталкивается. Порошок, оставшийся на Mag Roller, двигается дальше, снова проходит через бункер, где к освободившимся от тонера участкам магнитного вала притягивается новая порция краски и цикл повторяется. А тонер, переместившийся на фотобарабан, делает изображение на нем видимым, и следует к бумажному носителю.
Перенос
Частицы тонера отрываются от барабана и перемещаются на лист, но держатся на нем только благодаря статическому притяжению. Можно сказать, что тонер просто насыпан в нужных местах.
Пыль, ворсинки бумаги, частички порошка снимаются с фотобарабана и отправляются в бункер отходов ракелем, или вайпером (Wiper Blade, Cleaning Blade), представляющим собой гибкую полиуретановую пластину, закрепленную на металлическом каркасе. Теперь, когда барабан уже сделал полный круг, коротрон (или ролик) снова восстанавливает заряд на поверхности OPC и цикл повторяется.
Закрепление
Одно из обязательных свойств тонера – способность плавиться при высокой температуре. Именно таким образом порошок закрепляется на бумаге, проходя через термоблок, или печку, где температура достигает 180–220 C.
Первый вариант надежный и долговечный, но и более дорогой, чаще используется в принтерах, способных выдерживать большие нагрузки и предназначенных для офисов. Внутрь полого цилиндра с тефлоновым покрытием вставляется лампа, которая служит нагревательным элементом, а специальный датчик отключает ее, когда температура достигает критической отметки. Остывание происходит естественным путем, дополнительная система охлаждения не требуется. Но предусмотрен очиститель тефлонового покрытия – фетровый вал, выполняющий роль полотенца и собирающий остатки тонера и пыли с нагревающего ролика. Кроме того, фетр, пропитанный специальным составом, не только чистит, но и смазывает покрытие. По этой причине его часто называют масляным валом.
Во втором варианте несущую конструкцию с нагревательным элементом внутри обертывает гибкая пленка, сделанная из специальной термоустойчивой пластмассы. Технология считается менее надежной, используется в принтерах для малого бизнеса и домашнего использования, где не ожидается больших нагрузок оборудования. Для предотвращения прилипания листа к печке и закручивания его вокруг вала предусмотрена планка с отделителями бумаги.
Цветная печать
Для формирования цветного изображения используются четыре основных цвета:
- черный,
- желтый,
- пурпурный,
- голубой.
Печать осуществляется по тому же принципу, что и черно-белая, но прежде принтер разбивает картинку, которую нужно получить, на монохромные изображения для каждого из цветов. В процессе работы цветные картриджи переносят на бумагу свои рисунки, а их наложение друг на друга дает итоговый результат. Существует две технологии цветной печати.
Многопроходная
При этом способе используется промежуточный носитель – вал или лента переноса тонера. За один оборот на ленту наносится один из цветов, затем в нужное место подается другой картридж и поверх первого изображения накладывается второе. За четыре прохода на промежуточном носителе формируется полное изображение, которое переносится на бумагу. Скорость печати цветного изображения в принтерах, использующих эту технологию, в четыре раза меньше, чем монохромного.
Однопроходная
Принтер включает в себя комплекс из четырех отдельных печатающих механизмов под общим управлением. Цветные и черный картриджи выстроены в линейку, каждому соответствует отдельный лазерный блок и ролик переноса, а бумага проходит под фотобарабанами, последовательно собирая все четыре монохромных изображения. Только после этого лист попадает в печку, где тонер закрепляется на бумаге.
Это общие принципы лазерной печати.
На деле у разных производителей есть свои «фишки» и технологии.
Например, в том числе, фирма OKI активно продвигает на рынок принтеры со светодиодной линейкой вместо лазера.
В остальном принцип печати тот же самый, только для засветки фотобарабана применяется не луч лазера с системой зеркал и линз, а линейка светодиодов.
Что конечно гораздо проще в конструкции и дешевле в производстве, засветка происходит несколько быстрее — одновременно по всей ширине фотобарабана.
Ничего в этом инновационного нет, фотобарабан у прародителя лазерного принтера засвечивался обычной лампой, аналогично сейчас работают копировальные аппараты.
Фотовал засвечивается отраженным от листа оригинала светом мощной лампы.
Раз уж немного коснулись истории, расскажу про еще один момент.
Может быть, слышали, что лазерные принтеры критиковали, что они выделяют в атмосферу озон.
Разного рода ионизаторы, люстры Чижевского, если их включать на десяток минут в день — это полезно, но в больших количествах озон вреден для здоровья.
Так вот до недавнего времени намагничивание фотобарабана происходило с помощью очень высокого напряжения пропускаемого по металлической нити, расположенной вблизи фотовала, параллельно нить электризовала и воздух, что вызывало активное образование озона.
Сейчас же, во многих современных моделях принтеров, данная нить заменена на ролик зарядки, который не оказывает такого воздействия на окружающую среду.
Именно таким способом печати объясняются некоторые особенности работы лазерных принтеров.
Например, тот факт, что ждать выдачи первой страницы приходит гораздо дольше, чем последующих — разогревается «печка» и намагничивается фотовал.
Принтеры с пленочной конструкцией фьюзера позволяет сократить время ожидания первой страницы, пленка разогревается до рабочей температуры практически мгновенно, соответственно, принтер будет готов к работе гораздо быстрее.
Однако, без минусов и здесь не обходится.
Пленка более подвержена механическим повреждениям.
Если на печать случайно попадет лист бумаги со скрепкой от степлера, например, то «печке» с нагревающей пленкой придет конец, в то же время как барабан ламповой «печки», скорее всего из такого испытания выйдет невредимым.
Качество печати ухудшится - на листе будут черные точки, которые оставляет поврежденный вал, но фьюзер срочного ремонта в этом случае не потребует.
Некоторые принтеры делают небольшой технический перерыв, после десятка напечатанных листов.
Необходимо хорошенько почистить фотовал от остатков тонера.
Если у принтера небольшой объем встроенной памяти, то ее нужно освободить и заполнить следующую порцией информации, в этом случае небольшие паузы будут через 4-5 напечатанных страниц.
Как работает черно-белый лазерный принтер разобрались, перейдем теперь к цветным принтерам.
Технология печати такая же, только для создания полноцветного изображения необходимо использование четырех разноцветных тонеров, как и в случае со струйными принтерами: CMYK — C (Cyan — голубой) M (Magenta — пурпурный) Y (Yellow — желтый) K (blacK — черный).
Остальные цвета получаются смешением этих четырех.
Всего существует 3 подхода к способам смешивания тонеров.
Два принципиально различающихся между собой и один комбинированный.
Рассмотрим их подробнее.
Многопроходная цветная печать
Четыре комплекта, состоящих из емкости с тонером и ролика подачи тонера расположены внутри одного большого барабана, шуточно его называют револьвером.
Он по мере надобности поворачивается тем или иным роликом к валу, который направляет тонер на ремень переноса изображения.
При каждом повороте револьвера на ремне переноса формируется изображение определенного цвета.
После переноса тонера с ремня на бумагу, револьвер поворачивается роликом другого цвета и процесс повторяется, то есть для печати полноцветного изображения нужно 4 прохода.
Именно по такому принципу работал первый цветной лазерный принтер.
Сейчас эта технология используется в младших моделях принтеров, она достаточно дешева.
К тому же принтеры получаются относительно компактными.
Но ждать напечатанного листа приходится долго, как минимум в 3 раза дольше, чем при печати черно-белого листа.
Если на таком принтере печатать черно-белое изображение, то револьвер к валу переноса изображения будет повернут только черным цветом, ненужные цветные картриджи использоваться не будут вообще, что благоприятно сказывается на их ресурсе и скорость печати в таком случае будет такая же, как и у обычных, нецветных лазерных принтеров.
Однопроходная цветная печать
Очевидно, что для того, чтобы печатать быстрее, используя при этом все 4 цвета необходимо, чтобы все цвета переносились на бумагу параллельно.
Четыре картриджа вместе с четырьмя фотобарабанами располагаются в ряд, тонер переносится сразу на фотовал, без использования ремней переноса.
Лист бумаги по транспортной ленте движется через принтер, попадая поочередно под каждый фотовал, которые поочередно переносят на лист тонер каждого цвета, после чего страницу ждет фьюзер.
По размерам принтера и его стоимости это наносит существенный удар, но позволяет «выпекать» страницы в 3-4 раза быстрее, чем при многопроходном способе печати.
То есть фактически это 4 принтера в одном, правда «печка» у них общая.
Как правило, в современных моделях вместо сложной лазерной системы, для засветки фотобарабанов используется компактная светодиодная линейка.
Если на таком принтере печатать в черно-белом режиме, то для того, чтобы 3 неиспользуемых барабана не изнашивались, они немного приподнимаются над транспортной лентой и лист бумаги прижимается только к «черному» фотовалу.
Благодаря тому, что путь листа внутри не сложен, движется через печатающие и нагревательные элементы по прямой, то на таких принтерах можно печатать не только на листах бумаги, но и на рулонах, баннерах и тому подобных длинных материалах.
Существует еще третья вариация цветной лазерной печати, где используется только один фотовал, зато конструкция картриджа очень сложная и если кончится один цвет, его заменять придется полностью.
В то время как в двух вышерассмотренных конструкциях тонер можно менять по очереди, независимо от остальных.
Картридж в принтерах, созданных по такой технологии содержит четыре бункера с тонером и три вала.
Сначала на двух первых валах получается двухцветное изображение, которое затем смешивается и полноцветная картинка получается уже на третьем вале, с которого она переносится на лист бумаги.
Это позволяет существенно сэкономить на лазерных (или светодиодных) системах засветки фотовалов, здесь он один, тогда как в предыдущем способе — четыре, в то же время скорость печати здесь также высока.
Размеры принтера получаются гораздо компактней, стоимость соответственно тоже.
Но минусов хватает: невозможность замены одного из цветов, стоимость подобного картриджа получается достаточно высокой.
Также при черно-белой печати все валы будут задействованы, хотя реально они не нужны, что ведет к их износу.
В общем, если вы планируете печатать в основном текстовые документы или нецветную графику, то лазерный принтер будет достойным приобретением.
Высокая надежность и неприхотливость современных принтеров, вкупе с невысокой стоимостью отпечатанной страницы, на мой взгляд, веские аргументы в пользу покупке такого принтера.
Рассмотрим особенности процесса лазерной печати для каждой технологий (монохромной, цветной и с использованием твердого тонера).
Что такое лазерная печать?
Если упрощенно — лазерная печать представляет собой комплекс систем, которые наносят растр печатной страницы на светочувствительный барабан с помощью лазера. Сам тонер переносится на барабан при помощи энергии статического электричества. Из барабана он попадает на бумагу, затем нагревается для фиксации.
Фотобарабан — устройство, переносящее порошок на бумагу. Создается из металла, имеет тонкое покрытие в виде слоя фотопроводящего проводника. Также в конструкцию включен ультратонкий коронирующий провод, равномерно распределяющий напряжение по поверхности изделия.
Строение лазерного картриджа
Сравнительная характеристика
| Параметр | Монохромная | Цветная | Твердый тонер |
| Качество | Высокое | Высокое | Отличное |
| Возможность рециркуляции тонера | Есть | Нет | Нет |
| Скорость печати | Высокая | От средней (4-х проходной вид) до высокой (1-но проходной) | Средняя |
| Преимущества | Быстро, качественно, дешевизна расходных материалов | Возможность печати полноцветных копий. Хорошая цветопередача. | Низкая себестоимость печати |
| Недостатки | Распыление тонера, только ч/б печать | Высокий расход тонера. Средняя стоимость расходных материалов | Низкая скорость. Дороговизна принтеров |
Монохромная печать
Также известна как черно-белая печать. При использовании этого метода заправленные черно-белым ресурсом устройства наносят отпечатки на бумагу. Полученные отпечатки имеют черный цвет, состоят из полимеров и различных добавок: оксида железа, поверхностных пигментов, других элементов.
Процесс монохромной лазерной печати
Все начинается с одинакового распределения напряжения по поверхности фотобарабана. В этом участвует специальный элемент, называющийся роликом заряда.
После этого отрицательно заряженный фотобарабан проходит под пучком лазера, который проходит только над теми местами, куда будет попадать тонер. Эта процедура называется засвечиванием.
Затем на засвеченные участки притягивается тонер с помощью магнитного вала. Благодаря получению отрицательного заряда, вал распределяет ресурс только по участкам, которые были засвечены лазером. Не подсвеченные участки отталкивают тонер — таким образом, гарантируется попадание порошка только в нужные места.
После попадания тонера на барабан он переносится на бумагу — лист протягивается в отдел и застывает между двумя элементами. Положительно заряженный ролик притягивает порошок с барабана, по пути вещество попадает на бумагу.
Для фиксации полученного изображения бумагу перенаправляют в «печку», где тонер нагревается и таким образом фиксируется при температуре от 180С до 250С. Печка состоит из двух валов — резинового и нагрева. Протягивая между собой бумагу, они плавят материал и закрепляют его на листе.
Завершающий этап — очистка фотобарабана. Прилипший тонер аккуратно срезается с помощью тонкого ножа — ракеля, либо, в более современных версиях, обрабатывается валом очистки. Удаленные частицы попадают в специальное хранилище. При плохом состоянии ножа или вала, фотобарабан может повредиться. При поломке устройства картридж можно отнести на ремонт или продать — например, некоторые фирмы занимаются скупкой картриджей Canon.
Цветная печать
При использовании этого метода чаще всего применяется 4-х цветовая система CMYK, в которую включены голубой, пурпурный, желтый и черный цвета. При помощи этих основных 4 цветов могут создаваться другие оттенки.
При ее помощи можно получить яркие снимки со стабильным цветом, который не потеряет яркости со временем. С ее помощью печатают полиграфическую продукцию: буклеты, фотографии, каталоги, диаграммы, материалы для учебников, и т. д.
Процесс цветной лазерной печати
Основной этап аналогичен обычной монохромной печати — изображение переносится на бумагу таким же способом, как и при монохромной технологии. Но есть нюансы — так, сама технология делится на однопроходную и четырехпроходную.
Кроме того, отработанный тонер сразу же утилизируется — процесс рециркуляции невозможен, поскольку при повторном использовании могут смешаться сразу несколько цветов. Если в картридже закончился тонер, или само устройство вышло из строя, его можно продать — некоторые фирмы занимаются скупкой картриджей Samsung, HP, и других марок.
При использовании однопроходной технологии каждый цвет имеет свой картридж, и лист протягивается через 4 последовательно расположенных прибора. Таким образом, применение однопроходного типа цветной печати позволяет сократить время переноса порошка в 3−4 раза. Также использование однопроходной технологии позволяет использовать листы длиной до 1,2 метров, и другие форматы листов.
Недостаток этой технологии заключается в более высоком расходе тонера при печати цветных снимков, поскольку ресурс используют сразу все 4 картриджа.
Второй тип имеет только один носитель, который переносит цветные фотобарабаны, наносящие тонер на изображение. Носитель также известен под названием «ремень управления».
Также в технологии одного прохода при использовании черно-белого тонера картриджи, не участвующие в печати, временно приподнимаются, экономя ресурс. Фотобарабану в таком случае ничего не мешает, и он начинает двигаться быстрее.
Факт: четырехпроходная технология удешевляет стоимость принтеров! Однако печатает она медленнее, чем однопроходная. Кроме того, она более шумная по сравнению с однопроходной.
Однопроходная и четырёхпроходная технология печати
| Однопроходная печать (тандемное расположение элементов) | Однопроходная печать (последовательное расположение элементов) | Четырёхпроходная печать |
 |
Компоненты цветного тонера
| Компоненты | Концентрация, % | Описание |
| Полимер | 90 | Полимерная матрица. Длинная синтезированная молекула, легко удерживающая более мелкие молекулы других веществ. |
| Регулятор заряда | 2 | Способствует обретению составом стабильного заряда нужной полярности и величины, необходимого для качественной трибоэлектризации. |
| Воск | 3 | Термозакрепление. Участвует в процессе термозакрепления и дополнительно служит смазкой для фьюзера. |
| Пигмент | 5 | Окраска тонера. Искусственный или натуральный состав, придающий прозрачным молекулам полимера определенный цвет. |
| Добавка для сыпучести | 0.5 | Снижает способность состава к излишней липучести. Используют стеарат цинка или окислы кремния. |
Твердый тонер
Твердый тонер представляет собой небольшие бруски, включающие в себя масла, соевый воск и красители. Каждый из них помещается в специальный отдел. Бруски имеют свою форму — это позволяет избежать ошибок при заправке принтера. Использование этой технологии также позволяет использовать как обычную, так и рециклированную бумагу.
По сравнению с лазерной печатью, оттиски и оттенки более чистые, исключено протекание чернил или распыление тонера. К недостаткам относят низкую скорость печати и запах воска, который возникает во время нанесения тонера на бумагу. На подготовку к печати и разогореву уходит приблизительно 25 минут.
Раньше скорость была ниже 30 копий в минуту, но в 2000 году компании Xerox удалось увеличить быстродействие до приемлемого за счет уменьшения массы печатающей головки. Это также еще больше повысило качество печати.
Загрузка брусков твердого тонера в принтер Tektronix Phaser III
Технология лазерной печати твердым тонером
На бумагу тонер попадает при плавлении при температуре от 100С — размельчаясь и плавясь, они превращались в гель. Затем он потом попадал на бумагу при помощи технологии подвижной печати. Использование твердого вещества позволяет получить качественное изображение и яркие рисунки.
Твердый тонер «Oce Toner Pearls»
Принцип действия следующий: во время печати шары под воздействием силы тяжести попадают из емкости в отдел с печатной головкой. Далее они разогреваются до нужной температуры, распыляются на бумагу и немедленно кристаллизуются. Это помогает предотвратить расплывание изображения при печати.
Загрузка картриджей с твердым тонером (гранулы) в принтер Oce ColorWave 600
Для распечатки подобным шарообразным тонером необходим специальный принтер. Пока существует только 1 модель — ColorWave 600. Максимальное количество точек на дюйм — 1200, ширина — 1067 мм.
Широкоформатный принтер Oce ColorWave 600
Принтер может работать в 3 режимах — экономия ресурса, максимальная производительность и презентация. Первый позволяет максимально сэкономить расход тонера, взамен страдает качество.
При режиме на производительность можно получить отличное изображение, которое подойдет для плакатов наружной рекламы. Презентационный режим включают, когда нужно распечатать качественные постеры с высоким разрешением.
Технология печати твердым тонером — одна из самых перспективных.
Помощь в быстрой реализации картриджей
Хотим обратить ваше внимание на хорошую возможность заработать на картриджах, в том числе и лазерных.
С появлением первых компьютеров (ЭВМ), изобретались различные периферийные "вспомогательные" устройства. Одно из таких устройств - принтер.
Изобретение принтера связано с первым "компьютером", принтер изобрёл тот же Чарльз Бэббидж (см) , но он так же не был построен по техническим возможностям того времени.
 |
| Uniprinter |
Через некоторое время возникла идея подключить печатные машинки к ЭВМ.
В 1953 году печатное устройство было подключено к ЭВМ UNIVAC, получило название Uniprinter и печатало 600 строк в минуту.
Uniprinter был похож на печатную машинку, и имел такой же принцип работы.
Принтеры этого поколения были не надёжны, и не получили распространения.
В 1959 году компания IBM произвела принтер IBM - 1403, у него была высокая скорость печати, 1400 строк в минуту, но имел тот же ударный печатный механизм, что не повышало надёжность.
Но самым большим большим недостатком (лепестковых) принтеров, они не могли печатать графику.
Матричный принтер
В 1964 году компания "Seiko Epson" выпустила матричный принтер, который печатал точное время. В 1978 году Epson создала TX - 80, принтер имел успех возможно благодаря компании IBM, которая выпускала этот принтер по лицензии. В конце семидесятых появились цветные принтеры.
 |
| Epson TX-80. |
В это время, иголки в заданной последовательности наносят удар по бумаге через красящую ленту.
В действие иголки приводятся электромагнитами.
Количество иголок в головке (9,12,14,18,24,36,48) в зависимости от скорости и разрешающей способности печати.
Печать на матричном принтере недорога, поэтому используется в кассовых аппаратах, так же если требуется печать под копирку, и где применяются рулонная бумага.
Матричные принтеры отличаются высокой надёжностью, но качество печати оставляет желать лучшего.
Струйный принтер
История струйной печати берёт своё начало в 1833 году, когда французский учёный Феликс Саварта, отметил идентичность капель жидкости, выпускаемых через узкое отверстие.
В 1878 году английский физик лорд Джон Рейли, проводя опыты по влиянию электрического поля на струю воды, заметил что в электрическом поле струя воды менее охотно распадается на капли, но при определённой температуре происходит более интенсивный распад. Рейли описал это явление но исследовать не стал.
Только в 1948 году в лабораториях "Siеmens" заинтересовались этим явлением, в результате в 1951 году было запатентовано устройство, разделяющее струю воды на однотипные капли и фиксирующее значение измерений на бумаге (самописец).
Во всех струйных принтерах используется резервуар с краской (картридж) в котором есть отверстия для подачи краски на бумагу, причём существуют модели где резервуар объединён с головкой принтера, соответственно резервуар с краской меняется вместе с головкой. Другая модель с отдельным резервуаром, который обеспечивает головку принтера краской через систему капилляров. При этом струйный принтер использует один из трёх способов печати.
Первый способ - пьезоэлектрический ( компании Epson, Brother) основан на деформации пьезокристалла под воздействием электрического поля. Каждое отверстие имеет плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой, под воздействием электрического тока пьезокристалл деформируется и давит на диафрагму (микронасос), часть краски остаётся в отверстии образуя каплю, которая попадает на бумагу в виде точки.
 |
| Epson stylus-800. |
 |
| Canon BJM-820. |
Представитель такого способа печати компания " Canon". В 1988 году в продаже факсимильный аппарат "Сanon FAX - 705", а в 1992 году изобретение принтера с полноцветной печатью "Canon" BJC-820, серия BJ стала одной самых популярных в мире, в 1996 году было продано 20 миллионов экземпляров.
 |
| HP DeckJet. |
Струйный принтер компания "НP" выпустила в 1984 году, HP Think Jet был один из первых цветных принтеров, и имел коммерческий успех. В 1988 году появился не дорогой принтер для пользователей HP DeckJet, а в 1991 году широкоформатный принтер HP DesignJet.
Лазерный принтер
Копировать с помощью статического электричества, придумал Честер Карлсон будучи ещё студентом. Карлсон семнадцать лет пытался внедрить своё изобретение пока в 1946 году не нашёл компанию "Xerox Corporation". В 1949 появилось копировальное устройство, оно имело огромные размеры и все операции производились в ручную. Через десять появился полностью автоматизированный Xerox-914, печатавший 7 копий в минуту. |
| HP Lazerjet 1984 год |
В 1982 году Canon выпустила настольный лазерный принтер LBP - 10.
Для продвижения лазерных принтеров компания Canon искала партнёров, имевших линейки лепестковых и матричных принтеров, качество печати которых в 80х годах уже не удовлетворяло.
 |
| Canon LBP-CX |
Таким партнёром для Сanon стала компания Hewlett-Packard ( переговоры велись и с другими фирмами), в результате сотрудничества в 1984 году появился принтер LazerJet.
Массовым лазерный принтер стал с внедрением сменных картриджей ( разработчик HP) и в 1985 году Canon c HP заняли ведущее место на рынке лазерных принтеров.
Принцип работы лазерного принтера основан на притяжении разноимённых зарядов, и отталкивании одноимённых (закон Кулона).
Основная деталь принтера - фотовал, с помощью которого происходит передача изображения на бумагу. Фотовал покрыт тонким слоем фотопроводящего проводника, имеет форму цилиндра.
На поверхность фотовала подаётся положительный или отрицательный заряд (с помощью коронирующего провода), который сохраняется на поверхности пока фотовал не освещён.
Для освещения вала используется лазер и система перемещающая луч лазера.
Лазер подаёт световой луч на вращающееся зеркало (шестигранное), и отражающийся от зеркала луч попадая на фотовал разряжает его. Управляемый микроконтроллером лазерный луч включается и выключается, формируя изображение. Зеркало разворачивает луч по строке. На поверхности фотовала образуется изображение (скрытое), участки которые должны быть белые, имеют один заряд, чёрные противоположенный. Фотовал движется около валика подающего из контейнера тонер (положительно заряженный чёрный красящий порошок).
Частицы тонера имея положительный заряд притягиваются к нейтральному (где побывал луч лазера), и отталкиваются от положительных зарядов.
Отрицательные заряды бумаги притягивают положительные заряды тонера, и обеспечивают прилипание тонера на бумагу. (В случае Epson бумага имеет положительный заряд тонер отрицательный) При перемещении к выходному лотку, бумага проходит через узел фиксации изображения (фьюзер). При повышении температуры до 220 градусов и повышении давления, тонер плавится и прилипает к бумаге. Бумага направляется в выходной лоток, отпечаток готов.
При переносе изображения на бумагу, часть тонера остаётся на фотовале, для очистки подаётся электрический заряд, фотовал очищается, и готов к печати следующего листа.
Цветной лазерный принтер, имеет тот же принцип печати что и чёрно-белый, отличие в том что необходимо четыре разноцветных тонера. Так же существует три способа смешивания тонера.
Многопроходная печать - состоит из барабана внутри которого ёмкости с тонером. При переносе тонера на бумагу, барабан поворачивается по мере необходимости тонера другого цвета, для полноцветного изображения делает четыре прохода. То есть при печати цветного изображения, скорость печати принтера будет печатать в 3 раза дольше чем чёрно-белое.При чёрно-белой печати, цветные картриджи использоваться не будут.
Однопроходная печать - используются сразу четыре картриджа, для каждого свой фотовал. Лист бумаги движется попадая поочерёдно под четыре фотовала, которые поочерёдно переносят на бумагу тонер каждого цвета. Узел фиксации изображения общий.
Третий способ - имеет один фотовал, но сложную конструкцию картриджа.Картридж состоит из четырёх бункеров с тонером и трёх валов. В таком картридже невозможна замена одного из цветов.
Некоторые компании для засветки фотовала, вместо лазерного луча с зеркалом и линзами, применяют линейку светодиодов. Засветка происходит быстрее ( по всей ширине), конструкция упрощается, удешевляется производство.
Читайте также: