1. Лазерныйпринтер — один из видов принтеров,позволяющийбыстроизготавливать
высококачественные отпечаткитекстаиграфики на обычной(простой) бумаге.Подобно
фотокопировальнымаппаратамлазерныепринтерыиспользуютвработе процесс
ксерографическойпечати,однакоотличие состоитвтом,что формирование изображения
происходитпутёмнепосредственнойэкспозиции(освещения)лазернымлучом
фоточувствительныхэлементовпринтера
В 1938 году студентюридическогофакультетаЧестерКарлсонполучил первое ксерографическое
изображение,технологиясозданиякоторогозаключаласьв использованиистатического
электричестваприпереносе тонера(сухих чернил) набумагу,подобное сталорезультатом
многолетнейработы,чтобыперейтиотиспользованиясуществующихмимеографовиизбаиться
от дороговизныполучаемых отпечатков.Однаколишьспустявосемьлет,получивотказотIBM и
от войск связи США,в 1946 году Карлсонуудалосьнайти компанию,котораясогласилась
производитьпридуманные имэлектростатические копиры.ЭтойкомпаниейбылаHaloidCompany,
котораяпозднее былапереименованавXerox Corporation.Нарынокпервое устройствоXerox
поступилов1949 году под названием Model A.Данное громоздкое и сложное устройство
требовалорядаручных операций,чтобысделатькопиюдокумента.И лишьдесятьлетспустябыл
коммерциализированполностьюавтоматическийксерограф — Xerox 914,которыйбыл способен
выдавать 7 копийв минуту.Эта модельи стала прообразомвсех копирови лазерных принтеров,
появившихсявпоследствии.
Процесс лазернойпечатискладываетсяизпяти последовательных шагов:
1.Зарядка фотовала— нанесение равномерногоэлектрическогозарядана поверхность
вращающегосяфотобарабана(1).Наиболее частоприменяемыйматериал фотобарабана —
фотоорганика— требуетиспользованияотрицательногозаряда,однакоестьматериалы
(например,кремний),позволяющиеиспользоватьположительныйзаряд.Изначальнозарядка
производиласьс помощьюкоротронаМеждупроводоми фотобарабаномобычнопомещается
металлическаясетка,служащаядлявыравнивания электрическогополя.Позже сталиприменять
зарядку с помощьюзарядного валика (2).Такая система позволилауменьшитьнапряжение и
снизить проблемувыделенияозонав коронномразряде (преобразование молекул O2вO3 под
действиемвысокогонапряжения),однако влечётпроблемупрямогомеханическогоконтактаи
износа частей,а также чистки отзагрязнений.
2. Лазерное сканирование (засвечивание) — процесспрохожденияотрицательнозаряженной
поверхностифотовалаподлазернымлучом.Лучлазера(3) отклоняетсявращающимсязеркалом
(4) и, проходячерезраспределительнуюлинзу(5),фокусируетсянафотовалу(1).Лазер
активизируетсятольковтех местах,на которые смагнитноговала (7) в дальнейшемдолженбудет
попастьтонер.Под действиемлазераучасткифоточувствительнойповерхностифотовала,
которые былизасвеченылазером,становятсяэлектропроводящими,ичасть заряда на этих
участках «стекает» наметаллическуюосновуфотовала.Темсамымна поверхностифотовала
создаётся электростатическоеизображениебудущегоотпечатка ввиде «рисунка» из участков с
менее отрицательнымзарядом,чемобщийфон.
3. Наложение тонера.Отрицательнозаряженныйроликприподаче тонерапридаёттонеру
отрицательныйзаряди подаётегона роликпроявки.Тонер,находящийсяв бункере,
притягиваетсяк поверхностимагнитноговалаподдействиеммагнита,из которогоизготовлена
сердцевинавала.Во время вращениямагнитноговала тонер,находящийсяна егоповерхности,
проходитчерезузкующель,образованнуюмеждудозирующимлезвиемимагнитнымвалом.
2. После этоготонервходитв контактс фотоваломи притягиваетсяна негов тех местах,где
сохранилсяотрицательныйзаряд.Оченьраспространенозаблуждение,чтотонерпритягивается
именнок местамотсутствиязаряда на фотовалу.Однакотонер,будучидиэлектриком,
электризуетсявдипольно-заряженныечастицы,которые притягиваютсяклюбымзаряженным
поверхностямвне зависимостиот знака заряда последних.Тонерсможетудержатьсяна фотовалу
в местах без заряда, есличастицы тонеразаряжены(иневажно,с каким знаком).В то же время
распространеноиобратное заблуждение,чтотонерпритягиваетсяименнокместам,заряженным
отрицательно.Большинствомароквыпускаемых тонеровдлябытовых лазерных принтеров
маркируетсякакотрицательнозаряжаемые,чтоговоритоневозможности притяжения
отрицательнозаряженных частичектонеракодноимённозаряженнымучасткамфотобарабана.
Поэтому,на самом деле,отрицательнозаряженныйтонерне можетпритягиватьсяковсем
заряженнымучасткам вне зависимости от знака заряда, а толькоктем,у которых отсутствует
заряд, или,по крайнеймере,ктем,величиназаряда которых не мешаетобразованиюв
поверхностномслое фотобарабанадипольногомоментаподвлияниемэлектростатическогополя
отрицательнозаряженных частичектонера.
Тем самым электростатическое(невидимое) изображение преобразуетсяввидимое
(проявляется).Притянутыйкфотовалутонердвижетсяна нёмдальше,покане приходитв
соприкосновение сбумагой.
4.В месте контактафотовалас бумагойпод бумагой находитсяещё один ролик, называемый
роликомпереноса(transferroller).Нанегоподаётсяположительныйзаряд,которыйонсообщает
и бумаге,с которойконтактирует.Частичкитонера,войдяв соприкосновение сположительно
заряженнойбумагой,переносятсянанеё и удерживаютсяна поверхностизасчётэлектростатики.
Если в этотмоментпосмотретьнабумагу,на ней будетсформированополностьюготовое
изображение,которое можнолегкоразрушить,проведяпонемупальцем,потомучто
изображение состоитиз притянутогокбумаге порошкатонера,ничемдругим, кроме
электростатики,набумаге не удерживаемое.Дляполученияфинальногоотпечаткаизображение
необходимозакрепить.
5. Бумага с «насыпанным» тонернымизображениемдвигаетсядалее кузлузакрепления(печке).
Закрепляетсяизображение засчётнагреваи давления.Печкасостоит из двух валов.За
температуройтермоваласледиттермодатчик(термистор).Печкапредставляетсобойдва
соприкасающихсявала,между которымипроходитбумага.Принагреве бумаги (180—220 °C)
тонер,притянутыйкней,расплавляетсяив жидком виде вжимаетсяв текстурубумаги.Выйдяиз
печки,тонербыстрозастывает,чтосоздаёт постоянное изображение,устойчивое квнешним
воздействиям.Чтобы бумага,на которуюнанесёнтонер,не прилипалактермовалу,нанём
выполненыотделителибумаги(клыки).
Однако термовал — не единственнаяреализациянагревателя.Альтернативойявляетсяиное
устройствопечки,в которойиспользуетсятермоплёнка:тоестьспециальныйгибкийматериал в
виде трубки,полностьюоборачивающийнесущуюконструкциюстонкойи длинной керамической
пластинкой,являющейсякакраз нагревательнымэлементом,содержащимвсамой структуре
керамическойпластины,помимопроводниковнагревателя,ещё ивстроенныйнизковольтный
термодатчикконтролятемпературысдругойстороныпластины.Ошибочнаяустановка
керамическойпластинымалоквалифицированнымиработникамисервисногоцентраприводитк
стремительномуибезвозвратномувыгораниютермодатчика.
3. Преимущества
Как правило,разрешение причёрно-белойпечативарьируетсяот600x600 до 1200x1200
точекна дюйм, однакопри цветнойпечатидостигает9600x1200. Цветные ичёрно-белые
лазерные принтерыработаютнапрактике одинаково.Отличие заключаетсявтом,что для
цветнойпечатииспользуютсячетыре типакрасящеготонера.Любойцветвноситсвою
лептувокончательное изображение,наносимое налистбумаги.По сравнениюсо
струйнымипринтерами,лазерные имеютнемалопреимуществ:
Они обладаютбольшейскоростью,таккаклуч лазераможетпередвигатьсязначительно
быстрее,чемпечатающаяголовкасдесятками и более тогосотнямисопел,из которых в
моментпечатис определённыминтерваломвыпрыскиваютсямикроскопическиекапельки
чернил (исключения:струйные принтерыслинейныминеподвижнымиформатными
головами).
Лазерные лучиещё более точные ипопричине компактнойфокусировкипозволяют
обретатьвысокое разрешение.Лазерные принтерыэкономичнее,чемструйные,просто
вследствие того,что картриджейс тонеромхватаетне наодну тысячустраниц, а вот
чернильные картриджизаканчиваютсябыстрее,иих приходитсячаще заправлятьили
менять(этоотноситсятолькок настольным,домашнимструйнымпринтерам)
Лазерные отпечаткиболеестойкие,четкостьотпечатковне нарушаетсявусловиях
повышеннойвлажности.Тонерможетслёживаться,чтолегкоисправитьлёгким
встряхиваниемкартриджа, в отличие отструйных принтеров,чернилакоторыхмогут
засыхатьв дюзах,что требуетих промывкии,иногда,замены.
Цветные лазерные принтерыобеспечиваютвысокуюскоростьпечати,даюткачественные
цветные ичёрно-белыеотпечатки,атакже привлекательную стоимостьраспечатки
страницыс учётомрасходных материалов.
Недостатки
При работе лазерногопринтеравыделяютсяозон,оксидыазота (NO2,N2O),ацетон,
бумажная пыль,УФ-излучение,инфракрасное(тепловое) излучение.
При нагреваниибумаги активноиспаряется формальдегиди водяной пар.
Наличие в конструкцииэлементовсвысокимэнергопотреблением(высоковольтныйблок
зарядки, термоузел) приводитктому,чтопиковаяпотребляемаямощностьлазерного
принтерадостаточновысока,чтоделаетневозможнымподключениеегокбытовым
источникамбесперебойногопитаниясреднейималоймощности.
Качествопечатицветных полутоновых изображений(например,фотографий)ниже,чем
при струйнойпечати.
Лазерные принтерыдороже струйных всреднемв3 раза, а стоимость комплекта
картриджейдля лазерногопринтеранамногодороже,чемкомплектадляструйного(как
правило,стоимостьновогопринтера).Усредних и промышленныхлазерныхпринтеров
сравнительные затратынарасходные материалыистоимостьоборудованияпо сравнению
с со среднимии промышленнымиструйнымипринтерамипримерноодинаковы,а
себестоимостьоттискав 3-10 раза превышаетсебестоимостьструйнойпечатипри
неизменномкачестве.
