Лазерные принтеры - Авдеев В.А. и др., 2001

Главная

Новости

Библиотека

Исследования

Законодательство

Консалтинг

Бизнес-форумы

Контакты

Библиотека

10.6. Лазерные принтеры

Лазерные принтеры печатают всю страницу сразу, поэтому являются постраничными печатающими устройствами и требуют большого объема памяти (около 4 Мбайт и более), с учетом использования по одному биту памяти на каждую точку изображения. Лазерные принтеры имеют отличное качество печати, высокую скорость работы, большую стоимость картриджей, печатающих несколько тысяч страниц, требуют бумаги хорошего качества и ограниченного размера (формата А4 или А3).

Скорость печати лазерного принтера зависит от качества печати, цветовой палитры изображения (в этом случае пропускается несколько раз бумага в зависимости от числа цветов), объема памяти, типа процессора, интерфейса языка принтера, числа шрифтов и т.д. Скорость печати обычно 4, 6, 8 и более страниц в минуту.

Разрешающая способность, как уже отмечалось, определяется числом точек, приходящихся на один дюйм изображения (300, 600, 1200) или на площадь, равную квадратному дюйму (300´300, 600´600, 1200´1200).

Рассмотрим принцип работы лазерного принтера, использующего ксероксную технологию.

Лазерный принтер содержит барабан с фотопроводящим (светочувствительным) поверхностным материалом, диаметр которого 7,5 см. Барабан предназначен для создания скрытой копии изображения с помощью лазера. Лазер представляет собой когерентный источник света, излучающий свет одной частоты (длины) и построчно (по всей ширине) заряжающий барабан в соответствии с изображением, хранящимся в памяти принтера. Память предназначена для формирования и временного хранения страничного изображения (образа страницы), выводимого на барабан при наличии индикатора конца страницы. Страница может содержать графическое изображение вместе с текстом. Кроме того, в лазерном принтере используется тонер, специальный порошок, электрически заряженные частицы которого притягиваются поверхностью барабана в тех местах, которые также заряжены лазером в соответствии с изображением страницы.

Процесс печати одной строки состоит в следующем. Лазер с помощью зеркал высвечивает строку барабана и заряжает ее в соответствии со строкой страницы изображения. Затем по желобу подается порошок тонера, который притягивается к заряженным участкам барабана. При этом могут быть использованы 2 метода печати : черным по белому и белым по черному. В первом случае строка заряжается в тех местах, которые лазер высвечивает (предварительно барабан был разряжен), а во втором случае, наоборот, барабан сначала был заряжен, а затем с помощью лазера выполняется разрядка тех участков, которые соответствуют элементам изображения.

После этого подается из лотка электрически заряженная бумага, которая притягивает порошок тонера. Затем под действием температуры и давления тонер закрепляется на поверхности бумаги, а незакрепленный порошок удаляется с помощью скребка и переносится вновь в желоб. Описанный цикл повторяется для каждой строки страницы при вращении барабана.

На рис. 10.9 представлена схема, поясняющая принцип действия лазерного принтера.

Рис. 10.9. Схема, поясняющая принцип действия лазерного принтера:

1 – процессорный модуль; 2 – лазер; 3 – световой луч; 4 – зеркало; 5 – фотобарабан; 6 – кабель интерфейса; 7 – ионизатор; 8 – девелопер; 9 – резервуар с тонером;10 – лист бумаги; 11 – накопитель; 12 – валик; 13 – зарядное устройство; 14 – устройство нагрева; 15 – фиксирующие цилиндры; 16 – приемное устройство.

Схема содержит микроконтроллер или процессорный модуль (1), который координирует работу лазера (2), формирующего световой луч (3), отражающийся с помощью зеркала (4) на фотобарабан (5). Если в принтере используется микроконтроллер, то его функции сводятся к выполнению команд системного процессора ПК и управлению механизмами и электронными частями принтера, причем основную нагрузку на формирование образа битовой страницы берет на себя системный процессор. В последнее время в лазерных принтерах используются RISC- или CISC-процессоры. Дешевые и быстрые RISC-процессоры имеют ограниченный список команд, а сложные CISC-процессоры – широкий спектр команд. В этом случае процессор принтера освобождает компьютер от громоздких вычислений по формированию данных, выводимых на печать. Процессор лазерного принтера обладает собственным программным обеспечением, встроенным интерпретатором и языком, определяющим команды и формат данных (описание страниц и уплотнение данных), поступающих из компьютера. На рис. 10.10 показана схема взаимодействия ПК и принтера.

Прикладная программа ® драйвер (набор команд, данные) ®

Интерпретатор команд ® Образ страницы

Рис. 10.10. Схема программного взаимодействия ПК и принтера

Прикладная программа получает доступ к принтеру с помощью драйвера, преобразующего данные прикладной программы в команды принтера. Для различных принтеров предлагаются соответствующие драйверы для их обслуживания, причем некоторые принтеры для расширения области их применения могут работать с несколькими драйверами. Каждый принтер характеризуется языком (набор команд и данных), который он использует при совместной работе с драйверами компьютера. Этот набор команд и данных обрабатывается интерпретатором принтера и в конечном итого формируется двоичный образ в памяти принтера.

Кроме того, в состав оборудования процессорного модуля входят: ОЗУ и ПЗУ. Объем ОЗУ определяется объемом двоичных данных страничного образа, выводимого на печать. Лазерные принтеры печатают всю страницу стразу, поэтому им требуется ОЗУ для хранения информации страницы (по одному биту на каждую точку). Для представления графических изображений с разрешением 600 точек в одном дюйме (24 точки в одном миллиметре) на листе формата А4 (размером 210´297 мм) требуется емкость ОЗУ не менее 4 Мбайт с учетом неиспользуемых кромок бумаги. В некоторых лазерных принтерах употребляются модули SIMM, представляющие собой небольшие печатные платы с односторонним обычно 72-контактным правым разъемом, в котором контактные площадки размещены на обеих поверхностях одной стороны платы. Кроме того, ОЗУ употребляется для хранения шрифтов, выполнения программ процессора.

Лазерные принтеры поддерживают три типа шрифтов: встроенные (хранятся в ПЗУ), загружаемые программные (используют ОЗУ принтера) и картриджные (хранятся в ПЗУ специальных модулей, подключаемых непосредственно к слоту принтера для расширения его функциональных возможностей). В некоторых лазерных принтерах имеются разъемы для подключения платы с жестким диском или ППЗУ (флэш-памятью) для хранения разнообразных шрифтов (наборов символов заданного размера и изображения). Лазерные принтеры используют большое число встроенных шрифтов (35, 45,...), среди которых применяются и масштабируемые шрифты, позволяющие получить символы желаемого размера.

Для достижения более качественного изображения (исключения зазубрин) в лазерных принтерах употребляется схема, управляющая интенсивностью свечения луча, что приводит к изменению размера точки изображения и как следствие – к сглаживанию края изображения.

Для сопряжения лазерного принтера с компьютером применяется последовательный интерфейс RS-232, параллельный интерфейс Centronics, интерфейс SCSI, инфракрасный интерфейс и др. С целью подключения лазерного принтера к компьютеру обычно используется стандартный кабель разъема Centronics с максимальной длиной 3 м, или C-кабель длиной 10 м, имеющий специальный разъем типа C, который, кроме того, предназначен для выполнения двунаправленной передачи данных.

В схеме (см. рис. 10.9) поверхность фотобарабана (5) покрыта светочувствительным полупроводниковым слоем (оксидом цинка или сплавом селена), которая заряжается с помощью высоковольтного ионизатора (7), т.е. на поверхности образуется электростатический заряд. При освещении какой-либо точки поверхности фотобарабана тонким лучом лазера происходит разряд в этой точке (уменьшение потенциала), т.к. она становится проводящей. В соответствии с данными, поступающими из компьютера, выполняется изменение интенсивности лазерного луча при облучении поверхности фотобарабана, поэтому на ней создается потенциальный рельеф (скрытое электрическое изображение страницы информации). Затем выполняется этап проявления невидимого изображения с помощью барабана-девелопера (8) и тонера (пылеобразной краски), помещенного в резервуар (9). Краска притягивается к тем частям поверхности барабана, где имеется электростатический заряд, и таким образом формируется изображение. Лист бумаги (10) из накопителя (11) с помощью валиков поступает через зарядное устройство (13), которое заряжает бумагу противоположным зарядом. При вращении фотобарабана тонер с его поверхности притягивается заряженной бумагой и на нее переносится изображение. После этого бумага проходит устройство нагрева (14), в котором под действием температуры и с помощью фиксирующих цилиндров (15) происходит закрепление изображения на бумаге и поступление ее в накопитель бумаги (16).

Резервуар с тонером, девелопер и фотобарабан в некоторых принтерах конструктивно объединены в одно устройство – картридж, который подлежит замене при пустом резервуаре. В других принтерах имеется только резервуар с тонером, что снижает себестоимость печати одной страницы.

Оглавление

10. Устройства ввода и регистрации информации

10.6. Лазерные принтеры