Лазерный принтер берет свое начало несколько десятилетий назад, когда компания Xerox создала автоматический аппарат Xerox 914 для нанесения изображения на бумагу.
А серийно компания начала изготавливать аппарат Xerox 9700, который был громоздким и дорогим, но позволял печатать со скоростью до 120 страниц в минуту.
Первый настольный аппарат создала компания Canon в 1982 году.
Сейчас десятки компаний изготавливают множество моделей разнообразного назначения, для черно-белой и цветной печати.
Рассмотрим принцип работы лазерного принтера чтобы правильно его эксплуатировать и уменьшить количество поломок.

Принцип лазерного принтера состоит из нескольких этапов.

Зарядка фотобарабана

Основной частью такого типа оборудования является фотобарабан (печатающий барабан). Он представляет собой цилиндр, изготовленный из металла, на поверхность которого нанесен полупроводник, чувствительный к свету.
С помощью коронатора или заряжающего вала фотобарабан заряжается отрицательным или положительным зарядом.
Коронатор – нить из вольфрама, которая покрыта платиновым (золотым или углеводным) покрытием. Под действием тока возникает электрический разряд и создается электрическое поле, которое передается на фотобарабан.
Этот метод заряжания барабана имеет ряд недостатков: поверхность провода может загрязняться частицами тонера или пылью, что приводит к ухудшению качества печати. В запущенных случаях, погнутый и загрязненный коронатор может повредить фотобарабан.
Указанных выше проблем не имеет заряжающий вал (ролик заряда). Он представляет собой металлический стержень, который покрыт поролоном (или резиной). Эти материалы хорошо проводят заряд, и контактируя с барабаном заряжают его.
Но этот метод имеет недостаток, ведь периодически фотобарабан нужно чистить.

Экспонирование фотобарабана

С помощью лазера и системы зеркал, тонким лучом света «насветляется» изображения. Там, где попадает лазер, меняется заряд, он становится отличным (позитивным или отрицательным) от зарядку всей поверхности барабана.
В полиграфии изображение формируется с помощью микроскопических точек. Принцип лазерной печати такой же: лазерный луч изменяет заряд поверхности барабана в определенных точках, которые формируют невидимое изображение.

Проявка изображения

Кроме фотобарабана в лазерных устройствах есть Magnetic Developer Roller (магнитный вал), который будучи заряженным, крутится в бункере с тонером, и притягивает его к своей поверхности.
Чтобы тонер не прилипал толстым слоем, на небольшом расстоянии от магнитного вала размещен специальный ракель, который снимает лишний тонер.
Важно при подготовке лазерного принтера к работе правильно отрегулировать ширину щели между магнитным валом и лезвием, которое сбрасывает лишний тонер. Иначе возможно образование черных полос во время печатания.
После этого магнитный вал входит в контакт с фотобарабаном, к которому прилипает тонер в тех местах, которые под действием лазера изменили свой потенциал.

Незаряженные участки тонер не получают

Продолжаем описывать принцип печати лазерного принтера. Теперь нужно перенести изображения на материал.

Перенос изображения на бумагу

Печать на лазерном принтере происходит так: подающая система проводит лист бумаги под фотобарабаном, и через промежуточный барабан с мягким покрытием наносит тонер на запечатываемый материал.
Но тонер не крепко держится, и бумага проходит через этап закрепления.

Закрепление тонера

Особенностью тонера, для такого вида оборудования является то, что он плавит при высокой температуре.

Поэтому, после нанесения тонера, бумага проходит через термоблок. Здесь, при температуре превышающей 200°С тонер припресовывается к бумаге.
Во время этого процесса, один вал снизу нагревает бумагу, другой – прижимает тонер к бумаге.
Чтобы лист после выхода из термосекции не прилипал к прижимному валу, в принтере стоит планка, для открепления письма.
Отпечатанный листок складывается в специальном лотке принтера.
Мы рассмотрели принцип лазерной печати для черно-белой печати.
Если нужно получить цветное изображения, то здесь ситуация аналогично, только нужно повторить процесс 4 раза, или нанести тонер 4-х красок за один поворот фотобарабана.
Напоминаем, что большинство цветных изображений можно прекрасно передать с помощью всего 4х красок: синяя, красная, желтая и черная. А другие оттенки и цвета получаем при смешивании трех основных.
Например, зеленый – синий + желтый, оранжевый – желтый + красный.
Мы рассмотрели, в чем заключается работа лазерного принтера, теперь перейдем к его достоинствам, в случае с другими системами.

Преимущества лазерного принтера

Кратко перечислим достоинства лазерного принтера:

• экономичные. На одной заправке тонера можно отпечатать сотни страниц. Кроме этого, стоимость тонера невысокая, по сравнению с другими способами нанесения изображения.
• неприхотливость к бумаге. Если на струйном принтере высококачественное изображение можно получить на специальной бумаге, то лазерный может печатать как на газетной так и на офсетной. Достаточно, чтобы была ровная поверхность материала,
• надежны в работе,
• малошумные,
• подходят для печати больших тиражей.

Недостатки лазерного принтера:

• достаточно высокая цена самого оборудования, особенно того, что печатает в цветном варианте,
• более высокие затраты энергии по сравнению со струйными,
• микрочастички из тонера может попадать в окружающую среду, что не способствует здоровью тех, которые находятся рядом с оборудованием.

Надеемся, что вы поняли принцип лазерного принтера, а также его преимущества и недостатки.
Успехов!

Включает в себя семь последовательных операций по созданию заданного изображения на листе бумаги. Это весьма интересный и технологичный процесс, который можно разделить на два основных этапа: нанесение изображения и его закрепление. Первый этап связан с работой картриджа, второй протекает в блоке термозакрепления (печке). В итоге за считанные секунды на белом листе бумаги мы получаем интересующее нас изображение.

Итак, что же происходит за столь короткий промежуток времени в принтере? Давайте в этом разберемся.

Заряд

Напомним, что тонер является мелкодисперсной субстанцией (5-30 микрон), и его частицы очень легко принимают любой электрический заряд.

В картридже ролик заряда обеспечивает равномерную передачу отрицательного заряда фотобарабану. Это происходит когда ролик заряда прижимается к фотобарабану, и вращаясь в одном направлении (при этом равномерно сообщая отрицательный статический заряд фотобарабану), заставляет его вращаться в другом.

Таким образом, поверхность фотобарабана имеет равномерно расположенный по площади отрицательный заряд.

Экспонирование

В следущем процессе происходит экспонирование будущего изображения на фотобарабане.

Это происходит благодаря лазеру. Лазерный луч при попадании на поверхность фотобарабана снимает в этом месте отрицательный заряд (точка становиться нейтрально заряженной). Таким образом, лазерный луч формирует будущую картинку по заданным координатам в программе. Исключительно в тех местах где это необходимо.

Так мы получаем экспонированную часть изображения в виде отрицательно заряженных точек на поверхности фотобарабана.

Проявка

Далее на экспонированное изображение на поверхности фотобарабана ровным тонким слоем с помощью ролика проявки наносится тонер. Частицы тонера принимают отрицательный заряд и формируют на поверхности барабана будущее изображение.

Перенос

Следущим этапом является перенос тонерного отрицательно заряженного изображения с фотобарабана на чистый лист бумаги.

Это происходит в результате соприкосновения ролика переноса изображения с листом бумаги (лист проходит между роликом переноса и фотобарабаном). Ролик переноса имеет высокий положительный потенциал, в результате чего все отрицательно заряженные частицы тонера (в виде сформированного изображения) переносятся на лист бумаги.

Закрепление

Следующим этапом в лазерной печати является закрепление изображения из тонера на листе бумаги в блоке термозакрепления (в печке).

По своей сути это процесс «запекания» на бумаги. Лист с тонером, проходя между термовалом и прижимным роликом, подвергается термо-барической (температура и давление) обработке, в результате чего тонер на листе закрепляется и становится устойчивым к внешним механическим воздействиям.

На нашем рисунке Вы видите термовал и прижимной ролик. Термовал используется в ряде аппаратов лазерного типа печати. Внутри термовала применяется галогеновая лампа, которая и осуществляет разогрев (нагревательный элемент).

Существует и другие модели аппаратов лазерного типа печати, где вместо термовала используется термопленка (как нагревательный элемент). Отличие между ними в том, что при работе галогенового нагревателя требуется больше времени. Стоит отметить тот факт, что аппараты с термопленкой весьма сильно подвержены механическим воздействиям посторонних предметов (скрепок, скоб от степлера) на листе бумаги. Это чревато выходом из строя самой термопленки. Она очень чувствительна к повреждениям.

Очистка

Так как при всем этом процессе на поверхности фотобарабана остается небольшое количество тонера, в картридже устанавливается ракель (чистящее лезвие) для очистки от остаточных микрочастиц тонера вала фотобарабана.

Прокручиваясь, вал подвергается очистке. Остаточный порошок попадает в бункер с отработанным тонером.

Снятие заряда

При последнем этапе вал фотобарабана соприкасается с роликом заряда. Это приводит к тому, что на поверхности барабана снова выравнивается «карта» отрицательного заряда (до этого момента на поверхности оставались как отрицательно заряженные места так и нейтрально заряженные – они и были проекцией изображения).

Таким образом ролик заряда снова сообщает поверхности фотобарабана равномерно распределенный отрицательный потенциал.

Так заканчивается цикл печати одного листа.

Заключение

Таким образом технология лазерной печати включает в себя семь последовательных этапов переноса и закрепления изображения на бумаге. На современных аппаратах такой процесс печати одного изображения на бумаге А4 занимает всего считанные секунды.

При происходит замена износившихся внутренних деталей, таких как фотобарабан, ролик заряда или магнитный вал. Эти составляющие находятся внутри картриджа, и Вы можете увидеть их на рисунке, приведенном выше. Из-за износа этих элементов значительно ухудшается качество печати.

Немного об истории лазерной печати

Ну и напоследок немного о разработке технологии лазерной печати. Удивительно, но технология лазерной печати появилась раньше, например той же технологии матричной печати. Chester Carlson в 1938 году изобрел метод печати, получивший название электрография. Он применялся в копировальных аппаратах того времени (60-70-е года прошлого века).

Непосредственно саму разработку и создание первого лазерного принтера предписывают Гэри Старквеатер (Gary Starkweather). Он являлся сотрудником фирмы Xerox. Его идея заключалась в том, чтобы использовать технологию копировального устройства для создания принтера.

В 1971 году впервые появился первый лазерный принтер фирмы Xerox. Он назывался Xerox 9700 Electronic Printing System. Серийное производство было налажено позже – в 1977 году.