Принтеры их принцип действия и перспективы развития

Ряд существенных недостатков, к основным из которых  следует отнести следующее:

• значительные эксплуатационные расходы, что особенно ощущается при выполнении цветной печати на устройствах подобного типа;
• относительно низкая скорость печати по сравнению с лазерными типами печатных устройств;
• невысокая стойкость полученных печатных изображений, что обусловлено свойствами красок, которые используются в устройствах струйного принципа действия.

1.5. Сублимационный принтер

Термосублимация (возгонка) — это быстрый нагрев красителя, когда минуется жидкая фаза. Из твёрдого красителя сразу образуется пар. Чем меньше порция, тем больше фотографическая широта (динамический диапазон) цветопередачи. Пигмент каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной (или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте (термосублимационные принтеры фирмы Mitsubishi Electric). Печать окончательного цвета происходит в несколько проходов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой, состоящей из множества термоэлементов. Эти элементы, нагреваясь, возгоняют краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно позиционируются и получаются весьма малого размера.

К серьёзным  проблемам сублимационной печати можно  отнести чувствительность применяемых  чернил к ультрафиолету. Если изображение  не покрыть специальным слоем, блокирующим  ультрафиолет, то краски вскоре выцветут. При применении твёрдых красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для предохранения изображения, получаемые отпечатки не коробятся и хорошо переносят влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За полноцветность сублимационной технологии приходится платить большим временем печати каждой фотографии. Наиболее известными производителями термосублимационных принтеров являются Canon и Sony.

 

1.5.1. Преимущества и недостатки

• Сублимационный принтер печатает очень долговечные изображения за счет того, что краска — твердая, и находится под поверхностью бумаги. Защитный слой препятствует испарению краски из-под поверхности.
• Сублимационные принтеры печатают более качественное изображение, чем струйные принтеры при том же уровне разрешения. Это обусловлено тем, что пиксель не имеет четкой границы, поэтому даже под микроскопом не видны «квадраты». Также качество повышается за счет возможности смешивать на носителе изображения цвета в достаточно широком диапазоне (до 6 бит каждого из базовых цветов). Наиболее светлые тона формируются в облачке красителя также естественно, как и более тёмные.

   Сублимационный принтер достаточно дорог, также как и расходные материалы к нему.

    К серьёзным проблемам сублимационной печати можно отнести крайне медленный вывод фотографий (фото 10×15 см печатается более 1 минуты) и чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Однако сейчас вводятся новые типы защитной краски, обеспечивающей защиту от ультрафиолета.

1.6. Лазерный принтер

Принцип действия

Отпечатки сделанные  таким способом не боятся влаги, устойчивы  к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.

Процесс лазерной печати складывается из пяти последовательных шагов:

Зарядка фотовала

Фотовал — цилиндр  с покрытием из фотополупроводника (материала, способного менять своё электрическое  сопротивление при освещении). В  некоторых системах вместо фотоцилиндра использовался фоторемень — эластичная закольцованная полоса с фотослоем.

Зарядка фотовала — нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотобарабана. Наиболее часто применяемый  материал фотобарабана — фотоорганика — требует использования отрицательного заряда, однако есть материалы (например, кремний), позволяющие использовать положительный заряд.

Изначально зарядка  производилась с помощью скоротрона (скоротрона, англ. scorotron) — натянутого провода, на который подаётся напряжение относительно фотобарабана. Между проводом и фотобарабаном обычно помещается металлическая сетка, служащая для выравнивания электрического поля.

Позже стали  применять зарядку с помощью  зарядного валика. Такая система  позволила уменьшить напряжение и снизить проблему выделения  озона в коронном разряде (преобразование молекул O2 в O3 под действием высокого напряжения), однако влечёт проблему прямого механического контакта и износа частей, а также чистки от загрязнений.

Лазерное сканирование

Лазерное сканирование (засвечивание) — процесс прохождения  отрицательно заряженной поверхности фотовала под лазерным лучом. Луч лазера отклоняется вращающимся зеркалом и, проходя через распределительную линзу , фокусируется на фотовалу. Лазер активизируется только в тех местах, на которые магнитный вал в дальнейшем должен будет нанести тонер. Под действием лазера участки фоточувствительной поверхности фотовала, которые были засвечены лазером, становятся электропроводящими, и заряд на этих участках «стекает» на металлическую основу фотовала. Тем самым на поверхности фотовала создаётся электростатическое изображение будущего отпечатка в виде ослабленного заряда.

Наложение тонера

Отрицательно  заряженный ролик подачи тонера придаёт  тонеру отрицательный заряд и  подаёт его на ролик проявки. Тонер, находящийся в бункере, притягивается к поверхности магнитного вала под действием магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. Во время вращения магнитного вала тонер, находящийся на его поверхности, проходит через узкую щель, образованную между дозирующим лезвием и магнитным валом. После этого тонер входит в контакт с фотовалом и притягивается на него в тех местах, где отрицательный заряд был снят путём засветки.

Тем самым электростатическое (невидимое) изображение преобразуется  в видимое (проявляется). Притянутый к фотовалу тонер движется на нём дальше, пока не приходит в соприкосновение с бумагой.

Перенос тонера

В месте контакта фотовала с бумагой, под бумагой  находится ещё один ролик, называемый роликом переноса. На него подаётся положительный заряд, который он сообщает и бумаге, с которой контактирует. Частички тонера, войдя в соприкосновение с положительно заряженной бумагой, переносятся на неё и удерживаются на поверхности за счёт электростатики.

Если в этот момент посмотреть на бумагу, на ней  будет сформировано полностью готовое изображение, которое можно легко разрушить, проведя по нему пальцем, потому что изображение состоит из притянутого к бумаге порошка тонера, ничем другим, кроме электростатики, на бумаге не удерживаемое. Для получения финального отпечатка изображение необходимо закрепить.

Закрепление тонера

Бумага с «насыпанным» тонерным изображением двигается далее  к узлу закрепления (печке). Закрепляется изображение за счёт нагрева и  давления. Печка состоит из двух валов:

верхнего, внутри которого находится нагревательный элемент (обычно — галогенная лампа), называемый термовалом;

нижнего (прижимной  ролик), который прижимает бумагу к верхнему за счёт подпорной пружины.

За температурой термовала следит термодатчик (термистор). Печка представляет собой два  соприкасающихся вала, между которыми, проходит бумага. При нагреве бумаги (180—220 °C) тонер, притянутый к ней, расплавляется и в жидком виде вжимается в текстуру бумаги. Выйдя из печки, тонер быстро застывает, что создаёт постоянное изображение, устойчивое к внешним воздействиям. Чтобы бумага, на которую нанесён тонер, не прилипала к термовалу, на нём выполнены отделители бумаги.

Однако термовал — не единственная реализация нагревателя. Альтернативой является печка, в  которой используется термоплёнка: специальный гибкий материал с нагревательными элементами в своей структуре.

1.6.1Цветные лазерные принтеры

Принцип многоцветной лазерной печати состоит в следующем: движок рендеринга берёт цифровой документ и обрабатывает его один или несколько раз, создавая его постраничное растровое изображение, разложенное по цветовым составляющим, соответствующим цветам используемых тонеров, лазер или массив светодиодов формирует распределение зарядов на поверхности вращающегося фоточувствительного барабана, подобное получаемому изображению. Заряженные мелкие частицы тонера, состоящего из красящего пигмента, смол и полимеров, притягиваются к заряженным участкам поверхности барабана.

Далее сквозь барабан  прокатывается бумага, и тонер  переносится на неё. В большинстве  цветных лазерных принтеров используются четыре отдельных прохода, соответствующие разным цветам. Потом бумага проходит через «печку», которая расплавляет смолы и полимеры в тонере и фиксирует его на бумаге, создавая окончательное изображение.

Лазеры способны точно  фокусироваться, в результате получаются очень тонкие лучи, которые разряжают необходимые участки фоточувствительного барабана. Благодаря этому современные лазерные принтеры, как цветные, так и чёрно-белые, имеют высокое разрешение.

1.6.2 Преимущества лазерных принтеров

Как правило, разрешение при чёрно-белой печати варьируется  от 600 x 600 до 1200 x 1200 точек на дюйм, однако при цветной печати достигает 9600 x 1200. Цветные и чёрно-белые лазерные принтеры работают на практике одинаково. Отличие заключается в том, что  для цветной печати используются четыре типа красящего тонера. Любой цвет вносит свою лепту в окончательное изображение, наносимое на лист бумаги. По сравнению со струйными принтерами, лазерные имеют немало преимуществ.

Они обладают большей  скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая головка с десятками и более того сотнями сопел, из которых в момент печати с определённым интервалом выпрыскиваются микроскопические капельки чернил.

Лазерные лучи ещё более точные и по причине компактной фокусировки позволяют обретать высокое разрешение. Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные, просто вследствие того, что картриджей с тонером хватает не на одну тысячу страниц, а вот чернильные картриджи заканчиваются быстрее, и их приходится чаще заправлять или менять.

Цветные лазерные принтеры обеспечивают высокую скорость печати, дают качественные цветные  и чёрно-белые отпечатки, а также  привлекательную стоимость распечатки страницы с учётом расходных материалов.

1.6.3. Недостатки лазерных принтеров

Окись углерода входит в состав химических соединений тонера и выделяется на этапе закрепления  изображения. При большой концентрации в воздухе помещения может  вызывать головную боль, слабость, сонливость и учащение пульса.

Наличие в конструкции элементов с высоким энергопотреблением (главный двигатель, печка) приводит к тому, что пиковая потребляемая мощность лазерного принтера достаточно высока, что делает невозможным подключение его к бытовым источникам бесперебойного питания средней и малой мощности.

Некоторые из моделей цветных  принтеров при печати наносят  на оттиск скрытое изображение, указывающее  на дату и время печати, а также  серийный номер устройства, что сделано  с целью пресечь печать цветных  копий денежных знаков и других документов и ценных бумаг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7. Перспективы развития

1.7.1Интернет принтер

Это принтер  с функцией подключения к интернету, без необходимости подключения  к компьютеру.

На рынке офисной  техники появились новые принтеры, которые можно напрямую подключать к интернету без подключения к компьютеру. Прямое подключение принтера к интернету позволяет:

-Быстро распечатать  документ или веб-страницу прямо  с дисплея принтера;

-Распечатать  документ или веб-страницу не  только с ПК, но и с любого  веб-устройства, без необходимости  установки драйвера принтера;

-Просмотреть  состояние принтера, добавить или  удалить задание печати с помощью  любого браузера, независимо от  того, где вы находитесь — рядом  с принтером или в километрах  от него;

-Автоматически  обновлять микропрограмму принтера, при этом добавляя новые функции к принтеру, сразу же после выпуска новой версии микропрограммы компанией производителем принтера.

Обзор представленных моделей:

Компания HP представила  новую линейку принтеров и  МФУ HP PhotoSmart e-All-in-One с прямым доступом в Интернет. Новинки могут печатать документы, отправленные на печать с мобильных устройств из любой точки мира, и работать с интернет-приложениями без подключения к компьютеру.

Для печати с  мобильных устройств в новых  моделях реализована технология HP ePrint. Каждое МФУ с поддержкой этой технологии имеет уникальный электронный адрес, на который можно отправлять документы для печати. Поддерживаются файлы Microsoft Office, Adobe PDF, JPEG-изображения и многие другие форматы.