Устройство и виды принтеров

 

В 80-х годах первые лазерные принтеры были диковинной. Но уже в 90-х годах  разработчики лазерных принтеров  добились того, что лазерные принтеры научились «понимать» различные языки описания страниц, автоматически распознавать формат бумаги и использовать обе стороны листа., и стали доступны массовому пользованию. Разрешающая способность для печатающих устройств этого класса достигла 1200 точек на дюйм.

Такая оргтехника произвела переворот  на рынке персональных компьютеров благодаря своему близкому к типографическому качеству вывода. Персональные компьютеры представили организациям возможность управлять огромным количеством данных, а лазерный принтер позволил получить недорогие высококачественные копии этих данных.

Вывод на печать стал ассоциироваться  с издательским делом и цветными приложениями. Работу лазерных принтеров затрудняет воспроизведение мелких деталей и сложной графики, а также нестандартная бумага. Многие последние прикладные программы разработаны со средствами печати на лазерных принтерах и не требуют дорогостоящего типографического оборудования.

В настоящее время волнует уже  не только вопрос, какую именно модель приобрести, но и не менее важные проблемы, связанные, например, с постоянным наличием расходных материалов у  фирмы-продавца, возможностью использования кириллических шрифтов, дальнейшим сервисным обслуживанием печатающих устройств и т.д. И это вполне правомерно.

Принтер подключенный к компьютеру позволяет заниматься персональной творческой, манипулируя различным образом шрифтами, увеличивая или уменьшая изображения, поворачивая их на любой угол и вообще как угодно меняя формат своей страницы.

 Лазерный принтер как правило практически бесшумен, не выделяет вредных веществ, что очень важно в при ребенке в доме, работает на мелком легкоплавком тонере (экономят сам тонер и электроэнергию), имеет собственный мощный процессор и поддерживает языки печати (экономят ресурсы компьютера). И конечно, обеспечивается емкими, недорогими картриджами и сам недорого стоит (экономят деньги в чистом виде). Все выше перечисленное будет рассмотрено в данной контрольной работе.

В данной работе я предлагаю рассмотреть  и проанализировать особенности  лазерных принтеров.

На основе конструктивных особенностей и принципа действия лазерного принтера я проведу анализ наиболее часто встречающиеся  неисправности и их устранение. Рассмотрю принципы сервисного обслуживания и диагностику правильной работы лазерного принтера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среди современной компьютерной периферии  едва ли найдется устройство, вобравшее  в себя больше технологических достижений, новейших материалов и конструкторского искусства, нежели лазерные принтеры. Правда, лазер в составе принтера используется маленький, мощностью не более нескольких сот милливатт. Однако он тоже обладает свойством, за которое так ценятся лазеры: дает очень узкий направленный пучок когерентного монохроматического излучения. В принтере этот луч используется как тончайшее “перо”, которым и рисуется заданное изображение.

 

1-фотобарабан;

2-девелопер;

3-лист бумаги;

4-валик подачи;

5,6- термо-закрепляющие валики;

7-ракель;

8-лампа;

9-очищающий ракель;

10- валик восстановления заряда;

 

Воспроизведение текста и графики  в лазерных принтерах осуществляется в три стадии: экспозиция, проявка и печать.

На первой стадии данные из компьютера поступают в буфер строки и  с помощью сканирующей системы, в которую входит лазер, переносятся  на отрицательно заряженную поверхность  специального фотобарабана как показано на рисунке 1.

Лазерная засветка осуществляется следующим способом: тонкий луч лазера светит на зеркало, которое вращается  с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зеркал и  призму попадает на барабан и за счет поворота зеркал нейтрализует заряды по всей длине фотобарабана один шаг, (этот шаг измеряется в долях дюйма, и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия.

Точки, которые на бумаге должны получиться темными, разрежаются светом лазерного  луча. Заряды на освещенных точках поверхности барабана нейтрализуются благодаря фотопроводящим свойствам барабана. Таким образом, на поверхности барабана формируется скрытое электростатическое изображение.

Скорость вращения зеркала очень  высока. Она составляет 7-15 тыс. об/мин. Для того чтобы увеличить скорость печати, не увеличивая скорость вращения зеркала, его выполняют в виде многогранной призмы.

На второй стадии с помощью второго  барабана, называемого девелопером, на фотобарабан наносится тонер - мельчайший красящий порошок. В процессе работы барабан- девелопер, частицы тонера и фотобарабан всегда заряжены отрицательно, однако в точках, засвеченных лазерным лучом, потенциал поверхности фотобарабана уменьшается с -900 В до -200 В. Напряжение на барабане девелопере составляет при этом -500 В. Таким образом разность потенциалов, притягивающая тонер на разряженные области фото - барабана, оказывается равной 300 В; соседние заряженные участки поверхности, напротив, отталкивают частицы.

Рядом с барабаном - девелопером расположен ракель. Это резиновое лезвие, которое предназначено для снятия излишков тонера, оставляя для печати только один слой приставших к бумаге частиц. Это лезвие сделано плавающим, как в хороших бритвах.

Затем “проявленный” участок барабана прокатывается по листу бумаги, который подается снизу еще одним валиком, тоже заряженным. Электрическое поле переносит тонер на лист бумаги. И тот прямиком отправляется в узел закрепления изображения. Этот узел состоит из двух барабанов, нагретых до 180-200°С (в зависимости от модели). При такой температуре частицы тонера намертво вплавляются в бумагу. Поэтому выползающий из принтера отпечатанный лист бывает теплым.

Внизу, рядом с подающим бумагу валиком, расположена мощная лампа  вытянутой формы. Она нужна для того, чтобы поддерживать на падающем валике постоянный заряд. Этот ракель очищает фотобарабан от остатков тонера, а заряженный валик при контакте с фотобарабаном восстанавливает заряд на его поверхности.

Такова схема, по которой работают все модели лазерных принтеров. Но конкретная реализация этой схемы в принтерах различных фирм может быть различной.

В большинстве принтеров фотобарабан  вместе с барабаном - девелопером  входят в состав единого узла - картриджа. Внутри картриджа в специальной  емкости находится тонер.

Разрешение лазерных принтеров  по горизонтали и по вертикали, определяется разными факторами. Изображение  переносится на бумагу строчка за строчкой, причем если бы во внимание принимались  только геометрические соображения, то эти (строчки) выглядели бы бесконечно тонкими (контакт цилиндра и плоскости), а разрешение принтера по вертикали было бы бесконечно большим. Однако на практике вертикальное разрешение соответствует шагу барабана и для большинства лазерных принтеров составляет 1/600 дюйма. Для увеличения разрешения по вертикали до 1/1200 дюйма производители снижают уровень вибрации фотобарабана.

Высокое разрешение по горизонтали  в лазерных принтерах достигается  намного проще: это число точек  в одной (строке), ограниченное только точностью наведения лазерного луча. Поэтому многие модели принтеров сегодня имеют (несимметричное) разрешение, фактически равное 1200*600 точек на дюйм, когда точность перемещения лазерного луча составляет 1/1200 дюйма. Но шаг барабана - по-прежнему 1/600 дюйма. Воспроизводимое изображение разбивается при этом не на квадратики, а на прямоугольники со сторонами 1/600 и 1/1200 дюйма. Луч лазера может перемещаться не только по горизонтали, но и по вертикали. Благодаря этому он способен поставить точку либо в верхней, либо в нижней части прямоугольника. В этих случаях говорят об алгоритмическом разрешении 1200 точек на дюйм.

Очевидно, что алгоритмическое  высокое разрешение заменяет реальное лишь от части. Оно позволяет сделать  края изображений более гладкими.

Но там, где требуется черный цвет хорошего качества. В одном элементарном прямоугольнике пришлось бы поставить две точки, что невозможно.

Если качество печати определяется в первую очередь механизмом принтера, и памятью. Принтер получает информацию от компьютера на языке описания страницы PDL (Page Description Language). Затем он обязан предоставить всю страницу с рисунками и текстом в виде набора крошечных точек - тех самых, которые потом (нарисует) лазерный луч и на которые прилипнут частицы тонера. При разрешении 1200*1200 этих точек на странице формата А4 насчитывается почти 140 миллионов. Нетрудно себе представить объем необходимых вычислений. Неудивительно, что стадия обработки информации так влияет на производительность принтера, т.е. на время, которое проходит между выбором опции Рrint из меню на экране персонального компьютера и выпадением отпечатанной страницы в приемный лоток принтера.

Каждый лазерный принтер содержит быстродействующий процессор, оперативную  память и флэш-память (ППЗУ). Объем  оперативной памяти обычно составляет 1-2 Мбайта с возможностью решения до 8-16 Мбайт. Флэш-память (если она есть) может иметь объем до 4 Мбайт. Кроме того, в некоторых принтерах может быть установлен жесткий диск. Скорость печати лазерного принтера составляет (в зависимости от разрешения) от 4 до 16 страниц в минуту.

Обладая значительной флэш-памятью (ППЗУ), принтер выигрывает в скорости за счет того, что не тратит времени  на загрузку из компьютера шрифтов  и шаблонов. Все эти данные многоразового  использования хранятся в памяти принтера. Флэш-память позволяет записывать и держать наготове до двух десятков шрифтов.  

Вся страница перед печатью должна быть загружена во внутреннюю память принтера в виде растрового (bitmap) представления. Правда, встроенные шрифты и иногда Post Script позволяет генерировать принтеру это растровое представление прямо по мере надобности и тогда не важно, сколько у принтера внешней памяти. Однако если речь идет о полноценной печати сложных рисунков (фотографий, клише, чертежей, печатных плат и т.д.) на монохромном принтере, то чтобы использовать его разрешающую способность полностью надо придерживаться соотношений, приведенных в таблице 1.

 

Таблица 1- Соотношение разрешающей  способности

Разрешение dip	300X300		600X600		1200X1200
Формат Рисунков	9X12	A4	9X12	A4	9X12	A4
Требуемая Память Мб	0.18	1.1	0.72	1.1	2.88	8.8
Количество двухтонового рисунка	Хорошее		Отличное		Чрезмерное
Количество      полутонового       рисунка	Скверное		Удовлетворительное		Хорошее

 

 

 

 

 

Управление работой принтера

Принтер может управляться с помощью прикладных программ, команд печати или кнопками панели управления. Простейший путь управлять принтером - использовать пакеты прикладных программ. Большинство из них дают возможность выбрать инструкции для печати из меню или ввести команды печати непосредственно в файл с дальнейшей трансляцией их в команды печати.

 

Диагностика неисправностей и ремонт лазерных принтеров

 

Диагностика неисправностей лазерного  принтера значительно облегчается, если пользователь знает принцип  действия, блок- схему, временную диаграмму работы лазерного принтера и, самое главное. Имеет хотя бы небольшой опыт ремонта подобной техники. Любая неисправность лазерного принтера непременно сказывается на невыполнении одной из пяти функции лазерного принтера: электропитания всех узлов и блоков, протяжки бумаги от входного лотка к выходному лотку, формирования изображения, качества печати и связи с персональным компьютером. Особого внимания заслуживают функции формирования изображения и качества печати.

Для облегчения работы в лазерных принтерах предусмотрены режимы тестирования, сообщения об ошибках (ERROR) и служебные сообщения, сообщения для сервисной службы (Sеrviсе), сообщение о состоянии лазерного принтера .

 Аппаратные неисправности  на примере принтера LaserJet III

Основными электронными платами Лазерного принтера являются следующие:

- плата контроллера (DС СОNTROLLER);

- плата интерфейсов (Interface);

- лазерный узел (Laser unit);

- высоковольтный узел (Нigh- vоltage unit);

- плата драйверов и датчиков (Driver/sensor);

- плата закрепителя (fuser);

- источник низковольтного питания  (lоw –voltage power supply);

- модуль источника переменного  тока (Ac power module).

Типовые неисправности платы интерфейсов.

Особого внимания заслуживает плата  интерфейсов (Interface) по следующим причинам:

- плата является самой большой по насыщенности микросхемами малой и большой интеграции (85 микросхем);

- плата имеет девять разъемов J1 -J9 для подключения внешних устройств, узлов и плат принтера;

- по статистике большой процент  неисправностей лазерного принтера приходится именно на эту плату.

Основным элементом управления этой платы являются центральный  процессор (ЦП) 1С17 типа МС68000Р8. ЦП является достаточно надежной микросхемой. Так, за пятилетний срок работы в сервис центре автору пришлось два раза менять ЦП по следующим причинам:

- пробит установочный вход RESET (Конт.181С17);

- пробит одни разряд шины  данных D0... D15.

В статике неисправностей большое  место занимает факт локального перегрева  малых и больших логических микросхем, что также приводит к (зависанию) лазерных принтеров.

Например, если подозреваемая логическая микросхема при касании ее пальцем  оказывается горячей, то она может  быть неисправной.