ЛАЗЕРЕН ПРИНТЕР
Лазерния принтер като цяло е периферно устройство свързано с компютър, което бързо отпечатва висококачествени графики и текст върху обикновена хартия, картон и други медии. Както дигиталните многофункционални копирни машини, така и лазерните принтери използват същата технология на печат като при ксерографските устройства, но се различават от аналоговите фотокопирни машини по това, че образа се получава чрез директно сканиране на лазерния лъч и изпращането на информацията до фотоклетката на принтера.
Преглед на технологията
В най – общ план изображението се получава тогава когато лазерният лъч проектира и нанася образа за страницата върху въртящ се електрически зареден барабан, със селеново покритие, или както при съвременните принтери с органични барабани New Organic Photoconductor (OPC)
Фотопроводимостта позволява електроните носещи информацията да попаднат върху неосветени зони на барабана. След това тонера (сухо мастило под формата на прахообразни частици) по електростатичен начин полепва върху заредения барабан на местата които не са били осветени. Сега вече същият барабан чрез директен контакт с хартията и висока температура нанася тонера върху хартията, който едновременно залепва върху повърхността и се изпича, което вече е готовия образ.
За разлика от матричния принтер, лазерния се отличава с голяма скорост на печат която също зависи от някои фактори като интензивността и вида на обработваните материали. Най – бързите модели могат да достигнат до 200 монохромни копия в минута. Най – бързите цветни лазерни принтери могат да стигнат до 100 страници в минута. Тези високоскоростни машини намират приложение главно при отпечатване на масови писма, персонализирани документи, битови сметки, бланки, визитки, рекламни материали и др.
Себестойността при използването на такива технологии се формира от няколко различни фактори, като цените на хартията и тонерите, подмяната на барабана, нагревателя /Fuser unit/, устройството за прехвърляне на образа /Transfer belt/ и още консумативи. Повечето принтери са с меки пластмасови барабани, които се оказват с висока стойност, когато се наложи подмяната им преди да са успели да донесат необходимия приход за да оправдаят тази подмяна.
Съществуват и така наречените дуплекс принтери, които печатат едновременно от двете страни на хартията и могат да доведат до снижаване на разходите. Преди време това беше възможно само при високия клас принтери, но вече повечето офиси са оборудвани с подобни машини. Тук е възможно забавяне на скоростта на печат, защото пътя на хартията е по – дълъг.
Все още масово разпространените матрични и мастилено струйни принтери се отличават от лазерните, по това, че те са в състояние да вземат потока от информация и да го отпечатат директно, но бавно, процес който може да включва и паузи, докато изчакват повече данни. При лазерния, това няма как да стане
Лазерният принтер не може да работи по този начин, тъй като цялото количество данни трябва да е подадено преди да започне отпечатването. Принтерът не може да спре достатъчно прецизно процеса, без да се получат видими разминавания на точките и празнини в изображение, докато изчаква останалия поток от информация.
Лазерният принтер е изобретен от Xerox през 1969 г., а изследователя Гари Старкуедер направи някои подобрения на машината която започва да работи през1971 г. и я прави напълно функционална система за принтер в мрежа около година по – късно. Прототипа е създаден на базата на съществуващата вече ксерографска копирна машина, която Старкуедер видоизменил, създавайки въртящ се барабан с 8 огледални страни и лазер фокусиращ се върху барабана. Лъчът от лазера се отразява от огледалата и попада върху барабана. Самата машина е била готова за седмица - две, но софтуера и компютърния интерфейс отнемат почти 3 месеца докато бъдат завършени.
IBM 3800 е първото търговско изпълнение на лазерен принтер, който се появява на пазара през 1976 г. и бил използван за печат на голям обем документи, като фактури етикети и др. Той често е споменаван като „заемащ цяла стая”, което показва, че това е примитивната версия на по – късно познатото устройство, използвано заедно с компютър. Много машини IBM 3800s все още са в употреба.
Първият лазерен принтер създаден за използване в офис обстановка е Xerox Star 8010 и се появява на пазара през 1981 г. Въпреки революционния характер на тази машина, тя била твърде скъпа (17 000 USD) и била закупена от сравнително малък брой фирми и институции. След като персоналните компютри станаха по – разпространени и достъпни, се появи и първия предназначен за масовия пазар лазерен принтер HP LaserJet 8 PPM, реализиран през 1984г., с помощта на двигател на Canon и софтуер на HP. HP LaserJet бързо бил последвана от лазерни принтери от Brother Industries, IBM, Apple и др. Първо поколение такива машини имат големи фоточувствителни барабани, с обиколка по-голяма от дължината на хартията. По – късно е разработен начин за по – бързо почистване на покритието, което позволява на барабана да докосва няколко пъти хартията отдавайки различни образи по време на печат, което довежда до намаляване на диаметъра на барабаните.
Лазерните принтери са бързи, с високо качество на печат и са ориентирани както към бизнес, така и към потребителския пазар. От останалите съществуващи принтери никой не може да предложи тази комбинация от функции.
През годините цената на всички електронни устройства, включително и на лазерните принтери, спада значително и те стават все по – достъпни. През 1984 г. HP LaserJet който е тежал 32 кг. и е имал проблеми с малката си и ниска резолюция на графиката, е струвал 3500 USD. От 2008 г. ниския клас монохромни лазерни принтери често се продават за по-малко от 75 щатски долара. При тях липсва обработка на подадения файл и те разчитат на компютъра за да се генерира растерно изображение, но все още те превъзхождат LaserJet Classic в почти всички ситуации.
Как работи лазерния принтер
Обикновено има някоко стъпки, участващи в процеса на лазерен печат:
Растер или обработка на изображения
Всеки хоризонтален ред от точки по цялата страницата е известен като растерна линия или линия на сканиране. При създаване на изображението, за да бъдат отпечатани тези точки се използва графичен процесор за растерни изображения (RIP), обикновено вграден в лазерния принтер. Изходният материал може да бъде кодиран чрез произволен брой специални езици за описание на страници като Adobe PostScript (PS, BR-Script), HP Printer Command Language (PCL), или Microsoft XML Page Specification (XPS), както и неформатиран текст, само данни. Процесорът (RIP), използва този език за да генерира растерна графика. Цветните лазерни принтери използват цветни тонери, обикновено циан, магента, жълто и черно (CMYK). За да се постигне висока точност на печата някои цветни принтери ползват голям въртящ се колан (прехвърлящ колан). Той преминава през всички тонер касети по отделно като от всяка се нанася на точно определено място съответният цвят. Всеки от четирите цвята се съхранява на отделен слой или отделни растерни графики които се обработват и отпечатват от колана в една стъпка.
Прилагане на отрицателен заряд върху фоточувствителния барабан.
Върху фотоклетката се прилага електростатичен заряд, активиращ фоточувствителния барабан или колан, който е в състояние да провежда този заряд по неосветените си зони. Барабана е положително зареден докато отдава изображението, а по повърхността му остава тонер (фини прахови частици от пластмаса, примесена с въглеродни сажди или оцветители, които притежават отрицателен заряд). Лазера неутрализира този заряд за да формира следващото електростатично изображение. Когато барабана стане отрицателно зареден той отблъсква тези частици и е готов за по нататъшна работа.
Разтапяне на тонера върху хартията с топлина и натиск.
Хартията преминава през два валяка, в повечето случаи единият от които е кух и е с нагревател (обикновено инфрачервен) от вътре, а другият е гумен подържащ и упражняващ натиск. За да може правилно и равномерно да бъде разтопен тонера, то валяка трябва да е равномерно нагрят (около 200 градуса). Колкото по – бързо се движи хартията, толкова по - мощен трябва да е нагревателя. Цената на разходите за (страница) при цветните принтери е по – висока от тази при монохромните.
По тази причина малките и евтини лазерни принтери обикновено са бавни, но за сметка на това са енергоикономични. Повечето принтери от този тип използват тонер касета съчетаваща барабан, фотоклетка, контейнер за тонер, бункер за отпадъци и острие за почистване. Със смяната на тонер касетата автоматично подменяте всички тези части.
Консумативите и частите (тонер касети и фюзери) при така наречения бизнес клас принтери обикновено имат по - дълъг живот, но всяка част се сменя по отделно и поддръжката е по – скъпа тъй като съдържат доста повече компоненти.
Колкото по – качествени стават машините, толкова повече се увеличава риска от злоупотреби. По тази причина много съвременни цветни лазерни принтери маркират разпечатките с едва видими растерни точки, за целите на идентифициране. Точките са жълти, около 0,1 мм и растер на 1 мм. Това най - вероятно е в следствие на спогодба между производителите и американското правителство и цели спирането на фалшификаторите.
Точките представляват скрити данни, като час и дата на отпечатване, сериен номер на принтера (кодирани в бинарен десетичен знак) върху всеки отделен лист. Така хартията може да бъде проследена от производителя до мястото на покупката, а по някога и до купувача.
