Как работает лазерный принтер

Технология печати с использованием лазерного луча для формирования отпечатка на бумаге исторически появилась позже струйной и матричной. Но достаточно быстро вытеснила принтеры иной конструкции из офисного сектора. Прежде всего, за счет высокого качества и низкой стоимости печати. Как работает лазерный принтер — в этой статье.

Устройство лазерного принтера

Лазерные принтеры это офисные работники. Максимальной эффективности их применение достигает в условиях массовой печати: накладные, многостраничные документы, квитанции. Скорость выдачи листов может достигать 90 страниц в минуту. Понятно, что такие скоростные лазерные принтеры для дома неэффективны. Для этого есть домашние модели, выдающие до 20 страниц в минуту. Высокая скорость лазерных устройств объясняются примененной технологией и особенностями конструкции.

Если технологии струйной и матричной печати интуитивно понятны. В первом случае отпечаток формируется каплями чернил, выбрасываемыми из дюз печатающей головки. Во втором — краска переносится на лист с помощью удара иголки по специальной тканевой ленте, как в печатной машинке. В обоих случаях мы можем физически увидеть процесс.

Принцип действия и печати лазерного принтера скрыт от пользователя его корпусом. Непосредственно лазер участвует в работе считанные секунды и взаимодействует только с фотобарабаном. Чтобы понять принцип формирования изображения, придется разобрать печатающее устройство.

Рассмотрим принцип работы лазерного принтера по мере описания этапов процесса по переносу частиц тонера на бумагу и их закрепления на листе термическим способом:

• Тонер — специальный порошок черного цвета. Он хранится в бункере. Если вспомнить, как выглядит и как устроен картридж для лазерного принтера, мы увидим отсек для его хранения. Он занимает всю нижнюю часть картриджа.
• Магнитный барабан за счет наведенного статического электричества притягивает частицы тонера и заряжает их отрицательно. Вращаясь он транспортирует их из бункера к фотобарабану. Важно, что частицы тонера приобретают при контакте с барабаном отрицательный электрический заряд.
• Поверхность фотобарабана заряжается отрицательно. Поэтому частицы тонера от нее отталкиваются. Если бы не вмешательство лазера, то вся поверхность фотобарабана осталась бы чистой. На печати мы бы получили пустой лист.
• Лазер подсвечивает маленькие области на фотобарабане. При взаимодействии с лазерным лучом заряд ослабевает. Область барабана становится нейтрально заряженной. Изображение на этом этапе имеет зеркальное отражение, по сравнению с оригиналом.
• Частицы тонера прилипают к нейтральным областям фотобарабана. В действие вступают законы физики. Операция мало зависит от гравитации и ряда других сторонних сил, помех.
• Поворачиваясь, фотобарабан входит в контакт с листом бумаги. Она также имеет отрицательный заряд. Он наведен магнитным барабаном. Поэтому имеющие нейтральный заряд частицы тонера снова меняют местоположение. На этот раз прилипая к бумаге.
• На окончательном этапе лазерной печати происходит нагрев листа до 200 °C. Для бумаги эта температура не опасна. А тонер при нагреве расплавляется и входит в плотный контакт с волокнами листа. Образуется маленькая черная точка, максимальное количество которых на квадратном дюйме может составлять до 300 штук и более. Чем меньше пиксель, тем больше разрешение печати.

Варианты конструкции лазерных принтеров:

• Цветная печать. Эти модели печатающих устройств работают с тонером четырех базовых цветов — CMYK. Для формирования отпечатка с его помощью и хранения красок используются разные бункеры. Программное обеспечение принтера определяет интенсивность каждого цвета. Тонер добавляется на фотобарабан с помощью специальных сопел.
• Светодиодная печать. По сути, это вариант реализации воздействия на поверхность фотобарабана. В моделях этого типа применяются мощные светодиоды с фокусированным узким лучом.

  

Устройство картриджа лазерного принтера

Картридж разработан, чтобы обеспечить подачу свежего тонера в принтер максимально безопасным и удобным способом для пользователя. Засыпать порошок вручную — грязная работа. Ее выполняют некоторые сервисные организации, которые приобретают тубы с тонером и заряжают им картриджи.

По тому, как устроен лазерный картридж, что входит в его конструкцию, существуют два типа печатающих устройств:

• Фотобарабан в картридже. В этом варианте конструкции светочувствительный барабан включен в конструкцию. Поэтому заменяется вместе с картриджем. Что позволяет обеспечить высокое качество печати долгие годы. Как работает картридж лазерного принтера с фотобарабаном, описано выше.
• Без фотобарабана. Некоторые производители удешевляют конструкцию картриджа. Он представляет собой емкость для тонера. Фотобарабан в этом варианте конструкции — часть механизма принтера. При выходе из строя пользователь может заменить его самостоятельно или обратиться в сервис.

Момент замены картриджа можно определить по снижению качества печати. Признаки приближения отказа: пропуски, черные полосы, не заметить сложно: полосы, пятна, непропечатанные белесые участки на листе.

У пользователя два варианта действий:

• Заменить картридж на новый. Это рекомендованный производителем вариант действий. Но наиболее дорогой по стоимости. При замене картриджа отработавший фотобарабан и механические части, подвергающиеся износу, также заменяются на новые.
• Заправить картридж. Эта операция выполняется под ответственность пользователя. Он принимает на себя риски, связанные с падением качества печати, возможными механическими отказами. 

Если вспомнить, как работает лазерный картридж, становится понятно, что он содержит много частей, которые подвергаются трению, нагреву. Это причины ускоренного износа. 

На форумах в интернете можно найти данные о возможности перезарядки картриджа до 5 раз. Но качество печати деградирует достаточно быстро. Это заметно на накладных фирм, использующих изношенные картриджи при печати документов. Один из распространенных признаков — темные полосы вдоль листа.