Технология цветной лазерной печати МОНУ Запорожский Национальный Технический Университет Кафедра КСМ Технология цветной лазерной печати Выполнил: ст.гр. ФИВТ-614 Улько А.В. Проверил: Рыбин В.О. г. Запорожье 2006г Содержание 1. Краткая история развития лазерного принтера. 2. Формирования изображения. 3. Принцип действия. 4. Цветная печать. 5. Основные характеристики лазерных принтеров 6. Технология печати Super Fine Micro Toning Fine-MT 7. Технология печати Fine ART 8. Вывод 9. Список литературы 1. Краткая история развития лазерного принтера Толчком к созданию первых лазерных принтеров послужило появление новой технологии, разработанной фирмой Canon. Специалистами этой фирмы, специализирующейся на разработке копировальной техники, был создан механизм печати LBP-CX. Фирма Hewlett-Packard в сотрудничестве с Canon приступила к разработке контроллеров, обеспечивающих совмести­мость механизма печати с компьютерными системами PC и UNIX. Принтер HP LaserJet впервые был представлен в начале 1980-х годов. Первоначально конкурируя с лепестковыми и матричными принтерами, лазерный принтер быстро завоевал популярность во всем мире. Другие компании-разработчики копировальной техники вскоре последовали примеру фирмы Canon и приступили к исследованиям в области создания лазерных принте­ров. Toshiba, Ricoh и некоторые другие, менее известные компании, тоже были вовлечены в этот процесс. Однако успехи фирмы Canon в области создания высокоскоростных механизмов печати и сотрудничество с Hewlett-Packard позволили им добиться поставленной цели. В результате на рынке лазерных принтеров модель LaserJet вплоть до 1987-88 годов занимала до­минирующее положение. Следующей вехой в истории развития лазерного принтера явилось исполь­зование механизмов печати с большей разрешающей способностью под управлением контроллеров, обеспечивающих высокую степень совместимо­сти устройств. Другим важным событием явилось появление цветных лазерных принтеров. Фирмы XEROX и Hewlett-Packard (далее сокращенно называемая HP) пред­ставили новое поколение принтеров, которые использовали язык описания страниц PostScript Level 2, поддерживающий цветное представление изобра­жения и позволяющий повысить как производительность печати, так и точность цветопередачи. Язык принтера PCL 6 также поддерживает расши­ренные цветовые возможности представления изображений для принтеров серии HP Color LaserJet. 2.Формирование изображения Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь, затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управле­нием контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответст­вующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахмат­ной доске (рис. 2.1). Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной точки в другую. Рис. 2.1 Растровый метод формирования образца 3.Принцип действия Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице по­средством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводяшего полупроводника. Подобная технология печати применя­ется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют меха­низм печати ксероксов фирмы Canon. Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изо­бражения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический ци­линдр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяет­ся статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной облас­ти, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Рис. 2.2 Функциональная схема лазерного принтера Рис. 2.2 Обобщенная схема работы лазерного принтера Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьша­ется от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа. На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер — мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспо­зиции, и формируют на нем изображение (рис. 2.3) Рис. 2.3 Создание изображения на фотобарабане Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещает­ся к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противополож­ный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягива­ются) на бумагу. Рис. 2.4 Обобщенная схема работы лазерного принтера Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропус­кается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°—200°С (если вы хоть раз ставили пирог со сладкой начинкой в духовку, то знаете, как тяжело разделить пропеченные компоненты). После собст­венно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от при­липших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная после­довательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати. В светодиодном принтере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная свето­диодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которой форми­руется не каждая точка изображения, а целая строка (рис. 2.5). На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI. Рис. 2.5 Формирование изображения с помощью LED-технологии 4. Цветная печать При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии. В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печа­тался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и каче­стве печати. В современных моделях (например, HP Color LaserJet 5) в результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке. В результате достигается более ровная передача цвето­вых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с термопереносом красителя. Соответственно в цветных лазерных принтерах используются четыре ёмко­сти для тонеров. Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере содержатся разнообразные шрифты и специ­альные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера. Цветные лазерные принтеры имеют довольно крупные габариты и большую массу. 5. Основные характеристики лазерных принтеров Лазерный принтер является сложным оптико-механическим устройством, которое, независимо от конструктивного исполнения, характеризуется боль­шим количеством различных параметров. С потреби­тельской точки зрения все параметры можно разбить на группы, опреде­ляющие: · качество печати; · скорость печати; · удобство в эксплуатации; · экономичность работы; · дополнительные возможности. 6. Технология печати Super Fine Micro Toning Fine-MT Речь пойдет о технологиях Super Fine Micro Toning Fine-MT которая обеспечивают качество отпечатка на принтере, сопоставимое с образцами продукции офсетной печати. Этот метод Minolta реализовала в таких моделях принтерах как: PagePro 6L и PagePro 6ex. Наверняка кому-то из вас приходилось заниматься очисткой "внутренностей" принтера или копира от просыпавшегося тонера. Черный порошок, осевший на поверхности различных частей устройства, - результат несовершенства конструктива связки фотобарабан - картридж. Обычно тонер переносится из контейнера картриджа на поверхность бумаги по всей длине рабочего формата c помощью промежуточного валика-муфты. Его основная задача - равномерная, максимально точная дозировка поступающего на пару бумага - фотобарабан расходного материала (читай: порошка). Именно здесь и кроется проблема получения гарантированной неразмытой черной точки и "чистоты" листа, поскольку недостаток или чрезмерная избыточность тонера на отдельно взятом участке бумаги - там, где фотобарабан формирует изображение, - чревато либо отсутствием изображения, либо неумеренной затемненностью и неровностью его краев. Чтобы решить эту задачу, Minolta предложила изменить взаимное расположение элементов контейнер - вал переноса тонера - фотобарабан. Претерпел изменения и сам валик-муфта. Привод расположился теперь внутри устройства, внешняя же поверхность валика выполнена из гибкого, мягкого материала. Высокое качество печати на цветных принтерах Minolta достигается благодаря использованию запатентованной системы микротонирования Minolta Super Fine-MT (которая, по заявлению представителей корпорации, позволяет достичь сравнимого с офсетной печатью уровня качества печати) и промежуточной ленты передачи Intermediate Transfer Belt. Созданное на барабане изображение каждого из четырех цветов после налипания тонера переносится не на бумагу, а на промежуточную ленту передачи, и только после наката всех красок изображение с ленты перебрасывается на носитель. Таким образом, из прецизионной системы исключается посторонний элемент - бумага, параметры и качество которой заранее предугадать не представляется возможным. Картинка в этом случае, несмотря на четырехпроходность, получается четкой, с качественной приводкой и без эффекта муара. Отсутствие контакта бумаги с фотобарабаном продлевает срок службы последнего, а стоимость ленты передачи в составе сменного узла несравнимо ниже стоимости замены барабана. Это позволило вдобавок экономичнее расходовать новый 8-мкм (вместо 11-мкм) мелкодисперсный порошок (cм рис. 6.1) Рис. 6.1 Технология микротонирования Minolta Fine-MT 7.Технология печати Fine ART Minolta Fine ART - это технология, позволяющая улучшить качество печати за счет программно-аппаратных средств принтера. Микросхема преобразует текст и векторную графику оригинала, эмулируя новое изображение. Данная технология используется принтерами Minolta PagePro как в режимах PCL 5e и PW-6e, так и в режиме GDI (QuickPage). По сути, Fine ART представляет собой резидентную микропрограмму, основная функция которой - интерполяция данных, полученных от компьютера. Как только информация о шрифте или векторной графике, предварительно обработанная графическим контроллером, поступает на принтер, она берется за дело. Согласно технологии Fine ART, от компьютера требуется только передать на принтер информацию об изображении, а вся дальнейшая обработка ведется средствами языка PCL. Интерполяция происходит на границах масштабируемых шрифтов и векторной графики. Пространство сетки с разрешением 600 точек на дюйм по горизонтали переопределяется в пространство с вдвое большим разрешением. Собственно говоря, здесь и начинается интерполяция. Как только контроллер завершает анализ изображения, определив требуемую структуру краев, микропрограмма создает в краевых зонах "половинные" точки. Благодаря этому качество полученного изображения соответствует разрешению 1200 точек на дюйм, хотя на деле принтер по-прежнему печатает с разрешением в 600 точек (см рис. 7.1) Рис 7.1 Иллюстрация принципов технологии Minolta Fine ART: a) cтандартный край; б) край, полученный с использованием Minolta Fine ART По мнению специалистов Minolta, комбинация технологий Minolta Fine-MT и Fine ART, а также уменьшенный размер частиц порошка тонера позволяют наилучшим образом воспроизвести оригинал, обеспечивая контурную резкость и отсутствие эффекта пикселлизации по краям при общей "чистоте" изображения. 8.Вывод Сегодня лазерные принтеры стали доступны не только крупным компаниям, но и широкому потребителю. Как известно, главное преимущество таких моделей заключается в скромной по сравнению со струйной печатью стоимости одной копии. А самым серьезным их недостатком всегда была высокая цена. Однако сейчас стоимость некоторых аппаратов заметно снизилась, поэтому многие пользователи могут позволить себе приобрести подобные устройства. Неудивительно, что в последнее время все чаще говорят о начале массового нашествия цветных лазерных принтеров. Преимуществами цифровой печати являются: · Более высокое качество печати. · Низкий расход тонера. · Возможность использования цифрового аппарата в качестве копира и принтера одновременно, в некоторых моделях можно также пользоваться им как сканнером. · Более точная передача оттенков и полутонов. Достоинства печати: · высокая скорость печати (от 4 до 40 и выше страниц в минуту) · скорость печати не зависит от разрешения · высокое качество печати (400 dpi лазерного цветного принтера сравнима с 1400 dpi струйного) · низкая себестоимость копии (на втором месте после матричных принтеров) · бесшумность Недостатки: · высокая цена аппарата · высокое потребление электроэнергии · очень высокая цена цветных аппаратов 9.Список литературы - http://www.ixbt.com - http://www.krugosvet.ru - http://www.pctechguide.com/ - www.referat.ru - http://microlux.bsolution.net/