lektsii__2_semestr (Лекции), страница 6

Число иголок в головке определяет характеристики принтера, такие как скорость печа­ти, разрешающая способность у разных моделей и может быть различным — 9, 18, 24, 48. Чем больше иголок в головке, тем выше качество печати.

Для управления иголками используются электромагнитные приводы, размещенные в корпусе головки. Электромагниты (соленоиды) могут втягивать в себя сердечник с закрепленной на нем иголкой или выбрасывать его для нанесения удара по красящей ленте. По команде компьютера иголки соби­раются в группы, соответствующие очертаниям букв,

Рис. Печатающая головка матричного принтера

3.Устройство и принцип работы струйных принтеров

Принципом работы струйного принтера явля­ется выбрасывание чернил через мельчайшие сопла головки на лист бумаги. Сопло имеет диаметр 3 микрон, каждая капля имеет емкость от 1 пиколитра..

В струйных принтерах используются следующие методы нанесения краски на бумагу:

1.Пьезоэлектрический метод. В нем капля чернил выталкивается металлической пластиной, соединенной с кристаллом пьезоэлемента. Под действием электрического тока пьезоэлемент изгибается и тянет за собой диафрагму (металлическая пластина) - формируется капля, которая впоследствии выталкивается на бумагу.

. капля

Область напряжения Область сжатия

Рис. Принцип работы пьезоэлектрического метода

Для получения капель разного размера применяют технологию «Variable Size Droplet – различные размеры капель» (фирма Epson), в которой установлена определенная зависимость между прилагаемым напряжением к пьезокристаллу и величиной получаемой капли.

Другая тех­нология «Active Meniscus Control - активный контроль мениска» применяется, чтобы избежать разбрызгивания чернил. Для этого после выталкивания чернил напряжение на пьезоэлементе изменя­ется на противоположное, то есть создается разряжение, а не избыточное давление, и вылетающая капля как бы затягивается обратно

2.Термоэлектрический (термический) метод. В сопле расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры около 600 °C, при нагревании в чернилах создаются газовые пузырьки, которые, расширяясь, выталкивают капельку чернил со скоростью до 30 м/с.

При этом на­гревательный элемент может располагаться в разных местах, ближе к соплу (метод называется drop-on-demand – капля по требованию) или дальше от сопла (метод газовых пузырей).

3.Пузырьково-струйный метод (''Bubble-Jet''). Этот способ похож на тер­моэлектрический метод, но размеры сопла еще меньше и составляют 2,6 мкм. Таким образом, создающийся газовый пузырек как бы отрывает каплю от оставшейся части чернил и выкидывает ее со ско­ростью 40 м/с. За счет меньшего диаметра сопла уменьшается количество брызг чернил. Для изготовления таких малых отверстий применяются специальные эксимерные лазеры.

Рис. Термический метод

Компания Canon в основном применяет пузырьково-струйный метод, компании HP и Lexmark ис­пользуют термоэлектрический метод, а компания Epson применяет пьезоэлектрический метод.

Рис Устройство струйного принтера

Струйный принтер состоит из следующих основных элементов:

1. Головка с набором картриджей, поддерживаемая направляющей рейкой;

2. Плата контроллера;

3. Шлейф для печатающей головки;

4. Шаговый двигатель с ремнем передачи, которые перемещают головку вдоль листа;

5. Механизм подачи бумаги – двигатель подачи и подающие ролики;

6. Блок питания;

7. Панель управления с кнопками и индикаторами работы;

8. Лотки для подачи бумаги и выдачи бумаги;

9. Корпус с крышкой.

4.Устройство и принцип работы лазерных принтеров

Лазерный принтер состоит из следующих основных элементов

Рис. Блок-схема черно-белого лазерного принтера

1. Валик восстановления заряда (коротрон заряда);

2. Зеркальная развертка (призма);

3. Девелопер – магнитный вал с тонером (картридж), имеет покрытие в виде мелкой металлической крошки, цепляющей частицы тонера;

4. Фотобарабан – светочувствительный вал;

5. Термозакрепляющий валик и прижимной валик (печка);

6. Распечатанный лист бумаги;

7. Основной очищающий ракель со специальным контейнером;

8. Лазерный диод, испускающий луч лазера на зеркальную призму;

9. Валик подачи листа бумаги;

10. Плата контроллера - управляют его работой;

11. Лотки для подачи бумаги и выдачи бумаги;

12. Корпус с крышкой;

13. Панель управления

Луч лазера светит на зеркало (2), которое вращается со скоростью 7-15 тыс. об/мин. Для того чтобы увеличить скорость печати, не увеличивая скорость вращение зеркала, его выполняют в виде многогранной призмы. Отраженный луч через призму попадает на фотобарабан (4) и изменяет заряды на освещенных точках поверхности барабана с -900 В до -200 В. Так на поверхности барабана формируется скрытое электростатическое изображение.

Затем происходит поворот барабана на один шаг и «вычерчивается» новая линия изображений. Шаг барабана измеряется в долях дюйма, он определяет разрешение принтера по вертикали.

Рис. Принцип формирования изображения на фотобарабане

Далее с помощью девелопера (3) на фотобарабан наносится тонер – мельчайший красящий порошок. Напряжение на девелопере составляет -500 В. Из-за разности напряжения в освещенных точках в 300 В, тонер притягивается на эти точки фотобарабана, неосвещенные участки поверхности, напротив, отталкивают частицы тонера.

Рис. Перенос тонера на фотобарабан

Затем «проявленный» участок барабана прокатывается по листу бумаги, который подается специальным валиком, расположенным под фотобарабаном. Валик имеет постоянный положительный заряд. Из-за разности напряжения в зарядах на фотобарабане и специальным валиком частицы тонера переносятся с фотобарабана на лист бумаги, после чего он отправляется в узел закрепления изображения.

Рис. Перенос тонера на лист бумаги

Узел закрепления изображения (печка) (5) состоит из двух барабанов, один из которых либо оба, в зависимости от модели, нагреты до 180-200 ^оС. При такой температуре частицы тонера вплавляются в бумагу. Поэтому выползающий из принтера отпечатанный лист бывает теплым.

После этого фотобарабан при помощи определенных операций готовится к следующему рабочему циклу:

- очищается от остатков тонера при помощи ракеля (7). Это резиновое\металлическое лезвие, которое снимает излишков тонера в специальный контейнер. В зависимости от модели принтера в нем могут быть несколько ракелей.

- восстанавливается заряд на поверхности фотобарабана до заряда (– 900В) при помощи коротрона заряда (1).

Достоинства лазерных принтеров:

1. высокая скорость печати;

2. долговечность отпечатка на листе;

3. большой ресурс тонера;

4. низкая стоимость печати одного листа;

5. не требуют специальной бумаги, в отличие от струйного принтера;

6. низкий уровень шума.

Недостатки лазерных принтеров:

1. высокая стоимость самого принтера;

2. большой расход электроэнергии;

3. достаточно высокая стоимость картриджа с тонером;

4. при длительной работе наносит вред здоровью:

1. Фоторецепторные барабаны покрыты сульфидами кадмия и селена; под воздействием электричества на их поверхности происходит выделение газа (озона), который может быть причиной раздражения носоглотки, кожи, тошноты, рвоты, появления ринита.

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

3. При печати, с потоками горячего воздуха вылетают частицы незакреплённого тонера, которые имеют размеры от 3 до 4 микрон, что в 10 раз меньше обычной пыли, поэтому не распознаются и не выводятся организмом. Весь тонер, попавший в организм, оседает на лёгких, постепенно уменьшая общую площадь дыхательных органов, что приводит к развитию астмы. Но период этот довольно долгий. Поэтому лазерный принтер не рекомендуют использовать в квартире.

Копировальные аппараты

К опировальный аппарат/ копир­ова­льно-множительный аппарат (ксерокс) — устройство, предназначенное для получения копий документов, фотографий, рисунков и других двухмерных изображений на бумаге и других специальных материалах.

Принцип работы

По способу обработки изображения копи ровальные аппараты делятся на аналоговые и цифровые (сканеры). Они различаются по способу передачи изображения от оригинала к копии.

Рис Внешний вид копировального аппарата

Аналоговые аппараты имеют активный источник света - люминесцентную лампу с холодным катодом. Она освещает сканируемый оригинал, а отраженный свет прохо­дит через систему зеркал или призмы и попадает в специальный фокусирующий объектив, после на фотобарабан. Далее принцип работы аналогичен принципу работы лазерного принтера.