Любое современное печатающее устройство состоит из трех основных узлов:

- печатающего механизма (слово «механизм» в применении к лазерному принтеру, вообще говоря, не совсем уместно, на самом деле это очень точное и сложное электронно-оптико-механическое устройст-во, во многих элементах которого, особенно тонере, реализуются последние достижения химических технологий),

- контроллера, содержащего растровый процессор, который преобразует поступающие от компьютера данные в графические образы печатаемых страниц (в некоторых случаях эта задача может быть возло-жена и на центральный процессор ПК),

- интерфейсного блока, обеспечивающего двунаправленный обмен данными с компьютером.

Изображение, получаемое с помощью современных лазерных принтеров (а также матричных и струй-ных), состоит из точек (dots). Чем меньше эти точки и чем чаще они расположены, тем выше качество изображения. Максимальное количество точек, которые принтер может раздельно напечатать на отрез-ке в 1 дюйм (25,4 мм), называется разрешением и характеризуется в точках на дюйм (dpi — dot per inch). Принтер считается неплохим, если его разрешение составляет 300 dpi (иногда применяют обозначение 300 х 300 dpi, что означает 300 dpi по горизонтали и 300 dpi по вертикали).

Лазерные принтеры менее требовательны к бумаге, чем, например, струйные, и стоимость печати од-ной страницы текстового документа у них в несколько раз ниже. При этом недорогие модели лазерных и светодиодных монохромных принтеров уже способны конкурировать по цене с высококачественными цветными струйными принтерами.

Большинство представленных на рынке лазерных принтеров предназначены для черно-белой печати; цветные лазерные принтеры весьма дороги и рассчитаны на корпоративных пользователей.

Лазерные принтеры печатают на бумаге любой плотности (от 60 г/м3) со скоростью от 3 до ... (эта цифра постоянно растет) листов в минуту (ppm — page per minutes), при этом разрешение может быть 1200 dpi и более. Качество текста, напечатанного на лазерном принтере с разрешением 300 dpi, пример-но соответствует типографскому. Однако если страница содержит рисунки, содержащие градации серо-го цвета, то для получения качественного графического изображения потребуется разрешение не ниже 600 dpi. При разрешающей способности принтера 1200 dpi отпечаток получается почти фотографиче-ского качества. Если необходимо печатать большое количество документов (например, более 40 листов в день), лазерный принтер представляется единственным разумным выбором, поскольку для современ-ных персональных лазерных принтеров стандартными параметрами являются разрешение 600 dpi и ско-рость печати 8...12 страниц в минуту.

Принцип работы лазерного принтера

Впервые лазерный принтер был представлен фирмой Hewlett Packard. В нем был использован элек-трографический принцип создания изображений — такой же, как в копировальных аппаратах. Различие состояло в способе экспонирования: в копировальных аппаратах оно происходит с помощью лампы, а в лазерных принтерах свет лампы заменил луч лазера который при посредстве платы управления форми-рует на фотоцилиндре виртуальный образ, созданный нами, например, в Word’e.

Сердцем лазерного принтера является фотопроводящий цилиндр (Organic Photo Conductor), который часто называют печатающим фотобарабаном или просто барабаном он же драм (drum). Физически дан-ное устройство находится или в картридже (cartridge) или в драм-юните (drum-unit), в зависимости от марки принтера и фирмы-производителя устройства. С его помощью производится перенос изображе-ния на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой фоточувствительного полупроводника. Поверхность такого цилиндра можно снабдить положительным или отрицательным зарядом, который сохраняется до тех пор, пока барабан не освещен. Если какую-либо часть барабана экспонировать, покрытие приобретает проводимость и заряд стекает с освещенного

участка, образуя незаряженную зону. Это ключевой момент в понимании принципа работы лазерного принтера.

Другой важнейшей частью принтера является лазер и оптико-механическая система зеркал и линз, пе-ремещающая луч лазера по поверхности барабана. Малогабаритный лазер генерирует очень тонкий све-товой луч. Отражаясь от вращающихся зеркал (обычно четырехгранной или шестигранной формы), этот луч засвечивает поверхность фотобарабана, снимая ее заряд в точке экспонирования.
Для получения точечного изображения лазер включается и выключается при помощи управляющего микроконтроллера. Вращающееся зеркало разворачивает луч в виде строки скрытого изображения на поверхности фотобарабана.
После формирования строки специальный шаговый двигатель поворачивает барабан для формирова-ния следующей. Это смещение соответствует разрешающей способности принтера по вертикали и обычно составляет 1/600 или 1/1200 дюйма. Процесс образования скрытого изображения на барабане напоминает формирование растра на экране телевизионного монитора.
Используются два основных способа предварительного (первичного) заряда поверхности фотоцилин-дра:
- при помощи тонкой проволоки или сетки, называемой «коронирующим проводом». Высокое напряже-ние, подаваемое на провод, приводит к возникновению светящейся ионизированной области вокруг не-го, которая называется короной, и придает барабану необходимый статический заряд;
- при помощи предварительно заряженного резинового вала (PCR)

Устройство картриджа лазерного принтера

Рассмотрим устройство картриджа для принтера Laser Jet 1100 фирмы Hewlett Packard. В этом типич-ном картридже можно выделить два основных отделения:

- отделение для отработанного тонера (рис.2);

- тонерный отсек (рис.3).

Основные конструктивные элементы отделения для отработанного тонера (см. рис. 2):

Фотобарабан (Organic Photo Conductor (OPC) Drum

Представляет собой алюминиевый цилиндр, покрытый органическим светочувствительным и фото-проводящим материалом (обычно оксидом цинка), который способен сохранять образ, наносимый ла-зерным лучом. Сопротивление фоточувствительного слоя в темноте очень велико, но при освещении оно значительно уменьшается. Именно он с помощью тонера превращает в видимое и переносит на бу-магу (или другой носитель) сформированное на нем лучом лазера невидимое изображение, представ-ляющее собой «карту» электрических зарядов.
Ни в коем случае не следует держать эту деталь долгое время на свету, категорически воспрещается касаться поверхности фотобарабана руками, протирать его тканью и тем более царапать твердыми пред-метами! Все оставленные «следы» будут тиражироваться на отпечатках.
Отметим, что длина самого барабана равна максимальной ширине печатаемой страницы, тогда как длина его окружности значительно меньше максимальной длины страницы, так что страница печатается за несколько оборотов OPC (обычно за три)

Вал первичного заряда (Primary Charge Roller (PCR)).

Обеспечивает равномерный отрицательный заряд барабана. Выполнен из токопроводящей резиновой или поролоновой основы, нанесенной на металлический вал.

«Вайпер», ракель, чистящее лезвие (Wiper Blade, Cleaning Blade).

Очищает барабан от остатков тонера, который не был перенесен на бумагу. Конструктивно выполнен в виде металлического каркаса (stamping) с полиуретановой пластиной (blade) на конце.

Уплотнительное лезвие (Recovery Blade).
Перекрывает область между барабаном и бункером для отработанного тонера. Recovery Blade пропус-кает тонер, оставшийся на барабане, внутрь бункера и не дает ему высыпаться в обратном направлении (из бункера на бумагу).

Основные конструктивные элементы тонерного отсека (см. рис. 3):

«Доктор» (Doctor Blade, Metering Blade).

Обеспечивает равномерное распределение тонкого слоя тонера на магнитном вале. Конструктивно выполнен в виде металлического каркаса (stamping) с гибкой пластиной (blade) на конце.

Уплотнительное лезвие магнитного вала (Mag Roller Sealing Blade).

Тонкая пластина, аналогичная по функциям Recovery Blade. Перекрывает область между магнитным валом и отсеком подачи тонера. Mag Roller Sealing Blade пропускает тонер, оставшийся на магнитном вале, внутрь отсека, предотвращая утечку тонера в обратном направлении.

Бункер для тонера (Toner Reservoir).

Внутри него находится «рабочий» тонер, который будет перенесен на бумагу в процессе печати. Кро-ме того, в бункер встроен активатор тонера (Toner Agitator Bar) – проволочная рамка, предназначенная для перемешивания тонера.

Пломба, чека (Seal).

В новом (или регенерированном) картридже тонерный бункер запечатан специальной пломбой, кото-рая предотвращает просыпание тонера при транспортировке картриджа. Перед началом эксплуатации эта пломба удаляется.