Узел формирования изображения что это
Технология лазерной печати
А почему лазерные принтеры так называются? Другие подобные устройства, например струйные принтеры, твердочернильные и сублимационные принтеры называются по типу используемого красителя и способу нанесения изображения на бумагу. А в этих принтерах не лазером же выжигается рисунок на бумаге?! Поэтому спешу сообщить, что лазерные и светодиодные принтеры названы так по способу формирования скрытого изображения на промежуточном носителе (фотобарабане) перед нанесением на бумагу. А сам процесс, который используется в лазерных принтерах и копировальных аппаратах с использованием тонера, носит название «сухой электрографический перенос».
Для полноты картины рассмотрим сначала весь цикл работы лазерного принтера. Все устройство можно разделить на три основных блока: узел подачи бумаги, блок формирования изображения и узел закрепления изображения.
Выходя из фьюзера, лист остывает и попадает в выходной лоток принтера.
Формирование изображения
А теперь подробнее рассмотрим сам процесс формирования изображения как наиболее сложный и загадочный, тем более что он дает название этому классу принтеров.
Технология лазерной печати Первым этапом происходит зарядка фотовала картриджа. В зависимости от модели принтера и состава используемого тонера фотобарабан может заряжаться разной полярностью. Мы ознакомимся с одним из вариантов. Фоторецептор заряжается коротроном или зарядным роликом. Коротрон представляет собой тонкую проволоку или металлическую «пилу», на которую подается высокое напряжение. Образуется коронный разряд, который равномерно заряжает всю поверхность барабана отрицательным зарядом. Коротроны используются в принтерах Brother, Panasonic, Kyocera. При коронном разряде расщепляется кислород и образуется озон, который в больших количествах считается вредным для здоровья. Но в новых принтерах озон практически не ощущается, и все запахи скорее исходят от расплавления тонера или выпаривания влаги из самой бумаги, неизвестно какого состава. Однако другие производители (HP, Canon, Epson, Oki) используют более экологичные ролики заряда, которые контактным способом производят зарядку фотовала, а если нет воздушной прослойки, то отсутствует и ионизация воздуха.
Лазерный блок состоит из лазерного диода, вращающегося многогранного зеркала, называемого призмой, и системы линз. Луч лазера, отражаясь от призмы и проходя через линзы, сканирует в горизонтальной плоскости по фотобарабану. Сканируя, лазер снимает заряд там, где должно быть изображение. В тех местах, где есть пробелы, лазерный луч гасится, и засветки барабана не происходит. Этим процессом управляет контроллер печати. За один проход луч формирует одну микрострочку скрытого изображения. Фотобарабан поворачивается, и так строчка за строчкой образуется невидимое пока изображение.
Сканеры. Классификация сканеров, принцип работы, способы формирования изображения, основные узлы.
Сканер – устройство оптического ввода, предназначенное для ввода и оцифровки в ПК черно-белых или цветных изображений, а так же для считывания текста с бумажного носителя.
При классификации сканеров руководствуются несколькими критериями.
• Степенью прозрачности вводимого оригинала изображения.
• Кинематическим механизмом сканера (конструкцией, механизмом движения).
• Типом вводимого изображения.
• Особенностями программного и аппаратного обеспечения.
В соответствии с функциональными возможностями и устройством сканеры разделяются на планшетные, портативные (ручные) и листопротяжные.
Принцип работы планшетного сканера.
Луч света через диаграмму засвечивает полоску оригинала, а от точки отражается луч, яркость которого должна соответствовать интенсивности точки(от белой точки отраженный луч будет приближаться к 100% яркости, а от черной точки отраженный луч будет приближаться к нулю).
В целях масштабирования отраженного луча(ширина сканирования) оптически луч подвергается масштабированию.
Преобразование светового потока отраженного от каждой точки в электрический импульс(аналоговый сигнал). Эту функцию выполняет прибор зарядовой связи(ПЗС).
Преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал. Эту функцию выполняет АЦП. Главным параметрами являются: частота и битность.
Способы формирования изображения
Способов формирования изображения три. Они соответственно осуществляются прибором с зарядовой связью (ПЗС), фотоэлектроным умножителем (ФЭУ) или так называемым контактным датчиком.
В барабанных сканерах в качестве светочувствительных приборов применяются фотоэлектронные умножители. Источником света служит ксеоновая или вольфрамо-галогенная лампа. Ее излучение с помощью системы конденсаторных линз и волоконной оптики фокусируется на чрезвычайно небольшой области сканируемого объекта. ФЭУ осуществляют электронное усиление отраженного от оригинала света (чем больше интенсивность света, тем больше электрический сигнал). Попадая на катод ФЭУ, свет выбивает из него электроны, которые, проходя через пластины динодов, вызывают вторичную электронную эмиссию. Коэффициент усиления зависит от свойств материала и количества динодов. Напряжение, прямо пропорциональное освещенности катода ФЭУ, снимается с анода и затем преобразуется в цифровой код. Фотоэлектронные умножители дороги, поэтому большой популярности не получили.
Еще одна, недавно появившаяся технология, называется CIS (Contact Image Sensor). Сканирующая головка, выполненная по CIS-технологии, имеет 3 основных компонента – источник света, специальную цилиндрическую линзу (или набор линз), а также приемный элемент с электронной начинкой для формирования выходного аналогового сигнала и синхронизации с другими компонентами сканера, выполненными на единой печатной плате. В качестве источника света у большинства сканеров с контактным датчиком используются светодиоды, излучение которых отражается от сканируемого изображения, и, пройдя через линзу, фокусируется на датчике изображения, который представлен фототранзисторами, выполненными по технологии MOS. На выходе получается аналоговый сигнал, который усиливается и подается на вход аналого-цифрового преобразователя. В том случае, если необходимо сканировать цветное изображение, источником света служат светодиоды трех основных цветов (красный, зеленый, синий). Плюсом сканеров, сделанных по такой технологии, является их небольшие габариты и энергопотребление, низкая стоимость при довольно неплохом качестве, поэтому сегодня все сканеры низшего и многие сканеры среднего ценового диапазона имеют контактные датчики. Однако все же качество сканирования у них ниже, чем у традиционных сканеров с ПЗС-датчиками, но они и стоят подороже.
Узел переноса изображения твердотельного принтера
В конструкцию твердотельного принтера входит узел переноса изображения, устройство которого показано на рисунке ниже. Наличие такого узла делает твердотельные принтеры похожими на лазерные печатающие устройства.
Узел переноса изображения твердотельного принтера
Узел переноса изображения состоит из барабана, датчика температуры, вала переноса, нагревателя, вентилятора, сервомотора и оптопары энкодера.
Барабан
Центральным элементом узла переноса является изготовленный из металла вращающийся барабан, обозначенный на рисунке бежевым цветом. Ниже представлено изображение барабана твердотельного принтера, которое даёт представление о его форме и реальных размерах.
 |  |
Барабан твердотельного принтера
Барабан играет роль промежуточного носителя изображения: в процессе печати на его гладкую поверхность распыляются расплавленные чернила, которые впоследствии переносятся на бумагу.
При переносе изображения барабан вращается с разной скоростью, что видно из таблицы, составленной на примере твердотельного принтера XeroxPhaser 340.
Скорость вращения барабана твердотельного принтера XeroxPhaser 340 на разных этапах печати
| Этапы печати | Скорость вращения, см/сек |
|---|---|
| Подготовка барабана | 51 |
| Подготовка чернил | 51 |
| Перенос изображения на барабан | 190 |
| Перенос изображения на бумагу | 24 |
Во время подготовки принтера к печати барабан вращается со скоростью 51 см/сек. Когда печатающая головка принтера формирует на поверхности барабана изображение, он разгоняется до скорости 190 см/сек, то есть почти в 4 раза, а затем резко замедляет скорость вращения до 24 см/сек при переносе изображения на бумагу.
Вал переноса
Вал переноса или как его ещё называют «ролик переноса» представляет собой тонкий металлический цилиндр, обтянутый прорезиненным материалом. Вал размещается вдоль поверхности барабана. Когда лист бумаги поступает в печатный тракт принтера, вал переноса плотно прижимает его к поверхности барабана. Плотное сцепление носителя с барабаном обеспечивает переход чернил с гладкой, обработанной гелем поверхности барабана на шероховатую поверхность бумаги. Таким образом, основной функцией вала переноса является обеспечение плотного сцепления бумаги с поверхностью барабана.
Нагреватель
Во время печати поверхность барабана нагревается до температуры 60°С. Для этого внутри барабана монтируется термоэлемент, состоящий из пары спиралей, последовательно соединённых для работы при 220В и параллельно соединённых для работы при 110В. Встречаются модели, в которых нагревающий элемент расположен не внутри барабана, а вдоль него.
Датчик температуры барабана
Чтобы поверхность барабана не нагревалась выше 60°С, на ней монтируется датчик температуры, который подаёт соответствующие сигналы главной плате печатающей головки. Распознав сигналы термодатчика, плата включает систему принудительного охлаждения барабана.
Вентилятор
Вентилятор, выделенный на рисунке светло-бирюзовым цветом, обеспечивает принудительное охлаждение барабана во время работы. Если температура поверхности барабана превышает 60°С, то вентилятор включается автоматически.
Механизм запуска вентилятора срабатывает следующим образом. Когда поверхность вентилятора нагревается, датчик температуры барабана сообщает об этом плате управления принтером, которая тут же посылает сигнал о включении вентилятора. Вентилятор включается и работает до тех пор, пока температура поверхности барабана не понизится до 60°С.
Энкодер
Энкодер – это устройство, предназначенное для контроля над скоростью вращения барабана. По своей природе энкодер представляет собой оптопару и диск с прорезями, расположенный на оси барабана.
Диск, вращаясь, пресекает световой поток оптопары, образуя последовательные импульсы, частота которых соответствует скорости вращения барабана. Схема управления сервомотором считывает импульсы от энкодера и корректирует работу двигателя барабана таким образом, чтобы скорость его вращения оставалась постоянной.
Сервомотор
Сервомотор с замкнутым циклом управления приводит барабан в движение, а схема управления энкодером осуществляет контроль над скоростью его вращения.
Редукторные ремни
При помощи редукторных ремней сервомотор с высокой скоростью вращает барабан при формировании изображения и с низкой при переносе изображения на лист бумаги.
Система обслуживания барабана
Система обслуживания барабана заслуживает более подробного рассмотрения. Её схематичное изображение представлено ниже.
Система обслуживания барабана твердотельного принтера
Система обслуживания барабана твердотельного принтера состоит из валика, поворотной пластины и кулачкового вала. Её основной функцией является смазывание поверхности барабана слоем силиконового масла, которое предотвращает прилипание чернил к металлической поверхности барабана и облегчает их перенос на бумагу.
Процедура смазывания барабана твердотельного принтера силиконовым маслом повторяется через каждые 50 листов печати. При этом кулачковый вал поднимает поворотную пластину и прижимает к вращающемуся барабану масляный валик. Тот же кулачковый вал поднимает дозирующее лезвие принтера, которое, прикасаясь к барабану, равномерно распределяет по его поверхности силиконовое масло.
Во время обслуживания барабана печатающая головка принтера отводится от его поверхности на безопасное расстояние.
На этом обзор деталей и элементов узла переноса изображения твердотельного принтера можно считать завершённым.
Устройство лазерного принтера
Проверка магнитной стрелки ориентир-буссоли УИУ
В ходе данной проверки проверяют чувствительность, однообразие показаний и уравновешенность магнитной стрелки. Для этого:
· горизонтируют по шаровому уровню;
· разарретируют магнитную стрелку;
· выводят магнитную стрелку из положения равновесия, подноса к ней стальные предметы (нож, отвертку и т.п.). Если в магнитной стрелке дефектов нет,
· стрелка возвращается в положение равновесия, совершая плавные, равномерно затухающие колебания;
· конец стрелки при каждой ее остановке занимает относительно риски одно и то же положение;
· концы стрелки находятся в плоскости пластинок с рисками с допуском ±0,5 мм.
Указанную проверку повторяют не менее трех раз. Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то УИУ надо отправить в мастерскую для ремонта.
Выводы:
§ определение полярных координат и их преобразование в прямоугольные;
§ ориентировку относительно сторон света;
§ наблюдение за местностью и выбор цели;
§ измерение вертикальных и горизонтальных углов, магнитных азимутов.
допускает эксплуатацию при:
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
ЗАДАНИЕ НА СРС:
1. Подготовить прибор к работе.
2. Провести зарядку АКБ изделия.
Лазерный принтер является сложным электронно-механическим устройством, которое состоит из сотен деталей и 5-10 узлов. Многие детали выполняют важную функцию. Изношенные или поврежденные, они могут стать причиной выхода из строя всего устройства или сделать работу с принтером менее эффективной.
Принтер имеет несколько основных функциональных узлов:
1. Узел захвата бумаги
2. Узел формирования изображения
3. Узел термозакрепления
Многие узлы принтера состоят из деталей, которые постоянно испытывают механическое воздействие и более других деталей подвержены износу. Кроме механического воздействия большое количество деталей подвержены загрязнению пылью и тонером.
Тормозная площадка (Separation Pad)
Кроме этого, в результате захвата нескольких страниц существенно возрастает вероятность замятия бумаги в устройстве. На извлечение замятой бумаги требуется дополнительное время, а при не аккуратном извлечении замятой бумаги можно повредить устройство.
Ролик захвата бумаги (Pick-up Roller)
 | Основная деталь узла захвата бумаги. Функция ролика захвата бумаги, совместно с тормозной площадкой, захватить верхнюю страницу из пачки бумаги, и отправить ее дальше по тракту печати. Ролик захвата бумаги изготовлен из шершавой резины, которая натянута на пластмассовом каркасе. Со временем, а так же при использовании некачественной или загрязненной бумаги резина теряет шероховатость и ролик не может затянуть лист. |
Эта деталь существенно влияет на точное позиционирование изображения на листе бумаги, так как изношенный или поврежденный ролик захвата бумаги захватывает бумагу с перекосами. Кроме этого криво поданная на печать бумага часто застревает в принтере, что увеличивает расход бумаги, а также вероятность повреждения самого устройства.
Вал переноса изображения (Transfer Roller)
 | Эта деталь отвечает за перенос сформированного на фотобарабане изображения на бумагу. Бумага с одной стороны соприкасается с фотобарабаном, на котором уже сформировано будущее изображение, а с обратной стороны бумагу прижимает вал переноса изображения, который имеет положительный заряд, и переносит отрицательно заряженные частицы тонера с фотобарабана на бумагу. |
Вал переноса изображения изготовлен из пористой резины, которая покрывает металлическую ось. Деталь находится в легкодоступном месте и имеет непосредственный контакт с картриджем, поэтому особенно подвержена загрязнению тонером. Загрязнение этой детали часто приводит к загрязнению обратной стороны документа. Повреждение вала переноса изображения приводит к искажению печатаемого изображения.
Резиновый вал (Pressure Roller)
Термопленка (Fuser Film Sleeve)
 | Это очень важная деталь лазерного принтера. Термопленка совместно с термоэлементом и другими деталями печки запекают тонер на бумаге. Эта деталь изготовлена из прочной термостойкой пластмассы и имеет форму цилиндра. К термопленке предъявляются высочайшие требования устойчивости к высоким температурам, так как температура разогретого термоэлемента составляет 180-220. Термопленка имеет контакт с бумагой, которая движется с высокой скоростью, по этому должна иметь высокие показатели устойчивости к механическим воздействиям. Термопленка широко используется в устройствах производства HP, Canon, а так же в устройствах других производителей. |
Термопленка очень не устойчива к острым предметам. Скрепки и другие канцелярские предметы часто становятся причиной преждевременного выхода этой детали из строя. Повреждение термопленки выводит устройство из строя.
На рис.1 показана блок-схема системы формирования изображения.
Рис. 1.
Процесс формирования изображения можно разбить на 6 этапов :
Оборудование оперативной полиграфии
Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Октября 2011 в 18:57, контрольная работа
Описание работы
В данной контрольной работе рассматривается оборудование для обработки текстовой информации, а именно лазерный принтер и его устройство.
Ла́зерный при́нтер (laser printer) — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.
Первый лазерный принтер EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal) был сконструирован в 1971 году компанией Xerox, когда один из исследователей фирмы, Гари Старквезер, модифицировал копир компании. В конечном счёте, лазерная печать принесла компании Xerox многомиллионные доходы.
Содержание
1. Устройство лазерного принтера…………………………………………………. 4
1.2.Основные узлы лазерного принтера……….……………………………………….5
1.3. Принцип работы лазерного принтера…………………………………………. 6
1.3.2. Лазерное сканирование …………………………………………………. ……. 6
Список использованных источников…………………………………………………10
Работа содержит 1 файл
оборудование_оперативной_полиграфии1.doc
1. Устройство лазерного принтера……………………………… …………………. 4
1.2.Основные узлы лазерного принтера……….……… ……………………………….5
1.3. Принцип работы лазерного принтера…………………………………………. 6
1.3.2. Лазерное сканирование …………………………………………………. ……. 6
Список использованных источников………………………………………………… 10
В данной контрольной работе рассматривается оборудование для обработки текстовой информации, а именно лазерный принтер и его устройство.
Ла́зерный при́нтер (laser printer) — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.
Первый лазерный принтер EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal) был сконструирован в 1971 году компанией Xerox, когда один из исследователей фирмы, Гари Старквезер, модифицировал копир компании. В конечном счёте, лазерная печать принесла компании Xerox многомиллионные доходы.
1. УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОГО ПРИНТЕРА
1.1. Основные положения
Лазерный принтер это сложное электронно-механическое устройство, состоящее из нескольких сотен деталей и 5-10 узлов. Важную функцию имеют многие детали. Изношенные или поврежденные детали, порой являются причиной выхода из строя всего устройства или могут сделать работу принтера менее эффективной.
Изображение, получаемое с помощью современных лазерных принтеров (а также матричных и струйных), 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 отрезке 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, а стоимость печати одной 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.
1.2. Основные узлы лазерного принтера
Лазерный принтер является сложным электронно- механическим устройством, которое состоит из сотен деталей и 5-10 узлов. Многие детали выполняют важную функцию. Изношенные или поврежденные, они могут стать причиной выхода из строя всего устройства или сделать работу с принтером менее эффективной.
Рис.1.2.1 — Конструктивная схема лазерного принтера
Принтер имеет несколько основных функциональных узлов:
— Узел захвата бумаги;
— Узел формирования изображения;
Многие узлы принтера состоят из деталей, которые постоянно испытывают механическое воздействие и более других деталей подвержены износу. Кроме механического воздействия большое количество деталей подвержены загрязнению пылью и тонером.
1.3. Принцип работы лазерного принтера
1.3.1. Зарядка фотоцилиндра
Фотоцилиндр — цилиндр с покрытием из фотополупроводника (материала, способного менять своё электрическое сопротивление при освещении). В некоторых системах вместо фотоцилиндра использовался фоторемень — эластичная закольцованная полоса с фотослоем.
Зарядка фотоцилиндраа — нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотофотоцилиндра. Наиболее часто применяемый материал фотоцилиндра — фотоорганика — требует использования отрицательного заряда, однако есть материалы (например, кремний), позволяющие использовать положительный заряд.
Изначально зарядка производилась с помощью скоротрона (скоротрона, англ. scorotron) — натянутого провода, на который подаётся напряжение относительно фотофотоцилиндра. Между проводом и фотоцилиндром обычно помещается металлическая сетка, служащая для выравнивания электрического поля.
Позже стали применять зарядку с помощью зарядного валика (см. рис. 1). Такая система позволила уменьшить напряжение и снизить проблему выделения озона в коронном разряде (преобразование молекул O2 в O3 под действием высокого напряжения), однако влечёт проблему прямого механического контакта и износа частей, а также чистки от загрязнений.
1.3.2. Лазерное сканирование
1.3.3. Наложение тонера
Отрицательно заряженный ролик подачи тонера придаёт тонеру отрицательный заряд и подаёт его на ролик проявки. Тонер, находящийся в бункере, притягивается к поверхности магнитного вала под действием магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. Во время вращения магнитного вала тонер, находящийся на его поверхности, проходит через узкую щель, образованную между дозирующим лезвием и магнитным валом. После этого тонер входит в контакт с фотоцилиндром и притягивается на него в тех местах, где отрицательный заряд был снят путём засветки.
Тем самым электростатическое (невидимое) изображение преобразуется в видимое (проявляется). Притянутый к фотоцилиндру тонер движется на нём дальше, пока не приходит в соприкосновение с бумагой.
1.3.4. Перенос тонера
В месте контакта фотоцилиндра с бумагой, под бумагой находится ещё один ролик, называемый роликом переноса. На него подаётся положительный заряд, который он сообщает и бумаге, с которой контактирует. Частички тонера, войдя в соприкосновение с положительно заряженной бумагой, переносятся на неё и удерживаются на поверхности за счёт электростатики.
Если в этот момент посмотреть на бумагу, на ней будет сформировано полностью готовое изображение, которое можно легко разрушить, проведя по нему пальцем, потому что изображение состоит из притянутого к бумаге порошка тонера, ничем другим, кроме электростатики, на бумаге не удерживаемое. Для получения финального отпечатка изображение необходимо закрепить.
1.3.5. Закрепление тонера
За температурой термоцилиндр следит термодатчик (термистор). Печка представляет собой два соприкасающихся вала, между которыми проходит бумага. При нагреве бумаги (180—220 °C) тонер, притянутый к ней, расплавляется и в жидком виде вжимается в текстуру бумаги. Выйдя из печки, тонер быстро застывает, что создаёт постоянное изображение, устойчивое к внешним воздействиям. Чтобы бумага, на которую нанесён тонер, не прилипала к термоцилиндр, на нём выполнены отделители бумаги.
Однако термоцилиндр — не единственная реализация нагревателя. Альтернативой является печка, в которой используется термоплёнка: специальный гибкий материал с нагревательными элементами в своей структуре.
Функциональная схема лазерного принтера