Лазерный принтер принцип печати. Что такое лазерная печать? Фундаментальные нетехнологические различия между лазерными и струйными принтерами

В технологическом плане лазерная печать похожа на процесс копирования. В копирах свет отражается от листа с оригинальным изображением и попадает на фоточувствительный барабан. На поверхности он преобразовывается в положительный электростатический заряд и притягивает к себе частицы тонера (печатного порошка). Под воздействием тепла они расплавляются, прилипают к бумаге и образуют копию листа.

Особенность лазерной технологии заключается в отсутствии исходного изображения. Его роль исполняет цифровая матрица. Она передает микропроцессору числовой код и направляет луч на фотобарабан.

По этой же технологии работают широкоформатные принтеры - плоттеры

Как печатает лазерный принтер?

Главный блок устройства - это тонер-картридж, который отвечает за перенос готового изображения на бумажную основу. Внутри - фотобарабан (алюминиевый цилиндр, покрытый слоем диэлектрика), заряжающий ролик и магнитный вал.

Лазерной печать на бумаге проходит в 5 этапов:

1. Заряд фотобарабана. После нажатия кнопки «Печать» ролик прижимается к барабану и заряжает его электричеством.
2. Экспонирование. Тонкий лазерный луч направляет на диэлектрическую поверхность отпечаток документа.
3. Проявка. С помощью магнитного вала барабан притягивает к себе микрочастицы тонера и формирует будущее изображение.
4. Перенос. Фотобарабан прокатывается по бумаге и оставляет на ней отпечаток документа.
5. Закрепление. Лист с печатью проходит через термический узел. Разогретый тонер вплавляется в бумагу и прочно фиксируется.

Цветные изображения получаются из четырех красок: голубой (Cyan), пурпурной (Magenta), желтой (Yellow) и черной (Black). Вместе они образуют цветовую модель печати CMYK. Сочетания первых трех цветов на выходе дают новые оттенки. Например, при смешивании голубого и желтого получается зеленый, а пурпурного и голубого - синий.

В цветовой палитре CMYK 16 млн оттенков

Плюсы и минусы лазерных принтеров

• Высокое разрешение как черно-белых, так и цветных изображений.
• Быстрота печати: лист формата А4 готов через 4-5 секунд.
• Низкая себестоимость. Печать одной страницы обходится примерно в 5 копеек.
• Долговечность печатных изображений: они не размокают в воде и не выгорают на солнце.
• Экономичность ресурсов. Тонер не портится от долгих перерывов в работе. Цифровой лазерный принтер заправляют в 2-3 раза реже струйного.
• Безопасность. Нет токсичных испарений и низкая шумность печати.

Недостатки:

• Высокая продолжительность разогрева - 60+ сек.
• Неприятный запах при печати.
• Высокая стоимость оборудования и расходных материалов.

При покупке ориентируйтесь на:

• объем памяти,
• мощность процессора,
• разрешение печати.

В цветных лазерных принтерах размер памяти должен быть не менее 32 МВ. Для ч/б моделей хватит 4-8 МВ. Объем можно увеличить путем подключения дополнительных модулей.

Допустимый диапазон частоты процессора - от 25 до 150 Мгц, номинальное разрешение картинки - от 600 до 1 200 dpi.

Обзор популярных моделей лазерных принтеров

Компактный бюджетный аппарат для монохромной печати. Рекомендован к периодическому использованию в домашних условиях.

Преимущества:

• Минимум настроек, к работе можно приступать сразу.
• За минуту печатает 20-22 страницы.
• Нешумная работа.
• Возможно подключение к Wi-Fi.

Недостатки:

• Картридж оснащен чипом, при выработке ресурса не заправляется, а заменяется новым.
• Повышенная требовательность к качеству бумаги. Допустимая плотность не более 105 г/м2.

Недорогая практичная модель с черно-белой печатью. Разрешение - 2400 х 600 dpi. Выгодное приобретение для студентов и офисных работников.

Преимущества:

• Печатная скорость - до 20 л./мин.
• Простое устройство, удобная эксплуатация: есть незамысловатая инструкция, достаточно разобраться в базовых кнопках.
• Масса - всего 4,5 кг.
• Экономичное обслуживание. Картриджа хватает на печать 1000 стр., фотобарабана – на 10 тыс. изображений.

Недостатки:

• Плохо подходит для печати фотографий и графических изображений.
• Ограничения по плотности бумаги.

Простой и надежный принтер для печати монохромных изображений. Максимальное разрешение - 600 х 600 dpi. Особенность - произвольное отключение после 0,5 часа простоя. Это создает неудобства для офисного персонала, поэтому лучше купить такую модель для домашнего использования, например, распечатки фото .

Преимущества:

• Средняя скорость печати - 18 страниц в минуту.
• Компактные размеры - 35 х 20 х 24 см
• Вес - 5,2 кг.
• Ускоренный разогрев, первая страница выходит через 8 сек.

Недостатки:

• Малый ресурс картриджа - 700-1600 стр.
• Плотность бумаги - до 163 г/м2.
• Комплектацией не предусмотрен USB кабель.

Цветной принтер с мощным печатным потенциалом, подходит для небольших типографий.

• Компактные размеры.
• Лаконичный дизайн.
• Скорость печати 16 стр./мин. ч/б, 4 стр./мин. цв.
• Ресурс тонера: 1200 и 1000 стр. для ч/б и цв. изображений.

1. Длительный разогрев – больше 1 минуты.
2. Замедленная печать фотографий.

Принтер с компактными габаритами, подходит для дома и офиса.

Преимущества:

• Печать фотографий высокого качества.
• Экономный расход тонера.
• Есть подключение к беспроводной сети.
• Можно менять оригинальные картриджи на совместимые модели других марок.

Недостатки:

• Сложная настройка печати.
• Шумная работа.

Лазерное оборудование покупают не только домой или в офис, но и для открытия небольшой типографии. Подробнее об этом читайте в нашей статье.

О принципе работы лазерного принтера смотрите сюжет телеканала Discovery:

Итоги

• Лазерная технология обеспечивает высокую скорость печати, хорошее качество изображения и низкую себестоимость.
• Работа таких принтеров построена на переносе изображения на лист с помощью тонера. Мелкодисперсный порошок нагревается, спекается и прилипает к бумаге.
• Сфера применения - офисная печать.
• Качество цветных изображений высокое, однако зависит от модели принтера.
• Известные марки лазерной печатной техники – HP, Canon, Brother.

Перед тем как ответить на вопрос о том, как работает принтер лазерного типа, нужно отметить, что первое изображение, полученное Ч. Карлсоном с применением статичного электричества и сухих чернил, относится к 1938-м году. А вот первый прообраз современного лазерного устройства был создан в середине 50-х годов прошлого столетия. Следует добавить, что принцип работы лазерного принтера основывается на процессе т.н. лазерного сканирования. После того как документ просканирован, происходит наложение и перенос красящего вещества, а также закрепление готового изображения. Подобный принцип лазерной печати позволяет распечатывать текст и графику на обычной бумаге с достаточно высокой скоростью. Узнать более подробно о том, как печатает лазерный принтер, вы можете ниже.

Если говорить о том, что представляет собой устройство лазерного принтера, то нужно сказать, что любая модель подобного устройства состоит из фотобарабана, блока лазера, узла переноса и блока закрепления. Кроме того, в картриджах в зависимости от модели используется магнитный вал или ролик проявки. Бумага подается на печать с помощью специального узла, отвечающего за данное действие.

Чтобы более подробно ответить на вопрос о том, как устроен принтер лазерного типа, необходимо рассказать также о краске (тонер), применяемой в данной оргтехнике. Итак, тонер представляет собой вещество, состоящее из очень маленьких частичек полимера, покрытых красителем, с включением магнетита. Кроме того, в его состав входит т.н. регулятор заряда. В зависимости от производителя, все подобные порошки отличаются такими показателями, как плотность, дисперсность, размер зерен, магинтность и т.п. По этой причине заправлять лазерный принтер любой случайной порошковой краской не стоит, т.к. это ухудшит качество печати.

Оргтехника такого типа, как монохромный принтер/мфу нашел широкое применение для личного пользования, т.е. дома. Его основное достоинство заключается в доступной стоимости, что обусловлено тем, что такие устройства не нуждаются в большом количестве программных ресурсов или памяти. Им нужен лишь контроллер, который позволит осуществлять самую основную функцию, которая заключается в распечатке всевозможных документов. В целом его можно использовать для распечатки обычного текста или каких-нибудь черно-белых диаграмм и схем, где наличие цвета не играет большого значения. Другие достоинства монохромных девайсов лазерного типа заключаются в невысокой стоимости на расходные материалы, выдерживании больших нагрузок и возможности распечатки большого количества страниц. Но подобное устройство принтера не позволяет ему распечатывать цветные фотографии и сложные схемы. Кроме того, такой девайс не обладает высоким качеством печати.

Что касается цветных лазерных принтеров, то их достоинства заключаются в хорошей скорости печати и возможности распечатки цветных схем, изображений и фотографий. Но учтите, что такой печатающий девайс стоит достаточно дорого, что, в свою очередь, существенно сужает его доступность. Другими его минусами являются низкая рентабельность ввиду дороговизны расходных материалов, высокое энергопотребление и недостаточно высокое качество цветных изображений. Т.е. такой девайс не подходит для распечатки профессиональных фотографий.

Но все виды лазерных принтеров, как правило, имеют один и тот же принцип действия. Отличия заключаются лишь в их стоимости и функциональных возможностях и параметрах, к примеру, таком, как разрешение лазерного принтера. Что касается непосредственно процесса печати, то его можно разделить на пять ключевых этапов, описанных далее.

Первый этап: образование заряда фотобарабана (фотовала)

Чтобы ответить на вопрос о том, как устроен лазерный принтер и как он работает, следует сказать, что одним из основных его устройств является печатающий барабан, покрытый специальным полупроводником, который имеет высокую фоточувствительность. Именно на нем на первом этапе и формируется изображение, предназначенное для дальнейшей печати. Для этого данная деталь снабжается зарядом со знаком плюс или минус. Делается это, как правило, с помощью коротрона (коронатора) или заряжающего вала (ролика заряда). Первый является блоком, состоящим из проволоки, вокруг которой имеется металлический каркас, вторым – вал из металла, покрытый поролоном или токопроводящей резиной.

Первый способ придания фотовалу определенного заряда с использованием коронатора заключается в том, что под действием напряжения между каркасом и проволокой (вольфрамовая нить с покрытием из платины/золота/углерода) образуется разряд. После этого формируется электрическое поле, которое, в свою очередь, передает фотобарабану заряд статического типа.

Использование коронатора обладает целым рядом минусов, которые заключаются том, что скопление на его нити частичек краски/пыли или ее изгиб могут привести к резкому снижению качества печати, усилению поля электрического типа в определенном месте и даже повреждению поверхности фотобарабана.

Что касается второго способа, то ролик заряда при соприкосновении с барабаном снабжает его поверхность, отличающуюся высокой фоточувствительностью определенным зарядом. Напряжение на ролике при этом на порядок ниже, что, в свою очередь, решает проблему с появлением озона. Но чтобы осуществить передачу заряда обязательно нужно соприкосновение. Следовательно, детали принтера в таком случае изнашиваются быстрее.

Второй этап: экспонирование

Цель данного этапа заключается в формировании на поверхности фотобарабана с повышенной светочувствительностью невидимого изображения из точек, причем без использования статического заряда. Для этого тонкий луч лазера светит на зеркало четырех- или шестигранной формы, после чего отражается и попадает на т.н. распределяющуюся линзу. Он отправляет его на конкретное место на поверхности барабана. Далее система, состоящая из нескольких линз и зеркал, перемещает лазерный луч вдоль фотовала, в результате чего формируется строка. Т.к. печать осуществляется при помощи точек, то лазер постоянно включается и выключается. Заряд при этом также снимается точечным образом. После того как строка подходит к концу, фотовал начинает поворачиваться с помощью пошагового двигателя и процедура экспонирования продолжается.

Третий этап: проявка

Еще один имеющийся в картридже лазерного принтера вал, является металлической трубкой, внутри которой имеется магнитный сердечник. Магнит, внутри отсека притягивает к поверхности вала тонер и, вращаясь, выносит его наружу. Специальное дозирующее лезвие позволяет регулировать толщину слоя красящего вещества и предотвращать, таким образом, его равномерное распределение.

После этого краска попадает между фотобарабаном и магнитным валом. На участках, прошедших экспонирование тонер начинает притягиваться к поверхности фотовала, а на заряженных – отталкиваться. Красящее вещество, оставшееся на магнитном ролике, как правило, идет дальше и снова проходит через бункер. Что касается тонера, переместившегося на поверхность барабана, то он делает изображение на нем видимым, после чего следует дальше, т.е. к бумаге.

Четвертый этап: перенос

Лист бумаги, который был подан в девайс, проходит под фотовалом. Под бумагой при этом располагается т.н. вал переноса изображения, который способствует тому, чтобы тонер, имеющийся на поверхности барабана, попал на поверхность бумаги. На сердцевину ролика, выполненную из металла, подается заряд со знаком плюс, который через резиновое покрытие переносится на бумагу. Перемещенные на поверхность листа микроскопические частички тонера держатся на нем исключительно за счет статического притяжения. Все оставшиеся на фотобарабане частички порошка, ворсинки бумаги и пыль отправляется с помощью ракеля или вайпера в бункер, специально предназначенный для отходов. Как только фотобарабан завершит весь цикл, ролик заряда/коротрон снова способствует восстановлению на его поверхности заряда и вся работа повторяется снова.

Пятый этап: закрепление

Тонер, используемый в лазерных принтерах обязательно должен обладать способностью плавиться при высоких температурных показателях. Только благодаря этому свойству он может окончательно закрепиться на поверхности бумаги.

Для этого лист протягивается между двумя валами, один из которых прижимает его, а другой – разогревает. Благодаря этому, микроскопические частички красящего вещества как бы вплавляются в структуру страницы. После выхода из печки, порошок достаточно быстро застывает, в результате чего отпечатанная картинка или текст становится достаточно устойчивым.

Следует также добавить, что верхний ролик, который разогревает лист бумаги бывает в виде термопленки или тефлонового вала. При этом второй вариант считается более долговечным и надежным. Однако он является дорогим и используется чаще всего в девайсах, которые должны выдерживать большие нагрузки. Первый вариант является менее надежным, и используют его обычно для принтеров, предназначенных для малых офисов и использования в домашних условиях.

Когда включается принтер, все компоненты картриджа приходят в движение: происходит подготовка картриджа к печати. Этот процесс аналогичен процессу печати, но лазерный луч не включается. Затем движение компонентов картриджа останавливаются - принтер переходит в состояние готовности к печати (Ready).

После отправки документа на печать, в картридже лазерного принтера происходят следующие процессы:

Зарядка барабана. Вал первичного заряда (PCR) равномерно передает на поверхность вращающегося барабана отрицательный заряд.

Экспонирование. Отрицательно заряженная поверхность барабана экспонируется лазерным лучом только в тех местах, на которые будет нанесен тонер. Под действием света, фоточувствительная поверхность барабана частично теряет отрицательный заряд. Таким образом, лазер экспонирует на барабан скрытое изображение в виде точек с ослабленным отрицательным зарядом.

Нанесение тонера. На этом этапе скрытое изображение на барабане при помощи тонера превращается в видимое изображение, которое будет перенесено на бумагу. Тонер, находящийся около магнитного вала, притягивается к его поверхности под действием поля постоянного магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. При вращении магнитного вала тонер проходит сквозь узкую щель, образованную “доктором” и валом. В результате он приобретает отрицательный заряд и прилипает к тем участкам барабана, которые были экспонированы. “Доктор” обеспечивает равномерность нанесения тонера на магнитный вал.

Перенос тонера на бумагу. Продолжая вращаться, барабан с проявленным изображением соприкасается с бумагой. С обратной стороны бумага прижимается к валу Transfer Roller, несущему положительный заряд. В результате отрицательно заряженные частицы тонера притягиваются к бумаге, на которой получается изображение, “насыпанное” тонером.

Закрепление изображения. Лист бумаги с незакрепленным изображением перемещается к механизму закрепления, представляющим собой два соприкасающихся вала, между которыми протягивается бумага. Нижний вал (Lower Pressure Roller) прижимает ее к верхнему валу (Upper Fuser Roller). Верхний вал нагрет, и при соприкосновении с ним частицы тонера расплавляются и закрепляются на бумаге.

Очистка барабана. Некоторое количество тонера не переносится на бумагу и остается на барабане, поэтому его необходимо очистить. Эту функцию выполняет “вайпер”. Весь тонер, оставшийся на барабане, счищается вайпером в бункер для отработанного тонера. При этом Recovery Blade закрывает область между барабаном и бункером, не позволяя тонеру просыпаться на бумагу.

Основные характеристики лазерных принтеров

Скорость печати - максимальное число страниц, которое способен напечатать принтер в режиме черно-белой печати за одну минуту.

Разрешающая способность и качество печати. Эти две характеристики тесно связаны между собой, т.к. чем больше разрешающая способность,тем выше качество печати. Разрешающая способность измеряется в dpi, которая характеризуется количеством точек на дюйм в горизонтальном и вертикальном соотношении. На сегодня максимальная разрешающая способность домашних принтеров равна 1200 dpi. Для повседневной работы вполне достаточно разрешения 600 dpi, более высокое разрешение необходимо для более четкого выведения полутонов

Память - объем оперативной памяти, установленной в принтере. Оперативная память используется в принтерах для хранения и обработки изображения перед печатью.

Принтер - в числе самых нужных современному пользователю устройств. Выпускаются данные девайсы в широком спектре технологических типов. В чем различие лазерного и струйного принтера? В каких случаях может быть предпочтительнее покупка матричного устройства? Каковы основные критерии сравнения эффективности принтеров?

Различия - в технологии

Ключевой аспект того, чем лазерный принтер отличается от струйного - В устройствах первого типа задействуются два основных элемента воздействия на бумагу. Это лазер - световой луч высокой температуры, а также тонер - порошкообразный, состоящий из очень мелких твердых частиц краситель. В свою очередь, в струйных принтерах задействуются другие основные элементы: это дозирующего типа печатающая головка, а также чернила, которые, в отличие от порошкообразного тонера, как правило, жидкие. Отметим - большинство IT-специалистов считают не вполне корректным задаваться вопросом о том, лазерный или струйный цветной принтер лучше. И тот и другой обладают преимуществами и недостатками. Они просто разные.

И потому один из ключевых критериев, определяющих то, чем лазерный принтер отличается от струйного - адаптированность к выполняемым пользователем задачам. И потому мы в нашей статье будем стараться не столько определить преимущества и недостатки каждого из типов девайса, сколько выяснить то, насколько тот или иной оптимальны в аспекте предполагаемого назначения.

Особенности технологий

Рассмотрим более подробно то, как процесс печати на устройствах разного типа осуществляется в технологическом аспекте. Это позволит нам нагляднее осуществить сравнение струйного и лазерного принтера, а также понять, для выполнения каких задач оптимален первый или второй. Итак, сначала технология лазерной печати.

Как мы уже отметили выше, при ней задействуются лазер и тонер. Данное порошкообразное вещество наносится на бумагу, затем тут же нагревается световым потоком, в результате чего меняет цвет или оттенок.

Особенность лазерной технологии печати (если говорить о ее бытовой реализации, а не промышленной) в том, что диапазон разброса частиц тонера довольно высок. В результате чего при воспроизведении на бумаге цифровых изображений их качество получается не самым идеальным. Потому-то лазерные принтеры не слишком хорошо подходят для печати картинок и фотографий. Но зато идеальны для распечатки текстов, таблиц, графиков.

В струйном принтере, как мы уже сказали, используются чернила. Принцип их нанесения на бумагу в целом схож с процессом раскрашивания полотна кисточкой. Изображение на струйном принтере выстраивается построчно.

Какого-либо химического воздействия на чернила не оказывается - попадая на бумагу, они, подобно краске, попросту должны высохнуть. Во многих принтерах это процесс ускоряется механизмами нагревания.

Данный технологический аспект позволяет эффективно использовать струйные устройства как раз-таки для печати картинок и фотографий. и общее качество получаемых на бумаге изображений, как правило, ощутимо выше, чем при использовании лазерной технологии.

Фактор цвета чернил

Рассмотрим аспект, который, возможно, повлияет на нахождение ответа на вопрос о том, что лучше - лазерный или струйный принтер в соотнесении с задачами пользователя. Дело в том, что чернила и тонер, используемые в девайсах, могут быть цветными или черно-белыми. Но сам принтер может поддерживать только какие-то из них. Это может быть значимым фактором того, что купить - например, черно-белый лазерный или струйный цветной принтер. И вот почему.

Многие IT-специалисты считают, что классификация печатающих устройств на "лазерные" и "струйные" недостаточно детальна. Дело в том, что и те и другие принтеры правомерно подразделять, в свою очередь, на большое количество подтипов. Основанием для соответствующей дополнительной классификации и будет Выше мы определили, чем отличается лазерный от струйного принтера в ключевых моментах. Теперь же попробуем изучить то, какой может быть более детальная классификация устройств в рамках одного технологического типа.

Принтер и картриджи

Определимся прежде всего с тем, что такое основной печатающий элемент принтера. Именно с помощью картриджа осуществляется распыление тонера или нанесение чернил на бумагу. Данный элемент практически всегда съемный и сменяемый.

Во многих случаях именно картриджи определяют цветность печати, а не сами принтеры. Но это не всегда так - далее мы увидим, почему.

Черно-белые и цветные лазерные принтеры

Есть черно-белые лазерные принтеры. В них, как правило, может устанавливаться единственного типа картридж. Он способен и картинки с помощью черных и белых частиц тонера. Которые, выстраиваясь в определенную последовательность, могут также формировать один из оттенков серого цвета - с помощью этой особенности, в частности, принтеры печатают фотографии и картинки.

Отметим: большинство моделей лазерных устройств для домашнего пользования - в частности те, что находятся в бюджетном ценовом сегменте, - относятся именно к тем, что поддерживают только черно-белые картриджи. Они могут печатать любого и картинки, но на бумаге они будут выглядеть в соответствующих цветах или в оттенках серого.

Есть лазерные принтеры, которые могут работать с картриджами с цветным тонером. Но они стоят ощутимо дороже черно-белых. Технологически печать в них осуществляется так же - с помощью светового потока и тонера. Но в этом случае цвет фотографий и картинок на бумаге будет соответствовать оригинальным тонам, что присутствуют в цифровом формате изображения. В некоторых случаях принтеры, способные работать с цветными картриджами, могут быть совместимы с соответствующими печатающими элементами черно-белого типа. Но такая совместимость встречается достаточно редко.

Отметим также, что цветные картриджи технологически устроены так, что печатать они могут также и в черно-белых оттенках. Поэтому если принтер поддерживает их, то картинки на нем можно печатать фактически любого цвета. Вопрос только в том, хочет ли пользователь переплачивать за более универсальный тип устройства. И здесь все опять же упирается в специфику решаемых задач. Если предстоит печать преимущественно текста - совсем необязательно переплачивать за цветной лазерный принтер.

Выше мы отметили, что в некоторых случаях именно картридж определяет цветность печати. И потому не всегда корректно называть сам принтер "цветным" или "черно-белым". К соответствующему типу лучше относить только картридж. Однако, как мы определили выше, лазерные принтеры,поддерживающие только черно-белые печатающие элементы, как правило, несовместимы с цветными. И потому их вполне допустимо именовать черно-белыми. То же самое характерно и для цветных принтеров.

Черно-белые и цветные картриджи в струйных принтерах

Сразу отметим особенность - очень редко встречаются струйные принтеры, совместимые только с черно-белыми или исключительно с цветными картриджами. Как правило, данные устройства поддерживают оба типа печатающих элементов. Более того, как и в случае с лазерными принтерами, цветной струйный картридж может вырисовывать на бумаге черно-белый текст и изображения. Какова же целесообразность использования отдельных цветных или черно-белых картриджей в струйных принтерах? Вновь фиксируем то обстоятельство, что отражает зависимость целесообразности задействования устройства конкретного типа от выполняемых пользователем задач. Если в числе таковых - печать преимущественно черно-белого текста и картинок, стоит покупать соответствующего типа картридж. Та же закономерность действует и для цветного финансового элемента.

Отметим, так как мы затронули соответствующий аспект выше в отношении лазерных девайсов, что употреблять словосочетание "черно-белый струйный принтер" или же "цветной" - не вполне корректно. Так как практически все современные устройства рассматриваемого типа совместимы с обоими типами печатающих элементов. "Цветным" или "черно-белым" в струйных принтерах корректно называть только картридж. Но и это правило в неофициальных беседах, даже с участием IT-специалистов, не всегда соблюдается. Факт, что струйный принтер универсален, и его некорректно называть "цветным" или "черно-белым".

Изучая свойства струйного и лазерного принтера в соотнесении с типами используемых картриджей, мы так или иначе затронули экономический критерий. Мы определили, что при печати преимущественно цветных текстов и картинок стоит использовать картридж соответствующего типа. А в случае с лазерными принтерами - покупать совместимое устройство и не переплачивать за то, что оно поддерживает цветную печать. Однако мы изучили только одну сторону экономического критерия. Полезно будет сравнить струйный и лазерный принтер в соотнесении с ним более подробно.

Экономический критерий

Выше мы отметили, что лазерные принтеры особенно хороши для распечатки текстов, таблиц графиков. Насколько качественно с этим же задачами справляются струйные принтеры? В принципе, неплохо. И ни в чем в этом компоненте не уступают лазерным образцам. Однако почему же специалистами крайне не рекомендуется использовать струйные устройства, если основная задача пользователя - печать текстов? Ответ прост - это невыгодно. Если рассматривать ключевые преимущества лазерного принтера перед струйным, то самым первым в их рейтинге, скорее всего, будет экономичность. Тонер, вне зависимости от цели его использования - печать текстов, картинок, или чего-либо еще - несет в себе гораздо больший ресурс, чем чернила.

Еще одно преимущество лазерного устройства - и оно также экономического характера - заключается в лучшей совместимости картриджей, устанавливаемых в них, с процедурами перезаправки. Речь идет об основном печатающем элементе принтера. Именно картридж, как мы уже сказали выше, распыляет тот самый тонер, он и есть самый технологически сложный и дорогой компонент устройства. Многие производители принтеров стараются проектировать данные аппаратные компоненты так, что после того как в них заканчивается тонер, владельцу устройства приходится покупать новый образец. Хотя, с технологической точки зрения, картриджи устроены так, что в них вполне можно добавлять новые печатающие вещества вместо тех, что заканчиваются.

Существует довольно устойчивый тренд: производители принтеров очень не любят делать картриджи перезаправляемыми. Это понятно - им такой подход невыгоден. Но есть еще один тренд: еще больше производители не любят делать перезаправляемыми картриджи конкретно для струйных принтеров. Если попробовать залить новые чернила в соответствующий печатающий элемент, он попросту откажется работать. К лазерным устройствам в этом плане производители относятся гораздо лояльнее. Перезаправлять картриджи для большинства принтеров соответствующего типа можно.

Нюансы подсчета выгоды

Рассмотрим простой пример, который наглядно покажет, чем лазерный принтер отличается от струйного в экономическом аспекте.

Стоимость бюджетной пользовательской, но хорошей по качеству модели струйного принтера сейчас составляет 5-6 тыс. рублей (после подорожания, в связи с курсом доллара, раньше было в 1,5-2 раза дешевле).

Лазерных, как мы определили, есть два типа - те, что поддерживают только черно-белые картриджи, и те, что совместимы с цветными. Первые стоят 7-8 тыс. Вторые - намного дороже, около 15-20 тыс.

Да, безусловно, на этапе "начальных инвестиций" струйный вариант выглядит предпочтительнее. Но многое зависит от ценовой политики конкретного дилера, которая опять же привязана к курсу рубля. Вполне может быть, что в отдельные моменты времени дилер и представитель струйного и лазерного принтера под каким-либо брендом посчитают целесообразным резко увеличить или уменьшить цену девайсов в каталогах.

Ресурс "заводского" картриджа для струйного принтера - примерно 25-30 фотографий стандартного размера, или же 300-400 страниц текста небольшим шрифтом. Каковы показатели для лазерного картриджа? В разы выше. Это порядка 100-150 изображений и 1000-1200 страниц текста. К этому мы добавляем тот факт, что после того, как в струйном принтере закончатся чернила, то, скорее всего, придется менять картридж. Стоит он около 400-500 руб. Таким образом, затраты на обслуживание струйного принтера достаточно скоро могут превысить разницу в величине "начальных инвестиций". По крайней мере, в соотнесении затрат между струйным устройством и черно-белым лазерным.

Таким образом, если стоит вопрос о том, какой лучше - струйный или лазерный принтер купить в экономическом аспекте, скорее всего, предпочтительнее будет второй вариант. Однако не забываем о том, что качество картинок и фотографий, печатаемых с помощью устройств данного типа, намного ниже. И потому, осуществляя сравнение струйного и лазерного принтера по ценовому параметру, нужно знать, какого рода задачи будут выполняться на девайсе. Если предполагается печать преимущественно тексты - смело можно покупать лазерное устройство. Если фотографии - скорее всего, струйный вариант подойдет больше. Он, вполне возможно, окажется несколько выгоднее, чем поддерживающий цветную распечатку лазерный принтер в силу высокой цены последнего.

Конечно, есть образцы лазерных принтеров, которые способны, в силу технологических особенностей, печатать отличного качества изображения. Однако они не относятся к классу пользовательских. Технологические свойства струйного и лазерного принтера, используемого в домашних условиях, а также принципы их работы предельно просты в сравнении с теми, что характерны для устройств, о которых идет речь - ориентированных на профессиональные цифровые студии, типографии. Стоят они в разы дороже, чем девайсы рассматриваемой нами категории. Их приобретать целесообразно, если предполагается последующая коммерческая окупаемость. Которой достичь можно разве что превратив печать фотографий в отдельный бизнес. Рентабельность которого, к слову, в последние годы не самая высокая.

Матричные принтеры

Выше мы пытались дать ответ на вопрос о том, какой - струйный или лазерный - принтер лучше подходит для решения тех или иных задач. Однако полезно будет дополнить наше небольшое исследование сведениями также и о другом примечательном типе устройств. Когда-то очень популярном, а сейчас считающемся устаревшим. Речь идет о матричных принтерах. Что они представляют собой?

Если изучать технологическую сторону, то матричные принтеры ближе к струйным, чем лазерным. Печатают они так же нанося чернила на бумагу. Лазер и тонер в них не используются. Но структура печатающей головки у них совершенно иная, чем у струйных принтеров: она выстраивает картинку или текст на бумаге в виде матрицы. В то время как в струйных девайсах, как мы уже отметили выше - построчно.

Несмотря на то что технологически матричные принтеры ближе к струйным, область их применения более совместима с задачами, характерными для использования лазерных девайсов. То есть они лучше подходят для распечатки текстов, таблиц, графиков, для картинок и фотографий - не очень. Если сравнивать принтеры - лазерные, матричные, струйные - в экономическом аспекте, то второй тип устройства будет менее предпочтителен применительно к современным рыночным условиям.

Дело в том, что осуществить перезаправку матричного картриджа намного сложнее - далеко не во всех технических центрах есть необходимое для этого оборудование. Но, надо сказать, соответствующего типа печатающий элемент имеет значительно больший ресурс, чем его технологические конкуренты - порядка 2 тыс. страниц текста. Стоят, правда, матричные устройства обычно дороже, чем используемые для аналогичных задач лазерные - бюджетная модель обойдется в 15-20 тыс. руб.

Поэтому экономическая целесообразность покупки матричного устройства будет наиболее очевидной, если практически все пользовательские задачи сводятся к печати больших объемов текста. Такого рода назначение принтеров характерно в большей степени для офисных нужд.

Выводы

Итак, мы определили, чем лазерный принтер отличается от струйного. Пора сделать ключевые выводы касательно нашего небольшого исследования. Попробуем резюмировать то, в каких аспектах то или иное конкретное отличие лазерного принтера от струйного станет явным фактором, влияющим на выбор пользователя. Также соотнесем имеющиеся сведения с особенностями матричных устройств.

Основным критерием выбора того или иного девайса будет отличие лазерного принтера от струйного, а также матричного - в аспекте целевого назначения.

Если мы печатаем преимущественно тексты, таблицы и графики, то идеальный для нас вариант - лазерный принтер, поддерживающий черно-белые картриджи. В случае если предполагается распечатка значительного процента цветных документов или картинок, то целесообразно приобрести устройство, совместимое с соответствующим типом печатающего элемента.

Если мы печатаем преимущественно фотографии или картинки, то оптимальный для нас вариант - струйный принтер. В зависимости от того, какого цвета изображения преобладают, мы будем покупать наиболее подходящие картриджи для девайса - черно-белые или цветные.

Если мы печатаем в основном только тексты, то можно попробовать приобрести матричный принтер. Возможно, в экономическом аспекте это окажется выгоднее в силу меньшего расхода чернил. Если сравнивать с этим показателем струйный и лазерный принтер, разница может достигать кратных величин. В то же время матричные устройства выдают очень посредственный результат при печати картинок.

Таким образом, основное отличие лазерного принтера от струйного с точки зрения лучшей совместимости с выполняемыми задачами - эффективность при распечатке картинок. Матричный имеет смысл сопоставлять по возможностям только с первым. Но он вполне может быть конкурентен ему. Если сравнивать в чистом виде первоначальные вложения в матричный, струйный и лазерный принтер, разница может быть заметной. Но последующие расходы могут сделать более экономически выгодным тот девайс, который стоил дороже. Влияет и то, какую ценовую политику избрал магазин-представитель струйного и лазерного принтера соотносительно с валютным курсом. Подходы российских ритейлеров могут в этом плане различаться.

Лазерный принтер

Лазерный принтер 1993 Apple LaserWriter Pro 630

Fuji Xerox colour laser printer C1110B

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 непосредственной экспозиции (освещения) лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.

История

Если история струйной печати преисполнена научности и насыщена исследованиями и открытиями, то история создания и развития лазерных принтеров имеет, наверное, более деловой уклон и до известной степени связана скорее с маркетингом, нежели с наукой.

В 1938 году студент юридического факультета Честер Карлсон (который, кстати, в будущем стал адвокатом по патентным делам, чтобы подкрепить таким образом свои изобретательские таланты) получил первое ксерографическое изображение, что стало успешным результатом многих лет его работы, начавшейся из-за его недовольства медлительностью существующих мимеографов и дороговизной получаемых отпечатков. Само слово «ксерография» было образовано от греческих слов «сухой» и «писать». А смысл новой технологии заключался в использовании статического электричества для переноса сухих чернил (тонера) на бумагу.

Однако только по прошествии 8 лет, получив отказ от IBM и даже от войск связи США, в 1946 году Карлсону удалось найти компанию, которая согласилась производить придуманные им электростатические копиры. Этой компанией была Haloid Company, которая позже превратилась во всем известную Xerox Corporation.

На рынок первое устройство Xerox поступило в 1949 году под названием Model A. Это было весьма громоздкое и сложное устройство. Чтобы добиться от него копии документа, нужно было произвести вручную ряд операций. И лишь десять лет спустя был коммерциализирован полностью автоматический ксерограф – Xerox 914, который был способен выдавать 7 копий в минуту. Эта модель и стала прообразом всех копиров и лазерных принтеров, появившихся впоследствии.

Над созданием лазерных принтеров Xerox начала работать в 1969 году. Успеха добился в 1978 сотрудник компании Гэри Старкуезер, который смог добавить к технологии работы существующих копиров Xerox лазерный луч, создав таким образом первый лазерный принтер. Полнодуплексный Xerox 9700 мог печатать 120 страниц в минуту (он, кстати, до сих пор остается быстрейшим лазерным принтером в мире). Однако размеры устройства были просто огромны, а цена 350 тысяч долларов (без поправки на тогдашний курс) никак не укладывалась в идею «принтер в каждый дом».

В начале 1980-х спрос на устройства, превосходящие существующие матричные принтеры по качеству печати, достиг критической отметки. В 1982 году предложение последовало от компании Canon, представившей первый настольный лазерный принтер LBP-10. На следующий год компания в частном порядке продемонстрировала новую модель LBP-CX калифорнийским Apple, Diablo и HP.

На тот момент Canon требовались сильные партнеры по маркетингу своей продукции на новом для компании рынке, поскольку компания имела крепкие позиции в области камер и решений для офиса (тех же копиров), однако не имела связей, необходимых для эффективных продаж на рынке устройств обработки данных. Сначала Canon обратилась к Diablo Systems, подразделению Xerox Corporation. Это было очевидно и логично, поскольку Diablo владела большей частью рынка лепестковых принтеров, а ее маркетологи высказывали желание поместить логотип Diablo и на продукцию других производителей. Таким образом Xerox стала первой компанией, которой было предложено выводить на рынок систему CX с контроллером Canon.

Однако Xerox отклонила это предложение, поскольку вместе с японской Fuji-Xerox сама занималась разработками устройства, которое планировалось сделать лучшим настольным лазерным принтером на рынке. Но, хотя новая модель 4045 сочетала в себе копир и лазерный принтер, она весила около 50 килограммов, стоила вдвое больше CX, не имела заменяемого картриджа с тонером и обеспечивала не самое лучшее качество печати. Впоследствии бывшие маркетологи Diablo признавались, что упускать предложение Canon было довольно-таки большой ошибкой, а вышедший несколько позднее принтер HP LaserJet мог бы быть Xerox LaserJet.

В любом случае, после того как Diablo отклонила предложение Canon во Фремонте, представители последней, проехав несколько миль, навестили офисы HP в Пало Альто и Apple Computer в Купертино. Hewlett-Packard была вторым логически оправданным выбором, поскольку тесно сотрудничала с Diablo и имела достаточно широкие линейки матричных и лепестковых принтеров.

Результатом сотрудничества Canon и HP стал выпуск в 1984 году принтеров LaserJet, способных печатать 8 страниц в минуту. Их продажи весьма быстро росли и привели к тому, что к 1985 году Hewlett-Packard завладела почти всем рынком настольных лазерных принтеров. Надо учесть, что, как и в случае со струйными принтерами, новые устройства стали по-настоящему доступны лишь после разработки для них заменяемых картриджей с тонером (в данном случае разработчиком была Hewlett-Packard).

При этом вопросы удешевления новых и переработки использованных картриджей, количество которых стало намекать на проблемы с экологией, породили целую отрасль перерабатывающей промышленности, датой рождения которой можно считать 1986 год.

Принцип действия

Отпечатки, сделанные таким способом, не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.

Процесс лазерной печати складывается из пяти последовательных шагов:

Зарядка фотовала

Процесс лазерной печати

Фотовал - 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 фотовала - нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотобарабана (1). Наиболее часто применяемый материал фотобарабана - фотоорганика - требует использования отрицательного заряда, однако есть материалы (например, кремний), позволяющие использовать положительный заряд.

Изначально зарядка производилась с помощью скоротрона (англ. scorotron ) - натянутого провода, на который подаётся напряжение относительно фотобарабана. Между проводом и фотобарабаном обычно помещается металлическая сетка, служащая для выравнивания электрического поля.

Позже стали применять зарядку с помощью зарядного валика (англ. Charge Roller ) (2). Такая система позволила уменьшить напряжение и снизить проблему выделения озона в коронном разряде (преобразование молекул O 2 в O 3 под действием высокого напряжения), однако влечёт проблему прямого механического контакта и износа частей, а также чистки от загрязнений.

Лазерное сканирование

Лазерное сканирование (засвечивание) - процесс прохождения отрицательно заряженной поверхности фотовала под лазерным лучом. Луч лазера (3) отклоняется вращающимся зеркалом (4) и, проходя через распределительную линзу (5), фокусируется на фотовалу (1). Лазер активизируется только в тех местах, на которые с магнитного вала (7) в дальнейшем должен будет попасть тонер. Под действием лазера участки фоточувствительной поверхности фотовала, которые были засвечены лазером, становятся электропроводящими, и часть заряда на этих участках «стекает» на металлическую основу фотовала. Тем самым на поверхности фотовала создаётся электростатическое изображение будущего отпечатка в виде "рисунка" из участков с менее отрицательным зарядом, чем общий фон.

Наложение тонера

Отрицательно заряженный ролик при подаче 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 фотовалом и притягивается на него в тех местах, где сохранился отрицательный заряд. Очень распространено заблуждение, что тонер притягивается именно к местам отсутствия заряда на фотовалу. Однако, тонер, будучи диэлектриком, электризуется в дипольно-заряженные частицы, которые притягиваются к любым заряженным поверхностям вне зависимости от знака заряда последних. Тонер не сможет удержаться на фотовалу в местах без заряда. В то же время, распространено и обратное заблуждение, что тонер притягивается именно к местам, заряженным отрицательно. Большинство марок выпускаемых тонеров для бытовых лазерных принтеров маркируется как отрицательно заряжаемые, что говорит о невозможности притяжения отрицательно заряженных частичек тонера к одноимённо заряженным участкам фотобарабана. Поэтому, на самом деле,отрицательно заряженный тонер не может притягиваться ко всем заряженным участкам вне зависимости от знака заряда, а только к тем, у которых отсутствует заряд, или, по крайней мере,к тем, величина заряда которых не мешает образованию в поверхностном слое фотобарабана дипольного момента под влиянием электростатического поля отрицательно заряженных частичек тонера.

Тем самым электростатическое (невидимое) изображение преобразуется в видимое (проявляется). Притянутый к фотовалу тонер движется на нём дальше, пока не приходит в соприкосновение с бумагой.

Перенос тонера

В месте контакта фотовала с бумагой, под бумагой находится ещё один ролик, называемый роликом переноса (коронатор). 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.

Закрепление тонера

Наличие в конструкции элементов с высоким энергопотреблением (главный двигатель, термоузел) приводит к тому, что пиковая потребляемая мощность лазерного принтера достаточно высока, что делает невозможным подключение его к бытовым источникам бесперебойного питания средней и малой мощности.

Качество печати цветных полутоновых изображений, например фотографий, ниже чем при струйной печати.

Лазерные принтеры дороже струйных в среднем в 3 раза, а стоимость комплекта картриджей для лазерного принтера намного дороже, чем комплекта для струйного (как правило стоимость нового принтера).