21-06-2010, 10:06 PM
Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.
Ласерски штампачи настали су седамдесетих година прошлог века, али су свој поход на ИТ тржиште почели у другој половини осамдесетих када су постали приступачнији за шири круг корисника. Матрични и ласерски штампачи преовлађивали су у 1980-им годинама, док се инк-јет штампачи појављују 1990-их година. Ласерски штампачи настали су у погонима фирме Xероx. Иако су имали изузетан производ људи из Xероxа су пропустили прилику да искористе свој изум и освоје тржиште.
Хеwлетт-Пацкард је 1984. године прва пласирала ласерске штампаче на тржиште. Ти штампачи су били развијени на основу технологије коју је развила фирма Цанон. Радио је на принципу фотокопирних апарата само што су имали разлику у извору светлости. Код апарата за фотокопирање странице се скенирају сјајном светлошћу за разлику од разликих штампача код којих је извор светлости ласер. После тога процес је мање-више исти: светлост ствара елек¬тро¬статичку слику странице на наелелктриснаом фоторецептору, који са своје стране привлачи тонер у об¬лику електростатичког наелектрисања.
Ласерски штампачи су брзо постали популарни захваљујући високом квалитету своје штампе и ре¬ла¬тивно малим трошковима рада. На тржишту за које су ласерски штампачи развијени, конкуренција из¬међу произвођача је постајала све суровија, нарочито у производњи јевтинијих модела. Цене су ишле све ниже и ниже, како су произвођачи проналазили нове начине да смање своје трошкове. Ква¬литет штампе се побољшавао, па је резолуција од 600 тачака по инчу постала стандардна, док се сама конструкција смањила, што ју је учинило погодном за кућну употребу.
Имајући у виду чега све има у ласерском штампачу, право је чудо како они могу да се про¬из¬во¬де по тако малој цени. По много чему, саставни делови који чине ласерски штампач су далеко сло¬женији од оних у рачунару. Растерски процесор слике (РИП - растер имаге процессор) би могао да користи напредни РИСЦ процесор, инжењерство које долази са лежајевима за огледала је врло уса¬вршено, а избор хемикалија за ваљак и тонер, мада често непогодан за околину, управо фас¬ци¬нира. Добијање слике са екрана ПЦ рачунара на папир тражи једну занимљиву мешавину ко¬до¬ва¬ња, електронике, оптике, механике и хемије.
Ласерски штампачи имају бројне предности у односу на конкурентску инк-јет технологију. Они про¬изводе много квалитетније текстуалне црно-беле документе од инк-јет штампача и теже да бу¬ду пројектовани за напорнији рад - што значи да избацују више страница месечно, по мањој це¬ни по страници од инк-јетова. Дакле, ако се тражи "канцеларијска теглећа марва", ласерски штам¬пач може да буде најбољи избор. Други значајан чинилац, за кућног као и за пословног ко¬рисника је рад са ковертима, картицама и другим недуобичајеним медијумима, где ласерски штам¬пачи опет надмашују инк-јет штампаче.
ПРИНЦИПИ РАДА
Ласерска технологија од самог настанка се показала супериорна за пословну примену. Ласерски штампачи су одлични за штампу текста, а управо су на тексту базирани канцеларијски документи. Касније се показало да потенцијали ласерске технологије превазилазе потребе пословне примене. Данас се ласерски штампачи користе и у кућној употреби и у припреми за штампу. У задњих неколико година значајно се развила и ласерска колор штампа, која је догурала до великих брзина и високог квалитета штампе.
У основи процеса штампе на ласерским штампачима је електрофотографски поступак, који је преузет са фотокопирних машина. Главни део ласерског штампача је ваљак са органским фотопроводљивим слојем на површини(ОПЦ - органиц пхото-цондуцтинг цартридге). Ако овај ваљак наелектришемо негативним наелектрисањем, а затим неке његове делове осветлимо снопом светла великог интезитета, он ослобађа електроне који одлазе ка уземљењу ваљка и на тај начин постаје пријемчив за честице тонера, које су наелектрисане истим напоном као и остатак ваљка (који их због тога не привлачи).
Цео процес штампе код ласерских штампача најлакше се може објаснити ако детаљно опишемо процес приказан на слици 1. Процес штампе почиње наелектрисавањем фотоосетљивог ваљка преношењем наелектрисања са засебног ваљка чија је то намена. Како ваљак даље ротира наелектрисани део долази у подручје осветљавања ласерским зраком. Ласерски зрак прелаши великом брзином преко изводнице ваљка и осветљава га на местима где је потрбно оставити тачку и тада је ласер упаљен, а на местима на којима на папиру треба да остане бело ласерски зрак је угашен.
Када ласерски зрак пређе преко једне ширине ваљка, он се заротира за мали угао – један корак, и затим се процес осветљавања понавља на следећем реду пиксела. Мало даље се у контакту са ваљком налази девелопер. Девелопер је такође ваљак који има много мањи пречник од фотоосетљивог ваљка и који из резервоара купи равномеран слој тонера. Тонер је врло фини црни прах, наелектрисан негативно што је учињено да би он био привучен тачкама са позитивним наелектрисањем на површини ваљка. Тако, после јед¬не потпуне ротације, површина ваљка садржи све црно што је потребно на слици. Да би се постигао равномеран нанос тонера, површина девелопера мора да буде изузетно равна (најчешће је брушена или хромирана, а ту је и тзв. Доцтор бладе – пљоснати комад пластике који је задужен да не дозволи да се на девелоперу нађе превелика количина тонера).
Између девелопера и фотоосетљивог ваљка не постоји физички контакт (њихове површине се налазе на довољно малом растојању да честице тонера могу да прескоче са девелопера на ваљак, а ипак довољно велико да нема контакта између слоја на девелоперу и ваљку). Пошто се тонер и површина ваљка налазе на истом напону од око -600В, па тонер прескаче само на онаместа на која је пао ласерски зрак јер је на њима напон мањи и износи око -400В.
Даљом ротацијо фотоосетљивог ваљка на које су пренете честице тонера долазе у додир са папиром. Папир се доводи до ваљка помоћу гумених цилиндара. Са друге стране папира налази се трансфер ролер (мали ваљак обложен гумастим материјалом који је наелектрисан позитивно и који привлачи честице тонера са фотоосетљивог ваљка на папир, који се такође позитивно наелектрише).Притисак који трансфер ролер врши на папир обезбеђује да се честице тонера не распу по папиру по одвајању папира и ваљка.
Даље ротирање ваљка доводи нас до места на којем се налази нож – комад пластике који служи за стругање заосталих честица тонера са површине ваљка, које нису успеле да се пребаце на папир. Количина тонера која на овај начин остане на ваљку је мала и износи око 5% од укупне нанете количине тонера кој пређе на ваљак. Даљом ротацијом ваљка долазимо до места где се заостали део тонера ставља под лампу која интезивном светлошћу разелектише ваљак и припрема га за нови процес снимања слике и наношења тонера. Важно је напоменути да је обим фотоосетљивог ваљка неколико пута мањи од од дужине листа па се зато ваљак неколико пута обрне током штампања сваке стране. Осим тога, пре и после штампе сваког документа он направи по једну додатну ротацију.
По примању тонера са фотоосетљивог ваљка, на папиру се формира коначна слика одштампане стране, али она није стабилна и лако се може размазати. Зато се у свим ласерским штампачима налази фјузер који је на јако малом растојању од ваљка. Његов задатак је да комбинацијом притиска и високе температуре утисне и запече тонер на папир. Фјузер се састоји од два ваљка од којих се барем један греје грејачем који се налази у њиховом шупљем језгру. Да би печење било могуће неопходно је да тонер има одређене особине и то по правилу се састоји од око 50% полистиренске смоле, 30% од оксида гвожђа, 5% од воска док остатак чине разне друге материје чији је задатак да побољшају квалитет отиска.
КОНСТРУКЦИЈА
Поменута основна технологија никако не условљава конструкцију ласеских штампача, који се појављују у бројним варијантама и који имају више суштинских концепција. На слици 1 је приказа конструкција коју користи ХП, која има неке специфичности. Уместо ваљка који преноси наелектрисање на фотоосетљиви ваљак може се користити корона жица, која поједностављује конструкцију али даје мање равномерно наелектрисање, што резолтује неравномернијим изгледом отиска.
Друга и најважнија разлика у односу на приказано решење је у конструкцији касете са тонером. На слици 1 видимо тип конструкције код које су фотоосетљиви ваљак, тонер и девелопер у једној касети, која је компактна и затворена. Друго решење се састоји у раздвајању касете са тонером и фотоосетљивог ваљка тако да добијамо два одвојена склопа. У другом случају постоје бројне варијације. Фотоосетљиви ваљак може бити саставни део штампача који се мења само у сревису (штампачи фирме Кyоцера), или део измењивог склопа који по истеку животног века мења сам корисник. Касета са тонером може имати две концепције – она у себи може да садржи девелопер, или да се овај део налази у оквиру склопа са фотоосетљивима ваљком, када је касета са тонером обичан пластични контејнер у којем има врло мало механичких делова.
Ласерски штампачи настали су седамдесетих година прошлог века, али су свој поход на ИТ тржиште почели у другој половини осамдесетих када су постали приступачнији за шири круг корисника. Матрични и ласерски штампачи преовлађивали су у 1980-им годинама, док се инк-јет штампачи појављују 1990-их година. Ласерски штампачи настали су у погонима фирме Xероx. Иако су имали изузетан производ људи из Xероxа су пропустили прилику да искористе свој изум и освоје тржиште.
Хеwлетт-Пацкард је 1984. године прва пласирала ласерске штампаче на тржиште. Ти штампачи су били развијени на основу технологије коју је развила фирма Цанон. Радио је на принципу фотокопирних апарата само што су имали разлику у извору светлости. Код апарата за фотокопирање странице се скенирају сјајном светлошћу за разлику од разликих штампача код којих је извор светлости ласер. После тога процес је мање-више исти: светлост ствара елек¬тро¬статичку слику странице на наелелктриснаом фоторецептору, који са своје стране привлачи тонер у об¬лику електростатичког наелектрисања.
Ласерски штампачи су брзо постали популарни захваљујући високом квалитету своје штампе и ре¬ла¬тивно малим трошковима рада. На тржишту за које су ласерски штампачи развијени, конкуренција из¬међу произвођача је постајала све суровија, нарочито у производњи јевтинијих модела. Цене су ишле све ниже и ниже, како су произвођачи проналазили нове начине да смање своје трошкове. Ква¬литет штампе се побољшавао, па је резолуција од 600 тачака по инчу постала стандардна, док се сама конструкција смањила, што ју је учинило погодном за кућну употребу.
Имајући у виду чега све има у ласерском штампачу, право је чудо како они могу да се про¬из¬во¬де по тако малој цени. По много чему, саставни делови који чине ласерски штампач су далеко сло¬женији од оних у рачунару. Растерски процесор слике (РИП - растер имаге процессор) би могао да користи напредни РИСЦ процесор, инжењерство које долази са лежајевима за огледала је врло уса¬вршено, а избор хемикалија за ваљак и тонер, мада често непогодан за околину, управо фас¬ци¬нира. Добијање слике са екрана ПЦ рачунара на папир тражи једну занимљиву мешавину ко¬до¬ва¬ња, електронике, оптике, механике и хемије.
Ласерски штампачи имају бројне предности у односу на конкурентску инк-јет технологију. Они про¬изводе много квалитетније текстуалне црно-беле документе од инк-јет штампача и теже да бу¬ду пројектовани за напорнији рад - што значи да избацују више страница месечно, по мањој це¬ни по страници од инк-јетова. Дакле, ако се тражи "канцеларијска теглећа марва", ласерски штам¬пач може да буде најбољи избор. Други значајан чинилац, за кућног као и за пословног ко¬рисника је рад са ковертима, картицама и другим недуобичајеним медијумима, где ласерски штам¬пачи опет надмашују инк-јет штампаче.
ПРИНЦИПИ РАДА
Ласерска технологија од самог настанка се показала супериорна за пословну примену. Ласерски штампачи су одлични за штампу текста, а управо су на тексту базирани канцеларијски документи. Касније се показало да потенцијали ласерске технологије превазилазе потребе пословне примене. Данас се ласерски штампачи користе и у кућној употреби и у припреми за штампу. У задњих неколико година значајно се развила и ласерска колор штампа, која је догурала до великих брзина и високог квалитета штампе.
У основи процеса штампе на ласерским штампачима је електрофотографски поступак, који је преузет са фотокопирних машина. Главни део ласерског штампача је ваљак са органским фотопроводљивим слојем на површини(ОПЦ - органиц пхото-цондуцтинг цартридге). Ако овај ваљак наелектришемо негативним наелектрисањем, а затим неке његове делове осветлимо снопом светла великог интезитета, он ослобађа електроне који одлазе ка уземљењу ваљка и на тај начин постаје пријемчив за честице тонера, које су наелектрисане истим напоном као и остатак ваљка (који их због тога не привлачи).
Цео процес штампе код ласерских штампача најлакше се може објаснити ако детаљно опишемо процес приказан на слици 1. Процес штампе почиње наелектрисавањем фотоосетљивог ваљка преношењем наелектрисања са засебног ваљка чија је то намена. Како ваљак даље ротира наелектрисани део долази у подручје осветљавања ласерским зраком. Ласерски зрак прелаши великом брзином преко изводнице ваљка и осветљава га на местима где је потрбно оставити тачку и тада је ласер упаљен, а на местима на којима на папиру треба да остане бело ласерски зрак је угашен.
Када ласерски зрак пређе преко једне ширине ваљка, он се заротира за мали угао – један корак, и затим се процес осветљавања понавља на следећем реду пиксела. Мало даље се у контакту са ваљком налази девелопер. Девелопер је такође ваљак који има много мањи пречник од фотоосетљивог ваљка и који из резервоара купи равномеран слој тонера. Тонер је врло фини црни прах, наелектрисан негативно што је учињено да би он био привучен тачкама са позитивним наелектрисањем на површини ваљка. Тако, после јед¬не потпуне ротације, површина ваљка садржи све црно што је потребно на слици. Да би се постигао равномеран нанос тонера, површина девелопера мора да буде изузетно равна (најчешће је брушена или хромирана, а ту је и тзв. Доцтор бладе – пљоснати комад пластике који је задужен да не дозволи да се на девелоперу нађе превелика количина тонера).
Између девелопера и фотоосетљивог ваљка не постоји физички контакт (њихове површине се налазе на довољно малом растојању да честице тонера могу да прескоче са девелопера на ваљак, а ипак довољно велико да нема контакта између слоја на девелоперу и ваљку). Пошто се тонер и површина ваљка налазе на истом напону од око -600В, па тонер прескаче само на онаместа на која је пао ласерски зрак јер је на њима напон мањи и износи око -400В.
Даљом ротацијо фотоосетљивог ваљка на које су пренете честице тонера долазе у додир са папиром. Папир се доводи до ваљка помоћу гумених цилиндара. Са друге стране папира налази се трансфер ролер (мали ваљак обложен гумастим материјалом који је наелектрисан позитивно и који привлачи честице тонера са фотоосетљивог ваљка на папир, који се такође позитивно наелектрише).Притисак који трансфер ролер врши на папир обезбеђује да се честице тонера не распу по папиру по одвајању папира и ваљка.
Даље ротирање ваљка доводи нас до места на којем се налази нож – комад пластике који служи за стругање заосталих честица тонера са површине ваљка, које нису успеле да се пребаце на папир. Количина тонера која на овај начин остане на ваљку је мала и износи око 5% од укупне нанете количине тонера кој пређе на ваљак. Даљом ротацијом ваљка долазимо до места где се заостали део тонера ставља под лампу која интезивном светлошћу разелектише ваљак и припрема га за нови процес снимања слике и наношења тонера. Важно је напоменути да је обим фотоосетљивог ваљка неколико пута мањи од од дужине листа па се зато ваљак неколико пута обрне током штампања сваке стране. Осим тога, пре и после штампе сваког документа он направи по једну додатну ротацију.
По примању тонера са фотоосетљивог ваљка, на папиру се формира коначна слика одштампане стране, али она није стабилна и лако се може размазати. Зато се у свим ласерским штампачима налази фјузер који је на јако малом растојању од ваљка. Његов задатак је да комбинацијом притиска и високе температуре утисне и запече тонер на папир. Фјузер се састоји од два ваљка од којих се барем један греје грејачем који се налази у њиховом шупљем језгру. Да би печење било могуће неопходно је да тонер има одређене особине и то по правилу се састоји од око 50% полистиренске смоле, 30% од оксида гвожђа, 5% од воска док остатак чине разне друге материје чији је задатак да побољшају квалитет отиска.
КОНСТРУКЦИЈА
Поменута основна технологија никако не условљава конструкцију ласеских штампача, који се појављују у бројним варијантама и који имају више суштинских концепција. На слици 1 је приказа конструкција коју користи ХП, која има неке специфичности. Уместо ваљка који преноси наелектрисање на фотоосетљиви ваљак може се користити корона жица, која поједностављује конструкцију али даје мање равномерно наелектрисање, што резолтује неравномернијим изгледом отиска.
Друга и најважнија разлика у односу на приказано решење је у конструкцији касете са тонером. На слици 1 видимо тип конструкције код које су фотоосетљиви ваљак, тонер и девелопер у једној касети, која је компактна и затворена. Друго решење се састоји у раздвајању касете са тонером и фотоосетљивог ваљка тако да добијамо два одвојена склопа. У другом случају постоје бројне варијације. Фотоосетљиви ваљак може бити саставни део штампача који се мења само у сревису (штампачи фирме Кyоцера), или део измењивог склопа који по истеку животног века мења сам корисник. Касета са тонером може имати две концепције – она у себи може да садржи девелопер, или да се овај део налази у оквиру склопа са фотоосетљивима ваљком, када је касета са тонером обичан пластични контејнер у којем има врло мало механичких делова.