Drukarki laserowe i elektronowe

Drukarki laserowe uważa się powszechnie za urządzenia oferujące druk najwyższej jakości.

Drukarki laserowe uważa się powszechnie za urządzenia oferujące druk najwyższej jakości. Wydaje się jednak, że niebawem pojawi się konkurencja w postaci drukarek, w których do generacji obrazu, zamiast promienia laserowego, używa się mikrowiązek elektronowych. Proces ten znacznie ułatwia konstrukcję drukarki. Pozwala on bowiem zrezygnować z kosztownych mechanizmów, służących do skanowania promieniem lasera fotoczułego bębna oraz umożliwia w procesie tworzenia obrazu rezygnację z kilku czynności, niezbędnych podczas drukowania w drukarkach laserowych. Na razie, z powodu stosunkowo wysokiej ceny, najbardziej odpowiednimi dla drukarek elektronowych są stanowiska, które wymagają ciągłej pracy w ciężkich warunkach zewnętrznych i dużych ilości wydruków. Warunki takie określa się jako "heavy duty".

Co się dzieje w środku?

Chociaż drukarki laserowe i elektronowe wyglądają podobnie, jednak procesy generacji i utrwalania obrazu są w nich diametralnie różne.

Cykl drukowania w drukarce laserowej składa się z sześciu faz (rys.1):

1 - naelektryzowanie fotoczułego bębna

2 - generacja obrazu - odprowadzenie ładunku z powierzchni walca z tych miejsc, które odpowiadają białym polom na wydruku (dokonuje tego promień lasera)

3 - wywołanie obrazu na walcu (naniesienie tonera)

4 - przeniesienie obrazu na papier

5 - utrwalenie obrazu

6 - oczyszczenie walca z resztek niewykorzystanego tonera.

Proces drukowania w drukarce z elektronową generacją obrazu jest procesem czterostopniowym (rys.2):

1 - generacja obrazu na walcu dielektrycznym przy pomocy mikrowiązek elektronowych

2 - wywołanie obrazu na walcu (poprzez naniesienie tonera)

3 - przeniesienie obrazu na papier i jego utrwalenie

4 - oczyszczenie powierzchni walca z resztek niewykorzystanego tonera.

Najbardziej skomplikowanym elementem w drukarce elektronowiązkowej jest urządzenie do generacji obrazu - głowica plazmowa. W jej wnętrzu, w wyniku wyładowania wysokiej częstotliwości (2-6 MHz, napięcie 2600V) powstaje mieszanina jonów i elektronów. Głowica ma w swojej dolnej, przylegającej do powierzchni walca części, rzędy otworków - raster, przez który elektrony mogą wydostać się z wnętrza i dotrzeć do powierzchni walca. Specjalne urządzenie elektroniczne steruje procesem przechodzenia elektronów przez otworki i przepuszcza tylko te, które padając na powierzchnię walca dają utajony elektryczny obraz wydruku. Walec, na którym powstaje obraz, wykonany jest z twardego stopu aluminium pokrytego cienką warstwą dielektryka. Wywołanie utajonego obrazu polega na naniesieniu tonera na powierzchnię walca. Toner osiada tylko w tych miejscach, które są elektrycznie naładowane. Przenoszenie obrazu na papier odbywa się metodą zimnego wprasowania proszku w papier. Siła, z jaką rolka musi dociskać papier do walca aby otrzymać pożądany efekt, wynosi ponad 50 kG na 1 cm szerokości wydruku. W wyniku sprasowania kartka papieru i wizerunek dosyć mocno błyszczą. Efekt ten znika po naświetleniu kartki lampą ksenonową, która wtapia toner w kartkę papieru i likwiduje nieprzyjemny połysk. Ostatnim procesem w cyklu drukowania jest oczyszczenie powierzchni walca i neutralizacja ładunków powierzchniowych. Proces przenoszenia i utrwalania obrazu w drukarkach elektronowych jest znacznie bardziej efektywny niż stosowany w drukarkach laserowych: 99.5% tonera przechodzi na papier (w laserowych tylko 85%). Do oczyszczenia walca wystarczy więc pojedyncze ostrze zbierające z jego powierzchni nadmiar tonera (w drukarce laserowej do czyszczenia powierzchni walca służy specjalny układ elektrod wyładowczych i lamp czyszczących, współpracujący ze specjalną szczoteczką odkurzacza).

Sterowanie.

Pamięć wewnętrzna drukarki podzielona jest na trzy obszary: w pierwszym znajdują się protokóły kontroli: druku, przesyłania danych, interpretery postscriptu. Najbardziej rozpowszechnionym standardem jest PCL - Printer Control Language. Obszar drugi zawiera programy sterujące pracą głowicy elektronowej, tworzącej obraz. Wreszcie trzeci obszar zawiera interfejsy ułatwiające obsługę drukarki: przełączniki on/off - line, form feed, change fonts itp.

Porównanie z drukarką laserową.

Drukarki, w których czynnikiem aktywnym są lasery półprzewodnikowe lub diody laserowe, działają podobnie jak kserografy, a w ich konstrukcjach znajduje się wiele wspólnych elementów. Proces drukowania jest procesem wieloetapowym. Układy mechaniczne, służące do poruszania (obsługi) promienia laserowego są skomplikowane i drogie. Walec, na którym powstaje utajony elektryczny obraz wydruku, nie jest elementem zbyt trwałym i wymaga wymiany po zadrukowaniu 20 000 - 100 000 stron.

Drukarki posługujące się elektronową metodą generacji obrazu pod względem mechanicznym są znacznie mniej skomplikowane. Głowica elektronowa stanowi jedną nierozbieralną całość, bez łatwo zużywających się ruchomych elementów. Dosyć drogi jest jednak bęben dielektryczny, na którym elektronowe mikrowiązki rysują obraz. Z uwagi na ciśnieniową metodę przenoszenia obrazu na papier, powierzchnia bębna musi mieć twardość szafiru. Podnosi to koszt całego urządzenia. Zważywszy jednak, że walec wystarcza na zadrukowanie 3 mln stron, w tym kontekście cena nie jest wygórowana.

Drukarki o szybkości druku ponad 20 stron/min. i wydajności 100 000 stron/miesiąc, bez względu na to czy są laserowe czy elektronowe, kosztują ponad 20 000 USD. Jeśli zauważymy, że w drukarce laserowej bęben należy wymieniać po zadrukowaniu 100 000 stron, a w elektronowej po 3 000 000, okaże się, że koszt drukowania jednej strony w drukarce elektronowej będzie o połowę mniejszy. Dla drukarek laserowych kształtuje się w granicach 3 - 5 centów, a dla elektronowych ok. 2 centy.

Twórcy drukarek elektronowych z firmy Delphax obiecują już wkrótce nowe modele o szybkości drukowania 30 stron/min., w cenie 3000 - 4000 USD.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200