|
|
|
|
|
|
||
Принтеры, использующие лазер для формирования изображения, уже стали таким же обыденным явлением, как и матричные устройства вывода. Действительно, применяемые в них методы уже давно устоялись, время проб и ошибок прошло. Таким образом, основной упор производители лазерных принтеров делают на дальнейшее совершенствование имеющихся технологий, а также на привнесение в эти устройства элемента многофункциональности.
В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображений, такой же, как и в копировальных машинах.
Основой построенного на этом принципе устройства является фотопроводящий цилиндр, часто также называемый печатающим барабаном. Он покрыт тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника, как правило, оксидом цинка. Особенностью такого покрытия является возможность придания любой его части положительного или отрицательного заряда или, наоборот, лишения ее заряда путем бомбардировки квантами света (экспозиции). В лазерных принтерах используется второй способ, как требующий меньшей интенсивности источника излучения. Соответственно, перед началом формирования изображения по поверхности барабана равномерно распределяют статический заряд.
В качестве источника света в лазерных принтерах как раз и используется лазер. Отличительной особенностью всех лазеров является способность к генерации узкого потока квантов света, который, отражаясь от вращающегося зеркала, попадает на поверхность изначально равномерно заряженного фотобарабана. Оптическая система разворачивает лазерный луч в строку, прорисовывая одну, пока невидимую глазом, линию будущей картины. После формирования строки изображения, шаговый двигатель проворачивает барабан по возможности ровно на одну строку, и все повторяется до тех пор, пока не будут прописаны все элементы выводимого изображения.
Следующим шагом является <проявление> созданной лазером картинки. Барабан проносится мимо валика, подающего из специального контейнера заряженные частички тонера. И здесь возможны два варианта: либо частички тонера прилипают только к нейтральным участкам, отталкиваясь от имеющих одноименный заряд, либо, наоборот, они притягиваются к противоположно заряженным областям, оставляя нейтральные незаполненными. То есть тонер либо прилипает к черным участкам, либо отталкивается от белых. Эти два способа формирования изображения, на первый взгляд симметричные, дают несколько различающиеся результаты: первый способ (реализованный в устройствах Hewlett Packard LaserJet) более качественно передает мелкие детали, второй, используемый, к примеру, Epson, - сплошные черные области.
Наш барабан уже содержит зеркальное изображение будущего отпечатка, осталось только перенести тонер с его поверхности на носитель. Для этого листу бумаги придается статический заряд, подобный тому, что использовался для подготовки барабана к экспонированию. Затем бумага прижимается к поверхности барабана. Заряды разной полярности, накопленные на поверхностях бумаги и барабана, вызывают перенос частиц тонера на бумагу и их надежное прилипание к последней. Остается только зафиксировать картинку: бумага прокатывается по нагретому до двух сотен градусов <утюгу>, который расплавляет частички тонера и намертво соединяет их с поверхностью носителя.
Вот и весь процесс, и он проводится в каждом называющем себя лазерным принтере. Конечно, возможны различные реализации вышеприведенного метода, но в основе своей он остается неизменным вот уже добрый десяток лет.
В основном, низкое разрешение лазерного принтера проявляется не при печати текстов или векторной графики (их качество, как правило, на высоте даже у самых дешевых моделей), а при выводе растровых изображений и, в частности, при передаче полутонов, ибо количество последних в общем случае зависит от размера растровой точки и опять-таки от разрешения. Так, даже разрешение принтера в 600х600 точек не позволяет качественно напечатать 256 градаций серого, получающаяся линиатура растра в 600:16=32,5 lpi явно не дотягивает до полиграфических нормативов.
Есть три фактора повышения физического разрешения лазерного принтера:
Как можно видеть, реализация хотя бы одного из вышеперечисленных вариантов сопряжена с большими затратами на базовые исследования, ибо они упираются, так сказать, в потолок существующих технологий, и не только в области производства лазерных принтеров. В этом кроется причина необходимости применения технологий <улучшающих>, по-зволяющих повысить качество выводимого изображения без увеличения физического разрешения устройства.
Первым коммерческим принтером, в котором была реализована технология улучшения качества отпечатка без увеличения разрешения, был LaserJet III, произведенный Hewlett Packard в 1990 году. Стоит отметить, что подобные технологии использовались и до этого, однако областью их применения были исключительно профессиональные устройства, HP просто применил их при производстве общедоступных моделей. Метод, названный REt (Resolution Enhancement Technology - технология улучшения разрешения), основан на изменении размера наносимых принтером точек. Суть технологии в том, что с помощью модуляции лазерного луча в процессе построения изображения удается дозированно снимать заряд с барабана, изменяя размер участка, к которому прилипает тонер. Это позволяет, например, заострить углы засечек у букв и избежать скапливания тонера в местах пересечения линий; наклонные линии также становятся более гладкими. Фирма уверяет, что эффект от использования этой технологии аналогичен повышению разрешающей способности примерно в полтора раза. Конкурирующие с HP фирмы не дремлют и также имеют свои аналоги метода REt. У Fujitsu это - Enhanced Imaging Technology (FEIT), у Minolta - Fine-Art, у Epson - BiRITech и т.д.
Впрочем, описанный метод не повышает разрешение принтера, то есть точек в любом случае не становится больше. Другая технология позволяет увеличить именно количество выводимых точек на единицу поверхности: разрешение по горизонтали можно поднять, с большей частотой по-давая сигналы на лазер. При этом, однако, оно становится анизотропным, различным по горизонтали и вертикали, и каждая <точка> имеет форму столбика. Каждый раз, когда вы видите в параметрах принтера разрешение 600х300 dpi, вы имеете дело именно с такой технологией.
Реализация следующей идеи - управления высотой столбика - позволяет увеличить разрешение и по вертикали, однако стоит еще раз подчеркнуть, что это не будет реальным, физическим разрешением, так как составляющие изображение точки располагаются не в строгом геометрическом порядке, не в узлах сетки, а в произвольном месте внутри каждой ячейки.
Невзирая на бурное развитие струйных технологий, лазерные принтеры продолжают удерживать за собой значительную часть рынка, имеется даже некоторый рост продаж. Откуда же берется такой потенциал у технологии, давно достигшей своего насыщения? Лазерные принтеры по-прежнему лучше струйных справляются с некоторыми задачами: печатают быстрее, могут использовать самую разную бумагу (например, текстурную), отпечатки более стойки к влаге, агрессивным средам и механическому воздействию, да и расходные материалы для них почти вдвое дешевле. Кроме того, за последнее время цена на лазерные принтеры значительно упала, давая возможность содержать на рабочем месте как лазерный принтер для печати деловых бумаг, так и цветной струйный.
Сегодня цветной принтер в сознании народа прочно связан с принтером струйным, однако, несмотря на значительные улучшения качества струйной печати, ее скорость до-вольно низка по сравнению с предлагаемой цветными лазерными устройствами. В случае, когда цветная печать ставится на поток, струйные принтеры начального уровня не справляются с поставленной задачей, и возникает необходимость покупки модели высшего класса. После установки сетевой платы и дополнительной памяти такое устройство может оказаться ненамного дешевле цветного лазерного, при заметно меньшей себестоимости печати у последнего.
В принципе, все цветные лазерные принтеры основаны на тех же принципах, что и их черно-белые собратья, однако каждая фирма-производитель использует свои собственные методы смешения цветов. Ниже приведены наиболее характерные технологии цветной печати на примере двух достаточно известных производителей.
Hewlett Packard. Как и струйные модели, цветные лазерные принтеры линии Enhanced Color LaserJet этой фирмы работают с пониженным физическим разрешением ? всего 300 dpi, давая однако логическое разрешение, эквивалентное 1200 dpi. Улучшение разрешения и сглаживание линий достигается за счет модулирования лазерного луча, что позволяет более тонко управлять размерами и размещением точек. Кроме того, при выводе цветных изображений разрешение - это всего лишь одна из составляющих качества, тот же эффект может дать более правильная цветопередача или, например, удачная система управления растром. Качественное смешивание тонеров четырех чистых цветов достигается использованием точного количества каждого цвета и точного накладывания тонера слоями внутри каждой точки (технология Image REt 1200). Например, для получения цвета точки 200CV по PANTONE принтер смешивает много малинового тонера со средним количеством желтого и совсем малым - черного. Если цвет нужно сделать чуть темнее или, наоборот, светлее, Image REt 1200 очень точно меняет соотношение этих трех тонеров. При этом особенно важным становится правильное позиционирование цветных точек, улучшить которое позволяет технология четырех магнитных кистей. Согласно этому методу, наряду с тонером каждого цвета картридж содержит порошок-посредник (проявитель), представляющий собой магнитные частицы вытянутой, эллиптической формы, покрытые способным удерживать на себе тонер веществом. Благодаря особой форме магнита, частицы проявителя стоят дыбом на поверхности ролика подачи тонера при повороте в сторону фотобарабана и являют собой своего рода кисть, несущую на себе тонер. При повороте частиц в сторону картриджа с красителем, они <ложатся> и в результате окрашиваются более равномерно. Таким образом достигается большой зазор между фотобарабаном и красящими роликами, чем понижается зависимость от их взаимного биения, очень существенно снижая стоимость изготовления и эксплуатации этих узлов, а также давая возможность печати всех цветов изображения за один цикл, увеличивая скорость печати и точность приводки.
Minolta. Высокое качество печати на цветных принтерах этой фирмы достигается использованием запатентованной системы микротонирования Minolta Super Fine-MT (которая, по заявлению представителей корпорации, позволяет достичь сравнимого с офсетной печатью уровня качества печати) и промежуточной ленты передачи Intermediate Transfer Belt. Созданное на барабане изображение каждого из четырех цветов после налипания тонера переносится не на бумагу, а на промежуточную ленту передачи, и только после наката всех красок изображение с ленты переносится на носитель. Таким способом из прецизионной системы исключается посторонний элемент - бумага, - параметры и качество которого заранее предугадать не представляется возможным, и изображение, несмотря на четырехпроходность, получается четким, с качественной приводкой и без эффекта муара. Отсутствие контакта бумага-фотобарабан, кроме того, продлевает срок службы последнего, а стоимость ленты передачи в составе сменного узла несравнимо ниже стоимости замены барабана.
Справедливости ради отметим, что список производителей подобного оборудования отнюдь не ограничивается парой приведенных выше фирм. На рынке также присутствуют изделия Canon, Konica, Lexmark, NEC, OKI, Panasonic, QMS, Tektronix, Xerox и др., также имеющие свои достоинства (и недостатки), однако рассмотрение специфики применения конкретных моделей не входит в рамки данной статьи.
Светодиодная (LED, light Emitting Diode) технология печати является разновидностью электрографической печати, которая применяется и в копировальных аппаратах, и в лазерных принтерах. Основное, если не сказать единственное, отличие состоит в методе облучения барабана: если в лазерном принтере для формирования изображения используется единый лазер, луч которого позиционируется на поверхности барабана с помощью сложной оптико-механической системы, то в построенных на основе светодиодной технологии принтерах присутствует линейка из нескольких тысяч пар линза/светодиод, каждая из которых <отвечает> за свою точку в строке.
Главное достоинство светодиодного принтера - это его простота: как можно было заметить, в светодиодном механизме печати, в отличие от лазерного, отсутствует сложная и дорогостоящая оптико-механическая часть. Такая конструкция приводит к целому ряду преимуществ: это и повышенная надежность, и простота обслуживания, и экономичность, и более низкая стоимость. Такие источники света также дают возможность к изменению размера точки, позволяя применять технологии сглаживания и повышения логического разрешения. Более того, для светодиода изменение яркости ? естественное явление, в то время как луч лазера для подоб-ного результата приходится модулировать.
Основными недостатками таких моделей являются уникальность светодиодов в линейке и невозможность создания двух совершенно одинаковых по яркости светодиодов. Соответственно и заряды, наведенные на поверхности барабана, будут несколько отличаться друг от друга, вызывая неравномерность закраски, <полосатость>. Яркость, конечно, можно отрегулировать, что и делается, однако этот процесс, повторяемый перед печатью каждой страницы, занимает много времени, замедляя работу устройства. Именно поэтому, имея значительно более простую конструкцию, LED-принтеры не дают выигрыша в скорости печати.
Единственная компания, предлагающая сегодня на рынке светодиодные принтеры, - это OKI, которая, похоже, всерьез взялась осваивать описываемую технологию, создав целую линейку однотипных устройств. Получив изначально более дешевый принтер, компания постаралась закрепить ситуацию, разделив тонер-картридж и фотобарабан, находящиеся у привычных нам лазерников в одном расходном блоке. OKI уверяет, что ее материалы отличает увеличенный срок службы: на одной заправке можно напечатать до 2000 страниц формата А4, а ресурс фотобарабана рассчитан на 10000 страниц (в отдельных моделях - до двадцати и даже тридцати тысяч при ресурсе картриджа до 5000 страниц).
Особый интерес представляют отзывы потребителей. Они весьма неоднозначны и даже противоречивы, среди них встречаются как хвалебные рецензии, так и откровенно ругательные. Судя по всему, дело в том, чего вы ожидаете от подобного устройства: не стоит требовать слишком многого от принтера начального уровня, тогда и ощущения будут соответствующими.
Неутомимая компания OKI создала первый цветной прин-тер на светодиодах, OKIPAGE 8c. Этим предложением вполне можно было бы ограничиться, позволив читателю самому догадаться о схожести и отличиях этого устройства от цветных лазерных принтеров, однако его организация оригинальна и представляет интерес.
Сущность используемой тандем-конфигурации в следующем: все четыре барабана, или девелопера, наносящие тонер на бумагу, расположены один за другим над линией движения бумаги, в результате чего все четыре цвета наносятся на горизонтально перемещающуюся бумагу за один проход. При этом контакт барабанов и носителя исключается - тонер сначала попадает на ремень, и уже затем на бумагу, - что повышает качество изображения и предохраняет дорогостоящие детали от повреждений.
Особенностью расположения барабанов объясняется довольно внушительная длина принтера - 622 мм. Однако, как показывает опыт, такое техническое решение позволяет применять для печати бумагу с более широким диапазоном плотности, поскольку отпадает необходимость в закреплении носителя на цилиндрическом барабане.
Всепобеждающее шествие струйных принтеров не могло оставить равнодушными производителей уже устоявшихся лазерных устройств печати, в которых радикально улучшать уже нечего. И здесь на поверхность была вытащена пыльная идея многофункциональной машины, вмещающей в себя все совместимые опции офисной техники: принтера, сканера, копира и даже факса. Действительно, если копир - это сканер плюс принтер, а факс - это тот же копир, то остается всего лишь придать отдельным частям того же копира черты индивидуальности, - и устройство <все-в-одном> готово. В свое время они не очень прижились по причине высокой стоимости комбайна, пользователи оказались психологически не готовы платить сразу большие деньги, предпочитая разделить расходы, даже если в результате они получаются большими. Мгновенного спроса на такого рода продукцию не было, да и быть не могло: в каждом офисе уже стояли принтер, ксерокс и сканер, и для их морального и физического устаревания требовалось время. Понимая это, производители не особенно старались развивать подобные модели, но огласили их существование, временно предоставив им роль своего рода интересной игрушки. Сегодня же, на фоне падения цен как на лазерные принтеры, так и на сканеры начального уровня, и непоколебимого стояния цен на копиры, подобное комбинированное решение становится все более заманчивым. Время комбайнов приходит. Придет ли, вот в чем вопрос.
Совмещая в себе PC-зависимые и независимые функции, такие устройства способны работать как в паре с компьютером, так и без него в случае, когда этого можно избежать. Удобное внешнее интуитивно понимаемое управление позволяет копировать документы и отправлять/принимать факсимильные сообщения, что называется >вручную<. В то же время программное обеспечение позволяет обнаруживать документы в устройстве подачи, предлагая на экране монитора диалоговые окна с вариантами дальнейших действий: передать по факсу, копировать или сканировать для отправки по электронной почте. Все вышеперечисленные качества можно наблюдать на примере одного из многофункциональных устройств фирмы Hewlett Packard - LaserJet 3100 ценой $950.