Схема струйной печати твердыми чернилами (со сменой фаз)
При контакте с бумагой чернила мгновенно переходят в твердую фазу, поэтому не впитываются, а остаются на ее поверхности. Так как капельки застывают мгновенно, то процесс расплыва чернил и смешения красок, присущий любым жидким чернилам, отсутствует, а поверхность изображения остается шершавой. В заключительной фазе бумагу прокатывают через валики, нивелирующие шероховатости твердых чернил и придающие изображение глянцевый вид. Преимущество данного способа печати перед дрегими струйными технологиями в том, что чернила не впитываются в бумагу, благодаря чему достигается высокое качество печати.
Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристал, связанный с диафрагмой. Как известно, под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента.
При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые выдавились наружу, оставляют на бумаге точку.
Схема работы пьезоэлектрической головки
Этот способ базируется на термическом методе и больше известен под названием Bubblejet. При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока, за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500 градусов. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую порцию жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.
Схема работы газово-пузырьковой форсунки:
а - форсунка перед накаливанием микронагревательного элемента и образованием газового пузырька; б - форсунка в момент взрыва газового пузырька и выброса капли чернил
Данный метод, называется методом drop-on-demand. Так же как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако при этом дополнительно используются специальный механизм.
Технология drop-on-demand обеспечивает быстрый впрыск чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.
Схема подачи чернил термически струйным способом дгор-оп-дета
Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга изображений трех основных типо-графических цветов: голубого, пурпурного и желтого. Хотя, теоретически, наложение этих цветов 100 процентной насыщенности должно в итоге давать черный цвет, на практике получается серый или коричневый цвета. Поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют еще и черный.
По этой причине в новых моделях струйных принтеров применяется не три, а четыре цветных патрона для создания цвета. Благодаря этому появилась возможность широкого использования таких принтеров для обычной печати текстов и черно-белых графических изображений с одновременной экономией цветных чернил.
Способ заключается в получении скрытого электростатического изображения на светочувствительном нефотопроводящем полотне путем избирательного заряжения сканирующим электронным лучом с последующей засветкой и проявлением "изображения" тонером, а также его переносом на бумагу и закреплением на ней.
Схема процесса электрографии: 1 - светочувствительное полотно; 2 - коротрон; 3 - лучи света; 4 - тонер; 5 - бумага; 6 - специальное устройство очистки порошка; 7 - нагрев; а) зарядка светочувствительного полотна электростатическим зарядом (коротроном); б) засветка светочувствительного полотна; в) проявление скрытого электростатического "изображения" тонером; г) перенос порошкового изображения на бумагу; д) очистка светочувствительного полотна от порошка специальным устройством; е) закрепление порошка термическим способом (может быть силовым, термосиловым)
Этот способ также основан на электростатике, однако в отличие от электрографии скрытое электростатическое изображение формируется здесь на фотопроводящем материале.
Электрофотографические устройства подразделяются на аналоговые (с интегральной обработкой сигнала) и устройства с цифровой (дискретной) обработкой сигнала.
Схема монохромного электрофотографического процесса: а) экспонирование заряженного фоторецептора; б) проявление скрытого изображения тонером на поверхности фоторецептора; в) перенос проявленного изображения с поверхности фоторецептора на запечатываемый материал; г) готовая копия документа с термически закрепленным изображением
Схема устройства с аналоговой обработкой сигнала: 1 - оригинал; 2 - источник света; 3 - зеркало; 4 - фоторецептор
Аналоговые электрофотографические устройства наиболее реализованы в ксерографии.
Схема формирования скрытого электростатического изображения
монохромного электрофотографического устройства с цифровой обработкой сигнала: 1 – оригинал; 2 - источник света; 3 - фотоприемник; 4 - электронный блок обработки сигнала; 5 лазер; 6 - оптическая система развертки; 7 - фоторецептор
Ксерография (от лат. Xeros - сухой и graphos - писать) базируется на электростатической фотографии. Процесс ксерокопирования в аналоговых копировальных аппаратах предполагает следующие этапы:
1. зарядка фоторецептора: на поверхность фоторецептора наносится равномерно распределенный электростатический заряд определенной величины.
2. экспонирование и формирование изображение: на поверхности фоторецептора создается невидимое электростатическое изображение, соответствующие исходному оптическому. При этом величина поверхности заряда на участках, содержащих изображение, отличается от величины заряда на участках, не содержащих изображений.
3 проявление скрытого изображения: на участки поверхности фоторецептора, которые содержат скрытое изображение, наносятся частички тонера, которые формируют видимое изображение.
4 перенос изображения: бумага приводится в контакт с фоторецептором. Затем ей сообщается такой электрический заряд, что частички тонера отрываются от поверхности фоторецептора и притягиваются к бумаге. В результате большая часть тонера переносится на бумагу, а остатки его удаляются с фотобарабана на этапе очистки.
5 отделение листа бумаги: бумага с нанесенным на нее тонером отделяется от фоторецептора, на котором она ранее удерживалась электростатической силой.
6 закрепление полученного изображения: бумага проходит между нагревательным и прижимным валиками. При этом под воздействием температуры и давления частички тонера расплавляются и впрессовываются в бумагу, создавая устойчивое к внешним воздействиям изображение.
7 очистка фотобарабана: на этом этапе выполняется две операции: а) разрядка фоторецепторов; б) механическое удаление остатков тонера с фотобарабана.
Схема процесса ксерокопирования
В начале 80-х годов появились первые лазерные принтеры. Своим названием эти принтеры обязаны входящему в их состав маленькому лазеру. Лазер, дающий очень узкий направленный пучек монохромного излучения, используется как тончайшее перо, которым на фотобарабане рисуется заданное изображение.
В общем смысле лазерный принтер - это устройство, которое преобразует электронные данные компьютера в текстовое и графическое изображение на бумаге.
Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводящего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах.
Важным конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллем, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.