Что такое светодиодная печать
Цветная лазерная и светодиодная печать
Основные принципы построения изображения и перевода его с «языка цифр» в видимый отпечаток полностью аналогичны тому, как это происходит в чёрно-белых принтерах. Поэтому рассмотрим здесь только создание цветного изображения, используемые для этого элементы и технологические решения. Для создания цветного изображения принтер должен сформировать на бумаге 4 накладывающихся друг на друга изображения, каждое из которых будет окрашено в свой цвет: голубой, пурпурный, жёлтый или чёрный. Это основные полиграфические цвета, участвующие в субтрактивной модели создания цветного изображения. Существуют 2 различных способа создания полноцветного изображения: многопроходная и однопроходная технология.
Многопроходная технология подразумевает наличие в принтере промежуточного носителя (т.н. ремня переноса изображения) на который на каждом из проходов попадает изображение своего цвета. После формирования всех четырёх изображений готовая полноцветная картинка переводится с ремня переноса на бумагу точно так же, как в рассмотренном выше чёрно-белом варианте на этапе 5. Такая технология очень хорошо отработана — принтеры и копировальные аппараты, использующие её, были самыми первыми полноцветными устройствами. На сегодня эта технология используется в основном в самых младших моделях цветных лазерных принтеров, что позволяет делать их весьма дешёвыми. Одним из основных недостатков такой технологии считается достаточно низкая скорость цветной печати (для формирования полноцветного изображения, как хорошо видно на анимации слева, механизм принтера вынужден совершить 4 рабочих хода). Кроме того, в силу достаточно большого количества подвижных элементов внутри принтера, при работе такого механизма создаётся много шума (особый вклад в это вносит вращающийся револьвер с тонер-картриджами). Скорость чёрно-белой печати таких принтеров обычно приближается к скорости печати хороших сетевых принтеров, а себестоимость чёрно-белой печати практически равна себестоимости печати на обычном чёрно-белом принтере. Необходимо обратить внимание, что ресурс фотобарабана и ремня переноса изображений для многопроходных принтеров обычно заявляются для чёрно-белых отпечатков. При цветной печати заявленный ресурс надо делить на 4.
Однопроходная печать (в наиболее характерной своей реализации, в том числе используемой и в цветных принтерах Оки) подразумевает наличие в принтере четырёх печатных механизмов, расположенных в ряд (тандемный тип) и создающих полноцветное изображение непосредственно на бумаге за один проход. Бумага движется на транспортном ремне через принтер и проходит последовательно под каждым из четырёх цветных фотобарабанов, с которых на неё переносится тонер, в результате чего за один проход создаётся полностью сформировавшееся цветное изображение. Такой способ формирования изображения позволяет достигать весьма высокой скорости цветной печати, в 3-4 раза превышающей скорость печати многопроходных принтеров (что очевидно).
Скорость чёрно-белой печати при этом также весьма высока. При чёрно-белой печати печатные барабаны цветов C,M и Y поднимаются над поверхностью бумаги и не принимают участия в создании изображения, благодаря чему их ресурс при чёрно-белой печати не расходуется. А чёрный барабан имеет возможность вращаться быстрее, так как отсутствуют дополнительные потребители энергии в виде трёх других фотобарабанов. Благодаря прямому маршруту прохождения бумаги появляется возможность использовать носители достаточно большой плотности, а кроме того, в силу отсутствия промежуточных носителей, можно использовать материалы превышающие стандартную длину: в частности печатать на баннерах длиной до 1.2 метра! Справедливости ради, следует заметить, что однопроходная технология цветной печати, впервые реализованная на бюджетных цветных принтерах именно фирмой OKI (модель OKIPAGE 8c, появившаяся в начале 1998 года). Эта модель стала возможной в основном благодаря тому, что для засветки фотовалов используются компактные светодиодные линейки, а не громоздкие оптико-механические лазерные системы.
Однако, для достижения быстрой цветной печати, сегодня однопроходная технология используется в цветных принтерах многих производителей (хотя далеко не для всех очевидно, что скорость печати вообще является важным фактором для цветных принтеров). Но реализация часто отличается от изложенной выше. Ниже приведён один из примеров (применяется в принтерах Konica-Minolta и Xerox). Для печати используется печатный картридж, в котором содержится 3 вала, два из которых формируют промежуточное двух-цветное изображение, а на третьем изображения с двух валов складываются и формируют полноценное цветное изображение, которое тут же наносится на бумагу и закрепляется в печке. Для засветки фотовалов используется остроумная система разделения лазерных лучей, имеющая фирменное название у каждого из производителей. Очевидным недостатком такой системы является невозможность экономии ресурса неиспользуемых валов при чёрно-белой печати: ведь все 3 вала всегда будут находиться во взаимном соприкосновении и постоянно вращаться вне зависимости от того, цветное изображение создаёт принтер или чёрно-белое. С другой стороны принтеры, использующие такой метод формирования изображения, являются весьма компактными и у них удобно реализован доступ к расходным материалам. Да и печатный картридж всего один вместо четырёх, как в рассмотренном выше варианте. Следует отметить, что расходными материалами для цветных принтеров являются 4 тонера (по цветам CMYK), которые устанавливаются в принтер по отдельности; фотобарабан или фотобарабаны (для однопроходной печати), ремень переноса для многопроходного принтера и транспортный ремень в однопроходных принтерах, а также печка. Часто производители не заявляют печку в качестве расходного материала, но обычно её ресурс заметно ниже ресурса самого принтера и пользователю рано или поздно нужно будет её заменить. Лёгкость замены и отсутствие необходимости производить замену при помощи сервисного инженера может являться заметным преимуществом.
В отличие от чёрно-белых принтеров, в цветных не может быть применена система рециркуляции тонера, потому как в процессе работы тем или иным образом тонер одного цвета может попасть в зону картриджа другого цвета. Если при этом он будет отправлен в систему рециркуляции, то цвет его будет отличаться от чистого и создать нормальное изображение будет невозможно. Поэтому в цветных принтерах всегда используется сброс отработанного тонера в бункер и его последующая утилизация. Бункер при этом может быть организован как в качестве отдельной ёмкости (которую можно либо заменить, как рекомендовано, либо просто опорожнить, как чаще всего и делают), так и в виде заизолированной полости непосредственно в тонер-картридже.
Покупка принтера это ответственное дело: техника, если с ней все хорошо, может служить долгие годы, потому лучше, если она будет подходить под задачи, которые ставит ей конкретный пользователь.
Чтобы сделать осознанный выбор, нужно знать плюсы и минусы разных технологий, а также те нюансы, на которые стоит обратить внимание.
Принципы работы принтеров разной конструкции
Разные устройства работают по разной системе.
Самые простые из современных конструкций — струйные. В них есть специальные крохотные отверстия, дюзы. Краска, которая содержится в резервуаре, в головке принтера, проходит через дюзы и оставляет след на листе — множество мелких капелек, каждая из которых диаметром не больше человеческого волоса. Причем краска распределяется дополнительно, по одной из двух технологий:
Пьезоэлектрическая. Рядом с каждой дюзой есть кристалл, на который подается электрический ток. В зависимости от силы тока, кристалл выгибается в одну из сторон, сжимая резервуар, или, напротив, позволяя ему расправиться. Под давлением точки краски получаются разной формы.
Термическая. Рядом с каждой дюзой есть не кристалл, а нагревательный элемент, который меньше чем за секунду нагревается до 100°. Под воздействием высокой температуры чернила падают на бумагу. Единственный минус — нагревательный элемент имеет свойство быстро выходить из строя.
Струйные устройства работают медленно, дают не самое лучшее изображение, быстро перегреваются, а картриджи у них имеют свойство высыхать. Это неплохой вариант для дома, для человека, который время от времени распечатывает черно-белые документы.
Во всех других случаях лазерная система предпочтительнее. Она работает по совершенно другой схеме:
В специальный паз вставляют листок, механизм затягивает его внутрь.
Внутри изображение, полученное с компьютера, оказывается обработано и сложная система зеркал и лазеров воздействует на фоточувствительный барабан — основной элемент принтера. В результате участки, на которое было оказано воздействие, получают заряд, противоположный стандартному заряду барабана.
Механизм движется. Магнитный вал отмеряет нужное количество тонера, тот прилипает к заряженным участкам барабана, остальные оставляя пустыми.
Листок начинает двигаться. Барабан проходит по нему, тонер пристает к поверхности бумаги.
Листок движется дальше, на него кратковременно воздействует высокая температура и давление — уходит на это не больше пары секунд. В результате тонер закрепляется.
Черно-белое изображение на этом моменте выходит в лоток — оно готово. Цветное прокатывается еще несколько раз, пока тонер всех основных цветов не окажутся закреплены на листе.
В последнее время прогресс шагнул дальше: там, где у традиционного лазерного принтера всего один диод, излучающий лазерный же луч, у светодиодного устройства их несколько. Сама технология от этого меняется непринципиально, но у нее появляются специфические плюсы, которых обычный лазерный принтер лишен.
Преимущества светодиодного принтера
Обычно, заговаривая о преимуществах светодиодных принтеров, говорят о следующих пунктах:
о компактности и отсутствии движущихся частей;
об отсутствии выделяемого озона;
о высокой точности и скорости;
об информационной безопасности.
Каждый из них стоит рассмотреть подробнее.
Компактность и отсутствие движущихся частей
Источник света в светодиодном принтере — это несколько тысяч отдельных светодиодов, которые вмонтированы в текстолитовую плиту тем же способом, которым монтируют большинство электронных компонентов современной техники. Сама плита запаяна в металл, что предотвращается возможные повреждения.
Диоды очень невелики по размерам, поэтому они отлично умещаются на печатающей головке, которая настолько маленькая, что светодиодные принтеры считаются самыми компактными из существующих.
В лазерном же принтере система гораздо более сложная и объемна. В нее входят зеркала и вращающаяся многогранная призма, которая и преломляет лазерной луч. Вполне естественно, что техника, в которой больше движущихся частей, гораздо быстрее выходит из строя.
А на некоторые светодиодные принтеры выдается пожизненная гарантия. Или не на сами устройства, а хотя бы на печатающую головку.
Не выделяет озон
Озон для человека полезен в небольших количествах, а вот в большой концентрации этот газ является для человека ядом, причем из сильнодействующих. Обыватель слышал о нем, как правило, в связи с выражением «озоновая дыра» — считается, что из-за его выбросов страдает атмосфера Земли, становится менее плотной пригодной для дыхания.
Один из источников озона в повседневной жизни это как принтеры, то есть, копировальная техника. Раньше в каждом из них был коронатор — тонкая проволока, по которой проходил электрический ток. Стоило ему соприкоснуться с воздухом, кислород вокруг ионизировался и получался озон.
На фоне всеобщей борьбы за экологию от коронатора отказались, сменив его на вращающийся ролик. Результатом стало прекращение вырабатывания озона.
Однако, в лазерных принтерах есть еще один его источник — непосредственно луч. Если посмотреть на схему печати, станет понятно, что он проходит через сложную систему зеркал и линз прежде, чем попасть на поверхность барабана. Кислород, который с ним соприкасается, ионизируется и получается озон.
Конечно, коронатор производил газ в больших количествах, но и рядом с лазерным принтером человек способен ощутить характерный запах.
Светодиодные приборы такого недостатка лишены. Расстояние от диодов до барабана невелико, воздуха, который можно было бы ионизировать, луч почти не встречает. Да и характеристики его отличаются от стандартных.
Технически, светодиодные принтеры — устройства, помогающие поддерживать экологию.
Высокая точность изображения
Когда работает лазерный принтер, каждую строку он формирует, когда луч попадает на поверхность барабана. Линза, которая его направляет, вращается при помощи шагового двигателя. На каждом шагу она поворачивается на один и тот же угол, но луч при этом проходит разное расстояние, добираясь до разных участков на поверхности.
Потому расстояние между точками отличается, а форма ее близка скорее к овальной, чем к круглой, поскольку луч падает под углом.
Со светодиодным принтером все иначе: над каждой точкой барабана расположен свой диод. Расстояния между диодами одинаковые, форма точки, соответственно, остается круглой по всей его поверхности, что в середине листа, что по краям.
Именно поэтому профессиональная печаль, которая требует большой точности, почти всегда производится с помощью светодиодного принтера. А вот для обычных, бытовых задач, лазерного вполне хватит — разницу между результатами можно увидеть только при большом увеличении, но никак не при осмотре невооруженным глазом.
Информационная безопасность
Для повседневного использования обывателями это неважно, но все же любопытно, как факт: лазерный диод, когда его используют в качестве источника света, излучает последовательность импульсов, которые можно не только увидеть, но и поймать на радиочастоте.
Каждая точка, которая появляется на бумаге, соответствует импульсу в радиоэфире. Если кто-то захочет получить изображение, которое печатает принтер, он сможет принять импульсы на антенну, расшифровать их с помощью компьютера и использовать их для печати.
Диоды тоже производят излучение, которое можно поймать антенной, но. Их не один, не два, а несколько тысяч и загораются они одновременно. В результате эфир наполняет «белый шум», который расшифровать невозможно: никакая техника не определит, какой диод загорелся, а какой нет, и где, соответственно, стоит точка.
Потому в местах, где работают с секретной информацией или с данными клиентской базы, чаще используют светодиодные принтеры, а не лазерные.
Высокая скорость
Все диоды в линейке размещены в ряд и светятся одновременно, потому скорость печати у светодиодных принтеров очень велика.
А вот лазерные принтеры, напротив, прописывают каждую строку изображения последовательно и потому чисто физически не могут справиться с количеством строк, которое больше определенного предела.
При разрешении в 1200 лазерный принтер будет печатать не больше 20 страниц в минуту, иначе начнутся искажения — опечатки, строки поплывут, либо придется снизить расширение. Если оно составит 600, то скорость повысится до 50 страниц в минуту, но качество заметно пострадает.
Именно поэтому большие производства, где скорость востребована, обычно обращаются к светодиодным принтерам.
Преимущества обычного лазерного принтера
На таком фоне обычный лазерный принтер начинает казаться несколько устаревшим и даже не слишком востребованным. Однако, если оторваться от сравнения, станет понятно, что у него есть свои плюсы:
Не нужна частая заправка картриджей. Это постоянный бич струйных принтеров — чернила в них кончаются быстро, а научится их заправлять может не каждый пользователь. С тонером проще: он не высыхает со временем и расходуется гораздо экономнее.
Не боится повышенных нагрузок. Нет элементов, которые могли бы перегреться, нет элементов, которые могли бы высохнуть. Легко справляется с нагрузками, которые струйное устройство надежно вывели бы из строя.
Обладает хорошим качеством печати. Да, точки на бумаге получаются скорее овальной формы, но это не видно невооруженным глазом, особенно если печатать документы, а не картины или фотографии.
Печатает на любой бумаги, вне зависимости от ее качества. Тогда как струйные аналоги слишком тонкую или некачественную бумагу имеют тенденцию рвать.
Простота настройки. Справиться с ней может даже человек, не слишком привычный работать с современной техникой.
Сам по себе лазерный принтер — отличная вещь, которая для бытовых работ вполне подходит.
Сравнение недостатков
На деле все преимущества светодиодного принтера проявляют себя только в специфических ситуациях — например, при работе на большом производстве или при попытке распечатать фотографии с прекрасным разрешением очень быстро.
А вот недостатки при работе в домашних условиях вполне заметны — и отличаются от недостатков лазерного принтера.
Для светодиодного варианта характерны следующие минусы:
Высокая цена. Это, пожалуй, основная проблема, с которой сталкиваются пользователи. Чтобы купить банку тонера, потребуется около 1 000 рублей — а цветной будет куда дороже. Да и само устройство не будет стоить меньше 10 000 рублей — значительные траты, если планируется поставить дома и распечатывать документы.
Сложность ремонта. Чтобы починить светодиодный принтер, если он выйдет из строя, потребуется помощь мастера — обязательно. И для того, чтобы заменить тонер — тоже. При этом, запчасти и специалиста, который умеет с ними работать, не везде можно найти.
Специфичность. Светодиодный принтер это хорошее решение для офиса, для большого предприятия, для студии фотографа, которому нужно высокое разрешение. Для дома такие мощности обычно попросту не требуются.
У лазерного принтера проблемы похожие, но все же другие:
Цена. Тонер стоит немного меньше, а сам принтер обойдется больше, чем в 5000 рублей. Купить его можно с рук — это уменьшит расходы, но добавит рисков.
Уязвимость. Поскольку основная деталь в лазерном принтере движущаяся, всегда есть опасность, что она выйдет из строя. И опасность эта больше, чем со светодиодным аналогом.
Сложность обслуживания. Ровно то же самое, что со светодиодными — потребуется мастер, чтобы сменить тонер и, тем более, провести ремонт. Разве что найти его будет легче, даже в небольшом городе.
Неэкологичность. Это вопрос скорее принципиальный для людей, которые стремятся по минимуму вредить планете. Конечно, при работе лазерный принтер источает меньше озона, чем струйный или матричный, но все же какой-то процент есть.
Специфические минусы — меньшая точность, меньшая скорость печати, отсутствие безопасности информации — не работают, если речь идет о домашнем использовании. Большинству людей вполне достаточно будет тех мощностей, которые может обеспечить лазерный вариант.
Нюансы выбора
При покупке принтера есть несколько важных критериев, на которые нужно ориентироваться:
Скорость печати. Если планируется печатать по несколько страниц документов, лазерный принтер прекрасно подойдет — а справится даже струйный. А вот если печатать планируется регулярно и помногу (например, распечатывать книги) и быстро, понадобится уже что-то более серьезное.
Качество печати. Для документов подойдет лазерный принтер — даже струйный. А вот если печатать планируется большие фотографии или целые картины, без хорошего разрешения и, соответственно, качественной техники не обойтись.
Гарантии и надежность. Светодиодные принтеры могут служить десятилетие, лазерные обычно выходят из строя быстрее. Если планируется пользоваться одним и тем же устройством долгие годы, причем интенсивно и каждый день, лучше пусть оно относится к первым.
Сложность обслуживания. В больших городах можно позволить себе иметь светодиодный принтер — для него найдутся и детали, и мастера. А вот в областях следует побыть практичным человеком и выбрать что-то, что в округе точно умеют чинить.
Стоимость расходников. У лазерного варианта они дешевле, хоть и ненамного.
Выбирая конкретный принтер, нужно позаботиться о том, чтобы:
у него были хорошие отзывы на сайтах, причем от реальных людей, а не от ботов или проплаченных профессионалов;
он имел гарантию и документы от производителя — иначе, если он сломается, чинить его придется у мастера, а это накладно, плюс не получится сменить бракованный товар;
его товарная марка была известной и популярной — это хороший гарант качества, плюс выше шанс, что рядом найдется сервисный центр, услугами которого можно будет пользоваться.
Ответа на вопрос «какой принтер лучше» не существует в отрыве от конкретной ситуации. Для большого офиса, работающего с клиентской базой, или огромного предприятия, на котором постоянно что-то распечатывается — накладные, приказы, ведомости — лучше подойдет светодиодный принтер. Для офиса небольшого или предприятия небогатого — лазерный. А вот для дома нужно выбирать сообразно своим нуждам: и в результате может оказаться, что для них лучше всего подходит даже не светодиодный и не лазерный, а обычный дешевый струйный принтер, который дешево стоит и не может похвастаться отличным качеством картинки.
Принцип работы светодиодного принтера
Выбирая устройство для печати в офис или дом, большинство пользователей задаются вопросом что такое светодиодный принтер. Это наиболее современно печатающее устройство, принцип работы которого основан на способности светодиодов передавать заряд на бумагу в точках, где будет напечатано изображение. Он отличается от других аналогов отсутствием шума при работе, а также очень высокой скоростью печати.
Принцип работы устройства
Схема работы светодиодного принтера и его конструкция в общем виде идентична приборам с лазерным лучом. В них используется принцип печати, базирующийся на основе фотографического метода
Бумага из входящего лотка подается в принтер при помощи специального ролика. Когда он вращается, стопка бумаги продвигается в следующий отсек устройства и задерживается на тормозной площадке. Перед отправлением на печать происходит выравнивание верхнего листа, необходимое для устранения замятия, которое могла образоваться при подаче.
Следующим этапом процесса печати является подача бумаги на светочувствительный барабан, которой считается ключевым элементом в любом принтере. Он изготовлен в виде цилиндра, покрытого полупроводниковым материалом, способным изменять электрическое сопротивление. Когда на поверхность фотоцилиндра попадает свет, он теряет заряд и на начинает проводить электрический ток.
От материала, из которого изготовлен фотоцилиндр, зависят особенности образования заряда. Чаще всего в светодиодных устройствах используется отрицательный заряд.
Источником света в LED-принтерах является встроенная над поверхностью фотоцилиндра светодиодная линейка, которая может содержать различное количество светодиодов, от десяти до нескольких тысяч штук.
Когда включаются определенные светодиоды, осуществляется точечная засветка, и на бумаге появляется отпечаток или первичный образ изображения. Под действием электростатики частицы тонера притягиваются к участкам бумаги с положительным зарядом.
В печи принтера на частицы красящего вещества оказывают влияние высокие температуры и давление. После завершения обработки полученное изображение остается зафиксированным на листе бумаги.
Как работает цветной светодиодный принтер
После загрузки в память принтера изображения в любом поддерживаемом формате, оно раскладывается растровым процессором на четыре цвета:
Печать изображения осуществляется четырьмя цилиндрами, каждый из которых наносит нужный цвет. Чтобы на выходе получилось цветное изображение, в принтере происходит смешение цветов. Завершающим этапом является закрепление нанесенного тонера в печи устройства.
В зависимости от модели светодиодного принтера печать цветных изображений может осуществляться одним из двух способов:
Схема работы монохромного принтера
Монохромные устройства осуществляют черно-белую печать следующим образом. Отрицательно заряженный светочувствительный барабан передает заряд светодиодам в тех точках, где необходимо будет нанести тонер для создания контура печатного изображения. В отличие от цветных моделей, здесь не требуется разложения требуемого оттенка на базовые цвета.
Монохромные модели светодиодных аппаратов имеют невысокую стоимость и достаточно высокий заявленный ресурс, что позволяет использовать их в качестве основного печатного устройства в крупных офисах.
Чем отличается светодиодное устройство от лазерного
Светодиодные модели принтеров вынуждены конкурировать с лазерными устройствами, которые считаются лидерами продаж в последние годы. Однако принтеры с лазерным лучом уступают светодиодным по нескольким параметрам.
Схема работы лазерного прибора основана на функционировании сложного оптико-механического устройства, содержащего несколько зеркал и многогранную призму. Наличие движущихся частей уменьшает срок службы прибора. Печатающая головка в светодиодном принтере неподвижна и имеет более простое устройство и очень компактные размеры.
Когда будущее изображение формируется при помощи лазерного луча, его качество ухудшается по краям листа. Светодиодная система печати обеспечивает высокую точность изображения в любой точке.
Лазерные принтеры, прорисовывающие каждую строку, имеют ограниченную скорость печати. У светодиодных устройств скоростной ресурс практически не ограничен.
Преимущества светодиодной печати
Печать с использованием светодиодной технологии имеет большое количество преимуществ перед остальными видами:
Недостатки светодиодной технологии печати
Основными минусами использования светодиодных принтеров считаются следующие факторы: