Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Laserové tiskárny OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-018

Historie laserových tiskáren  Počátky laserové tiskové technologie sahají do roku  V té době se lidé začínají setkávat s procesem nazvaným elektrografie, jenž se později přejmenoval na xerografii nebo-li suchý zápis.  Můžeme napsat, že laserová tiskárna z něj vychází. Využívá elektrostatickou energii k přenosu suchého práškového toneru na list papíru.

Historie laserových tiskáren  Vše se odehrálo v laboratořích firmy Xerox v USA. Gary Starkweather upravil kopírovací technologii xerox přidáním laserového paprsku, a tím následně položil základy laserového tisku.  Prvním modelem se v roce 1975 pochlubila společnost IBM. Jednalo se o sálové řešení. Nevýhodou byly jejich značné rozměry a náklady spojené s pořízením.  První tiskárnu určenou primárně pro domácnost a kancelář (HP LaserJet) představila v průběhu roku 1984 společnost Hewlett-Packard. Nutno podotknout, že se stala velmi oblíbenou a používanou.

Stránkové laserové tiskárny - princip technologie  Označení stránkových tiskáren, jež se dnes běžně používá, dostala tato zařízení podle způsobu jejich práce.  Velmi zjednodušeně bychom mohli napsat, že před samotným vytištěním výstupu dojde k vytvoření obsahu celé stránky v paměti tiskárny.  Ty laserové využívají ke zpracování svoji vlastní paměť, zatímco ty inkoustové používají paměť počítače, k němuž jsou zrovna připojeny.

Stránkové laserové tiskárny - princip technologie  Je složena z čipů podobných těm, které jsou využívány k výrobě paměťových modulů pro dnešní počítače.  Využívá se především jako zásobník pro data určená k vlastnímu tisku, pracovní prostor pro zpracování obrazových informací a jako paměť pro zdobená písma (například obrysová, stínovaná, plastická, negativní, šablonová, šrafovaná).

Stránkové laserové tiskárny - princip technologie  V případě tohoto typu tiskáren je velikost vlastní paměti jedním ze základních parametrů, které mají vliv na jejich výkon.  Ke komunikaci počítače s tiskárnou slouží jazyk pro popis stránky PDL (Page Description Language). Ten převádí popis dokumentu na proud dat, jenž lze následně přenést do tiskárny. Popisuje uspořádání grafiky a textu na tištěné stránce.  Základními jazyky PDL jsou PCL - Printer Control Language (sada příkazů umožňující využít konkrétní vlastnosti a možnosti zařízení) společnosti Hewlett-Packard a PostScript (standard pro počítačovou sazbu, jenž nevyužívá žádné řídící kódy jako PCL) od Adobe.

Stránkové laserové tiskárny - princip technologie  Vlastní tisk dokumentu se na uvažovaném typu zařízení skládá z několika fází.  Laserových tiskáren je na trhu nepřeberné množství a způsob tiskového procesu se může model od modelu mírně lišit.  Ale v zásadě začíná komunikací s počítačem a zpracováním dat (formátování, rasterizace), vytvoření obrazu, nanesení toneru a jeho následné zažehlení.

Komunikace zařízení a zpracování dat  Komunikace probíhá vzájemně mezi oběma účastníky.  Nejprve jdou data týkající se tiskové úlohy z počítače do tiskárny. Ta může přenos pozastavit a opětovně obnovit.  Jedná se o pojem označovaný jako handshaking. Forma řízení toku používaná na úrovni přenosu jednotlivých znaků, která současně zajišťuje synchronizaci. Odesilatel dává prostřednictvím handshakingu signál příjemci, že data určená k přenosu jsou připravena k převzetí. Ten na to reaguje přijetím těchto dat a signalizací, že tak učinil.  Řazení jednotlivých požadavků se provádí do tiskových front.

Komunikace zařízení a zpracování dat  O zpracování se většinou stará procesor tiskárny. Čte kód, vyhodnocuje (určuje velikost stránky, okraje, řádkování) a provádí příkazy (vkládá vlastní obsah, zarovnává text).  Stará se také o formátování dat nebo-li způsob jejich rozmístění na tisknuté stránce. V poslední fázi dochází k rasterizaci. Tiskárna z určité sady příkazů vytvoří obraz rozmístění jednotlivých bodů na celé stránce a umístí ho do obrazového zásobníku.  Rychlost celého procesu zpracování dat závisí na parametru velikosti vlastní paměti zařízení.

Vytvoření obrazu  Uvnitř zařízení se skrývá elektricky vodivý válec pokrytý polovodivou selenovou vrstvou.  Tato vrstva se ve tmě chová jako izolant, ale po osvětlení se stane vodivou. Selenová vrstva se nabije kladným nábojem.  Obrazová jednotka, která zpracovává obraz tištěné předlohy, řídí směrování laserového paprsku (pomocí otáčejícího se zrcadélka), který na povrchu válce vytváří řádek po řádku tištěný obraz.  Osvětlené oblasti se stanou vodivými a je z nich odveden náboj.

Vytvoření obrazu  Princip využívající rozmítacího zrcátka s sebou nese několik nevýhod.  Za prvé, pro optický systém je nutné mít uvnitř zařízení více prostoru.  Dále vzhledem k tomu, že paprsek na válec nedopadá všude pod stejným úhlem, je třeba tento nedostatek kompenzovat.  A na konec, kvůli tomu, že povrch obrazového válce se neustále otáčí, přičemž obraz se vykresluje po řádcích, je opět nutno složitým časováním vyřešit, aby byl řádek vykreslen skutečně horizontálně.

Postup tisku v laserové tiskárně: základní schéma

Nanesení a zažehlení toneru  K vytvoření obrazu dokumentu nám tedy poslouží zdroj laserového světla (osvětluje fotocitlivý válec), otočné zrcátko a čočka.  O rozprostření toneru se stará válec s magnetickým povrchem nazývaný vývojka. Na jeho povrch jsou při otáčení rovnoměrně zachytávány jednotlivé částečky suchého prášku.  V okamžiku dotyku vývojky a fotocitlivého válce jsou částice toneru přetahovány na vybitá místa elektricky vodivého válce.  Tím se na jeho povrchu vytváří tištěný obraz, jenž je tvořen jemným práškem.

Nanesení a zažehlení toneru

 Na řadu přichází potiskový materiál (papír) ze zásobníku a přenosová koróna nabíjející papír a přitahující toner. Obraz dokumentu je tak kontaktně přenesen na papír.  Následuje vybití fotocitlivého válce a celý proces nabíjení a vytváření obrazu může začít znovu.  Papír je tiskárnou posouván dále směrem k vybíjecí koróně (zbavuje povrch potiskového materiálu náboje).  Aby došlo k trvalému přichycení toneru k papíru, musí se list ještě zažehlit.

Nanesení a zažehlení toneru  To obstarává dvojice válců (přítlačný a zažehlovací s povrchovou teplotou okolo 200 °C). Dojde k roztavení jednotlivých částí suchého prášku a přilnutí k vláknům papíru.  Právě zahřívání tohoto válce má největší podíl na delší době přípravy k tisku při zapnutí laserové tiskárny.  Všechny tyto pochody probíhají při tisku zároveň při otáčení obrazového válce a průchodu papíru kolem něj.  Tímto krokem vše končí a stránka dokumentu je ve své výsledné podobě.

Nanesení a zažehlení toneru

Náhled na kazetu s tonerem

Barevný laserový tisk  Vše je založeno na principu subtraktivního míchání barev.  Jedná se o způsob, kdy se s každou další přidanou barvou ubírá část původního světla.  U barevných tiskáren se jedná o barevný rozklad - dochází k rozložení na jednotlivé složky. Miniaturní tečky různých barev jsou na papír naneseny velmi blízko sebe.  Výsledná barva je odvozena od způsobu prokládání a počtu odstínů.  K barevnému tisku musí mít zařízení čtyři tiskové jednotky (CMYK).

Barevný laserový tisk  Jde o základní složky Cyan (modrozelená), Magenta (purpurová), Yellow (žlutá) a doplňující složku Black (černá).  Toner je tvořen jemnými zrnky barvy a obsahuje zmíněné čtyři barevné náplně CMYK.  Jednoduše řečeno, na válec se "vypálí" obraz vždy jedné barevné složky, kde se k nabitým místům přichytí částečky barevného prášku a obraz se přenese na papír.  Vzájemné uspořádání tiskových jednotek se liší dle typů barevných laserových tiskáren.

Úskalí stránkových laserových tiskáren  To je spojeno především s tonerem, použitým potiskovým materiálem a v neposlední řadě také s okolními podmínkami.  Výslednou kvalitu dokumentu proto neovlivňuje jen samotný typ tiskárny.  Také záleží na vlhkosti prostředí, ve kterém přístroj pracuje. Neměla by být ani příliš nízká a ani vysoká.  Důsledkem může být rozmazaný tisk nebo nedostatečné přenesení toneru z fotocitlivého válce.

 Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

Literatura  B1536EFB4E11C12574F6004C6E4B.html 