V tématu naučných článků budu pokračovat a dnes si povíme o specifikách černobílého laserového (a LED!) tisku.

Technologie je založena na principu suchého elektrostatického přenosu a úplný oficiální název technologie je elektrografický tisk. Podstatou tohoto principu je toto: světelný zdroj svítí na předem nabitý povrch fotocitlivé hřídele (fotoválec, fotoválec). V místech dopadu světla se mění náboj a toner je pak do těchto míst přitahován. Tento toner je následně elektrostatikou natažen na papír, na kterém vstupuje do pece, kde je vlivem vysoké teploty a tlaku fixován. Takto vyrobené potisky se nebojí vlhkosti a jsou odolné proti oděru a vyblednutí. Kvalita tohoto obrázku je velmi vysoká.

Světelné zdroje používané v zařízeních využívajících technologii suchého elektrostatického přenosu se liší. V úplně prvních zařízeních to bylo světlo lampy odražené od originálu: přesně tak vznikaly a stále vznikají analogové kopie. Později se však objevila technologie, ve které byl zdrojem světla laserový paprsek. Je jasné, že tiskárny, které začaly využívat tento princip osvětlení fotocitlivé hřídele, se začaly nazývat laserové tiskárny. Laserový paprsek, odražený od rychle rotujícího mnohostranného zrcadla (hranolu), probíhající řádek po řádku po celé délce fotocitlivé hřídele, na něj při rotaci postupně kreslí elektrostatický obraz. Toner je pak přitahován k exponovaným oblastem. Při dalším otáčení se fotocitlivý válec dostává do kontaktu s papírem a díky přenosovému napětí, které je na papír přiváděno

Pomocí přenosového válce se toner přenese na papír, zůstane k němu zmagnetizován, dokud papír s tonerem nevstoupí do fixační jednotky (zapékací jednotky), kde se toner zataví do papíru, čímž vznikne hotový tisk. Alternativním zdrojem světla, který osvětluje fotovodič v moderní tiskárně, je LED pásek. Skládá se z mnoha (od 2.5 do 10 tisíc kusů, v závislosti na rozlišení linky) LED umístěných v řadě (takže tvoří LED linku) po celé délce fotocitlivé hřídele. Osvětlení jednoho řádku v LED tiskárně probíhá současně: na příkaz ovladače blikají ty LED, pod kterými by se měl na fotocitlivém hřídeli objevit obrazový bod, ostatní ne. Řady bodů, jak se válec otáčí, na něm také vytvářejí elektrostatický obraz, který je následně vyvolán tonerem a přenesen na papír, kde je zafixován – přesně tak, jak je popsáno výše u laserového tisku.

Kvalita tisku získaná na tiskárnách pomocí těchto dvou technologií je téměř totožná a samotné výtisky mají stejné spotřebitelské vlastnosti. O obrovských výhodách LED technologie budu mluvit více v budoucích příspěvcích.

ČTĚTE VÍCE
Jak správně naroubovat ovocný strom na mezištěp?

Podívejme se na proces tisku podrobněji (na příkladu Oka LED tiskáren)

1. Podávání papíru
Zde začíná proces tisku. Papír se podává ze zásobníku tiskárny pomocí podávacího válečku. Přitiskne se ke stohu papíru a otáčením začne posouvat horní část stohu směrem k mechanismu tiskárny. Vrchní list je oddělen od zbytku obalu pomocí tzv. brzdová destička, nazývaná také separátor, která zastavuje pohyb všech ostatních listů a do tiskárny podává pouze jeden. Při dalším pohybu list padá pod registrační válec, kde je jeho přední hrana zarovnána. To je způsobeno mírným zpožděním v otáčení tohoto válce, kdy papír podávaný nepřetržitě ze zásobníku před ním poněkud „hučí“, dokud se neotočí. Když se začne otáčet, uchopí celou přední hranu a papír se plynule zavede do tiskárny.

2. Nabíjení fotovalu

Současně s podáváním papíru začíná nabíjení fotocitlivé hřídele (fotoválce). Nabíjení se provádí pomocí nabíjecího válce, který je napájen konstantním záporným potenciálem z vysokonapěťového napájecího zdroje (HVBP). Povrch fotocitlivého hřídele přijímá konstantní negativní náboj po celé délce hřídele. Nutno podotknout, že právě proces nabíjení fotoválce byl tradičně doprovázen aktivním uvolňováním ozónu. Stalo se tak proto, že místo nabíjecího válečku se dříve používal koronametr – tenké vlákno, kterým procházel vysokonapěťový proud vytvářející korónový výboj (odtud název „koronametr“ nebo „korotron“), vytvářející náboj na fotobuben. Souběžně s nábojem fotoválce korónové vlákno ionizovalo vzduch, což způsobilo štěpení molekul kyslíku, čímž se ve velkém množství vytvořil ozón. V malých dávkách prospěšný, ve velkých dávkách zdraví škodlivý, vede k závratím a únavě. Dnes je téměř u všech tiskáren korónový vodič nahrazen nabíjecím válcem, při jehož provozu ozón nevzniká.

Záporně nabitý povrch fotoválce osvětluje LED linka (nebo v případě laserových tiskáren laserový paprsek skenující po délce fotoválce). Místa, která by měla být na válci osvětlena, určuje ovladač obrazu. V místech, kam dopadá světelný paprsek, je záporný náboj odstraněn a stává se nulovým. Na povrchu fotoválce tak vzniká elektrostatický obraz budoucího tisku.

Záporně nabitý válec pro přívod toneru uděluje toneru záporný náboj a dodává jej do vyvolávacího válce. Dávkovací nůž jej na tento válec rozděluje v tenké, rovnoměrné vrstvě. Poté se toner dostane do kontaktu s fotoválcem a je k němu přitahován v místech, kde byl negativní náboj odstraněn osvětlením. Elektrostatický (neviditelný) obraz se tak převede na viditelný (objeví se). Toner natažený na fotoválec se na něm pohybuje dále, dokud se nedostane do kontaktu s papírem.

ČTĚTE VÍCE
Musím při instalaci podhledů odstranit veškerý nábytek?

V místě, kde se válec dotýká papíru, se pod papírem nachází další válec zvaný přenosový válec. Je na něj aplikován kladný náboj, který uděluje papíru, se kterým přichází do styku. Částice toneru přicházející do kontaktu s kladně nabitým papírem jsou na něj natahovány a drženy na povrchu vlivem elektrostatiky. Podíváte-li se v tuto chvíli na papír, vytvoří se na něm zcela hotový obraz, který však lze snadno zničit přejetím prstem: obraz se skládá z tonerového prášku přitahovaného k papíru, který na něm nedrží. papír čímkoli jiným než elektrostatikou. Pro získání konečného tisku je nutné obraz připojit.

Obraz je fixován pomocí tepla a tlaku. Tento proces probíhá v troubě (zapékací jednotce). Skládá se ze dvou hřídelí – horní hřídele, uvnitř které je topné těleso (obvykle halogenová žárovka), tzv. tepelné hřídele, a spodní hřídele (přítlačný válec), která přitlačuje papír k hornímu v důsledku opěrná pružina. Teplota tepelné šachty je sledována teplotním čidlem (termistorem). Když se papír zahřeje, toner, který je k němu přitahován, se roztaví a vtlačí do tekuté formy do textury papíru. Po opuštění trouby toner rychle vytvrdne, čímž vznikne trvalý obraz odolný vůči vnějším vlivům. Aby se papír, na který je toner nanesen, nepřilepil k termoválci, jsou na něm oddělovače papíru. Je třeba poznamenat, že tepelná šachta není jedinou realizací ohřívače. Alternativou jsou kamna, která využívají termofilm: speciální pružný materiál s topnými tělesy ve své struktuře. Výhodou ohřívačů s termofólií je, že velmi rychle (téměř ihned po zapnutí tiskárny) dosáhnou provozní teploty, zatímco pece s termoválci potřebují před zahájením práce čas na zahřátí. Na druhou stranu je fólie náchylnější k poškození, pokud se dovnitř kamen dostane pevný předmět.

Během procesu přenosu na papír skutečně neskončí veškerý toner, který by se měl dostat na papír. Část toneru zůstává na povrchu obrazového válce. K čištění v Oka LED tiskárnách existuje speciální čisticí cyklus. Spouští se po každých 10 listech nebo je vynucený ručně uživatelem. Během tohoto cyklu je napětí přivedeno na speciální čisticí válec (umístěný pod nabíjecím válečkem). Toner se natáhne na tento válec a poté se vrátí do válce. Na jeho povrchu se dostává k vyvolávacímu válci, na který je během čisticího cyklu aplikován pozitivní potenciál, který způsobí, že se na něj toner přenese a vrátí se do násypky s čerstvým tonerem. Takto funguje systém recyklace, který umožňuje znovu použít toner, který neskončí na papíru. Musím říct, že to není nejběžnější schéma. Velké množství tiskáren nerecykluje. Místo čisticího válečku mají kazety těchto tiskáren čisticí čepel, která mechanicky „odřízne“ zbývající toner z povrchu fotoválce a pošle je do speciálního sběrného koše – dutiny uvnitř kazety, izolované od dutiny. kde se nachází čerstvý toner. Každý z těchto přístupů má pro a proti. Výhodou kazet s odpadní násypkou je, že toner zapojený do tisku je vždy čistý, bez nečistot, které se do něj mohou dostat z papíru. Výhodou recirkulačních kazet je znatelná (až 30 %) úspora toneru. Při použití kvalitního papíru nevznikají žádné velké problémy s odpadky, ale pokud na papíru šetříte, přítomnost recyklace rychle povede ke zhoršení kvality tisku v důsledku znečištění toneru a opotřebení válečků uvnitř kazety.

ČTĚTE VÍCE
Kolik stojí objednávka a instalace sítě proti komárům?

Základní principy konstrukce obrazu a jeho převodu z „jazyky čísel“ do viditelného tisku jsou zcela podobné tomu, jak se to děje v černobílých tiskárnách. Proto zde budeme uvažovat pouze o vytvoření barevného obrazu, použitých prvcích a technologických řešeních. Pro vytvoření barevného obrázku musí tiskárna vytvořit 4 překrývající se obrázky na papíře, z nichž každý bude obarven jinou barvou: azurová, purpurová, žlutá nebo černá. Toto jsou základní tiskové barvy zahrnuté v subtraktivním modelu vytváření barevného obrazu. Existují 2 různé způsoby, jak vytvořit plně barevný obraz: víceprůchodová a jednoprůchodová technologie.

Víceprůchodová technologie znamená přítomnost mezilehlého média v tiskárně (tzv. pás pro přenos obrazu), na který je při každém průchodu přijímán obraz jiné barvy. Po vytvoření všech čtyř obrazů se hotový plnobarevný obraz přenese z přenosového pásu na papír stejným způsobem jako ve výše popsané černobílé verzi ve fázi 5. Tato technologie je velmi dobře zavedená – tiskárny a kopírky používající to byly úplně první plnobarevná zařízení. Dnes se tato technologie používá především u nejmladších modelů barevných laserových tiskáren, což umožňuje jejich výrobu velmi levně. Za jednu z hlavních nevýhod této technologie je považována poměrně nízká rychlost barevného tisku (pro vytvoření plnobarevného obrazu, jak je dobře vidět na animaci vlevo, je mechanismus tiskárny nucen provést 4 pracovní tahy ). Navíc kvůli poměrně velkému počtu pohyblivých prvků uvnitř tiskárny vzniká při provozu takového mechanismu velký hluk (zvláště k tomu přispívá rotující revolver s tonerovými kazetami). Rychlost černobílého tisku takových tiskáren se obvykle blíží rychlosti tisku dobrých síťových tiskáren a náklady na černobílý tisk se téměř vyrovnají nákladům na tisk na běžné černobílé tiskárně. Vezměte prosím na vědomí, že životnost válce a zobrazovacího pásu u víceprůchodových tiskáren je obvykle uvedena pro černobílé tisky. U barevného tisku je třeba deklarovaný zdroj vydělit 4.

Jednoprůchodový tisk (ve své nejtypičtější implementaci, včetně té používané v barevných tiskárnách Oka) znamená přítomnost čtyř tiskových mechanismů uspořádaných v řadě (tandemový typ) v tiskárně a vytvoření plnobarevného obrazu přímo na papíře v jednom průchodu. . Papír se pohybuje na transportním pásu tiskárnou a prochází sekvenčně pod každým ze čtyř barevných válců, ze kterých je do něj přenášen toner, čímž se při jednom průchodu vytvoří plně tvarovaný barevný obraz. Tento způsob tvorby obrazu umožňuje dosáhnout velmi vysokých rychlostí barevného tisku, 3-4krát vyšších než rychlost tisku víceprůchodových tiskáren (což je zřejmé).

ČTĚTE VÍCE
Kdy bude v roce 2023 vyplacena jednorázová částka důchodcům?

Velmi vysoká je také rychlost černobílého tisku. Při černobílém tisku se tiskové válce barev C, M a Y zvedají nad povrch papíru a nepodílejí se na vytváření obrazu, takže jejich zdroj není při černobílém tisku spotřebováván. A černý buben má schopnost otáčet se rychleji, protože zde nejsou žádné další spotřebiče energie v podobě tří dalších fotoválců. Díky přímé dráze papíru je možné používat média s dostatečně vysokou hustotou a navíc díky absenci středních médií je možné používat materiály přesahující standardní délku: zejména tisk na bannery do 1.2 metrů dlouhé! Pro spravedlnost je třeba poznamenat, že technologie jednoprůchodového barevného tisku byla poprvé implementována na levných barevných tiskárnách společností OKI (model OKIPAGE 8c, který se objevil na začátku roku 1998). Tento model se stal možným především díky tomu, že k osvětlení fotošachtů se používají spíše kompaktní LED pole než objemné opticko-mechanické laserové systémy.
Pro dosažení rychlého barevného tisku se však dnes u barevných tiskáren mnoha výrobců používá jednoprůchodová technologie (i když není každému jasné, že rychlost tisku je u barevných tiskáren obecně důležitým faktorem). Implementace se však často liší od té, která je nastíněna výše. Níže je uveden jeden příklad (používá se v tiskárnách Konica-Minolta a Xerox). Pro tisk se používá tisková kazeta, která obsahuje 3 šachty, z nichž dvě tvoří mezilehlý dvoubarevný obrázek a na třetí se obrázky ze dvou šachet sečtou a vytvoří plnobarevný obrázek, který se ihned aplikuje na papír a zafixované v troubě. K osvětlení fotošachlí je použit důmyslný systém separace laserového paprsku, který má pro každého výrobce vlastní název. Zjevnou nevýhodou takového systému je nemožnost ušetřit zdroje nevyužitých hřídelí při černobílém tisku: vždyť všechny 3 hřídele budou vždy ve vzájemném kontaktu a neustále rotovat, bez ohledu na to, zda tiskárna vytváří barevný obraz nebo Černý a bílý. Na druhou stranu tiskárny využívající tento způsob tvorby obrazu jsou velmi kompaktní a mají pohodlný přístup ke spotřebnímu materiálu. A je zde pouze jedna tisková kazeta místo čtyř, jako ve výše uvedené možnosti. Je třeba poznamenat, že spotřební materiál pro barevné tiskárny jsou 4 tonery (v barvách CMYK), které se do tiskárny instalují samostatně; obrazový válec nebo válce (pro jednoprůchodový tisk), přenosový pás pro víceprůchodovou tiskárnu a přenosový pás pro jednoprůchodové tiskárny a fixační zařízení. Výrobci často nedeklarují sporák jako spotřební materiál, ale obvykle je jeho zdroj znatelně nižší než zdroj samotné tiskárny a uživatel jej dříve nebo později bude muset vyměnit. Významnou výhodou může být snadná výměna a absence nutnosti výměny servisním technikem.

ČTĚTE VÍCE
Musím po odstranění starých stěn před tapetováním napenetrovat?

Na rozdíl od černobílých tiskáren nemohou barevné tiskárny používat systém recyklace toneru, protože během provozu může tak či onak toner jedné barvy skončit v oblasti kazety jiné barvy. Pokud je zároveň odeslán do recyklačního systému, jeho barva se bude lišit od čisté a nebude možné vytvořit normální obrázek. Barevné tiskárny proto vždy používají odpadní toner k vysypání do zásobníku a jeho následné likvidaci. V tomto případě může být zásobník uspořádán buď jako samostatný zásobník (který lze buď vyměnit, jak je doporučeno, nebo jednoduše vyprázdnit, jak se to nejčastěji dělá), nebo jako izolovaná dutina přímo v tonerové kazetě.