встречающихся операций, дополнительного ПО, задать режим интеграции с системной оболочкой (экран «Сегодня») и т. д.
Сумма технологий
Лазерные МФУ изнутри
Алексей Батырь
За свою сравнительно недолгую историю многофункциональные устройства (МФУ) прошли путь от диковинной новинки, к которой относились настороженно, до устройства, которому есть место практически в любом офисе. Как только их не называли: устройства «все в одном» (all-in-one, AIO), принт-комбайны, принтеры-сканеры-копиры (PSC), МФУ (multifunction unit, MFU), наконец, многофункциональные принтеры (МФП, multifunction printer, MFP). Последнее название представляется нам наиболее точным, поскольку подчеркивает их основную функцию, но пока будем придерживаться устоявшегося термина МФУ.
Автору этих строк памятны дискуссии о том, «нужны ли народу МФУ». Основной довод их противников был такой: «Если у вас есть отдельный принтер и отдельный сканер, то в случае выхода из строя одного из них вы все же сможете продолжать сканировать (печатать)». При нынешних ценах на простейшие офисные МФУ на это можно возразить очень просто: «Купите два МФУ, и, если одно из них выйдет из строя, вы сможете продолжать сканировать, копировать и печатать на другом». Еще одно возражение заключалось в том, что качество сканеров, устанавливаемых в МФУ, уступает лучшим автономным образцам. Это действительно так, но поставим вопрос немного по-другому: «А нужен ли для сканирования обычных офисных документов самый лучший сканер?» Ответ, как нам представляется, очевиден. Конечно, для сканирования фотоматериалов, негативов и других оригиналов для полиграфии МФУ не подойдут, тут потребуются сканеры профессионального класса, но на их нишу МФУ и не посягают. А для повседневной офисной работы качества и производительности сканирующих узлов МФУ более чем достаточно. Что же касается печатающих узлов, то небольшие и средние МФУ в большинстве случаев строятся на базе соответствующих моделей принтеров, а следовательно, по качеству и производительности печати ничем не уступают этим моделям.
МФУ могут строиться на основе струйных или лазерных принтеров. Струйные МФУ – наиболее дешевые, предназначены в основном для домашнего использования. Лазерные МФУ – офисные устройства, и именно их мы рассмотрим в этой статье.
Любое МФУ состоит из четырех главных функциональных узлов: принтера, сканера, контроллера и интерфейса. В устройствах, выполняющих еще и функции факса, к ним добавляется факсимильный узел. Для начала рассмотрим устройство и особенности каждого из этих основных узлов, а затем поговорим еще об одной составляющей МФУ, не менее важной, чем упомянутые выше, – их встроенном программном обеспечении. Именно оно интегрирует аппаратные узлы в единое устройство. На факсовых функциях мы останавливаться не будем, поскольку считаем обмен факсами анахронизмом в век широкополосного Интернета.
Основа любого МФУ – принтер. Мы уже подробно описывали устройство лазерных принтеров в рубрике «Сумма технологий» (см. PC Magazine/RE, 5/2006, http://pcmag.ru/solutions/detail.php? ID=1987&phrase_id=1382508), поэтому здесь напомним лишь основные моменты.
Лазерный принтер – это устройство, формирующее на бумаге или другом носителе (прозрачной пленке, конверте, ткани и др.) полученное от компьютера изображение способом электрофотографии, т. е. используя способность некоторых материалов изменять свой электрический заряд под воздействием светового излучения.
Центр печатающего механизма лазерного принтера, фотобарабан, называемый иногда также фотовалом, – металлическая трубка, покрытая пленкой из органического фоточувствительного полупроводника (OPC – Organic Photo-Conductor). Сопротивление фоточувствительного слоя в темноте очень велико, но при освещении оно значительно уменьшается. Именно фотобарабан с помощью тонера превращает в видимое и переносит на бумагу (или другой носитель) сформированное на нем лучом лазера невидимое изображение, представляющее собой «карту» электрических зарядов разной полярности. Отметим, что длина самого барабана равна максимальной ширине печатаемой страницы (в некоторых моделях, например Xerox Phaser 4510 и 5550, барабан имеет увеличенную длину, что позволяет печатать без полей), тогда как длина его окружности значительно меньше максимальной длины страницы, так что страница печатается за несколько оборотов барабана (обычно за три). Поэтому все описанные ниже операции в процессе печати движущейся под барабаном с помощью системы резиновых роликов страницы повторяются при непрерывном его вращении с постоянной угловой скоростью.
Прежде всего на барабан наносится значительный равномерный положительный электрический заряд. Это делается с помощью специального валика, так называемого валика первичного заряда (PCR – Primary Charge Roller). Затем блок развертки лазерного луча, управляемый контроллером, построчно (в зависимости от разрешения принтера на одном дюйме окружности барабана может умещаться 300, 600, 1200 и более строк) переносит на барабан сформированное в памяти инверсное (зеркальное) изображение соответствующей части страницы. Модулированный луч лазерного диода инфракрасного диапазона попадает на вращающееся с высокой скоростью зеркало в виде 10-гранной призмы, каждая грань которого отклоняет луч на всю ширину барабана. Полярность заряда в засвеченных лучом точках изменяется на противоположную, т. е. отрицательную. Таким образом, на поверхности барабана формируется карта зарядов разной полярности, причем положительно заряженные участки соответствуют «пустым» (белым) участкам исходного изображения, а отрицательно заряженные – темным (точкам и линиям). Это невидимое изображение необходимо теперь сделать видимым, и здесь в дело вступает блок проявления (developer).
Блок проявления состоит из бункера с тонером, магнитного вала и так называемого дозирующего скребка (doctor blade). Магнитный вал, находящийся на небольшом расстоянии от фотобарабана, захватывает тонер, который содержит магнитные частицы, и придает ему положительный заряд. Дозирующий скребок снимает с магнитного вала лишний тонер. Регулируя расстояние между скребком и валом, можно менять количество подаваемого тонера, а следовательно, насыщенность получаемого изображения. С магнитного вала положительно заряженные частицы тонера благодаря притяжению противоположных зарядов переходят на отрицательно заряженные участки фотобарабана, т. е. именно те, которые соответствуют темным участкам исходного инверсного изображения. Положительно заряженные участки остаются чистыми. Поскольку по абсолютной величине отрицательный заряд фотобарабана больше, чем положительный заряд частиц тонера, последние меняют полярность своего заряда на отрицательную. В результате на барабане образуется видимое изображение, соответствующее исходному и составленное из отрицательно заряженных частиц тонера. Теперь его необходимо перенести на бумагу.
Это делается все тем же проверенным электростатическим способом – на проходящий под фотобарабаном лист бумаги наносится положительный заряд. Для этого используется еще один валик, называемый валиком переноса (transfer roller). Отрицательно заряженные частицы тонера притягиваются к положительно заряженному листу, формируя на нем готовое изображение. Однако на этом этапе полученное изображение еще нестабильно, его можно просто стряхнуть с бумаги.
Закрепление производится путем сдавливания листа с тонером между двумя валиками блока термического закрепления, в просторечии «печки» (fuser). Верхний валик нагревается до высокой (100– 300 °C, в зависимости от материала тонера) температуры и расплавляет частицы тонера, а благодаря обеспечиваемому нижним (прижимным) валиком давлению, расплавленный тонер проникает в структуру
