Диагностика, поиск неисправностей и ремонт лазерных принтеров - Дипломная работа

Принтер - периферийное устройство компьютера, используемое для вывода информации на бумажный или пластиковый носитель. На каждую точку, формируемую принтером, может приходиться от нуля до 255 частей чернил, причем если "положить" по 255 частей всех трех цветов, то должен выйти черный, или почти черный цвет. Принтеры разнятся между собой по различным признакам: · цветность (черно-белые и цветные); Скорость печати варьируется от 10-300 знаков/секунду (ударные принтеры) до 500-1000 знаков/секунду и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность - от 3-5 точек на миллиметр до 30-40 точек на миллиметр (лазерные принтеры). Чернила хранятся в картридже, который уже имеет печатающую головку (как в принтерах фирмы Хьюлетт Паккард), или содержит только чернила, а печатающая головка встроена в принтер (как в принтерах фирмы Эпсон).В некоторых принтерах кроме поворота барабана используется поворот зеркала по вертикали, которое позволяет на одном шаге поворота барабана вычертить два ряда точек. Laser - лазер; Light Beam - лазерный луч; Polygon Mirror - отражающая призма; Focusing Lens - фокусировочная линза; Mirror - зеркало; Toner - тонер; Rotating Drum - фоторецептор. Такие лазеры делают в основном на арсениде или алюмоарсениде галлия; применяют их главным образом в системах связи.Под воздействием света (в лазерных принтерах источником высокочастотного когерентного излучения является лазер) освещенные участки слоя полупроводника на фотобарабане уменьшают электропроводность и разность потенциалов между внешней и внутренней поверхностями слоя также уменьшается. Если сцепление нижнего ролика с бумагой меньше, чем необходимо для работы муфты рядом с нижним роликом подачи бумаги, то наблюдается проскальзывание нижнего ролика по бумаге, сопровождающееся характерными звуками ("похрюкивание" в момент начала подачи листа из нижнего лотка). Для того, чтобы получить доступ к печке принтера, необходимо снять на задней стороне принтера крышки-защелки и прямой выходной лоток бумаги; на рисунке виден процесс для принтеров Hewlett-Packard LASERJET 4000/ 4050/ 4100.60 PRINT#lЕсли к порту с неисправным каналом прерывания подключить адаптер локальной сети, то он, возможно, будет работать, но с очень низкой скоростью: на любой запрос ответ будет приходить с задержкой в десятки секунд - принятый из адаптера пакет будет приниматься не по прерыванию (сразу по приходу), а по внешнему таймауту. Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и предоставление информации, описывающей устройство. В системе имеется один (и только один) хост-контроллер, расположенный в вершине пирамиды устройств и хабов. Логически устройство, подключенное к любому хабу USB и сконфигурированное, может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру.Если количество тонера в картридже падает ниже допустимого значения, то на к.При этом в принтер поступило больше данных, чем может принять его память. Возможно, была попытка загрузить слишком много шрифтов или графических материалов. Нажать кнопку Continue для возобновления печати. Данные, посылаемые на принтер (количество строк, графика, плотность текста на странице), оказались слишком насыщенными.Эта ошибка может быть обусловлена следующими причинами: ПК выключен при подключенном к линии принтера; Это сообщение означает, что встретилась ошибка на уже отпечатанной странице. Если ошибка в течение 2 с не устраняется, то возникает сообщение 51 ERROR. 42 ERROR 43 ERROR 42, 43 OPT INTERFACE Если сброс этой ошибки не происходит, то необходимо проверить и отремонтировать блок нагрева, модуль источника переменного тока (AC Power Module) и контроллер (DC Controller).Необходимо нажать кнопку Continue и принтер будет использовать встроенные шрифты. Вставить картридж вновь и нажать кнопку Continue или ON LINE. Принтер получает команду ручной подачи бумаги, размер бумаги может быть: А4, EXEC, LETTER, LEGAL-Загружать бумагу вручную или, нажав на кнопку Continue, пользуйтесь лотком для бумаги. Загружать конверты в принтер в лоток ручной подачи или, нажав кнопку Continue, загрузить их в лоток. Это сообщение появляется, когда лоток для конвертов уже установлен в принтер.Принтер - это периферийное устройство компьютера, используемое для вывода информации на бумажный или пластиковый носитель. Принтеры этого класса обеспечивают идеальное качество печати. В отличие от матричных, принтеры этого класса практически бесшумные, обеспечивают высокую скорость печати, автоматическую подачу бланков и имеют многоуровневую систему меню, позволяющую изменять широкий спектр параметров печати. В настоящее время пользователей компьютеров при покупке принтеров, как правило, волнует уже не только вопрос, какую именно модель приобрести, но

В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное, никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.

В настоящее время, персональный компьютер стал настольным инструментом практически всех людей, занятых умственным трудом во всех сферах деятельности человека и локализованных во всех точках планеты.

В то же время, автоматизации подвергаются в основном работы, требующие выполнения рутинных процессов, расчетов, связанных с громоздкими вычислениями. Это обусловило появление на рынке большого количества программных продуктов, связанных с решением таких задач.

Действительно персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Однако "жизнь" компьютера была бы неполноценной и довольно бесполезной без такого простого с виду устройства, как принтер.

Данная работа посвящена не менее важной составной современной оргтехники - устройству вывода текстовой и графической информации из персонального компьютера на бумажный носитель, именуемому принтером.

В настоящее время пользователей компьютеров при покупке принтеров, как правило, волнует уже не только вопрос, какую именно модель приобрести, но и не менее важные технические особенности и проблемы, связанные, например, с постоянным наличием расходных материалов у фирмы-продавца, возможностью использования кириллических шрифтов, дальнейшим сервисным обслуживанием печатающих устройств, надежность, быстродействие.

1. Основные сведения о принтерах

Принтер - периферийное устройство компьютера, используемое для вывода информации на бумажный или пластиковый носитель. В зависимости от способа печати принтеры делятся на три класса: матричные, струйные и лазерные.

Цель принтера - сформировать на бумаге точку, цвет которой определяется 24-битным (иногда - 32-битным) числом - по 8 бит на каждый из базовых цветов - желтый, голубой и пурпурный. При 32-битовом цвете добавляется черный.

На каждую точку, формируемую принтером, может приходиться от нуля до 255 частей чернил, причем если "положить" по 255 частей всех трех цветов, то должен выйти черный, или почти черный цвет. Существуют два способа достичь этого - растровый и дозировочный.

Дозировочный предполагает, что принтер имеет возможность напылять чернила, точно отмеряя их количество. В таком случае печатающая головка просто "льет" нужный объем чернил в каждую точку. Однако, технически реализовать такую головку нелегко. Традиционные струйные принтеры способны всего лишь "выплюнуть" по команде от компьютера капельку строго определенного объема, и не более того. Потому применяют так называемый растр. Точку изображения делят на 16*16 клеточек (всего - 256), и заполняют капельками чернил нужную часть этих клеточек. Это значит, что физическое разрешение принтера (число клеточек, которые он может печатать) должно быть в 16 раз выше реального. Это, в частности, значит, что струйный принтер с разрешением 1200*1200 при такой технологии даст реальное разрешение всего в 75 точек на дюйм.

Технологии растрирования позволяют выжать из техники несколько больше. Поэтому на практике качество изображения зависит не только от физического разрешения принтера.

1.1

Классификация принтеров

Принтеры разнятся между собой по различным признакам: · цветность (черно-белые и цветные);

· способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);

· принцип действия (матричные, термические, струйные, лазерные);

· способы печати (ударные, безударные) и формирования строк ( последовательные и параллельные );

· ширина каретки (с широкой (375-450 мм) и узкой (250 мм) кареткой), длина печатной строки (80 и 132-136 символов);

· набор символов (вплоть до полного набора символов ASCII);

· скорость печати;

· разрешающая способность, наиболее употребительной единицей измерения является dpi - количество точек на дюйм.

Внутри ряда групп можно выделить несколько разновидностей принтеров; например, матричные знакосинтезирующие принтеры по принципу действия могут быть ударными, термографическими, электрографическими, электростатическими, магнитографическими.

Среди ударных принтеров часто используются литерные, шаровидные, лепестковые (типа "ромашка"), игольчатые (матричные).

Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Скорость печати варьируется от 10-300 знаков/секунду (ударные принтеры) до 500-1000 знаков/секунду и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность - от 3-5 точек на миллиметр до 30-40 точек на миллиметр (лазерные принтеры).

1.2

Матричные принтеры

Матричные принтеры являются первыми, разработанными для вывода информации с компьютера на бумажный носитель. Первые модели конструктивно были похожи на печатные машинки и назывались АЦПУ - алфавитно-цифровое печатающее устройство. Буквы и знаки переносились путем удара литер через красящую ленту.

Рисунок 1 - Матричный принтер.

С течением времени литеры заменили на печатающую головку, в которой 9 или 24 иголки. Сочетание ударов иголок через красящую ленту формирует на бумаге буквы и знаки. Понятно, что изображение от 24-игольчатой головки более качественное. На рисунке 1 изображен матричный принтер.

В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, поэтому их более правильно называть ударно-матричные принтеры, тем более что и прочие типы знакосинтезирующих принтеров тоже чаще всего используют матричное формирование символов, но безударным способом. Технология проста. Печатающая головка, на которой стоят в ряд по вертикали иголки, перемещается поперек пошагово подаваемого листа бумаги. Как и в пишущей машинке, между головкой и бумагой натянута пропитанная мастикой лента, но она закольцована и собрана для удобства обслуживания внутри кассеты.

Сдвигаясь по горизонтали, головка постепенно формирует на бумаге символы. Строка спечатывается за один или два прохода, после чего страница подается на шаг вверх и начинается печать следующей строки. Буквы состоят из точек, образующих прямоугольную матрицу (отсюда и взялось название этой технологии), и спечатываются не целиком, а последовательно, вертикальными рядами точек.

Матричные принтеры могут работать в двух режимах - текстовом и графическом.

В текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера.

В графическом режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последовательность и местоположение точек изображения.

В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие принтеры имеют 9 игл. Матрица символов в таких принтерах имеет размерность 7 на 9 или 9 на 9 точек. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 игл и даже 24.

Качество печати матричных принтеров определяется также возможностью ввода точек в процессе печати с частичным перекрытием за несколько проходов печатающей головки.

Для текстовой печати в общем случае имеются следующие режимы, характеризующиеся различным качеством печати: · режим черновой печати Draft;

· режим печати, близкий к типографскому NLQ;

· режим с типографским качеством печати LQ;

· сверхкачественный режим SLQ.

В принтерах с различным числом иголок эти режимы реализуются по-разному. В 9-игольчатых принтерах печать в режиме Draft выполняется за один проход печатающей головке по строке. Это самый быстрый режим печати, но зато имеет самое низкое качество. Режим NLQ реализуется за два прохода: после первого прохода головки бумага протягивается на расстояние, соответствующее половинному размеру точки; затем совершается второй проход с частичным перекрытием точек. При этом скорость печати уменьшается вдвое.

Переключение режимов работы матричных принтеров и смена шрифтов могут осуществляться как программно, так и аппаратно путем нажатия имеющихся на устройствах клавиш и/или соответствующей установки переключателей.

Быстродействие матричных принтеров при печати текста в режиме Draft находится в пределах 100-300 символов/с, что соответствует примерно двум страницам в минуту (с учетом смены листов).

1.3 Струйные принтеры

Струйные принтеры в качестве печатающего красителя применяют чернила. Через сопла в печатающей головке на бумагу выбрасываются микрокапли, которые и формируют изображение.

Рисунок 2 - Струйный принтер Epson stylus color c43sx.

Чернила хранятся в картридже, который уже имеет печатающую головку (как в принтерах фирмы Хьюлетт Паккард), или содержит только чернила, а печатающая головка встроена в принтер (как в принтерах фирмы Эпсон). Все струйные принтеры имеют возможность для цветной печати. На рисунке 2 показан струйный принтер Epson stylus color c43sx.

В зависимости от класса принтера требуется либо заменить картридж с черными чернилами на картридж с цветными чернилами, либо картридж с цветными чернилами устанавливается в принтер вместе с картриджем с черными чернилами. В картридже с цветными чернилами могут быть от 3 до 6 отсеков с чернилами разного цвета. Их смешение и дает цветное изображение. Качество печати на струйных принтерах приближается к качеству лазерных принтеров, а цветные изображения даже превосходят лазерные.

Цветная струйная печать хорошо подходит для использования в деловой графике. Набор сопел для чернил размещается в головке печати, с по крайней, мере одним соплом на один субтрактивный цвет. Нынешние модели базируются на технологиях: "капля по запросу", "пузырьковой технологии струйной печати" и "Micro Piezo, Micro Dot, Micro Wave".

Принцип действия струйной печати. Цилиндрический пьезоэлектрический кристалл плотно надет на резиновую трубку, заканчивающуюся соплом. При подаче напряжения на кристалл трубка обжимается и выбрасывает каплю чернил в сопло. Дроссель служит для того, чтобы при обжатии трубки чернила выбрасывались только в сопло, а не в резервуар с чернилами. Частота работы сопел составляет до 900 герц.

Количество сопел одного цвета, требуемое разрешением и скоростью печати, вертикально размещается в печатающей головке. Для цветной печати обычно используется три цвета - желтый, голубой, малиновый. Часто добавляется дополнительный черный цвет.

Обычная разрешающая способность горизонтали до 150 точек на дюйм (6 точек/мм) и до 100 точек на дюйм по вертикали (4 точки/мм). Достижения современной технологии изготовления головок позволяют разместить до 50 сопел на 1/6 дюйма, чем обеспечивается вертикальное разрешение до 300 точек на дюйм (12 точек/мм).

Суммарная скорость печати в целом невысока - от 20 до 50 символов в секунду и порядка 90 секунд на лист формата А4 в графическом режиме.

В струйных черно-белых принтерах фирмы Хьюлетт Паккард используется и другой способ формирования капелек, показанный на рисунке. На изолирующую подложку нанесены токоподводящие проводники. На небольшом расстоянии от подложки находится пленка с отверстиями сопел. Напротив каждого сопла в разрыве токоподводящего проводника размещена высокоомная площадка. Между подложкой и пленкой с соплами образован капилляр для подвода специальных чернил. При пропускании импульса тока около 1 А высокоомная площадка быстро разогревается, под действием теплового удара формируется волна, выбрасывающая капельку чернил из сопла.

Фирма Эпсон разработала новую технологию струйной печати, отличительным свойством которой является управление мениском чернил в сопле. Технология позволяет управлять размером и формой чернильных пятен, повысить скорость выстреливания капель, увеличить количество оттенков до шести, включая полутона, и устранить зернистость. Технология позволяет получить разрешение до 1440 точек на дюйм (? 57 точек на мм). Принцип работы струйных принтеров, использующих новую технологию, представлен на рисунке. На рисунке показаны результаты печати по технологиям Micro Dot и традиционной.

1.4 Лазерные принтеры

Лазерные принтеры используют ксерографический (электрофотографический) метод печати, который также применяется в большинстве аппаратов копирования. В целом лазерный принтер - монохромное устройство. В настоящее время имеются и цветные лазерные принтеры, по сути представляющие собой конструктивное объединение нескольких лазерных принтеров.

Рисунок 3 - Лазерный принтер HP laserjet 1020.

Устройство монохромного лазерного принтера. Слой фоточувствительного селена, нанесенный на алюминиевый барабан, в темном боксе аппарата получает равномерный положительный поверхностный заряд с помощью коронного разряда. Этот фоточувствительный слой является изолятором в темноте и полупроводником при освещении. Заряженный слой облучается источником света с целью создания на нем скрытого изображения в виде распределения заряда. Скрытое изображение делается видимым с помощью мелкодисперсного порошка положительного тонера. Синхронно с вращением барабана перемещается обычная бумага. Частички тонера под действием электростатического поля переносятся на бумагу. Полученное изображение фиксируется термическим способом. Перед следующим заряжанием фоточувствительный слой очищается от оставшихся частиц тонера и разряжается. Картинка формируется лазерным лучом на фоточувствительном слое в виде узора точек. Типовая разрешающая способность современных лазерных принтеров 600 точек/дюйм (24 точки/мм, точнее 23.6 точек/мм). Это обеспечивает очень высокое качество для текста и любой графики. Трудности возникают лишь при выводе больших черных поверхностей. В современных принтерах плотность печати доведена до 1200 точек/дюйм, что превышает качество типографской печати. Ограничение в разрешающей способности, в обычных лазерных принтерах с одним отклоняющимся лучом связано с различной формой пятна в центре барабана (круг) и на краях (эллипс).

Лазерный принтер - постраничное устройство. Максимальная скорость составляет порядка 150 страниц в минуту. На рисунке 3 изображен наиболее распространенный лазерный принтер фирмы HP laserjet.

2. Принцип действия лазерного принтера

2.1 Формирование изображения

Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. На рисунке 4 изображено формирование образа путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске.

Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной точки в другую.

Рисунок 4 - Растровый метод формирования образа.

Принцип действия лазерного принтера: Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводяшего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.

Принцип действия лазерного принтера изображен на рисунке 5. Важнейшим 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 микроконтроллером, 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.

Рисунок 5 - Принцип действия лазерного принтера.

Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.

На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение. На рисунке 6 показан принцип создания копии изображения на фотобарабане.

Рисунок 6 - Создание копии изображения на фотобарабане.

Рисунок 7 - Обобщенная схема работы лазерного принтера.

На рисунке 7 показана схема работы лазерного принтера. Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.

Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°-200°С (если вы хоть раз ставили пирог со сладкой начинкой в духовку, то знаете, как тяжело разделить пропеченные компоненты). После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.

В светодиодном принтере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которой формируется не каждая точка изображения, а целая строка. На рисунке 8 показано формирование изображения с помощью LED-технологии. На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.

Рисунок 8 - Формирование изображения с помощью LED-технологии.

Цветная печать: При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии. В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печатался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве печати. В современных моделях (например, HP Color LASERJET 5) в результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. На рисунке 9 показана универсальная тестовая таблица цветов.

Рисунок 9 - Универсальная тестовая таблица.

Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке.

В результате достигается более ровная передача цветовых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с термопереносом красителя.

Соответственно в цветных лазерных принтерах используются четыре емкости для тонеров. Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере содержатся разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера. Цветные лазерные принтеры имеют довольно крупные габариты и большую массу.

Технология процесса цветной лазерной печати весьма сложна, поэтому и цены на цветные лазерные принтеры еще очень высоки.