Download
1 / 11
E N D
Niečo o lasery • Laser patrí medzi mladšie vynálezy 20. storočia. Stal sa neoddeliteľnou súčasťou nášho života.Slovo samé je skratkou anglického výrazu "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", čo sa prekladá ako "zosilenie svetla pomocou vynútenej (stimulovanej) emisie žiarenia". Slovenský výraz pre laser je "kvantový generátor svetla". Z názvu je zrejmé, že laser je zariadenie, ktoré vydáva svetlo. Od bežného svetla (napr. svetla žiarovky) sa však líši tým, že je monochromatické (jednofarebné), koherentné (usporiadané) a má malú divergenciu (rozbiehavosť). Energiu môžeme dodávať rôznym spôsobom, napríklad opticky (svetlom výbojky), chemicky, elektricky atd. Vzhľad samotných laserov je veľmi rôznorodý. Záleží hlavne na druhu laseru, na jeho konštrukcii a v neposlednej rade na jeho použitií. Koherentné svetlo má jedinú frekvenciu a fázu a ide ju prirovnať k pochodujúcemu vojenskému útvaru, zatiaľ nekoherentné svetlo k davu ľudí pohybujúcich sa chaoticky po ulici. činnosť laseru je založená na princípe indukovanej emisie, ktorú Albert Einstein predpovedal už v roku 1916. Talentovaný anglický fyzik Paul Adrien Maurice Dirac spravil koncom 20. rokov ešte detailnejšiu matematickú analýzu kvantovej teórie žiarenia a ďalej rozvinul Einsteinove myšlienky. Avšak až v roku 1958 spravil Charles Hard Towens (neskorší nositeľ Nobelovej ceny za fyziku) so svojimi spolupracovníkmi správne výpočty, ktoré umožnili tuto myšlienku realizovať.
Koncom roku 1959 sa začala pozornosť vedcov obracať k rubínu, jednému z najušľachtilejších drahých kameňov. Vedcov však zaujímalo to, že rubín javí fotoluminiscenciu. V lete roku 1960 americký fyzik T. Maiman vyleštil koncové steny kryštálu umelého rubínu a opatril ho vrstvičkou striebra (vo funkcii zrkadla). Po ožiarení kryštálu zeleným svetlom prenikol jedným zo zrkadiel červený lúč laserového svetla. Maiman sa tak stal tvorcom prvého laseru. Stimulovaná emisiaPredstavme si atóm, ktorý má iba dve energetické hladiny (dvojhladinový systém) a môže prechádzať z jednej hladiny na druhú za súčasného pohltenia alebo vyžiarenie kvanta elektromagnetického žiarenia. V prvom prípade máme atóm na hornej energetickej hladine. V niektorom okamžiku, ktorý nejde vopred určiť, opustí atóm hornú hladinu a prejde na hladinu spodnú. Zároveň vyžiari kvantum energie, hovoríme o spontánnej emisii. V ďalších dvoch prípadoch dopadá na atóm kvantum elektromagnetického žiarenia. Ak ho zastihne na spodnej energetickej hladine, môže byť atómom pohltený a atóm preskočí na hornú hladinu, hovoríme o absorbovaní. Ak sa stretne žiarenie s atómom na hornej hladine, môže ho donútiť vyžiariť ďalší kvantum energie a prejsť na spodnú hladinu, hovoríme o indukovanej emisii.
Proces tlače sa začína prenosom údajov medzi počítačom a tlačiarňou. Nasleduje elektronické spracovanie obrazu tlačenej strany, pričom je obraz rozložený do elementárnych bodov (podľa rozlíšenia tlačiarne). Spracovanie údajov má na starosti buď operačný systém (GDI tlačiarne) alebo komunikuje počítač s tlačiarňou pomocou špeciálneho jazyka - najčastejšie je to PCL (Printer Control Language) od Hewlet Packard. Okrem toho niektoré tlačiarne podporujú aj ďalšie emulácie, napr. Epson alebo IBM Proprinter. Emulácie umožňujú použiť tlačiareň v špeciálnych aplikáciách, ktoré sú optimalizované na niektoré vybrané tlačiarne (napr. niektoré verzie AutoCAD-u). Výhodou takéhoto systému je to, že pri spracovaní údajov sa podstatne menej zaťažuje počítač v porovnaní s tlačiarňou typu GDI. To sa prejavuje tým, že doba, po ktorej je vrátené riadenie systému Windows späť užívateľovi, je oveľa kratšia. Nasleduje prebratie hárka papiera zo vstupného zásobníka a tvorba predlohy obrazu na svetlocitlivom valci. V prípade skutočných laserových tlačiarní (napr. Hewlet Packard, Canon, Minolta a i.) sa tento obraz vytvára modulovaným laserovým lúčom, iné tlačiarne (LED tlačiarne, napr. OKI) používajú pri tvorbe obrazu rad miniatúrnych svietiacich diód. Svetlocitlivý valec je v tomto okamihu už po celej ploche nabitý statickou elektrinou. Na tých miestach, ktoré sú osvetlené lúčom z lasera alebo svietiacich diód, sa elektrický náboj na valci neutralizuje. Pri tlači sa tak na valci vytvorí presná elektrostatická podoba tlačenej stránky. Počas tlače sa valec otáča a na ďalšom mieste dochádza k styku s tonerom. Toner je nabitý tou istou polaritou, akou sú nabité neosvetlené časti valca. Keďže podľa fyzikálnych zákonov sa častice s rovnakým elektrickým nábojom odpudzujú, prenesie sa tonerová kresba z valca na papier. Ďalšou fázou tlače je zažehľovanie alebo zapekanie vytvorenej kresby. Papier s naneseným tonerom pritom prechádza vysoko zahriatym zariadením, ktoré zabezpečí fixáciu tonera. Na zlomok sekundy je teda papier (resp. iné médium) zahriaty na 150 až 250 °C. Po prechode celého papiera tento vychádza do výstupného zásobníka. Svetlocitlivý valec je následne po celej ploche osvetlený a nabitý elektrickým nábojom a celý proces sa opakuje. Princíp činnosti laserovej tlačiarne
Rozdiel medzi skutočnými laserovými tlačiarňami a LED tlačiarňami je v spôsobe tvorby obrazu na valci. Skutočné laserové tlačiarne používajú jedinú laserovú diódu, ktorej lúč je rozmietaný opticko-mechanickou sústavou na povrch svetlocitlivého valca. Presnosť tejto opticko-mechanickej sústavy priamo súvisí s rozlíšením tlačiarne. V LED tlačiarňach sa nepoužíva rozmietanie, pretože tlačová hlava pozostáva z veľkého množstva svetelných diód. Počet diód je priamo úmerný rozlíšeniu tlačiarne. Výhodou LED tlačiarní je absencia zložitej opticko-mechanickej sústavy, ako aj rovnako kvalitná tlač po celej šírke papiera aj v prípade väčších rozmerov (A3). Pri prevádzke nevzniká škodlivý ozón, ktorý sa musí v prípade skutočných laserových tlačiarní filtrovať. Z toho vyplýva nižšia nadobúdajúca cena aj pri vysokom rozlíšení tlačiarne. Tieto tlačiarne sa označujú aj laserové tlačiarne s LED hlavou. Laserové a LED tlačiarne:
Faktory ovplyvňujúce výslednú kvalitu: • Na rozdiel od atramentových tlačiarní, bežné tlačové médium (kancelársky papier) neovplyvňuje výrazne výslednú kvalitu. • Požiadavkou na médium je predovšetkým schopnosť odolávať krátkodobému zohriatiu. Ďalšie požiadavky sa týkajú hrúbky papiera, pretože médium sa musí zmestiť do zažehľovacieho zariadenia a musí byť schopné často komplikovaného pohybu od vstupného zásobníka cez valec a piecku až do výstupného zásobníka. Aby bolo možné tlačiť na čo najhrubšie médiá, tlačiarne sú vybavené možnosťou ručného podávania papiera, resp. špeciálnymi výstupnými otvormi, aby sa minimalizoval ohyb papiera. Ak sa ale použije hrubší papier, ako je predpísaný, zvyčajne sa vo vnútri tlačiarne zasekne. V zásade sa na laserových tlačiarňach dá tlačiť široké spektrum médií. Nevyhnutná je taktiež ochrana svetlocitlivého valca tonerovej náplne pred priamym slnečným žiarením. Ak sa totiž pri manipulácii s valcom osvetlí valec, môže sa nenávratne poškodiť. Tak isto sa môže valec pri neodbornom manipulovaní poškodiť aj mechanicky, t.j. poškriabať. Preto je väčšina optických jednotiek a tonerových náplní konštruovaná tak, že je valec chránený dôslednými krytmi. A keďže všetky údaje sa musia pred tlačou umiestniť do pamäte tlačiarne, kapacita pamäte musí byť postačujúca aj pre zložité tlačové vzory. To platí hlavne pri tlači grafiky pri veľkom rozlíšení. Túto pamäť je teda často možné rozšíriť.
Rozlíšenie:Je to jeden z rozhodujúcich parametrov tlačiarne. Ide o údaj, koľko bodov dokáže vytlačiť tlačiareň na jeden palec. Udáva sa v jednotkách dpi (dots per inch), pričom rozlíšenie tlačiarne sa často udáva vo forme: horizontálne dpi x vertikálne dpi. Rozlíšenie pri bežne predávaných tlačiarňach v súčasnosti sa pohybuje od 600 x 600 do 1200 x 1200 dpi. Čím je rozlíšenie vyššie, tým je výsledný obraz kontrastnejší a jemnejší. Na druhej strane s rastom rozlíšenia rastie aj čas nevyhnutný na spracovanie obrazu. Preto pri zmenšení rozlíšenia sa zrýchli vytlačenie strany. • Rýchlosť tlačiarne:Rýchlosť tlačiarne sa udáva v počte vytlačených strán za minútu (ppm - pages per minute). Tento údaj sa však udáva pre taký prípad, že všetky údaje sú už prenesené z počítača do pamäte tlačiarne a tlačiareň je zahriata na prevádzkovú teplotu. Nemožno preto očakávať, že doba tlače jedinej strany bude zodpovedať udávanej rýchlosti tlačiarne. Tlačiareň sa totiž musí zahriať na prevádzkovú teplotu a údaje sa z počítača musia preniesť do vnútornej pamäte tlačiarne. Preto sa niekedy uvádza údaj o maximálnej dobe, počas ktorej bude vytlačená prvá strana. • Avšak táto doba sa počíta od okamihu, keď sú už všetky údaje prenesené z počítača do pamäte tlačiarne a tlačiareň nie je v stave šetriacom elektrickú energiu (Stand-by).
Toner a valec: • Kvalita tonera je pre výslednú kvalitu tlače veľmi dôležitá. Veľkosť zŕn tonera priamo ovplyvňuje maximálne rozlíšenie tlačiarne. Toner je umiestnený vo výmenných kazetách (cartridge). Životnosť tonerových kaziet rozhodujúcim spôsobom ovplyvňuje prevádzkové náklady, t.j. sumu, ktorá sa zaplatí za vytlačenú stranu. Väčšina výrobcov náplní do laserových tlačiarní udáva životnosť pri 5% pokrytí tlačovej stránky. To v priemere zodpovedá hárku A4 popísanému textom bez grafických častí. Pri manipulácii s tonerovou náplňou treba dbať na to, že toner "vďaka" svojej mikroštruktúre má niekedy tendenciu rozprašovať sa von z kazety, pričom môže znečistiť vnútro stroja ale aj okolie. Podobne ako toner, opotrebúva sa pri prevádzke aj optický valec. Stráca svoje svetlocitlivé vlastnosti a spotrebúva sa aj mechanicky. Tlačiarne sú konštruované tak, že sa buď valec mení pri výmene tonera (t.j. toner aj valec sú spolu v jednej kazete) alebo sa valec mení až po niekoľkých výmenách tonera (t.j. toner aj valec sú v osobitných kazetách) tak, ako je to doporučené výrobcom. Ale sú aj tlačiarne, kde výrobca udáva celoživotnú výdrž valca.
Zásobníky na papier: • Kapacita vstupného zásobníka na papier by mala byť čo najväčšia, aby bol používateľ čo najmenej zaťažovaný nutnosťou dopĺňať papier. Často býva možnosť dokúpiť rozširujúci vstupný zásobník , ktorý sa pripája k spodnej časti tlačiarne. Okrem toho mávajú tlačiarne aj možnosť ručného podávača, ktorý sa používa pre hrubšie média (napr. fólie, obálky). Existencia viacerých oddelených vstupných zásobníkov v tlačiarni je pre používateľa výhodná aj v tom, že do každého zásobníka je možné dať rozličný papier, líšiaci sa napr. farbou alebo hrúbkou. Výber príslušného zásobníka sa realizuje pomocou ovládača. Výstupný zásobník má obyčajne menšiu kapacitu ako vstupný a taktiež zvyčajne existuje samostatný výstupný zásobník pre hrubšie médiá, kde sa umiestňujú dokumenty tlačené pri priamom prechode papiera.
