Cum funcționează imprimantele laser?
De-a lungul a trei decenii, imprimanta laser a transformat modul în care imprimăm, punând mai întâi tipărirea de înaltă calitate, alb-negru la îndemâna fiecărei companii, inspirând mai târziu o revoluție de editare computerizată, apoi ajungând la biroul mai mic și la Acasă.
Vezi legat Cum funcționează o imprimantă cu jet de cerneală? Pictarea unui curcubeu cu trei culori: cum o face o imprimantă (în asociere cu HP)
Chiar și acum, imprimanta laser este omniprezentă în afaceri, unde este încă imbatabilă pentru sarcini de lucru de mare viteză și volum mare. Dar cum funcționează o imprimantă laser? Cum produce o combinație de lasere, tamburi încărcate și toner textul și imaginile pe care le vedem pe pagină?
cum să găsiți fișiere foto pe Mac
Istoria procesului
În primul rând, o lecție rapidă despre istoria imprimantelor laser. Imprimanta laser se bazează pe principiile electrofotografiei - un proces dezvoltat de un avocat american de brevete, Chester Carlson, în 1938. Carlson a descoperit că puteți crea o copie a unei pagini de text prin reflectarea luminii din zonele albe ale hârtiei pe un tambur încărcat.
Lumina neutraliza încărcătura de pe tambur, astfel încât atunci când particulele încărcate în mod opus de pulbere fină, uscată și colorată să fie aplicate pe zonele neexpuse, aceasta se va lipi. Acest toner ar putea fi apoi rulat din tambur pe o foaie de hârtie, unde căldura și presiunea l-ar contopi. Invenția lui Carlson a condus atât la primele fotocopiatoare, cât și la crearea unei companii care a devenit sinonim cu fotocopierea - Xerox.
În 1969, un cercetător Xerox pe nume Gary Starkweather a luat electrofotografia cu o etapă mai departe. În loc să folosească un proces fotografic pentru a crea imaginea pe tambur, s-a gândit, de ce să nu folosiți un laser pentru a desena o imagine digitală? Opt ani mai târziu, Xerox a lansat sistemul său de imprimare electronică 9700: o imprimantă laser timpurie.
Tehnologia Xerox a funcționat, dar nu era pregătită pentru piața de masă. Acest lucru a necesitat un parteneriat unic de inovatori. La mijlocul anilor '70, Canon, după ce a dezvoltat un prototip de imprimantă laser, l-a întrebat pe HP dacă ar fi interesat să aducă tehnologia la o imprimantă comercială. Acest lucru a dus la dezvoltarea primei imprimante laser HP - HP 2680A (vezi imaginea promoțională fermecătoare, de mai sus). De acolo a venit primul laser de piață în masă, originalul HP LaserJet din 1985.
În interiorul imprimantei laser
În timp ce tehnologia LaserJet s-a schimbat dramatic de-a lungul a 30 de ani, procesul de bază este în continuare fundamental același. Instrucțiunile sunt trimise de la un computer la imprimantă sub forma unui limbaj de comandă al imprimantei (PCL), care îi spune imprimantei ce text să imprime, unde să îl imprime și cum să îl stilizeze, în timp ce descompune orice elemente grafice în PCL cod. Un procesor de imagine raster (RIP) de pe imprimantă convertește apoi aceste instrucțiuni în imaginea care va fi imprimată pe pagina finalizată.
Dar cum o face această imagine acolo? În primul rând, o sarcină negativă este aplicată unui tambur cilindric de către o rolă de încărcare primară sau un fir corona. Apoi, un laser, care lucrează printr-un aranjament de lentile și oglinzi, gravează imaginea creată de RIP pe suprafața tamburului o linie la rând. Zonele lovite de laser au o încărcare mai pozitivă. Aceasta înseamnă că, atunci când tonerul încărcat negativ este transferat pe suprafața tamburului, acesta se lipeste de zonele marcate de laser și cade de pe zonele care rămân încărcate negativ.
cum să dai naștere unui elicopter în neîntoarcere
Tonerul este apoi transferat de pe suprafața tamburului pe hârtie printr-o rolă de transfer, care aplică o încărcare pozitivă pe partea inferioară a hârtiei, atrăgând tonerul încărcat negativ din tambur.Cu tonerul menținut de electricitatea statică, acesta este trecut printr-o unitate de fuziune, care utilizează o combinație de căldură și presiune pentru a fixa tonerul permanent în poziție.
Laserele alb-negru și color folosesc ambele același proces de bază - dar cu o diferență cheie. Într-o imprimantă laser mono, există doar un tambur și un cartuș de toner, dar într-o imprimantă laser color veți găsi patru cartușe - cyan, magenta, galben și negru - fiecare cu tamburul propriu, toner și role de încărcare primare și mecanismele asociate .
De fapt, majoritatea tehnologiei unui laser color rezidă de fapt în cartușele de toner, în timp ce formularea tonerului este crucială pentru calitatea, performanța și fiabilitatea imprimării. Atunci când producătorii îi îndeamnă pe utilizatori să rămână cu cartușele de toner originale, se datorează faptului că știu că aceste cartușe sunt solide și fiabile din punct de vedere mecanic și că tonerul utilizat este cel conceput pentru acea linie de imprimante.
Avantajele și limitările imprimantei laser
Ca sistem, procesul de imprimare laser este incredibil de eficient. Rafinările au văzut viteza crescând de la mai puțin de o pagină pe minut (ppm) la peste 50 ppm, în timp ce rezoluțiile au crescut de peste patru ori. În plus, imprimantele laser s-au bucurat de mai multe avantaje față de tehnologiile de imprimare rivale, cum ar fi imprimantele cu jet de cerneală sau cu cerneală solidă.
Laserele produc text clar și grafică strălucitoare, color, chiar și pe hârtie simplă, și există o diferență mică între viteza de imprimare între culoare și alb-negru. Imprimarea cu laser este, de asemenea, o tehnologie fiabilă, permițând imprimantelor laser să gestioneze sarcini de lucru lunare de oriunde între 4.000 și 15.000 de pagini.De aceea, imprimantele laser reprezintă încă majoritatea imprimantelor pentru grupuri de lucru pregătite pentru afaceri, deși cele mai recente jeturi de cerneală oferă acum o concurență dură.
Cu toate acestea, unele limitări țin laserul înapoi. În primul rând, particulele de toner dintr-un cartuș petrec mult timp ciclând prin mecanisme, ceea ce înseamnă că au tendința de a se degrada în timp. Acest lucru face imposibilă utilizarea întregului toner din cartuș, astfel încât unele se risipesc. În al doilea rând, unitatea de fuziune a imprimantei laser are nevoie de multă căldură pentru a îmbina tonerul cu hârtia, ceea ce se adaugă la facturile de energie și are un impact negativ asupra mediului.
HP este lider în acest domeniu, cu noi formulări de toner și o nouă linie de imprimante - seria LaserJet M - care sunt mai mici, mai rapide și mai eficiente din punct de vedere energetic. Prin cercetare, dezvoltare și inovare în curs, imprimanta laser va continua să devină tot mai puternică.
Ce este tonerul?
Primele imprimante laser foloseau un amestec de rășini, pigmenți și diverși aditivi, amestecați la cald pentru a forma o pastă, apoi răcite și pulverizate într-o pulbere uscată. Tonerul funcționează cel mai bine atunci când particulele au o dimensiune și o formă cât mai egale posibil, astfel încât aceste tonere au fost cernute pentru a scăpa de cele mai mici și mai mari particule. Tonerele pulverizate sunt încă folosite în multe imprimante laser astăzi, deși dimensiunea particulelor este acum o fracțiune din ceea ce a fost odată.
Cu toate acestea, în 1997, HP a început să utilizeze un proces chimic pentru a crește particulele de toner cyan, magenta și galben pentru a fi utilizate în imprimantele laser emblematice, cu fiecare particulă mică, sferică, crescută dintr-un miez până la dimensiunea și forma exacte necesare. Acest lucru a dus la un toner mai controlabil și care curgea mai bine prin cartuș și motorul de imprimare, îmbunătățind viteza de imprimare, rezoluția și numărul de pagini care puteau fi tipărite de fiecare cartuș. Acum, toate tonerele HP ColorSphere și ColorSphere 3 sunt produse în acest fel, cea mai recentă versiune înfășurând un miez moale de cerneală într-o carcasă exterioară durabilă, atât asigurând randamente mai mari ale paginii, cât și permițând tonerului să se topească la un punct de topire mai scăzut.
Imaginile sunt drept de autor HP și Muzeul computerelor HP .
