Как работают лазерные принтеры?
За три десятилетия лазерный принтер изменил наш способ печати, сделав высококачественную черно-белую печать доступной для всех предприятий, позже вдохновив революцию в области настольных издательских систем, а затем распространив ее на небольшие офисы и офисы. дом.
См. Связанные Как работает струйный принтер? Рисование радуги тремя цветами: как это делает принтер (совместно с HP)
Даже сейчас лазерный принтер повсеместно используется в бизнесе, где он по-прежнему не имеет себе равных для высокоскоростных и объемных рабочих нагрузок. Но как работает лазерный принтер? Каким образом сочетание лазеров, заряженных барабанов и тонера создает текст и изображения, которые мы видим на странице?
как удалить сообщение на твиче
История процесса
Во-первых, небольшой урок истории лазерных принтеров. Лазерный принтер основан на принципах электрофотографии - процесса, разработанного американским патентным юристом Честером Карлсоном в 1938 году. Карлсон обнаружил, что можно создать копию страницы текста, отражая свет от белых областей бумаги на заряженный барабан.
Свет нейтрализовал заряд на барабане, так что при нанесении противоположно заряженных частиц тонкого сухого цветного порошка на неэкспонированные участки он прилипал. Затем этот тонер можно было свернуть с барабана на лист бумаги, где тепло и давление сплавили бы его на месте. Изобретение Карлсона привело как к созданию первых копировальных аппаратов, так и к созданию компании Xerox, которая стала синонимом ксерокопирования.
В 1969 году исследователь Xerox по имени Гэри Старквезер продвинул электрофотографию еще на один шаг вперед. Он подумал, почему вместо использования фотографического процесса для создания изображения на барабане, почему бы не использовать лазер для рисования цифрового изображения? Восемь лет спустя Xerox выпустила свою электронную систему печати 9700: первый лазерный принтер.
Технология Xerox работала, но не была готова для массового рынка. Для этого потребовалось уникальное партнерство новаторов. В середине 1970-х годов Canon, разработав прототип лазерного принтера, спросила HP, будет ли она заинтересована в том, чтобы помочь внедрить эту технологию в коммерческий бизнес-принтер. Это привело к разработке первого лазерного принтера HP - HP 2680A (см. Очаровательную рекламную фотографию выше). Так появился первый лазер для массового рынка, оригинальный HP LaserJet 1985 года.
Внутри лазерного принтера
Хотя технология LaserJet кардинально изменилась за 30 лет, основной процесс остался прежним. Инструкции отправляются с ПК на принтер в виде командного языка принтера (PCL), который сообщает принтеру, какой текст печатать, где его печатать и как его стилизовать, а также разбивает любые графические элементы на PCL. код. Затем процессор растровых изображений (RIP) на принтере преобразует эти инструкции в изображение, которое будет напечатано на готовой странице.
Но как это изображение попадает туда? Сначала отрицательный заряд прикладывается к цилиндрическому барабану с помощью ролика первичного заряда или коронирующего провода. Затем лазер, работая через расположение линз и зеркал, вытравливает изображение, созданное RIP, на поверхность барабана по одной строке за раз. Области, пораженные лазером, имеют более положительный заряд. Это означает, что когда отрицательно заряженный тонер переносится на поверхность барабана, он прилипает к участкам, отмеченным лазером, и падает с участков, которые остаются отрицательно заряженными.
синхронизировать календарь Google с Outlook 365
Затем тонер переносится с поверхности барабана на бумагу с помощью ролика переноса, который прикладывает положительный заряд к нижней стороне бумаги, притягивая отрицательно заряженный тонер из барабана.Тонер удерживается статическим электричеством и попадает в блок термозакрепления., который использует сочетание тепла и давления для постоянной фиксации тонера на месте.
В черно-белом и цветном лазерах используется один и тот же базовый процесс, но с одним ключевым отличием. В монохромном лазерном принтере есть только один барабан и один картридж с тонером, но в цветном лазерном принтере вы найдете четыре картриджа - голубой, пурпурный, желтый и черный - каждый со своим барабаном, тонером, роликами первичной зарядки и соответствующими механизмами. .
Фактически, большая часть технологий в цветном лазере фактически находится в картриджах с тонером, в то время как состав тонера имеет решающее значение для качества, производительности и надежности печати. Когда производители призывают пользователей использовать оригинальные картриджи с тонером, это происходит потому, что они знают, что эти картриджи механически прочны и надежны, и что используемый тонер предназначен для этой линейки принтеров.
Преимущества и ограничения лазерного принтера
Как система, процесс лазерной печати невероятно эффективен. В результате улучшений скорость увеличилась с менее одной страницы в минуту (ppm) до более чем 50ppm, а разрешение увеличилось более чем в четыре раза. Более того, лазерные принтеры исторически обладали рядом преимуществ по сравнению с конкурирующими технологиями печати, такими как струйные или твердочернильные принтеры.
Лазеры создают четкий текст и яркую, полноцветную графику даже на простой бумаге, и разница в скорости печати между цветной и черно-белой невысока. Лазерная печать также является надежной технологией, позволяющей лазерным принтерам обрабатывать ежемесячные рабочие нагрузки от 4 000 до 15 000 страниц.Вот почему лазерные принтеры по-прежнему составляют большинство готовых для бизнеса принтеров для рабочих групп., хотя последние струйные принтеры сейчас составляют жесткую конкуренцию.
Все-таки некоторые ограничения сдерживают лазер. Во-первых, частицы тонера в картридже тратят много времени на циклическое переключение механизмов, а это означает, что они имеют тенденцию со временем разрушаться. Из-за этого невозможно использовать весь тонер в картридже, поэтому часть тонера тратится. Во-вторых, термоэлементу лазерного принтера требуется много тепла для сплавления тонера с бумагой, что увеличивает счета за электроэнергию и отрицательно сказывается на окружающей среде.
HP лидирует в этой области, предлагая новые составы тонеров и новую линейку принтеров - серию LaserJet M, которые меньше, быстрее и энергоэффективнее. Благодаря постоянным исследованиям, разработкам и инновациям лазерный принтер будет становиться все сильнее.
Что такое тонер?
Первые лазерные принтеры использовали смесь смол, пигментов и различных добавок, которые смешивались в горячем состоянии для образования пасты, затем охлаждались и измельчались в сухой порошок. Тонер работает лучше всего, когда частицы имеют максимально одинаковый размер и форму, поэтому эти тонеры были просеяны, чтобы избавиться от мельчайших и самых крупных частиц. Тонеры в измельченном виде до сих пор используются во многих лазерных принтерах, хотя размер частиц теперь составляет лишь часть того, что было раньше.
Однако в 1997 году HP начала использовать химический процесс для выращивания частиц голубого, пурпурного и желтого тонера для использования в своих флагманских лазерных принтерах, при этом каждая маленькая сферическая частица выросла из ядра до необходимого точного размера и формы. Это привело к тому, что тонер стал более управляемым и лучше проходил через картридж и печатающее устройство, увеличивая скорость печати, разрешение и количество страниц, которые можно было напечатать с помощью каждого картриджа. Теперь все тонеры HP ColorSphere и ColorSphere 3 производятся таким образом, причем последняя версия оборачивает мягкую сердцевину чернил внутри прочной внешней оболочки, что обеспечивает более высокий ресурс печати и позволяет тонеру плавиться при более низкой температуре плавления.
Авторские права на изображения HP а также Музей компьютеров HP .
