כיצד עובדת מדפסת לייזר?

כיצד פועלות מדפסות לייזר?

במהלך שלושה עשורים, מדפסת הלייזר שינתה את אופן ההדפסה שלנו, והציבה תחילה הדפסה באיכות גבוהה בשחור-לבן בהישג ידו של כל עסק, בהמשך עוררה מהפכה בפרסום שולחני, ואז הגיעה למשרד הקטן יותר ולמשרד. בית.

ראה קשורים כיצד עובדת מדפסת הזרקת דיו? ציור קשת בשלושה צבעים: כיצד מדפסת עושה זאת (בשיתוף עם HP)

גם כעת, מדפסת הלייזר נמצאת בכל מקום בעסקים, שם היא עדיין ללא תחרות עבור עומסי עבודה במהירות גבוהה ובנפח גבוה. אך כיצד עובדת מדפסת לייזר? כיצד מייצר שילוב של לייזרים, תופים טעונים וטונר את הטקסט והתמונות שאנו רואים בעמוד?

אתה יכול לשנות את שם פורטנייט שלך

ההיסטוריה של התהליך

ראשית, שיעור מהיר בהיסטוריה של מדפסות לייזר. מדפסת הלייזר נשענת על עקרונות האלקטרופוטוגרפיה - תהליך שפותח על ידי עורך דין פטנטים אמריקני, צ'סטר קרלסון, בשנת 1938. קרלסון גילה שתוכל ליצור עותק של דף טקסט על ידי החזרת אור מהאזורים הלבנים של הנייר אל תוף טעון.

האור נטרל את המטען על התוף, כך שכאשר מוחלים חלקיקים טעונים מנוגדים של אבקה דקה ויבשה וצבעונית על האזורים הלא חשופים הוא יידבק. לאחר מכן ניתן היה לגלגל את הטונר הזה מהתוף אל דף נייר, שם החום והלחץ יתמזגו במקום. המצאתו של קרלסון הובילה הן למכונות הצילום הראשונות והן ליצירת חברה שהפכה לשם נרדף לצילום מסמכים - זירוקס.

בשנת 1969, חוקר זירוקס מכנה את גארי סטרקווטר לקח את האלקטרופוטוגרפיה שלב אחד קדימה. במקום להשתמש בתהליך צילום ליצירת התמונה על התוף, חשב, מדוע לא להשתמש בלייזר לציור תמונה דיגיטלית? שמונה שנים לאחר מכן פרסמה זירוקס את מערכת ההדפסה האלקטרונית 9700 שלה: מדפסת לייזר מוקדמת.

הטכנולוגיה של זירוקס עבדה, אך היא לא הייתה מוכנה לשוק ההמונים. זה לקח שותפות ייחודית של חדשנים. באמצע שנות השבעים, קנון, שפיתחה מדפסת לייזר של אב-טיפוס, שאלה את HP האם היא מעוניינת לעזור בהבאת הטכנולוגיה למדפסת עסקית מסחרית. זה הוביל לפיתוח מדפסת הלייזר הראשונה של HP - HP 2680A (ראו תמונת הקידום המקסימה, למעלה). משם הגיע לייזר השוק ההמוני הראשון, HP LaserJet המקורי מ- 1985.

בתוך מדפסת הלייזר

בעוד שטכנולוגיית LaserJet השתנתה בצורה דרמטית במשך 30 שנה, התהליך הבסיסי עדיין זהה ביסודו. הוראות נשלחות ממחשב למדפסת בצורה של שפת פקודת מדפסת (PCL), המספרת למדפסת איזה טקסט להדפיס, היכן להדפיס אותו ואיך לעצב אותו, תוך פירוק כל האלמנטים הגרפיים ל- PCL קוד. מעבד תמונה רסטר (RIP) במדפסת ממיר הוראות אלה לתמונה שתודפס בעמוד המוגמר.

אבל איך הדימוי הזה מגיע לשם? ראשית, מטען שלילי מוחל על תוף גלילי על ידי גליל מטען ראשוני או חוט קורונה. ואז לייזר, העובד באמצעות סידור עדשות ומראות, חורט את התמונה שנוצרה על ידי ה- RIP על גבי משטח התוף שורה אחת בכל פעם. האזורים שנפגעו על ידי הלייזר הם בעלי מטען חיובי יותר. המשמעות היא שכאשר מועבר טונר טעון שלילי אל פני התוף, הוא נצמד לאזורים המסומנים על ידי הלייזר ונופל מהאזורים שנותרו טעונים שלילית.

קוד שגיאה 012 של סמסונג

לאחר מכן מועבר הטונר מפני השטח של התוף לנייר באמצעות גלגל העברה, המפעיל מטען חיובי על החלק התחתון של הנייר, ומושך את הטונר הטעון שלילי מהתוף.כשהטונר מונח במקום על ידי חשמל סטטי, הוא עובר ליחידת פיוזינג, המשתמשת בשילוב של חום ולחץ כדי לקבע את הטונר למקומו באופן קבוע.

לייזרים בשחור-לבן וצבעים משתמשים באותו תהליך בסיסי - אך עם הבדל מפתח אחד. במדפסת לייזר מונו יש רק תוף אחד ומחסנית טונר אחת, אך במדפסת לייזר צבעונית תמצאו ארבע מחסניות - ציאן, מגנטה, צהוב ושחור - כל אחת עם גלילי התוף, הטונר והטעינה הראשית שלהם ומנגנונים נלווים. .

למעשה, רוב הטכנולוגיה בלייזר צבע אכן שוכנת במחסניות הטונר, ואילו ניסוח הטונר הוא חיוני לאיכות ההדפסה, ביצועים ואמינות. כאשר היצרנים קוראים למשתמשים להישאר עם מחסניות טונר מקוריות, זה בגלל שהם יודעים שמחסניות אלה מוצקות ואמינות מכנית, ושהטונר בשימוש הוא זה המיועד לאותו קו מדפסות.

יתרונות ומגבלות של מדפסת לייזר

כמערכת, תהליך מדפסת הלייזר יעיל להפליא. חידודים ראו כי המהירויות גדלות מפחות מדף אחד לדקה (עמודים לדקה) ליותר מ -50 עמודים לדקה, בעוד שהרזולוציות הוכפלו פי 4. יתרה מכך, מדפסות לייזר נהנו מבחינה היסטורית מכמה יתרונות על פני טכנולוגיות הדפסה מתחרות, כמו הזרקת דיו או מדפסות דיו מלאות.

לייזרים מייצרים טקסט חד וגרפיקה בהירה בצבע מלא, אפילו על נייר רגיל, ואין הבדל קטן במהירויות ההדפסה בין צבע לשחור-לבן. הדפסת לייזר היא גם טכנולוגיה אמינה, המאפשרת למדפסות לייזר להתמודד עם עומסי עבודה חודשיים של בין 4,000 ל -15,000 עמודים.זו הסיבה שמדפסות לייזר עדיין מהוות את רוב מדפסות קבוצות העבודה המוכנות לעסקיםלמרות שזריקות הדיו האחרונות מספקות כעת תחרות נוקשה.

עם זאת, יש מגבלות שמעכבות את הלייזר. ראשית, חלקיקי הטונר במחסנית מקדישים זמן רב לרכיבה במנגנונים, כלומר יש להם נטייה להידרדר עם הזמן. זה לא מאפשר להשתמש בכל הטונר במחסנית, כך שחלק הולך לבזבז. שנית, יחידת הפיוזר של מדפסת הלייזר זקוקה לחום רב כדי להתיך את הטונר לנייר, מה שמוסיף לחשבונות אנרגיה ומשפיע לרעה על הסביבה.

HP מובילה את הדרך בתחום זה, עם פורמולות טונר חדשות ושורה חדשה של מדפסות - סדרת LaserJet M - שהן קטנות יותר, מהירות וחסכוניות יותר באנרגיה. באמצעות מחקר מתמשך, פיתוח וחדשנות, מדפסת הלייזר רק תמשיך להתחזק.

מה זה טונר?

מדפסות הלייזר המוקדמות השתמשו בתערובת של שרפים, פיגמנטים ותוספים שונים, התמזגו בעודן חמות ליצירת משחה, ואז התקררו והתאבקו לאבקה יבשה. טונר פועל בצורה הטובה ביותר כאשר החלקיקים הם בגודל וצורה אחידים ככל האפשר, ולכן טונרים אלה ננפו בכדי להיפטר מהחלקיקים הקטנים והגדולים ביותר. טונרים מרוססים משמשים עד היום במדפסות לייזר רבות, אם כי גודל החלקיקים הוא כיום חלק קטן ממה שהיה פעם.

אולם בשנת 1997, HP החלה להשתמש בתהליך כימי לגידול חלקיקי הטונר בצבעי ציאן, מגנטה וצהוב לשימוש במדפסות הלייזר הדגליות שלה, כאשר כל חלקיק קטן וכדורי גדל מליבה לגודל ולצורה המדויקים הנדרשים. זה הביא לטונר שהיה נשלט יותר וזרם טוב יותר דרך המחסנית ומנוע ההדפסה, ושיפר את מהירויות ההדפסה, את הרזולוציה ואת מספר העמודים שניתן להדפיס על ידי כל מחסנית. כעת, כל הטונרים של ColorSphere ו- ColorSphere 3 של HP מיוצרים בדרך זו, כאשר הגרסה האחרונה עוטפת גרעין דיו רך בתוך מעטפת חיצונית עמידה, הן מבטיחות תפוקות עמוד גבוהות יותר והן מאפשרות לטונר להתמזג בנקודת התכה נמוכה יותר.

תמונות הינן זכויות יוצרים HP ו מוזיאון המחשבים של HP .