Jak fungují laserové tiskárny?
V průběhu tří desetiletí laserová tiskárna změnila způsob, jakým tiskneme, nejprve poskytla vysoce kvalitní černobílý tisk v dosahu každého podniku, později inspirovala revoluci v oblasti desktopového publikování a poté sáhla po menších kancelářích a Domov.
Viz související Jak funguje inkoustová tiskárna? Malování duhy třemi barvami: jak to dělá tiskárna (ve spolupráci s HP)
I dnes je laserová tiskárna všudypřítomná v podnikání, kde je stále nepřekonatelná pro vysokorychlostní a velkoobjemové pracovní vytížení. Jak ale funguje laserová tiskárna? Jak kombinace laserů, nabitých válců a toneru vytváří text a obrázky, které vidíme na stránce?
jak synchronizovat Outlook a kalendář Google
Historie procesu
Nejprve rychlá lekce historie laserových tiskáren. Laserová tiskárna se opírá o principy elektrofotografie - proces vyvinutý americkým patentovým právníkem Chesterem Carlsonem v roce 1938. Carlson zjistil, že můžete vytvořit kopii stránky textu odrazem světla z bílých oblastí papíru na nabitý buben.
Světlo neutralizovalo náboj na bubnu, takže když byly na neexponovaná místa naneseny opačně nabité částice jemného, suchého, zbarveného prášku, přilepilo se to. Tento toner by pak mohl být navinut z válce na list papíru, kde by jej na místě roztavil teplo a tlak. Carlsonův vynález vedl jak k prvním kopírkám, tak k vytvoření společnosti, která se stala synonymem pro kopírování - Xerox.
V roce 1969 posunul výzkumný pracovník společnosti Xerox Gary Starkweather elektrofotografii o krok dále. Místo toho, aby použil fotografický proces k vytvoření obrazu na bubnu, pomyslel si, proč nepoužít laser k nakreslení digitálního obrazu? O osm let později společnost Xerox uvedla na trh svůj elektronický tiskový systém 9700: ranou laserovou tiskárnu.
Technologie společnosti Xerox fungovala, ale nebyla připravena na masový trh. To si vyžádalo jedinečné partnerství inovátorů. V polovině 70. let se společnost Canon, která vyvinula prototyp laserové tiskárny, zeptala společnosti HP, zda by měla zájem pomoci přinést tuto technologii komerční komerční tiskárně. To vedlo k vývoji první laserové tiskárny HP - HP 2680A (viz půvabná propagační fotografie výše). Odtamtud přišel první laser pro masový trh, originální 1985 HP LaserJet.
Uvnitř laserové tiskárny
Přestože se technologie LaserJet během 30 let dramaticky změnila, základní proces je stále zásadně stejný. Pokyny se odesílají z počítače do tiskárny ve formě příkazového jazyka tiskárny (PCL), který tiskárně řekne, jaký text má tisknout, kde jej má tisknout a jak jej stylovat, a zároveň rozděluje všechny grafické prvky do jazyka PCL. kód. Procesor rastrového obrazu (RIP) na tiskárně poté převede tyto pokyny na obrázek, který se vytiskne na hotovou stránku.
Ale jak se tam tento obrázek dostane? Nejprve je záporný náboj aplikován na válcový buben pomocí primárního nábojového válce nebo koronového drátu. Poté laser, který prochází uspořádáním čoček a zrcadel, leptá obraz vytvořený RIP na povrch bubnu po jedné linii. Oblasti zasažené laserem mají kladnější náboj. To znamená, že když se negativně nabitý toner přenese na povrch válce, přilepí se na oblasti označené laserem a spadne z oblastí, které zůstanou negativně nabité.
Windows 10 nelze otevřít nabídku Start a Cortana
Toner se poté přenáší z povrchu válce na papír přenosovým válečkem, který nanáší kladný náboj na spodní stranu papíru a přitahuje negativně nabitý toner z válce.S tonerem drženým na místě statickou elektřinou prochází fixační jednotkou, který k fixaci toneru na místě používá kombinaci tepla a tlaku.
Černobílé i barevné lasery používají stejný základní postup - ale s jedním zásadním rozdílem. V černobílé laserové tiskárně je pouze jeden válec a jedna tonerová kazeta, ale v barevné laserové tiskárně najdete čtyři kazety - azurovou, purpurovou, žlutou a černou - každá s vlastním válcem, tonerem a válečky primárního plnění a přidruženými mechanismy .
Ve skutečnosti většina technologie v barevném laseru skutečně spočívá v tonerových kazetách, zatímco složení toneru je zásadní pro kvalitu, výkon a spolehlivost tisku. Když výrobci vyzývají uživatele, aby se drželi originálních tonerových kazet, je to proto, že vědí, že jsou tyto kazety mechanicky pevné a spolehlivé a že použitý toner je ten, který je určen pro tuto řadu tiskáren.
Výhody a omezení laserových tiskáren
Proces laserové tiskárny je jako systém neuvěřitelně efektivní. U zdokonalení došlo k nárůstu rychlostí z méně než jedné stránky za minutu (ppm) na více než 50 stran za minutu, zatímco rozlišení byla více než čtyřnásobná. A co víc, laserové tiskárny se v minulosti těšily několika výhodám oproti konkurenčním tiskovým technologiím, jako jsou inkoustové nebo pevné inkoustové tiskárny.
Lasery produkují ostrý text a jasnou, plnobarevnou grafiku, dokonce i na obyčejný papír, a mezi barevným a černobílým tiskem je malý rozdíl v rychlosti tisku. Spolehlivou technologií je také laserový tisk, který umožňuje laserovým tiskárnám zvládat měsíční pracovní zátěž kdekoli mezi 4 000 a 15 000 stránkami.Proto laserové tiskárny stále tvoří většinu tiskáren pracovních skupin připravených na podnikání, ačkoli nejnovější inkoustové tiskárny nyní poskytují tvrdou konkurenci.
Všechna omezení drží laser zpět. Nejprve částice toneru v kazetě tráví spoustu času cyklováním mechanismů, což znamená, že mají tendenci se časem degradovat. To znemožňuje použít veškerý toner v kazetě, takže některé jdou nazmar. Zadruhé, fixační jednotka laserové tiskárny potřebuje hodně tepla, aby fixovala toner na papír, což zvyšuje náklady na energii a má negativní dopad na životní prostředí.
Společnost HP je v této oblasti průkopníkem s novými formulacemi toneru a novou řadou tiskáren - řada LaserJet M -, které jsou menší, rychlejší a energeticky účinnější. Díky neustálému výzkumu, vývoji a inovacím bude laserová tiskárna stále silnější.
Co je toner?
Časné laserové tiskárny používaly směs pryskyřic, pigmentů a různých přísad, za horka mísily za vzniku pasty, poté se ochladily a rozmělnily na suchý prášek. Toner funguje nejlépe, když mají částice co nejrovnoměrnější velikost a tvar, takže tyto tonery byly prosety, aby se zbavily nejmenších a největších částic. V mnoha laserových tiskárnách se dnes používají práškové tonery, ačkoli velikost částic je nyní zlomkem toho, co kdysi bylo.
V roce 1997 však společnost HP začala používat chemický proces k růstu částic azurového, purpurového a žlutého toneru pro použití ve svých vlajkových laserových tiskárnách, přičemž každá malá sférická částice vyrostla z jádra na přesnou požadovanou velikost a tvar. Výsledkem byl toner, který byl lépe ovladatelný a lépe protékal kazetou a tiskovým strojem, což zvýšilo rychlost tisku, rozlišení a počet stránek, které lze každou kazetou vytisknout. Nyní jsou všechny tonery HP ColorSphere a ColorSphere 3 vyráběny tímto způsobem, přičemž nejnovější verze obaluje měkké jádro inkoustu uvnitř odolného vnějšího obalu, což zajišťuje vyšší výtěžnost stránky a umožňuje fixaci toneru při nižší teplotě tání.
Autorská práva na obrázky HP a HP Computer Museum .
