Лазерний принтер - одне з оригінально розроблених електронних пристроїв, чия робота заснована на ксерографування або електрофотографії. Але якщо Вам цікаво як працюють лазерні принтери, видаючи чіткі і рівно надруковані сторінки, то для Вас буде цікаво прочитати цю статтю. У цій статті ми спробуємо коротко дати пояснення принципу роботи лазерного принтера.
Лазерні принтери здатні роздруковувати сторінки швидше, ніж старі матричні та струменеві принтери. Крім переваги перед іншими принтерами в швидкості, лазерний принтер перевершує їх в точності друку. Але як лазер, який представляє собою монохроматичне промінь світла, сприяє процесу друку в принтері? У цій статті ми постараємося з'ясувати, на якому принципі заснована робота лазерного принтера. Прочитавши цю статтю, Ви напевно будете більше цінувати це дивовижне електронний винахід.
Про лазерному принтері
Гарі Старквезер винайшов лазерний принтер в 1969 році, працюючи на ксероксі. Він використовував принцип ксерографическое друку, удосконаливши тим самим швидкість друку, в закінченні декількох десятиліть даний принтер швидко завоював ринок. Перший комерційний варіант лазерного принтера була модель IBM 3800, яка мала розмір великої кімнати. У процесі технологічного розвитку лазерний принтер також удосконалився і став значно менше в розмірах, більш акуратним, і став набагато швидше роздруковувати сторінки. Технологія виробництва, яка спочатку коштувала тисячі доларів, в даний час дуже сильно змінилася, а вартість лазерного принтера не перевищує 100 доларів. Портативні лазерні принтери є головним вибором в більшості установ. Отже, давайте розберемося, як так вийшло, що лазерний принтер здатний друкувати близько 200 сторінок в хвилину
Як працює лазерний принтер?
Щоб з'ясувати, як працює лазерний принтер необхідно зрозуміти лише єдиний фізичний закон - «різнойменні заряди притягуються, а однойменні заряди відштовхуються». Давайте простежимо роботу лазерного принтера при кожному кроці друку сторінки. Ви завантажуєте в відсік принтера чистий папір і подаєте команду на друк, через кілька секунд ви отримуєте акуратно роздруковані сторінки. Але, що відбувається в ці кілька секунд !?
- Шаг1: Орган управління принтера отримує набір даних і створює растрове зображення
Як тільки Ви подали команду принтеру на друк, персональний комп'ютер кодує інформацію сторінки за допомогою спеціального машинного «мови управління печаткою». Потім кодовану інформацію отримує орган управління принтера, він зчитує її та готує сторінку згідно з вихідними умовами друку, а потім подає сигнал пристрою для растрового сканування, яке в свою чергу вже перетворює сигнал в бітове або растрове зображення. Зображення тимчасово зберігається в пам'яті принтера, після чого починається процес друку. - КРОК 2: Барабан фоторецептора володіє позитивним зарядомЦентральним місцем лазерного принтера є барабан з фотопровідних поверхнею, яка володіє певним зарядом до тих пір, поки на неї не буде подано світло лазера, який в свою чергу змушує цю поверхню розряджатися. Потрапляючи на певну область поверхні барабана, фотони світла (елементарні частинки, квант електромагнітного випромінювання) в цьому місці збільшують провідність і змушують цю область розряджатися. Тобто можна сказати, що фотони світла прибирають заряди з області попадання фотонів на поверхні обертового барабана.
Підтримка постійного заряду поверхні барабана відбувається завдяки використанню Скоротрон (натягнутий дріт, який знаходиться під напругою щодо барабана). Заряд на поверхні може бути як позитивним, так і негативним. Давайте домовимося, що в подальшому барабан має позитивним зарядом.
- Шаг3: Лазер робить електростатичний малюнок сторінки на фоточутливої поверхні
В процесі друку обертовий барабан піддається впливу променя лазера. Використовуючи цілий комплекс з дзеркал і лінз, лазер накидає бітове зображення на поверхні барабана. Згідно з умовами друку растровий процесор направляє лазерний промінь на рухому фоточутливий поверхню барабана. Області, в яких фотони потрапляють на поверхню, розряджається, створюючи мережу з негативним зарядом на позитивно зарядженій поверхні обертового барабана. Частина за частиною, незбиране бітове або растрове зображення витравлюється на поверхні у вигляді від'ємної електростатичного картинки. Уявіть віконне скло, покрите пилом. Ви можете на такому вікні щось намалювати, витираючи пил з скла пальцем, також і лазер малює потрібну картинку на поверхні барабана, стираючи з неї позитивні заряди. - Крок: 4 Позитивно заряджені частинки тонера (фарбувального порошку) вбудовуються в області з негативними зарядами
В ході своєї роботи обертовий барабан взаємодіє з позитивно зарядженими частинками тонера, який розташовується в спеціальному бункері. Тонер являє собою сухий порошок, зроблений з пігменту і пластичного полімеру. Оскільки різнойменні заряди притягуються, однойменні заряди відштовхуються, то позитивно заряджена поверхня барабана відштовхує частинки тонера. Але негативно заряджені (разраженной) області цієї поверхні, які в цілому складають електростатичну картину сторінки, притягують частинки тонера. Саме таким чином частки тонера впроваджуються на поверхню барабана, прямо на місця електростатичного картини сторінки. - Шаг5: Чистий сторінка пропускається через барабан, відбуватися друк
На даному етапі міститься на поверхні барабана тонер стикається з негативно зарядженим чистим аркушем паперу. Як тільки поверхня паперу стикається з барабаном, вже позитивно заряджені частинки тонера прилипають до паперу, створюючи необхідну нам сторінку. Після цього листок паперу викочується з барабана, з прикріпленими на ньому частками тонера. - Крок 6: За допомогою нагрітих роликів тонер закріплюється на папері
Листок паперу з нанесеним тонером пропускається через нагріту тефлонову поверхню спеціально передбачених роликів, при цьому розплавляється міститься в тонері пластик, що остаточно прикріплює тонер до паперу. І в кінцевому підсумку ми отримуємо точну фізичну копію наявного в електронному вигляді документа! Аркуш паперу викочується з принтера, і ми можемо використовувати роздрукований документ в своїх цілях.
Таким чином, використання ксерографическое техніки друку, лазера, за допомогою якого витравлюється електростатична картинка сторінки на позитивно зарядженій фоточутливої поверхні спеціального обертового барабана, відбувається точне приєднання заряджених частинок тонера до фоточутливої поверхні барабана. Завдяки всьому цьому лазерний принтер надає нам чітко надруковані сторінки на незвичайно високої швидкості друку. Якщо порівняти лазерний і струменевий принтер, лазерний принтер в цьому випадку буде поза конкуренцією саме завдяки технології, яка застосовується в ньому. У той час як струменевого принтера необхідно розпорошувати чорнило, лазерного принтера залишається тільки дозволити часткам тонера прикріплювати до фоточутливої поверхні, що природно робить процес друку простіше і акуратніше. Ми сподіваємося, що цей короткий опис, що пояснює принцип роботи лазерного принтера, було для Вас цікавим. Лазерний принцип - це відмінний демонстрація того, що з'єднання простих наукових законів можуть вдало служити людині.