Из чего сделан лазерный принтер

Обновлено: 23.11.2024

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 26 декабря 2020 г.

Вы когда-нибудь пробовали писать лучом света? Звучит невероятно, не так ли, но это именно то, что делает лазерный принтер, когда он делает постоянную копию данных (информации) с вашего компьютера на листе бумаги. Благодаря научно-фантастическим и шпионским фильмам мы склонны думать о лазерах как о невероятно мощных световых лучах, которые могут прорезать куски металла или разносить вражеские космические корабли вдребезги. Но крошечные лазеры полезны и в гораздо более банальной сфере: они считывают звуки и видеоклипы с дисков в проигрывателях компакт-дисков и DVD и являются жизненно важными частями принтеров большинства офисных компьютеров. Все готово? Хорошо, давайте подробнее рассмотрим, как работают лазерные принтеры!

Фото: компактный лазерный принтер внешне ничем не отличается от струйного принтера, но чернила наносятся на страницу совершенно по-другому. Струйный принтер использует тепло для распыления капель влажных чернил из горячих шприцеобразных трубок, а лазерный принтер использует статическое электричество для переноса сухого чернильного порошка, называемого тонером.

Содержание

<ПР>

Лазерные принтеры похожи на копировальные аппараты.

Как работает лазерный принтер

Кто изобрел лазерные принтеры?

Первый лазерный принтер

Вредны ли лазерные принтеры?

Подробнее

Лазерные принтеры похожи на копировальные аппараты

Фото: чернила прилипают к барабану лазерного принтера, как этот шарик прилипает к моему свитеру: с помощью статического электричества.

Лазерные принтеры очень похожи на копировальные аппараты и используют ту же базовую технологию. Действительно, как мы опишем далее в этой статье, первые лазерные принтеры были созданы на основе модифицированных копировальных аппаратов. В копировальной машине яркий свет используется для создания точной копии печатной страницы. Свет отражается от страницы на светочувствительный барабан; статическое электричество (эффект, при котором воздушный шарик прилипает к одежде, если его несколько раз потереть) заставляет частицы чернил прилипать к барабану; Затем краска переносится на бумагу и «сплавляется» с ее поверхностью с помощью горячих валиков. Лазерный принтер работает почти точно так же, но с одним важным отличием: поскольку исходной страницы для копирования нет, лазер должен писать ее с нуля.

Представьте, что вы — компьютер, заполненный данными. Информация, которую вы храните, находится в электронном формате: каждый фрагмент данных хранится в электронном виде с помощью микроскопически маленького переключающего устройства, называемого транзистором. Работа принтера состоит в том, чтобы преобразовать эти электронные данные обратно в слова и изображения: по сути, превратить электричество в чернила. Со струйным принтером легко увидеть, как это происходит: чернильные пистолеты, работающие от электричества, направляют точные потоки чернил на страницу. С лазерным принтером все немного сложнее. Электронные данные с вашего компьютера используются для управления лазерным лучом, и именно лазер наносит чернила на страницу, используя статическое электричество подобно копировальному аппарату.

Как работает лазерный принтер

Когда вы что-то печатаете, ваш компьютер отправляет на лазерный принтер огромный поток электронных данных (обычно несколько мегабайт или миллионов символов). Электронная схема в принтере определяет, что означают все эти данные и как они должны выглядеть на странице. Он заставляет лазерный луч сканировать взад и вперед по барабану внутри принтера, создавая узор статического электричества. Статическое электричество притягивает к странице порошкообразные чернила, называемые тонером. Наконец, как и в фотокопировальном аппарате, тонер приклеивается к бумаге блоком термозакрепления.

Миллионы байтов (символов) данных передаются на принтер с вашего компьютера.
Электронная схема в принтере (по сути, небольшой компьютер сам по себе) определяет, как напечатать эти данные, чтобы они правильно выглядели на странице.
Электронная схема активирует коронирующий провод. Это высоковольтный провод, который заряжает статическим электричеством все, что находится поблизости.
Коронатор заряжает барабан фоторецептора, поэтому барабан получает положительный заряд, равномерно распределенный по всей его поверхности.
В то же время схема активирует лазер, чтобы заставить его нарисовать изображение страницы на барабане. Лазерный луч на самом деле не движется: он отражается от движущегося зеркала, которое сканирует его по барабану. Там, где лазерный луч попадает на барабан, он стирает положительный заряд, который был там, и вместо этого создает область отрицательного заряда.Постепенно на барабане выстраивается изображение всей страницы: там, где страница должна быть белой, есть участки с положительным зарядом; там, где страница должна быть черной, есть участки с отрицательным зарядом.
Красочный валик, касаясь барабана фоторецептора, покрывает его мельчайшими частицами порошковых чернил (тонера). Тонер получает положительный электрический заряд, поэтому он прилипает к частям барабана фоторецептора, имеющим отрицательный заряд (помните, что противоположные электрические заряды притягиваются так же, как притягиваются противоположные полюса магнита). Чернила не притягиваются к частям барабана, имеющим положительный заряд. На барабане появляется чернильное изображение страницы.
Лист бумаги из лотка на другой стороне принтера подается вверх к барабану. По мере продвижения бумага получает сильный отрицательный электрический заряд от другого коронирующего провода.
Когда бумага движется рядом с барабаном, ее отрицательный заряд притягивает положительно заряженные частицы тонера от барабана. Изображение переносится с барабана на бумагу, но в данный момент частицы тонера лишь слегка касаются поверхности бумаги.
Бумага с чернилами проходит через два горячих ролика (термофиксатор). Под действием тепла и давления валиков частицы тонера постоянно вплавляются в волокна бумаги.
Распечатка появляется сбоку копировального аппарата. Благодаря блоку термозакрепления бумага еще теплая. Это буквально горячая пресса!

Кто изобрел лазерные принтеры?

До начала 1980-х годов почти ни у кого не было персонального или офисного компьютера. те немногие, кто сделал «печатные копии» (распечатки) на матричных принтерах. Эти относительно медленные машины издавали характерный ужасный визг, потому что они использовали сетку из крошечных металлических иголок, прижатых к красящей ленте, чтобы формировать формы букв, цифр и символов на странице. Они печатали каждый символ по отдельности, строка за строкой, со стандартной скоростью около 80 символов (одна строка текста) в секунду, поэтому на печать страницы уходило около минуты. Хотя это звучит медленно по сравнению с современными лазерными принтерами, это было намного быстрее, чем большинство людей могли набирать письма и отчеты на пишущей машинке старого образца (механические или электрические печатающие машины с клавиатурой, которые использовались в офисах для написания писем до того, как они стали доступными). компьютеры сделали их устаревшими). Вы до сих пор время от времени видите счета и адресные этикетки, напечатанные точечной матрицей; вы всегда можете сказать, потому что печать относительно грубая и состоит из очень заметных точек. В середине 1980-х годов, когда компьютеры стали более популярными среди малого бизнеса, люди захотели машины, которые могли бы печатать письма и отчеты так же быстро, как матричные принтеры, но с тем же качеством печати, что и старомодные пишущие машинки. Дверь для лазерных принтеров была открыта!

К счастью, технология лазерной печати уже существовала. Первые лазерные принтеры были разработаны в конце 1960-х Гэри Старквезером из Xerox, который основывал свою работу на копировальных аппаратах, сделавших Xerox такой успешной корпорацией. К середине 1970-х Xerox производила коммерческий лазерный принтер — модифицированный фотокопировальный аппарат с изображением, нарисованным лазером — под названием Dover, который мог печатать около 60 страниц в минуту (по одной в секунду) и продавался за колоссальную сумму в 300 000 долларов. . К концу 1970-х крупные компьютерные компании, в том числе IBM, Hewlett-Packard и Canon, соревновались в разработке доступных лазерных принтеров, хотя машины, которые они изобрели, были примерно в 2–3 раза больше современных — примерно того же размера, что и очень большие копировальные аппараты.

Две машины отвечали за превращение лазерных принтеров в товары массового спроса. Одним из них был LaserJet, выпущенный Hewlett-Packard (HP) в 1984 году по относительно доступной цене 3495 долларов. Другой, LaserWriter от Apple, изначально стоил почти вдвое дороже (6995 долларов), когда он был выпущен в следующем году для сопровождения компьютера Apple Macintosh. Тем не менее, это оказало огромное влияние: Macintosh был очень прост в использовании, а с относительно недорогим программным обеспечением для настольных издательских систем и лазерным принтером это означало, что почти каждый мог печатать книги, журналы и все, на чем можно было печатать. бумага. Xerox разработала эту технологию, но продали ее миру HP и Apple!

Первый лазерный принтер

Покопавшись в архивах Управления по патентам и товарным знакам США, я нашел один из оригинальных проектов лазерного принтера Гэри Старквезера, запатентованный 7 июня 1977 года. Чтобы было легче следить, я раскрасил его и аннотировал его более просто, чем технический чертеж в исходном патенте (если хотите, вы можете найти полную информацию, зарегистрированную в патенте США 4027961: Копировальный аппарат/устройство растрового сканирования).

По сути, у нас есть лазерный сканирующий блок (обозначен синим цветом), установленный поверх довольно обычного большого офисного фотокопировального аппарата (обозначенного красным цветом).В конструкции Старквезера лазерный сканер скользит по стеклу фотокопировального аппарата (место, куда вы обычно кладете документы лицевой стороной вниз) и снимается с него, так что одну и ту же машину можно использовать как лазерный принтер или копировальный аппарат, предвосхищая все возможные действия. универсальных офисных машин примерно на 20–25 лет.

Иллюстрация: Оригинальный дизайн лазерного принтера Гэри Старквезера из патента США 4027961: Устройство для копира/растрового сканирования, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как это работает?

Лазерный сканер создает изображение.
Изображение направляется через стеклянное окно копировального аппарата в расположенный под ним копировальный механизм.
Изображение отражается зеркалом.
Линза фокусирует изображение.
Второе зеркало снова отражает изображение.
Изображение переносится на ленту копировального аппарата.
Блок проявки преобразует изображение в форму для печати.
Изображение для печати переносится на бумагу.
Фьюзер навсегда запечатывает изображение на странице, которая выходит в приемную стойку в верхней части машины.

Вредны ли лазерные принтеры?

Раньше я делил офис с кем-то, кто отказывался делить наш офис с лазерным принтером; нам пришлось переместить нашу машину в шкаф и держать дверь плотно закрытой. Такое беспокойство далеко не редкость, но не является ли это просто суеверием? Как мы видели выше, лазерные принтеры используют твердые чернила, называемые тонером, которые могут быть источником пыли, мелких частиц (помните, что частицы сажи, выделяемые такими вещами, как выхлопные трубы автомобилей, являются одним из наиболее тревожных компонентов в городской среде). загрязнение воздуха). Одно недавнее исследование показало, что некоторые принтеры испускают почти 10 миллиардов частиц на напечатанную страницу (хотя важно отметить, что тип и количество испускаемых частиц сильно различаются от модели к модели). Они также производят летучие органические соединения (ЛОС) и газ, называемый озоном (очень реактивный тип кислорода с химической формулой O 3 ), который токсичен и при достаточно высоких концентрациях оказывает разнообразное воздействие на здоровье. К счастью, внутри зданий озон относительно быстро превращается в обычный кислород (O 2 ).

Представляют ли принтеры и копировальные аппараты какой-либо риск для нашего здоровья? Было проведено несколько научных исследований; хотя результаты неоднозначны, они, похоже, предполагают, что стоит принять меры предосторожности, например, разместить принтер подальше от рабочей станции, если вы много им пользуетесь, и обеспечить хорошую вентиляцию. Вы также должны быть очень осторожны при замене картриджей с тонером или обращении с пустыми картриджами. Вы найдете список недавних исследований в разделе «Дополнительная литература» ниже.

Подробнее

На этом сайте

На других сайтах

<УЛ> : Evil Mad Scientist Labs представляет множество отличных фотографий лазерного принтера, который систематически разбирают! Не забудьте проверить остальную часть этого сайта.

Статьи

Сет Шон. Electronic Frontier Foundation, 6 июня 2017 г. Действительно ли принтеры записывают секретную информацию об отслеживании на каждой странице? : Wired, 28 февраля 2012 г. Заправить струйные картриджи несложно, но что делать с лазерным тонером? Дэвид Робинсон, The Guardian, 30 марта 2013 г. Можно ли сэкономить деньги, перейдя со струйной печати на лазерную? Согласно этой статье, да, если вы печатаете в относительно больших объемах (более 2000 черно-белых страниц в год). : BBC News, 15 марта 2012 г. Как новый экспериментальный «принтер» использует короткие импульсы лазерного излучения для стирания чернил с бумаги. Более подробное описание см. в разделе Удаление тонера с бумаги с помощью лазеров с длинным и ультракоротким импульсом Дэвида Рикардо Леал-Аяла и др., Proceedings: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Proceedings: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Vol. 468, № 2144 (8 августа 2012 г.), стр. 2272–2293. Малькольм Гладуэлл. The New Yorker, 16 мая 2011 г. История изобретения Гэри Старквезером лазерного принтера и корпоративной инерции, которую ему пришлось преодолеть. Питер Х. Льюис. The New York Times, 20 ноября 1984 г. В этой старой статье из архива Times описывается появление доступных лазерных принтеров в 1984 г.

Книги

журналом Flash. Peachpit Press, 1993. Практическое руководство по настройке принтеров. Старый, но полезный, и его все еще легко найти на сайтах подержанных книг.

Патенты

Гэри Старквезер, Xerox, 7 июня 1977 г. Дэвид Р. Спенсер и др., RCRM Trust, 23 сентября 1986 г. Конструкция принтера середины 1980-х годов, способная печатать гораздо более детально (500 точек на дюйм), чем модели, разработанные ранее, обычно могли достигать . Tetsuo Kyogoku, Minolta, 28 июня 1988 г. Здесь более подробно о типах зеркал, используемых в лазерных принтерах, и о том, как они спроектированы для работы с полупроводниковым лазерным излучением.

Лазерные принтеры как источник загрязнения воздуха в помещении

Вот подборка последних статей, опубликованных в Pubmed:

<УЛ>

Мелкие и сверхмелкие частицы, испускаемые лазерными принтерами, как загрязнители воздуха внутри помещений в немецких офисах (2012 г.) Т. Танг и др. из Департамента наук о гигиене окружающей среды Университетского медицинского центра Фрайбурга пришли к выводу: «... лазерные принтеры и копировальные аппараты могут быть важным источником мелких частиц и, в частности, UFP [сверхдисперсных частиц] в офисных помещениях».

Влияние излучения лазерного принтера на здоровье: исследование с контролируемым воздействием (2017 г.), проведенное С. Каррашем и соавторами из Университетской больницы Мюнхена, показало: «статистически значимых изменений в механике легких не произошло» и «реакции на короткие, но очень высокие воздействия [лазерные печатающие устройства] были небольшими и не указывали на клинически значимые эффекты

Воздействие наночастиц от печатающего оборудования с нанотонерами и здоровье человека: состояние науки и потребности в будущих исследованиях (2017 г.), С. Пирела и др., Департамент гигиены окружающей среды Гарвардского университета, Т.Х. Школа общественного здравоохранения Чана отметила, что «после такого воздействия могут развиться респираторные, иммунологические, сердечно-сосудистые и другие расстройства», но предупредила, что «необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы полностью понять механизм действия».

Оценка наночастиц, испускаемых принтерами. Риски для здоровья, связанные с качеством воздуха в помещении (2015 г.) X. Shi et al. обнаружили, что «принтеры действительно выделяют частицы в высокой концентрации в помещении. необходимо."

Выбросы сверхмелких частиц из лазерных принтеров (2015 г.) M. Grana et al. разумно предположили, что «концентрация сверхмелких частиц в офисных помещениях может быть снижена за счет правильного выбора принтеров с использованием соответствующих методов фильтрации и размещения оборудование подальше от рабочих мест."

НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям с помощью:

Нам стало интересно, что в этом картридже с тонером, поэтому мы вскрыли один из них. Плохая идея! Но теперь мы все прибраны и вернулись с ответами.

Чтобы повторно просмотреть эту статью, перейдите в раздел "Мой профиль" и выберите "Просмотреть сохраненные истории".

Адам Вурхес

Тонер — один из тех повседневных продуктов, которые мы все воспринимаем как должное. Когда принтер заканчивается, вы вставляете новый картридж — с глаз долой, из головы. Что ж, нам стало интересно, что на самом деле находится в этом картридже… поэтому мы вскрыли один. Плохая идея! (Подробнее об этом позже.) Но теперь мы все прибраны и вернемся с ответами.

Оказывается, тонер в основном представляет собой порошкообразный пластик, и это ключ ко всей технологии. У пластика есть два полезных свойства: вы можете перемещать его как по волшебству с помощью статического электричества, а затем вы можете расплавить его на бумаге для получения четких, устойчивых к смазыванию изображений. Этот метод печати с использованием порошка вместо чернил называется ксерографией (xeros в переводе с греческого означает «сухой») и работает одинаково независимо от того, печатаете вы или копируете. На самом деле, Гэри Старквезер изобрел лазерный принтер в Xerox в 1969 году, совершив знаменитую мошенническую инженерную операцию, модифицировав один из офисных копировальных аппаратов компании. (Ему пришлось работать тайно после того, как его босс приказал ему отказаться от этой идеи.)

Посмотрите, у фотокопировального аппарата есть вращающийся барабан, покрытый полупроводником, таким как селен; это покрытие преобразует свет в электричество, как в солнечной батарее. Отражая яркий свет от печатной копии (… или отдельных частей вашего тела) на барабан, он создает призрачное отражение оригинала в статических зарядах, к которым прилипает тонер. Старквезер понял, что вы можете использовать ту же установку для печати цифровых файлов, сканируя лазером непосредственно на барабане. Единственное различие заключается в том, как создается электростатическое изображение.

Помимо пластика, первые тонеры для принтеров 1970-х годов содержали лишь сажу и ржавчину.Последний — оксид железа — сделал его магнитным для лучшего контроля в процессе визуализации. Это не сработало бы для цветной печати, появившейся в 1994 году; темный оксид сделал бы цвета коричневыми. Но производители придумали и другие добавки и доработки для повышения скорости и качества изображения. Фактические составы разрабатываются специально для конкретных машин, поэтому списки ингредиентов могут различаться. Но вот основной рецепт для большинства новых принтеров.

Первые ксерографические копировальные аппараты, выпущенные в начале 60-х годов, использовали лучистое тепло, как тостеры, для расплавления тонера на странице. к сожалению, записки босса иногда загорались. (Флагманская модель Xerox поставлялась с небольшим огнетушителем.) Ролики фьюзера решили эту проблему, но вызвали новую: тонер прилипал к роликам и пачкал следующую страницу. Решение? Добавьте полипропиленовый воск для смазки. Это полимер, похожий на полиэстер, но на его длинных углеродных нитях свисает меньше химических безделушек, поэтому молекулы могут легко скользить друг относительно друга.

Полиэстер прозрачный. Чтобы он выглядел черным, производители подмешивают этот грязный материал — по сути, сажу высокой чистоты. Изготовленная путем сжигания смолы или креозота, сажа в основном используется для придания жесткости резиновым изделиям; вот почему шины черные. Это также канцероген класса II, но как только расплавленный пластик затвердевает на ваших копиях, он надежно запечатывается. С химической точки зрения это скопление атомов углерода, над которыми плывут облака общих электронов. Поскольку у этих электронов есть много места для движения, они могут поглощать световую энергию на всех видимых длинах волн. Результат: свет не отражается обратно на сетчатку, и мозг называет это отсутствие «черным». (Если подумать, вы на самом деле не можете видеть эти слова. Вы определяете их форму по пустому пространству вокруг них.)

Помимо черного, цветные принтеры имеют отдельные картриджи для желтого, пурпурного и голубого тонера, и эти четыре картриджа можно накладывать друг на друга, чтобы получить любой другой оттенок. Желтый цвет происходит от этого соединения бензимидазолона. Как и все органические пигменты, он имеет чередующиеся одинарные и двойные связи, которые снова оставляют электроны свободными для поглощения света, но не всего. Здесь коротковолновый фиолетовый свет улавливается, а длинноволновый желтый проходит сквозь него, отражаясь от страницы и попадая вам в глаза.

Соединения хинакридона дают ряд интенсивных красноватых оттенков, в зависимости от их точного состава и расположения. Они очень прочные, поэтому их предпочитают в красках для наружных работ — вспомните вишнево-красные спортивные автомобили. В Red 122 (2,9-диметилхинакридон) плоские молекулы сложены, как обеденные тарелки, в аккуратную кристаллическую структуру; который сдвигает отраженный цвет в сторону синего конца спектра, давая пурпурный цвет.

Фталоцианин меди дает голубой цвет, довольно тревожный оттенок между зеленым и синим. Хирургические халаты выполнены в этом цвете, потому что он дополняет малиновый (брызги крови на голубом выглядят черными). Этот распространенный пигмент также используется в качестве тонкопленочного полупроводника в солнечных элементах. Когда-нибудь он сможет даже питать квантовые компьютеры, поскольку его электроны могут находиться в состоянии суперпозиции в течение длительного времени.

Микроскопические стеклянные шарики (SiO₂) на поверхности частиц тонера обеспечивают шелковистый, почти жидкий поток. Это важно для распределения тонера по странице на маниакальных скоростях современных офисных принтеров. Это особенно необходимо для полиэфирных тонеров, которые более склонны к слеживанию. Увлекательный проект: сделайте свой собственный коллоидный кремнезем, испарив пляжный песок в электрической дуге при температуре 3000 градусов Цельсия.

Когда тонер выходит из картриджа, он касается дозирующего лезвия, которое создает статический заряд. Ученые называют это трибоэлектрификацией, и это то, что на самом деле заставляет те носки в сушилке или воздушный шар прилипать к стене после того, как вы потерли его о свитер. Вы буквально соскребаете электроны с одного материала на другой (tribo- означает тереть, тот же корень, что и в diatribe). Здесь отрицательное смещение тонера заставляет его прилипать к барабану переноса изображений, а добавленные кусочки железа, хрома или цинка помогают увеличить и удерживать заряд. Совет для профессионалов: если вы когда-нибудь пролили тонер, не пытайтесь собрать его пылесосом. Без специального снаряжения все это волнение может вызвать сильный, хотя и красочный взрыв пыли.

Ли Симмонс (@actual_self) — редактор WIRED.

Краткая версия этой истории, написанная Ли Симмонсом и Кейтлин Даффи, была опубликована в мартовском номере журнала WIRED за 2013 год. Особая благодарность Джону Куперу, Toner Research Services.

Интересно, как работают лазерные принтеры? Это далеко не какое-то магическое заклинание из волшебного мира Гарри Поттера, это сложные процессы, связанные с лазерами, зеркалами, углеродом, статическим электричеством и теплом. Читайте дальше, чтобы узнать, как работают лазерные принтеры и что они делают.

Как работают лазерные принтеры

Лазер принтера направляет отпечаток на металлический цилиндр, называемый барабаном.
С помощью статического электричества барабан притягивает порошкообразный тонер из картриджа к барабану.
Барабан накатывает тонер на бумагу в виде отпечатка.
Тонер расплавляется на бумаге под действием тепла термоэлемента, когда он проходит под ним.
Ваш отпечаток выходит из принтера.

Что делает лазерный принтер?

Сегодня на рынке доступно множество различных типов принтеров, и в каждом из них используются различные технологии для достижения одинакового результата печати страницы. Лазерный принтер был первым, кто был изобретен в 1969 году Гэри Старквезером, работавшим в группе разработчиков продукции Xerox. Его идея заключалась в том, чтобы использовать лазеры для печати изображения на барабане копировального аппарата, который затем переносился на бумагу. Отсюда и название «Лазерный принтер».

Так зачем выбирать лазерный принтер, а не любой другой тип принтера, например струйный? Что ж, лазерные принтеры очень эффективны и экономичны в использовании, когда вам нужно печатать в больших количествах за короткие периоды времени. Картриджи с тонером вмещают достаточно, чтобы напечатать тысячи, а иногда и десятки тысяч страниц, что выходит за рамки возможностей большинства струйных принтеров. Однако по мере развития технологии струйной печати появилось много исключений из этого правила.

Как работают лазерные принтеры — полное техническое объяснение

А теперь для тех, кто любит хорошее техническое объяснение, включающее все тонкости и научные сведения о том, как работает лазерный принтер, читайте дальше. В лазерном принтере много движущихся частей и компонентов. которые работают вместе для создания окончательного документа или изображения, каждый из них играет важную роль. К основным частям принтера относятся картриджи с тонером, фотобарабан (также известный как барабан или фотокондуктор), валик или ремень переноса, блок термозакрепления, лазер и зеркала.

Шаг за шагом

В тот момент, когда вы нажимаете «Печать» на своем компьютере, планшете или мобильном устройстве, информация отправляется в память принтера, где хранятся данные.
Принтер начинает прогреваться. Это момент, когда вам обычно нужно подождать, потому что коронирующий провод нагревается и готовится передать свой положительный статический заряд барабану.
Когда барабан (металлический цилиндр с покрытием) начинает катиться, он получает положительный заряд по всей своей поверхности. Некоторые принтеры содержат четыре барабана, по одному для каждого цвета: голубого, пурпурного, желтого и черного.
Лазер активируется и направляет луч на серию зеркал, отражаясь от поверхности барабана (барабанов), отпечатывая форму вашего отпечатка, используя противоположный отрицательный электрический заряд.
Картридж с тонером и воронка, расположенные рядом с барабаном(ами), медленно выбрасывают положительно заряженные углеродные частицы тонера на барабан при его вращении. Тонер притягивается к любым областям с отрицательным зарядом, оставляя положительно заряженные области барабана нетронутыми.
Ремень переноса прокручивает бумагу через принтер, придавая ей положительный заряд. Проходя через барабан, отрицательно заряженный тонер притягивается к странице в форме отпечатка.
Затем тонер расплавляется на бумаге с помощью горячих роликов, называемых блоком закрепления, и вуаля, ваша страница напечатана.

Вот фантастическое видео, созданное Static Control, показывающее весь процесс, чтобы помочь объяснить ситуацию немного лучше:

Порошок тонера внутри картриджей представляет собой запатентованную формулу, характерную для вашего принтера. Но нет большого секрета в основных ингредиентах тонера. Тонерная пыль образуется из специальных пластиковых частиц, которые прилипают к бумаге и плавятся на месте под действием тепла и давления. (Кто не любит подрумяненную теплую распечатку, только что из Laserjet?)

Волшебная пыль, братан

Мелкодисперсный пластик в картриджах с тонером не проводит электричество, но способен удерживать статический заряд. Это означает, что его можно перемещать и позиционировать как изображение на заряженном барабанном ролике.

Кроме того, порошкообразный пластик плавится при очень низкой температуре, что делает возможным сплавление с помощью тепла и прижимного ролика.

Но из чего состоит тонер для принтеров?

Когда-то тонер изготавливали (а зачастую и до сих пор) из пластиковых пластин, которые разбивают, измельчают и измельчают в мелкий порошок с помощью воздушно-струйного измельчения. Но это может привести к получению частиц неравномерного размера, что приведет к далеко не идеальным печатным изображениям.

Это побудило производителей тонера «выращивать» частицы тонера одинакового размера в лаборатории. Эти более мелкие частицы одинакового размера обеспечивают лучшее воспроизведение изображения и позволяют более эффективно использовать тонер:

Древние устремления

С тех пор, как древние люди рисовали на стенах пещер измельченными ягодами, человечество искало лучший способ выразить себя с помощью слов и искусства.

Еще в IV веке до нашей эры ближневосточные цивилизации делали чернила из обожженных костей, смолы и смолы, а древние китайцы делали чернила из рыбьего клея. От чернил кальмара до разработки технического углерода — порошкообразной сажи, получаемой из сгоревшей смолы и креозота, — человечество находится в бесконечном поиске лучшего способа печати.

Тонер: лучшие чернила

Наконец-то мы нашли лучший тип чернил для компьютерных принтеров. Называется тонер.

В отличие от чернильных картриджей, картриджи с тонером не высыхают, быстрее печатают больше страниц и печатают более четкий текст (к тому же при необходимости вы всегда можете продать тонер).

Инженер Xerox Гэри Старквезер разработал лазерную печать в 1969 году, модифицировав один из офисных копировальных аппаратов компании. С тех пор лазерная печать хорошо подходит для печати больших объемов и низкой стоимости страницы.

Это может показаться не так, когда вы покупаете картриджи с тонером OEM, но на самом деле тонер это более выгодная сделка, чем чернила.

Что на этикетке?

Производители используют одни и те же основные формулы при производстве тонеров для цветных лазерных принтеров. Желтые лазерные тонеры содержат желтый пигмент 180, пурпурные тонеры содержат красный пигмент 122, а голубые тонеры содержат синий пигмент 15:3. Черные лазерные тонеры содержат порошок сажи в сочетании с порошкообразным пластиком.

Что там еще?

Порошок кремнезема, который удерживает порошкообразные частицы тонера свободными и свободно течет внутри картриджа, и агенты для контроля заряда — порошковое железо, хром и цинк, — которые поддерживают заряд частиц.

Заключение

Жизнь внутри тонер-картриджа – это поистине чудесное место, наполненное волшебной наукой и фантастическими технологиями (а также некоторыми канцерогенами для человека). Пластиковая пыль — это простой ответ на вопрос о том, что содержится в вашем тонере, но технологические достижения, благодаря которым она появилась, поистине поразительны.

Читайте также: