Sejarah printer laser dimulai pada tahun 1938 dengan berkembangnya teknologi pencetakan tinta kering. Chester Carlson, yang sedang mengerjakan penemuan cara baru untuk mentransfer gambar ke kertas, menggunakan listrik statis. Metode ini disebut elektrografi dan pertama kali digunakan oleh perusahaan Xerox, yang merilis mesin fotokopi Model A pada tahun 1949. Namun, agar mekanisme ini dapat berfungsi, operasi tertentu harus dilakukan secara manual. Sepuluh tahun kemudian, Xerox 914 yang sepenuhnya otomatis diciptakan, yang dianggap sebagai prototipe printer laser modern.

Ide untuk “menggambar” apa yang nantinya akan dicetak langsung ke copy drum dengan sinar laser datang dari Gary Starkweather. Sejak tahun 1969, perusahaan telah mengembangkan dan pada tahun 1977 merilis printer laser serial Xerox 9700, yang mencetak dengan kecepatan 120 halaman per menit.

Perangkat itu sangat besar, mahal, dan ditujukan khusus untuk perusahaan dan institusi. Dan printer desktop pertama dikembangkan oleh Canon pada tahun 1982, setahun kemudian - model baru LBP-CX. HP, melalui kerjasama dengan Canon, memulai produksi seri Laser Jet pada tahun 1984 dan langsung mengambil posisi terdepan di pasar printer laser untuk penggunaan di rumah.

Saat ini, perangkat pencetakan monokrom dan berwarna diproduksi oleh banyak perusahaan. Masing-masing menggunakan teknologi sendiri, yang dapat bervariasi secara signifikan, namun prinsip umum bekerja pencetak laser khas untuk semua perangkat, dan proses pencetakan dapat dibagi menjadi lima tahap utama.

Biaya drum

Drum cetak (Optical Photoconductor, OPC) adalah silinder logam yang dilapisi dengan semikonduktor fotosensitif tempat gambar dibentuk untuk pencetakan selanjutnya. Awalnya, OPC disuplai dengan muatan (positif atau negatif). Hal ini dapat dilakukan dengan salah satu dari dua cara menggunakan:

• corotron (Kawat Korona), atau coronator;
• roller pengisi daya (Primary Charge Roller, PCR), atau poros pengisi daya.

Korotron adalah balok kawat dan bingkai logam di sekelilingnya.

Kawat Corona adalah filamen tungsten yang dilapisi dengan karbon, emas atau platinum. Di bawah pengaruh tegangan tinggi, terjadi pelepasan antara kawat dan bingkai, area terionisasi bercahaya (korona), dan medan listrik tercipta yang mentransfer muatan statis ke fotodrum.

Biasanya, unit dilengkapi dengan mekanisme yang membersihkan kabel, karena kontaminasinya sangat menurunkan kualitas cetak. Penggunaan corotron memiliki kelemahan tertentu: goresan, penumpukan debu, partikel toner pada filamen atau pembengkokannya dapat menyebabkan peningkatan medan listrik di tempat ini terjadi penurunan tajam kualitas hasil cetakan, dan kemungkinan kerusakan pada permukaan drum.

Pada opsi kedua, film fleksibel yang terbuat dari plastik tahan panas khusus membungkus struktur pendukung dengan elemen pemanas di dalamnya. Teknologi tersebut dianggap kurang dapat diandalkan dan digunakan pada printer untuk usaha kecil dan digunakan di rumah, di tempat yang tidak diharapkan beban berat peralatan. Untuk mencegah lembaran menempel pada kompor dan memutarnya pada poros, disediakan strip dengan pemisah kertas.

Pencetakan warna

Empat warna primer digunakan untuk membentuk gambar berwarna:

• hitam,
• kuning,
• ungu,
• biru.

Pencetakan dilakukan dengan prinsip yang sama seperti hitam putih, namun terlebih dahulu printer membagi gambar yang ingin diperoleh menjadi gambar monokrom untuk setiap warna. Selama pengoperasian, kartrid warna memindahkan desainnya ke kertas, dan superimposisinya satu sama lain memberikan hasil akhir. Ada dua teknologi pencetakan warna.

Multipass

Metode ini menggunakan pembawa perantara - pita transfer roller atau toner. Dalam satu putaran, salah satu warna diterapkan pada pita, kemudian kartrid lain diumpankan ke lokasi yang diinginkan dan yang kedua ditumpangkan di atas gambar pertama. Dalam empat lintasan, gambar lengkap dibentuk pada media perantara dan dipindahkan ke kertas. Kecepatan pencetakan gambar berwarna pada printer yang menggunakan teknologi ini empat kali lebih lambat dibandingkan monokrom.

Lulus tunggal

Printer ini mencakup empat mekanisme pencetakan terpisah yang kompleks di bawah kendali bersama. Kartrid warna dan hitam disejajarkan, masing-masing dengan unit laser dan roller transfer terpisah, dan kertas diletakkan di bawah drum foto, secara berurutan mengumpulkan keempat gambar monokrom. Baru setelah itu lembaran tersebut dimasukkan ke dalam oven, di mana toner dipasang di atas kertas.

Selamat mengetik.

Gambar yang diperoleh dengan menggunakan printer laser modern (serta printer matriks dan inkjet) terdiri dari titik-titik. Semakin kecil titik-titik ini dan semakin sering lokasinya, semakin tinggi kualitas gambarnya. Jumlah maksimum titik yang dapat dicetak oleh printer secara terpisah pada segmen 1 inci (25,4 mm) disebut resolusi dan dinyatakan dalam titik per inci (dpi - titik per inci). Suatu printer dikatakan baik jika resolusinya 300 dpi (terkadang digunakan sebutan 300 x 300 dpi yang artinya 300 dpi horizontal dan 300 dpi vertikal).

Printer laser tidak terlalu menuntut kertas dibandingkan, misalnya, printer inkjet, dan biaya pencetakan satu halaman dokumen teks mereka beberapa kali lebih rendah. Pada saat yang sama, model printer laser dan monokrom LED yang murah sudah mampu bersaing harga dengan printer inkjet warna berkualitas tinggi.

Kebanyakan printer laser di pasaran dirancang untuk pencetakan hitam putih; Printer laser warna harganya cukup mahal dan ditujukan untuk pengguna korporat.

Printer laser mencetak pada kertas tebal apa pun (dari 60 g/m2) dengan kecepatan 6 hingga... (angka ini terus bertambah) lembar per menit (ppm – halaman per menit), sedangkan resolusinya bisa 1200 dpi atau lebih . Kualitas teks yang dicetak pada printer laser dengan resolusi 300 dpi kurang lebih sama dengan tipografi. Namun jika halaman tersebut memuat grafik yang mengandung gradasi abu-abu, maka untuk mendapatkan gambar grafis berkualitas tinggi diperlukan resolusi minimal 600 dpi. Dengan resolusi printer 1200 dpi, hasil cetaknya hampir maksimal kualitas fotografi. Jika Anda perlu mencetak dokumen dalam jumlah besar (misalnya lebih dari 40 lembar per hari), printer laser sepertinya menjadi satu-satunya pilihan. pilihan cerdas, karena untuk printer laser pribadi modern parameter standar adalah resolusi 600 dpi dan kecepatan cetak 8...12 halaman per menit.

PRINSIP PENGOPERASIAN PRINTER LASER

Printer laser pertama kali diperkenalkan oleh Hewlett Packard. Ini menggunakan prinsip elektrografik dalam membuat gambar - sama seperti pada mesin fotokopi. Perbedaannya terletak pada metode pemaparannya: pada mesin fotokopi hal ini terjadi menggunakan lampu, dan pada printer laser, cahaya lampu menggantikan sinar laser (Gbr. 1).

Beras. 1. Perangkat pencetak laser

Jantung dari printer laser adalah silinder fotokonduktif (Organic Photo Conductor), yang sering disebut drum cetak atau sekadar drum. Ini digunakan untuk mentransfer gambar ke kertas. Fotodrum adalah silinder logam yang dilapisi dengan film tipis semikonduktor fotosensitif. Permukaan silinder semacam itu dapat diberi muatan positif atau negatif, yang tetap ada sampai drum menyala. Jika ada bagian drum yang terbuka, lapisan menjadi konduktif dan muatan mengalir menjauh dari area yang diterangi, sehingga menciptakan zona tidak bermuatan. Ini adalah poin penting dalam memahami cara kerja printer laser.

Bagian penting lainnya dari printer adalah laser dan sistem optik-mekanis dari cermin dan lensa yang menggerakkan sinar laser di sepanjang permukaan drum. Laser berukuran kecil menghasilkan berkas cahaya yang sangat tipis. Dipantulkan dari cermin yang berputar (biasanya berbentuk tetrahedral atau heksagonal), sinar ini menerangi permukaan fotodrum, menghilangkan muatannya pada titik paparan.

Untuk memperoleh gambar titik, laser dihidupkan dan dimatikan menggunakan kontrol mikrokontroler. Cermin yang berputar mengubah berkas menjadi garis bayangan laten pada permukaan fotodrum.

Setelah membentuk string, spesial motor stepper memutar drum untuk membentuk drum berikutnya. Offset ini sesuai dengan resolusi vertikal printer dan biasanya 1/300 atau 1/600 inci. Proses pembentukan gambar laten pada drum mirip dengan pembentukan raster pada layar monitor televisi.

Dua metode utama pengisian awal (primer) pada permukaan fotosilinder digunakan:
menggunakan kawat tipis atau jaring yang disebut “kawat corona”. Tegangan tinggi, diterapkan pada kawat, menyebabkan munculnya area terionisasi bercahaya di sekitarnya, yang disebut korona, dan memberi drum muatan statis yang diperlukan;
menggunakan roller karet yang sudah diisi sebelumnya (PCR).

Jadi, gambar tak terlihat dalam bentuk titik-titik statis terbentuk pada drum. Apa selanjutnya?

DESAIN KARTRID

Sebelum kita membahas proses mentransfer dan memperbaiki gambar ke kertas, mari kita lihat perangkat cartridge untuk printer Laser Jet 5L dari Hewlett Packard. Kartrid tipikal ini memiliki dua kompartemen utama:
kompartemen limbah toner dan kompartemen toner.

Elemen struktural utama dari kompartemen limbah toner (Gbr. 2):

1 – Drum Konduktor Foto Organik (OPC). Ini adalah silinder aluminium yang dilapisi dengan bahan fotosensitif dan fotokonduktif organik (biasanya seng oksida) yang mampu mempertahankan gambar yang dibuat oleh sinar laser;

2 – Roller Muatan Utama (PCR). Memberikan muatan negatif yang seragam ke drum. Terbuat dari dasar karet atau busa konduktif yang diaplikasikan pada poros logam;

3 – “Wiper”, alat pembersih yg terbuat dr karet, pisau pembersih (Bilah Penghapus, Pisau Pembersih). Membersihkan drum dari sisa toner yang belum berpindah ke kertas. Secara struktural dibuat dalam bentuk rangka logam (stamping) dengan pelat poliuretan (bilah) di ujungnya;

4 – Pisau Pemulihan. Menutupi area antara drum dan kotak limbah toner. Recovery Blade meneruskan sisa toner pada drum ke dalam hopper dan mencegahnya tumpah ke arah yang berlawanan (dari hopper ke kertas).

Elemen struktural utama kompartemen toner (lihat Gambar 3):

1 – Poros magnet (Rol Pengembang Magnetik, Rol Mag, Rol Pengembang). Ini adalah tabung logam, di dalamnya terdapat inti magnet stasioner. Toner tertarik ke poros magnet, yang, sebelum disuplai ke drum, memperoleh muatan negatif di bawah pengaruh tegangan searah atau bolak-balik;

2 – “Dokter” (Pisau Dokter, Pisau Pengukur). Memberikan distribusi seragam lapisan tipis toner pada roller magnet. Secara struktural dibuat dalam bentuk rangka logam (stamping) dengan pelat fleksibel (bilah) di ujungnya;

3 – Pisau Penyegel Rol Mag. Pelat tipis yang fungsinya mirip dengan Recovery Blade. Menutupi area antara rol magnet dan kompartemen suplai toner. Mag Roller Sealing Blade memungkinkan toner yang tersisa pada roller magnetik mengalir ke dalam kompartemen, mencegah toner bocor ke belakang;

4 – Penampung Toner. Di dalamnya terdapat toner yang "berfungsi", yang akan ditransfer ke kertas selama proses pencetakan. Selain itu, aktivator toner (Toner Agitator Bar) terpasang di dalam hopper - rangka kawat yang dirancang untuk mencampur toner;

5 – Segel, periksa (Segel). Pada kartrid baru (atau regenerasi), wadah toner disegel dengan segel khusus yang mencegah toner tumpah selama pengangkutan kartrid. Segel ini dilepas sebelum digunakan.

PRINSIP PERCETAKAN LASER

Pada Gambar. Gambar 4 menunjukkan tampilan bagian kartrid. Saat printer menyala, semua komponen kartrid mulai bergerak: kartrid siap untuk dicetak. Proses ini mirip dengan proses pencetakan, namun sinar laser tidak menyala. Kemudian pergerakan komponen kartrid berhenti - printer memasuki kondisi Siap.

Beras. 4. Tampak bagian kartrid

Setelah mengirim dokumen untuk dicetak, proses berikut terjadi pada kartrid printer laser:
Mengisi daya drum (Gbr. 5). Primary Charge Roller (PCR) memindahkan muatan negatif secara merata ke permukaan drum yang berputar.

Beras. 5. Mengisi daya drum

Eksposur (Gbr. 6). Permukaan drum yang bermuatan negatif terkena sinar laser hanya di tempat di mana toner akan diaplikasikan. Saat terkena cahaya, permukaan fotosensitif drum kehilangan sebagian muatan negatifnya. Dengan demikian, laser memaparkan gambar laten ke drum dalam bentuk titik-titik dengan muatan negatif yang melemah.

Beras. 6. Paparan

Menerapkan toner (Gbr. 7). Pada tahap ini, gambar laten pada drum diubah menjadi gambar tampak dengan bantuan toner, yang akan ditransfer ke kertas. Toner yang terletak di dekat roller magnet tertarik ke permukaannya di bawah pengaruh medan magnet permanen tempat inti roller dibuat. Ketika poros magnet berputar, toner melewati celah sempit yang dibentuk oleh “dokter” dan poros. Akibatnya, ia memperoleh muatan negatif dan menempel pada area drum yang terkena. “Doctor” memastikan penerapan toner yang seragam pada roller magnet.

Beras. 7. Mengoleskan toner

Memindahkan toner ke kertas (Gbr. 8). Terus berputar, drum dengan gambar yang dikembangkan bersentuhan dengan kertas. Di sisi sebaliknya, kertas ditekan pada Transfer Roller yang membawa muatan positif. Akibatnya, partikel toner bermuatan negatif tertarik ke kertas, sehingga menghasilkan gambar yang “ditaburi” toner.

Beras. 8. Mentransfer toner ke kertas

Memperbaiki gambar (Gbr. 9). Selembar kertas dengan gambar longgar dipindahkan ke mekanisme pemasangan, yang terdiri dari dua poros yang saling bersentuhan, di mana kertas ditarik. Roller Tekanan Bawah menekannya ke Roller Fuser Atas. Rol atas memanas, dan ketika disentuh, partikel toner meleleh dan menempel pada kertas.

Beras. 9. Sematkan gambar

Membersihkan drum (Gbr. 10). Beberapa toner tidak berpindah ke kertas dan tertinggal di drum, sehingga perlu dibersihkan. Fungsi ini dilakukan oleh “ular berbisa”. Semua sisa toner pada drum dibuang dengan wiper ke tempat sampah toner. Pada saat yang sama, Recovery Blade menutupi area antara drum dan hopper, mencegah toner tumpah ke kertas.

Beras. 10. Membersihkan drum

“Menghapus” gambar (Gbr. 11). Pada tahap ini, gambar laten yang dihasilkan oleh sinar laser “terhapus” dari permukaan drum. Dengan menggunakan poros muatan utama, permukaan fotodrum “ditutupi” secara merata dengan muatan negatif, yang dipulihkan di tempat-tempat di mana sebagiannya hilang di bawah pengaruh cahaya.

Prinsip pengoperasian semua printer laser sangat mirip dengan pengoperasian mesin fotokopi. Awalnya, area magnet dibuat di atas kertas, yang kemudian ditarik oleh toner (bubuk cetak). Kemudian, lembaran kertas tersebut dimasukkan ke dalam oven, tempat bubuknya dicairkan.

Cara kerja printer laser

Prinsip pengoperasian semua printer laser sangat mirip dengan pengoperasian mesin fotokopi. Awalnya, area magnet dibuat di atas kertas, yang kemudian ditarik oleh toner (bubuk cetak). Kemudian, lembaran kertas tersebut dimasukkan ke dalam oven, tempat bubuknya dicairkan. Setelah proses selesai, bubuk menjadi dingin dan mengeras. Sebenarnya, ini adalah bagaimana gambar jadi diperoleh di atas kertas.

Meskipun biayanya relatif tinggi, dibandingkan dengan inkjet, bahkan perwakilan dari tingkat harga entry-level akan memungkinkan untuk memperoleh gambar hitam putih, tetapi gambar tersebut akan terlihat jelas. berkualitas tinggi. Pada saat yang sama, kecepatan pencetakan juga tidak dapat dibandingkan. Untuk perawatannya cukup sederhana dan bersahaja, khususnya pengisian ulang kartrid printer laser cepat dan yang terpenting, murah.

Keunggulan utama printer laser

Saat ini, printer laser adalah peralatan kantor yang paling populer dan banyak diminati, karena beberapa alasan:

1. kualitas cetak tinggi, tidak ada bandingannya dengan printer inkjet;
2. keandalan dan masa pakai yang lama;
3. efisiensi sumber daya:

• Mengisi ulang printer laser dilakukan beberapa kali lebih jarang dibandingkan mengisi ulang/mengganti kartrid pada printer inkjet;
• Jika tidak digunakan dalam waktu lama, toner untuk printer laser tidak mengering dan tidak dapat digunakan;

1. kebijakan penetapan harga yang terjangkau (walaupun printer laser lebih mahal daripada printer inkjet, kualitas kerja dan masa pakainya yang lama akan lebih dari cukup untuk membayar semua biaya);
2. kecepatan pencetakan tinggi;
3. volume pencetakan yang relatif besar;
4. ketahanan salinan cetakan terhadap air dan sinar matahari;
5. tingkat kebisingan yang rendah selama operasi;
6. biaya pencetakan rendah (sekitar 5 kopek per 1 lembar);
7. keramahan dan keamanan lingkungan untuk lingkungan dan tubuh manusia.

Spesifikasi teknis atau bagaimana cara memilih printer laser?

Saat memutuskan untuk membeli printer laser, sebagian besar pengguna tidak mengetahuinya karakteristik teknis, sering membuat pilihan yang salah.

Karena printer laser mampu membentuk gambar sepenuhnya yang akan dicetak pada drum puing, maka sangat penting untuk memiliki memori dalam jumlah besar dan prosesor digital Dengan frekuensi tinggi. Jadi, untuk printer laser dengan pencetakan hitam putih ukuran optimal memori dapat dianggap 4-8 MB, dan untuk warna - dari 32 MB. Pada printer modern, kapasitas memori dapat ditingkatkan dengan menggunakan modul tambahan.

Sedangkan untuk frekuensi prosesor optimal bervariasi antara 25 hingga 150 MHz. Pada gilirannya, resolusi cetak yang dapat diterima adalah 600 hingga 1200 dpi.

Sumber daya printer laser memungkinkan Anda mencetak sekitar 8-12 ribu eksemplar dalam satu bulan kalender. Selain itu, saat memilih model, Anda harus memperhatikan sumber daya kartrid, yang berarti jumlah salinan yang dapat dicetak tanpa mengisi ulang.

Banyak orang percaya bahwa printer laser dinamakan demikian karena printer ini membakar gambar ke kertas dengan laser. Namun, laser saja tidak cukup untuk mendapatkan hasil cetak berkualitas tinggi.

Elemen terpenting dari printer laser adalah fotokonduktor. Ini adalah silinder yang dilapisi dengan lapisan fotosensitif. Lain komponen yang diperlukan toner – bubuk pewarna. Partikel-partikelnya menyatu menjadi selembar kertas, meninggalkan gambar yang diinginkan di atasnya.

Drum gambar dan hopper toner paling sering merupakan bagian dari satu kartrid padat, yang juga memiliki banyak bagian penting lainnya - rol pengisi daya dan pengembangan, pisau pembersih, dan hopper limbah toner.

Sekarang mari kita lihat bagaimana semua ini terjadi secara lebih rinci.

Langkah-langkah pengoperasian printer

Dokumen elektronik dikirim untuk dicetak. Pada saat ini PCB memprosesnya, dan laser mengirimkan pulsa digital ke kartrid. Dengan mengisi fotodrum dengan partikel negatif, laser mentransfer gambar atau teks yang akan dicetak ke dalamnya.

Ketika sinar laser mengenai drum, muatannya hilang dan zona tak bermuatan tetap berada di permukaannya. Setiap partikel toner bermuatan negatif dan ketika bersentuhan dengan fotodrum, toner menempel pada fragmen yang tidak bermuatan di bawah pengaruh listrik statis. Ini disebut pengembangan citra.

Rol khusus dengan muatan positif menekan selembar kertas ke drum. Karena partikel bermuatan berlawanan saling tarik menarik, toner menempel pada kertas.

Selanjutnya, kertas dengan toner dipanaskan hingga suhu sekitar 200 derajat menggunakan poros termal yang disebut oven. Berkat ini, toner diluruskan dan gambar terpasang erat pada kertas. Oleh karena itu, dokumen yang baru dicetak pada printer laser selalu hangat.

Pada tahap terakhir, muatan dikeluarkan dari fotodrum dan dibersihkan dari sisa toner, yang menggunakan pisau pembersih dan hopper limbah toner.

Beginilah cara kerja proses pencetakan. Laser melukiskan gambar masa depan dengan partikel bermuatan. Photodrum menangkap dan memindahkan bubuk tinta ke kertas. Toner menempel pada kertas karena listrik statis dan menyatu dengannya.

Mesin fotokopi bekerja dengan prinsip yang sama.

Keuntungan dari printer laser

Kecepatan pencetakan printer laser diyakini lebih tinggi dibandingkan printer inkjet. Rata-rata 27-28 cetakan per menit. Itu sebabnya mereka digunakan untuk mencetak jumlah besar dokumen.

Perangkat tidak mengeluarkan banyak suara selama pengoperasian. Kualitas cetak sangat tinggi dengan biaya per cetakan yang rendah, hal ini dicapai karena rendahnya konsumsi dan harga toner. Harga sebagian besar model printer laser juga cukup terjangkau.

Selama bertahun-tahun terdapat kontroversi mengenai apakah printer laser berbahaya bagi kesehatan. Partikel toner digunakan untuk pencetakan laser, ukurannya sangat kecil sehingga mudah menembus tubuh manusia, menetap dan menumpuk di saluran pernapasan. Dengan kontak terus-menerus dengan toner selama 15-20 tahun, sakit kepala, asma, dan penyakit lainnya dapat terjadi.

Meski demikian, produsen printer menjamin tidak ada salahnya menggunakan printer setiap hari. Teknologi produksi terus ditingkatkan, dan kartrid diuji di laboratorium.

Bahaya hanya dapat timbul jika Anda mencoba membuka dan mengisi ulang kartrid sendiri. Partikel toner dapat masuk ke paru-paru dan sangat sulit dikeluarkan dari tubuh, oleh karena itu sebaiknya percayakan pengisian ulang printer kepada ahlinya.

Kecepatan, masa pakai, dan kualitas cetak printer laser sungguh luar biasa. Perangkat ini sangat diperlukan dalam pekerjaan dan kehidupan sehari-hari banyak pengguna dan tidak seaneh printer inkjet yang berubah-ubah, yang sering mengalami masalah pencetakan saat mengisi ulang.

Namun, jika Anda tidak menerima model printer laser yang paling sukses dan Anda tidak terlalu sering menggunakannya, jangan putus asa. KupimToner membeli printer baru dari berbagai merek, serta komponennya, dengan harga yang pantas.