Istoria imprimantelor laser a început în 1938 odată cu dezvoltarea tehnologiei de imprimare cu cerneală uscată. Chester Carlson, lucrând la inventarea unui nou mod de a transfera imaginile pe hârtie, a folosit electricitatea statică. Metoda s-a numit electrografie și a fost folosită pentru prima dată de corporația Xerox, care a lansat copiatorul Model A în 1949. Cu toate acestea, pentru ca acest mecanism să funcționeze, anumite operațiuni trebuiau efectuate manual. Zece ani mai târziu, a fost creat Xerox 914 complet automat, care este considerat prototipul imprimantelor laser moderne.

Ideea de a „desen” ceea ce va fi imprimat ulterior direct pe tamburul de copiere cu un fascicul laser a venit de la Gary Starkweather. Din 1969, compania a dezvoltat și în 1977 a lansat imprimanta laser serială Xerox 9700, care imprima cu o viteză de 120 de pagini pe minut.

Dispozitivul era foarte mare, scump și destinat exclusiv întreprinderilor și instituțiilor. Și prima imprimantă desktop a fost dezvoltată de Canon în 1982, un an mai târziu - model nou LBP-CX. HP, ca urmare a cooperării cu Canon, a început producția seriei Laser Jet în 1984 și a luat imediat o poziție de lider pe piața imprimantelor laser pentru uz casnic.

În prezent, dispozitivele de imprimare monocrom și color sunt produse de multe corporații. Fiecare dintre ele folosește tehnologii proprii, care poate varia semnificativ, dar principiu general lucru imprimanta laser este tipic pentru toate dispozitivele, iar procesul de imprimare poate fi împărțit în cinci etape principale.

Încărcare tambur

Tamburul de imprimare (Optical Photoconductor, OPC) este un cilindru metalic acoperit cu un semiconductor fotosensibil pe care se formează o imagine pentru imprimarea ulterioară. Inițial, OPC-ul este alimentat cu o încărcare (pozitivă sau negativă). Acest lucru se poate face în unul din două moduri folosind:

• corotron (Corona Wire), sau coronator;
• rolă de încărcare (rolă de încărcare primară, PCR) sau arbore de încărcare.

Un corotron este un bloc de sârmă și un cadru metalic în jurul lui.

Sârma Corona este un filament de tungsten acoperit cu carbon, aur sau platină. Sub influența tensiunii înalte, între fir și cadru are loc o descărcare, o zonă luminoasă ionizată (corona), se creează un câmp electric care transferă o sarcină statică fototamburului.

De obicei, în unitate este încorporat un mecanism care curăță firul, deoarece contaminarea acestuia afectează foarte mult calitatea imprimării. Utilizarea unui corotron are anumite dezavantaje: zgârieturile, acumularea de praf, particulele de toner pe filament sau îndoirea acestuia pot duce la creșterea câmp electricîn acest loc, o scădere bruscă a calității tipăririlor și, posibil, deteriorarea suprafeței tamburului.

În a doua opțiune, o peliculă flexibilă din plastic special rezistent la căldură înfășoară structura de susținere cu un element de încălzire în interior. Tehnologia este considerată mai puțin fiabilă și este utilizată în imprimante pentru întreprinderile mici și uz casnic, unde nu este de așteptat sarcini grele echipamente. Pentru a preveni lipirea foii de aragaz și răsucirea ei în jurul arborelui, este prevăzută o bandă cu separatoare de hârtie.

Imprimare color

Patru culori primare sunt folosite pentru a forma o imagine color:

• negru,
• galben,
• violet,
• albastru.

Imprimarea se realizează pe același principiu ca alb-negru, dar mai întâi imprimanta împarte imaginea care trebuie obținută în imagini monocrome pentru fiecare culoare. În timpul funcționării, cartușele color își transferă desenele pe hârtie, iar suprapunerea lor una peste alta dă rezultatul final. Există două tehnologii de imprimare color.

Multipass

Această metodă utilizează un suport intermediar - o rolă sau o panglică de transfer de toner. Într-o revoluție, una dintre culori este aplicată pe bandă, apoi un alt cartuş este alimentat în locația dorită, iar al doilea este suprapus deasupra primei imagini. În patru treceri, se formează o imagine completă pe mediul intermediar și se transferă pe hârtie. Viteza de imprimare a imaginilor color în imprimantele care utilizează această tehnologie este de patru ori mai mică decât cea monocromă.

O singură trecere

Imprimanta include un complex de patru mecanisme de imprimare separate sub control comun. Cartușele color și cele negre sunt aliniate, fiecare cu o unitate laser și o rolă de transfer separate, iar hârtia trece sub tamburele foto, colectând secvenţial toate cele patru imagini monocrome. Abia după aceasta foaia intră în cuptor, unde tonerul este fixat pe hârtie.

Distrează-te tastând.

Imaginea obținută folosind imprimante laser moderne (precum și imprimante matriciale și cu jet de cerneală) este formată din puncte. Cu cât aceste puncte sunt mai mici și cu cât sunt localizate mai frecvent, cu atât calitatea imaginii este mai mare. Numărul maxim de puncte pe care o imprimantă le poate imprima separat pe un segment de 1 inch (25,4 mm) se numește rezoluție și este caracterizat în puncte pe inch (dpi - dot per inch). O imprimantă este considerată bună dacă rezoluția ei este de 300 dpi (uneori se folosește denumirea 300 x 300 dpi, ceea ce înseamnă 300 dpi pe orizontală și 300 dpi pe verticală).

Imprimantele laser sunt mai puțin solicitante cu hârtie decât, de exemplu, imprimantele cu jet de cerneală și costul imprimării unei pagini document text al lor este de câteva ori mai mic. În același timp, modelele ieftine de imprimante laser și LED monocrome sunt deja capabile să concureze în preț cu imprimantele cu jet de cerneală color de înaltă calitate.

Majoritatea imprimantelor laser de pe piață sunt concepute pentru imprimare alb-negru; Imprimantele laser color sunt destul de scumpe și sunt destinate utilizatorilor corporativi.

Imprimantele laser imprimă pe orice hârtie groasă (de la 60 g/m2) cu o viteză de la 6 la... (această cifră este în continuă creștere) coli pe minut (ppm – pagină pe minut), în timp ce rezoluția poate fi de 1200 dpi sau mai mult . Calitatea textului imprimat pe o imprimantă laser cu o rezoluție de 300 dpi este aproximativ aceeași cu cea tipografică. Totuși, dacă pagina conține elemente grafice care conțin gradații gri, apoi pentru a obține o imagine grafică de înaltă calitate veți avea nevoie de o rezoluție de cel puțin 600 dpi. Cu o rezoluție a imprimantei de 1200 dpi, imprimarea este aproape calitate fotografică. Dacă trebuie să imprimați un număr mare de documente (de exemplu, mai mult de 40 de coli pe zi), o imprimantă laser pare să fie singura opțiune alegere inteligentă, deoarece pentru imprimantele laser personale moderne parametri standard au o rezoluție de 600 dpi și o viteză de imprimare de 8...12 pagini pe minut.

PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE AL O IMPRIMANTE LASER

Imprimanta laser a fost introdusă pentru prima dată de Hewlett Packard. A folosit principiul electrografic al creării imaginilor - la fel ca în fotocopiatoare. Diferența a fost în metoda de expunere: la fotocopiatoare se produce folosind o lampă, iar la imprimantele laser, lumina lămpii a înlocuit fasciculul laser (Fig. 1).

Orez. 1. Dispozitiv de imprimantă laser

Inima unei imprimante laser este un cilindru fotoconductor (Organic Photo Conductor), care este adesea numit tambur de imprimare sau pur și simplu tambur. Este folosit pentru a transfera imagini pe hârtie. Fototamburul este un cilindru metalic acoperit cu o peliculă subțire de semiconductor fotosensibil. Suprafața unui astfel de cilindru poate fi prevăzută cu o sarcină pozitivă sau negativă, care rămâne până când tamburul este iluminat. Dacă orice parte a tamburului este expusă, învelișul devine conductor și sarcina curge departe de zona iluminată, creând o zonă neîncărcată. Acesta este un punct cheie în înțelegerea modului în care funcționează o imprimantă laser.

O altă parte importantă a imprimantei este laserul și sistemul optic-mecanic de oglinzi și lentile care deplasează fasciculul laser de-a lungul suprafeței tamburului. Laserul de dimensiuni mici generează un fascicul de lumină foarte subțire. Reflectându-se de la oglinzile rotative (de obicei tetraedrice sau hexagonale), acest fascicul luminează suprafața fototamburului, îndepărtându-și încărcarea la punctul de expunere.

Pentru a obține o imagine spot, laserul este pornit și oprit folosind un microcontroler de control. Oglinda rotativă transformă fasciculul într-o linie de imagine latentă pe suprafața fototamburului.

După formarea snurului, special motor pas cu pasîntoarce tamburul pentru a forma următorul. Acest offset corespunde rezoluției verticale a imprimantei și este de obicei 1/300 sau 1/600 inch. Procesul de formare a unei imagini latente pe un tambur amintește de formarea unui raster pe ecranul unui monitor de televizor.

Sunt utilizate două metode principale de încărcare preliminară (primară) a suprafeței fotocilindrului:
folosind o sârmă subțire sau o plasă numită „sârmă corona”. Înaltă tensiune, aplicat pe fir, duce la apariția unei zone luminoase ionizate în jurul acestuia, care se numește coroană, și conferă tamburului sarcina statică necesară;
folosind o rolă de cauciuc preîncărcată (PCR).

Deci, pe tambur se formează o imagine invizibilă sub formă de puncte descărcate static. Ce urmează?

DESIGN CARTUȘ

Înainte de a vorbi despre procesul de transfer și fixare a unei imagini pe hârtie, să ne uităm la dispozitivul cartuşului pentru imprimanta Laser Jet 5L de la Hewlett Packard. Acest cartuş tipic are două compartimente principale:
compartimentul pentru toner rezidual și compartimentul pentru toner.

Principalele elemente structurale ale compartimentului de deșeuri de toner (Fig. 2):

1 – Tambur fotoconductor organic (OPC). Este un cilindru de aluminiu acoperit cu un material organic fotosensibil și fotoconductor (de obicei oxid de zinc) care este capabil să rețină imaginea creată de fasciculul laser;

2 – Rolă de încărcare primară (PCR). Oferă o sarcină negativă uniformă tamburului. Fabricat dintr-o bază de cauciuc conductor sau spumă aplicată pe un arbore metalic;

3 – „Ștergător”, racletă, lamă de curățare (Lama ștergătoare, Lamă de curățare). Îndepărtează tamburul de toner rămas care nu a fost transferat pe hârtie. Structural se realizeaza sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa (lama) de poliuretan la capat;

4 – Lama de recuperare. Acoperă zona dintre cilindru și cutia de reziduuri de toner. Recovery Blade trece tonerul rămas pe cilindru în buncăr și îl împiedică să se scurgă în direcția opusă (din buncăr pe hârtie).

Principalele elemente structurale ale compartimentului de toner (vezi Fig. 3):

1 – Arbore magnetic (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller). Este un tub metalic, în interiorul căruia se află un miez magnetic staționar. Tonerul este atras de arborele magnetic, care, înainte de a fi alimentat tamburului, capătă o sarcină negativă sub influența tensiunii directe sau alternative;

2 – „Doctor” (Doctor Blade, Metering Blade). Oferă o distribuție uniformă a unui strat subțire de toner pe rola magnetică. Din punct de vedere structural, este realizat sub forma unui cadru metalic (stantare) cu o placa flexibila (lama) la capat;

3 – Lamă de etanșare a rolului Mag. O placă subțire similară ca funcție cu lama de recuperare. Acoperă zona dintre rola magnetică și compartimentul de alimentare cu toner. Lama de etanșare Mag Roller permite tonerului rămas pe rola magnetică să curgă în compartiment, împiedicând scurgerea tonerului înapoi;

4 – Rezervor de toner. În interiorul acestuia se află tonerul „de lucru”, care va fi transferat pe hârtie în timpul procesului de imprimare. În plus, un activator de toner (Toner Agitator Bar) este încorporat în buncăr - un cadru de sârmă conceput pentru amestecarea tonerului;

5 – Sigiliu, verifica (Seal). Într-un cartuş nou (sau regenerat), rezervorul de toner este sigilat cu un sigiliu special care împiedică scurgerea tonerului în timpul transportului cartuşului. Acest sigiliu este îndepărtat înainte de utilizare.

PRINCIPIUL TIPAREI LASER

În fig. Figura 4 prezintă o vedere în secțiune a cartuşului. Când imprimanta pornește, toate componentele cartuşului încep să se miște: cartuşul este pregătit pentru imprimare. Acest proces este similar cu procesul de imprimare, dar fascicul laser nu se aprinde. Apoi mișcarea componentelor cartuşului se oprește - imprimanta intră în starea Gata.

Orez. 4. Vedere în secţiune a cartuşului

După trimiterea unui document pentru imprimare, în cartuşul imprimantei laser au loc următoarele procese:
Încărcarea tamburului (Fig. 5). Rola de încărcare primară (PCR) transferă uniform o sarcină negativă pe suprafața tamburului rotativ.

Orez. 5. Încărcarea tamburului

Expunere (Fig. 6). Suprafața încărcată negativ a tamburului este expusă razului laser numai în acele locuri în care va fi aplicat tonerul. Când este expusă la lumină, suprafața fotosensibilă a tamburului își pierde parțial încărcătura negativă. Astfel, laserul expune tamburului o imagine latentă sub formă de puncte cu o sarcină negativă slăbită.

Orez. 6. Expunerea

Aplicarea tonerului (Fig. 7). În această etapă, imaginea latentă de pe tambur este transformată într-o imagine vizibilă cu ajutorul tonerului, care va fi transferat pe hârtie. Tonerul situat lângă rola magnetică este atras de suprafața acestuia sub influența câmpului magnetului permanent din care este realizat miezul rolei. Când arborele magnetic se rotește, tonerul trece printr-o fantă îngustă formată de „medic” și ax. Ca urmare, capătă o sarcină negativă și se lipește de acele zone ale tamburului care au fost expuse. „Doctor” asigură aplicarea uniformă a tonerului pe rola magnetică.

Orez. 7. Aplicarea tonerului

Transferarea tonerului pe hârtie (Fig. 8). Continuând să se rotească, tamburul cu imaginea dezvoltată intră în contact cu hârtia. Pe verso, hârtia este apăsată pe rola de transfer, care poartă o sarcină pozitivă. Ca rezultat, particulele de toner încărcate negativ sunt atrase de hârtie, ceea ce produce o imagine „stropită” cu toner.

Orez. 8. Transferarea tonerului pe hârtie

Fixarea imaginii (Fig. 9). O foaie de hârtie cu o imagine liberă este mutată într-un mecanism de fixare, care constă din doi arbori de contact, între care hârtia este trasă. Rola de presiune inferioară o apasă pe rola de topire superioară. Rola superioară este încălzită, iar atunci când o atinge, particulele de toner se topesc și aderă de hârtie.

Orez. 9. Fixați imaginea

Curățarea tamburului (Fig. 10). O parte din toner nu se transferă pe hârtie și rămâne pe cilindru, așa că trebuie curățat. Această funcție este îndeplinită de „viperă”. Tot tonerul rămas pe cilindru este îndepărtat cu un ștergător în coșul de deșeuri de toner. În același timp, lama de recuperare acoperă zona dintre cilindru și buncăr, împiedicând tonerul să se scurgă pe hârtie.

Orez. 10. Curățarea tamburului

„Ștergerea” imaginii (Fig. 11). În această etapă, imaginea latentă creată de fasciculul laser este „ștersă” de pe suprafața tamburului. Cu ajutorul arborelui de încărcare primară, suprafața fototamburului este uniform „acoperită” cu o sarcină negativă, care este restaurată în acele locuri în care a fost parțial îndepărtată sub influența luminii.

Principiul de funcționare al tuturor imprimantelor laser este destul de similar cu funcționarea fotocopiatoarelor. Inițial, pe hârtie este creată o zonă magnetizată, spre care apoi este atras tonerul (pulberea de imprimare). Apoi, foaia de hârtie intră în ceea ce se numește cuptor, unde se topește pulberea.

Cum funcționează o imprimantă laser

Principiul de funcționare al tuturor imprimantelor laser este destul de similar cu funcționarea fotocopiatoarelor. Inițial, pe hârtie este creată o zonă magnetizată, spre care apoi este atras tonerul (pulberea de imprimare). Apoi, foaia de hârtie intră în ceea ce se numește cuptor, unde se topește pulberea. Odată ce procesul este finalizat, pulberea se răcește și se întărește. Strict vorbind, așa se obține imaginea finită pe hârtie.

În ciuda costului relativ ridicat, în comparație cu camerele cu jet de cerneală, chiar și reprezentanții nivelului de preț entry-level vor face posibilă obținerea chiar și de imagini alb-negru, dar acestea vor fi evidente calitate superioară. În același timp, nici viteza de imprimare nu poate fi comparată. În ceea ce privește întreținerea, este destul de simplă și nepretențioasă, în special, reîncărcarea cartușelor de imprimantă laser este rapidă și, cel mai important, ieftină.

Principalele avantaje ale imprimantelor laser

Astăzi, imprimantele laser sunt cele mai populare și cele mai solicitate echipamente de birou, din mai multe motive:

1. calitate ridicată a imprimării, incomparabilă cu omologii cu jet de cerneală;
2. fiabilitate și durată lungă de viață;
3. eficienta resurselor:

• reumplerea unei imprimante laser se face de câteva ori mai rar decât reumplerea/înlocuirea cartuşelor într-o imprimantă cu jet de cerneală;
• Dacă nu este folosit o perioadă lungă de timp, tonerul pentru imprimantele laser nu se usucă și devine inutilizabil;

1. politica de prețuri accesibile (în ciuda faptului că imprimantele laser sunt ceva mai scumpe decât imprimantele cu jet de cerneală, calitatea muncii lor și durata de viață lungă vor plăti mai mult decât toate costurile);
2. viteză mare de imprimare;
3. volume de imprimare relativ mari;
4. rezistența copiilor tipărite la apă și lumina soarelui;
5. nivel scăzut de zgomot în timpul funcționării;
6. cost redus de imprimare (aproximativ 5 copeici pe 1 coală);
7. prietenos cu mediul și siguranță pentru mediuși corpul uman.

Specificații tehnice sau cum să alegi o imprimantă laser?

Atunci când decizi să cumperi o imprimantă laser, majoritatea utilizatorilor nu știu caracteristici tehnice, fac adesea alegerea greșită.

Datorită faptului că o imprimantă laser este capabilă să formeze complet imaginea care urmează să fie imprimată pe tamburul de reziduuri, este extrem de important să aveți o cantitate mare de memorie și procesor digital Cu frecventa inalta. Deci, pentru o imprimantă laser cu imprimare alb-negru dimensiune optimă memoria poate fi considerată 4-8 MB, iar pentru culoare - de la 32 MB. La imprimantele moderne, capacitatea de memorie poate fi mărită folosind module suplimentare.

În ceea ce privește frecvența optimă a procesorului, aceasta variază de la 25 la 150 MHz. La rândul său, rezoluția de imprimare acceptabilă este de la 600 la 1200 dpi.

Resursele de imprimantă laser vă permit să imprimați aproximativ 8-12 mii de copii într-o lună calendaristică. De asemenea, atunci când alegeți un model, ar trebui să acordați atenție resursei cartuşului, ceea ce înseamnă numărul de copii care pot fi imprimate fără reumplere.

Mulți oameni cred că o imprimantă laser este numită așa deoarece arde imaginile pe hârtie cu un laser. Cu toate acestea, un laser în sine nu este suficient pentru a obține o imprimare de înaltă calitate.

Cel mai important element al unei imprimante laser este fotoconductorul. Este un cilindru acoperit cu un strat fotosensibil. Altul componenta necesara toner – pudră colorantă. Particulele sale sunt topite într-o foaie de hârtie, lăsând pe ea imaginea dorită.

Tamburul de imagine și rezervorul de toner fac cel mai adesea parte dintr-un cartus solid, care are, în plus, multe alte părți importante - role de încărcare și dezvoltare, o lamă de curățare și un rezervor de toner rezidual.

Acum să vedem mai detaliat cum se întâmplă toate acestea.

Pașii de funcționare a imprimantei

Documentul electronic este trimis pentru tipărire. În acest moment PCBîl prelucrează, iar laserul trimite impulsuri digitale către cartuş. Prin încărcarea fototamburului cu particule negative, laserul transferă imaginea sau textul care urmează să fie imprimat pe acesta.

Când fasciculul laser lovește tamburul, acesta îndepărtează încărcarea și zonele neîncărcate rămân pe suprafața sa. Fiecare particulă de toner este încărcată negativ și atunci când intră în contact cu fototamburul, tonerul aderă la fragmente neîncărcate sub influența electricității statice. Aceasta se numește dezvoltarea imaginii.

Rolă specială cu sarcina pozitiva apasă o coală de hârtie pe tambur. Deoarece particulele încărcate opus se atrag, tonerul se lipește de hârtie.

În continuare, hârtia cu toner este încălzită la o temperatură de aproximativ 200 de grade folosind un arbore termic al așa-numitului cuptor. Datorită acestui lucru, tonerul este îndreptat și imaginea este fixată în siguranță pe hârtie. Prin urmare, documentele proaspăt imprimate pe o imprimantă laser sunt întotdeauna calde.

În ultima etapă, încărcătura este îndepărtată din fototambur și este curățată de tonerul rămas, pentru care se utilizează o lamă de curățare și un buncăr de toner rezidual.

Așa funcționează procesul de imprimare. Laserul pictează o imagine viitoare cu particule încărcate. Fototamburul prinde și transferă pulberea de cerneală pe hârtie. Tonerul se lipește de hârtie din cauza electricității statice și se topește cu aceasta.

Copiatoarele funcționează pe același principiu.

Avantajele unei imprimante laser

Se crede că viteza de imprimare a unei imprimante laser este mai mare decât cea a unei imprimante cu jet de cerneală. În medie, aceasta este de 27-28 de printuri pe minut. De aceea sunt folosite pentru imprimare cantitati mari documente.

Aparatul nu face mult zgomot în timpul funcționării. Calitatea imprimării este foarte ridicată la un cost redus pe imprimare, ceea ce se realizează datorită consumului redus și prețului tonerului. Costul majorității modelelor de imprimante laser este, de asemenea, destul de accesibil.

De mulți ani au existat controverse cu privire la faptul dacă imprimantele laser sunt dăunătoare sănătății. Particule de toner utilizate pentru imprimare cu laser, sunt atât de mici încât pătrund cu ușurință în corpul uman, se așează și se acumulează în tractul respirator. Cu contactul constant cu tonerul timp de 15-20 de ani, se pot dezvolta dureri de cap, astm și alte boli.

Cu toate acestea, producătorii de imprimante asigură că nu există niciun rău din cauza utilizării zilnice a imprimantei. Tehnologiile de producție sunt în mod constant îmbunătățite, iar cartușele sunt testate în laboratoare.

Pericol poate apărea numai dacă încercați să deschideți și să umpleți singur cartuşul. Particulele de toner pot ajunge în plămâni și sunt foarte greu de îndepărtat din corp, așa că este mai bine să încredințați specialiștilor reumplerea imprimantei.

Viteza, durata de viață și calitatea imprimării imprimantelor laser sunt cu adevărat excelente. Acest dispozitiv este indispensabil în munca și viața de zi cu zi a multor utilizatori și nu este la fel de capricios precum imprimantele cu jet de cerneală capricioase, care au adesea probleme cu imprimarea la reîncărcare.

Dacă tot nu ați obținut cel mai de succes model de imprimantă laser și nu ați folosit-o prea mult, atunci nu disperați. KupimToner cumpără imprimante noi de la diferite mărci, precum și componente pentru acestea, oferind un preț decent.