Hvordan fungerer laserprintere?
I løbet af tre årtier har laserprinteren forvandlet den måde, vi udskriver på, først med sort-hvid-udskrivning i høj kvalitet inden for rækkevidde af enhver virksomhed, senere inspireret til en desktop-udgivelsesrevolution og derefter nået ned til det mindre kontor og hjem.
Se relaterede Hvordan fungerer en inkjetprinter? Maling af en regnbue med tre farver: hvordan en printer gør det (i samarbejde med HP)
Selv nu er laserprinteren allestedsnærværende i erhvervslivet, hvor den stadig er uovertruffen til arbejdsbelastninger med høj hastighed og store mængder. Men hvordan fungerer en laserprinter? Hvordan producerer en kombination af lasere, ladede tromler og toner den tekst og de billeder, vi ser på siden?
synkroniser Outlook-kalenderen til Google-kalenderen
Processens historie
Først en hurtig lektion i laserprinterhistorikken. Laserprinteren er afhængig af principperne for elektrofotografi - en proces udviklet af en amerikansk patentadvokat, Chester Carlson, i 1938. Carlson opdagede, at du kunne oprette en kopi af en tekstside ved at reflektere lys fra de hvide områder på papiret til en ladet tromme.
Lyset neutraliserede ladningen på tromlen, så når modsat ladede partikler af fint, tørt, farvet pulver blev påført de ueksponerede områder, ville det klæbe fast. Denne toner kunne derefter rulles fra tromlen til et ark papir, hvor varme og tryk ville smelte det på plads. Carlsons opfindelse førte både til de første kopimaskiner og til oprettelsen af et firma, der blev synonymt med fotokopiering - Xerox.
I 1969 tog en Xerox-forsker Gary Starkweather elektrofotografi et trin videre. I stedet for at bruge en fotografisk proces til at skabe billedet på tromlen, tænkte han, hvorfor ikke bruge en laser til at tegne et digitalt billede? Otte år senere udgav Xerox sit elektroniske udskrivningssystem 9700: en tidlig laserprinter.
Xerox teknologi fungerede, men den var ikke klar til massemarkedet. Det tog et unikt partnerskab af innovatorer. I midten af 1970'erne spurgte Canon, efter at have udviklet en prototype laserprinter, HP om det ville være interesseret i at hjælpe med at bringe teknologien til en kommerciel forretningsprinter. Dette førte til udviklingen af HPs første laserprinter - HP 2680A (se det charmerende reklamebillede ovenfor). Derfra kom den første massemarkedslaser, den originale HP LaserJet fra 1985.
Inde i laserprinteren
Mens LaserJet-teknologien har ændret sig dramatisk i løbet af 30 år, er den grundlæggende proces stadig grundlæggende den samme. Instruktioner sendes fra en pc til printeren i form af et printerkommandosprog (PCL), der fortæller printeren, hvilken tekst der skal udskrives, hvor den skal udskrives, og hvordan man styler den, samtidig med at grafiske elementer nedbrydes til PCL kode. En raster-billedprocessor (RIP) på printeren konverterer derefter disse instruktioner til det billede, der skal udskrives på den færdige side.
Men hvordan gør dette billede det der? For det første påføres en negativ ladning på en cylindrisk tromle af en primær ladningsrulle eller koronatråd. Derefter ætser en laser, der arbejder gennem et arrangement af linser og spejle, billedet skabt af RIP på tromleoverfladen en linje ad gangen. Områderne ramt af laseren har en mere positiv ladning. Dette betyder, at når negativt ladet toner overføres til overfladen af tromlen, klæber den fast til de områder, der er markeret med laseren, og falder af de områder, der forbliver negativt ladet.
hvordan man kan slippe af med bots i csgo
Toner overføres derefter fra overfladen af tromlen til papiret ved hjælp af en overførselsvalse, der påfører en positiv ladning på undersiden af papiret, hvilket tiltrækker den negativt ladede toner fra tromlen.Når toneren holdes på plads af statisk elektricitet, går den igennem til en fuserenhed, der bruger en kombination af varme og tryk til at fastgøre toneren permanent på plads.
Sort-hvid- og farvelaser bruger begge den samme grundlæggende proces - men med en nøgleforskel. I en monolaserprinter er der kun en tromle og en tonerpatron, men i en farvelaserprinter finder du fire patroner - cyan, magenta, gul og sort - hver med deres egne tromle, toner og primære opladningsruller og tilhørende mekanismer .
Faktisk ligger størstedelen af teknologien i en farvelaser faktisk inde i tonerpatronerne, mens formuleringen af toner er afgørende for udskriftskvalitet, ydeevne og pålidelighed. Når producenter opfordrer brugerne til at holde fast i originale tonerpatroner, skyldes det, at de ved, at disse patroner er mekanisk solide og pålidelige, og at den anvendte toner er den, der er designet til den printerlinje.
Laser-printer fordele og begrænsninger
Som et system er laserprinterprocessen utrolig effektiv. Forbedringer har set hastighederne stige fra mindre end en side pr. Minut (ppm) til over 50 sider pr. Minut, mens opløsningerne er mere end firdoblet. Derudover har laserprintere historisk set haft flere fordele i forhold til konkurrerende printteknologier, som f.eks. Inkjet- eller solidt blækprintere.
Lasere producerer skarp tekst og lys grafik i fuld farve, selv på almindeligt papir, og der er lille forskel i udskrivningshastigheder mellem farve og sort-hvid. Laserudskrivning er også en pålidelig teknologi, der gør det muligt for laserprintere at håndtere månedlige arbejdsbelastninger på et sted mellem 4.000 og 15.000 sider.Derfor udgør laserprintere stadig størstedelen af forretningsklare arbejdsgruppeprintere, selvom de nyeste inkjets nu giver hård konkurrence.
Alligevel holder nogle begrænsninger laseren tilbage. For det første bruger tonerpartiklerne i en patron meget tid på at cykle gennem mekanismerne, hvilket betyder, at de har en tendens til at nedbrydes over tid. Dette gør det umuligt at bruge al toner i patronen, så noget går til spilde. For det andet har laserprinterens fuserenhed brug for meget varme for at smelte toner til papiret, hvilket øger energiregningerne og har en negativ indvirkning på miljøet.
HP fører an på dette område med nye tonerformuleringer og en ny serie printere - LaserJet M-serien - der er mindre, hurtigere og mere energieffektive. Gennem løbende forskning, udvikling og innovation vil laserprinteren kun blive stærkere.
Hvad er toner?
De tidlige laserprintere brugte en blanding af harpikser, pigmenter og forskellige tilsætningsstoffer, blandet mens de var varme for at danne en pasta, derefter afkølet og pulveriseret til et tørt pulver. Toner fungerer bedst, når partiklerne har så jævn størrelse og form som muligt, så disse tonere blev sigtet for at slippe af med de mindste og største partikler. Pulveriserede tonere bruges stadig i mange laserprintere i dag, selv om partikelstørrelsen nu er en brøkdel af, hvad den engang var.
I 1997 begyndte HP dog at bruge en kemisk proces til at dyrke cyan, magenta og gule tonerpartikler til brug i sine flagskibs laserprintere, hvor hver lille, sfærisk partikel voksede fra en kerne til den nøjagtige størrelse og form, der kræves. Dette resulterede i en toner, der var mere kontrollerbar og flød bedre gennem patronen og printermotoren, hvilket forbedrede udskrivningshastigheder, opløsning og antallet af sider, der kunne udskrives af hver patron. Nu produceres alle HPs ColorSphere- og ColorSphere 3-toner på denne måde med den nyeste version, der indpakker en blød kerne af blæk inde i en slidstærk ydre skal, der begge sikrer højere sidekapacitet og tillader toner at smelte sammen ved et lavere smeltepunkt.
Billeder er copyright HP og HP Computermuseum .
