A lézernyomtató az egyik olyan nyomtatótípus , amely lehetővé teszi, hogy gyorsan jó minőségű szöveget és grafikát nyomtasson sima (irodai) papírra . A fénymásolókhoz hasonlóan a lézernyomtatók is xerográfiai nyomtatási eljárást alkalmaznak munkájuk során, azonban a különbség az, hogy a kép a nyomtató fényérzékeny elemeinek lézersugárral történő közvetlen expozíciójával (megvilágításával) jön létre.
Az így készült nyomatok nem félnek a nedvességtől, ellenállnak a kopásnak és a fakulásnak. Egy ilyen kép minősége a legmagasabb.
1938- ban Chester Carlson joghallgató elkészítette az első xerográfiai képet, amelynek technológiája a statikus elektromosság segítségével a festéket (száraz tinta) vitte át a papírra, sok éves munka eredményeként a meglévő mimeográfok használatától való megszabadulás érdekében. az eredményül kapott nyomatok magas költsége. Azonban csak nyolc évvel később, miután elutasították az IBM -et és az US Signal Corps -t, 1946-ban Carlsonnak sikerült találnia egy céget, amely beleegyezett az általa feltalált elektrosztatikus fénymásolók gyártásához . Ez a cég a Haloid Company volt, amelyet később Xerox Corporation névre kereszteltek.
Az első Xerox készülék 1949-ben lépett piacra Model A néven. Ennek a terjedelmes és összetett eszköznek egy sor manuális lépésre volt szüksége egy dokumentum másolatának elkészítéséhez. És csak tíz évvel később került kereskedelmi forgalomba egy teljesen automata xerográf, a Xerox 914, amely percenként 7 másolat készítésére volt képes. Ez a modell lett az összes később megjelent másoló és lézernyomtató prototípusa.
A Xerox 1969-ben kezdett el lézernyomtatókon dolgozni. A sikert 1978-ban a Gary Starkweather cég munkatársa érte el , aki lézersugarat tudott hozzáadni a meglévő Xerox fénymásolók technológiájához, így megalkotta az első lézernyomtatót. A full duplex Xerox 9700 percenként 120 oldalt tudott nyomtatni (mellesleg továbbra is a világ leggyorsabb lézernyomtatója). A készülék mérete azonban egyszerűen hatalmas volt, és a 350 ezer dolláros ára (az akkori árfolyamhoz való igazítás nélkül) nem fért bele a "nyomtató minden otthonba" gondolatába.
Az 1980-as évek elején kritikus pontot ért el az olyan eszközök iránti kereslet, amelyek nyomtatási minőségben felülmúlták a meglévő mátrixnyomtatókat. 1979-ben a Canon ajánlata következett , amely bemutatta az első LBP-10 asztali lézernyomtatót. A következő évben a cég magánkézben mutatta be az új LBP-CX modellt az Apple -nek , a Diablo Systems nek és a HP -nak Kaliforniában .
Akkoriban a Canonnak erős marketingpartnerekre volt szüksége termékeihez a cég új piacán, mivel a cég erős pozícióban volt a kamerák és az irodai megoldások (ugyanazok a fénymásolók) területén, de nem rendelkezett a szükséges kapcsolatokkal. a hatékony értékesítés érdekében az adatfeldolgozási piacon. A Canon először a Diablo Systemshez, a Xerox Corporation részlegéhez fordult. Ez nyilvánvaló és logikus volt, mivel a Diablo tulajdonában volt a sziromnyomtatók piacának nagy része, és marketingesei kifejezték azon szándékukat, hogy a Diablo logót más gyártók termékeire is elhelyezzék. Ezzel a Xerox lett az első olyan vállalat, amelyet felkérték a CX rendszer Canon vezérlővel történő forgalmazására.
A Xerox azonban visszautasította az ajánlatot, mert a japán Fuji-Xeroxszal együtt maga fejleszt egy olyan készüléket, amelyet a tervek szerint a legjobb asztali lézernyomtatónak szántak a piacon. Ám bár az új 4045 egy fénymásolót és egy lézernyomtatót kombinált, körülbelül 50 kilogrammot nyomott, kétszer annyiba került, mint a CX, nem volt benne cserélhető festékkazetta, és nem nyújtotta a legjobb nyomtatási minőséget. Ezt követően a Diablo egykori marketingesei elismerték, hogy meglehetősen nagy hiba volt kihagyni a Canon ajánlatát, és a kicsit később megjelent HP LaserJet nyomtató egy Xerox LaserJet lehetett.
Mindenesetre miután Diablo visszautasította a Canon fremonti ajánlatát, a Canon képviselői néhány mérföldet utaztak, hogy meglátogassák a HP Palo Alto-i és az Apple Computer cupertinói irodáit. A Hewlett-Packard volt a második logikus választás, mivel szorosan együttműködött a Diablo-val, és meglehetősen széles mátrix- és sziromnyomtatókkal rendelkezett.
A Canon és a HP együttműködése eredményeként 1984-ben megjelentek a HP LaserJet nyomtatók , amelyek percenként 8 oldal nyomtatására képesek. Eladásaik nagyon gyorsan növekedtek, és oda vezetett, hogy 1985-re a Hewlett-Packard átvette az asztali lézernyomtatók szinte teljes piacát. Megjegyzendő, hogy a tintasugaras nyomtatókhoz hasonlóan az új készülékek is csak azután váltak igazán megfizethetővé, hogy kifejlesztették a számukra cserélhető festékkazettákat (jelen esetben a Hewlett-Packard volt a fejlesztő).
Ugyanakkor az új kazetták költségcsökkentésének és a használt patronok újrahasznosításának kérdései, amelyek száma kezdett környezetvédelmi problémákra utalni, a feldolgozóipar egy egész ágát eredményezte, amelynek születési dátuma 1986. .
A tonerek átvitelének három módja van:
Kétkomponensű rendszerben az előhívó az előhívó egység mágneses hengerén marad, és tovább szolgál (a toner természetesen elfogy). Számos készülék műszaki leírásában állítják a gyártók, hogy a fejlesztő egyáltalán nem igényel utánpótlást, de a gyakorlatban a teljesítménye idővel romlik, ami kihat a másolatok minőségére.
A nyomtatás tonerrel történik, amely egy finoman diszpergált mágneses polimer, amely 200 fokos hőmérsékleten olvad. A festéket a festékkazettába töltik, és a mágneses henger felett található aktivátornak köszönhetően egyenletesen oszlik el rajta.
A lézernyomtatókban kép készítéséhez fényképezési módszert alkalmaznak: egy lézersugár (vagy LED -sugár) ütközik egy fotótengelybe, amelyet a töltéskorotron fényhez való hozzáférés nélkül előtölt. A töltéskorotron a fototengely felett helyezkedik el, és a fototengellyel párhuzamosan kifeszített huzal vagy gumihenger (kontakttöltés) formájában készül, amely érintkezik a fototengellyel. A töltéskorotron állandó nagy feszültséget kap, amely a nagyfeszültségű koronakisülésből származó levegő ütési ionizációja miatt villamosítja a fototengely felületét .
Blokkrögzítés ( Beégető egység) – a kép papírra rögzítésére szolgál.
A toner egy púder a kép felviteléhez.
A Carrier egy ferromágneses por (szerkezetét tekintve kis részecskék), amelyet kétkomponensű gépekben használnak, hogy a festéket a mágneses tengely felületén tartsák az elektrosztatikus erők hatására (a tonerrel keverve, kölcsönösen statikus potenciállal tölti fel súrlódás), és ebből egy korona kisülés hatására a fotodob felületén, és maga az előhívó mágneses tulajdonságai miatt a mágneses tengelyen marad, és szinte nem fogyasztódik (azonban veszít tulajdonságai az idő múlásával és cserét is igényel) [3] .
Fejlesztő (Eng. Developer) (néha indítónak is nevezik) - a fényvezetőhöz szállított anyagok keveréke. A kétkomponensű gépeknél ez a festék és a hordozó keveréke, az egykomponensű gépeknél pedig csak a toner. A kifejezés hasonló a fotózásban használt fejlesztő kifejezéshez , de általában nem fordítják le az orosz nyelvű irodalomban.
A lézernyomtatási folyamat öt egymást követő lépésből áll:
Photoshaft töltés - egyenletes elektromos töltés alkalmazása egy forgó fotodob felületére (1). A leggyakrabban használt fotovezető anyag, a fotoorganikus, negatív töltést igényel, de vannak olyan anyagok (például szilícium ), amelyek lehetővé teszik a pozitív töltés használatát.
Kezdetben a töltést egy korona ( eng. scorotron ) - egy kifeszített huzal segítségével végezték, amely a fotodobhoz képest feszültség alatt van. A huzal és a fotokonduktor közé általában fémhálót helyeznek az elektromos tér kiegyenlítésére.
Később elkezdték használni a töltést egy töltőhenger ( eng. Charge Roller ) segítségével (2). Egy ilyen rendszer lehetővé tette a feszültség csökkentését és az ózonkibocsátás problémájának csökkentését a koronakisülésben (az O 2 molekulák O 3 -má való átalakulása nagy feszültség hatására), de magában foglalja a közvetlen mechanikai érintkezés és az alkatrészek kopásának problémáját, mivel valamint a szennyeződésektől való tisztítás.
A lézeres megvilágítás (expozíció) az a folyamat, amikor a lézersugarat a fototengely negatív töltésű felületén továbbítjuk. A lézersugarat (3) a forgó tükör (4) eltéríti, és az elosztólencsén (5) áthaladva a fotótengelyre (1) fókuszál. A lézer csak azokon a helyeken aktiválódik, ahol a mágneses hengernek (7) később festéket kell kapnia. A lézer hatására a fotohenger fényérzékeny felületének a lézerrel megvilágított részei elektromosan vezetővé válnak, és ezeken a területeken a töltés egy része "áramlik" a fotó fém alapjára. -tekercs. Így a fotótengely felületén elektrosztatikus képe jön létre a leendő nyomatról az általános háttérnél kisebb negatív töltésű területek „mintája” formájában.
A tartályban lévő festéket a mágnes hatására a mágneses henger felülete vonzza , amely a henger magját készíti. Ahogy a mágneses henger forog, a felületén lévő festék áthalad egy keskeny résen, amely az orvosi penge és a mágneses henger között képződik. Ugyanolyan előjelű nagyfeszültséget kap a mágnestengely, mint a fotokonduktor. Így a mágneses henger felületén lévő festék taszítja a fotokonduktor nem exponált felületét. A fényérzékeny réteg azon helyein azonban, ahol a lézersugár exponált, és a töltés a felület többi részéhez képest csökkent, a festék a fotokonduktorba kerül. Ugyanakkor a megvilágított területeken a fotoréteg továbbra is ugyanazt a töltésjelet tartja, mint a festékrészecskék, összehasonlítva az áramkör közös vezetékének potenciáljával, de a töltések nagysága eltérő, ami egyenértékű. ellentétes töltésekre az interakció során.
Így az elektrosztatikus (láthatatlan) kép láthatóvá alakul (megjelenik). A fotokonduktorhoz húzott festék tovább mozog rajta, amíg érintkezésbe nem kerül a papírral.
A fotógörgő és a papír érintkezési pontján van egy másik görgő a papír alatt, az úgynevezett továbbító görgő. A fotodobhoz képest ellentétes előjelű feszültséggel van ellátva. Így a festék és a papír elektromos térerősség-gradiensben van két ellentétes töltésű elektróda között. A nem egyensúlyi helyzetben lévő festékrészecskék hajlamosak arra, hogy elérjék, a fényvezető felületéről a továbbítóhenger felé haladva, és útközben a papírhoz tapadva. A részecskék ezután a papír felületén maradnak, elektrosztatikus erők által megtartva.
Ha ebben a pillanatban ránézünk a papírra, egy teljesen kész kép keletkezik rajta, amit az ujjunkat végighúzva könnyen tönkretehetjük, mert a kép a papírhoz vonzódó festékporból áll, amit nem tartanak a papíron. bármi mással, mint elektrosztatikával. A végleges nyomat elkészítéséhez a képet rögzíteni kell.
A „kiöntött” toner képpel ellátott papír a rögzítőegységhez (sütőhöz) továbbhalad. A kép a hő és a nyomás miatt fix. A tűzhely két tengelyből áll:
A hőérzékelő ( termisztor ) figyeli a hőtengely hőmérsékletét. A papír hevítésekor (180–220 °C) a hozzá vonzódó festék megolvad, és felpuhult formában belenyomódik a papír textúrájába. A sütőből kivéve a festék gyorsan megköt, így tartós, ütésálló képet alkot. Annak érdekében, hogy a papír, amelyre a festéket felhordják, ne tapadjon a hőtengelyhez, papírleválasztókat (agyarokat) készítenek rajta.
A hőakna azonban nem az egyetlen fűtőelem. Alternatív megoldás egy másik kályhaszerkezet, amely hőfóliát használ: ez egy speciális rugalmas anyag cső formájában, amely a tartószerkezetet teljesen beburkolja egy vékony és hosszú kerámialappal, amely csak egy fűtőelem, amely a kerámia lemez szerkezete, a fűtővezetőkön kívül a lemez másik oldalán beépített hőmérséklet-szabályozó hőmérséklet-érzékelő is. A kerámialemez hibás beszerelése a szervizközpont szakképzetlen dolgozói által a hőmérséklet-érzékelő gyors és visszafordíthatatlan kiégéséhez vezet.
Ez például igaz a HP LaserJet 1100/1100A, 1200 sorozatú és mások lézernyomtatóira. A következő nyomtatómodelleknél (HP LaserJet 1010, 1018, 1020 stb.) a hőérzékelőt eltávolították a kerámialemez szerkezetéről.
A hőfóliával ellátott kályha ezen változatánál speciális, magas hőmérsékletű szilikon kenőanyagot kell használni, mivel jelentős súrlódási-csúszási erők lépnek fel a kerámiákon a hőfólia forgása során, amikor a lemezt áthaladják a hőblokkon.
A hőfólia főleg az oldalsó műanyag tartóoszlopokon nyugszik és forog szélső oldalaival.
Az alábbi hátrányok minden típusú hőfóliára jellemzőek. Ez arra való hajlamuk, hogy a papíron lévő kapcsokról kipattanjanak, égési sérülések a fólia alatti hőegység keretén belüli túlzott hőzsíron lévő szinterezett toner megtapadása miatt, valamint a tapasztalatlan felhasználók és szervizszerelők egyéb negatív hatásai.
A többszínű lézernyomtatás elve a következő. A nyomtatási folyamat elején a renderelő motor egy digitális dokumentumot vesz, és egy vagy több alkalommal feldolgozza, így oldalszámozott bittérképet hoz létre, amely a felhasznált tonerek színeinek megfelelő színösszetevőkre bomlik. A második szakaszban egy lézer vagy egy LED-tömb töltéseloszlást képez egy forgó fényérzékeny dob felületén, hasonlóan a kapott képhez. A feltöltött kis festékrészecskék, amelyek színező pigmentből, gyantából és polimerekből állnak, a dobfelület kiürült területeihez vonzódnak.
Ezt követően a fotokonduktorból származó toner a továbbítószalagra kerül, amelyen színes kép keletkezik, és amelyről a festék a papírra kerül. A legtöbb színes lézernyomtató négy külön menetet használ a különböző színek megjelenítésére. A papír ezután áthalad egy kemencén, amely megolvasztja a festéket, és rögzíti a papírhoz, így létrejön a végső kép.
A lézerek képesek pontosan fókuszálni, ami nagyon vékony sugarakat eredményez, amelyek kisütik a fényérzékeny dob szükséges területeit. Ennek köszönhetően a modern, színes és fekete-fehér lézernyomtatók nagy felbontásúak.
A fekete-fehér nyomtatás felbontása általában 600 × 600 és 1200 × 1200 dpi között változik, színes nyomtatás esetén viszont eléri a 9600 × 9600-at. A színes és fekete-fehér lézernyomtatók a gyakorlatban ugyanúgy működnek. A különbség az, hogy négyféle tintafestéket használnak színes nyomtatáshoz. Bármilyen szín hozzájárul a papírlapra felvitt végső képhez. A tintasugaras nyomtatókhoz képest a lézernyomtatóknak számos előnye van:
Rejtett nyomok (lásd Sárga pontok ) - sok színes nyomtatómodell nyomtatáskor látens képet helyez a nyomatra, amelyen feltünteti a nyomtatás dátumát és időpontját, valamint a készülék sorozatszámát, ami vélhetően azért történik, hogy megakadályozzák a nyomtatást. bankjegyek és egyéb dokumentumok és értékpapírok színes másolatai [4] .
| Nyomtató és szkenner | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Nyomtatás és nyomtatási folyamat | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Egyetlen és limitált kiadású nyomtatás | |||||
| Nagy példányszámú nyomtatás | |||||
| Klisék készítésének módszerei | |||||
| Nyomdagépek |
| ||||
| Lásd még: kiadás , tipográfia , tipográfia , típus , szedés , elrendezés | |||||