پرینترهای لیزری چگونه کار می کنند؟

اصطلاح "چاپگر جوهرافشان" اصطلاحی است که به درستی فرآیند کار را توصیف می کند. چنین چاپگرهایی با استفاده از ذرات ریز جوهر یک تصویر را روی کاغذ چاپ می کنند.

از سوی دیگر، اصطلاح «پرینتر لیزری» کمی کمتر شناخته شده است.

نحوه چاپ حروف روی کاغذ و طراحی با لیزر.

در این مقاله به نحوه کار چاپگر لیزری می پردازیم و مسیر چاپ را از حروف روی صفحه کامپیوتر تا چاپ روی کاغذ دنبال می کنیم.

همانطور که در ادامه خواهیم فهمید، فرآیند چاپ لیزری بر اساس برخی اصول علمی است و به روشی عالی انجام می شود.

مورد اصلی: الکتریسیته ساکن

اصل کار چاپگر لیزری ولتاژ ثابت است. همان نیرویی که باعث می شود لباس ها در خشک کن به هم بچسبند.

الکتریسیته ساکن یک بار الکتریکی است که روی یک جسم عایق مانند بادکنک یا بدن شما ایجاد می شود.

از آنجایی که اتم های دارای بار مخالف به هم می چسبند، اجسام با بار مخالف به هم می چسبند.

چاپگر لیزری از این پدیده به عنوان نوعی «چسب موقت» استفاده می کند.

منبع اصلی این سیستم گیرنده نوری است که معمولاً یک استوانه یا استوانه چرخان است. مجموعه غلتکی از یک ماده فوتوالکتریک تشکیل شده است که توسط فوتون های نور تخلیه می شود.

موارد اساسی:

ابتدا دستگاه غلتکی با استفاده از سیم تاج، یعنی سیمی که برق از طریق آن جریان دارد، کارآمد می شود.

(بعضی چاپگرها به جای سیم تاج از غلتک شارژ استفاده می کنند، اما اصل یکسان است). همانطور که سیلندر می چرخد، چاپگر یک پرتو لیزر کوچک را به سطح می تابد تا بار را در یک مکان خاص آزاد کند.

در این روش لیزر حروف و تصاویر را به صورت الگویی از بارهای الکتریکی، یعنی یک تصویر الکترواستاتیک روی کاغذ چاپ می کند.

این سیستم همچنین می تواند با بارهای مخالف کار کند به طوری که یک تصویر با الکترواستاتیک مثبت روی پس زمینه ای با الکترواستاتیک منفی قرار می گیرد.

پس از تنظیم الگو، چاپگر رول را با تونر با بار مثبت می پوشاند که یک پودر سیاه بسیار ریز است.

از آنجایی که تونر دارای بار مثبت است، به نواحی دارای بار منفی غلتک می چسبد، اما نه به پس زمینه با بار مثبت.

این فرآیند شبیه چسب زدن روی جوش شیرین و غلتاندن آن روی خمیر است.

آرد به قسمت های پوشیده شده با چسب می چسبد تا پیام نوشته شده روی جعبه در نهایت دست نخورده باقی بماند.

غلتک یک الگوی پودر چسبانده شده روی کاغذ را حرکت می دهد.

حرکت موازی با نوار زیر آن است. قبل از اینکه کاغذ زیر غلتک حرکت کند، توسط سیم تاج انتقالی (غلتک شارژ شده) بار منفی می شود، این بار قوی تر از بار منفی تصویر الکترود است.

بنابراین، کاغذ ممکن است پودر تونر را جذب کند. از آنجایی که کاغذ با سرعتی برابر با سرعت غلتک حرکت می کند، کاغذ الگوی تصویر را به دقت منعکس می کند.

برای جلوگیری از چسبیدن کاغذ به غلتک، شارژ آن بلافاصله پس از جمع آوری تونر از طریق سیم تاج متصل تخلیه می شود.

فیوز پایه

در نهایت، چاپگر کاغذ را به Fuser - یک جفت غلتک حرارتی - منتقل می کند. وقتی کاغذ از میان این غلتک ها عبور می کند، پودر تونر به همراه الیاف کاغذ ذوب شده و می سوزد.

غلتک های فیوزر کاغذ را به سمت سینی خروجی هدایت می کنند و می توانید کاغذ چاپ شده را ببینید.

فیوزر همچنین کاغذ را گرم می کند، بنابراین وقتی کاغذ از چاپگر یا دستگاه کپی خارج می شود همیشه داغ است.

بنابراین چه چیزی از سوختن کاغذ جلوگیری می کند؟ جواب سرعت است. کاغذ به سرعت از بین غلتک ها عبور می کند تا بیش از حد داغ نشود.

هنگامی که تونر روی کاغذ قرار می گیرد، سطح غلتک از لامپ تخلیه عبور می کند.

این لامپ شفاف به تمام سطح دریافت کننده تصویر می تابد و تصویر الکتریکی را از بین می برد.

سپس سطح غلتک از سیم تاج عبور می کند که بار الکتریکی مثبت اعمال می کند.

تمام مراحل همان مراحلی است که ذکر کردیم. البته کنار هم قرار دادن همه چیز بسیار پیچیده است.

در بخش‌های بعدی، اجزای مختلف را با جزئیات بیشتری بررسی می‌کنیم تا بدانید این اجزا چگونه متن و تصاویر را روی کاغذ با این سرعت و دقت چاپ می‌کنند.

کنترل ها، کادر محاوره ای:

قبل از اینکه یک چاپگر لیزری بتواند کاری انجام دهد، باید اطلاعاتی را در صفحه دریافت کند و بداند که چگونه تصویر را روی صفحه چاپ کند. این کار بر عهده کنترل کننده چاپگر است. کنترلر چاپگر، کامپیوتر اصلی چاپگر است.

این دستگاه از طریق یک پورت ارتباطی مانند یک پورت موازی یا یک پورت USB با یک کامپیوتر میزبان (مثلا کامپیوتر شما) ارتباط برقرار می کند.

در شروع عملیات چاپ، چاپگر لیزری روش تبادل داده را برای کامپیوتر میزبان تعیین می کند. کنترل کننده باید به طور دوره ای کامپیوتر میزبان را متوقف یا راه اندازی مجدد کند تا داده های دریافتی را پردازش کند.

در یک دفتر، یک چاپگر لیزری می تواند به چندین کامپیوتر میزبان متصل شود.

بنابراین، کاربران مختلف می توانند اسناد را از رایانه خود چاپ کنند. کنترلر هر کامپیوتر را کنترل می کند، اما می تواند چندین فرمان را همزمان دریافت کند.

توانایی کنترل چندین کار به طور همزمان یکی از دلایل محبوبیت چنین چاپگرهایی است.

کنترل کننده، زبان:

برای ارتباط بین کنترل کننده چاپ و کامپیوتر میزبان، لازم است به همان زبان توضیحات صفحه ارتباط برقرار شود.

در چاپگرهای قدیمی، کامپیوتر نوع خاصی از فایل متنی و کد ساده ای را برای چاپگر ارسال می کند که اطلاعات قالب بندی اولیه را در اختیار چاپگر قرار می دهد.

این یک فرآیند بسیار ساده بود زیرا چاپگرهای قدیمی فونت های کمی داشتند.

امروزه می توانید صدها فونت مختلف داشته باشید و به چاپ یک طرح گرافیکی پیچیده فکر نکنید.

برای مدیریت این همه اطلاعات متنوع، نویسنده باید به زبان پیچیده تری با کاربر صحبت کند.

زبان‌های اصلی چاپگر امروزه عبارتند از زبان فرمان چاپگر Hewlett Packard و Adobe's Postscript.

هر دوی این زبان ها صفحه را به صورت برداری توصیف می کنند. این آرایش یک نمایش ریاضی از شکل است.

چاپگر تصاویر برداری را می گیرد و آنها را به فرمت بیت مپ تبدیل می کند. با این سیستم، چاپگر می تواند صفحات پیچیده را با هر فرمت و فونتی دریافت کند.

از آنجایی که چاپگر خودش نقشه بیت می‌سازد، می‌تواند از حداکثر وضوح چاپگر استفاده کند.

برخی از چاپگرها به جای PCL استاندارد از رابط کاربری گرافیکی (GDI) استفاده می کنند. در این سیستم، کامپیوتر میزبان نقاط را ترتیب بندی می کند، بنابراین کنترلر نیازی به پردازش چیز دیگری ندارد. چاپگر به سادگی دستورالعمل های نقطه ای را به لیزر ارسال می کند.

اما در بیشتر پرینترهای لیزری، کنترلر باید تمام داده هایی را که از کامپیوتر دریافت می کند بپذیرد. برپایی

این اطلاعات شامل دستورالعمل هایی در مورد نحوه کار چاپگر، نوع کاغذ، قالب بندی کاغذ، فونت و غیره می باشد. برای اینکه با این اطلاعات به درستی کار شود، مدیر باید آن را به ترتیب صحیح دریافت کند.

کنترلر، پیکربندی صفحه:

پس از دریافت داده ها، مدیر شروع به جمع آوری آن در صفحه می کند. چاپگرها سبک متن، ترتیب کاراکترها و قرارگیری هر تصویر را تنظیم می کنند.

وقتی صفحه ای چیدمان می شود، یک پردازشگر تصویر بیت مپ، تمام یا بخشی از اطلاعات صفحه را می گیرد و آن را به یک سری نقاط کوچک تقسیم می کند.

همانطور که در بخش بعدی خواهیم دید، چاپگر به این روش به کاغذ نیاز دارد تا لیزر بتواند آن را روی غلتک پیکاپ تصویر بنویسد.

در اکثر چاپگرهای لیزری، کنترلر تمام اطلاعات مربوط به چاپ را در حافظه خود ذخیره می کند.

این به کنترلر اجازه می دهد تا چندین کار چاپ را بپذیرد و آنها را در صف چاپ قرار دهد تا همه آنها به یکباره انجام شوند.

همچنین هنگام چاپ چندین نسخه از یک شی در زمان صرفه جویی می کند، زیرا رایانه میزبان همه دستورات را به یکباره به چاپگر ارسال می کند.

لیزر جمع آوری

از آنجایی که سیستم چاپگر لیزری در واقع صفحه را برش می دهد، کیت اسکن لیزری باید بسیار دقیق باشد. یک بسته اسکن لیزری معمولی شامل:

ایلاسر

یک آینه متحرک

لنز

لیزر اطلاعات صفحه را دریافت می کند. نقاط کوچکی که متن و تصاویر را تشکیل می دهند - زمانی که پرتو در امتداد سیم پیچ حرکت می کند.

لیزر برای هر نقطه ای که باید چاپ شود یک پالس نوری ساطع می کند و هیچ پالس نوری برای فضای خالی باقی نمی گذارد.

در واقع خود لیزر پرتو را حرکت نمی دهد. لیزر پرتویی را به آینه متحرک می تاباند. همانطور که آینه حرکت می کند، یک پرتو از طریق یک سری عدسی روی یک غلتک می تابد.

این سیستم انحراف تصویر ناشی از تغییر فاصله بین آینه و نقاط تراز رول را جبران می کند.

روی صفحه تایپ کنید

ماژول لیزر فقط به صورت افقی در یک صفحه حرکت می کند.

پس از هر اسکن افقی، چاپگر غلتک برداشت تصویر را به حفره بالایی منتقل می کند تا مجموعه لیزر بتواند خط بعدی را چاپ کند.

یک چاپگر کامپیوتری کوچک می تواند همه این کارها را به خوبی انجام دهد، البته با سرعت بالا.

برخی از چاپگرهای لیزری به جای لیزر ساده از نوار LED برای نوشتن متن یا تصاویر استفاده می کنند.

هر نقطه نشانگر مخصوص به خود را دارد، به این معنی که چاپگر دارای وضوح چاپ است.

این سیستم‌ها نسبت به مجموعه‌های لیزری واقعی ارزان‌تر هستند، اما نتایج مطلوب‌تری دارند. معمولاً می توانید آنها را در میان چاپگرهای ارزان قیمت پیدا کنید.

دستگاه فتوکپی

پرینترهای لیزری آوافرهنگ درست مانند دستگاه های کپی کار می کنند، با برخی تفاوت های بزرگ.

واضح ترین تفاوت منبع تصویر است. دستگاه کپی تصویر را با انعکاس نور بر روی تصویر اسکن می کند، در حالی که چاپگر لیزری تصویر را به صورت دیجیتال دریافت می کند.

نکته قابل توجه دیگر نحوه ایجاد تصویر الکترواستاتیک است.

هنگامی که دستگاه کپی صفحات کاغذ را روشن می کند، نور از نواحی سفید کاغذ به گیرنده تصویر منعکس می شود، اما توسط نواحی تاریک کاغذ جذب می شود.

در این فرآیند، بار الکتریکی پس زمینه تخلیه می شود در حالی که تصویر الکترواستاتیک بار مثبت دارد. به این روش «با نوشتن» می گویند.

در اکثر پرینترهای لیزری، این فرآیند برعکس است: لیزر بار خطوط تصویر را تخلیه می کند و بار مثبتی را به پس زمینه می دهد.

در یک چاپگر، پیاده سازی یک سیستم (نوشتن-سیاه) آسان تر از پیاده سازی یک سیستم "نوشتن-سفید" است و به طور کلی نتایج بهتری ارائه می دهد.

مواد اولیه تونر

یک چیز بسیار متفاوت و منحصر به فرد در مورد پرینترهای لیزری (یا دستگاه های کپی) تونر است. نکته بسیار عجیب این است که جوهری که کاغذ می گیرد در واقع جوهر نیست.

تونر چیست؟ پاسخ کوتاه این است که پودر با دو جزء اصلی، رنگدانه و پلاستیک شارژ می شود.

نقش رنگدانه بسیار واضح است - رنگدانه رنگی را (در چاپگر تک رنگ، مشکی) فراهم می کند که متن و تصاویر را پر می کند.

این رنگدانه با ذرات پلاستیک ذوب می شود و وقتی هیتر به گرما می رسد، تونر ذوب می شود.

این کیفیت به مزایای فراوان تونر نسبت به جوهر مایع می افزاید. اساسا تونر به الیاف هر نوع کاغذی می‌چسبد، به این معنی که متن به راحتی پاک نمی‌شود یا لک نمی‌شود.

استفاده از رنگ:

چگونه پرینترها از این تونر برای تصویربرداری رول الکترواستاتیک استفاده می کنند؟

پودر در مخزن تونر، یک ظرف کوچک که در یک جعبه متحرک تعبیه شده است، ذخیره می شود.

چاپگر تونر را از ظرف جمع آوری می کند و دستگاه باز می شود. «توسعه دهنده» در واقع مجموعه ای از تیغه های مغناطیسی منفی است.

این گرانول ها به یک غلتک فلزی دوار متصل می شوند که آنها را از طریق تونر در محفظه تونر حرکت می دهد.

از آنجایی که این دانه ها دارای بار الکتریکی منفی هستند، دانه های تقویت کننده ذرات تونر مثبت را هنگام عبور از آنها می گیرند.

سپس غلتک دانه ها را به صورت متوالی روی غلتک پخش می کند. تصویر الکترواستاتیک دارای بار الکتریکی منفی قوی تری نسبت به دانه توسعه دهنده است، بنابراین غلتک ذرات تونر را دفع می کند.

سپس غلتک روی کاغذ حرکت می‌کند که با شدت بیشتری شارژ می‌شود و تونر را جذب می‌کند. هنگامی که تونر جذب شد، کاغذ به سرعت با سیم تاج برداشته می شود.

در این مرحله، تنها چیزی که تونر را روی کاغذ نگه می دارد نیروی جاذبه است. اگر کاغذ قرار دهید، تصویر کاملاً از بین می رود. برای ردیابی تونر، یک ورق کاغذ باید از فیوزر عبور کند.

فیوزر از لامپ داخلی گرم می شود و تونر پلاستیکی را در حین عبور ذوب می کند.

اما چه چیزی باعث می شود که تونر به جای جمع شدن روی غلتک های فیوزر به کاغذ بچسبد؟ برای جلوگیری از این اتفاق، غلتک های ذوب باید با تفلون، یک ماده نچسب که از چسبیدن غذا به کف کاسه جلوگیری می کند، پوشانده شوند.