เลเซอร์ทำงานอย่างไร? การออกแบบและการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ การพิมพ์ด้วยเลเซอร์สีทำอย่างไร?

ก่อนที่จะตอบคำถามว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์ทำงานอย่างไร ควรสังเกตว่าภาพแรกที่ Charles Carlson ได้รับโดยใช้ไฟฟ้าสถิตและหมึกแห้งนั้นมีอายุย้อนไปถึงปี 1938 แต่ต้นแบบแรกของอุปกรณ์เลเซอร์สมัยใหม่ถูกสร้างขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา ควรเพิ่มว่าหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์นั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการที่เรียกว่า การสแกนด้วยเลเซอร์ หลังจากสแกนเอกสารแล้ว หมึกจะถูกนำไปใช้และถ่ายโอน รวมถึงภาพที่เสร็จแล้วจะได้รับการแก้ไข หลักการพิมพ์ด้วยเลเซอร์นี้ทำให้คุณสามารถพิมพ์ข้อความและกราฟิกบนกระดาษธรรมดาด้วยความเร็วสูงพอสมควร คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ได้ที่ด้านล่างนี้

หากเราพูดถึงอุปกรณ์เครื่องพิมพ์เลเซอร์คืออะไรก็ต้องบอกว่าอุปกรณ์รุ่นใด ๆ ดังกล่าวประกอบด้วยโฟโตดรัมหน่วยเลเซอร์หน่วยถ่ายโอนและหน่วยซ่อม นอกจากนี้ ตลับหมึกยังใช้ลูกกลิ้งแม่เหล็กหรือลูกกลิ้งพัฒนา ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่น กระดาษถูกป้อนสำหรับการพิมพ์โดยใช้หน่วยพิเศษที่รับผิดชอบในการดำเนินการนี้

เพื่อตอบคำถามโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ จำเป็นต้องพูดถึงสี (ผงหมึก) ที่ใช้ในอุปกรณ์สำนักงานนี้ด้วย ดังนั้นโทนเนอร์จึงเป็นสารที่ประกอบด้วยอนุภาคโพลีเมอร์ขนาดเล็กมากที่เคลือบด้วยสีย้อมและรวมถึงแมกนีไทต์ด้วย นอกจากนี้ยังรวมถึงสิ่งที่เรียกว่า เครื่องควบคุมการชาร์จ ผงดังกล่าวทั้งหมดมีความแตกต่างกันในตัวบ่งชี้ เช่น ความหนาแน่น การกระจายตัว ขนาดเกรน ความหนา ฯลฯ ด้วยเหตุนี้จึงไม่คุ้มที่จะเติมสีฝุ่นแบบสุ่มใดๆ ลงในเครื่องพิมพ์เลเซอร์ เพราะ... สิ่งนี้จะลดคุณภาพการพิมพ์

อุปกรณ์สำนักงานประเภทนี้ เช่น เครื่องพิมพ์ขาวดำ/mfp พบว่ามีการใช้งานส่วนบุคคลอย่างกว้างขวาง เช่น บ้าน. ข้อได้เปรียบหลักคือต้นทุนที่ไม่แพงเนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ต้องการทรัพยากรซอฟต์แวร์หรือหน่วยความจำจำนวนมาก พวกเขาต้องการเพียงตัวควบคุมที่จะช่วยให้พวกเขาสามารถใช้งานฟังก์ชันพื้นฐานที่สุด ซึ่งก็คือการพิมพ์เอกสารทุกประเภท โดยทั่วไปสามารถใช้สำหรับการพิมพ์ข้อความธรรมดาหรือไดอะแกรมและไดอะแกรมขาวดำบางส่วนซึ่งการมีอยู่ของสีไม่สำคัญ มีความสำคัญอย่างยิ่ง. ข้อดีอื่นๆ ของอุปกรณ์ประเภทเลเซอร์ขาวดำคือวัสดุสิ้นเปลืองต้นทุนต่ำ ทนทานต่องานหนัก และความสามารถในการพิมพ์จำนวนหน้าจำนวนมาก แต่อุปกรณ์เครื่องพิมพ์ดังกล่าวไม่อนุญาตให้พิมพ์ภาพถ่ายสีและ วงจรที่ซับซ้อน. นอกจากนี้อุปกรณ์ดังกล่าวยังไม่มีคุณภาพการพิมพ์สูง

สำหรับเครื่องพิมพ์เลเซอร์สี มีข้อดีคือความเร็วในการพิมพ์ที่ดีและความสามารถในการพิมพ์ไดอะแกรมสี รูปภาพ และภาพถ่าย แต่โปรดจำไว้ว่าอุปกรณ์การพิมพ์ดังกล่าวมีราคาค่อนข้างแพงซึ่งจะช่วยลดความพร้อมใช้งานลงอย่างมาก ข้อเสียอื่นๆ คือความสามารถในการทำกำไรต่ำเนื่องจากต้นทุนวัสดุสิ้นเปลืองสูง การใช้พลังงานสูง และคุณภาพของภาพสีไม่เพียงพอ เหล่านั้น. อุปกรณ์นี้ไม่เหมาะสำหรับการพิมพ์ภาพถ่ายระดับมืออาชีพ

แต่ตามกฎแล้วเครื่องพิมพ์เลเซอร์ทุกประเภทจะมีหลักการทำงานเหมือนกัน ความแตกต่างอยู่ที่ต้นทุนและเท่านั้น ฟังก์ชั่นและพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความละเอียดของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ สำหรับกระบวนการพิมพ์นั้น สามารถแบ่งออกเป็นห้าขั้นตอนสำคัญตามที่อธิบายไว้ด้านล่างนี้

ขั้นแรก: การก่อตัวของประจุบนโฟโตดรัม (ภาพถ่าย)

เพื่อตอบคำถามว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์ทำงานอย่างไรและทำงานอย่างไร ควรกล่าวว่าหนึ่งในอุปกรณ์หลักคือดรัมพิมพ์ที่เคลือบด้วยเซมิคอนดักเตอร์พิเศษที่มีความไวแสงสูง ในขั้นตอนนี้เองที่ภาพที่มีไว้สำหรับการพิมพ์เพิ่มเติมจะเกิดขึ้น ในการทำเช่นนี้ส่วนนี้จะมาพร้อมกับประจุที่มีเครื่องหมายบวกหรือลบ ตามกฎแล้วทำได้โดยใช้โคโรตรอน (โคโรนาเซอร์) หรือเพลาชาร์จ (ลูกกลิ้งชาร์จ) อันแรกคือบล็อกที่ประกอบด้วยลวดซึ่งมีโครงโลหะอยู่รอบ ๆ อันที่สองคือเพลาโลหะที่หุ้มด้วยยางโฟมหรือยางนำไฟฟ้า

วิธีแรกในการจ่ายประจุให้กับโฟโต้เพลาโดยใช้โคโรนามิเตอร์ก็คือ ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้า จะมีการปล่อยประจุเกิดขึ้นระหว่างเฟรมกับสายไฟ (เส้นใยทังสเตนที่เคลือบด้วยแพลตตินัม/ทอง/คาร์บอน) หลังจากนั้นก็ก่อตัวขึ้น สนามไฟฟ้าซึ่งในทางกลับกันจะถ่ายโอนประจุชนิดคงที่ไปยังโฟโตดรัม

การใช้เครื่องวัดโคโรนามีข้อเสียหลายประการ ซึ่งรวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่าการสะสมของอนุภาคสี/ฝุ่นบนเส้นใยหรือการโค้งงอของเส้นใยอาจทำให้คุณภาพการพิมพ์ลดลงอย่างมาก สนามไฟฟ้าในสถานที่หนึ่งเพิ่มขึ้น และ แม้กระทั่งความเสียหายต่อพื้นผิวของโฟโตดรัม

สำหรับวิธีที่สอง ลูกกลิ้งชาร์จที่สัมผัสกับดรัมจะจ่ายพื้นผิวซึ่งมีความไวแสงสูงด้วยประจุจำนวนหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าบนลูกกลิ้งนั้นมีลำดับความสำคัญต่ำกว่า ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาการปรากฏตัวของโอโซนได้ แต่การจะโอนเงินต้องติดต่อกลับ ในกรณีนี้ชิ้นส่วนของเครื่องพิมพ์จะสึกหรอเร็วขึ้น

ขั้นตอนที่สอง: การสัมผัส

เป้า เวทีนี้ประกอบด้วยการสร้างภาพที่มองไม่เห็นของจุดบนพื้นผิวของโฟโตดรัมที่มีความไวแสงเพิ่มขึ้น โดยไม่ต้องใช้ประจุไฟฟ้าสถิต เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ลำแสงเลเซอร์บาง ๆ จะส่องบนกระจกรูปทรงสี่หรือหกเหลี่ยม หลังจากนั้นจะสะท้อนและชนกับสิ่งที่เรียกว่า กระจายเลนส์ เขาส่งมันไปยังสถานที่เฉพาะบนพื้นผิวของถังซัก ต่อไป ระบบที่ประกอบด้วยเลนส์และกระจกหลายตัวจะเคลื่อนลำแสงเลเซอร์ไปตามโฟโต้เพลา ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเส้น เพราะ เมื่อการพิมพ์เสร็จสิ้นโดยใช้จุด เลเซอร์จะเปิดและปิดอย่างต่อเนื่อง ประจุจะถูกลบออกในลักษณะที่เป็นจุดเช่นกัน หลังจากที่เส้นสิ้นสุดลง เพลาภาพถ่ายจะเริ่มหมุนโดยใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ และขั้นตอนการรับแสงจะดำเนินต่อไป

ขั้นตอนที่สาม: การพัฒนา

เพลาอีกอันที่พบในตลับหมึกเครื่องพิมพ์เลเซอร์คือท่อโลหะที่มีแกนแม่เหล็กอยู่ข้างใน แม่เหล็กภายในช่องจะดึงดูดผงหมึกไปยังพื้นผิวของลูกกลิ้ง และหมุนเพื่อดึงออกมา ใบมีดจ่ายสารแบบพิเศษช่วยให้คุณควบคุมความหนาของชั้นหมึกได้ และป้องกันการกระจายตัวของชั้นหมึกอย่างสม่ำเสมอ

หลังจากนั้น หมึกจะเข้าไปอยู่ระหว่างโฟโตดรัมและแกนแม่เหล็ก ในพื้นที่ที่ถูกสัมผัส ผงหมึกจะเริ่มถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวของม้วนภาพถ่าย และในบริเวณที่มีประจุไฟฟ้าจะเริ่มถูกไล่ออก สีย้อมที่เหลืออยู่บนลูกกลิ้งแม่เหล็กมักจะเคลื่อนที่ต่อไปและผ่านถังอีกครั้ง สำหรับผงหมึกที่เคลื่อนไปยังพื้นผิวของดรัมนั้นจะทำให้มองเห็นภาพบนนั้นได้หลังจากนั้นจึงติดตามต่อไปนั่นคือ บนกระดาษ

ขั้นตอนที่สี่: การถ่ายโอน

แผ่นกระดาษที่ป้อนเข้าไปในอุปกรณ์จะผ่านไปใต้ลูกกลิ้งถ่ายภาพ มีสิ่งที่เรียกว่าอยู่ใต้กระดาษ ลูกกลิ้งส่งกระดาษซึ่งช่วยให้ผงหมึกบนพื้นผิวของดรัมถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวของกระดาษ ประจุที่มีเครื่องหมายบวกถูกนำไปใช้กับแกนลูกกลิ้งที่ทำจากโลหะซึ่งถูกถ่ายโอนผ่านการเคลือบยางไปยังกระดาษ อนุภาคขนาดเล็กของผงหมึกถูกย้ายไปยังพื้นผิวของแผ่นเพื่อเกาะติดกับมันเพียงเพราะแรงดึงดูดคงที่ อนุภาคของผง กระดาษขุย และฝุ่นทั้งหมดที่เหลืออยู่บนโฟโตดรัมจะถูกส่งโดยใช้ไม้กวาดหุ้มยางหรือที่ปัดน้ำฝนไปยังฮอปเปอร์ที่ออกแบบมาสำหรับขยะโดยเฉพาะ เมื่อโฟโตดรัมเสร็จสิ้นรอบทั้งหมดแล้ว ลูกกลิ้งชาร์จ/โคโรตรอนจะช่วยฟื้นฟูประจุบนพื้นผิวอีกครั้ง และงานทั้งหมดจะถูกทำซ้ำอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ห้า: การรวม

ผงหมึกที่ใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์จะต้องมีความสามารถในการหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง ต้องขอบคุณคุณสมบัตินี้เท่านั้นที่สามารถแก้ไขบนพื้นผิวกระดาษได้ในที่สุด

ในการทำเช่นนี้ แผ่นงานจะถูกดึงระหว่างเพลาสองอัน โดยอันหนึ่งจะกดและอีกอันจะทำให้ร้อนขึ้น ด้วยเหตุนี้อนุภาคขนาดเล็กของสสารที่มีสีจึงดูเหมือนจะละลายเข้าสู่โครงสร้างของหน้า หลังจากออกจากเตาอบ ผงจะแข็งตัวค่อนข้างเร็ว ส่งผลให้รูปภาพหรือข้อความที่พิมพ์ออกมาค่อนข้างคงที่

ควรเพิ่มด้วยว่าลูกกลิ้งด้านบนซึ่งให้ความร้อนแผ่นกระดาษมาในรูปแบบของฟิล์มความร้อนหรือม้วนเทฟลอน ในขณะเดียวกันตัวเลือกที่สองก็ถือว่าทนทานและเชื่อถือได้มากกว่า อย่างไรก็ตาม มีราคาแพงและมักใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องทนทานต่อภาระหนัก ตัวเลือกแรกมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าและมักใช้กับเครื่องพิมพ์สำหรับสำนักงานขนาดเล็กและใช้ในบ้าน

ทุกวันนี้เป็นเรื่องยากที่จะหาคนที่ไม่เคยได้ยินคำนี้ "เลเซอร์"อย่างไรก็ตาม น้อยคนนักที่จะเข้าใจอย่างชัดเจนว่ามันคืออะไร

ครึ่งศตวรรษนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์เลเซอร์ ประเภทต่างๆพบการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขาตั้งแต่การแพทย์ไปจนถึงเทคโนโลยีดิจิทัล เลเซอร์คืออะไร หลักการทำงานของมันคืออะไร และมีไว้เพื่ออะไร?

เลเซอร์คืออะไร?

Albert Einstein ทำนายความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของเลเซอร์ ซึ่งย้อนกลับไปในปี 1917 ได้ตีพิมพ์บทความที่พูดถึงความเป็นไปได้ที่อิเล็กตรอนจะปล่อยควอนตัมแสงในความยาวที่กำหนด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการปล่อยก๊าซกระตุ้น แต่เป็นเวลานานแล้วที่ถือว่าไม่สามารถทำได้จากมุมมองทางเทคนิค

อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาความสามารถด้านเทคนิคและเทคโนโลยี การสร้างเลเซอร์จึงกลายเป็นเรื่องของเวลา ในปี 1954 นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต N. Basov และ A. Prokhorov ได้รับ รางวัลโนเบลสำหรับการสร้างเมเซอร์ ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไมโครเวฟเครื่องแรกที่ขับเคลื่อนด้วยแอมโมเนีย และในปี 1960 บริษัท American T. Maiman ได้ผลิตเครื่องกำเนิดควอนตัมของลำแสงแสงเครื่องแรก ซึ่งเขาเรียกว่าเลเซอร์ (การขยายแสงโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสี) อุปกรณ์แปลงพลังงานเป็นรังสีออปติคัลทิศทางแคบ เช่น ลำแสง ซึ่งเป็นกระแสของควอนตัมแสง (โฟตอน) ที่มีความเข้มข้นสูง

หลักการทำงานของเลเซอร์

ปรากฏการณ์ที่ใช้การทำงานของเลเซอร์เรียกว่าการแผ่รังสีแบบบังคับหรือเหนี่ยวนำให้เกิด อะตอมของสารบางชนิดสามารถปล่อยโฟตอนออกมาได้ภายใต้อิทธิพลของโฟตอนอื่นๆ และพลังงานของโฟตอนที่ทำหน้าที่จะต้องเท่ากับความแตกต่างระหว่างระดับพลังงานของอะตอมก่อนและหลังการแผ่รังสี

โฟตอนที่ปล่อยออกมานั้นสอดคล้องกับโฟตอนที่ก่อให้เกิดรังสีเช่น เหมือนกับโฟตอนแรกทุกประการ เป็นผลให้การไหลของแสงที่อ่อนแอในตัวกลางถูกขยายและไม่วุ่นวาย แต่ไปในทิศทางที่กำหนด ลำแสงรังสีกระตุ้นเกิดขึ้นซึ่งเรียกว่าเลเซอร์

การจำแนกประเภทเลเซอร์

ขณะศึกษาธรรมชาติและคุณสมบัติของเลเซอร์ พบว่ารังสีเหล่านี้มีหลายประเภท เลเซอร์อาจเป็น: ขึ้นอยู่กับสถานะของสารตั้งต้น

• แก๊ส;
• ของเหลว;
• สถานะของแข็ง;
• บนอิเล็กตรอนอิสระ

ในปัจจุบัน มีการพัฒนาวิธีการต่างๆ มากมายสำหรับการผลิตลำแสงเลเซอร์:

• การใช้แสงไฟฟ้าหรือการปล่อยอาร์คในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซ - การปล่อยก๊าซ
• การใช้การขยายตัวของก๊าซร้อนและการสร้างการผกผันของประชากร - แก๊สไดนามิก
• โดยการส่งกระแสผ่านเซมิคอนดักเตอร์ด้วยการกระตุ้นของตัวกลาง - ไดโอดหรือการฉีด
• โดยการสูบแสงของตัวกลางด้วยไฟแฟลช, LED, เลเซอร์อื่นๆ ฯลฯ
• โดยการสูบลำแสงอิเล็กตรอนของตัวกลาง
• การสูบฉีดนิวเคลียร์เมื่อรังสีมาจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
• ด้วยความช่วยเหลือพิเศษ ปฏิกริยาเคมี– เลเซอร์เคมี

พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะและความแตกต่างของตัวเองซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

การใช้งานเลเซอร์ในทางปฏิบัติ

วันนี้เลเซอร์ ประเภทต่างๆใช้ในอุตสาหกรรม การแพทย์ เทคโนโลยีไอที และกิจกรรมอื่นๆ มากมาย ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา จะดำเนินการดังต่อไปนี้:

• การตัดและเชื่อมโลหะ พลาสติก และวัสดุอื่นๆ
• การใช้รูปภาพ จารึก และทำเครื่องหมายพื้นผิวของผลิตภัณฑ์
• การเจาะรูบางเฉียบ การตัดเฉือนชิ้นส่วนคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์อย่างแม่นยำ
• การก่อตัวของการเคลือบผลิตภัณฑ์โดยการพ่น พื้นผิว การผสมพื้นผิว ฯลฯ
• การส่งแพ็กเก็ตข้อมูลโดยใช้ไฟเบอร์กลาส
• การผ่าตัดและการรักษาอื่น ๆ
• ขั้นตอนเครื่องสำอางเพื่อการฟื้นฟูผิว การกำจัดสิ่งผิดปกติ ฯลฯ
• การกำหนดเป้าหมาย หลากหลายชนิดอาวุธตั้งแต่อาวุธขนาดเล็กไปจนถึงขีปนาวุธ
• การสร้างและการใช้วิธีการโฮโลแกรม
• การประยุกต์ในงานวิจัยต่างๆ
• การวัดระยะทาง พิกัด ความหนาแน่นของสื่อการทำงาน ความเร็วการไหล และพารามิเตอร์อื่นๆ อีกมากมาย
• ปล่อยปฏิกิริยาเคมีเพื่อดำเนินกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ

ยังมีอีกหลายพื้นที่ที่มีการใช้เลเซอร์อยู่แล้วหรือจะพบการใช้งานในอนาคตอันใกล้นี้

เครื่องพิมพ์เลเซอร์ให้คุณภาพที่สูงกว่าเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท บริษัทที่มีชื่อเสียงที่สุดที่พัฒนาเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ได้แก่ Hewlett-Packard และ Lexmark

หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ขึ้นอยู่กับวิธีการถ่ายโอนภาพด้วยไฟฟ้าสถิตแบบแห้ง ซึ่งคิดค้นโดย C.F. Carlson ในปี 1939 และยังนำไปใช้ในเครื่องถ่ายเอกสารอีกด้วย แผนผังการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์แสดงไว้ในรูปที่ 1 5.6. องค์ประกอบการออกแบบหลักคือ กลองหมุนซึ่งทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการถ่ายโอนรูปภาพลงกระดาษ

ข้าว. 5.6.แผนผังการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์

กลองเป็นทรงกระบอกที่เคลือบด้วยฟิล์มบางของเซมิคอนดักเตอร์นำแสง โดยทั่วไปแล้ว ซิงค์ออกไซด์หรือซีลีเนียมจะถูกใช้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ดังกล่าว ประจุไฟฟ้าสถิตจะกระจายอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวของถังซัก ซึ่งได้มาจากลวดละเอียดหรือตาข่ายที่เรียกว่าลวดโคโรนาหรือโคโรตรอน สายไฟนี้ใช้ไฟฟ้าแรงสูง ทำให้เกิดพื้นที่ไอออไนซ์เรืองแสงที่เรียกว่าโคโรนาปรากฏขึ้นรอบๆ

เลเซอร์,ควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำให้เกิดลำแสงบางๆ ที่สะท้อนจากกระจกที่หมุนได้ ภาพจะถูกสแกนในลักษณะเดียวกับในกล้องไคเนสสโคปของโทรทัศน์ โดยเลื่อนลำแสงไปตามเส้นและกรอบ ด้วยความช่วยเหลือของกระจกหมุน ลำแสงจะเลื่อนไปตามกระบอกสูบ และความสว่างของมันจะเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน: จากแสงที่สมบูรณ์ไปจนถึงความมืดสนิท และกระบอกสูบก็ถูกชาร์จในลักษณะฉับพลันเดียวกัน (ตามจุด) รังสีนี้ถึงกลองเปลี่ยนมัน ค่าไฟฟ้าณ จุดติดต่อ ขนาดของพื้นที่ชาร์จขึ้นอยู่กับการโฟกัสของลำแสงเลเซอร์ ลำแสงถูกโฟกัสโดยใช้เลนส์ สัญญาณของการโฟกัสที่ดีคือการมีขอบและมุมที่ชัดเจนในภาพ สำหรับเครื่องพิมพ์บางประเภท ในระหว่างกระบวนการชาร์จ ศักยภาพของพื้นผิวดรัมจะลดลงจาก 900 เป็น 200 V ดังนั้นสำเนารูปภาพที่ซ่อนอยู่จะปรากฏในรูปแบบของการบรรเทาไฟฟ้าสถิตบนดรัมซึ่งเป็นสื่อกลาง

ในขั้นตอนต่อไป จะนำไปใช้กับดรัมการตั้งค่าการพิมพ์ด้วยแสง ผงหมึก- สีซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุด ภายใต้อิทธิพลของประจุไฟฟ้าสถิต อนุภาคจะถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวของถังซักที่จุดที่สัมผัสได้ง่าย และสร้างภาพในรูปแบบของการระบายสีย้อม

กระดาษถูกดึงออกจากถาดป้อนและเคลื่อนย้ายไปยังถังซักโดยใช้ระบบลูกกลิ้ง ก่อนดรัม โคโรโทนจะส่งประจุไฟฟ้าสถิตไปที่กระดาษ จากนั้นกระดาษจะสัมผัสกับชุดดรัม และด้วยประจุที่ดึงดูดอนุภาคผงหมึกที่เคยใช้กับชุดดรัม

ในการซ่อมผงหมึก กระดาษจะถูกส่งผ่านระหว่างลูกกลิ้ง 2 อันที่อุณหภูมิประมาณ 180 องศาเซลเซียส หลังจากกระบวนการพิมพ์เสร็จสิ้น ดรัมจะถูกระบายออกจนหมด ทำความสะอาดอนุภาคส่วนเกินที่เกาะติดกันเพื่อดำเนินการพิมพ์ใหม่ เครื่องพิมพ์เลเซอร์ เป็น หน้าต่อหน้ากล่าวคือ เป็นหน้าเต็มสำหรับการพิมพ์

กระบวนการดำเนินงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ตั้งแต่ช่วงเวลาที่ได้รับคำสั่งจากคอมพิวเตอร์ไปจนถึงเอาต์พุตของแผ่นงานพิมพ์ สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนที่เชื่อมต่อถึงกันหลายขั้นตอน ในระหว่างที่ส่วนประกอบการทำงานของเครื่องพิมพ์ดังกล่าวเป็นโปรเซสเซอร์กลางเข้ามาเกี่ยวข้อง โปรเซสเซอร์สแกน แผงควบคุมมอเตอร์กระจก เครื่องขยายความสว่างของลำแสง หน่วยควบคุมอุณหภูมิ หน่วยควบคุมการป้อนแผ่น แผงควบคุมการป้อนกระดาษ บอร์ดอินเทอร์เฟซ หน่วยพลังงาน; ปุ่มแผงควบคุมและบอร์ดแสดงสถานะ การ์ดขยาย RAM เพิ่มเติม โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องพิมพ์เลเซอร์ทำหน้าที่เหมือนกับคอมพิวเตอร์: หน่วยประมวลผลกลางตัวเดียวกันซึ่งมีฟังก์ชันการเชื่อมต่อและการควบคุมหลัก RAM ซึ่งเป็นที่ตั้งของข้อมูลและแบบอักษร แผงอินเทอร์เฟซและแผงแผงควบคุมซึ่งสื่อสารเครื่องพิมพ์กับอุปกรณ์อื่น ๆ หน่วยการพิมพ์ซึ่งส่งข้อมูลลงบนแผ่นกระดาษ

คงเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงคนในสังคมปัจจุบันที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงมาก่อน ทุกวันนี้ อุปกรณ์เหล่านี้แทบจะขาดไม่ได้ในชีวิตของผู้บริโภคยุคใหม่ องค์ประกอบเสริมประการหนึ่งสำหรับการทำงานที่รวดเร็วและสะดวกสบายคือเครื่องพิมพ์ ตามกฎแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถพบได้ในสำนักงานเกือบทุกแห่ง แต่การซื้อเพื่อใช้ในบ้านนั้นพบได้น้อยกว่ามาก อย่างไรก็ตาม หลายคนทราบเกี่ยวกับการมีอยู่ของอุปกรณ์เหล่านี้ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจหลักการของเครื่องพิมพ์

อุปกรณ์การพิมพ์มีสองประเภทหลัก - อิงค์เจ็ทและเลเซอร์ เครื่องพิมพ์เลเซอร์โดยธรรมชาติแล้วมีหลักการทำงานไม่เหมือนกันเนื่องจากการออกแบบแตกต่างกัน ปัจจุบันผู้บริโภคนิยมเลือกรุ่นที่พิมพ์ด้วยเลเซอร์โดยเน้นคุณภาพที่สูงกว่า แน่นอนว่าโมเดลดังกล่าวมีราคาสูงกว่ามาก แต่ถ้ามีความต้องการอย่างต่อเนื่อง ภาพคุณภาพสูงจากนั้นราคาจะจางหายไปในพื้นหลัง

แล้วหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์คืออะไร? ประการแรกควรสังเกตว่าคุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการออกแบบของภาพที่ต้องการโดยใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพด้วยไฟฟ้า ประกอบด้วยความจริงที่ว่าแต่ละจุดบนแผ่นงานนั้นอยู่ในตำแหน่งเฉพาะบนหน้าโดยใช้การเปลี่ยนแปลงของฟิล์มพิเศษ โดยปกติจะประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถเปลี่ยนการนำไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของรังสี เทคโนโลยีเดียวกันนี้มักใช้ในเครื่องถ่ายเอกสาร

ไม่ว่าหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์จะเป็นอย่างไร ก็ไม่มีอะไรจะทำงานได้หากไม่มีดรัมหมุนซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลักของอุปกรณ์ทั้งหมด เนื่องจากภาพจะถูกถ่ายโอนไปยังแผ่นกระดาษด้วยความช่วยเหลือ มันเป็นกระบอกโลหะชนิดหนึ่งซึ่งถูกหุ้มด้วยฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ชนิดพิเศษมาก ประการแรก พื้นผิวของถังซักนี้มีประจุด้วยไอออนบวกหรือลบ

จากนั้น ลำแสงบางๆ จะถูกสร้างขึ้นโดยใช้เลเซอร์ ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามดรัม โดยสะท้อนจากเลนส์และกระจกหลายอัน แสงจุดที่ตกลงบนพื้นผิวของถังซักจะปล่อยออกมา ณ จุดที่สัมผัสกัน โดยทั่วไปแล้วเลเซอร์จะถูกควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะเปิดและปิดตามความจำเป็น โดยทั่วไปแล้ว การก่อตัวของภาพบนดรัมจะเกิดขึ้นทีละบรรทัด เมื่อภาพเสร็จสมบูรณ์ในบรรทัดเดียว มอเตอร์พิเศษหรือที่เรียกว่าสเต็ปเปอร์ จะหมุนดรัมเล็กน้อยเพื่อให้อนุญาต ทำงานต่อไปเลเซอร์ ดังนั้นภาพที่ประกอบด้วยจุดที่มีประจุจะปรากฏบนพื้นผิวของทรงกระบอก จุดเหล่านี้สลับกับจุดที่หลุดออกซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ควรมีภาพ

ในขั้นตอนต่อไป หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เกี่ยวข้องกับการนำภาพไปวางบนกระดาษโดยตรง ก่อนหน้านี้ ผงหมึกซึ่งมีประจุตรงกันข้ามจะเกาะติดกับบริเวณที่มีประจุบนพื้นผิวของชุดดรัม ในเวลาเดียวกัน ถังจะหมุนช้าๆ เพื่อให้สีกระจายอย่างสม่ำเสมอ เมื่อหมุนอย่างต่อเนื่อง กระบอกที่ใช้ผงหมึกจะสัมผัสกับพื้นผิวของกระดาษ ซึ่งส่งผลให้หมึกถูกถ่ายโอนไปยังแผ่นงาน

ถัดไป กระดาษควรผ่านระหว่างเพลาทั้งสอง โดยทั่วไป ลูกกลิ้งด้านบนจะมีอุณหภูมิสูง และลูกกลิ้งด้านล่างจะกดแผ่นกับลูกกลิ้งด้านบน ดังนั้นอนุภาคสีจึงได้รับความร้อนและยึดติดกับพื้นผิวของกระดาษ สุดท้าย ทำความสะอาดผงหมึกที่ตกค้างในดรัมด้วยอุปกรณ์พิเศษ จากนั้นจึงชาร์จประจุกับพื้นผิวทั้งหมดอีกครั้ง

ประวัติความเป็นมาของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เริ่มต้นในปี 1938 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ด้วยหมึกแห้ง เชสเตอร์ คาร์ลสัน กำลังคิดค้นวิธีใหม่ในการถ่ายโอนภาพลงกระดาษ โดยใช้ไฟฟ้าสถิต วิธีการนี้เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยไฟฟ้าและถูกใช้ครั้งแรกโดยบริษัท Xerox ซึ่งเปิดตัวเครื่องถ่ายเอกสาร Model A ในปี 1949 อย่างไรก็ตาม เพื่อให้กลไกนี้ทำงานได้ การดำเนินการบางอย่างจะต้องดำเนินการด้วยตนเอง สิบปีต่อมา Xerox 914 อัตโนมัติเต็มรูปแบบได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งถือเป็นต้นแบบของเครื่องพิมพ์เลเซอร์สมัยใหม่

แนวคิดในการ "วาด" สิ่งที่จะพิมพ์โดยตรงลงบนดรัมถ่ายเอกสารด้วยลำแสงเลเซอร์ในภายหลังนั้นมาจาก Gary Starkweather ตั้งแต่ปี 1969 บริษัทได้พัฒนาและในปี 1977 ได้เปิดตัวเครื่องพิมพ์เลเซอร์อนุกรม Xerox 9700 ซึ่งพิมพ์ด้วยความเร็ว 120 หน้าต่อนาที

อุปกรณ์นี้มีขนาดใหญ่มาก มีราคาแพง และมีไว้สำหรับองค์กรและสถาบันโดยเฉพาะ และอย่างแรก เครื่องพิมพ์เดสก์ท็อปพัฒนาโดย Canon ในปี 1982 หนึ่งปีต่อมา - รุ่นใหม่ LBP-CX จากความร่วมมือกับ Canon HP เริ่มผลิตซีรี่ส์ Laser Jet ในปี 1984 และเป็นผู้นำในตลาดเครื่องพิมพ์เลเซอร์สำหรับใช้ในบ้านในทันที

ปัจจุบันบริษัทหลายแห่งผลิตอุปกรณ์การพิมพ์ขาวดำและสี แต่ละคนใช้เทคโนโลยีของตัวเองซึ่งอาจมีความแตกต่างกันอย่างมากแต่ หลักการทั่วไปการทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมด และกระบวนการพิมพ์สามารถแบ่งออกเป็นห้าขั้นตอนหลัก

ดรัมพิมพ์ (Optical Photoconductor, OPC) เป็นกระบอกโลหะที่เคลือบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ไวแสง ซึ่งจะสร้างภาพสำหรับการพิมพ์ครั้งต่อไป ในตอนแรก OPC จะมาพร้อมกับประจุ (บวกหรือลบ) ซึ่งสามารถทำได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธีโดยใช้:

• โคโรตรอน (Corona Wire) หรือโคโรนาเตอร์
• ลูกกลิ้งชาร์จ (Primary Charge Roller, PCR) หรือเพลาชาร์จ

โคโรตรอนเป็นก้อนลวดและ กรอบโลหะรอบตัวเธอ

ลวดโคโรนาเป็นเส้นใยทังสเตนที่เคลือบด้วยคาร์บอน ทอง หรือแพลทินัม ภายใต้อิทธิพลของไฟฟ้าแรงสูง จะมีการคายประจุระหว่างสายไฟและกรอบ ซึ่งเป็นพื้นที่ไอออไนซ์แบบส่องสว่าง (โคโรนา) สนามไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นเพื่อถ่ายโอนประจุไฟฟ้าสถิตไปยังโฟโตดรัม

โดยปกติแล้วกลไกจะถูกสร้างขึ้นในตัวเครื่องเพื่อทำความสะอาดสายไฟ เนื่องจากการปนเปื้อนจะทำให้คุณภาพการพิมพ์ลดลงอย่างมาก การใช้โคโรตรอนมีข้อเสียบางประการ: รอยขีดข่วน การสะสมของฝุ่น ผงหมึกบนเส้นใยหรือการดัดงออาจทำให้สนามไฟฟ้าเพิ่มขึ้นในสถานที่นี้ คุณภาพงานพิมพ์ลดลงอย่างมาก และอาจสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวของ กลอง

ในตัวเลือกที่สอง ฟิล์มยืดหยุ่นที่ทำจากพลาสติกทนความร้อนชนิดพิเศษจะพันโครงสร้างรองรับโดยมีองค์ประกอบความร้อนอยู่ภายใน เทคโนโลยีนี้ถือว่ามีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าและใช้ในเครื่องพิมพ์สำหรับธุรกิจขนาดเล็กและการใช้งานที่บ้าน ซึ่งไม่คาดว่าจะมีการบรรทุกอุปกรณ์หนัก เพื่อป้องกันไม่ให้แผ่นติดกับเตาและบิดไปรอบๆ เพลา จึงจัดให้มีแถบพร้อมตัวแยกกระดาษ

พิมพ์สี

มีการใช้สีหลักสี่สีเพื่อสร้างภาพสี:

• สีดำ,
• สีเหลือง,
• สีม่วง,
• สีฟ้า.

การพิมพ์ดำเนินการโดยใช้หลักการเดียวกันกับขาวดำ แต่ก่อนอื่นเครื่องพิมพ์จะแยกภาพที่จำเป็นต้องได้รับเป็นภาพขาวดำสำหรับแต่ละสี ในระหว่างการทำงาน ตลับหมึกสีจะถ่ายโอนการออกแบบลงบนกระดาษ และการซ้อนทับกันจะให้ผลลัพธ์สุดท้าย มีเทคโนโลยีการพิมพ์สองสี

มัลติพาส

วิธีนี้ใช้ตัวพาระดับกลาง - ลูกกลิ้งหรือผ้าหมึกถ่ายโอน ในการปฏิวัติครั้งหนึ่ง จะใช้สีใดสีหนึ่งกับเทป จากนั้นอีกสีหนึ่งจะถูกป้อนไปยังตำแหน่งที่ต้องการ และสีที่สองจะถูกวางทับที่ด้านบนของภาพแรก ในสี่รอบ ภาพที่สมบูรณ์จะถูกสร้างขึ้นบนสื่อกลางและถ่ายโอนไปยังกระดาษ ความเร็วในการพิมพ์ภาพสีในเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้ช้ากว่าขาวดำถึงสี่เท่า

ผ่านครั้งเดียว

เครื่องพิมพ์มีกลไกการพิมพ์สี่แบบที่ซับซ้อนแยกกันภายใต้การควบคุมร่วมกัน ตลับหมึกสีและตลับหมึกสีดำจัดเรียงกัน โดยแต่ละตลับมีหน่วยเลเซอร์และลูกกลิ้งส่งกระดาษแยกกัน และกระดาษจะไหลอยู่ใต้ชุดดรัม เพื่อรวบรวมภาพขาวดำทั้งสี่ภาพตามลำดับ หลังจากนี้แผ่นงานจะเข้าเตาอบโดยที่ผงหมึกติดอยู่กับกระดาษ

ขอให้สนุกกับการพิมพ์