تکنولوژی چاپ لیزر تکامل و روند آینده

تصور کنید که متن و تصاویر دقیق را روی کاغذ با استفاده از هیچ چیز جز پرتوهای نور بدون نیاز به فیلم ایجاد کنید. این جادوی تکنولوژی چاپ لیزر است.چگونه این نوآوری از آزمایشات آزمایشگاهی به همه جا بودن در خانه تبدیل شد؟این گزارش جامع اصول، مراحل تاریخی، مشخصات فنی و جهت های آینده چاپ لیزر را بررسی می کند.

1اصول اساسی چاپ لیزر

چاپ لیزر بر روی تکنولوژی تصویربرداری الکترواستاتیک دیجیتال عمل می کند. فرآیند اصلی شامل اسکن یک طبل فوتورسیپتور با پرتوهای لیزر برای ایجاد یک تصویر پنهان الکترواستاتیک است.ذرات تونیری شارژ شده به صورت الکتریکی قبل از انتقال به کاغذ به این تصویر چسبیده و با استفاده از حرارت به طور دائمی ذوب می شونددر حالی که با ژروگرافی که در کپیگرهای دیجیتال استفاده می شود مرتبط است، چاپگرهای لیزری با "نقش" مستقیم تصاویر با لیزر به جای منعکس نور از اسناد اصلی متفاوت هستند.

توالی چاپ شامل هفت مرحله مهم است:

• شارژ:یک سیم تاج یا رول شارژ به طور یکنواخت شارژ های منفی را به سطح درام فوتورسیپتور اعمال می کند.
• در معرض:پرتوهای لیزر به صورت انتخابی مناطق را با توجه به داده های چاپ تخلیه می کنند و یک تصویر پنهان الکتروستاتیک ایجاد می کنند. برخی از چاپگرهای غیر لیزر برای این فرآیند از آرایه های LED استفاده می کنند.
• توسعه:ذرات تونر بار منفی به مناطق بار مثبت (مناطق در معرض لیزر) چسبیده و تصویر پنهان را قابل مشاهده می کنند.
• انتقال:رول های انتقال مثبت شارژ شده، تونر را از درام به کاغذ منتقل می کنند و برخی از مدل ها برای دقت بیشتر از کمربند های انتقال استفاده می کنند.
• مخلوط کردن:رولر های با دمای بالا، تونر را به فیبرهای کاغذی برای چسبندگی دائمی ذوب می کنند.
• تمیز کردن:یک تیغه پس از هر چرخش باقی مانده تونر را حذف می کند و آن را در ظروف زباله جمع می کند.
• پاک کردن:درام برای حذف بار باقی مانده شارژ می شود و برای چرخه های چاپ بعدی آماده می شود.

2توسعه تاریخی

تکامل چاپ لیزر یک فصل محوری در پیشرفت تکنولوژیکی قرن بیستم است:

• منشأ (1969-1971):گاری استارک واتر، محقق اکسروکس، با استفاده از لیزر برای "نقش" روی درام های کپیگر، یک کپیگر اکسروکس 7000 را برای ایجاد نمونه اولیه SLOT تغییر داد.
• توسعه اولیه (1972-1975):سیستم EARS (پیشگام Xerox 9700) شامل سیستم های کنترل و ژنراتورهای کاراکتر بود.
• فروش (1976):IBM اولین چاپگر لیزری تجاری را برای استفاده از مرکز داده، با 215 ppm در 240 dpi عرضه کرد.
• توسعه بازار (1977-1983):اکسروکس 9700 در چاپ داده های متغیر پیشگام بود در حالی که کانن مدل های دسکتاپ مقرون به صرفه مانند LBP-10 را توسعه داد.
• مصرف کنندگان (1984-1985):لیزر جت HP (با استفاده از موتور CX کانن) و لیزر نویس با قابلیت PostScript اپل در هنگام ترکیب با Aldus PageMaker، انتشار صفحه را انقلابی کردند.

3مشخصات فنی

کیفیت و سرعت چاپ بستگی به چندین عامل مهندسی دارد:

• توضیحات صفحه زبان ها:PostScript، PCL، یا OpenXPS اسناد را به bitmaps rasterized تبدیل می کنند که در حافظه چاپگر ذخیره می شوند.
• الزامات حافظه:چاپ تک رنگ 600 دی پی آی نیاز به حافظه ≥4MB دارد؛ رنگ نیاز به 16MB دارد. چاپگرهای مدرن راستر سازی را به رایانه ها انتقال می دهند.
• مکانیسم های لیزر:لیزرهای نیمه هادی AlGaAs (قرمز / مادون قرمز) با آینه های چند گوشه ای چرخش می توانند سرعت نوشتن میلیون پیکسل در ثانیه را به دست آورند.
• گیرنده های نور:درام های پوشش داده شده با سلنیوم یا نور رسان آلی، تصاویر پنهان را از طریق دستکاری چند لایه ای بار تولید می کنند.
• ترکیب تونر:پودر پلاستیکی مخلوط با کربن سیاه یا رنگدانه ها شارژ منفی دارند.
• سیستم های فیوزینگ:رولر های گرم / فشار جفت شده با لامپ های مادون قرمز باعث اتصال یکنواخت تونر می شوند.

4مزایا و محدودیت ها

مزایا:

• سرعت بالاتر برای پردازش متن / گرافیک
• خروجی با وضوح بالا بیش از کیفیت جوهر
• هزینه های پایین تر در هر صفحه با وجود سرمایه گذاری اولیه بالاتر
• چاپ های با دوام و مقاوم به لکه

محدودیت ها:

• اثر فیزیکی بزرگ
• بازتولید رنگی کمتر برای عکس ها
• تاخیر گرم کردن قبل از چاپ
• انتشار بالقوه اوزون/ذرات

5تکنولوژی لیزر رنگی

سیستم های تونر CMYK (سیان، مگنتا، زرد، سیاه) با چالش های ثبت رنگ مواجه هستند.مدل های پیشرفته از کمربند های انتقال استفاده می کنند تا همه رنگ ها را به طور همزمان قبل از انتقال نهایی پوشش دهند.

6جهت های آینده

نوآوری های جدید عبارتند از:

• سرعت / وضوح بهبود یافته از طریق لیزرهای پیشرفته و تونرها
• کاهش هزینه ها از طریق بهینه سازی تولید
• طراحی های زیست محیطی که انتشار گازهای گلخانه ای را به حداقل می رسانند
• یکپارچه سازی هوشمند (فعالیت های بی سیم / ابری / دوگانه)
• همگرایی فناوری های متقابل (پرت 3D/برنامه الکترونیکی انعطاف پذیر)

7پروتکل های نگهداری

عملکرد مطلوب مستلزم:

• تمیز کردن داخلی منظم
• جایگزینی به موقع مصرفی (تونر/طبل)
• بازرسی قطعات (لیزر، فیوزر)
• به روز رسانی های نرم افزار / درایور
• نگهداری مناسب در فضاهای خشک و تهویه شده

8ملاحظات سلامتی

در حالی که برخی مطالعات انتشار ذرات زیر میکروونی را با مشکلات تنفسی مرتبط می کنند، دیگران خطرات را ناچیز می دانند.اقدامات احتیاطی توصیه شده شامل تهویه مناسب و اجتناب از نزدیک بودن طولانی مدت در طول کار است..

9پیامدهای امنیتی

پس از حوادث سال ۲۰۱۰ مربوط به دستگاه های انفجاری مبتنی بر چاپگر، TSA ایالات متحده مسافران هواپیمایی را از حمل کارتریج های تونر / جوهر بیش از یک پوند محدود کرد.

10نتیجه گیری

به عنوان یک سنگ بنای چاپ دیجیتال، تکنولوژی لیزر همچنان در برنامه های کاربردی اداری، انتشاراتی و صنعتی تکامل می یابد. پیشرفت های مداوم به طور فزاینده ای کارآمد، پایدار،و سیستم های هوشمند که ایجاد اسناد را برای دهه های آینده دوباره تعریف می کنند.