Drukarki laserowe

Drukarki laserowe, podobnie jak kserokopiarki, wykorzystują metodę elektrofotografii. Środkiem barwiącym jest toner, który tworzą nieregularne lub sferyczne cząsteczki o średnicy kilku mikrometrów zawierające żelazo, żywicę i barwnik. Niekiedy do toneru dodaje się cząsteczki ceramiczne czyszczące i polerujące bęben. W pierwszych etapach rozwoju tej metody jako tonera używano sproszkowanych skrzydeł ciem.

Przesyłany do drukarki strumień znaków i komend jest przetwarzany przez procesor drukarki i zamieniany na postać mapy bitowej zapisywanej w pamięci. W trybie znakowym w pamięci są przechowywane kody znaków. Są one przetwarzane na mapy bitowe przed drukowaniem. Ponieważ cykl druku może się rozpocząć dopiero po przygotowaniu mapy bitowej całej drukowanej strony, od wielkości pamięci drukarki laserowej zależą: wielkość drukowanego obrazu i jego rozdzielczość. Integralną częścią drukarki pracującej tą techniką jest światłoczuły bęben OPC (Organic Photoconducting Cartridge). Jest to wałek selenowy lub krzemowy (krzem amorficzny), który podczas drukowania wprawiany jest w ruch obrotowy. Bęben na całej powierzchni jest ładowany ujemnym ładunkiem elektrycznym, a promień lasera punktowo “rysuje” na nim obraz wydruku poprzez układ ruchomych luster (prędkość obrotowa – kilka tysięcy obrotów na minutę), zmieniając tam gdzie dotarła wiązka lasera ładunek na dodatni. Następnie na bęben nanoszony jest ujemnie naładowany zawierający cząstki żelaza toner. Przylega do miejsc naładowanych dodatnio. Jednocześnie jest ładowany papier, przesuwający się w pobliżu drutu pod wysokim napięciem – transfer corona. Na skutek wysokiego napięcia występującego pomiędzy drutem ładującym a arkuszem papieru powstają cząsteczki szkodliwego ozonu. W niektórych modelach drukarek zjawisko to eliminuje się przez zmniejszenie napięcia i zastąpienie drutu ładującego wałkiem z tworzywa sztucznego. Z bębna toner jest przenoszony stykowo na dodatnio naładowany papier, dzięki temu, że jest naładowany ładunkiem o wyższym potencjale. Utworzony w ten sposób obraz jest utrwalany wysoką temperaturą dzięki topnięciu żywicy zawartej w tonerze i wprasowaniu tonera w papier. Proces drukowania kończy się rozładowaniem bębna i usunięciem resztek tonera z jego powierzchni oraz rozładowaniem zadrukowanego arkusza papieru. Do czyszczenia bębna używa się pompy próżniowej lub listwy czyszczącej. Opisany sposób druku dotyczy drukarek typu “write-black”. Schemat systemu drukującego przedstawia rysunek 1.

Rys. 1 Schemat systemu drukującego drukarki laserowej

Rys. 1 Schemat systemu drukującego drukarki laserowej

Istnieje również inna wersja tej metody polegająca na tym, że promień lasera odprowadza z powierzchni bębna ładunki z tych miejsc, które na wydruku mają pozostać puste. Toner, nanoszony na tak przygotowaną powierzchnię, przywiera tylko do powierzchni naelektryzowanych. Są to t.zw. drukarki typu “write-white”. Drukarki write-black drukują ciemniejsze powierzchnie czarne, a drukarki write-white dokładniejsze detale.
Jedna z modyfikacji metody elektrofotograficznej polega na zastąpieniu lasera diodami elektroluminescencyjnymi LED (Light Emitting Diode). Dzięki temu wyeliminowano skomplikowane mechanizmy ruchomych luster, co spowodowało obniżenie cen urządzeń. Diody świecące są umieszczane jedna za drugą z gęstością odpowiadającą rozdzielczości druku, czyli najczęściej 300 i 600 diod na długości cala. Urządzenia wykorzystujące tą technikę często nazywane są drukarkami “pseudo laserowymi” lub “laserowymi-LED”. Prym w tej klasie drukarek wiedzie firma OKI.

Pierwsza drukarka laserowa Xerox 9700 (rys. 2) została zbudowana w roku 1977 przez firmę Xerox.

Rys. 2 Pierwsza drukarka laserowa Xerox 9700

Rys. 2 Pierwsza drukarka laserowa Xerox 9700

Jej twórcą był Gary Starkweather. Drukarka kosztowała 350 000 $. Umożliwiała monochromatyczny, dwustronny druk z rozdzielczością 300 dpi i z prędkością 120 stron na minutę (7 000 wierszy na minutę). Xerox 9700 był urządzeniem o sporych rozmiarach, co uniemożliwiało zastosowanie go w niewielkim pomieszczeniu i był przeznaczony dla dużych komputerów. Pierwszą drukarką laserową przeznaczoną do współpracy z komputerem osobistym było dzieło firmy Hewlett-Packard – LaserJet Classic, którą zaprezentowano w marcu roku 1984. Drukarka oparta była na tanim mechaniźmie druku LPB-CX opracowanym przez Canon w 1983r., który pozwalał na wydrukowanie 3 000 stron z rozdzilczoźcią 300dpi i prędkością 8 stron na minutę. Niedługo później w sprzedaży pojawiły się drukarki laserowe firm Canon (LBP-8A1 – wrzesień 1984) oraz Apple (LaserWriter – grudzień 1984). Kolejny mechanizm LPB-SX pozwalał na wydrukowanie 4 000 stron i został zastosowany w HP LJ II. Pierwsza kolorowa drukarka laserowa ColorScript Laser 1000 została zbudowana w roku 1993 przez nieistniejącą już firmę QMS (Quality Micro Systems).

źródło: hp.com, wikipedia.org, republika.pl/dobry2, sciaga.pl