Как работает лазерный принтер

4 марта 2018

Научная фантастика изображает лазеры как мощные разноцветные лучи, режущие металл, словно нож масло, сбивающие вражеские космолёты и дробящие скалы. Однако в реалиях 21-го века, лазеры нашли весьма ограниченное применение в военной и горнодобывающей промышленности, зато широко используются в других областях: высокоточное измерение расстояний, запись и считывание информации, а так жепечать в высоком разрешении.
В ответ на фразу «лазерный принтер» мозг услужливо рисует картинку: лазерный луч бодро выжигает на бумаге буквы и изображения. Именно такая ассоциация возникает у некоторых людей. И она в корне не верна. Лазер в принтерах используется вовсе не для выжигания изображения на бумаге.

Лазерные принтеры по своему принципу очень похожи на копировальные аппараты, первые лазерные принтеры были как раз переделанными копировальными машинами. В копировальных аппаратах свет, отражаясь от копируемой страницы, падает на светочувствительный вращающийся барабан, образуя на нём распределение заряда, в зависимости от интенсивности отразившегося света. От белой бумаги отразится значительная часть света, чёрный же шрифт большую частьсвета поглотитименно в этом заключается разница между цветами. Далее, статическое электричество притягивает к барабану краску. Такой же эффект можно наблюдать, если потереть расчёску о волосы и поднести к тонкому листку бумаги. На барабане формируется изображение, которое затем переносится на бумагу и впечатывается в неё горячими валиками.

Разница между лазерным принтером и копировальным аппаратом в том, что в случае принтера оригинал изображения хранится в памяти компьютера. Так как же перенести это изображение на барабан? С помощью лазера! Изображение, в электронном формате, поступает на управляющую микросхему принтерафактически на другой компьютеркоторый его анализирует и просчитывает, как именно должно выглядеть изображение на бумаге. Затем активируется зарядное устройство (провод под высоким напряжением, сообщающий статический заряд всему поблизости), сообщающее барабану отрицательный заряд. С помощью лазерного луча, на барабан наносится изображение, которое нужно распечатать. Сам лазер при этом не двигается: он перемещается по барабану с помощью системы зеркал. В местах, где луч касается барабанаобразуются участки с положительным зарядом. К ним и притягивается краска из картриджа, имеющая отрицательный заряд. Тем временем, в принтер поступает бумага, приобретающая сильный положительный заряд от второго зарядного устройства. Краска с барабана переносится на бумагу, формируя на ней изображение.

Если на этом этапе остановиться и извлечь бумагу из принтера, а затем перевернуть, изображение, частички краски просто осыплются. Кроме статического заряда их ничто не держит; именно поэтому, прежде чем вернуть бумагу с распечаткой, принтер, как и в копировальном аппарате, пропускает её через нагретые валики, которые вплавляют краску в бумагу. Тёплая распечатка возвращается пользователю, а остатки краски с барабана удаляются специальным скребком. Затем процедура повторяется.
Особенность лазерных принтеров заключается в способности лазеров к быстрому точечному воздействию. Сфокусированный луч лазера способен перемещаться по барабану, формируя изображение, на высокой скорости, что обеспечивает высокую скорость печати. Среди одноцветных (чёрно-белых) принтеров, лазерные принтеры выходят на первое место по скорости печати.