Kaip pradėjo šviesti lazeriai spausdinimo pasaulyje
Kai 1969 metais Gary Starkweather, dirbdamas Xerox kompanijoje, sugalvojo pritaikyti lazerį dokumentų spausdinimui, jo kolegos manė, kad jis šiek tiek pamišęs. Kam reikia tokios sudėtingos technologijos, jei jau veikia įprastas kopijavimas? Bet Starkweather buvo užsispyręs – jis matė, kad lazerio tikslumas galėtų revoliucionuoti spausdinimo kokybę. Ir nesuklydęs. Pirmasis lazerinis spausdintuvas pasirodė 1971-aisiais, ir nors jis buvo milžiniškas bei brangus, technologija buvo tokia pažangi, kad šiandien lazeriniai spausdintuvai tebėra vienas populiariausių būdų spausdinti dokumentus biuruose ir namuose.
Lazerinių spausdintuvų veikimo principas gali pasirodyti sudėtingas, bet iš tiesų jis remiasi keliais paprastais fizikos dėsniais. Viskas sukasi aplink elektrostatinį krūvį, šviesą ir labai smulkų miltelių tonerį. Šiuolaikiniai lazeriniai spausdintuvai sugeba atspausdinti dešimtis puslapių per minutę su tokia kokybe, kokios prieš keturiasdešimt metų negalėjo pasiekti net profesionalios spaustuvės.
Elektrostatika ir šviesa – pagrindiniai veikėjai
Lazerinio spausdintuvo širdis yra fotojautrus būgnas – cilindro formos komponentas, padengtas specialia medžiaga, kuri reaguoja į šviesą. Paprastai tai būna organinė medžiaga arba selenas. Kai spausdintuvas pradeda darbą, šis būgnas pirmiausia gauna vienodą neigiamą elektros krūvį. Čia prasideda magija.
Lazerio spindulys, valdomas labai tikslių veidrodėlių ir lęšių sistemos, pradeda “piešti” ant būgno paviršiaus. Ten, kur lazeris paliečia būgną, fotojautri medžiaga praranda savo neigiamą krūvį. Lazeris juda itin greitai – jis gali įjungti ir išjungti tūkstančius kartų per sekundę, taip formuodamas neregimą vaizdo kopiją ant būgno paviršiaus. Įsivaizduokite, kad lazeris tarsi piešia jūsų dokumentą elektros krūviais.
Tonerį sudaro labai smulkūs plastiko ir pigmento milteliai. Šie milteliai turi neigiamą elektros krūvį. Kai būgnas su “nupieštu” vaizdu pravažiuoja pro tonerio kamerą, tonerio milteliai prilimpa tik prie tų vietų, kurias palietė lazeris – ten, kur būgnas prarado neigiamą krūvį. Priešingai krūviams pasižymintys paviršiai traukia vienas kitą, o vienodi krūviai atstumia. Tai paprasta elektrostatika, kurią mokykloje visi mokėmės.
Kaip milteliai tampa nuolatine atspaudu
Dabar ant būgno jau yra tonerio miltelių vaizdas, bet jis dar labai trapus. Čia į sceną įžengią popierius ir karštis. Popierius pravažiuoja po būgnu ir gauna dar stipresnį teigiamą elektros krūvį nei tas, kuris yra ant būgno. Dėl to tonerio milteliai pereina nuo būgno ant popieriaus.
Bet jei sustotume čia, toneris tiesiog nusipurtytų nuo popieriaus. Todėl popierius su toneriu keliauja per vadinamąjį terminio fiksavimo įrenginį – tai du karštieji ritinėliai, kurie suspaudžia popierių ir įkaitina jį iki maždaug 200 laipsnių Celsijaus temperatūros. Tokioje temperatūroje plastiko dalelės toneryje ištirpsta ir įsigeria į popieriaus pluoštus. Štai kodėl ką tik atspausdintas puslapis išeina šiltas – jis ką tik perėjo per miniatiūrinę krosniukę.
Terminio fiksavimo procesas yra kritinis. Per šalta – toneris neprilips, per karšta – popierius gali deformuotis ar net užsidegti. Moderniuose spausdintuvuose yra tikslūs temperatūros jutikliai, kurie nuolat stebi ir reguliuoja kaitinimo elementų temperatūrą.
Spalvų pasaulis lazeriniuose spausdintuvuose
Nespalvotieji lazeriniai spausdintuvai naudoja tik juodą tonerį, bet spalvotieji turi keturis atskirus tonerius: cianiną (žydra), magenta (rausva-raudona), geltoną ir juodą. Tai vadinamoji CMYK spalvų sistema, kuri naudojama visoje spausdinimo pramonėje.
Spalvotame lazeriniame spausdintuve yra du pagrindiniai būdai, kaip sukurti spalvotą vaizdą. Pirmasis – vieno praeigos metodas, kai spausdintuvas turi keturis atskirus būgnus ir keturias tonerio kasetes. Popierius pravažiuoja po visais būgnais iš eilės, ir kiekvienas būgnas užnešą savo spalvą. Antrasis – kelių praeigų metodas, kai tas pats būgnas naudojamas keturis kartus su skirtingomis spalvomis. Pirmas būdas greitesnis, bet spausdintuvai brangesni ir didesni.
Kai visos keturios spalvos užnešamos ant popieriaus ir išlydomas terminiame įrenginyje, mūsų akys mato jas kaip vientisą spalvotą vaizdą. Jei paimtumėte labai stiprų didinamąjį stiklą, pamatytumėte atskirus cianiną, magenta, geltonus ir juodus taškus, bet iš tolo jie susiliedžia į pilną spalvų spektrą.
Kodėl lazeriniai spausdintuvai tokie greiti
Vienas didžiausių lazerinių spausdintuvų privalumų – greitis. Nebrangūs namų naudojimo modeliai spausdina 20-30 puslapių per minutę, o profesionalūs biuro spausdintuvai gali pasiekti 70-100 puslapių per minutę. Kaip tai įmanoma?
Viskas slypi tame, kad lazeris gali judėti neįtikėtinai greitai. Lazerio spindulys neturi jokios masės, kurią reikėtų fiziškai judinti – jis tiesiog atspindimas nuo besisukančių veidrodėlių. Šie veidrodėliai gali suktis tūkstančius apsisukimų per minutę, o lazeris įsijungia ir išsijungia milijonus kartų per sekundę. Tai leidžia labai greitai “nupiešti” vaizdo kopiją ant būgno.
Palyginkite tai su rašaliniu spausdintuvu, kuriame fizinė spausdinimo galvutė turi judėti pirmyn ir atgal per puslapį. Nors rašaliniai spausdintuvai taip pat pasiekė didelį greitį, jie vis tiek negali konkuruoti su lazerinių spausdintuvų sparta, ypač kai reikia spausdinti didelius dokumentų kiekius.
Kas gali sugesti ir kaip prižiūrėti
Lazeriniai spausdintuvai yra gana patikimi, bet kaip ir bet kuri technologija, jie turi savo silpnąsias vietas. Dažniausiai keičiama dalis – tonerio kasetė. Skirtingai nei rašalo kasetės, kurios tiesiog išsenka, tonerio kasetėse dažnai yra ir kitos nusidėvinčios dalys, pavyzdžiui, būgno dalis ar valymo mentės.
Būgnas yra jautri dalis. Jei jį pažeisite pirštais ar aštriais daiktais, fotojautri danga gali sugesti, ir tuomet ant atspausdintų puslapių atsiras juodos dėmės ar linijos. Kai kuriuose spausdintuvuose būgnas yra atskirtas nuo tonerio kasetės ir gali tarnauti 3-4 tonerio kasetės keitimus. Kituose jis integruotas į kasetę ir keičiamas kartu.
Terminio fiksavimo įrenginys taip pat nėra amžinas. Po kelių dešimčių tūkstančių puslapių guminiai ritinėliai gali nusidėvėti, o kaitinimo elementas – susilpnėti. Požymiai – toneris prasčiau prilimpa prie popieriaus, arba popierius pradeda užstrigti.
Praktiškas patarimas: kas kelis mėnesius atspausdinkite vadinamąjį valymo puslapį. Tai specialus procesas (paprastai aprašytas spausdintuvo instrukcijoje), kuris padeda išvalyti būgną ir tonerio kelią nuo susikaupusių nešvarumų. Taip pat stenkitės naudoti kokybišką popierių – pigus, dulkėtas popierius gali užteršti spausdintuvo vidų ir sutrumpinti jo tarnavimo laiką.
Toneris prieš rašalą – amžinas ginčas
Daugelis žmonių renkantis spausdintuvą susiduria su dilema: lazerinis ar rašalinis? Abi technologijos turi savo vietą, bet jos skirtos skirtingiems poreikiams.
Lazeriniai spausdintuvai puikiai tinka tekstui ir grafikams, ypač kai reikia spausdinti daug. Viena tonerio kasetė gali atspausdinti 1500-3000 puslapių, o kartais ir daugiau. Nors pati kasetė brangi (gali kainuoti 50-150 eurų), vieno puslapio kaina išeina gana maža. Toneris taip pat nesidžiovina – galite mėnesį nespausdinti, ir spausdintuvas vis tiek veiks puikiai.
Rašaliniai spausdintuvai geresni fotografijoms ir spalvotiems vaizdams, kur reikia švelnių perėjimų ir gyvų spalvų. Jie paprastai pigesni pirkti, bet rašalo kasetės brangios ir greitai išsenka. Didžiausias rašalinių spausdintuvų minusas – rašalas džiūsta, jei ilgai nespausdinate. Tai gali užkimšti purkštukus ir sugadinti spausdinimo galvutę.
Jei spausdinate daugiausia tekstinius dokumentus ir jums rūpi greitis bei ekonomiškumas ilgalaikėje perspektyvoje, lazerinis spausdintuvas beveik visada bus geresnis pasirinkimas. Jei spausdinate retai ir daugiausia nuotraukas, rašalinis gali būti tinkamesnis.
Ką ateitis ruošia lazeriniam spausdinimui
Gali pasirodyti, kad lazerinių spausdintuvų technologija jau pasiekė savo viršūnę, bet inžinieriai nuolat dirba prie patobulinimų. Viena įdomesnių naujovių – LED spausdintuvai, kurie veikia panašiu principu kaip lazeriniai, bet vietoj vieno lazerio spindulio naudoja šimtus mažyčių LED diodų, išdėstytų eilėje. Tai leidžia supaprastinti konstrukciją – nereikia sudėtingų veidrodėlių sistemų.
Kitas trendas – mažesnis energijos suvartojimas. Terminio fiksavimo įrenginys sunaudoja daugiausia elektros, nes turi palaikyti aukštą temperatūrą. Naujesni spausdintuvai naudoja efektyvesnius kaitinimo elementus ir geresnes izoliavimo medžiagas, todėl greičiau įšyla ir mažiau energijos švaistyja.
Ekologinis aspektas taip pat tampa svarbesnis. Tonerio kasetės dabar dažniau gaminamos iš perdirbamų medžiagų, o kai kurios kompanijos siūlo programas, kur galite grąžinti išnaudotas kasetes perdirbimui. Kai kurie gamintojai eksperimentuoja su biologiškai skaidomais toneriais, nors tai dar ankstyvoje stadijoje.
Kai technologija tampa kasdieniu įrankiu
Lazeriniai spausdintuvai puikiai iliustruoja, kaip sudėtinga technologija gali tapti tokia įprasta, kad mes net negalvojame apie stebuklą, vykstantį viduje. Kiekvieną kartą paspausdami “spausdinti”, paleidžiate procesą, kuriame dalyvauja tikslūs optiniai elementai, elektrostatika, termika ir mechanika – visa tai veikia sinchroniškai per kelias sekundes.
Jei renkate lazerinį spausdintuvą, pagalvokite apie savo realius poreikius. Namams, kur spausdinate 10-20 puslapių per mėnesį, užteks paprasto nespalvoto modelio už 100-150 eurų. Mažam biurui, kur spausdinama intensyviau, verta investuoti į spartesnį modelį su didesne tonerio kasete ir galbūt automatinio dvipusio spausdinimo funkcija. Spalvotus lazerinių spausdintuvus rinkitės tik jei tikrai reikia spalvotų dokumentų – jie brangesni ir eksploatuoti, ir pirkti.
Technologija, kuri prasidėjo kaip beprotiška Xerox inžinieriaus idėja, dabar yra milijonuose biurų ir namų visame pasaulyje. Lazerinis spausdintuvas – tai puikus pavyzdys, kaip fundamentalūs fizikos principai gali būti pritaikyti praktiškai problemai spręsti. Ir nors mes vis dažniau skaitome dokumentus ekranuose, kartais vis dar reikia fizinio popieriaus lapo – ir būtent tada lazeriniai spausdintuvai atlieka savo darbą greitai, tyliai ir efektyviai.