เครื่องพิมพ์เลเซอร์ นวัตกรรมและการทำงานของระบบการพิมพ์ดิจิทัล
สรุปใจความสำคัญ
- เครื่องพิมพ์เลเซอร์ถูกคิดค้นขึ้นที่ Xerox PARC ในช่วงทศวรรษ 1970
- HP LaserJet เป็นเครื่องพิมพ์เลเซอร์เครื่องแรกที่มุ่งเน้นตลาดมวลชน เปิดตัวในปี 1984
- กระบวนการพิมพ์เลเซอร์ใช้ความร้อนในการหลอมผงหมึก (Toner) ให้ติดกับกระดาษ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า Xerography
เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printing) เป็นกระบวนการพิมพ์ดิจิทัลแบบไฟฟ้าสถิตที่สามารถผลิตข้อความและกราฟิกคุณภาพสูง รวมถึงภาพถ่ายคุณภาพปานกลาง โดยการใช้ลำแสงเลเซอร์ยิงผ่านทรงกระบอกที่ประจุไฟฟ้าลบ ซึ่งเรียกว่า "ดรัม" (Drum) เพื่อสร้างภาพจำลองที่มีประจุไฟฟ้าแตกต่างกัน
ประวัติความเป็นมาของเครื่องพิมพ์เลเซอร์
เทคโนโลยีนี้ถูกคิดค้นขึ้นที่ Xerox PARC ในช่วงทศวรรษ 1970 โดย Gary Starkweather ได้ริเริ่มแนวคิดในการใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อ "วาด" ภาพลงบนดรัมของเครื่องถ่ายเอกสาร ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเครื่องพิมพ์เลเซอร์รุ่นแรกๆ เช่น EARS และต่อมาคือ Xerox 9700
ในปี 1976 IBM ได้เปิดตัว IBM 3800 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์เลเซอร์เชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่ออกแบบมาสำหรับศูนย์ข้อมูล โดยมีความเร็วในการพิมพ์สูงถึง 215 หน้าต่อนาที (ppm) และความละเอียด 240 dpi
ต่อมาในทศวรรษ 1980 ตลาดเครื่องพิมพ์เลเซอร์เริ่มขยายตัวสู่ผู้ใช้ทั่วไปและสำนักงาน โดยมีเหตุการณ์สำคัญดังนี้:
- HP LaserJet: เปิดตัวในปี 1984 เป็นเครื่องพิมพ์เลเซอร์เครื่องแรกที่มุ่งเน้นตลาดมวลชน โดยใช้เครื่องยนต์การพิมพ์ของ Canon CX
- Apple LaserWriter: เปิดตัวในปี 1985 พร้อมกับภาษา PostScript ซึ่งช่วยให้การพิมพ์ข้อความ ฟอนต์ และกราฟิกเป็นอิสระจากยี่ห้อของเครื่องพิมพ์
- Desktop Publishing: การรวมตัวของ Macintosh, LaserWriter และซอฟต์แวร์ PageMaker ทำให้การจัดหน้าสิ่งพิมพ์บนโต๊ะทำงานกลายเป็นที่นิยมอย่างมาก
กระบวนการพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์
การทำงานของเครื่องพิมพ์เลเซอร์อาศัยหลักการทางไฟฟ้าสถิตและแสง ซึ่งมีขั้นตอนหลักดังนี้:
- การสร้างภาพ: ลำแสงเลเซอร์จะฉายภาพของหน้าที่ต้องการพิมพ์ลงบนดรัมหมุนที่นำไฟฟ้าได้ด้วยแสง (Photoconductive) และมีประจุไฟฟ้า
- การดึงดูดผงหมึก: ผงหมึก (Toner) ซึ่งเป็นผงละเอียดที่มีประจุไฟฟ้า จะถูกดึงดูดไปยังบริเวณของดรัมที่ลำแสงเลเซอร์ได้ยิงผ่านไป ทำให้เกิดภาพจำลองด้วยผงหมึกบนดรัม
- การถ่ายโอน: ดรัมจะถ่ายโอนภาพผงหมึกนั้นลงบนกระดาษที่เคลื่อนที่ผ่านเครื่องพิมพ์โดยการสัมผัสโดยตรง
- การหลอมละลาย: กระดาษจะถูกส่งไปยังส่วนหลอมละลาย (Finisher/Fuser) ซึ่งใช้ความร้อนในการหลอมผงหมึกให้ติดแน่นกับเนื้อกระดาษอย่างถาวร
เลเซอร์ที่ใช้มักจะเป็นเลเซอร์กึ่งตัวนำแบบ aluminium gallium arsenide (AlGaAs) ซึ่งปล่อยแสงสีแดงหรืออินฟราเรด ส่วนดรัมมักเคลือบด้วยซีลีเนียมหรือสารนำไฟฟ้าด้วยแสงแบบออร์แกนิก
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องพิมพ์เลเซอร์แตกต่างจากเครื่องถ่ายเอกสารแบบอนาล็อกอย่างไร?
เครื่องพิมพ์เลเซอร์สร้างภาพโดยใช้ลำแสงเลเซอร์วาดลงบนดรัมโดยตรงจากข้อมูลดิจิทัล ในขณะที่เครื่องถ่ายเอกสารแบบอนาล็อกสร้างภาพโดยการสะท้อนแสงจากเอกสารต้นฉบับลงบนดรัม
ผงหมึก (Toner) คืออะไร?
ผงหมึกคือผงพลาสติกละเอียดที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งจะถูกดึงดูดไปยังบริเวณที่ถูกเลเซอร์ยิงบนดรัมเพื่อสร้างเป็นรูปภาพหรือข้อความก่อนจะถูกรีดด้วยความร้อนให้ติดกับกระดาษ
PostScript คืออะไรและมีความสำคัญอย่างไร?
PostScript เป็นภาษาคำอธิบายหน้ากระดาษที่พัฒนาโดย Adobe ซึ่งช่วยให้เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์ฟอนต์และกราฟิกคุณภาพสูงได้โดยไม่ขึ้นกับยี่ห้อหรือความละเอียดของเครื่องพิมพ์ ทำให้เกิดการปฏิวัติการจัดหน้าสิ่งพิมพ์ (Desktop Publishing)