الطباعة بالليزر

جزء من سلسلة عن
تاريخ الطباعة
التقنيات الطباعة على الخشب 200 نوع متحرك 1040 الطباعة الغائرة 1430 مطبعة حوالي عام  1440 النقش حوالي  1515 ميزوتينت 1642 الطباعة البارزة 1690 أكواتينت 1772 الطباعة الحجرية 1796 الطباعة الحجرية الملونة 1837 مكبس دوار 1843 منضحة 1860 الطباعة الأوفست 1875 الطباعة المعدنية الساخنة 1884 آلة نسخ 1885 طباعة عجلة ديزي 1889 فوتوستات و ريكيتغراف 1907 طباعة الشاشة 1911 مُكرر الأرواح 1923 طباعة مصفوفة النقاط 1925 التصوير الجاف 1938 طباعة شرارة 1940 الطباعة الضوئية 1949 الطباعة بالحبر النفاث 1950 التسامي الصبغي 1957 الطباعة بالليزر 1969 الطباعة الحرارية حوالي عام  1972 طباعة بالحبر الصلب 1972 Thermal-transfer printing 1981 3D printing 1986 Digital printing 1991
v t e

الطباعة بالليزر هي عملية طباعة رقمية كهروستاتيكية . وهي تنتج نصوصًا ورسومات عالية الجودة (وصورًا ذات جودة متوسطة) عن طريق تمرير شعاع الليزر مرارًا وتكرارًا ذهابًا وإيابًا عبر أسطوانة مشحونة سلبًا تسمى "الأسطوانة" لتحديد صورة مشحونة تفاضليًا. ^[1] ثم تجمع الأسطوانة بشكل انتقائي حبرًا مسحوقًا مشحونًا كهربائيًا ( حبر ) وتنقل الصورة إلى ورق، ثم يتم تسخينه لدمج النص أو الصور أو كليهما بشكل دائم على الورق. كما هو الحال مع آلات النسخ الرقمية، تستخدم الطابعات الليزرية عملية طباعة زيروغرافية . تختلف الطباعة بالليزر عن التصوير الجاف التقليدي كما هو مطبق في آلات النسخ التناظرية في أنه في الأخيرة، تتشكل الصورة عن طريق عكس الضوء عن مستند موجود على الأسطوانة المكشوفة.

تم اختراع طابعة الليزر في مركز بارك التابع لشركة زيروكس في سبعينيات القرن العشرين. وتم تقديم طابعات الليزر للأسواق المكتبية ثم المنزلية في السنوات اللاحقة من قبل شركات آي بي إم وكانون وزروكس وآبل وهيوليت باكارد والعديد من الشركات الأخرى. وعلى مر العقود، زادت الجودة والسرعة مع انخفاض الأسعار، وأصبحت أجهزة الطباعة التي كانت في السابق متطورة للغاية في كل مكان الآن.

في الستينيات، احتلت شركة زيروكس مكانة مهيمن في سوق آلات النسخ . ^[2] في عام 1969، خطرت لغاري ستاركويذر ، الذي عمل في قسم تطوير المنتجات في شركة زيروكس، فكرة استخدام شعاع الليزر "لرسم" صورة لما يجب نسخه مباشرة على أسطوانة آلة النسخ. بعد الانتقال إلى مركز أبحاث بالو ألتو (Xerox PARC) الذي تم تشكيله مؤخرًا في عام 1971، قام ستاركويذر بتكييف آلة نسخ زيروكس 7000 لصنع SLOT (محطة إخراج الليزر الممسوح ضوئيًا). في عام 1972، عمل ستاركويذر مع بتلر لامبسون ورونالد رايدر لإضافة نظام تحكم ومولد أحرف، مما أدى إلى طابعة تسمى EARS (إيثرنت، مولد أحرف Alto Research، محطة إخراج الليزر الممسوح ضوئيًا) - والتي أصبحت فيما بعد طابعة الليزر Xerox 9700 . ^{[3] [4] [5]} في عام 1976، تم إصدار أول تطبيق تجاري لطابعة الليزر، وهي طابعة IBM 3800. وقد تم تصميمها لمراكز البيانات ، حيث حلت محل الطابعات الخطية المرفقة بأجهزة الكمبيوتر المركزية . تم استخدام طابعة IBM 3800 للطباعة بكميات كبيرة على القرطاسية المستمرة ، وحققت سرعات 215 صفحة في الدقيقة (ppm)، بدقة 240 نقطة في البوصة (dpi). تم بيع أكثر من 8000 من هذه الطابعات. ^[6]

بعد فترة وجيزة، في عام 1977، تم طرح طابعة زيروكس 9700 في السوق. وعلى عكس طابعة آي بي إم 3800، لم تكن طابعة زيروكس 9700 مخصصة لاستبدال أي طابعات موجودة بعينها؛ ومع ذلك، كان لديها دعم محدود لتحميل الخطوط . تفوقت طابعة زيروكس 9700 في طباعة مستندات عالية القيمة على ورق مقطوع بمحتوى متنوع (مثل وثائق التأمين). ^{[6] مستوحاة من النجاح التجاري لطابعة زيروكس 9700، طورت شركة} كانون اليابانية للكاميرات والبصريات في عام 1979 طابعة كانون LBP-10، وهي طابعة ليزر مكتبية منخفضة التكلفة. ثم بدأت كانون العمل على محرك طباعة محسّن كثيرًا، وهو كانون سي إكس، مما أدى إلى ظهور طابعة LBP-CX. نظرًا لعدم وجود خبرة في البيع لمستخدمي الكمبيوتر، سعت كانون إلى إقامة شراكات مع ثلاث شركات في وادي السليكون : ديابلو داتا سيستمز (التي رفضت العرض)، وهيوليت باكارد (إتش بي)، وآبل كمبيوتر . ^{[7] [8]}

في عام 1981، وصل أول كمبيوتر شخصي صغير مصمم للاستخدام المكتبي، وهو جهاز Xerox Star 8010، إلى السوق. استخدم النظام استعارة سطح المكتب التي لم يسبق لها مثيل في المبيعات التجارية، حتى ظهور Apple Macintosh . على الرغم من كونها مبتكرة، إلا أن محطة عمل Star كانت نظامًا باهظ الثمن ( 17000 دولار أمريكي )، ولا يمكن تحمله إلا لجزء بسيط من الشركات والمؤسسات التي استهدفتها. ^[9] لاحقًا، في عام 1984، تم إصدار أول طابعة ليزر مخصصة للمبيعات في السوق الشامل، وهي HP LaserJet ؛ استخدمت محرك Canon CX، الذي يتحكم فيه برنامج HP. تبعت طابعات من Brother Industries و IBM وغيرها طابعة LaserJet بسرعة. كانت آلات الجيل الأول تحتوي على أسطوانات كبيرة حساسة للضوء، محيطها أكبر من طول الورق المحمل. بمجرد تطوير الطلاءات ذات الاسترداد الأسرع، يمكن للأسطوانات أن تلمس الورق عدة مرات في التمريرة، وبالتالي تكون أصغر في القطر. بعد مرور عام، قدمت شركة أبل طابعة LaserWriter (التي تعتمد أيضًا على محرك Canon CX)، ^{[10] ولكنها استخدمت لغة وصف الصفحات} PostScript التي تم إصدارها حديثًا (حتى هذه النقطة، استخدم كل مصنع لغة وصف الصفحات الخاصة به، مما جعل البرنامج الداعم معقدًا ومكلفًا). سمحت PostScript باستخدام النصوص والخطوط والرسومات والصور والألوان بشكل مستقل إلى حد كبير عن علامة الطابعة التجارية أو دقتها. تم إصدار PageMaker ، الذي طورته شركة Aldus لنظام Macintosh وLaserWriter، في عام 1985 وأصبح المزيج شائعًا جدًا للنشر المكتبي . ^{[5] [6]} جلبت الطابعات الليزرية طباعة نصية سريعة وعالية الجودة بشكل استثنائي بخطوط متعددة على الصفحة، إلى أسواق الأعمال والمنزل. لم تتمكن أي طابعة أخرى متوفرة بشكل شائع خلال هذا العصر أيضًا من تقديم هذا المزيج من الميزات. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

This section needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources in this section. Unsourced material may be challenged and removed. (January 2020) (Learn how and when to remove this message)

يقوم شعاع الليزر بإسقاط صورة للصفحة المراد طباعتها على أسطوانة دوارة موصلة للضوء ومشحونة كهربائيًا . [ ^11] تعمل الموصلية الضوئية على توصيل الإلكترونات المشحونة بعيدًا عن المناطق المعرضة لضوء الليزر. ثم تنجذب جزيئات الحبر المسحوق ( الحبر ) بشكل كهروستاتيكي إلى المناطق المتبقية من الأسطوانة التي لم يتم إشعاعها بالليزر.

ثم تنقل الأسطوانة الصورة إلى ورق يتم تمريره عبر الماكينة عن طريق الاتصال المباشر. وأخيرًا، يتم تمرير الورق إلى وحدة التشطيب، والتي تستخدم الحرارة لدمج الحبر الذي يمثل الصورة على الورق على الفور.

الليزر هو في العادة عبارة عن ليزر أشباه موصلات من زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم (AlGaAs) ، والذي يصدر ضوءًا أحمر أو تحت أحمر.

يتم طلاء الأسطوانة بالسيلينيوم ، أو مؤخرًا، باستخدام موصل ضوئي عضوي مصنوع من N-فينيل كاربازول ، وهو مونومر عضوي .

تتضمن هذه العملية عادةً سبع خطوات، وهي مفصلة في الأقسام أدناه.

يتم ترميز المستند المراد طباعته بلغة وصف الصفحة مثل PostScript أو لغة أوامر الطابعة (PCL) أو مواصفات ورق Open XML (OpenXPS). يحول معالج الصور النقطية (RIP) وصف الصفحة إلى خريطة نقطية يتم تخزينها في ذاكرة النقطية الخاصة بالطابعة. يُعرف كل شريط أفقي من النقاط عبر الصفحة بخط نقطي أو خط مسح ضوئي .

تختلف الطباعة بالليزر عن تقنيات الطباعة الأخرى في أن كل صفحة يتم عرضها دائمًا في عملية مستمرة واحدة دون أي توقف في المنتصف، بينما يمكن لتقنيات أخرى مثل نفث الحبر التوقف كل بضعة أسطر. ^[12] لتجنب نقص المخزن المؤقت (حيث يصل الليزر إلى نقطة على الصفحة قبل أن يكون لديه النقاط للرسم هناك)، تحتاج طابعة الليزر عادةً إلى ذاكرة نقطية كافية لحمل صورة الخريطة النقطية لصفحة كاملة.

تزداد متطلبات الذاكرة مع مربع النقاط في البوصة ، لذا فإن 600 نقطة في البوصة تتطلب حدًا أدنى يبلغ 4 ميجا بايت للطباعة بالأبيض والأسود، و16 ميجا بايت للطباعة بالألوان (لا تزال عند 600 نقطة في البوصة). للحصول على إخراج رسومي كامل باستخدام لغة وصف الصفحة، يلزم حد أدنى يبلغ 1 ميجا بايت من الذاكرة لتخزين صفحة كاملة بالأبيض والأسود بحجم حرف - أو A4 - من النقاط بدقة 300 نقطة في البوصة. عند 300 نقطة في البوصة، يوجد 90000 نقطة في البوصة المربعة (300 نقطة في البوصة الخطية). تحتوي ورقة نموذجية مقاس 8.5 × 11 على هوامش 0.25 بوصة (6.4 مم)، مما يقلل من مساحة الطباعة إلى 8.0 × 10.5 بوصات (200 مم × 270 مم)، أو 84 بوصة مربعة. 84 بوصة مربعة × 90000 نقطة في البوصة المربعة = 7560000 نقطة. 1 ميغا بايت = 1,048,576 بايت، أو 8,388,608 بت، وهو ما يكفي لاحتواء الصفحة بأكملها بدقة 300 نقطة في البوصة، مما يترك حوالي 100 كيلوبايت متاحة للاستخدام بواسطة معالج الصور النقطية.

في الطابعة الملونة، يتم تخزين كل طبقة من طبقات حبر CMYK الأربع كخريطة نقطية منفصلة، ​​ويتم عادةً معالجة الطبقات الأربع مسبقًا قبل بدء الطباعة، لذلك يلزم وجود حد أدنى 4 ميغا بايت للحصول على صفحة كاملة الألوان بحجم حرف أو حجم A4 بدقة 300 نقطة في البوصة.

خلال الثمانينيات، كانت شرائح الذاكرة لا تزال باهظة الثمن، ولهذا السبب كانت الطابعات الليزرية الأساسية في تلك الحقبة تأتي دائمًا بأسعار التجزئة المقترحة المكونة من أربعة أرقام بالدولار الأمريكي. كانت المعالجات الدقيقة البدائية في أجهزة الكمبيوتر الشخصية المبكرة ضعيفة للغاية وغير كافية لأعمال الرسومات لدرجة أن الطابعات الليزرية المرفقة كانت عادةً تتمتع بقوة معالجة أكبر على متنها. ^[13] انخفضت أسعار الذاكرة لاحقًا بشكل كبير، في حين مكنت التحسينات السريعة في أداء أجهزة الكمبيوتر والكابلات الطرفية (الأهم من ذلك، SCSI ) من تطوير طابعات الليزر منخفضة الجودة التي تنقل عملية المسح الضوئي إلى الكمبيوتر المرسل. بالنسبة لمثل هذه الطابعات، يقوم موزع الطباعة في نظام التشغيل بمعالجة الخريطة النقطية الخام لكل صفحة في ذاكرة نظام الكمبيوتر بالدقة المستهدفة، ثم يرسل تلك الخريطة النقطية مباشرة إلى الليزر (على حساب إبطاء جميع البرامج الأخرى على الكمبيوتر المرسل). ^[14] أدى ظهور ما يسمى بالطابعات الليزرية "الغبية" أو "القائمة على المضيف" من شركة NEC إلى إمكانية انخفاض تكلفة البيع بالتجزئة للطابعات الليزرية منخفضة التكلفة بدقة 300 نقطة في البوصة إلى 700 دولار أمريكي بحلول أوائل عام 1994 ^[15] و600 دولار أمريكي بحلول أوائل عام 1995. ^[16] في سبتمبر 1997، قدمت HP طابعة LaserJet 6L القائمة على المضيف، والتي يمكنها طباعة نص بدقة 600 نقطة في البوصة بما يصل إلى ست صفحات في الدقيقة مقابل 400 دولار أمريكي فقط. ^[17]

أصبحت الطابعات ذات الدقة 1200 نقطة في البوصة متاحة على نطاق واسع في السوق المحلية منذ عام 2008. كما تتوفر أيضًا آلات تصنيع ألواح الطباعة الكهروضوئية بدقة 2400 نقطة في البوصة، وهي في الأساس طابعات ليزر تطبع على صفائح بلاستيكية.

في الطابعات القديمة، يتم وضع سلك التاج بشكل مواز للأسطوانة أو في الطابعات الحديثة، بكرة الشحنة الأساسية، والتي تقوم بإسقاط شحنة كهروستاتيكية على المستقبل الضوئي (المعروف أيضًا باسم وحدة الموصل الضوئي)، وهي أسطوانة أو حزام حساس للضوء دوار، قادر على حمل شحنة كهروستاتيكية على سطحه أثناء وجوده في الظلام.

يتم تطبيق جهد تحيز التيار المتردد على أسطوانة الشحن الأساسية لإزالة أي شحنات متبقية من الصور السابقة. كما ستطبق الأسطوانة تحيز التيار المستمر على سطح الأسطوانة لضمان جهد سلبي موحد.

تصف العديد من براءات الاختراع ^{[ حدد ]} طلاء الأسطوانة الحساس للضوء بأنه "شطيرة" من السيليكون مع طبقة شحن ضوئي وطبقة حاجزة لتسرب الشحنة بالإضافة إلى طبقة سطحية. تستخدم إحدى النسخ ^{[ حدد ]} السيليكون غير المتبلور المحتوي على الهيدروجين كطبقة مستقبلة للضوء، ونتريد البورون كطبقة حاجزة لتسرب الشحنة، بالإضافة إلى طبقة سطحية من السيليكون المشوب ، وخاصة السيليكون مع الأكسجين أو النيتروجين والذي يشبه نتريد السيليكون المستخدم في الآلات عند تركيز كافٍ .

تستخدم الطابعة الليزر لأن الليزر قادر على تكوين أشعة ضوئية شديدة التركيز ودقيقة وكثيفة، وخاصة على مسافات قصيرة داخل الطابعة. يتم توجيه الليزر إلى مرآة متعددة الأضلاع دوارة توجه شعاع الضوء من خلال نظام من العدسات والمرايا إلى أسطوانة المستقبل الضوئي، وتكتب وحدات البكسل بمعدلات تصل إلى خمسة وستين مليون مرة في الثانية. ^[18] تستمر الأسطوانة في الدوران أثناء المسح، ويتم إمالة زاوية المسح قليلاً للتعويض عن هذه الحركة. يعمل تدفق البيانات المنقطة المحفوظة في ذاكرة الطابعة على تشغيل الليزر وإيقاف تشغيله بسرعة أثناء المسح.

يعمل شعاع الليزر على تحييد (أو عكس) الشحنة على سطح الأسطوانة، مما يترك صورة سلبية كهربائية ساكنة على سطح الأسطوانة والتي تعمل على صد جزيئات الحبر المشحونة سلبًا. ومع ذلك، فإن المناطق الموجودة على الأسطوانة التي ضربها الليزر لا تحتوي على أي شحنة مؤقتًا، والحبر الذي يتم ضغطه على الأسطوانة بواسطة أسطوانة التطوير المطلية بالحبر في الخطوة التالية ينتقل من السطح المطاطي للأسطوانة إلى الأجزاء المشحونة من سطح الأسطوانة. ^{[19] [20]}

تستخدم بعض الطابعات غير الليزرية ( طابعات LED ) مجموعة من الثنائيات الباعثة للضوء تمتد على عرض الصفحة لتوليد صورة، بدلاً من استخدام الليزر. يُعرف "التعريض" أيضًا باسم "الكتابة" في بعض الوثائق.

مع دوران الأسطوانات، يتم تطبيق الحبر باستمرار في طبقة سمكها 15 ميكرون على بكرة المطور . يتم تعريض سطح المستقبل الضوئي الذي يحتوي على الصورة الكامنة لأسطوانة المطور المغطاة بالحبر.

يتكون الحبر من جزيئات دقيقة من مسحوق البلاستيك الجاف المخلوط بالكربون الأسود أو عوامل التلوين. يتم إعطاء جزيئات الحبر شحنة سالبة داخل خرطوشة الحبر ، وعندما تخرج على أسطوانة المطور فإنها تنجذب كهروستاتيكيًا إلى الصورة الكامنة للمستقبل الضوئي (المناطق الموجودة على سطح الأسطوانة التي ضربها الليزر). نظرًا لأن الشحنات السالبة تتنافر، فإن جزيئات الحبر المشحونة سلبًا لن تلتصق بالأسطوانة حيث تظل الشحنة السالبة (التي نقلتها سابقًا أسطوانة الشحن).

ثم يتم لف ورقة تحت أسطوانة المستقبل الضوئي، والتي تم طلائها بنمط من جزيئات الحبر في الأماكن التي ضربها الليزر قبل لحظات. تتمتع جزيئات الحبر بجاذبية ضعيفة للغاية لكل من الأسطوانة والورق، لكن الارتباط بالأسطوانة يكون أضعف وتنتقل الجزيئات مرة أخرى، هذه المرة من سطح الأسطوانة إلى سطح الورق. تستخدم بعض الآلات أيضًا "أسطوانة نقل" مشحونة إيجابيًا على الجانب الخلفي من الورقة للمساعدة في سحب الحبر المشحون سلبًا من أسطوانة المستقبل الضوئي إلى الورق.

تمر الورقة عبر بكرات في مجموعة التثبيت، حيث يتم استخدام درجات حرارة تصل إلى 427 درجة مئوية (801 درجة فهرنهايت) والضغط لربط الحبر بالورق بشكل دائم. عادةً ما تكون إحدى البكرات عبارة عن أنبوب مجوف (بكرة حرارية) والأخرى عبارة عن بكرة ذات ظهر مطاطي (بكرة ضغط). يتم تعليق مصباح حراري مشع في وسط الأنبوب المجوف، وطاقته تحت الحمراء تسخن الأسطوانة بشكل موحد من الداخل. للتثبيت السليم للحبر، يجب أن تكون بكرة التثبيت ساخنة بشكل موحد.

تستخدم بعض الطابعات أسطوانة رقائق معدنية مرنة رقيقة للغاية، وبالتالي تقل الكتلة الحرارية التي يجب تسخينها ويمكن لوحدة التثبيت أن تصل إلى درجة حرارة التشغيل بسرعة أكبر . إذا تحرك الورق عبر وحدة التثبيت ببطء أكبر، فسيكون هناك وقت اتصال أطول للأسطوانة حتى يذوب الحبر، ويمكن لوحدة التثبيت أن تعمل بدرجة حرارة أقل. عادةً ما تطبع الطابعات الليزرية الأصغر حجمًا والأقل تكلفة ببطء، بسبب هذا التصميم الموفر للطاقة، مقارنة بالطابعات الكبيرة عالية السرعة حيث يتحرك الورق بسرعة أكبر عبر وحدة تثبيت عالية الحرارة مع وقت اتصال قصير جدًا.

عندما تكمل الأسطوانة دورة كاملة، تتعرض لشفرة بلاستيكية ناعمة محايدة كهربائيًا تنظف أي حبر متبقي من الأسطوانة المستقبلة للضوء وتودعه في خزان النفايات. ثم تعمل أسطوانة الشحن على إعادة إنشاء شحنة سالبة موحدة على سطح الأسطوانة النظيفة الآن، مما يجعلها جاهزة لضربها مرة أخرى بالليزر.

بمجرد اكتمال إنشاء الصورة النقطية، يمكن أن تحدث جميع خطوات عملية الطباعة واحدة تلو الأخرى في تتابع سريع. وهذا يسمح باستخدام وحدة صغيرة جدًا ومضغوطة، حيث يتم شحن المستقبل الضوئي، ثم يدور بضع درجات ويتم مسحه ضوئيًا، ثم يدور بضع درجات أخرى، ثم يتم تنميته، وهكذا. يمكن إكمال العملية بالكامل قبل أن تكمل الأسطوانة دورة واحدة.

تطبق الطابعات المختلفة هذه الخطوات بطرق مختلفة. تستخدم الطابعات ذات الصمامات الثنائية الباعثة للضوء مجموعة خطية من الثنائيات الباعثة للضوء "لكتابة" الضوء على الأسطوانة. يعتمد الحبر على الشمع أو البلاستيك، بحيث عندما تمر الورقة عبر مجموعة التثبيت، تذوب جزيئات الحبر. قد تكون الورقة مشحونة بشكل معاكس أو لا تكون كذلك. يمكن أن يكون التثبيت عبارة عن فرن الأشعة تحت الحمراء، أو أسطوانة ضغط ساخنة، أو (في بعض الطابعات السريعة للغاية والمكلفة) مصباح فلاش زينون . تتكون عملية الإحماء التي تمر بها طابعة الليزر عند تطبيق الطاقة في البداية على الطابعة بشكل أساسي من تسخين عنصر التثبيت.

إن الآلية داخل الطابعة الليزرية حساسة إلى حد ما، وبمجرد تلفها، يصبح من المستحيل إصلاحها في كثير من الأحيان. وتعتبر الأسطوانة، على وجه الخصوص، مكونًا بالغ الأهمية: فلا ينبغي تركها معرضة للضوء المحيط لأكثر من بضع ساعات، حيث يتسبب الضوء في فقدانها لشحنتها وسيؤدي في النهاية إلى تآكلها. وأي شيء يتداخل مع تشغيل الليزر مثل قصاصة من الورق الممزق قد يمنع الليزر من تفريغ جزء من الأسطوانة، مما يتسبب في ظهور تلك المناطق على شكل خطوط رأسية بيضاء. وإذا فشلت شفرة المسح المحايدة في إزالة الحبر المتبقي من سطح الأسطوانة، فقد يدور هذا الحبر على الأسطوانة مرة ثانية، مما يتسبب في تلطيخ الصفحة المطبوعة مع كل دورة. وإذا تعرضت أسطوانة الشحن للتلف أو لم يكن لديها طاقة كافية، فقد تفشل في شحن سطح الأسطوانة بشكل سلبي بشكل كافٍ، مما يسمح للأسطوانة بالتقاط الحبر الزائد في الدورة التالية من بكرة التظهير مما يتسبب في ظهور صورة متكررة ولكنها باهتة من الدورة السابقة أسفل الصفحة.

إذا لم تضمن شفرة إزالة الحبر وضع طبقة ناعمة ومتساوية من الحبر على بكرة المطور، فقد تظهر خطوط بيضاء على المطبوعات الناتجة في الأماكن التي كشطت فيها الشفرة الكثير من الحبر. أو، إذا سمحت الشفرة ببقاء الكثير من الحبر على بكرة المطور، فقد تتحرر جزيئات الحبر أثناء دوران البكرة، وتترسب على الورق الموجود أسفلها، وتلتصق بالورق أثناء عملية الدمج. سيؤدي هذا إلى تعتيم عام للصفحة المطبوعة في خطوط عمودية عريضة ذات حواف ناعمة للغاية.

إذا لم تصل أسطوانة التثبيت إلى درجة حرارة عالية بما يكفي أو إذا كانت الرطوبة المحيطة مرتفعة للغاية، فلن يلتصق الحبر جيدًا بالورق وقد يتقشر بعد الطباعة. إذا كانت الأسطوانة ساخنة للغاية، فقد يتلطخ المكون البلاستيكي للحبر، مما يتسبب في ظهور النص المطبوع وكأنه مبلل أو ملطخ، أو قد يتسبب في نقع الحبر المذاب عبر الورق إلى الجانب الخلفي.

يزعم مصنعون مختلفون أن أحبارهم تم تطويرها خصيصًا لطابعاتهم وأن تركيبات الحبر الأخرى قد لا تتطابق مع المواصفات الأصلية من حيث الميل إلى قبول شحنة سالبة، أو الانتقال إلى المناطق المفرغة من أسطوانة المستقبل الضوئي من بكرة المطور، أو الاندماج بشكل مناسب مع الورق، أو الخروج من الأسطوانة بشكل نظيف في كل دورة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

كما هو الحال مع معظم الأجهزة الإلكترونية، انخفضت تكلفة الطابعات الليزرية بشكل كبير على مر السنين. في عام 1984، بيعت طابعة HP LaserJet مقابل 3500 دولار، ^[21] واجهت مشاكل حتى مع الرسومات الصغيرة منخفضة الدقة، ووزنها 32 كجم (71 رطلاً). بحلول أواخر التسعينيات، أصبحت الطابعات الليزرية أحادية اللون غير مكلفة بما يكفي للاستخدام في المكاتب المنزلية، بعد أن حلت محل تقنيات الطباعة الأخرى، على الرغم من أن الطابعات النافثة للحبر الملونة (انظر أدناه) لا تزال تتمتع بمزايا في إعادة إنتاج جودة الصور. اعتبارًا من عام 2016 ^[update]، يمكن بيع الطابعات الليزرية أحادية اللون منخفضة التكلفة بأقل من 75 دولارًا، وبينما تميل هذه الطابعات إلى الافتقار إلى المعالجة المدمجة والاعتماد على الكمبيوتر المضيف لتوليد صورة نقطية ، إلا أنها مع ذلك تتفوق على طابعة LaserJet لعام 1984 في جميع المواقف تقريبًا.

يمكن أن تتنوع سرعة طابعة الليزر على نطاق واسع، وتعتمد على العديد من العوامل، بما في ذلك كثافة الرسومات للمهمة التي تتم معالجتها. يمكن لأسرع الطرز طباعة أكثر من 200 صفحة أحادية اللون في الدقيقة (12000 صفحة في الساعة). يمكن لأسرع طابعات الليزر الملونة طباعة أكثر من 100 صفحة في الدقيقة (6000 صفحة في الساعة). تُستخدم الطابعات الليزرية عالية السرعة جدًا لإرسال كميات كبيرة من المستندات الشخصية، مثل بطاقات الائتمان أو فواتير المرافق، وتتنافس مع الطباعة الحجرية في بعض التطبيقات التجارية. ^[22]

تعتمد تكلفة هذه التقنية على مجموعة من العوامل، بما في ذلك تكلفة الورق والحبر واستبدال الأسطوانة، فضلاً عن استبدال عناصر أخرى مثل مجموعة التثبيت ومجموعة النقل. غالبًا ما تكون تكلفة ملكية الطابعات ذات الأسطوانات البلاستيكية اللينة مرتفعة للغاية ولا تصبح واضحة إلا عندما تتطلب الأسطوانة الاستبدال.

يمكن للطباعة المزدوجة (الطباعة على جانبي الورقة) أن تقلل من تكاليف الورق إلى النصف وتقلل من أحجام الملفات، وإن كان ذلك بسرعة طباعة أبطأ بسبب مسار الورق الأطول. كانت الطباعة المزدوجة متاحة في السابق فقط على الطابعات عالية الجودة، ولكنها أصبحت الآن شائعة في الطابعات المكتبية متوسطة المدى، على الرغم من أن جميع الطابعات لا يمكنها استيعاب وحدة الطباعة المزدوجة.

في بيئة تجارية مثل المكتب، أصبح من الشائع بشكل متزايد أن تستخدم الشركات برامج خارجية تعمل على زيادة أداء وكفاءة الطابعات الليزرية في مكان العمل. يمكن استخدام البرنامج لتحديد القواعد التي تملي كيفية تفاعل الموظفين مع الطابعات، مثل وضع حدود لعدد الصفحات التي يمكن طباعتها يوميًا، والحد من استخدام الحبر الملون، ووضع علامة على الوظائف التي تبدو مضيعة. ^[23]

تستخدم الطابعات الليزرية الملونة حبرًا ملونًا (حبرًا جافًا)، عادةً ما يكون سماويًا وأرجوانيًا وأصفرًا وأسودًا ( CMYK ). بينما تستخدم الطابعات أحادية اللون مجموعة ماسح ضوئي ليزري واحدة فقط، غالبًا ما تحتوي الطابعات الملونة على مجموعتين أو أكثر، وغالبًا ما تكون مجموعة واحدة لكل لون من الألوان الأربعة.

تضيف الطباعة الملونة تعقيدًا إلى عملية الطباعة لأن أخطاء المحاذاة الطفيفة المعروفة باسم أخطاء التسجيل يمكن أن تحدث بين طباعة كل لون، مما يتسبب في حدوث تداخل غير مقصود في الألوان أو عدم وضوحها أو ظهور خطوط فاتحة/داكنة على طول حواف المناطق الملونة. وللسماح بدقة تسجيل عالية، تستخدم بعض طابعات الليزر الملونة حزامًا دوارًا كبيرًا يسمى "حزام النقل". يمر حزام النقل أمام جميع خراطيش الحبر ويتم تطبيق كل طبقة من طبقات الحبر بدقة على الحزام. ثم يتم تطبيق الطبقات المدمجة على الورق في خطوة واحدة موحدة.

عادةً ما تكون تكلفة الصفحة الواحدة في الطابعات الملونة أعلى من تكلفة الصفحة الواحدة في الطابعات أحادية اللون، حتى عند طباعة صفحات أحادية اللون فقط.

التصوير الكهربائي السائل (LEP) هو عملية مماثلة تستخدم في مكابس HP Indigo والتي تستخدم حبرًا مشحونًا كهربائيًا بدلاً من مسحوق الحبر، وتستخدم بكرة نقل ساخنة بدلاً من وحدة التثبيت، والتي تذيب جزيئات الحبر المشحونة قبل تطبيقها على الورق.

تم تصميم طابعات نقل الليزر الملونة لإنتاج وسائط نقل وهي عبارة عن أوراق نقل مصممة ليتم تطبيقها بواسطة مكبس حراري . تُستخدم هذه التحويلات عادةً لصنع قمصان مخصصة أو منتجات بشعارات مخصصة مع شعارات الشركات أو الفرق عليها.

تعد عمليات نقل الليزر الملونة المكونة من جزأين جزءًا من عملية مكونة من خطوتين حيث تستخدم طابعات الليزر الملونة حبرًا ملونًا (حبرًا جافًا)، عادةً ما يكون سماويًا وأرجوانيًا وأصفرًا وأسودًا ( CMYK ) ؛ ومع ذلك ، تستخدم الطابعات الأحدث المصممة للطباعة على القمصان الداكنة حبرًا أبيض خاصًا يسمح لها بإجراء عمليات نقل للملابس الداكنة أو المنتجات التجارية الداكنة .

تتيح عملية الطباعة الملونة CMYK تمثيل ملايين الألوان بدقة من خلال عملية التصوير الفريدة.

يستخدم المصنعون نموذج عمل مشابه لكل من الطابعات الليزرية الملونة منخفضة التكلفة وطابعات نفث الحبر : تُباع الطابعات بثمن بخس بينما تكون أحبار الطباعة البديلة باهظة الثمن نسبيًا. عادةً ما تكون تكلفة تشغيل طابعة الليزر الملونة لكل صفحة أقل قليلاً، على الرغم من أن كل من طابعة الليزر وخرطوشة حبر الليزر لها أسعار أولية أعلى، حيث تطبع خراطيش حبر الليزر عددًا أكبر بكثير من الأوراق نسبة إلى تكلفتها مقارنة بخراطيش نفث الحبر. ^{[24] [25]}

تقتصر جودة الطباعة للطابعات الليزرية الملونة على دقتها (عادةً ما تكون 600-1200 نقطة في البوصة) واستخدامها لأربعة ألوان فقط. وغالبًا ما تواجه صعوبة في طباعة مساحات كبيرة من نفس اللون أو تدرجات دقيقة من اللون. يمكن للطابعات النافثة للحبر المصممة لطباعة الصور إنتاج صور ملونة بجودة أعلى بكثير. ^[26] تشير المقارنة المتعمقة بين الطابعات النافثة للحبر والليزر إلى أن الطابعات الليزرية هي الخيار الأمثل للطابعات عالية الجودة والحجم، بينما تميل الطابعات النافثة للحبر إلى التركيز على الطابعات كبيرة الحجم والوحدات المنزلية. توفر الطابعات الليزرية حوافًا أكثر دقة وألوانًا أحادية اللون متعمقة. بالإضافة إلى ذلك، تعد الطابعات الليزرية الملونة أسرع بكثير من الطابعات النافثة للحبر، على الرغم من كونها أكبر حجمًا وأكثر ضخامة بشكل عام. ^[27]

تقوم العديد من الطابعات الليزرية الملونة الحديثة بوضع علامات على المطبوعات من خلال شبكة نقطية غير مرئية تقريبًا ، لغرض التتبع. النقاط صفراء اللون ويبلغ حجمها حوالي 0.1 مم (0.0039 بوصة)، مع شبكة نقطية يبلغ حجمها حوالي 1 مم (0.039 بوصة). يُزعم أن هذا نتيجة لاتفاق بين حكومة الولايات المتحدة ومصنعي الطابعات للمساعدة في تعقب المزورين . ^[28] تقوم النقاط بتشفير البيانات مثل تاريخ الطباعة والوقت والرقم التسلسلي للطابعة في نظام عشري مشفر ثنائيًا على كل ورقة مطبوعة، مما يسمح للشركة المصنعة بتتبع قطع الورق لتحديد مكان الشراء، وأحيانًا المشتري.

إن جماعات الدفاع عن الحقوق الرقمية مثل مؤسسة الحدود الإلكترونية تشعر بالقلق إزاء هذا التآكل لخصوصية وإخفاء هوية أولئك الذين يطبعون. ^[29] وعلى وجه الخصوص، تم إشراك نقاط التتبع كأداة أدت بشكل مباشر إلى اعتقال وإدانة المبلغ عن المخالفات Reality Winner . ^{[30] [31]}

على غرار الطابعات النافثة للحبر ، قد تحتوي خراطيش الحبر على شرائح ذكية تقلل من عدد الصفحات التي يمكن طباعتها بها (تقليل كمية الحبر أو مسحوق الحبر القابل للاستخدام في الخرطوشة إلى 50٪ فقط في بعض الأحيان ^[32] )، في محاولة لزيادة مبيعات خراطيش الحبر. ^[33] بالإضافة إلى كونها أكثر تكلفة لمستخدمي الطابعات، فإن هذه التقنية تزيد أيضًا من النفايات، وبالتالي تزيد من الضغط على البيئة. بالنسبة لخراطيش الحبر هذه (كما هو الحال مع خراطيش نفث الحبر)، يمكن استخدام أجهزة إعادة الضبط لتجاوز الحد الذي تحدده الشريحة الذكية. أيضًا، بالنسبة لبعض الطابعات، تم نشر إرشادات عبر الإنترنت لتوضيح كيفية استخدام كل الحبر الموجود في الخرطوشة. ^[34] لا تقدم هذه الرقائق أي فائدة للمستخدم النهائي - استخدمت بعض الطابعات الليزرية آلية بصرية لتقييم كمية مسحوق الحبر المتبقي في الخرطوشة بدلاً من استخدام شريحة لحساب عدد الصفحات المطبوعة كهربائيًا، وكانت الوظيفة الوحيدة للشريحة هي طريقة بديلة لتقليل عمر الخرطوشة القابل للاستخدام.

تم تصميم جزيئات الحبر بحيث تتمتع بخواص كهروستاتيكية ويمكنها تكوين شحنات كهربائية ساكنة عندما تحتك بجزيئات أو أشياء أخرى أو داخل أنظمة النقل وخراطيم الفراغ. يمكن أن يؤدي التفريغ الساكن من جزيئات الحبر المشحونة إلى اشتعال جزيئات قابلة للاشتعال في كيس المكنسة الكهربائية أو التسبب في انفجار غبار صغير إذا كان هناك كمية كافية من الحبر في الهواء. جزيئات الحبر دقيقة للغاية بحيث لا يتم ترشيحها بشكل جيد بواسطة أكياس مرشح المكنسة الكهربائية المنزلية التقليدية وتنفخ عبر المحرك أو تعود إلى الغرفة.

إذا انسكب الحبر داخل الطابعة الليزرية، فقد تكون هناك حاجة إلى نوع خاص من المكنسة الكهربائية المزودة بخراطيم موصلة للكهرباء ومرشح عالي الكفاءة ( HEPA ) لتنظيف فعال. تسمى هذه الأدوات المتخصصة "الآمنة ضد التفريغ الكهروستاتيكي" أو "مكنسة الحبر".

كجزء طبيعي من عملية الطباعة، يمكن للجهد العالي داخل الطابعة أن ينتج تفريغًا إكليليًا يولد كمية صغيرة من الأكسجين المؤين والنيتروجين، والتي تتفاعل لتكوين الأوزون وأكاسيد النيتروجين . في الطابعات والناسخات التجارية الأكبر حجمًا، يقوم مرشح الكربون النشط في تيار عادم الهواء بتفتيت ^{[ بحاجة لمصدر ]} هذه الغازات الضارة لمنع تلوث بيئة المكتب.

ومع ذلك، يفلت بعض الأوزون من عملية الترشيح في الطابعات التجارية، ولا تُستخدم مرشحات الأوزون على الإطلاق في معظم الطابعات المنزلية الصغيرة. وعندما يتم تشغيل طابعة ليزر أو آلة نسخ لفترة طويلة من الوقت في مساحة صغيرة سيئة التهوية، يمكن أن تتراكم هذه الغازات إلى مستويات يمكن عندها ملاحظة رائحة الأوزون أو التهيج. ومن الناحية النظرية، من الممكن أن يشكل ذلك خطرًا صحيًا محتملاً في الحالات القصوى. ^[35]

وفقًا لدراسة أجريت عام 2012 في كوينزلاند بأستراليا، تنبعث من بعض الطابعات جزيئات يقل حجمها عن الميكرومتر والتي يشتبه البعض في أنها قد تكون مرتبطة بأمراض الجهاز التنفسي. ^[36] من بين 63 طابعة تم تقييمها في دراسة جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا ، تم تصنيع 17 من أقوى الباعثات بواسطة HP وواحدة بواسطة Toshiba . ومع ذلك، فإن مجموعة الآلات التي تمت دراستها كانت فقط تلك الآلات الموجودة بالفعل في المبنى وبالتالي كانت متحيزة تجاه مصنعين محددين. لاحظ المؤلفون أن انبعاثات الجسيمات تختلف بشكل كبير حتى بين نفس طراز الآلة. وفقًا للأستاذة موراوسكا من جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا، فإن إحدى الطابعات تنبعث منها جزيئات بقدر ما تنبعث من سيجارة مشتعلة: ^{[37] [38]}

تعتمد التأثيرات الصحية الناجمة عن استنشاق الجسيمات فائقة الدقة على تركيب الجسيمات، ولكن النتائج يمكن أن تتراوح من تهيج الجهاز التنفسي إلى أمراض أكثر خطورة مثل مشاكل القلب والأوعية الدموية أو السرطان .

في ديسمبر 2011، قامت وكالة الحكومة الأسترالية Safe Work Australia بمراجعة الأبحاث الموجودة وخلصت إلى أنه "لم يتم العثور على دراسات وبائية تربط بشكل مباشر بين انبعاثات طابعات الليزر والنتائج الصحية الضارة" وأن العديد من التقييمات خلصت إلى أن "خطر السمية المباشرة والآثار الصحية الناجمة عن التعرض لانبعاثات طابعات الليزر لا يُذكر". كما لاحظت المراجعة أنه نظرًا لأن الانبعاثات ثبت أنها مركبات عضوية متطايرة أو شبه متطايرة ، "فمن المنطقي أن نتوقع أن تكون التأثيرات الصحية المحتملة أكثر ارتباطًا بالطبيعة الكيميائية للهباء الجوي بدلاً من الطبيعة الفيزيائية لـ "الجسيمات" نظرًا لأن مثل هذه الانبعاثات من غير المرجح أن تكون أو تظل "جسيمات" بعد ملامستها للأنسجة التنفسية". ^[39]

لقد قامت مؤسسة التأمين الاجتماعي ضد الحوادث في ألمانيا بتكليف مشروع دراسة بشرية لفحص التأثيرات على الصحة الناتجة عن التعرض لغبار الحبر ومن دورات التصوير والطباعة. تعرض المتطوعون (23 شخصًا من المجموعة الضابطة و15 شخصًا تعرضوا للإشعاع و14 شخصًا مصابًا بالربو) لانبعاثات طابعة الليزر في ظل ظروف محددة في غرفة التعرض. إن النتائج التي توصلت إليها الدراسة التي استندت إلى مجموعة واسعة من العمليات والموضوعات تفشل في تأكيد أن التعرض لانبعاثات عالية من طابعة الليزر يؤدي إلى عملية مرضية يمكن التحقق منها تؤدي إلى الأمراض المبلغ عنها. ^[40]

إن أحد المقترحات التي نوقشت كثيرًا للحد من الانبعاثات من الطابعات الليزرية هو تزويدها بمرشحات. يتم تثبيت هذه المرشحات بشريط لاصق على فتحات مروحة الطابعة لتقليل انبعاثات الجسيمات. ومع ذلك، تحتوي جميع الطابعات على درج إخراج ورق، وهو منفذ لانبعاثات الجسيمات. لا يمكن تزويد درج إخراج الورق بمرشحات، لذا فمن المستحيل تقليل مساهمتها في الانبعاثات الإجمالية باستخدام المرشحات المحدثة. ^[41]

بعد مؤامرة تفجير طائرة الشحن عام 2010 ، والتي تم فيها اكتشاف شحنات من الطابعات الليزرية مع خراطيش حبر مملوءة بالمتفجرات على متن طائرات شحن منفصلة، ​​حظرت إدارة أمن النقل الأمريكية على الركاب العابرين حمل خراطيش حبر أو حبر يزيد وزنها عن 1 رطل (0.45 كجم) على الرحلات القادمة، سواء في الأمتعة المحمولة أو المسجلة. ^{[42] [43] لاحظت} مجلة PC أن الحظر لن يؤثر على معظم المسافرين، حيث أن غالبية الخراطيش لا تتجاوز الوزن المحدد. ^[43]

• هندسة الكرتون
• طابعة العجلات ديزي
• أتمتة المستندات
• طابعة نقطية
• طابعة التسامي الصبغي
• قائمة شركات الطابعات
• حبر صلب
• الطابعة الحرارية
• وينبرينتر

• بيرلا، ساندرا ف.؛ لو، شياويان؛ ميوسي، إيزابيل؛ سيسلر، جينيفر د.؛ تشيان، يونج؛ جو، نانسي؛ كوتورباش، إيغور؛ كاسترانوفا، فينسينت؛ توماس، تريي؛ جودليسكي، جون؛ ديموكريتو، فيليب (يناير 2016). "تأثيرات الجسيمات النانوية المصنعة التي تنبعث من طابعة الليزر المحقونة داخل القصبة الهوائية في نموذج فأر: دراسة حالة للآثار السامة للمواد النانوية التي يتم إطلاقها أثناء الاستخدام الاستهلاكي". نانوإمباكت . 1 : 1-8. doi :10.1016/j.impact.2015.12.001. PMC 4791579.  PMID 26989787  .

• جاري ستاركويذر . ميلاد الطابعة الليزرية. متحف تاريخ الكمبيوتر – عبر اليوتيوب.