ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

Level 34
সুপ্রিম টিউনার, টেকটিউনস, ঢাকা

একটু কল্পনা করুন তো—আপনি একটি ব্যস্ত Office-এ দাঁড়িয়ে আছেন। চারপাশে কাজের প্রচণ্ড চাপ, Papers উড়ছে, একের পর এক Phones বেজেই চলেছে। ঠিক এমন সময় আপনার Copier মেশিনটি Crisp এবং সুন্দরভাবে Printed Documents বের করে দিল। আপনি যখন সেই কাগজগুলো হাতে নিলেন, তখন কি আপনার মনে এই বিস্ময় জাগেনি যে, "মেশিনটি এত Fast কীভাবে Print করল? এমনকি কাগজগুলো হাতে নেওয়ার পর দেখে মনেই হচ্ছে না যে এতে কোনো ভেজা Ink বা কালি ব্যবহার করা হয়েছে!"

আপনার এই কৌতূহল কিন্তু একদম যৌক্তিক। কারণ, Copiers-এ আমরা সাধারণত কলমে বা বাসার সাধারণ Printer Cartridge-এ যে ধরনের তরল Ink ব্যবহার করি, তা একেবারেই ব্যবহৃত হয় না। এর পরিবর্তে এই জাদুকরী মেশিনগুলো নির্ভর করে Toner নামক এক বিশেষ পদার্থের ওপর। এটি মূলত একটি অত্যন্ত Fine, Powdery Substance বা মিহি গুঁড়ো পাউডার, যা কোনো এক অবিশ্বাস্য উপায়ে কাগজের ওপর Solid এবং Sharp Text তৈরি করে। কিন্তু কেন এই ভিন্নতা? কেন প্রযুক্তির এই আধুনিক যুগেও তরল কালির বদলে এই শুকনো পাউডারকেই বেছে নেওয়া হলো? চলুন, History of Simple Things-এর আজকের এই ইন-ডেপথ আলোচনায় আমরা এর পেছনের বিজ্ঞান, ইতিহাস এবং ব্যবহারিক কারণগুলো খুব সহজ ও প্রাণবন্তভাবে জেনে নিই।

১. পর্দার আড়ালের নায়ক: কীভাবে কাজ করে একটি Copier?

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

এর আসল রহস্য জানতে হলে আমাদের প্রথমে বুঝতে হবে আধুনিক Copiers বা Laser Printers-গুলো আসলে কোন জাদুবলে কাজ করে। এই পুরো প্রক্রিয়াটির একটি গালভরা বৈজ্ঞানিক নাম আছে—Electrophotography। নামটা শুনতে অনেক জটিল বা Complicated মনে হলেও এর ভেতরের Idea কিন্তু বেশ Simple এবং আকর্ষণীয়।

মেশিনের গভীরে থাকে একটি বিশেষ অংশ, যাকে বলা হয় Photosensitive Drum। যখন আপনি কোনো কাগজ কপি করতে দেন, তখন একটি Laser Beam অথবা LED Light আপনার ওই Document-টির একটি হুবহু প্রতিচ্ছবি বা Image ওই Drum-টির ওপর এঁকে ফেলে। এই প্রক্রিয়াটি অনেকটা স্থির বিদ্যুৎ বা Static Electricity-র খেলা। এই Drum-টি তখন তার চার্জের মাধ্যমে Toner Particles-গুলোকে নিজের দিকে চুম্বকের মতো টেনে নেয়। মজার ব্যাপার হলো, এই পাউডারগুলো কেবল সেই নির্দিষ্ট জায়গাগুলোতেই গিয়ে আটকে যায়, যেখানে Laser ওই ছবি বা লেখাটি এঁকেছে। সবশেষে, এই Toner-টিকে অত্যন্ত সতর্কতার সাথে Paper-এ Transfer করা হয় এবং প্রচণ্ড তাপে বা Heated অবস্থায় এটিকে কাগজের ফাইবারের সাথে চিরস্থায়ীভাবে Fuse বা গলিয়ে বসিয়ে দেওয়া হয়। ঠিক এই কারণেই কপি হওয়ার পর কাগজটি হাতে নিলে কিছুটা উষ্ণ বা গরম অনুভব হয়।

২. Toner বনাম Ink: কেন তরল কালি এখানে অচল?

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

এখন আপনার মনে প্রশ্ন আসতে পারে, "আমরা কেন সেই পরিচিত লিকুইড Ink এখানে ব্যবহার করছি না?" এর পেছনের কারণগুলো জানলে আপনি অবাক হবেন:

  • লেপ্টে যাওয়া এবং শুকানোর বিড়ম্বনা (Smearing and Drying): আমরা সবাই জানি যে Ink মানেই হলো তরল বা Wet। আর তরল জিনিস কাগজে লাগলে তা লেপ্টে যাওয়ার বা Smear হওয়ার একটা বড় ভয় থাকে। লিকুইড কালি কাগজের অনেক গভীরে Soak করে যায় এবং এটি শুকাতে বেশ সময় (Slow) নেয়।
  • গতির সাথে পাল্লা দেওয়া (Speed): আধুনিক অফিসের Copiers অবিশ্বাস্য দ্রুতগতির। এগুলো প্রতি মিনিটে কয়েক ডজন Pages প্রিন্ট করতে পারে। আপনি যদি এই ঝোড়ো গতিতে লিকুইড Ink ব্যবহার করতে যেতেন, তবে পুরো বিষয়টি অত্যন্ত Messy হয়ে যেত। ভেজা কালি শুকানোর আগেই এক কাগজের ওপর আরেক কাগজ পড়ে সব লেপ্টে একাকার হয়ে যেত, যা একেবারেই Inefficient।
  • শুকনো পাউডারের ম্যাজিক: অন্যদিকে, Toner হলো সম্পূর্ণ শুষ্ক বা Dry। এটি এমন এক ধরনের Powder যা তাপ বা Heat পেলে কাগজের ওপর Melt হয়ে যায়। ফলে চোখের পলকে কোনো প্রকার Smudges বা কালি লেপ্টানো ছাড়াই আপনি পান Sharp এবং Durable Images। আপনাকে এক সেকেন্ডও অপেক্ষা করতে হয় না কাগজ শুকানোর জন্য।

৩. টোনারের ভেতরে কী আছে? (Chemical Composition)

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

Toner-কে প্রথম দেখায় কেবল সাধারণ রঙিন ধুলো বা Colored Dust মনে হতে পারে, কিন্তু এর ভেতরে লুকিয়ে আছে চমৎকার Chemistry। এটি মূলত Plastic Particles, Pigment, এবং বিশেষ কিছু Additives-এর একটি অত্যন্ত Smart মিশ্রণ।

এখানে থাকা Plastic মূলত একটি Binder হিসেবে কাজ করে। যখন আপনার Copier মেশিনটি কাগজটিকে Heat দেয়, তখন এই প্লাস্টিক কণাগুলো গলে গিয়ে Pigment বা রঙকে কাগজের বুকের সাথে আঠার মতো শক্তভাবে আটকে দেয়। এই কারণেই আপনার Copier Paper থেকে ওই গুঁড়ো পাউডারগুলো ঝরে পড়ে না বা হাত দিলে মুছে যায় না। এই বিশেষ রাসায়নিক গঠনের কারণেই Toner Prints সাধারণ Ink Prints-এর তুলনায় অনেক বেশি দীর্ঘস্থায়ী হয় (Longevity)। এগুলো পানি (Water), রঙ চটে যাওয়া (Fading) এবং দৈনন্দিন ব্যবহারের ফলে হওয়া ঘর্ষণ বা Wear-এর বিরুদ্ধে অনেক বেশি Resistant বা টেকসই।

৪. ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র কণা এবং ইলেকট্রোস্ট্যাটিক নিখুঁততা

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

বিজ্ঞানের আরেকটি বিস্ময়কর দিক হলো Particle Size বা কণার আকার। Toner Particles এতটাই ক্ষুদ্র যে, এগুলো কখনো কখনো মানুষের একটি চুলের (Human Hair) চেয়েও অনেক ছোট হয়ে থাকে!

এই অতি ক্ষুদ্র আকারের কারণেই Electrostatic Forces ব্যবহার করে মেশিনের ভেতরে এগুলোকে অত্যন্ত নিখুঁতভাবে বা Precision-এর সাথে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব হয়। অন্যদিকে, Ink যেহেতু Liquid, তাই এটি বিদ্যুতের সাথে ওভাবে সরাসরি Interact করে না। এত ক্ষুদ্র স্কেলে এবং এত High Speeds-এ তরল কালিকে নিয়ন্ত্রণ করা বিজ্ঞানীদের জন্য একটি দুঃসাধ্য কাজ হতো। তাই বলা যায়, ভৌত এবং রাসায়নিক—উভয় দিক থেকেই Toner হলো Copier-এর প্রিন্টিং মেথডের জন্য একেবারে Tailor-Made বা দর্জি দিয়ে বানানো পোশাকের মতো মানানসই।

৫. ইতিহাস ও বিবর্তন: Chester Carlson-এর সেই স্বপ্ন

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

আপনি কি কখনো ভেবেছেন, লিকুইড কালির বদলে এই শুকনো পাউডার ব্যবহারের আইডিয়াটি কার মাথায় এসেছিল? Toner কিন্তু কোনো হুট করে হওয়া Invention ছিল না। এই রোমাঞ্চকর যাত্রা শুরু হয়েছিল Mid-20th Century-তে।

১৯৩৮ সালে Chester Carlson নামে একজন American Physicist এবং Patent Attorney, প্রথম Xerographic Process উদ্ভাবন করেন। তিনি মূলত Static Electricity এবং এক বিশেষ ধরনের Powder ব্যবহার করে ডকুমেন্ট কপি করার চেষ্টা করছিলেন। দীর্ঘ প্রচেস্টার পর তিনি সফল হলেন! নোংরা ও ঝামেলার তরল Ink-এর বদলে তিনি একটি Dry Powder ব্যবহার করে নিখুঁত কপি তৈরি করতে সক্ষম হলেন, যা কেবল বৈদ্যুতিকভাবে চার্জিত বা Charged Areas-এ আটকে থাকতো। এই আবিষ্কার বা Discovery তৎকালীন পৃথিবীর সব হিসাব-নিকাশ বদলে দিয়েছিল।

৬. শিল্পকারখানা থেকে আধুনিক ডেস্কে

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

১৯৬০ এবং ৭০-এর দশকের দিকে Copiers-গুলো বিশাল বিশাল Industrial Machines থেকে আকারে ছোট হয়ে Office-Friendly Models-এ পরিণত হতে শুরু করে। আর ঠিক সেই সময়েই Toner হয়ে ওঠে অফিসের অবিচ্ছেদ্য অংশ বা Standard। অফিসের বিশাল কর্মযজ্ঞে লিকুইড Ink ব্যবহার করা ছিল পুরোপুরি Impractical। কারণ অফিসের জন্য সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন ছিল Speed, Reliability, এবং Durability—আর এই তিনটি গুণই একমাত্র Toner-এর মধ্যেই ছিল।

৭. কেন অফিসের লড়াইয়ে Toner-ই শেষ হাসি হাসে?

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

চলুন এক নজরে দেখে নিই অফিসের দৈনন্দিন কাজে কেন Ink-এর চেয়ে Toner অনেক বেশি এগিয়ে:

  • গতি (Speed): আমাদের বাসার সাধারণ Inkjets প্রিন্টারগুলো কাগজের ওপর তরল স্প্রে করে কাজ করে, যা বেশ Precise হলেও অনেক Slow। কিন্তু Laser Copiers টোনারের সাহায্যে প্রতি মিনিটে ডজন ডজন পৃষ্ঠা কোনো প্রকার Smearing ছাড়াই দ্রুত প্রিন্ট করতে পারে।
  • দীর্ঘস্থায়িত্ব (Longevity): Toner দিয়ে করা প্রিন্টগুলো সহজে নষ্ট হয় না। আপনি যদি এই কাগজগুলো বছরের পর বছর আপনার Desk-এর ওপর ফেলে রাখেন, তবুও লেখাগুলো একদম ঝকঝকে থাকবে, কালিতে কোনো রকম Bleed হবে না।
  • রক্ষণাবেক্ষণ (Maintenance): Toner Cartridges একবার লাগালে তা অনেক দিন পর্যন্ত সার্ভিস দেয়, যা Ink Cartridges-এর তুলনায় অনেক বেশি কার্যকর। কারণ লিকুইড ইনক খুব দ্রুত ফুরিয়ে যায় এবং বারবার Replacement-এর ঝামেলা থাকে। একটি বিশাল অফিসের জন্য বারবার লিকুইড কালি রিফিল করাটা ছিল এক বড় Nightmare বা দুঃস্বপ্ন।
  • খরচ ও পরিবেশ (Environmental and Cost Considerations): যদিও শুরুতে Toner কিনতে একটু বেশি খরচ মনে হতে পারে, কিন্তু দীর্ঘমেয়াদে এর Efficiency এবং টিকে থাকার ক্ষমতার কারণে অফিসের সামগ্রিক খরচ অনেক কমে যায় এবং Misprints-এর হারও ন্যূনতম থাকে। ছোটখাটো কাজের জন্য Ink হয়তো ঠিক আছে, কিন্তু বড় অফিসের Daily Grind বা বিশাল কাজের চাপে এটি কোনোভাবেই টিকে থাকতে পারে না।

৮. আধুনিক প্রযুক্তি ও আগামীর Toner

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

প্রযুক্তির চাকা কখনোই থেমে থাকে না, আর Toner Technology-ও এর ব্যতিক্রম নয়। আজকের দিনের আধুনিক Toners অনেক বেশি Environmentally Friendly। বিজ্ঞানীরা এর Particle Sizes আরও কমিয়ে এনেছেন যাতে অপচয় বা Waste কম হয়। এমনকি কোনো কোনো টোনার এখন আংশিকভাবে রিসাইকেল করা প্লাস্টিক বা Recycled Plastics থেকেও তৈরি হচ্ছে।

বর্তমানে কিছু High-End Printers এমন উন্নত Color Toners ব্যবহার করে যা সরাসরি Drum-এর ওপর নিখুঁতভাবে মিশে গিয়ে অত্যন্ত Vivid এবং Detailed Color Printing উপহার দেয়, যা গুণগত মানে বা Quality-তে অনায়াসেই Inkjets-কে হার মানায়। মজার ব্যাপার হলো, বর্তমানে Toner এবং Ink-এর মধ্যকার পার্থক্য অনেক ক্ষেত্রে ঝাপসা হয়ে এসেছে। এখন Liquid Toners-এরও ব্যবহার দেখা যায়, যা Traditional Toner-এর সুবিধা এবং Ink-এর নিখুঁত সূক্ষ্মতাকে একসাথে নিয়ে এসেছে। তবে মূল দর্শন কিন্তু এখনো একই—গতি, স্থায়িত্ব এবং বিপুল পরিমাণ কাজের সক্ষমতা।

৯. সাধারণ সমাধানের অসাধারণ বিজয়

ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের টোনারের বিজ্ঞান! ফটোকপি ও লেজার প্রিন্টারের কেন লিকুইড কালি ব্যবহার করা হয় না?

পরিশেষে বলা যায়, Toner হলো আমাদের জন্য একটি নীরব শিক্ষা যে, বড় বড় সমস্যার সমাধান অনেক সময় খুব সহজ বা Simple Solutions-এর মাধ্যমেই সম্ভব। অফিসগুলো Toner-এ বদলে গিয়েছিল কারণ এটি কেবল নতুন কোনো ফ্যাশন ছিল না; বরং এটি ছিল Faster, Cleaner, এবং Built for Scale।

বিদ্যুৎ বা Electricity দ্বারা পরিচালিত একমুঠো প্লাস্টিক পাউডার শুনতে হয়তো খুব একটা আধুনিক মনে না-ও হতে পারে, কিন্তু এই প্রযুক্তিই একটি একঘেয়ে, ধীরগতি ও নোংরা কাজকে বানিয়ে দিয়েছে অবিশ্বাস্য সহজ, Reliable এবং প্রায় অদৃশ্য একটি প্রক্রিয়া। এটাই হলো Toner-এর আসল সার্থকতা বা Triumph। এটি নিজের কাজ এত নিপুণভাবে করে যে, আমরা সচরাচর এটি কীভাবে কাজ করে তা নিয়ে মাথা ঘামানোরই প্রয়োজন বোধ করি না।

তাই পরের বার যখন আপনি কোনো Copier-এর সামনে দাঁড়াবেন, মনে রাখবেন—হাতে পাওয়া সেই Smudge-free কাগজের স্তূপ কোনো যাদু নয়; এটি খাঁটি Science। প্রয়োজনে যার জন্ম হয়েছিল, কয়েক Decades ধরে যা হয়েছে আরও Refined, এবং আধুনিক বিশ্বের High-speed, High Volume চাহিদার জন্য যা একদম Perfectly Suited। এটি প্রমাণ করে যে, মাঝেমধ্যে সবচেয়ে সহজ সমাধানটিই হয় সবচেয়ে স্মার্ট এবং দীর্ঘস্থায়ী।

Toner আমাদের শিখিয়ে দেয় যে স্মার্টতম উদ্ভাবনগুলো সবসময় খুব বেশি জাঁকজমকপূর্ণ হয় না। একটি সাধারণ পাউডার যা বিদ্যুৎ দ্বারা পরিচালিত হয়, তা একাধারে Speed, Durability, এবং Reliability-এর মতো বিশাল সমস্যার সমাধান করে দিয়েছে। মাঝেমধ্যে এমন প্রযুক্তিই আমাদের জীবন বদলে দেয় যা নিয়ে আমরা খুব একটা ভাবি না, যতক্ষণ না আমরা অবাক হয়ে এর পেছনের রহস্য বা Why জানতে চাই।

আজকের টিউনটি পড়ার জন্য আপনাদের অসংখ্য ধন্যবাদ। যদি পরবর্তী টিউনের জন্য আপনার কোনো চমৎকার Suggestions থাকে, তবে নির্দ্বিধায় টিউমেন্ট-এ শেয়ার করুন। এমন আরও অসাধারণ সব টিউন পড়তে টেকটিউনসের সাথেই থাকুন এবং টেকটিউনসে টিউনটি জোস ও টেকটিউনসে আমাকে ফলো করতে একদম ভুলবেন না!

Level 34

আমি সোহানুর রহমান। সুপ্রিম টিউনার, টেকটিউনস, ঢাকা। বিশ্বের সর্ববৃহৎ বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির সৌশল নেটওয়ার্ক - টেকটিউনস এ আমি 12 বছর 3 মাস যাবৎ যুক্ত আছি। টেকটিউনস আমি এ পর্যন্ত 679 টি টিউন ও 200 টি টিউমেন্ট করেছি। টেকটিউনসে আমার 124 ফলোয়ার আছে এবং আমি টেকটিউনসে 0 টিউনারকে ফলো করি।

কখনো কখনো প্রজাপতির ডানা ঝাপটানোর মত ঘটনা পুরো পৃথিবী বদলে দিতে পারে।


টিউনস


আরও টিউনস


টিউনারের আরও টিউনস


টিউমেন্টস