Wie funktioniert ein Laserdrucker?
Laserdruckerstehen in Büro-Ecken und Druckerräumen auf der ganzen Welt und sind heutzutage in Unternehmen kaum wegzudenken, da diese Drucker mit Hilfe einer Laserbelichtung, große Druckaufträge in hohen Geschwindigkeiten erledigen können. Anders wie man es von einem Matrix- oder Tintenstrahldrucker kennt, der nur Zeile für Zeile beim Druckvorgang produziert, belichtet ein Laserdrucker im Elektrofotografieverfahren (Xerox-Verfahren) die komplette Seite in einem Durchlauf. Mittlerweile ist das Elektrofotografie-Patent des US-Amerkianers Chester Carlson über 80 Jahre alt. Mit diesem Verfahren bereitet der Laserdrucker die Seite also erst einmal vor, bevor diese gedruckt wird. Demzufolge ist ein Laserdrucker für schnell benötigte Dokumente und den Massendruck, perfekt geeignet.
Im Inneren des Druckers befinden sich einige Bauteile, die für den Ausdruck über einen Laserdrucker verantwortlich sind. Hat man sein Dokument fertig und gibt den Befehl an den Drucker dieses Dokument auszudrucken, so werden die Daten als Rasterbild umgewandelt und folgendes im Laserdrucker umgesetzt. Zur Verständnis sehen Sie im folgendem Bild, die allgemeine Funktionsweise eines Laserdruckers.
Der Druckvorgang im Laserdrucker
Laserdrucker befördern über eine Papierwalze das Druckpapier aus dem Papierfach, direkt zur Trommeleinheit. Die Bildtrommel, die mit einem Photoleiter beschichtet ist, bildet das Herzstück des Laserdruckers. Ist das Papier an der Bildtrommel angekommen, so wird über einen Koronadraht, der sich direkt neben der Bildtrommel befindet, die Trommel elektrostatisch aufgeladen. Hierbei durchfließt eine sehr hohe Spannung diesen schmalen Draht, wodurch es zu einer Ionisation der umliegenden Luft kommt. Durch diesen Vorgang bilden sich negativ geladene Ionen, also Atome, die mehr Elektronen als Protonen besitzen. Diese haften sich dann an die Bildtrommel. Die Bildtrommel dreht sich, so dass jeder einzelne Bereich auf der Oberfläche der Trommel negativ geladen wird. Ist die Trommel komplett negative geladen, so kommt die Laserdiode zum Einsatz. Diese Diode positioniert einen Laserstrahl über einen hexagonalen Spiegel auf die gewünschte Position der Bildtrommel. Trifft der Laserstrahl auf die Bildtrommel, so werden die Stellen entladen, die vom Laserlicht getroffen wurden und somit sind nur noch die Stellen der Bildtrommel negativ geladen, die nicht dem Laserstrahl ausgesetzt wurden. Die Entwicklereinheit beinhaltet die Tonerpartikel und eine Walze, um diese auf die Bildtrommel zu übertragen. Die Tonerpartikel, also das was auf dem Papier gedruckt wird, sind positiv geladen und werden dann im nächsten Schritt von der Bildtrommel über der Walze der Entwicklereinheit angezogen und aufgetragen. Das Papier wurde zwischenzeitlich ebenso elektrostatisch aufgeladen. Die elektrostatische Ladung ist auf dem Papier weitaus höher als auf der Bildtrommel. Aus diesem Grund werden dann die Tonerpartikel, welche sich auf der Bildtrommel befinden, von dem negativ geladenem Papier angezogen. Im letzten Schritt müssen noch die auf dem Papier liegenden Tonerteilchen an das Papier gebunden werden. Dies übernimmt die Fixiereinheit, die aus zwei Walzen besteht. Die obere der beiden Walzen besitzt im Inneren einen Heizdraht, der die Walze aufheizt. Die auf dem Papier befindlichen Tonerpartikel werden dann durch Druck und Hitze auf das Druckerpapier gepresst, so dass sich die Tonerpartikel vom Papier nicht mehr loslösen lassen. Der Druck mit dem Laserdrucker ist nun fertig.
Übersicht der benötigten Bauteile für den Druck über einen Laserdrucker:
- Papierwalze
- Bildtrommel
- Koronadraht
- Entwicklereinheit ( beinhaltet die Tonerteilchen und eine Übertragungswalze )
- Fixiereinheit
Welches Verbrauchsmaterial benutzt ein Laserdrucker?
Ein Laserdrucker benötigt zum arbeiten grundsätzlich einen Toner bzw. eine Tonerkartusche als Verbrauchsmaterial. Hingegen werden Tintenpatronen nur von Tintenstrahldruckern benutzt. Allerdings existieren bei Tonerkartuschen einige Unterschiede. So unterscheidet man in diesem Bereich zwischen Einkomponententoner, Zweikomponententoner und Flüssigtoner. Woran sich diese verschiedenen Toner unterscheiden, können Sie hier nachlesen.
Vor und Nachteile
Die Druckleistung eines Laserdruckers ist bis jetzt beim Textdruck unerreicht, denn bei normalem DIN A4 Papier erzielt ein Laserdrucker etwa 500 Seiten pro Minute. Deshalb wird dieses Druckverfahren für geschäftliche Zwecke bevorzugt eingesetzt. Da der aufgetragene Toner auf die Dauer fest mit dem Papier verschmolzen wird, sind die Ausdrucke über einen Laserdrucker beständiger gegen Kontakt mit Wasser, sowie Sonneneinstrahlung. So ist der Druck resistent gegen UV-Bestrahlung und Feuchtigkeitseinwirkung. Bei Tintenstrahldruckern ist dies nur der Fall, wenn Spezialtinte beim Druck eingesetzt wird. Ein weiterer Vorteil der Lasertechnik ist, dass die Lebensdauer bei Geräten mit La höher ist als bei einem Tintenstrahldrucker und auch die Druckkosten erheblich niedriger sind. Wird ein Laserdrucker für längere Zeit nicht in Betrieb genommen, so kann dieser die Zeit problemlos überbrücken und liefert auch noch nach Monaten professionelle Druckergebnisse. Der Grund dafür ist, dass Tonerpulver nicht wie Tinte eintrocknen kann. Trotzdem ist zu beachten, dass Tonerpulver nicht unbegrenzt haltbar und lagerfähig ist.
Handelsübliche Laserdrucker sind im Bereich Farbtiefe und Kontrastabstufungen einem guten Tintenstrahldrucker mit Druck auf Spezialpapier meist unterlegen. Wird am Laserdrucker beispielsweise ein Foto gedruckt, so stellt man schnell fest, dass dem Foto die Tiefenwirkung und Farbechtheit fehlt. Hier können Tintenstrahldrucker die Farben mit Hilfe der Tinte viel besser mischen und liefern demzufolge bessere Ergebnisse. So werden Ausdrucke über Tintenstrahldrucker im Bereich Fotodruck gegenüber dem Laserdruck bevorzugt.
Der Laserdruck in Farbe
Wenn nicht nur Schwarz auf Weiß gedruckt werden soll, sondern auch Farbe auf das Papier, so braucht man außer Schwarztoner auch Tonerpulver in den Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb. Die Farblaserdrucker sind in zwei Varianten erhältlich, die nach dem jeweiligen Druckvorgang Singlepass- oder Multipass-Drucker heißen. Single-Farbdrucker, die auch Inline-Drucker genannt werden, gehören zur häufigsten Bauart und sind mit verschiedenen Bildtrommeln in der jeweiligen Farbe ausgestattet. Die Drucksysteme liegen hintereinander, damit der Farbdruck in einem Durchlauf absolviert wird. Statt direkt auf das Papier zu drucken, werden die Bildteile zunächst auf ein Transferband übertragen, von dem das zusammengesetzte Bild auf das Druckpapier aufgetragen wird. Der verbrauchte Toner landet anschließend im Resttonerbehälter.
Kostengünstige Farblaserdrucker nutzen teilweise das Multipass-Verfahren und kommen mit einer Fototrommel aus, auf die nacheinander die Bildteile für Schwarz und jede Grundfarbe belichtet werden. Dabei führt ein Wechselmechanismus die gerade gebrauchte Tonerkartusche an die Bildtrommel heran. Diesbezüglich wird diese Methode als Revolver-System bezeichnet und macht ich durch ein ratterndes Geräusch am Drucker lautstark bemerkbar. Die Bildteile sammelt ein Transferband und überträgt das komplette Bild auf das Papier. Durch das Revolver-System dauert ein Farbdruck in etwa viermal so lange wie ein Schwarzweißdruck.
Die Laserdrucker führen nach dem Druckvorgang ein Reinigungsvorgang durch, der die Fototrommel komplett entlädt und die restlichen Tonerpartikel elektrostatisch von der Bildtrommel und dem Transferband entfernt. Der verbrauchte Toner landet entweder in einem Fach in der Tonerkartusche selbst, oder wird in einem separaten Tonerbehälter, der sich im Drucker befindet, transportiert und abgelagert. Mehr zum Farblaserdrucker, erfahren Sie im folgendem Link: Farblaserdrucker - Informationen
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