Einordnung
Der Laserdrucker ist ein elektronischer Drucker zur Produktion digitaler Ausdrucke und wurde erstmals 1971 von Gary Starkweather bei Xerox PARC konstruiert. Er gehört im Gegensatz zu Nadel- oder Tintenstrahldruckern zu den sogenannten Seitendruckern und druckt somit immer eine komplette Seite auf einmal. Da die Belichtung und der Druck in einem Durchlauf erfolgen, muss zum Druck zuerst die komplette zu druckende Seite auf den Drucker übertragen werden. Dort wird durch einen Raster Image Processor (RIP) ein Rasterbild erzeugt, mit dem die Trommel belichtet wird.
Druckprinzip
Dem Laserdrucker liegt das Prinzip der Elektrofotografie zugrunde. Kern ist eine Bildtrommel mit einer speziellen Beschichtung. Diese Beschichtung wird durch die sogenannte Corona mit hoher Spannung aufgeladen. Die besondere Eigenschaft der Beschichtung besteht darin, dass sie an der Stelle die Ladung verliert, die mit Licht bestrahlt wird. Dieses Licht wird von einer LED-Zeile (bei günstigen Geräten) oder einem Laserstrahl (bei höherwertigen Geräten) aufgebracht. An den Stellen, die nach der Belichtung nicht belichtet wurden, bleibt im weiteren Verlauf der Toner hängen, wird auf das Papier übertragen und in der Fixiereinheit durch eine erhitzte Rolle fest mit dem Blatt verschmolzen.
Beim LED-Drucker verliert die belichtete Stelle ihre Ladung vollständig. Der Drucker kann also nur Schwarz oder Weiß drucken. Grauabstufungen werden durch Rasterung analog zu Tintenstrahldruckern erreicht. Genauso wird mit weiteren Farben bei Farblaserdruckern verfahren.
Hochwertige Laserdrucker, die meistens in Kopierern kombiniert sind, arbeiten nach dem Halbtonverfahren. Dort wird die Ladung auf der Trommeln nicht in einem Schritt auf Null reduziert, sondern kann in Stufen (bis zu 256) abgeschwächt werden. Diese Drucker können auf eine Rasterung verzichten und werden als Vollfarbsystem bezeichnet. Erreicht wird diese Abschwächung entweder durch unterschiedliche Verweildauer des Lasers an einer Stelle oder durch mehrfachüberstreichen der entsprechenden Stelle. Die Ergebnisse eines normalen Laserfarbdruckers können sich mit denen von Vollfarbsystemen nicht messen – letztere liegen aber auch preislich in völlig anderen Regionen (Faktor zehn und höher).
Softwaretreiber
Das Druckwerk eines Laserdruckers kann nur mit speziellen Rasterdaten etwas anfangen. Diese werden durch den Raster Image Processor (RIP) erzeugt. Hierbei gibt es drei Ansätze diesen Vorgang umzusetzen:
Vor allem preisgünstige Drucker nutzen das Betriebssystem Windows für die Erzeugung des RIPs. Solche Geräte werden als GDI-Drucker bezeichnet und sind aufgrund des fehlenden Image Processors erheblich günstiger als Geräte mit eingebautem RIP. Der Nachteil liegt darin, das diese Drucker nur unter Windows mit entsprechendem Treiber funktionieren.
Bei Geräten der Mittelklasse erfolgt das „rippen“ im Drucker selbst – an ihn werden also keine Rasterdaten, sondern Dokumente in Seitenbeschreibungssprachen wie Postscript oder PDF geschickt. Die Aufbereitung übernimmt der Drucker selbst. Solche Drucker werden im Handel als Postscriptdrucker vertrieben.
Bei vielen Großgeräten wird ein eigenständiger und vom Drucker getrennter RIP-Server verwendet. Er ist mit einer Hochgeschwindigkeitsverbindung direkt an die Belichtereinheit angeschlossen und verfügt über entsprechend viel Speicher. Das RIP einer einzigen DIN-A3-Seite bei CMYK benötigt rund 125 MB Speicher.
Qualität, Vor- und Nachteile gegenüber anderen Drucksystemen
Laserdrucker sind in punkto Qualität bei reinem Textausdruck (bei Farblaserdruckern auch farbigem Text), sowie Geschäftsgrafiken unerreicht. Lediglich einige Tintenstrahldrucker erreichen eine ähnliche Kantenschärfe und auf Spezialpapier einen vergleichbare Schwärzentiefe. Die wesentlichen Vorteile sind die Unempfindlichkeit gegenüber verschiedenen Papiersorten und es gibt prinzipbedingt kein Ausbluten feiner Konturen, wie dies beim Tintenstrahldrucker oftmals zu beobachten ist. Desweiteren ist der verwendete Toner beständig gegen Sonneneinstrahlung, was bei Tintenstrahldrucken nur mit Spezialtinte erreicht werden kann. Die Druckkosten sind erheblich niedriger und die Lebenserwartung der Geräte ist höher als z. B. bei Tintenstrahldruckern.
Nachteile sind bei der Druckqualität in Bezug auf Fotos zu beobachten. Handelsübliche Laserdrucker sind in den Bereichen Farbraum und Kontrastabstufungen einem guten Tintenstrahldrucker auf Spezialpapier unterlegen. Meistens fehlt den Bildern die Tiefenwirkung und die Farbechtheit, desweiteren ist bei günstigen Geräten evtl. eine leichte Rasterungen sichtbar. Zwar sind die Ergebnisse eines Laserdruckers wischfest, jedoch nicht unbedingt gegen abblättern (z. B. an Knickstellen) resistent.
Geschichte
Das Hauptproblem bei der Entwicklung von Laserdruckern war es, den Laserstrahl zu modulieren. Zur Zeit der ersten Laserdrucker gab es nur Gaslaser, die nicht in der benötigten Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet werden konnten. Spezielle Optiken, die mechanisch verschoben wurden, oder Piezo-Kristalle, die mittels angelegter Spannung das Licht abgelenkt haben, waren die einzige Möglichkeit, dieses Problem zu lösen. Bei den heute üblichen Diodenlasern werden dagegen feststehende LEDs oder LCS' zum Belichten verwendet. In manchem Laserdrucker befindet sich heute also gar kein Laser mehr.
Gesundheitsgefährdung
Technisch funktionieren Laserdrucker genau wie ein Kopierer auf der Basis von Trockentoner, der als schwarzes Farbpigment Ruß und bei bestimmten Sorten Schwermetalle wie Blei und Cadmium enthält, mithin also gesundheitsschädlich sein kann. Tritt Toner aus, etwa bei unsachgemäßer Handhabung oder Schäden am Gerät, so können die enthaltenen Stoffe auf die Schleimhäute, insbesondere die der Atemwege, oder auf die Haut wirken. Toner werden aber nicht nur eingeatmet, sondern auch geschluckt. Dies geschieht nahezu täglich und über lange Zeit. Servicetechniker und Beschäftigte im Bereich Refill und Recycling sind naturgemäß den Schadstoffen im besonderen ausgesetzt. Außerdem wird technologisch bedingt Ozon freigesetzt (das Aufbringen elektrischer Ladungen auf die Bildtrommel geschieht mit sehr hohen elektrischen Feldstärken durch auf Hochspannung gelegte feine Drähte, die sog. Corona. Im Bereich solch hoher Feldstärken wird die Umgebungsluft ionisiert, wobei dann teilweise Ozon entsteht). Solche Geräte im Dauerbetrieb sollten also in gut belüfteten Räumen stehen, über eine eigene Abluft oder Ozonfilter verfügen.