Laserdrucker
Der Laserdrucker ist ein elektronisches Gerät zur Produktion digitaler Ausdrucke und wurde erstmals 1971 von Gary Starkweather bei Xerox PARC konstruiert. Laserdrucker gehören in der Regel zu den Seitendruckern.
Druckprinzip
Dem Laserdrucker liegt das Prinzip der Elektrofotografie zugrunde. Während bei den Analog-Xerographie-Kopierern das Bild über Spiegel und Linsen auf die Bildtrommel optisch abgebildet wird, wird beim Laserdrucker die Bildtrommel mit einem Laser, der mit einem rotierenden Polygon-Spiegel zeilenweise abgelenkt und dabei ein-/ausgeschaltet wird, oder mit LED-Zeile oder LCD digital, d.h. Punkt für Punkt im Rasterverfahren belichtet. Die Trommel dreht sich während der Belichtung, die Belichtung erfolgt auf der gesamten Trommelbreite (die der Breite des bedruckbaren Papiers entspricht). Während bei Analog-Kopierern die Auflösung theoretisch beliebig gut ist, bzw. praktisch vom Linsensystem und von der Tonerqualität abhängig ist, ist die Auflösung beim Laserdrucker von der Anzahl LEDs oder von der LCD-Auflösung und natürlich auch von der Tonerqualität abhängig.
Softwaretreiber
Der Druckertreiber im Computer bereitet die Daten für den Laserdrucker auf. Im Drucker erzeugt der Raster Image Processor (RIP) aus den Daten ein Rasterbild. GDI-Drucker (Graphics Device Interface) sparen sich diese Arbeit und erzeugen das fertige Rasterbild mit dem Windows-Graphics Device Interface im Computer. Damit ist man vom Windows-Betriebssystem abhängig. Dafür sind die GDI-Drucker manchmal etwas billiger, weil kein eigener Prozessor samt Speicher erforderlich ist. Weil der Vorgang quasi quer zum Papier erfolgt, kann nicht zeilenweise, sondern nur seitenweise gedruckt werden, die Rastergrafik muss also komplett für eine ganze Seite vorliegen, was (außer der Anheizzeit für die Fixierung) die kleine Pause vor dem Beginn des Druckens erklärt. Laserdrucker werden daher auch als Seitendrucker bezeichnet.
Farblaserdrucker
Bei Farblaserdruckern wird das Bild in den Grundfarben cyan, magenta, yellow und schwarz zerlegt (CMYK-Farbmodell). Auch das macht der Raster Image Processor. Mit der Subtraktiven Farbsynthese werden alle Farbzwischentöne gemischt. Das Farbmischprinzip ist mit dem der Farbfotografie identisch: es werden keine verschiedenfarbigen Rasterpunkte nebeneinander gedruckt sondern der Rasterpunkt wird vorher gemischt und dann erst gedruckt.
Vier-Phasen-Verfahren
In Farblaserdruckern mit Vier-Phasen-Verfahren werden die Grundfarben nacheinander belichtet und der Toner auf einen Zwischenträger abgelegt. Bei jedem Durchgang wird eine andere Tonerfarbe verwendet (Reihenfolge cyan, magenta, yellow, black).
Dabei werden hauptsächlich zwei verschiedene mechanische Verfahren unterschieden.
1. die 4 Farben sind im Drucker hintereinander angebracht. Das Papier wird an allen vier Farben vorbeigeführt. Es sind vier einzelne Entwicklereinheiten notwendig. Bei diesem Verfahren ist der Drucker relativ groß und teuer, dafür aber leiser. Entscheidender Vorteil ist, dass der Farbdruck ähnlich schnell erfolgt wie der Schwarzdruck.
2. Beim zweiten Verfahren -dem sogennanten Revolversystem- befindet sich im Drucker eine Trommel. Die vier Toner sind frei drehbar an dieser Trommel angebracht. Das Austauschen der Tonerfarben erfolgt im Gerät mechanisch durch eine Art Karusselbetrieb. Dieses Verfahren ist lauter. Der Farbdruck erfolgt 4-5 mal langsamer als ein Schwarzdruck. Dafür sind die Geräte deutlich kleiner und günstiger.
Qualität
Laserdrucker zeichnen sich durch hohe Ausdruckgeschwindigkeit sowie eine hohe Auflösung und damit Qualität des Ausdrucks aus. Zwar haben heutige Tintenstrahldrucker oft eine höhere Auflösung, das Druckbild von Laserdruckern ist aber insbesondere bei Text besser, weil der feste Toner nicht verlaufen kann, keine Satellitentröpfchen erzeugt und auch tieferes Schwarz liefert. Der Toner ist darüber hinaus nicht wasserlöslich, die Ausdrucke können also auch nicht verschmieren.
Technik
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.
Außerdem wird bei manchen Laserdruckern technologisch bedingt Ozon freigesetzt - das Aufbringen elektrischer Ladungen auf die Bildtrommel geschieht hier 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 oder über eine eigene Abluft verfügen.
Viele Laserdrucker verwenden allerdings keine Corona- bzw. Hochspannung führenden Drähte mehr sondern Ladungswalzen die die nötige elektrostatische Aufladung der Bildtrommel bzw. des Papiers besorgen.
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 Diodenlaser werden dagegen feststehende LEDs oder LCS' zum Belichten verwendet. In manchem Laserdrucker befindet sich heute also gar kein Laser mehr.