Druk laserowy

Drukarka laserowa – rodzaj drukarki wykorzystującej w procesie drukowania światło lasera lub diod LED, w celu naelektryzowania bębna światłoczułego w ten sposób, aby naniósł on odpowiednią ilość tonera z zasobnika na drukowaną powierzchnię, który po utrwaleniu w podwyższonej temperaturze utworzy wydruk. Drukarki laserowe charakteryzują się bardzo wysoką jakością wydruku, a druk jest zwykle wodoodporny i o dużej trwałości.  

Ogólnie tego typu drukarki można podzielić na:

Zasada działania

Drukarka laserowa tworzy wydruki poprzez umieszczanie cząstek tonera w odpowiednich miejscach na papierze albo innej powierzchni do zadruku. Zasada działania drukarek laserowych jest bardzo podobna do działania kserokopiarek i można wyróżnić tutaj kilka etapów: 

  1. Przygotowanie wałka – wałek pokryty materiałem światłoczułym, np. selenem, OPC (ang. organic photoconducting cartridge) lub krzemem, jest elektryzowany. 

  2. Naświetlanie – wałek naświetlany jest światłem lasera lub linijki diodowej LED, co powoduje, że miejsca naświetlone na wałku tracą swój ładunek elektryczny. Wyróżnia się jednak dwa odmienne podejścia do tego procesu: 

  3. Wywołanie – w miejscach naświetlonych/nienaświetlonych toner jest przenoszony z magnetycznego wałka wywoływaczki (ang. developer) na wałek światłoczuły. 

  4. Przenoszenie – toner z wałka poprzez dotyk przenosi się na papier, proces ten jest wspomagany zazwyczaj przez elektryzowanie ładunkiem przeciwnego znaku elektrodą umieszczoną pod papierem. 

  5. Utrwalanie – kartka przechodzi między rozgrzanymi wałkami, gdzie rozgrzany toner stapia się i jest wprasowywany w kartkę. 

  6. Czyszczenie – wałek światłoczuły jest zobojętniany i czyszczony z tonera, który nie przeszedł na papier. 

Tworzenie obrazu

Dane dostarczane do maszyny w zrozumiałym przez nią formacie (zwanym językiem opisu strony) przetwarzane są przez RIP – procesor obrazu rastrowego. RIP poprzez układy sterujące moduluje wiązkę światła generowaną przez laser (ROS – Raster Output Scanner) lub zespół laserowych diod świecących (LED). Światło to kierowane na bębny powoduje zmianę własności fotoelektrycznych powierzchni i w rezultacie umożliwia nanoszenie obrazu na bęben. W procesie tym uczestniczy developer – drobno zmielony ferromagnetyk znajdujący się na wałku magnetycznym wywoływaczki, mający za zadanie zbliżenie cząstek tonera do naelektryzowanego bębna światłoczułego. 

Utrwalenie obrazu

Kolejnym etapem jest utrwalanie, za które odpowiedzialny jest utrwalacz termiczny (ang. fuser, pol. piec). Jest on zazwyczaj zbudowany jako zespół co najmniej 2 wałków grzejnych, z których przynajmniej jeden wyposażony jest w promiennik podczerwieni, który spełnia funkcję grzałki. Czasem spotyka się proste rozwiązania z folią teflonową, grzałką ceramiczną i jednym wałkiem, czasem fuser jest skomplikowanym mechanizmem z kilkoma wałkami grzejnymi, których moc przekracza 1500 W. Papier przechodząc pomiędzy wałkami ulega ogrzaniu do temperatury ok. 200 °C, w której toner na jego powierzchni podlega scaleniu z podłożem. Substancją zapobiegającą przyklejaniu się tonera do gorących wałków jest olej silikonowy, który z wałka olejowego lub listwy olejowej nanoszony jest cienką warstwą na wałki. Stosuje się też drobiny wosków będące składnikiem nowoczesnych tonerów. 

Druk laserowy w kolorze

Wydruk kolorowego obrazu polega na kolejnym naświetlaniu bębna światłoczułego i drukowaniu poszczególnych barw składowych przy pomocy grupy czterech tonerów o kolorach z zestawu barw CMYK, dlatego technologia druku w kolorze na drukarkach laserowych jest nieco odmienna. Jeśli kolorowa drukarka laserowa posiada tylko jeden bęben światłoczuły, to drukowanie musi przebiegać w czterech etapach, tzn. papier przebiega czterokrotnie pod bębnem – dla nałożenia każdego koloru z osobna. Natomiast, jeśli drukarka posiada 4 bębny światłoczułe, po jednym dla każdego koloru podstawowego tonera, wtedy wydruk można otrzymać w czasie zaledwie jednego przebiegu papieru kolejno pod poszczególnymi bębnami. Oczywiście wydruk jednoprzebiegowy jest znacznie szybszym procesem, a bębny nie ulegają tak szybkiemu zużyciu, jak w przypadku drukarek czteroprzebiegowych. 

Wprawdzie kolor czarny można uzyskać również przez mieszanie trzech kolorów podstawowych (CMY), ale zastosowanie specjalnego tonera czarnego znacznie poprawia głębię tonalną wydruku oraz zmniejsza zużycie tonerów. 

Zalety i wady druku laserowego

Zalety

Wady