Laserdrucker: Funktionsweise und Technologie einfach erklärt

Laserdrucker haben mehr und mehr auch in dem Bereich der Heimdrucker Einzug gehalten und zeigen, dass sie mittlerweile sowohl im Homeoffice wie auch im Büro durchaus preisgünstige Alternativen sein können. Wie aber funktioniert so ein Laserdrucker eigentlich, und was unterscheidet ihn vom Tintenstrahldrucker? Wir geben Ihnen die Antworten auf diese Fragen!

1. Was ist ein Laserdrucker?

Laserdrucker und Fotokopierer sind sich in ihrer Funktionsweise viel ähnlicher als es Laserdrucker und Tintenstrahldrucker sind. Der Laserdrucker arbeitet nach dem Prinzip der Elektrofotografie bei dem eine beschichtete Bildtrommel wichtigstes Teil ist. Wie beim Fotokopierer erfolgt der Druck berührungslos. Laserdrucker sind somit Non-Impact-Drucker. Im Unterschied zu Tintenstrahldruckern bereiten Laserdrucker die Seiten komplett auf und drucken sie dann erst, weshalb sie auch Seitendrucker genannt werden. Tintenstrahler nämlich drucken zeilenweise. Daher brauchen Laserdrucker auch eine höhere Speicherleistung als die Tintenstrahler, die die Druckdaten auch zeilenweise empfangen werden. Die wichtigsten Bauteile eines Laserdruckers sind die Laserdiode, die Tonerkartusche, die Papiereinzugswalze, und die Bildtrommel.

2. Datenübertragung und Druckvorbereitung

Die Daten werden vom Druckertreiber in die Druckersprache PCL oder PostScript umgewandelt. Über die Schnittstelle werden die Daten an die Speichereinheit des Druckers gesendet. Dort wird sie zur vollständigen Seite aufgebaut und für den Druck aufbereitet. Das ermöglicht Laserdruckern die hohe Druckgeschwindigkeit. Die Druckdaten werden in ein Rasterbild umgewandelt, und der eigentliche Druck kann beginnen.

3. Aufladen der Bildtrommel

Nun kommt die Bildtrommel ins Spiel, die auch Organic Photo Conductor (OPC) genannt wird. Zunächst wird sie elektrostatisch negativ aufgeladen. Sie soll den Toner auf das Papier übertragen, und hat die Eigenschaft, die Stellen auf die Licht trifft, elektrostatisch zu neutralisieren.

4. Der Laser belichtet die Bildtrommel

Nun sendet die Laserdiode durch ständiges An- und Abschalten den Laserstrahl über ein rotierendes Umlenkspiegelsystem (Polygonspiegel) auf die Stellen der Trommel, auf denen später der Toner platziert werden soll. Der auftreffende Laserstrahl neutralisiert die Stelle auf die er trifft. Die sich weiter drehende Bildtrommel erreicht die Entwicklereinheit, die direkt am Toner positioniert ist. Der negativ geladene Toner haftet nun an den neutralisierten Teilen der Bildtrommel, auf die zuvor der Laserstrahl aufgetroffen war.

5. Das Papier wird aufgeladen

Nun bewegt sich die Trommel weiter, bis der Toner das Papier berührt. Das nämlich ist auf der Rückseite von einer Transferrolle positiv geladen worden. Daher wird der elektrostatisch negativ aufgeladene Toner vom entgegengesetzt geladenen Papier regelrecht angezogen. Bei modernen Laserdruckern gibt es für jede der vier Farben ein komplettes eigenes Druckwerk.

6. Der Toner wird fixiert

Damit der Toner dauerhaft auf dem Papier bleibt, muss er fixiert werden. Das geschieht in der Fixiereinheit, die wiederum aus zwei beschichteten Walzen besteht. Eine dieser Walzen hat im inneren einen Heizstab, der von einer Induktionsheizung betrieben wird. So wird die Walze auf 180-200 Grad erhitzt. Läuft nun das mit Toner versehene Papier an den Walzen vorbei, beginnt der Toner, zu schmelzen und verklebt mit dem Papier

7. Die Bildtrommel wird entladen

Dreht die Trommel weiter, kommt sie zur Vollentladung. Dort wird die Bildtrommel einmal im Ganzen belichtet. Dann wird der restliche an der Trommel haftende restliche Toner an sogenannten Wiperblades abgewischt und im Resttonerbehälter aufgefangen. Bei Farblasern wiederholt sich für jede der vier Farben. Nun ist der Drucker bereit für den nächsten Auftrag.

8. Vor- und Nachteile des Laserdruckers

Größter Vorteil des Laserdrucker ist das hervorragende randscharfe Druckbild. Dazu ist der Laserdrucker sehr schnell, da er seiten- und nicht zeilenweise druckt. Das Drucker Verbrauchsmaterial schafft dabei eine hohe Seitenzahl und muss nicht so oft ausgewechselt werden, wie bei einem Tintenstrahldrucker. Dafür ist der Toner dann teurer. Welcher Drucker nun billiger druckt kann pauschal nicht beantwortet werden, das hängt sehr vom Druckvolumen und der Art der Drucke ab. In jedem Fall können Sie bei den Verbrauchsmaterialien mit kompatiblem Toner sparen. Im Anschaffungspreis ist allerding der Laserdrucker noch immer teurer als der Tintenstrahler.

Laserdrucker: Tonerkartusche und Bildtrommel als Druckerzubehör

Toner und Tonerkartuschen kommen bei Fotokopierern und Laserdruckern zum Einsatz. Sie gehören dort zu den Verbrauchsmaterialien beim Druck. Laserdrucker funktionieren ganz anders als Tintenstrahldrucker, sie arbeiten nämlich wie Fotokopierer. Das bedeutet, sie sind Non-Impact-Drucker, arbeiten also berührungslos.

Was ist Toner und wofür wird er gebraucht?

Der Toner ist ein ganz feines Pulver, und verhält sich einer Flüssigkeit nicht unähnlich und wird von den Tonerkartuschen aufgenommen. Zu seinen Bestandteilen gehören je nach Hersteller Harze oder Wachse, die dazu dienen, die winzigen Farbpartikel des Toner-Pulvers unter Hitzeeinwirkung auf das Papier aufzubringen. Das Tonermaterial besteht je nach Drucker unter anderem aus Harz oder Wachs um den Toner auf das Papier aufschmelzen. Diesen Vorgang nennt man Fixieren. Die Farbpigmente erzielen dann den gewünschten Farbeindruck. Somit ist der Toner in  der Zusammensetzung und den Eigenschaften immer auf einen speziellen Gerätetyp abgestimmt. Wenn Toner der Anleitung nach korrekt – vor allem trocken - gelagert wird, ist er lange haltbar.

Drucken in Farbe: Vielfalt mit einen Farblaserdrucker

Etwas komplizierter wird der Prozess, wenn ein Farblaserdrucker zum Einsatz kommt. Für den Mehrfarbdruck benötigt der Farblaser schließlich gleich vier verschiedene Tonerfarben, die sehr sorgfältig auf das Papier gebracht werden müssen – andernfalls würden die Farben verschmieren oder wenigstens nicht akkurat nebeneinander erscheinen. Ältere Farblaserdrucker benutzen zu diesem Zweck eine Art Revolversystem, in dem die vier einzelnen Tonerkartuschen in einer Trommeleinheit lagern und nacheinander angesteuert werden.

Das erfordert eine präzise Steuerung und vergleichsweise viel Zeit – frühe Farblaserdrucker verfügen gerade einmal über ein Viertel der Leistungsfähigkeit eines Monochrom-Modells. Es verwundert also nicht, dass man bei neueren Farblaserdruckern von dieser Methode abgekommen ist und stattdessen auf vier separate Bildtrommeln setzt. Dieses System bietet den entscheidenden Vorteil, dass die vier Farbtöne nicht mehr linear abgearbeitet werden müssen, sondern parallel genutzt werden können – so kann eine nicht mehr für den aktuellen Druckträger benötigte Bildtrommel bereits das nachfolgende Medium bearbeiten. Der dadurch erzielte Geschwindigkeitsvorteil ist beachtlich und lässt derartige Farblaserdrucker selbst mit schnellen Schwarz-Weiß Laserdrucker gleichziehen.

Viel Licht, wenig Schatten

Laserdrucker werden ihrem Ruf gerecht, sie sind schnell und gut. Sie erreichen eine hervorragende Qualität, die zumindest in den Bereichen Text und Grafik unübertroffen ist. Nur einige wenige Tintenstrahldrucker erreichen ein ähnliches Niveau, benötigen dafür aber teures Spezialpapier. Farblaserdrucker hingegen zeigen sich unempfindlich gegenüber der gewählten Papiersorte und erzielen auch auf günstigen Medien hervorragende Resultate. Zudem sind mit einem Laserdrucker erstellte Ausdrucke deutlich beständiger gegenüber Witterungsverhältnissen – eine weitere Eigenschaft, die Tintendrucker nur durch die Verwendung von hochpreisiger Spezialtinte erlangen können. Überhaupt locken Laserdrucker mit vergleichsweise niedrigen Betriebskosten und profitieren von einer längeren Lebensdauer.

Laserdrucker sind von Haus aus in der Lage, archivtaugliche und dokumentenechte Ausdrucke zu erstellen, die sowohl Feuchtigkeit als auch UV-Strahlung widerstehen. Mit dem zweiten Platz zufriedengeben müssen sie sich nur beim Druck von Fotografien, die sie aufgrund von auftretenden Rasterungen und begrenzten Farbräumen nicht in derselben Qualität ausgeben können, wie es ein hochklassiger Tintenstrahldrucker auf Spezialpapier vermag. Auch bleibt die Farbdarstellung bei einem Farblaserdrucker nicht konstant, sondern variiert leicht aufgrund von Temperaturveränderungen und wechselnder Luftfeuchtigkeit.

Nichts darf aus dem Raster fallen!

Gerne vernachlässigt werden bei der Auswahl eines Laserdrucker die mitgelieferten Softwaretreiber, die doch von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Druck-Erzeugnisse sind. Dazu muss man wissen, dass der Laserdrucker für das Erstellen eines Druckes umfangreiche Rasterdaten benötigt, die auf drei mögliche Arten erzeugt werden können: Die günstigste und demgemäß bei niedrigpreisigen Modellen häufig verwendete Methode ist die Einbindung des computereigenen Betriebssystems. Das funktioniert aber nur, wenn der Hersteller einen entsprechenden Treiber für das jeweilige Betriebssystem bereitstellt, was die Reichweite dieser Geräte erheblich einschränkt. Die zweite Methode arbeitet mit einem in den Laserdrucker integrierten Prozessor, der nur für die Berechnung dieser Rasterdaten zuständig ist. Die Dokumente können als Rohdaten an den Laserdrucker geschickt werden, der sie selbst bearbeitet und umwandelt. Die dritte Methode entspricht im Wesentlichen der zweiten, lagert den entsprechenden Prozessor aber auf einen externen Server mit viel Speicher aus, so dass auch umfangreiche Druckaufträge schnell bearbeitet werden können.

Fotodruck ohne Tiefenwirkung

Ein Laserdrucker ist kein Fotodrucker. Auch wenn Bilder auf den ersten Blick eine ansehnliche und akzeptable Qualität zeigen, eignen sich die Ausdrucke nicht für Alben oder Poster. Dies lässt sich bei der zügigen Arbeitsweise eines Laserdrucker auch nicht ändern. Die Einstellmöglichkeiten lassen zwar etwas Spielraum zum Korrigieren der Ausdrucke, allerdings kommt es nicht zum perfekten Ergebnis. Die Laserdrucker sind für Massenausdrucke hervorragend geeignet und bieten auch eine akzeptable und beeindruckende Qualität bei Grafiken und Diagrammen, auf traumhafte Landschaftsbilder muss jedoch verzichtet werden. Bevor der Laserdrucker jedoch seine gesamte Leistung entfalten kann, benötigt der Drucker, abhängig vom Modell, eine nicht ganz unerhebliche Aufwärmphase. Diese kostet nicht nur Zeit, in welcher der Laserdrucker nicht verwendet werden kann, sondern auch zusätzlich Energie.

Medien, die bedruckt werden sollen, dürfen unter keinen Umständen elektrisch leitfähig sein und müssen eine gewisse Hitzebeständigkeit aufweisen. Trotz der hohen Druckqualität und der erfreulichen Eigenschaft, dass sich der frische Ausdruck nicht verwischen lässt, sollten Dokumente nicht geknickt werden, da die Gefahr besteht, dass der Druck vom Medium abblättert. Obwohl ein Austrocknen des Toners, im Vergleich zu Tintenpatronen von Tintenstrahldruckern, unmöglich ist, kann Tonerpulver trotzdem verklumpen. In diesem Fall ist es jedoch ausreichend, wenn die Tonerkartusche dem Laserdrucker entnommen und leicht geschüttelt wird. Im Anschluss daran kann die Tonerkartusche wieder eingesetzt und der Laserdrucker wieder genutzt werden.

Pflege und Zubehör eines Laserdrucker

Die Tonerpatrone im Laserdrucker enthält die Anteile an Farbkomponenten und zusätzlicher Stoffe wie Kunstharz und anderer Bestandteile, die für das Bedrucken von Papier oder Folien ständig benötigt werden. Bei dem Betrieb eines Laserdrucker darf man einen hohen Durchsatz an Druckleistung voraussetzen, und es ist aus diesem Grunde sehr wichtig einen gewissen Vorrat von diesem Drucker Verbrauchsmaterial zu lagern. Es gibt verschiedene Wege, eine ausreichende Bevorratung an Toner sicherzustellen, so können viele Modelle von Tonerpatronen beispielsweise nachgefüllt werden. Wegen einer durchschnittlich hohen Durchlaufleistung sollte man die regelmäßige Pflege nicht vernachlässigen. In den Handbüchern der Druckerhersteller werden die zu beachtenden Pflegehinweise oft sehr detailliert beschrieben. Diese sollte man möglichst genau einhalten und beherzigen.

Gesundheit gegen Fortschritt?

In den letzten Jahren haben immer wieder Negativschlagzeilen am glänzenden Image der Laserdrucker gekratzt. Tonerstaub sei Todesstaub, Drucken mit einen Laserdrucker verursache Krebs und ähnliche Behauptungen sollen das Vertauen in die Lasertechnologie erschüttern. Aus diesem Grund ist vor der Wahl eines geeigneten Gerätes darauf zu achten, dass dieses mit einem „Blauen Engel“ ausgezeichnet ist. Besitzt der entsprechende Laserdrucker diese Auszeichnung, kann das Gerät, gesundheitlich, als unbedenklich betrachtet werden.

All diesen Schreckensmeldungen zum Trotz ist ein Laserdrucker nicht gefährlicher als ein Quecksilber-Thermometer an der Wand – solange er sachgerecht betrieben wird. Bei Laserdruckern mit hohem Ozon-Ausstoß sollte auf eine ausreichende Belüftung des Standorts geachtet werden. Wenig sinnvoll ist in diesem Zusammenhang der Einsatz zusätzlicher Filter. Die bringen zwar ihre Leistung, doch sind viele Laserdrucker nicht auf eine derartige Nachrüstung ausgelegt, was es praktisch unmöglich macht, alle betroffenen Stellen effektiv abzudichten. Stattdessen empfiehlt sich ein gründlicher Blick in die Gebrauchsanleitung des Geräts – denn wer sich an das dort Beschriebene hält, der wird auch lange Freude an seinem Laserdrucker haben.

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