Laserdrucker sind in vielen Büros und Haushalten zu finden und bekannt für ihre schnelle Arbeitsweise, hohe Druckqualität und niedrigen Betriebskosten. Diese Eigenschaften machen sie zu einer bevorzugten Wahl für den täglichen Gebrauch. Doch haben Sie sich schon einmal gefragt, wie genau dieses Gerät eigentlich funktioniert? Wir erklären Ihnen den Aufbau und die Funktionsweise eines Laserdruckers genauer.

Allgemeiner Aufbau und Funktionsweise

Die Funktionsweise eines Laserdruckers basiert auf dem Elektrofotografieverfahren, das auch als Xerografie bekannt ist. Dies ist ein fotoelektrisches Verfahren, das ursprünglich von Xerox entwickelt wurde. Der Prozess, bei dem elektrische Ladungen eine zentrale Rolle spielen, beginnt, wenn ein Druckauftrag an den Drucker gesendet wird. Der Laserdrucker speichert alle Informationen einer Seite auf einmal ab, anders als ein Tintenstrahldrucker, welcher die Daten zeilenweise verarbeitet.

Im Gegensatz zu Tintendruckern, die Tinte auf das Papier auftragen, verwendet der Laserdrucker keine Flüssigkeit, sondern Tonerpulver, welches durch Hitze auf das Medium geschmolzen wird.

Ein Laserdrucker besteht aus mehreren zentralen Komponenten, die zusammenarbeiten, um ein Bild oder Text auf Papier zu übertragen. Die wichtigsten Teile sind die Bildentwicklungseinheit, die Fixiereinheit (fuser unit) und natürlich die Tonerkartusche. Sowohl die Fixiereinheit als auch die Bildentwicklungseinheit sind eigenständige Komponenten. Auf beide wird weiter unten näher eingegangen.

Kurz zusammengefasst funktioniert ein Laserdruck wie folgt:

1. Aufladung: Die Bildtrommel wird negativ elektrisch aufgeladen.
2. Belichtung durch Laser: Eine Laserdiode belichtet die Trommel und neutralisiert bestimmte Stellen, wodurch ein latentes Bild entsteht.
3. Tonerauftrag: Die Trommel wird an der Entwicklereinheit vorbeigeführt, wo der Toner an den neutralisierten Stellen haftet.
4. Übertragung auf Papier: Das Papier wird zwischen Trommel und Transferrolle gezogen, wobei das Tonerpulver auf das Papier übertragen wird.
5. Fixierung: Durch Hitze und Druck wird das Tonerpulver auf das Papier geschmolzen und fixiert.
6. Nach Abschluss des Druckvorgangs wird die Bildtrommel erneut aufgeladen und ist für den nächsten Druckauftrag bereit.

Wie genau funktioniert die Bildentwicklungseinheit?

Die Bildentwicklungseinheit ist für die Übertragung des Tonerpulvers auf die geladene Bildtrommel verantwortlich. Diese Einheit umfasst mehrere Komponenten:

Zum einen wäre da die Fotoleitertrommel. Sie ist auch als Druckertrommel, Bildtrommel, Trommeleinheit, imaging kit, OPC-drum oder drum unit bekannt. Die Fotoleitertrommel ist das zentrale Bauteil der Bildentwicklung. Meistens ist sie grün oder blau beschichtet und trägt das Bild, das später auf das Papier übertragen wird.

Die Trommel wird zunächst durch den PCR-Roller (auch Koronawalze) negativ mit Elektronen aufgeladen. Ein Laserstrahl entlädt dann bestimmte Stellen, um ein latentes Bild zu erzeugen. Früher wurde diese Aufgabe von einem Koronadraht übernommen.

Moderne Laserdrucker verwenden Laserdioden, die einen Laserstrahl über einen rotierenden Spiegel zeilenweise über die Fotoleitertrommel lenken. Der Laser wird dabei an- und ausgeschaltet, um ein unsichtbares Negativ des zu druckenden Bildes aus negativen elektrischen Ladungen auf der Trommel zu erzeugen.

Als nächstes übertragt der Magnetroller den Toner vom Toner-Reservoir auf die Fotoleitertrommel. Nur die noch geladenen Teile der Rolle ziehen den Toner an, die vom Laser nicht entladen wurden.

Der Regulierungswischer (doctor blade) reguliert die Tonermenge, welche auf die Entwicklereinheit aufgebracht wird. Dies tut er, indem er überschüssiges Tonerpulver wieder von der Entwicklereinheit abwischt. Des Weiteren lädt der Regulierungswischer den Toner durch Reibung positiv auf,  sodass er von den negativ geladenen Bereichen der Fotoleitertrommel angezogen wird.

Der Transferroller, auch Übertragungsroller oder Ladewalze genannt, drückt das Papier fest gegen die Fotoleitertrommel und lädt es elektrisch auf, damit die Tonerpartikel auf das Papier überspringen und dort haften bleiben. Diese Roller ist entscheidend für die Übertragung des Tonerpulvers von der Trommel auf das Papier.

Nach dem Verlassen des Papiers entfernt der Abstreifer (wiper blade) den verbliebenen Toner von der Fotoleitertrommel und lagert ihn im Resttonerbehälter. Der Abstreifer ist eines der am schnellsten verschleißenden Teile im Druckwerk und muss regelmäßig gewartet oder ausgetauscht werden.

Wie genau funktioniert die Fixiereinheit?

Die Fixiereinheit besteht aus einer Heizwalze (fuser) und einer Presswalze. Sie hat die Aufgabe, das Bild aus Tonerpulver durch Erhitzen auf das Papier zu „backen“ beziehungsweise zu schmelzen und zu fixieren. Nachdem das Papier die Fixiereinheit passiert, ist der Druck fertig.

Dieses Element einer Tonerkartusche, ähnlich wie die Bildtrommel, muss nach einer bestimmten Anzahl von Druckvorgängen ausgetauscht werden. Eine abgenutzte Fixiereinheit macht sich durch lückenhafte oder verschmiere Drucke bemerkbar. Der Grund dafür ist, dass der Toner nicht korrekt in das Druckmedium eingebrannt wird und somit nicht richtig haftet.

Fazit

Zusammengefasst arbeitet ein Laserdrucker durch das Zusammenspiel aller vorgestellten Komponenten, um präzise und hochwertige Drucke zu erstellen. Die Bildentwicklungseinheit überträgt das Tonerpulver auf das Papier, während die Fixiereinheit das Bild dauerhaft auf dem Papier fixiert.