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Wie funktioniert eigentlich ein Laserdrucker?

Viele von euch haben wahrscheinlich einen Laserdrucker zu Hause oder auch im Büro stehen. Können keine Ausdrucker mehr getätigt werden, werden einfach die Toner-Kartuschen gewechselt. Aber wie genau kommt die Farbe überhaupt auf das Papier? Toner besteht doch nur aus Pulver. Wir erklären euch, wie der Laserdrucker entstand und wie der Toner letztendlich auf das Papier kommt.

Der Grundstein für den heutigen Laserdrucker schaffte Chester F. Carlson im Jahr 1937 mit seiner Entwicklung einer Elektrophotographie. Obwohl durch seine Erfindung die ersten Fotokopien hergestellt werden konnten, hatte er Schwierigkeiten seine Entwicklung zu vermarkten. Viele Unternehmen standen der Elektrophotographie skeptisch gegenüber. Erst im Jahr 1944 konnte er seine Erfindung erfolgreich verkaufen. Der erste Kopierer kam dann schließlich 1950 von der Firma Haloid auf den Markt. Durch den großen Erfolg des Kopierers änderte Haloid die bestehende Marketingstrategie und änderte in diesem Verfahren den Produkt- und Firmennamen. Nun wurde aus der Elektrophotographie die Xerographie und so änderte sich der Firmenname in Haloid Xerox Inc. Im Jahr 1961 änderte man den Firmennamen nochmals in Xerox und dieser dürfte vielen von euch auch bekannt sein.

Nach dem Kopierer war der Weg dann nicht mehr lang zum ersten Laserdruckgerät. Dieses wurde von der Firma Xerox schon im Jahr 1970 entwickelt. Mit einem Preis von 100.000 bis 350.000 US-Dollar war der Drucker natürlich noch sehr teuer. Im Laufe der Zeit wurde die Drucker durch Forschung und Entwicklung jedoch immer günstiger, sodass sich heute selbst eine Privatperson einen Laserdrucker in das heimische Büro stellen kann.

Das Druckprinzip

Bevor der Toner auf das Papier kommt, müssen innerhalb des Laserdruckers erst einige Schritte durchlaufen werden. Die wesentlichen Bestandteile des Druckers sind ein Photoleiter und die Bildtrommel.

Der erste Schritt im Laserdrucker ist die negative elektrostatische Aufladung der Bildtrommel-Beschichtung. Als nächstes folgt die Belichtung. In diesem Prozess wird die Ladung auf dem Photoleiter durch die Belichtung  gelöscht, an den Stellen wo später der Toner auf die Trommel aufgetragen werden soll. Die Belichtung erfolgt durch einen Laserstrahl, der zeilenweise über einen rotierenden Spiegel gelenkt wird und sich rasterartig an- und ausschaltet.

Nun dreht sich der Photoleiter in der Entwicklereinheit weiter und wird in die Nähe des Toners gebracht. Durch die Kunstharzanteile im Toner ist dieser negativ geladen und bleibt deshalb nur an den Stellen am Photoleiter haften, die durch den Laser bearbeitet wurden. Jetzt haftet der Toner am Leiter und dieser stellt den Kontakt zum Papier her oder erst auf eine Transferwalze. Hier ist es entscheidend wie der Laserdrucker aufgebaut ist. Wird der Ausdruck vierfarbig, durchläuft das Papier vier Farbwerke, in denen der Druckprozess so abläuft wie beschrieben. Wichtig bei einem Vierfarbdruck ist es, dass die Position des Papieres sehr präzise ist, da die Farben sonst nicht richtig übereinander lagern können.

Nach dem Auftragen des Toners erfolgt die Fixierung auf dem Papier. Die Fixiereinheit im Laserdrucker besteht im Wesentlichen aus zwei Walzen, die entweder mit Teflon oder Silikongummi beschichtet sind. In einer der Walzen befindet sich ein Heizstab, welcher sich bis auf 180°C aufheizen kann. Durchläuft das Papier mit dem Toner diese Walze, schmilzt der Toner und verklebt sich so mit dem Papier. Die Fixierung kann aber auch durch nur eine Walze stattfinden oder auch aufwändigere Fixierverfahren, in denen die Hitze 70°C nicht übersteigt. Fakt ist jedoch, dass die Fixierung immer durch Hitze erreicht wird.

Zum Schluss wird der restliche Toner auf der Trommel durch Abstreifer entfernt. Diese werden auch Wiperblades genannt. In der Regel wird der restliche Toner in einem Sammelbehälter aufgefangen, der ausgetauscht wird, wenn er voll ist.




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