Jak działa drukarka laserowa? Bajtek tłumaczy i wyjaśnia

Z czego składa się drukarka laserowa?

Na początku postanowiłem dowiedzieć się, gdzie ukrywać się może ten rycerz Jedi, ewentualnie jakiś superbohater strzelający laserem. W tym celu postanowiłem poznać lepiej samą budowę drukarki laserowej. Dowiedziałem się, że składa z trzech podstawowych zespołów:

Elektroniki i przetwarzania danych – ich zdaniem jest przetworzenie informacji numerycznych z komputera, (czyli np. moich rysunków, które tworzę u taty na komputerze) na sterowanie pracą lasera.
Zespół „zaczernienia papieru” – jak sama nazwa wskazuje, to właśnie tutaj odbywa się nanoszenie odpowiedniego tekstu na papier. Zespół taki składa się z bębna światłoczułego oraz lasera, tonera i części transportowej.
Mechanizm podawania i prowadzenia papieru – służy do transportowaniu kartki przez całe urządzenie, a następnie do naszych rąk.

Jak działa drukarka laserowa?

Budowa wydaje się nawet prosta, chociaż, wiadomo, szukałem tam elementów, które, chociaż w najmniejszym stopniu nawiązywałyby do Star Wars – wiadomo. Jednak dalej nie wiem, jak to dokładnie działa. Proces działania drukarki laserowej można podzielić na kilka etapów:

Interpretacja

Gdy dane trafiają do drukarki, do głosu dochodzi zainstalowany w oprogramowaniu wewnętrznym drukarki interpreter języka opisu strony. Interpreter na podstawie otrzymanego zbioru informacji przygotowuje bitmapowy obraz wydruku. Zanim laser zacznie oddziaływać na bęben, powierzchnia bębna jest uprzednio naładowywana za pomocą np. rolki ładującej bądź elektrody ładującej.

W końcu wchodzi on… laser

Plik wydruku przesłany do drukarki laserowej jest przenoszony za pomocą lasera, do elektrycznie naładowanego bębna. Laser rozładowuje bęben obrazowy w miejscach zgodnych z plikiem wydruku. Dokładniej mówiąc: wiązka lasera trafia z emitera na obracające się nawet kilkadziesiąt tysięcy razy na sekundę, lustro wielokątne, a promień lasera odbity od jednej z płaszczyzn lustra przechodzi przez złożony zespół soczewek.

Czas na toner

Toner przyciąga obszary bębna światłoczułego, które są nadal naładowane elektrycznie. W tym celu bęben światłoczuły, jest prowadzony obok kasety z tonerem, a cząsteczki tonera docierają do bębna za pośrednictwem ładunku elektrycznego. Moduł wywoływacza zapewnia wcześniejsze wymieszanie i dystrybucję tonera.

Co to jest ten toner? Toner (proszek) jest skomplikowaną substancją chemiczną, która musi spełnić wiele różnorodnych wymagań. W wielkim uproszczeniu jest on mieszaniną cząstek transportujących ładunki elektrostatyczne (żelazo) i cząstek czerniących papier (sadza).

Utrwalenie

Toner nadal jest luźny na papierze, ale. W tym momencie mamy już obraz na papierze, jest on jednak jeszcze bardzo nietrwały: drobinki tonera są przyciągnięte do kartki papieru wyłącznie elektrostatycznie. Kartka z tonerem transportowana jest dalej i trafia do tzw. modułu utrwalania. W module jest on topiony i dociskany przez zespół utrwalający do papieru natychmiast pod wpływem ciepła i nacisku wałka, dzięki czemu jest trwały.

Koniec wydruku

Kartka z wydrukiem zostaje przetransportowana do miejsca, w którym użytkownik może odebrać już gotowy, jeszcze ciepły wydruk. W międzyczasie bęben światłoczuły jest ładowany całkowicie elektrycznie, dzięki czemu jest gotowy do następnego wydruku. Zużyty toner jest automatycznie usuwany z bębna i wpada do pojemnika na zużyty toner.

Różnice pomiędzy drukarką monochromatyczną a kolorową

Na rynku dostępne są dwa rodzaje drukarek laserowych – monochromatyczne i kolorowe. Różnice pomiędzy nimi są w budowie, ilości tonerów oraz w procesie przekazywania tonera.

Drukarka monochromatyczna wykorzystuje tylko jeden toner – czarny, zaś kolorowa potrzebuje aż czterech tonerów: oprócz czarnego jest jeszcze: cyjan, magenta i żółty.
Budowa również trochę się różni. W drukarce monochromatycznej znajduje się tylko jeden bęben, jeden laser i jeden zbiornik na toner. W drukarce kolorowej, ze względu na większą ilość tonerów, znajdują się aż cztery takie zespoły, ułożone w niewielkiej odległości, równolegle względem siebie.
Kolejne różnice zachodzą w procesie przekazywania tonera. W drukarce biało-czarnej toner z bębna podawany jest bezpośrednio na papier, natomiast w kolorowej pośredniczy temu pas transmisyjny.

Jak dbać o drukarkę laserową?

Kiedy już tata zdecyduje się na zakup drukarki laserowej, będę musiał o nią odpowiednio dbać. Słyszałem, że bardzo ważne jest, aby zakupić odpowiedni wkład. Po pierwsze musi być kompatybilny z modelem drukarki. Podobno zakup nieodpowiedniego wkładu może zakończyć się poważną usterką całej drukarki – nie mogę do tego dopuścić!

W przypadku drukarek laserowych nie trzeba dbać o odpowiedni poziom zawilgocenia wkładu. W tej, atramentowej, którą mamy teraz, zdarzyło się, że atrament nam wysechł – w laserowej proszek nie wysycha – jeden problem mniej. Muszę też pamiętać, aby od czasu do czasu coś wydrukować, bo kiedy drukarka laserowa stoi przez długi czas nieużywana, znacznie wydłuża się czas oczekiwania na wydruk.

No i na koniec najważniejsze: drukarkę laserową należy czyścić. Co prawda lasery nie brudzą się tak szybko, jak atrament, jednak trzeba uważać, żeby nie dopuścić do sytuacji, kiedy urządzenie pozostaje bez konserwacji przez dłuższy czas. Podobno do czyszczenia najlepsze są ściereczki antyseptyczne lub folie czyszczące – muszę o tym pamiętać.

Jeśli Samo czyszczenie zewnętrznej i wewnętrznej strony obudowy, a także kaset na papier w zaplanowanych odstępach czasu, pomaga powstrzymywać gromadzenie się brudu i zapewnia, że podzespoły działają tak długo, jak to możliwe.

Jak tata nie będzie mi pozwalał jej czyścić, taką usługę konserwacji drukarki laserowej można też zlecić najbliższemu serwisowi. Wówczas będziemy mieli pewność, że wszystko będzie zrobione jak należy, a nasza drukarka będzie nam służyć latami.

Wady i zalety drukarek laserowych

Żeby przekonać tatę do druku, muszę przedstawić mu konkrety – znam go, to działa na niego najlepiej. Całe szczęście w porównaniu z drukarką atramentową, laserowa wypada naprawdę dobrze. Sami zobaczcie:

Zalety

Szybkość druku – to jedna z największych zalet zarówno monochromatycznej, jak i kolorowej drukarki laserowej, zauważalna przy większej liczbie drukowanych stron. Rozgrzanie bębnów potrzebuje czasu, dlatego w przypadku pojedynczych stron nie można spodziewać się spektakularnej prędkości. Warto jednak wiedzieć, że nawet najtańsze drukarki laserowe pracują o 2,5 razy szybciej niż te atramentowe.
Wydajność – jeden toner starcza nawet na 10 000 stron.
Precyzja – wiązka laserowa ma stałą średnicę, więc nanosi obraz bardziej precyzyjnie i nie występują takie efekty, jak rozlanie się nadmiaru tuszu.

Możliwość druku na różnych materiałach– nie będzie to bowiem wyłącznie papier. Laserowa metoda pozwala na druku na foliach czy grubym papierze, a także materiałach o wysokim połysku, przy których druk atramentowy zwyczajnie się rozmazuje.

Druk wodoodporny – ponieważ nałożony toner jest trwale połączony z papierem, wydruki za pomocą drukarki laserowej są bardziej odporne na kontakt z wodą i światłem słonecznym. Dzięki temu, wydruk jest odporny na promieniowanie UV i wilgoć.

Niski koszt eksploatacji – toner jest dużo tańszy niż atrament.

Niski kosz wydruku – średnio 8gr na jedną stronę (drukarka monochromatyczna), co wynika z niższych cen tonerów przy ich większej wydajności.
Dłuższa żywotność – w porównaniu do drukarki atramentowej, laserowa ma znaczenie dłuższą żywotność.

Wady

Wysoka cena – laserowa drukarka jest droższa w porównaniu do tej atramentowej i jej koszt może nawet dochodzić do ponad 5000 zł.
Duże gabaryty – często drukarki laserowe mają spore rozmiary.
Gorsza jakość wydrukowanych zdjęć – drukarki atramentowe mogą znacznie lepiej mieszać kolory za pomocą atramentu, dzięki czemu zapewniają lepsze rezultaty. Wydruki przy użyciu drukarek atramentowych w dziedzinie drukowania zdjęć są preferowane zamiast drukowania laserowego.

Czy wiecie, że…?

Kserokopiarki wykorzystują technologię, która okazała się później fundamentem zasady działania drukarek laserowych. Pierwsze tego typu urządzenie, Xerox 970, było tak ogromnych gabarytów, że zajmowało cały pokój. W ciągu minuty było w stanie wydrukować nawet 120 stron – to wynik, który nawet współcześnie budzi duży podziw.
W przypadku drukarki laserowej do utrwalania tonera na arkuszu papieru utrwalacze drukarki laserowej nagrzewają się do prawie 300 stopni Celsjusza. Papier porusza się tak szybko, że nie pali się od ciepła utrwalacza.
Drukarka laserowa pozwala na naprawdę szybkie drukowanie. Najnowsze modele dostępne na rynku drukują nawet z prędkością ponad 60 stron na minutę.