Drukarki laserowe towarzyszą nam już od lat. Współcześnie większość gospodarstw domowych może sobie pozwolić na takie nowoczesne urządzenie, ze względu na atrakcyjne ceny w porównaniu z kosztami drukarek laserowych sprzed kilkunastu, kilkudziesięciu lat. Dlaczego jest to sprzęt, który warto mieć w swoim domu lub firmie? Najważniejsza jest szybkość drukowania. Dzięki prędko poruszającej się wiązce światła strony zostają zdecydowanie szybciej zadrukowane. Dodatkowo, użytkownik może być pewny dokładności wydruku, ze względu na precyzję działania lasera. Równie ważna, zwłaszcza dla osób, dbających o budżet, jest oszczędność związana z kosztami eksploatacji. Pomimo powszechności urządzenia we współczesnym świecie, niewiele osób zadaje sobie pytanie: jak działa drukarka laserowa? Zasady działania drukarki laserowej są bardziej skomplikowane niż sprzętu bazującego na atramencie. Ma to bezpośredni związek ze skomplikowaną budową urządzenia. W naszym artykule dowiesz się kilku ciekawostek o historii drukarki, zrozumiesz jak funkcjonuje drukarka laserowa oraz poznasz proces wydruku laserowego krok po kroku. Zacznijmy jednak od początku.
Co to jest drukarka laserowa – podstawowa zasada działania drukarki laserowej
Drukarka laserowa jest typem urządzenia drukującego wykorzystującego, jak zostało już wspomniane, wiązkę światła lasera albo diod elektroluminescencyjnych (LED). Mają one za zadanie odpowiednio naelektryzować bęben światłoczuły, by naniósł toner w odpowiedniej ilości na obszar wydruku, który następnie zostaje utrwalony w wysokiej temperaturze.
Użytkownik do wyboru ma dwa rodzaje drukarek laserowych. Kolorowe – używające zazwyczaj czterech tonerów CMYK oraz monochromatyczne – doskonałe do biur i wykorzystujące wyłącznie czarny toner.
Na zdjęciu: Do firmy warto wybrać urządzenie laserowe, które będzie pełniło więcej niż jedną funkcję.
Krótki rys historyczny jako baza do odpowiedzi – jak funkcjonuje drukarka laserowa
Jaka była historia drukarek laserowych? Otóż pierwsze urządzenia, czyli kserokopiarki już w roku 1949 umożliwiały druk laserowy. Ich pomysłodawcą i producentem była znana firma Xerox. W 1971 roku powstał Xerox 9700, pierwsza laserowa drukarka komputerowa, która zajmowała całe pomieszczenie. Jej prędkość wydruku zaskakuje do dziś – 120 stron na minutę w jakości 300 dpi. Na rynek udoskonalony model trafił w 1977, a kupić go można było za „jedyne” 5000 dolarów. Dopiero w 1984 roku powstały pierwsze drukarki laserowe do użytku osobistego (HP Laser Jet – równie drogie jak poprzednicy – 3500/4000 dolarów i ważące 32 kg). Kolejnym producentem, który podjął się zadania wyprodukowania tańszej i wydajniejszej technologii była firma Canon. Po stworzeniu nowej technologii została Canon odsprzedał ją marce Apple i HP. Warto również wspomnieć firmę QMS – twórców pierwszej kolorowej drukarki laserowej ColorScript Laser 1000 – wyprodukowanej w 1993 roku.
Wraz z rozwojem technicznym urządzenia te robiły się coraz tańsze i mniejsze, choć w porównaniu do atramentówek, ze względu na skomplikowaną konstrukcję – cena drukarek laserowych jest wciąż nieco wyższa.
Technologie zastosowane w drukarkach laserowych
Przenoszenie obrazu w drukarce laserowej zazwyczaj zależy od technologii zastosowanej w urządzeniu: Do wyboru mamy:
- Urządzenia drukujące jednoprzebiegowe – wystarczy jedno przejście papieru przez drukarkę a obraz zostaje bezpośrednio transmitowany z wałków światłoczułych na kartkę. Jeżeli sprzęt ma pas transferowy to jest on wykorzystywany pomocniczo, głównie do transportu papieru czy oczyszczania bębna z pozostałego tonera.
- Urządzenia drukujące jednoprzebiegowe mające pas transferowy – zaraz po kompletnym odwzorowaniu obrazu na pasie pośrednim zostaje on przeniesiony na papier podczas jednego przejścia kartki papieru przez drukarkę.
- Urządzenia drukujące czteroprzebiegowe mające pas transferowy – podczas czterech przebiegów obraz zostaje nałożony na pas transferowy, by później w całości trafić na papier.
- Urządzenia drukujące czteroprzebiegowe – obraz jest przenoszony na nośnik podczas czterokrotnego przebiegu i nałożenia kolejnych elementów wydruku.
Na zdjęciu: Urządzenie wielofunkcyjne HP Color LaserJet M479FDN pozwala na wydruk w kolorze aż 27 stron na minutę.
Rodzaje drukarek monochromatycznych
Firma Xerox odpowiedzialna za produkcję pierwszych drukarek laserowych jest również twórcą kserokopiarek a dokładniej techniki kserograficznej – dlatego też zasada działania drukarki laserowej jest niejako zapożyczona od kserokopiarki. Zanim jednak zagłębimy się bardziej w proces wydruku laserowego warto zapoznać się z typami monochromatycznych (czarno-białych) drukarek laserowych:
- Write-black – w urządzeniach stosujących tę technologię użytkownik ma do czynienia z naświetlaniem przez laser lub diody LED punktów do zadrukowania – dzięki temu na wydruku uzyskujemy głęboką czerń treści.
- Write-white – jest technologią naświetlającą miejsca, które powinny zostać puste w wyniku czego użytkownik otrzymuje wydruk o precyzyjnie ujętych detalach.
Jak działa drukarka laserowa?
Warto prześledzić bliżej cały proces wydruku laserowego, aby dokładnie poznać zasady działania drukarki laserowej.
- Przygotowanie
To początkowy etap drukowania, w którym komputer przekazuje do drukarki laserowej (a dokładniej do kontrolera drukarki) informacje dotyczące wydruku. Urządzenie pobiera te dane do swojej pamięci, następnie przetwarza je na mapę bitową i kreśli cały wygląd strony (jej wielkość format, rodzaje fontów, styl marginesu czy rodzaj papieru). Tworzenie rozkładu poszczególnych punktów nazywa się rasteryzacją. Drukarka laserowa z komputerem może łączyć się przez kabel (USB lub port szeregowy) lub bezprzewodowo (bluetooth i Wi-Fi). Oprócz pojedynczego komputera – drukarka może być podłączona do sieci – co jest rewelacyjnym rozwiązaniem w biurach, gdzie jest więcej niż jeden komputer, a każdy pracownik potrzebuje dostępu do sprzętu drukującego.
Kontroler drukarki musi być zgodny z komputerem – dlatego też konieczny jest odpowiedni język zrozumiały dla obu urządzeń. Współcześnie w drukarkach używa się sterowników PCL od HP oraz Adobe PostScripts. Oba języki zmieniają treść strony na wektory (wzory matematyczne, które opisują kształty, co umożliwia drukowanie skomplikowanych grafik). Drukarka rozpoznaje wektory i zamienia je na mapę bitową, dzięki czemu podczas drukowania wykorzystuje swoją najwyższą rozdzielczość.
- Ładowanie i naświetlanie
Fotoreceptor – to podstawowy komponent początkujący proces „drukowania”. Wygląda jak rolka, jednak w środowisku technologicznym stosuje się nazwę bęben. Bęben, aby spełnił swoje zadanie musi zostać wyprodukowany z doskonale fotoprzewodzącego tworzywa (często bęben jest pokryty selenem lub krzemem) – które rozładowuje się dzięki padającym na nie fotonom światła.
W pierwszej kolejności kabel koronowy albo wałek ładujący ładuje dodatnio cały bęben. Fotoreceptor następnie jest wprowadzany w ruch a jego powierzchnię oświetla cienka wiązka lasera (lub pasek LED-owy) przechodząca przez serię luster i rozładowująca wybrane punkty. Naświetlone obszary stają się naładowane ujemnie i w ten sposób zostaje stworzony elektrostatyczny obraz z przesłanych przez komputer do drukarki treści do druku. Cały system może również działać jak w przypadku fotokopiarek na odwróconych ładunkach – z dodatnim obrazem i ujemnym tłem.
Gdy naniesiony zostaje wzór, drukarka przechodzi do kolejnego etapu.
- Wykorzystanie tonera
Dostarczenie tonera (mającego postać drobnego, czarnego proszku – pigmentu połączonego z tworzywem sztucznym powodującym topienie i scalanie tonera z kartką w wysokiej temperaturze) – naładowany dodatnio toner zostaje przeniesiony wałkiem wywoływaczką/developer i przyczepia się do ujemnie naładowanych części bębna, omijając pozostałe obszary o tym samym ładunku. Następnie, praktycznie natychmiast, pobrany toner zostaje przniesiony na kartkę poprzez zetknięcie proszku z papierem, który jest często mocniej naładowany od bębna, najczęściej elektrodą o przeciwnym ładunku umieszczoną pod kartką papieru.
- Utrwalacz
Toner na kartce papieru w momencie przeniesienia przez bęben, jest nietrwały i musi przejść przez utrwalacz, aby zyskał odporność na ścieranie czy wodę. Utrwalaczem najczęściej określa się minimum dwa wałki grzejne, gdzie choć jeden jest zaopatrzony w promiennik podczerwieni spełniający funkcję grzałki. Przechodzący szybko przez wałki papier ogrzewa się do ok. 200°C a toner wtapia się w podłoże i scala z papierem. Aby proszek nie został na wałkach, pokrywane są one cienką warstwą oleju silikonowego lub stosuje się drobiny wosku (w nowoczesnych tonerach).
- Rozładowanie bębna
Lampa wyładowcza – to kolejny etap procesu wydruku laserowego. Emitowane światło padając na powierzchnię fotoreceptora usuwa cały obraz elektrostatyczny, by w następnym kroku podczas przejścia wałka światłoczułego przez drut ładujący ponownie zmienić cały ładunek bębna na dodatni. Powyższe czynności powtarzane są bez przerwy aż do zakończenia drukowania.
Drukowanie kolorowe
Drukarki laserowe czteroprzebiegowe drukują w kolorze, choć to także zależy od rodzaju drukarki i ilości bębnów światłoczułych w urządzeniu. Druk laserowy odbywa się poprzez naświetlenie fotoreceptora i nakładaniu poszczególnych kolorów CMYK – nazwa wywodzi się od czterech używanych kolorów – cyjan, magenta, żółty (yellow) oraz czarny (black). I tutaj jeżeli drukarka laserowa posiada jeden bęben – drukowanie odbywać się będzie poprzez czterokrotny przebieg nośnika pod bębnem, co pozwoli nałożyć każdy kolor po kolei. Jeśli drukarka laserowa została wyposażona w cztery bębny, po jednym dla każdego tonera – wystarczy jeden przebieg kartki, by wydrukować pełny obraz. Ta druga opcja jest zdecydowanie szybsza i ogranicza zużycie bębna światłoczułego. Jak wygląda nakładanie kolorów? W drukarkach laserowych stosowane jest substraktywne mieszanie kolorów. Polega ono na tym, że na nośnik nakładane są mikroskopijne cząsteczki tonera w różnych kolorach w bardzo bliskiej odległości od siebie, a końcowa barwa zależy od liczby odcieni oraz systemu przeplotu.
Na zdjęciu: Małe drukarki laserowe są znakomitym rozwiązaniem do domu, świetny przykład to - HP Laserjet Pro M110we
Zalety i wady drukarek laserowych
Plusy:
- Wysoka jakość i precyzyjność wydruku
- Szybkość wydruku
- Wydajność tonera starczającego czasem na miesiące domowego użytkowania
- Trwałość i wodoodporność wydruków
- Małe koszty eksploatacji – które nawet przy zakupie oryginalnych tonerów są zdecydowanie niższe niż w drukarkach atramentowych.
- Wiele dobrej jakości zamienników – jeszcze bardziej zmniejszających koszt eksploatacji.
Minusy:
- Cena – często wyższa niż atramentowe odpowiedniki.
- Wielkość – drukarki laserowe są zazwyczaj większe i cięższe niż sprzęty stosujące do wydruku atrament
- Spory koszt oryginalnych materiałów eksploatacyjnych, który jednak zwraca się dzięki wydajności i jakości
Kilka słów o świetle
Laser w drukarce laserowej składa się z lasera, ruchomego zwierciadła oraz soczewek. Mapa bitowa trafiająca do lasera i opisująca każdy punkt tworzący tekst oraz grafikę, jest przesyłana jako pojedyncze poziome linie, które są później emitowane przez laser do miejsc na bębnie, gdzie ma się pojawić każda kropka określająca część drukowanej treści. Sam laser się nie porusza. Robi to ruchome zwierciadło, które łapie światło lasera, by później przeprowadzić je przez komplet soczewek. Dzięki tej technologii następuje korekcja zniekształceń spowodowanych różnymi odległościami zwierciadła od bębna.
Warto zaznaczyć, że w drukarkach laserowych nie zawsze wykorzystywany jest laser, coraz częściej stosuje się, pełniące podobne zadanie, diody LED, które dobrze sprawdzają się podczas użytkowania prywatnego i komercyjnego, jednak nadal mają pewne braki jeżeli chodzi o szczegółowe odzwierciedlenie kolorów.
Drukarki laserowe – eksploatacja
Urządzenia laserowe posiadają dwa rodzaje materiałów eksploatacyjnych – toner oraz kartridż. Pierwszy to tylko pojemnik z tonerem, kartridż natomiast łączy toner z bębnem. Jeżeli drukarka laserowa użytkownika posiada wałek światłoczuły i toner jako osobne elementy – to warto wymieniać tylko toner – jest to zdecydowanie oszczędniejsza opcja, zwłaszcza że niektóre drukarki posiadają długowystarczalne bębny ceramiczne, które pozwalają na drukowanie do 100000 stron (Kyocer). Kartridż, gdy skończy się kolor trzeba wymieniać w całości razem z bębnem.
Zobacz jak wygląda: Wymiana wkładu - drukarka HP LaserJet 1020
Źródło: Oficjalna strona firmy HP
Teraz już wiesz jak działa drukarka laserowa i czy zakup jej spełni twoje oczekiwania. Poniżej przedstawiamy kilka opcji, świetnie spisujących się w domu czy małym biurze.
Hproduct=3273,3281,21001
Szybkość drukarki ma znaczenie
Choć coraz więcej nowinek technologicznych dotyczących szybkodrukujących urządzeń atramentowych, to w szybkości wydruku nadal prym wiodą drukarki laserowe. Już najtańsze i najprostsze egzemplarze są w stanie wydrukować dwadzieścia stron na minutę, co choć może nie powala na kolana to z pewnością wystarczy w domowym zaciszu podczas standardowego korzystania z urządzenia. Jeżeli chcemy czegoś więcej – istnieją profesjonalne drukarki laserowe skierowane do firm, które drukują z prędkością nawet sto stron na minutę, jednak są większe i bardziej kosztowne. Jednak ich prędkość zdecydowanie rekompensuje wysoką cenę.
Hlink=https://sklep156987.shoparena.pl/userdata/public/news/images/271.jpg,Oznaczenia drukarek,https://sklep156987.shoparena.pl/Symbole-drukarek-i-urzadzen-wielofunkcyjnych-co-oznaczaja?preview=true,Co znaczą litery w nazwie drukarki?;https://sklep156987.shoparena.pl/userdata/public/news/images/220.jpg,Drukarki dla nauczyciela,https://sklep156987.shoparena.pl/pl_PL/n/Drukarki-laserowe-dla-nauczyciela-polecane-modele/220?preview=true,Polecane drukarki laserowe dla nauczycieli. ;https://sklep156987.shoparena.pl/userdata/public/news/images/269.jpg,Jaka drukarka do biura?,https://sklep156987.shoparena.pl/pl/n/Jaka-drukarka-do-biura-Poznaj-polecane-urzadzenia-wielofunkcyjne/269,Najlepsze drukarki do pracy. Polecane urządzenia.;
