Kolorowa drukarka laserowa
Trudno wyobrazić sobie dzisiaj komputer w firmie czy w domu bez dołączonej do niego drukarki lub urządzenia wielofunkcyjnego. O ile w domu najczęściej wykorzystywane są drukarki atramentowe, o tyle do firm, instytucji i szkół najczęściej kupowane są drukarki laserowe. Drukarka laserowa to rodzaj drukarki wykorzystującej w procesie drukowania światło lasera. Drukarki laserowe charakteryzują się bardzo wysoką jakością wydruku i niskimi kosztami eksploatacyjnymi. Pierwsze drukarki laserowe potrafiły drukować obrazy czarno-białe. Pierwszą kolorową drukarkę laserową zbudowała firma QMS w 1993 roku. Była to ColorScript Laser 1000. Od tego czasu nastąpił duży postęp w dziedzinie budowy tych urządzeń. Spadły też ceny tych urządzeń, dzięki czemu kolorowe drukarki trafiły pod strzechy.
Zasada kolorowego druku laserowego
Najważniejszym elementem każdej drukarki laserowej jest bęben światłoczuły (OPC, drum), zwany również bębnem obrazowym. Jest on elementem niezależnym od zbiorników z tonerem. Ma on kształt cylindra i zbudowany jest z materiału przewodzącego prąd. Powierzchnię bębna pokrywa światłoczuła warstwa, wykonana z nieprzewodzącego materiału. Aby bęben drukujący mógł spełnić swoje zadanie i przyciągnął do siebie toner, jego powierzchnia musi zostać naładowana ujemnym ładunkiem elektrycznym. Powierzchnia bębna ładowana jest przy pomocy specjalnej rolki, do której przykładane jest wysokie napięcie. Stąd jej nazwa – rolka ładująca. Następnie powierzchnia bęben zostaje oświetlony promieniem laserowym. Na powierzchni bębna „rysowany” jest przez laser obraz, który chcemy wydrukować. W miejscach oświetlonych laserem zmienia się ładunek elektrostatyczny. Na powierzchnię bębna nanoszony jest równomiernie toner, który na skutek oddziaływania elektrostatycznego „przykleja” się do miejsc, które nie zostały naświetlone przez laser.
Kolory w drukarce laserowej
O ile w drukarce laserowej czarno-białej jest tylko jeden bęben , jeden laser i jeden zbiornik na toner, o tyle w drukarkach kolorowych są cztery takie zespoły (bęben + laser + toner). Bębny ułożone są w drukarce równolegle względem siebie i w niewielkiej odległości. Powstaje więc pytanie po w drukarce są potrzebne 4 bębny i 4 lasery i 4 tonery ?
Otóż każdy kolorowy obraz (np. zdjęcie), które ma zostać wydrukowane na drukarce kolorowej rozkładane jest na cztery obrazy określające udział w danych miejscach oryginału trzech podstawowych barw: Cyan (niebiski), Magenta (czerwony), Yellow (żółty) i koloru czarnego Black (Y). Tworzone są więc tak zwane wyciągi barw. Te cztery mapy bitowe przesyłane są do drukarki i tutaj każda z map bitowych jest przesyłana na inny bęben. Wyciąg Y nanoszony jest na bęben Y, wyciąg M na bęben M itd. Jak widać więc laser Y kreśli obraz wyciągu barwnego Y na bębnie Y i na powierzchnie bębna Y, następnie na bęben Y nakładany jest toner Y. Laser M kreśli obraz wyciągu barwnego M na bębnie M a na powierzchnie bębna M nakładany jest toner M. Stąd drukarka musi posiadać 4 układy laser-bęben i 4 zbiorniki na toner.
Można zadać sobie jeszcze pytanie dlaczego dla oszczędności nie można byłoby zastosować trzech zestawów bęben-laser-toner (CMY). Przecież każdy kolor można uzyskać mieszając trzy barwy podstawowe. W ten sposób można by uzyskać również kolor czarny, ale tak otrzymany kolor byłby raczej brunatny niż czarny. Zastosowanie specjalnego tonera czarnego znacznie poprawia głębię tonalną wydruku a przy tym zmniejsza zużycie tonerów kolorowych.
Zasada kolorowego druku laserowego – końcowy etap wydruku
„Przyklejony” do każdego bębna CMYK toner przenoszony jest dzięki oddziaływaniu elektrostatycznemu na pas transferowy drukarki, który pośredniczy w „transporcie” obrazu na papier. Na pasie transferowym tworzony jest w ten sposób obraz w skali 1:1 i w zadanych kolorach (kolory tworzone są poprzez mieszanie barw podstawowych CMYK). W kolejnym kroku obraz z taśmy transferowej przenoszony jest na papier za pomocą kolejnej rolki transferowej. Aby jednak papier był w stanie „przyjąć” zgromadzony na pasie transferowym toner, musi być wcześniej naelektryzowany. Gdy już mamy toner na papierze, papier kierowany jest na rozgrzane wałki (fuser), które wprasowują toner. Następnie papier wychodzi na zewnątrz drukarki i jest układany na tacy jej odbiorczej.
Każdy z zainstalowanych w drukarce laserów jest sterowany przez niezależnie układy mikroprocesorowe. Dzięki nim lasery emituje światło modulowane w taki sposób, aby promień lasera niósł informację odpowiadającą kolejnym bitom danych do wydruku. W ten sposób powstają na bębnach światłoczułych obrazy.
Zasada działania laserowej drukarki kolorowej jest bardzo podobna do zasady działania drukarki czarno-białej. Podstawowa różnicą jest to, że w drukarce mono wykorzystuje się toner czarny, a w drukarce kolorowej korzystamy z 4 tonerów: 3 kolorowych CMY i czarnego K. Druga różnica pomiędzy tymi urządzeniami polega na tym, że w drukarce mono z bębna toner podawany jest bezpośrednio na papier, a w drukarce kolorowej pośredniczy w tym procesie pas transmisyjny.