Princip fungování laserové tiskárny

Laserové tiskárny jsou oblíbené především díky rychlému tisku a nízké ceně za vytištěnou stránku. Zajímalo vás někdy, jak je možné tisknout díky laseru?

vznik laserových tiskáren

Minulost laserových tiskáren sahá až do roku 1971, kdy Gary Starkweather ze společnosti Xerox PARC vynalezl první model, při kterém vycházel z technologie kopírky. První komerční model představila tato firma v roce 1977, byl však ohromně drahý a těžký, stejně jako všechny první laserové tiskárny. Stály přes 3 500 USD a vážily přes 30 kg. 

V roce 1981 pak Xerox uvedl první model pro použití v kancelářském prostředí, kvůli jeho ceně o něj však nebyl příliš velký zájem. Nápad mezitím převzaly ostatní společnosti jako IBM a HP. HP bylo nakonec první, kdo v roce 1984 nabídl laserové tiskárny i do domácností. Díky inovacím se laserové tiskárny stále zmenšovaly, byly postupně lehčí a levnější, až nabyly takovou podobu, jakou známe dnes.

Tip

Pokud vás zajímají detaily vývoje tiskáren v průběhu let, přečtěte si náš článek věnovaný historii tisku nebo článek o tiskových technikách.

Princip laserového tisku

Proces, na kterém laserové tiskárny fungují, se nazývá elektrografie nebo xerografie. V kostce jde o přenos práškového toneru na papír pomocí válce, který se musí pomocí laseru nabít elektrostatickou elektřinou, a vzápětí otiskne na papír - je to tzv. “suchý zápis”. Laserová tiskárna vyvolá pomocí laseru statickou elektřinu a použije ji jako dočasné “lepidlo”, pomocí kterého přenese práškovou barvu na papír, do kterého ji “zataví”. Abychom to jasně vysvětlili, rozdělili jsme pro přehlednost proces tisku do 5 fází.

1. fáze: Příprava tisku

Ještě než tiskárna zahájí činnost, musí si v paměti vytvořit “předobraz” (bitmapu) tisku. Narozdíl od inkoustových tiskáren má laserová tiskárna vlastní paměť, kterou používá pro zpracování informací získané na základě komunikace s počítačem a dočasné uchování dat pro tisk. 

Tip

Srovnání jednotlivých typů tiskáren a jejich výhod a nevýhod najdete v našem článku Jak vybrat tiskárnu do kanceláře.

Pomocí vlastní paměti a procesoru vytvoří celou stránku: velikost, okraje, text, obrázky a provede tzv. rasterizaci neboli rozmístění jednotlivých bodů na papíře. Tiskárna totiž vytváří obraz poskládáním tisíců malých bodů vedle sebe, které jsou těžko rozeznatelné pouhým okem. Teprve v momentě, kdy má tiskárna vytvořený virtuální obraz toho, co bude tisknout, se může pustit do fyzické práce.

2. fáze: Přenesení obrazu na válec

Nyní se obraz vytvořený v paměti musí přenést na otáčivý válec. Samozřejmě není možné, aby se na válci s omezenou plochou vytvořil kompletní obraz tisku. Obraz se na něm vytváří postupně s tím, jak se válec otáčí. To znamená, že se vykresluje plynule po jednotlivých řádcích. Každý řádek se pak během jedné rotace válce otiskne na papír.

Tento válec je pravděpodobně nejdůležitější součást a středobod celého procesu. Jedná se o kovový, světlocitlivý válec potažený polovodivou vrstvou, většinou selenu. Selen se ve tmě automaticky chová jako izolant, povrch válce tedy není nabitý.

​Právě zde vstupuje do hry laser, po kterém mají tiskárny jméno: aby se selen nabil, musí se válec laserem osvětlit, avšak pouze v těch bodech, které budou tvořit obraz na papíře. Když tisknete například dokument, zůstane většina papíru prázdná, čemuž musí odpovídat i nasvícení válce. Dá se říct, že laser “vypálí” do válce písmena, slova a věty onoho dokumentu, a na tyto kladně nabité body se následně přichytí toner.

3. fáze: Nanesení toneru

Nabitá výseč válce se pootočí o několik desítek stupňů směrem k dávkovači toneru. Toner pro laserové tiskárny je práškový a přichytí se k těm bodům na válci, které jsou nabité po předchozím osvětlení laserem. Toner se na selenový válec rozprostře pomocí tzv. magnetické vývojky, což je opět druh válce, který pomocí magnetismu přenese prášek na nabitý válec. 

Když kupujete toner pro barevné tiskárny, jednotlivé barevné kazety bývají označeny písmeny C, M, Y a K. Jsou to první písmena anglických názvů barev, které najdete uvnitř nich: cyan (modrozelená), magenta (purpurová), yellow (žlutá) a key (“klíčová” barva neboli černá). Nejdříve se nanáší základová vrstva zvaná “key” a po ní postupně následují zbylé tři barvy, z nichž každá vyžaduje svou vlastní rotaci válce. V případě černobílé tiskárny se nanáší pouze černá.

4. fáze: Otisknutí toneru na papír a zažehlení

Když se válec otočí o dalších pár desítek stupňů, přijde do kontaktu s papírem a toner se na něj mechanicky přenese. Toner má ale stále formu prášku, a ten se na papíře neudrží. Než papír vyjede z tiskárny, je za vysoké teploty “zažehlen” do papíru. To zajistí opět další válce: přítlačný a zažehlovací. Přítlačný zatlačí obraz do plochy papíru a druhý jej při teplotě 200 °C trvale zafixuje. Díky tomuto se prášek roztaví a zůstane na papíře. Nahřátí válce je důvod, proč laserové tiskárny nejsou schopné tisknout ihned po spuštění a potřebují čas na zahřátí.

5. fáze: Příprava válce pro další tisk

V další fázi otočení válce je nutné nabitý válec vybít a mechanicky očistit, aby byl připravený k dalšímu “laserovému zákroku”. Jakmile je to provedeno, válec je opět připravený na tisk. 

Celý výše popsaný proces se odehrává jedním plynulým pohybem.

2 typy laserových tiskáren

Laserové tiskárny se ve skutečnosti dělí na dva typy podle použité technologie:

1. Technologie laserová

Ta je popsaná výše. Jen dodejme, že laserový paprsek postupuje zcela lineárně - nabíjí polovodivý povrch válce jeden bod na řádku po druhém (a to extrémní rychlostí).

Tip

Chcete vědět, jaké rozdíly jsou mezi laserovými tiskárnami na základě cenové třídy, účelu nebo funkce? Vše se dozvíte v článku Souboj laserových tiskáren do kanceláře. Srovnání s inkoustovými tiskárnami najdete pak v článku Laserová nebo inkoustová tiskárna.

2. Technologie LED

Jediný významný rozdíl mezi laserovou a LED technologií je v tom, že laser je nahrazený řadou LED diod v těsné blízkosti válce, která osvětlí celý řádek současně. Každá LED dioda představuje jeden bod ze vstupní bitmapy (“předobrazu”). Jde o konstrukčně jednodušší řešení, avšak s horší výslednou kvalitou tisku, protože LED diody nemohou být tak malé, jako bod paprsku laseru. Rozlišení dpi je tudíž nižší.

Zvažujete nákup laserové tiskárny?

Nejste si jisti, jaká tiskárna splní vaše kancelářské požadavky při rozumných nákladech na provoz a adekvátní ceně? Není nic jednoduššího než se na nás obrátit.​​ 

Kam dál

Jak na odblokování tiskárny
před 3 dny, 18.6.2024

Jak na odblokování tiskárny

Rozhodli jste se pořídit si neoriginální náplň a po jejím vložení do tiskárny jste zjistili, že v ní nefunguje? Příčinou tohoto jevu je ve většině případů samotná tiskárna, která po aktualizaci firmware používání neoriginálních náplní blokuje. Číst celý článek

clanek-kategorie-Tiskárny
Jak zjistit teplotu CPU a GPU
před 14 dny, 7.6.2024

Jak zjistit teplotu CPU a GPU

Je váš počítač hlučnější, než v minulosti býval, případně na první pohled více „topí“ a pracuje pomaleji? Na svědomí to může mít příliš vysoká teplota procesoru nebo grafické karty. Jak ale aktuální teplotu grafické karty a procesoru zjistit? Číst celý článek

clanek-kategorie-Hardware
Co obnáší tisk na jedlý papír
před 24 dny, 28.5.2024

Co obnáší tisk na jedlý papír

Tisk na jedlý papír je dnes již neodmyslitelnou součástí potravinářského průmyslu. Co všechno však tato technologie obnáší? Můžete jedlý papír potisknout i ve firmě? A co k tomu budete potřebovat? V následujícím článku všechny dotazy zodpovíme. Číst celý článek

clanek-kategorie-Jen Tisk
Jak otevřít soubory RAR a ZIP
před 29 dny, 23.5.2024

Jak otevřít soubory RAR a ZIP

Každému, kdo občas posílá přes e-mail větší přílohy, se už někdy stalo, že přijatá příloha byla v komprimována do souboru .rar či .zip. V následujícím článku vám proto ukážeme, jak otevřít .rar nebo .zip soubor ve chvíli, kdy k vám opravdu dorazí. Číst celý článek

clanek-kategorie-IT Bezpečnost
Nejčastější typy sociálního inženýrství
před 1 měsícem, 10.5.2024

Nejčastější typy sociálního inženýrství

Sociální inženýrství jako netechnická forma útoku využívá slabiny lidské psychiky. Existuje přitom mnoho metod, které se pod tento termín dají zařadit - od triků postavených na nepozornosti uživatele přes manipulace až po využívání lidské důvěřivosti. Číst celý článek

clanek-kategorie-IT Bezpečnost
Jak na plnění toneru a cartridge
před 2 měsíci, 6.5.2024

Jak na plnění toneru a cartridge

Kompletní výměna toneru v případě laserové tiskárny či cartridge u tiskárny inkoustové není jediným způsobem, jak doplnit barvu. Alternativu představuje opětovné naplnění právě spotřebované kazety. Postup si ukážeme v následujícím článku. Číst celý článek

clanek-kategorie-Tiskárny