Η εκτύπωση λέιζερ αναπτύχθηκε από τον Gary Starkweather, μηχανικό της Xerox Corporation, τις δεκαετίες του 1960 και του 1970. Ο Starkweather σχεδίασε το πρώτο πρωτότυπο τροποποιώντας έναν τυπικό εκτυπωτή για να χρησιμοποιήσει μια δέσμη λέιζερ για να σχεδιάσει εικόνες σε ένα φωτοευαίσθητο τύμπανο.

Ένας εκτυπωτής λέιζερ χρησιμοποιεί μια πολύπλοκη διαδικασία για τη μεταφορά ψηφιακών δεδομένων σε χαρτί χρησιμοποιώντας μια δέσμη λέιζερ, ένα φωτοευαίσθητο τύμπανο, γραφίτη και μια διαδικασία θερμικής σύντηξης. Ακολουθεί μια λεπτομερής ματιά στο πώς λειτουργεί ένας εκτυπωτής λέιζερ :

Λήψη δεδομένων : Η διαδικασία ξεκινά όταν ο εκτυπωτής λάβει τα ψηφιακά δεδομένα που θα εκτυπωθούν από τον υπολογιστή ή άλλη συνδεδεμένη συσκευή. Αυτά τα δεδομένα μπορεί να προέρχονται από ένα αρχείο κειμένου, μια εικόνα, μια ιστοσελίδα ή οποιονδήποτε άλλο τύπο εγγράφου που μπορεί να εκτυπωθεί.

Μετατροπή σε γλώσσα εκτύπωσης : Στη συνέχεια, τα ληφθέντα δεδομένα μετατρέπονται σε μια συγκεκριμένη γλώσσα εκτύπωσης κατανοητή από τον εκτυπωτή. Τα προγράμματα οδήγησης εκτυπωτή στον υπολογιστή εκτελούν αυτήν τη μετατροπή, μετατρέποντας τα ψηφιακά δεδομένα σε μια σειρά οδηγιών που περιλαμβάνουν εντολές μορφοποίησης, γραμματοσειρές, εικόνες και ούτω καθεξής, σε μια γλώσσα όπως PostScript ή PCL (Printer Command Language).

Τοποθέτηση χαρτιού : Κατά τη μετατροπή των δεδομένων, ο χρήστης τοποθετεί το χαρτί στη θήκη εισόδου του εκτυπωτή. Στη συνέχεια, το χαρτί τροφοδοτείται μέσω του εκτυπωτή με κυλίνδρους τροφοδοσίας.

Φόρτωση του φωτοευαίσθητου τυμπάνου : Κατά τη φόρτωση του χαρτιού, προετοιμάζεται επίσης το φωτοευαίσθητο τύμπανο στο εσωτερικό του εκτυπωτή. Το φωτοευαίσθητο τύμπανο είναι ένα κυλινδρικό τμήμα καλυμμένο με ένα στρώμα φωτοευαίσθητου υλικού.

Φόρτωση γραφίτη : Το τόνερ είναι μια λεπτή σκόνη που αποτελείται από χρωστικές ουσίες και πλαστικά σωματίδια. Ο γραφίτης είναι ηλεκτροστατικά φορτισμένος για να προσκολλάται στο φωτοευαίσθητο τύμπανο. Σε έναν έγχρωμο εκτυπωτή laser, υπάρχουν τέσσερις κασέτες γραφίτη : μία για κάθε βασικό χρώμα (κυανό, ματζέντα, κίτρινο και μαύρο).

Σχηματισμός εικόνας στο φωτοευαίσθητο τύμπανο : Το λέιζερ στο εσωτερικό του εκτυπωτή σαρώνει το φωτοευαίσθητο τύμπανο σύμφωνα με τις οδηγίες της γλώσσας εκτύπωσης. Το λέιζερ εκφορτίζει ηλεκτρικά τα μέρη του τυμπάνου που αντιστοιχούν στις περιοχές όπου πρέπει να εναποτεθεί το μελάνι σύμφωνα με τα δεδομένα που πρόκειται να εκτυπωθούν. Έτσι, σχηματίζεται μια λανθάνουσα εικόνα στο φωτοευαίσθητο τύμπανο.

Μεταφορά γραφίτη σε χαρτί : Στη συνέχεια, το χαρτί έρχεται κοντά στο φωτοευαίσθητο τύμπανο. Καθώς το τύμπανο είναι ηλεκτρικά φορτισμένο, ο γραφίτης, ο οποίος είναι επίσης ηλεκτρικά φορτισμένος, έλκεται από τα αποφορτισμένα μέρη του τυμπάνου, σχηματίζοντας μια εικόνα στο χαρτί.

Θερμική σύντηξη : Αφού μεταφερθεί ο γραφίτης στο χαρτί, το χαρτί περνά μέσα από μια θερμική τήξη. Αυτή η μονάδα χρησιμοποιεί θερμότητα και πίεση για να λιώσει και να στερεώσει μόνιμα το τόνερ στο χαρτί, παράγοντας το τελικό εκτυπωμένο έγγραφο.

Εξαγωγή εγγράφου : Όταν ολοκληρωθεί η συγχώνευση, το εκτυπωμένο έγγραφο εξάγεται από τον εκτυπωτή, έτοιμο για ανάκτηση από το χρήστη.

Αυτή η διαδικασία συμβαίνει γρήγορα και επανειλημμένα για κάθε σελίδα που πρόκειται να εκτυπωθεί.

Το φωτοευαίσθητο τύμπανο είναι ένα κρίσιμο στοιχείο του εκτυπωτή λέιζερ, υπεύθυνο για τη δημιουργία της εικόνας που θα μεταφερθεί στο χαρτί. Είναι συνήθως κατασκευασμένο από ένα υλικό όπως το σελήνιο ή το αρσενικούχο γάλλιο. Η λειτουργία του βασίζεται στην αρχή του ηλεκτροστατικού φορτίου. Αρχικά, το τύμπανο φορτίζεται ομοιόμορφα με αρνητικό ηλεκτρικό δυναμικό από μια συσκευή φόρτισης κορώνας. Στη συνέχεια, ένα ψηφιακά διαμορφωμένο λέιζερ σαρώνει την επιφάνεια του τυμπάνου, εκφορτίζοντας επιλεκτικά τις περιοχές που αντιστοιχούν στα μέρη της εικόνας που πρόκειται να εκτυπωθούν. Όπου χτυπά το λέιζερ, το ηλεκτροστατικό φορτίο εξουδετερώνεται, σχηματίζοντας μια λανθάνουσα εικόνα στο τύμπανο.

Στη δεύτερη φάση της διαδικασίας, το τύμπανο περνά μέσα από έναν κάδο που περιέχει σκόνη γραφίτη, η οποία αποτελείται από ηλεκτρικά φορτισμένα χρωματισμένα πλαστικά σωματίδια. Ο γραφίτης προσελκύεται μόνο στις εκκενωμένες περιοχές του τυμπάνου, προσκολλώντας στην λανθάνουσα εικόνα για να σχηματίσει μια ορατή εικόνα. Στη συνέχεια, το χαρτί φορτίζεται ηλεκτροστατικά και οδηγείται στο τύμπανο. Η εικόνα μεταφέρεται από τη μονάδα τυμπάνου στο χαρτί όταν το χαρτί τοποθετείται σε επαφή με τη μονάδα τυμπάνου και εφαρμόζεται αντίθετο φορτίο στο πίσω μέρος του χαρτιού. Τέλος, το χαρτί περνά μέσα από μια μονάδα τήξης όπου η θερμότητα και η πίεση λιώνουν και στερεώνουν το τόνερ στο χαρτί, παράγοντας εκτύπωση υψηλής ποιότητας.

Υψηλή ποιότητα εκτύπωσης : Οι εκτυπωτές laser προσφέρουν συνήθως πολύ υψηλή ποιότητα εκτύπωσης, με ευκρινές κείμενο και ευκρινείς εικόνες. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για την εκτύπωση επαγγελματικών εγγράφων όπως αναφορές, παρουσιάσεις και γραφήματα.

Γρήγορη ταχύτητα εκτύπωσης : Οι εκτυπωτές laser είναι συνήθως ταχύτεροι από τους εκτυπωτές inkjet, γεγονός που τους καθιστά ιδανική επιλογή για περιβάλλοντα όπου μεγάλος όγκος εγγράφων πρέπει να εκτυπωθεί γρήγορα.

Ανταγωνιστικό κόστος ανά σελίδα : Μακροπρόθεσμα και για μεγάλους όγκους εκτύπωσης, οι εκτυπωτές laser τείνουν να έχουν χαμηλότερο κόστος ανά σελίδα από τους εκτυπωτές inkjet, λόγω του σχετικά χαμηλού κόστους του γραφίτη σε σύγκριση με το μελάνι.

Αξιοπιστία και ανθεκτικότητα : Οι εκτυπωτές λέιζερ θεωρούνται γενικά πιο αξιόπιστοι και ανθεκτικοί από τους εκτυπωτές inkjet. Είναι λιγότερο πιθανό να υποφέρουν από προβλήματα όπως μουτζούρες μελάνης ή εμπλοκές χαρτιού.

Υψηλό αρχικό κόστος : Οι εκτυπωτές λέιζερ τείνουν να είναι πιο ακριβοί στην αγορά από τους εκτυπωτές inkjet, ειδικά τα μοντέλα προηγμένης τεχνολογίας ή τα πολυλειτουργικά. Αυτό μπορεί να είναι μια σημαντική αρχική επένδυση για τους χρήστες.

Αποτύπωμα και βάρος : Οι εκτυπωτές λέιζερ είναι συχνά μεγαλύτεροι και βαρύτεροι από τους εκτυπωτές inkjet λόγω του πολύπλοκου εσωτερικού σχεδιασμού τους και της χρήσης εξαρτημάτων όπως φωτοευαίσθητα τύμπανα και μονάδες θερμικής τήξης.

Περιορισμοί χρωμάτων : Παρόλο που οι έγχρωμοι εκτυπωτές laser είναι διαθέσιμοι, ενδέχεται να έχουν περιορισμούς όσον αφορά την αναπαραγωγή χρωμάτων σε σύγκριση με τους εκτυπωτές inkjet. Οι εκτυπωτές λέιζερ τείνουν να είναι καλύτεροι για την εκτύπωση μονόχρωμων ή έγχρωμων εγγράφων.

Δυσκολία εκτύπωσης σε ορισμένα μέσα : Οι εκτυπωτές λέιζερ ενδέχεται να δυσκολεύονται να εκτυπώσουν σε ορισμένα μέσα, όπως γυαλιστερό φωτογραφικό χαρτί ή αυτοκόλλητες ετικέτες, λόγω των απαιτήσεων θερμικής σύντηξης και της φύσης της διαδικασίας εκτύπωσης με λέιζερ.