Laserdrucker: Alles über die Bildtrommel

Auch: Fotoleitertrommel, OPC-Drum, Imaging Kit, Druckertrommel, Entwicklereinheit, Trommeleinheit, Drum Unit. Laserdrucker arbeiten mit Bildtrommeln, um ein digitales Bild per Laserstrahl auf eine fotoempfindliche Trommel und anschließend aufs Papier zu übertragen. Die Bildtrommel ist also eine der Basiskomponenten von Laserdruckern und Fotokopierern. Mittels Leuchtdioden, eines Laserstrahls oder eines Objektives wird auf der mittels einer Hochspannungsquelle elektrisch geladenen halbleitenden Bildtrommeloberfläche ein Bild als Muster fehlender elektrischer Ladungen erzeugt, indem sich diese an den hellen Stellen durch Photoleitung entladen. Nach einer Umdrehung zur Entwicklertrommel hin bleiben Farbpartikel des Toners an den geladenen Stellen aufgrund elektrostatischer Anziehung haften. Das Tonerbild wird dann auf das Papier übertragen und mittels einer beheizten weiteren Walze (Fixiereinheit) auf dem Druckmedium durch Aufschmelzen fixiert. Dieses Druckprinzip wird folgend noch genauer beschrieben.

Für Farblaserdrucker wurden mehrere Varianten entwickelt. Die einfachste ist ein Revolver-System, bei dem das Papier einmal pro Farbe wiederholt an derselben Bildtrommel vorbeigeführt wird und jedes mal die Entwicklerrolle mit der entsprechenden Tonerfarbe eingesetzt wird. Die Bildtrommel wird jeweils vorher mit dem entsprechenden Farb-Teilbild belichtet. Damit ist das Revolversystem im Farbdruck etwa ein Viertel so schnell wie im Monochrom-Druck. Andere Farblaserdrucker verwenden das sogenannte Inline-System. Diese Laserdrucker besitzen vier unabhängige Bildtrommeln für je eine Farbe, die es ermöglichen, die vier Farben hintereinander direkt auf das Blatt Papier oder erst auf ein Transportband aufzutragen. Diese Laserdrucker arbeiten daher erheblich schneller.

Das Trägermaterial bei Bildtrommeln ist eine lichtsensitive Schicht, die -je nach Ausführung- mehr oder weniger empfindlich ist für Tageslicht. Deshalb sollten offene Bildtrommeln zügig verbaut werden und nie längere Zeit offen im Licht rumliegen. Besonders bei den günstigeren Varianten mit empfindlicher Kunststoffbeschichtung ist außerdem tunlichst darauf zu achten, die Bildtrommel weder zu verkratzen, zu verschmutzen oder mit den Fingern anzufassen, da sich dies alles auf das Druckbild auswirken kann.

Einwegbildtrommeln

In Laserdruckern werden meist Einweg-Bildtrommeln verwendet, die relativ schnell verschleißen und, je nach Modell, nach bis zu etwa 5000 Seiten ausgetauscht werden müssen. Einwegtrommeln können nur einmal verwendet und müssen dann entsorgt werden, wenn der Toner leer ist. Alle HP-Laserjets und Samsung ML-Drucker sowie die meisten Lexmark-Drucker arbeiten mit einer Kombination aus Tonerbehälter, Bildtrommel und Entwickler. Das bedeutet, dass in einer einzigen Einheit die Tonerkartusche, die Bildtrommel und die Entwicklereinheit untergebracht sind. Das heißt, wenn der Toner in der Kombipatrone leer ist, muss die komplette Einheit weggeworfen werden. Vorteile dieser Einwegbildtrommeln sind, dass die Tonerkassetten sehr einfach mit einem Handgriff gewechselt werden können und, dass die Tonerkartuschen gut gekapselt sind, sodass fast kein Tonerstaub austreten kann. Ein Nachteil von Einwegtrommeln ist, dass mit jeder leeren Tonerkartusche auch die Bildtrommel und die Entwicklerwalzen entsorgt werden müssen, was ökologisch nicht sinnvoll ist. Außerdem sind Laserdrucker mit Einwegbildtrommeln im Unterhalt teurer als Systeme mit einer anderen Bildtrommelart. Eine Einwegtrommel ist ein Wegwerfprodukt, das aus verschiedenen Metallen und Kunststoffen besteht. Ein echtes Recycling ist - außer in darauf spezialisierten Betrieben wie unsrerem, dem Hersteller der kompatiblen Marke Ampertec - so gut wie nicht möglich, da das Trennen der verschiedenen Materialien zeitaufwendig ist, so dass sich eine stoffliche Trennung kaum lohnt. Somit landen die Einwegbildtrommeln zumeist in der Müllverbrennungsanlage - obwohl sie von Fachbetrieben wiederbefüllt werden können.

Semipermanente Bildtrommel

Semipermanente Bildtrommeln haben eine dickere, organische, fotosensitive Beschichtung und verschleißen weniger schnell. Die meisten Drucker von Brother, Oki, Konica Minolta und Epson sind mit semipermanenten Bildtrommeln ausgestattet. Die Bildtrommel kann so lange im Drucker bleiben, bis sie verschlissen ist. Lediglich der Toner wird bis dahin ausgewechselt, was ökologisch sinnvoll ist. Die Hersteller geben eine bestimmte Lebensdauer für die Bildtrommeln an (zum Beispiel eine Haltbarkeit von 25.000 Seiten beim Laserdrucker Oki B4350). Ein Nachteil dieser Bildtrommeln ist jedoch, dass sich der Wechsel der Tonerkartuschen bei diesem System nicht staubfrei durchführen lässt.

Permanente Bildtrommeln

Permanente Bildtrommeln besitzen eine sehr harte, fotosensitive Beschichtung aus amorphem Silizium oder eine dicke organische Beschichtung. Amorphes Silizium ist ein sehr hartes Material, das durch Abrieb nur sehr langsam oder auch gar nicht verschleißt. Das einzige Verbrauchsmaterial ist der Toner, da die Bildtrommel also während des gesamten Druckerlebens im Laserdrucker bleibt. Permanentbildtrommeln werden ausschließlich von der Firma Kyocera angeboten. In den kleineren Druckern verbaut Kyocera eine Bildtrommel mit einer dicken, organischen Beschichtung, die ebenfalls über das gesamte Druckerleben im Laserdrucker bleiben kann. Permanentbildtrommeln können, je nach Modell, für den Druck von bis zu circa 300.000 Seiten verwendet werden.