Zasada działania
Drukarka laserowa tworzy wydruki poprzez umieszczanie cząstek tonera w odpowiednich miejscach na papierze albo innej powierzchni do zadruku. Zasada działania drukarek laserowych jest bardzo podobna do działania kserokopiarek i można wyróżnić tutaj kilka etapów: Przygotowanie wałka – wałek pokryty materiałem światłoczułym, np. selenem, OPC (ang. organic photoconducting cartridge) lub krzemem, jest elektryzowany. Naświetlanie – wałek naświetlany jest światłem lasera lub linijki diodowej LED, co powoduje, że miejsca naświetlone na wałku tracą swój ładunek elektryczny. Wyróżnia się jednak dwa odmienne podejścia do tego procesu: W drukarkach typu write-black miejsca naświetlone odpowiadają punktom, które mają być zadrukowane, technika ta zapewnia uzyskanie głębszej czerni. W drukarkach write-white miejsca naświetlone odpowiadają punktom, które mają pozostać niezadrukowane, technika ta zapewnia dokładniejszy druk detali. Wywołanie – w miejscach naświetlonych/nienaświetlonych toner jest przenoszony z magnetycznego wałka wywoływaczki (ang. developer) na wałek światłoczuły. Przenoszenie – toner z wałka poprzez dotyk przenosi się na papier, proces ten jest wspomagany zazwyczaj przez elektryzowanie ładunkiem przeciwnego znaku elektrodą umieszczoną pod papierem. Utrwalanie – kartka przechodzi między rozgrzanymi wałkami, gdzie rozgrzany toner stapia się i jest wprasowywany w kartkę. Czyszczenie – wałek światłoczuły jest zobojętniany i czyszczony z tonera, który nie przeszedł na papier.
Tworzenie obrazu
Dane dostarczane do maszyny w zrozumiałym przez nią formacie (zwanym językiem opisu strony) przetwarzane są przez RIP – procesor obrazu rastrowego. RIP poprzez układy sterujące moduluje wiązkę światła generowaną przez laser (ROS – Raster Output Scanner) lub zespół laserowych diod świecących (LED). Światło to kierowane na bębny powoduje zmianę własności fotoelektrycznych powierzchni i w rezultacie umożliwia nanoszenie obrazu na bęben. W procesie tym uczestniczy developer – drobno zmielony ferromagnetyk znajdujący się na wałku magnetycznym wywoływaczki, mający za zadanie zbliżenie cząstek tonera do naelektryzowanego bębna światłoczułego.
Przenoszenie obrazu
Kolejny etap różni się w zależności od technologii:
Drukarki jednoprzebiegowe – obraz powstaje w czasie jednego przejścia papieru przez maszynę; następuje bezpośrednia transmisja obrazu z bębnów światłoczułych na nośnik. Pas transferowy (jeśli występuje) pełni jedynie funkcję pomocniczą, jak oczyszczanie bębnów z nadmiaru tonera czy transport papieru.
Drukarki jednoprzebiegowe z pasem transferowym – obraz powstaje w czasie jednego przejścia papieru przez maszynę; transmisja obrazu z pasa pośredniego na nośnik następuje zaraz po stworzeniu kompletnego odwzorowania.
Drukarki czteroprzebiegowe z pasem transferowym – obraz nakładany jest w 4 przebiegach na pośredni pas transferowy i dopiero z niego przenoszony na papier.
Drukarki czteroprzebiegowe – obraz powstaje na nośniku w procesie czterokrotnego nakładania nań poszczególnych składowych.
Utrwalanie obrazu
Kolejnym etapem jest utrwalanie, za które odpowiedzialny jest utrwalacz termiczny (ang. fuser, pol. piec). Jest on zazwyczaj zbudowany jako zespół co najmniej 2 wałków grzejnych, z których przynajmniej jeden wyposażony jest w promiennik podczerwieni, który spełnia funkcję grzałki. Czasem spotyka się proste rozwiązania z folią teflonową, grzałką ceramiczną i jednym wałkiem, czasem fuser jest skomplikowanym mechanizmem z kilkoma wałkami grzejnymi, których moc przekracza 1500 W. Papier przechodząc pomiędzy wałkami ulega ogrzaniu do temperatury ok. 200 °C, w której toner na jego powierzchni podlega scaleniu z podłożem. Substancją zapobiegającą przyklejaniu się tonera do gorących wałków jest olej silikonowy, który z wałka olejowego lub listwy olejowej nanoszony jest cienką warstwą na wałki. Stosuje się też drobiny wosków będące składnikiem nowoczesnych tonerów.
Druk laserowy w kolorze
Wydruk kolorowego obrazu polega na kolejnym naświetlaniu bębna światłoczułego i drukowaniu poszczególnych barw składowych przy pomocy grupy czterech tonerów o kolorach z zestawu barw CMYK, dlatego technologia druku w kolorze na drukarkach laserowych jest nieco odmienna. Jeśli kolorowa drukarka laserowa posiada tylko jeden bęben światłoczuły, to drukowanie musi przebiegać w czterech etapach, tzn. papier przebiega czterokrotnie pod bębnem – dla nałożenia każdego koloru z osobna. Natomiast, jeśli drukarka posiada 4 bębny światłoczułe, po jednym dla każdego koloru podstawowego tonera, wtedy wydruk można otrzymać w czasie zaledwie jednego przebiegu papieru kolejno pod poszczególnymi bębnami. Oczywiście wydruk jednoprzebiegowy jest znacznie szybszym procesem, a bębny nie ulegają tak szybkiemu zużyciu, jak w przypadku drukarek czteroprzebiegowych. Opis przenoszenia tonera na powierzchnię, na której ma się odbywać drukowanie, jest przedstawiony w sekcji „Przenoszenie obrazu”.
Wprawdzie kolor czarny można uzyskać również przez mieszanie trzech kolorów podstawowych (CMY), ale zastosowanie specjalnego tonera czarnego znacznie poprawia głębię tonalną wydruku oraz zmniejsza zużycie tonerów.