Die Bildtrommel: Mit Ladung zum Druckbild

Bei einem Drucker, Kopierer oder Scanner mit Lasertechnologie, die häufig auch als Multifunktionsgerät angeboten werden, ist ein Bauteil besonders entscheidend, damit ein Druckbild entstehen kann: Die Bildtrommel.
Die Bildtrommel wird gerne auch Fotoleitertrommel oder im englischen Photo Conductor Unit oder PCU genannt und gehört zu den Basiskomponenten von Laserdruckern und Fotokopierern, die mit der Elektrofotografie arbeiten.

Heute ist die Bildtrommel natürlich von vielen unterschiedlichen Herstellern wie beispielsweise Kyocera, Samsung, Brother oder OKI erhältlich. Um sich ein genaues Bild über die Bildtrommel zu machen, finden Sie in diesem Artikel viele nützliche Informationen zur Funktionsweise und dem Anwendungsbereich.

Die Bildtrommel ist ein unabdingbares Bauelement in einem Laserdrucker oder Fotokopierer.

Inhalt

 

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1. Die Bildtrommel: Was ist das?

Die Trommeleinheit ist ein etwa ein bis zwei Millimeter starkes präzises Aluminiumrohrstück. Sie besitzt einen gerätespezifischen Durchmesser und ist nur ein wenig länger, als die maximal vorgesehene Druckbreite. Am Ende der Bildtrommel finden Sie das Endstück zur Aufhängung vor, welches dazu benötigt wird, die Bildtrommel im offenen Schleiflager zu befestigen.

Eine Seite der Trommel hat eine passgenaue Traktionsvorrichtung (Verzahnung), die für den Antrieb der Druckertrommel zuständig ist. Besonders wichtig ist die fotoleitende Schicht, die auf der Oberfläche der Bildtrommel vorzufinden ist. Ohne diese Beschichtung ist ein Druck nicht möglich.
Durch einen Schleifkontakt ist der Körper mit dem Gerätechassis elektrisch leitend verbunden, damit Strom auf die Bildtrommel fällt. Somit steht die Bildtrommel immer unter Spannung und kann jederzeit dazu eingesetzt werden, ein Druckbild zu erstellen.
 

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2. Die Bildtrommel: Aufgabe im Detail

Bevor der Druck starten kann, wird die fotoleitende Beschichtung der Bildtrommel mit einer Hochspannungsquelle versorgt, sodass die Trommel elektrisch aufgeladen wird. Durch fokussierte Leuchtdioden (kurz LEDs), einen Laserstrahl oder durch andere Objektive, die projizierende Belichtung erschaffen, wird auf der halbleitende Oberfläche ein Bild als Muster erschaffen.
Dieses Muster wird dadurch erreicht, dass sich die Lichtquellen an hellen Stellen entladen.

Nun wird die Bildtrommel über die Tonerwalze gezogen, wobei die elektrisch aufgeladenen Stellen das Tonerpulver anziehen, sodass es haften bleibt. Durch dieses Prinzip wird ein latentes Bild entwickelt.
Im weiteren Verlauf wird das Teilbild durch mehr Drehungen an der Separationskorona oder der Transferwalze auf das Blatt übertragen. Damit das Tonerpulver auf dem Papier landet, wird mit einer Löschkorona gearbeitet. Diese wird mit Wechselspannung betrieben, sodass es zur Entladung der Trommeloberfläche kommt, wodurch das latente Bild gelöscht wird.
Die eventuell verbliebenen Tonerreste werden durch einen Wischer entfernt.

Der beschriebene Vorgang erfolgt innerhalb einer Trommeldrehung. Damit das Bild auf dem Papier bleibt, kommt die Fixiereinheit zum Einsatz. Diese sitzt als weitere Baugruppe direkt hinter der Bildtrommel. Beim Druck entsteht Hitze, die eine feste Verbindung von Farbe und Papier erlaubt. In früheren Jahren gab es auch eine Fixierung ohne Hitze.
 

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3. Das Druckprinzip im Schnelldurchlauf

Auf der Bildtrommel entsteht das Druckbild zunächst durch elektrische Ladung, bevor es auf Papier gebannt wird.

1. Die Bildtrommel wird mit Strom versorgt, sodass sie sich elektrisch aufladen kann.
2. Anschließend wird die Bildtrommel über den Toner gefahren, wobei Tonerpulver an den elektrostatisch aufgeladenen Stellen haften bleibt.
3. Die Trommel wird über die Tonerwalze gezogen, damit sie sich entladen kann.
4. Das Tonerpulver landet auf dem Papier, wo es von der Fuser-Einheit (Fixiereinheit) fixiert wird.
 

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4. Die verschiedenen Bauarten

In der heutigen Zeit kommen drei Arten von Bildtrommeln für den Laserdrucker, das Okifax oder andere Printer zum Einsatz. Bei einem simplen Farblaserdrucker wird zumeist die Einweg-Bildtrommel verwendet. Diese hat, je nach Modell, eine Kapazität von rund 5.000 Seiten. Danach muss die Trommel ausgetauscht werden.

Die sogenannte Permanentbildtrommel hat eine wesentlich höhere Reichweite und kann für bis zu durchschnittlich 30.000 Seiten verwendet werden. Diese Art einer Trommeleinheit finden Sie zum Großteil bei Kyocera-Druckern vor.

Die dritte und letzte Art der Fotoleitertrommel ist die semipermanete Bildtrommel, die für bis zu 20.000 Seiten ausgelegt ist. Selbstverständlich richtet sich die Kapazität immer nach dem jeweiligen Drucker und Ihrem Druckverhalten.
 

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5. Das Material der Bildtrommel

Die Herstellung der Bildtrommel beinhaltet diverse Materialien, die lichtempfindlich sind. Gebräuchliche Kopierer und Laserdrucker haben eine Beschichtung aus anorganischen Fotoleitern, die aus Arsen-Tellur oder Galliumarsenid bestehen.
Bis in die frühen 1990er Jahre kam auch amorphes Selen zum Einsatz. Die modernen Geräte haben sich jedoch in eine andere Richtung entwickelt, was vor allem mit Umwelt-Aspekten zusammenhängt. Daher wird heute zumeist organisches Verbrauchsmaterial verwendet, welches unter dem Begriff „Organic Photo Conductor“ (kurz OPC) zusammengefasst ist.

Natürlich gibt es bei der Bildtrommel einiges zu beachten. Gerade bei zu langer UV-Einstrahlung kann die lichtempfindliche Oberfläche irreversibel degenerieren. Die Folge davon sind Verunreinigungen oder Flecken auf den späteren Ausdrucken, sodass diese nicht verwendet werden können.
Zusätzlich sollten Sie eine Bildtrommel nicht mit bloßen Händen anfassen. Die OPCs reagieren mit den meisten Chemikalien sowie den Substanzen, die auf der menschlichen Haut zu finden sind.

In früheren Zeiten konnten Sie die Flecken mit einem geeigneten Poliermittel entfernen, da die Beschichtung aus Selen bestand und dadurch weniger empfindlich war. Mit den heutigen Bildtrommeln ist dies allerdings nicht mehr möglich, weshalb Sie beim Austausch sowie Umgang mit der Bildtrommel sehr vorsichtig sein sollten. Andernfalls provozieren Sie dauerhafte Schäden, die auf dem Druckbild auszumachen sind.
 

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6. Die verwendeten Farbsysteme

6.1 Revolversystem

Über die Jahre hinweg hat sich die Bildtrommel weiter entwickelt, wodurch auch neue Farbsysteme auf den Markt gekommen sind. Die einfachste Methode ist das Revolversystem, das heute noch bei vielen Laserdruckern zum Einsatz kommt.

Bei diesem wird das Blatt einmal pro Farbton mehrmals an derselben Bildtrommel vorbeigeführt. Ebenso kann es vorkommen, dass das Bild auf einer Transfertrommel oder einem Transferband zwischengelagert wird, bis es später präzise auf das Papier gebracht wird. Durch diesen Schritt lassen sich die Farbmuster besser synchronisieren.

Nennenswert ist, dass bei einer Transfertrommel oder einem Transferband das Bild auf der Bildtrommel nicht gespiegelt ist, da es im nächsten Schritt auf das Blatt übertragen wird. Bei jedem nachfolgenden Schritt wird die Entwicklerrolle mit der benötigten Tonerfarbe an die Bildtrommel geleitet.

Passenderweise wird die Bildtrommel vorher mit dem passenden CMYK-Farb-Teilbild belichtet. Somit ist das Revolversystem im Vierfarbdruck wesentlich langsamer, als der simple Monochrom-Druck.
 

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6.2 Inlinesystem

Gerade bei neueren Druckermodellen hat jede Tonerfarbe eine eigene Trommeleinheit.

Eine weitere Möglichkeit ist das Inlinesystem. Die Inline-Drucker besitzen vier unabhängige Bildtrommeln mit den passenden Farben. Jede Bildtrommel ist auf eine Farbe ausgerichtet, was es ermöglicht, dass die Farben der Reihe nach auf das Blatt gebracht werden.
Im Normalfall werden diese Farben zuerst auf dem Transportband/Transferband zwischengelagert.

Der große Pluspunkt von diesem Inlinesystem ist, dass es wesentlich schneller arbeitet und somit mehr Ausdrucke in der Minute schafft, als mit dem Revolversystem möglich wären. Dafür muss aber die Bildtrommel zusammen mit dem jeweiligen Farbtoner ausgetauscht werden, da diese in der Tonerkassette integriert ist.

 

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7. Wie erfolgt der Einbau?

Regulär ist die Bildtrommel in einer sogenannten Trommeleinheit verbaut, die mit dem Wischer für den Resttoner sowie einem Behälter oder einem Abtransportkanal verbunden ist. In manchen Fällen ist die Ladekorona direkt mit in die Einheit integriert. In diesem Fall wird von einer Prozesseinheit gesprochen.

Die Entwicklereinheit ist wiederum etwas anderes. Hierbei handelt es sich um ein Bauelement, welches auch als Prozesseinheit bezeichnet wird, obwohl der Begriff teils irreführend ist. Zudem sind Tonereinheiten entweder nur mit einer Tonerladung vorbefüllt oder können auf Wünsch nachbefüllt werden, was auch bei der Prozesseinheit vorkommen kann.
 

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8. Die Bildtrommel austauschen

Sicherlich kommt eine Frage immer wieder in den Sinn, wenn Sie mit einem Laserdrucker arbeiten: Wann die Bildtrommel austauschen?
Die Trommel gehört zu den Verschleißteilen und weist demzufolge eine endliche Nutzungsdauer auf, was nach vielen Ausdrucken auffällt. Je nach Modell müssen Sie Ihre Bildtrommel nach 2.000 bis 30.000 Ausdrucken austauschen. Einige Modelle erreichen sogar noch höhere Kapazitäten.

Am einfachsten erkennen Sie den richtigen Zeitpunkt, wenn das Druckbild an Qualität verliert. Es kommt zu Flecken und Schlieren auf den Druckresultaten, die von der Bildtrommel verursacht werden. In diesem Fall ist es höchste Zeit, dass Sie die Bildtrommel reinigen oder austauschen.
 

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8.1 Die Vorbereitung zum Tauschen der Bildtrommel

1. Je nach Modell nehmen Sie die Entwicklereinheit samt Toner aus dem Drucker und entsorgen anschließend die leeren Tonerkartuschen. Die Toner sollten Sie vorsichtig zur Seite legen, wobei ein Stück Kunststoff oder Papier das Verschmutzen des Untergrundes verhindern kann.

2. Drehen Sie die Entwicklereinheit mit der Rückseite zu Ihnen und platzieren Sie sie auf einem festen Untergrund. Dadurch ist die nun folgende Entfernung der kleinen Zange an dem sogenannten „E“-Ring der Achse der Bildtrommel unkomplizierter.

3. Anschließend kann die Achse von der gegenüberliegenden Seite aus der Bildtrommel herausgezogen werden. Die beiden Achsen sollten Sie beiseitelegen, sodass Sie sie schnell nach dem Austausch wiederfinden.

4. Nun können Sie die Achse über die Seite herausziehen. Achten Sie darauf, dass Sie die elektrischen Kontakte nicht beschädigen. Es ist ratsam, die Achse über eine Seite zu entfernen, da ansonsten die Kontakte in Gefahr sind.

5. Haben Sie die Achse herausgenommen, entfernen Sie vorsichtig die Abdeckung der Trommelachse und legen sie beiseite. Auch dieses Bauteil benötigen Sie nach dem Austausch der Bildtrommel erneut.

6. Alsdann können Sie vorsichtig die obere Abdeckung mit dem Koronadraht herunternehmen und diese ablegen.
 

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8.2 Der Austausch der Bildtrommel

1. Haben Sie die oben genannte Vorbereitung durchgeführt, die je nach Druckermodell geringfügig abweichen kann, kann der Austausch der Bildtrommel beginnen. Tragen Sie für diesen Prozess am besten Latexhandschuhe, da Sie ansonsten die neue Bildtrommel beschädigen oder beschmutzen könnten. Nehmen Sie das Schutzpapier von der Bildtrommel erst ab, wenn Sie diese eingebaut haben.

2. Der erste Schritt ist die Entnahme der Bildtrommel, die Sie auf einem Blatt ablegen. Setzen Sie die neue Bildtrommel in derselben Richtung wieder ein.

3. Nun können Sie das Schutzpapier von der Bildtrommel entfernen.

4. Nehmen Sie die vorher entfernte Trommelachse und stecken diese wieder von derselben Seite in die Bildtrommel und setzen Sie am anderen Ende die Trommelabdeckung auf.

5. Zum Schluss müssen Sie nur noch den „E“-Ring in der gleichen Position auf die Steckachse setzen.
 

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8.3 Die Nachbearbeitung der Bildtrommel

Haben Sie die Bildtrommel wieder eingesetzt, können auch die Tonerkartuschen wieder in die Entwicklereinheit montiert werden. Nun müssen Sie nur noch die Entwicklereinheit mit dem Toner in den Drucker einsetzen und den Trommelzähler zurücksetzen.

Je nach Drucker kann das Resetten des Trommelzählers ein wenig anders ablaufen. Werfen Sie dazu einen Blick in das Handbuch, um zu überprüfen, wie dies bei Ihrem Gerät funktioniert.

Haben Sie alle oben genannten Punkte verfolgt, sitzt die neue Bildtrommel sicher und fest. In der Regel erkennt der Drucker die neue Bildtrommel automatisch und wird in diesem Zusammenhang einen Probedruck durchführen, der Ihren Vorstellungen entsprechen sollte.


Gehen Sie beim Austausch der Bildtrommel besonders vorsichtig vor, um die empfindliche Oberfläche nicht zu beschädigen.
 

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9. Was tun, wenn die Bildtrommel beschädigt ist

Sie waren noch so vorsichtig und trugen Handschuhe, aber die Bildtrommel weist Flecken und Verunreinigungen auf? Probieren Sie in einem solchen Fall die Bildtrommel mit einem fusselfreien und sehr sanften Tuch leicht und ohne festen Druck zu reinigen. Nutzen Sie dabei keine Lösungsmittel oder Reiniger, da diese die empfindliche Oberfläche der Bildtrommel zerstören können.

Ebenso haben Drucker oftmals ein Reinigungsprogramm zu bieten, welches bei sehr geringen Verschmutzungen helfen kann. Lassen Sie dieses Reinigungsprogramm mehrfach durchlaufen, bevor Sie der Verunreinigung mit einem Tuch zu Leibe rücken.

Sollten all diese Schritte nicht helfen, können Sie bei einem kompetenten Partner die Bildtrommel zurückgeben. Sollten Sie sich unsicher mit der Handhabung sein, lassen Sie den Einbau und die Wartung von einem Fachmann durchführen, damit keine Probleme auftreten.
 

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10. Weitere Themen

• Die Bildeinheit
• Informationen zum Laserdrucker
• Wissenswertes zur Trommeleinheit

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