www.aworldconnected.org

Drucker | Laserdrucker | Fotodrucker | Nadeldrucker

Grundsätzliches

Ein Drucker ist ein Peripheriegerät für den Computer. Er dient dazu, digital gespeicherte Bilder und Zeichen auf Papier und anderen Materialien darzustellen. Das Ergebnis eines Druckvorgangs wird Ausdruck, Hardcopy oder auch Druckererzeugnis genannt.
Schon einige der ersten Computer hatten einfache Lochkartendrucker. In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Drucktechnologien entwickelt, die z.T. bis heute in unterschiedlichen Nischen eingesetzt werden. Tintenstrahl-, und Laserdrucker sind heute die einzigen Technologien, die im privaten Bereich von Bedeutung sind. In der Anfangszeit des Personal Computers waren es allerdings fast ausschließlich Nadeldrucker, die zu einem bezahlbaren Preis verfügbar waren. Sie werden bis heute in einigen Nischen verwendet.

Druckertypen

Es wird unterschieden zwischen Impact- und Non-Impact-Druckern. Bei einem Impactdrucker wird das Druckmedium durch mechanische Anschläge bearbeitet (z.B. Nadeldrucker). Bei einem Non-Impact-Drucker wird der Druck auf andere Weise realisiert (z.B. Tintenstrahl- und Laserdrucker). Alle drei genannten Typen sind allerdings Matrixdrucker, weil sie das Druckbild aus vielen einzelnen Punkten zusammensetzen. Das unterscheidet sie z.B. von Zeichendruckern wie dem Typenraddrucker, der wie eine Schreibmaschine einen festen Satz an Zeichen hat.

Nadeldrucker

Nadeldrucker erzeugen das Druckbild, indem sie zwischen 8 und 48 Nadeln auf ein Farbband schlagen, das auf dem Papier liegt. Die Nadeln werden einzeln angesteuert und können damit unterschiedliche Muster erzeugen. Je mehr Nadeln vorhanden sind, desto höher ist die mögliche Auflösung. Allerdings ist es so, dass bei Durchschlägen die Qualität mit zunehmender Nadelzahl sinkt. Deswegen findet man heute in Büros, die eine hohe Zahl von Durchschlägen drucken müssen, immer noch 9-Nadeldrucker.
Nadeldrucker haben in der Regel drei verschiedene Druckmodi: Draft, NLQ und LQ. Draft ist ein Entwurfsmodus, der mit hoher Geschwindigkeit (300-400cps) gedruckt wird. Der NLQ-Modus (Near Letter Quality) ist viermal langsamer, denn der Druckkopf fährt mit halber Geschwindigkeit zweimal über eine Zeile. Dadurch erreicht er vertikal und horizontal eine bessere Auflösung. Der LQ-Modus (Letter Quality) erreicht schließlich das beste Druckbild, hat aber auch gleichzeitig die niedrigste Druckgeschwindigkeit.
Auch ein Farbdruck ist mit möglich. Dazu gibt es spezielle Farbbänder, die aus den vier Farben Cyan, Magenta, Gelb, und Schwarz bestehen. Mittels subtraktiver Farbmischung können so theoretisch beliebige Farben erzeugt werden. Praktisch ist es jedoch so, dass die niedrige Auflösung die Möglichkeiten stark einschränkt.

Tintenstrahldrucker

Es gibt zwei Geräteklassen bei den heutigen Tintenstrahldruckern, Continuous Ink Jet (CIJ) und Drop on Demand (DOD).

Bei CIJ-Drucker tritt die Tinte aus einer Düse im Druckkopf aus und wird dann durch einen piezoelektrischen Wandler moduliert. Dies ist notwendig, um die Tinte in einzelne Tropfen aufzulösen (Rayleigh'scher Tropfenzerfall). Die Tropfen werden mit Hilfe eine Ladeelektrode beschleunigt und danach mit einer Ablenkelektrode auf das Druckmedium gesteuert. CIJ-Drucker werden fast ausschließlich industriell benutzt, z.B. um das Haltbarkeitsdatum auf Verpackungen zu drucken.

Das DOD-Verfahren wird in allen gängigen Tintenstrahlern für den Heim- und Bürobereich angewendet. Im Unterschied zum CIJ-Verfahren wird immer nur ein Tropfen aus der Düse geschossen. Verbreitet sind Bubble-Jet- und Piezo-Drucker. Eine dritte Variante stellen Druck-Ventil-Drucker dar, die aber nur im industriellen und künstlerischen Bereich eingesetzt werden.
Bei der Bubble-Jet-Technologie werden die Tropfen mit einem Heizelement erzeugt. Es entsteht eine Dampfblase, die die Tinte aus der Düse herauspresst. Das Piezo-Verfahren benutzt den piezoelektrischen Effekt, um den Tropfen zu erzeugen und durch die Düse zu pressen. Dabei kommen Keramikelemente zum Einsatz, die sich unter angelegter Spannung verformen und ähnlich wie ein Katapult funktionieren. Die Größe des Tropfens kann durch die Spannungsstärke bestimmt werden.
Die DOD-Drucker haben alle das Problem, dass die Düse des Druckkopfes bei längerem Nichtgebrauch eintrocknet. Deswegen wird keine schnelltrocknende Tinte verwendet und regelmäßig eine Reinigung durchgeführt. Bei einer Reinigungsprozedur wird relativ viel Tinte verbraucht. Dies kann je nach Hersteller und Methode ein wichtiger Kostenfaktor sein.

In Tintenstrahldruckern werden wasserlösliche Tinten verwendet. Die meisten Geräte sind ausgestattet mit den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Die verschiedenen Farbstufen werden durch subtraktive Farbmischung erzielt. Fotodrucker verwenden zusätzlich noch Foto-Magenta und Foto-Cyan, um die gewünschte Qualität zu erreichen. Um die Leistungsfähigkeit eines modernen Tintenstrahldruckers auszureizen, werden hochwertige Spezialpapiere benötigt, die relativ teuer sind.

Die originalen Tinten sind im Vergleich zu den Druckern sehr teuer. Um Geld zu sparen, ist es möglich, auf eines der zahlreichen Ersatzprodukte zurückzugreifen. Es gibt Nachfüllsysteme, aber auch Ersatzpatronen, die verwendet werden können wie die Originale. Allerdings ist zu beachten, dass in manchen Fällen durch den Gebrauch von nicht-originalem Verbrauchsmaterial die Gerätegarantie erlöschen kann. Dies ist z.B. der Fall, wenn der Drucker manipuliert werden muss, damit er das Ersatzmaterial verwendet.

Laserdrucker

Der Laserdrucker verwendet ein Druckverfahren, das auf der Elektrofotografie (Xerox-Verfahren) basiert. Im Laserdrucker befindet sich eine Bildtrommel, die mit Photoleiter beschichtet ist. Zunächst wird diese Beschichtung elektrisch negativ aufgeladen, entweder mit einer Ladekorona oder mit Ladungswalzen. Danach erfolgt die Belichtung, bei der ein Laserstrahl mit einem Drehspiegel auf die Bildtrommel gelenkt wird und sie rasterartig abfährt. In modernen Farblaserdruckern werden bis zu 256 verschiedene Ladungsgrößen erzeugt. Nach der Belichtung wird die Bildtrommel über positiv geladenen Toner gedreht. Dieser haftet durch die elektrische Anziehung an der Trommel. In modernen Laserdruckern gibt es vier Tonerfarben mit einzelnen Druckwerken, die das Druckmedium nacheinander durchläuft. Auf der Rückseite des Druckmediums befindet sich eine Transferrolle, die elektrisch negativ geladen ist und den Toner auf das Papier zieht. Dadurch wird er von der Bildtrommel gelöst. Zum Schluss wird der Toner mit Hitze und Druck fixiert. Meist geschieht dies durch Walzen, die das Medium durchlaufen muss.
Ein Laserdrucker benötigt spezielle Rasterdaten, die von einem Raster Image Processor erzeugt werden. GDI-Drucker benutzen dazu das Betriebssystem des Rechners. In der Praxis bedeutet dies, dass ein Druckertreiber für das jeweilige Betriebssystem benötigt wird. Gerade bei preiswerten Geräten kann es passieren, dass es irgendwann keine aktualisierten Treiber mehr gibt und der Drucker unbrauchbar wird. Besser ist es, wenn die Rasterdaten im Drucker berechnet werden. Dies ist der Fall bei PCL- und Postscriptdruckern. Bei Spitzengeräten gibt es eigene RIP-Server, die sich um die Herstellung der Daten kümmern.

Sonstige Drucker

Viele Drucker, die in der Geschichte eine Rolle gespielt haben, findet man heute nur noch sehr selten oder gar nicht. Dazu gehören z.B. Kugelkopfdrucker, Typenraddrucker, Zeilendrucker und Metalldrucker. Im industriellen Bereich werden heute u.a. LCD/LCS-Drucker, Wachsdrucker, Thermodrucker (Fahrkartenautomaten, Kassenbons), Thermotransferdrucker (Barcodes) und Farbsublimationsdrucker eingesetzt.

Neueste Artikel