Drucker

Gütekriterien

  • Bauweise und Druckprinzip: Nadeldrucker, Tintenstrahldrucker, Laserdrucker
  • Grafikfähigkeit
  • Papiereinzug: Einzelblatt oder Endlospapier („Traktor“)
  • Geschwindigkeit: wird bei Nadeldruckern in Zeichen pro Sekunde (engl. characters per second, cps) angegeben, bei Laserdruckern in Seiten pro Minute, ebenso bei Tintenstrahldruckern, hier jedoch mit der Unterscheidung monochrom oder Farbe.
  • Auflösung: Unter der Auflösung versteht man, aus wie vielen Punkten pro Maßeinheit ein Bild aufgebaut ist. Meist verwendet man die Anzahl der (nicht überlappenden) Punkte pro Zoll (englisch dots per inch, dpi).

Beispiel

In diesem Beispiel können 4 nicht überlappende Raster­punkte pro Zoll dargestellt werden, die Auflösung beträgt also 4 dpi. Diese Auflösung ist als sehr grob zu bezeichnen. Typische Werte für Drucker bewegen sich in der Größenordnung von 600dpi, d.h. es können 600 nicht überlappende Punkte pro Zoll dargestellt werden.

Schließlich ist auch die Marke ein Kriterium. Heute hat sich die Firma HEWLETT PACKARD zum Marktführer im Druckerbereich entwickelt, ebenso nimmt EPSON einen wesentlichen Marktanteil für sich in Anspruch, weitere Druckerhersteller sind CANON, LEXMARK und OKI. HP-Kompatibilität gilt heute im Druckerbereich genauso als Standard wie IBM-Kompatibilität im Prozessorbereich.

Arten der Drucker

Prinzipiell unterscheidet man zwischen „Anschlag-Druckern“ (Impact-Drucker) und solchen ohne Anschlag (Non-Impact-Drucker).

Impact-Drucker

Nadeldrucker

Nadeldrucker gehören zur Familie der Matrixdrucker. Alle Matrixdrucker setzen die gedruckten Zeichen aus einzelnen Punkten zusammen.

Bauweisen

So setzen sich die Zeichen bei einem 9-Nadel-Drucker im Allgemeinen aus einer 7 x 9-Matrix zusammen:

Bei 24-Nadel-Druckern setzen sich die Zeichen meist aus einer 24 x 24-Matrix zusammen. Bei Schönschriftqualität (NLQ = near letter quality oder LQ = letter quality) werden auch Punkte zwischen die Matrixfelder gesetzt.

Es gab zwar auch 48-Nadel-Drucker, diese lagen aber im Preisbereich eines Laserdruckers, ohne dessen Druckqualität auch nur annähernd zu erreichen.

Auflösung: bis 360 dpi (= dots per inch, Punkte pro Zoll)

Geschwindigkeit: bis 900 Zeichen/s.

Matrixdrucker sind im EDV-Handel praktisch nicht mehr erhältlich.

Typenraddrucker

Engl. „daisy wheel printer“. Funktioniert wie eine Typenradschreibmaschine: Jedes Zeichen ist spiegelverkehrt als (Plastik-)Type ausgeformt, bei Anschlag dieser Type auf das Farbband wird der Buchstabe aufs Papier gebracht. Geschwindigkeit: 40 Zeichen/s.

Zeilendrucker

Für Großanlagen verwendet man häufig Zeilendrucker, die es als Ketten-, Walzen-, Band- und Stabdrucker gibt. Allen diesen ist gemeinsam, dass die Typen sich am Papier vorbeibewegen; kommt die richtige Type vorbei, so wird diese mit einem Hammer angeschlagen. Druck­ge­schwin­digkeit: bis 6600 Zeichen/s.

Non-Impact-Drucker

Tintenstrahldrucker

Engl. „Inkjet“. Tintenstrahldrucker gehören ebenfalls zu den Matrixdruckern; statt der Nadeln haben sie eine Anordnung feinster Düsen, durch die Tintentröpfchen auf das Papier gespritzt werden. Die Farbtröpfchen können dabei mit 700/h unterwegs sein; in einer Sekunde können bis zu 2500 Tröpfchen „ausgespritzt“ werden. Ein Punkt hat einen Durchmesser von ca. 0,16 mm. Der erste InkJet wurde 1984 entwickelt.

Man unterscheidet zwei Funktionsverfahren:

  • Bubble-Jet-Verfahren: Hier befindet sich an der Spitze einer jeden Düse ein winziges Heizelement, das einen Teil der in der Düse befindlichen Tinte verdampft. Durch die Ausdehnung wird die restliche Tinte aufs Papier gespritzt.
  • Piezokeramik-Verfahren: Diese Technik macht sich den piezoelektrischen Effekt zunutze, der bewirkt, dass sich bestimmte Kristalle beim Anlegen einer elektrischen Spannung zusammenziehen. Hier löst ein Spannungsimpuls eine Verformung eines winzigen Tintenbehälters aus Hartkeramik aus, dadurch wird dessen Inhalt als Tröpfchen auf das Papier gesprüht.

Geschwindigkeit: bis 300 Zeichen/s

Auflösung: 300 – 720 dpi.

Tintenstrahldrucker sind heute auch als Farbdrucker erhältlich.

Vorteile

  • Farbdruck sehr einfach
  • grafikfähig
  • kaum Geräuschentwicklung
  • sehr gute Auflösung
  • hohe Druckgeschwindigkeit

Laserdrucker

Eine Trommel mit spezieller Beschichtung wird mit einem Coronadraht elektrisch aufgeladen. Durch das Auftreffen eines abgelenkten Laserstrahls werden kleine Bereiche auf der Trommel entladen. Durch die Tonerwalze werden kleine Farbpartikel auf die entladenen Stellen aufgetragen. Das Papier wird negativ geladen und zieht damit die Farbpartikel an. Die Farbpartikel werden durch Hitze und Druck fixiert. Die Trommel wird von restlichen Tonerpartikeln gereinigt und entladen, bevor eine neuerlicher Auflade­vorgang durch den Coronadraht erfolgt.

HP Color LaserJet 3800 (Quelle: HP)

Wesentliche Teile eines Laserdruckers (dessen Druckprinzip das eines Kopierers ist) sind die Trommel und der Coronadraht. Die Trommeleinheit muss bei vielen Modellen nach einer Zeit ausgetauscht werden. Es ist unbedingt nötig, den Coronadraht sauber zu halten, sonst entstehen Streifen und dunkle Flecken auf dem Ausdruck.

Prinzipiell gibt es zwei Arten von Ausgabegeräten:

Vektor-Geräte: setzen das auszugebende Bild (Text, Grafik) aus Linien (Vektoren) zusammen, von denen Anfangs- und Endpunkte sowie die Linienart gespeichert sind. Ein typisches Beispiel sind die im Konstruktionsbereich verwendeten Stift­plotter (siehe später).

Raster-Geräte: setzen das auszugebende Bild (Text, Grafik) aus einzelnen Punkten zusammen. Beispiele sind Monitore und die meisten Drucker, so auch Laserdrucker, die ja – wie bereits beschrieben – ein Bild aus einzelnen Tonerpunkten aufbauen.

Für Laserdrucker müssen also Vektorinformationen auf jeden Fall in Rasterinformationen umgerechnet werden. Dieser Vorgang kann entweder im Computer geschehen – der Drucker erhält dann bereits verwertbare Rasterinformationen. Meist jedoch wird die Umrechnung im Drucker selbst durchgeführt; dies ist mit einem eigenen „Computer im Drucker“ möglich. Im letzteren Fall müssen Computer und Drucker dieselbe Bildbeschreibungssprache verstehen. Für diese Sprachen wurden daher Standards entwickelt.

Beispiele

EPS = Encapsulated PostScript: von Adobe entwickelt. Im Gegensatz zur rasterorientierten PCL-Sprache arbeitet PostScript mit Vektoren. Beispielsweise werden bei einem Quadrat nur die Eckpunkte und die Art der Füllung übermittelt, statt jeden einzelnen Punkt zum Drucker zu schicken. Vorteil: PostScript-Drucker können PostScript-Dateien von verschiedenen Computersystemen (also z. B. Apple und IBM-Kompatible) drucken. PostScriptT ist eine wortähnliche Beschreibungs­sprache; so wird etwa eine Linie durch ein Befehlswort wie „LINE“, gefolgt von Koordinatenwerten, bestimmt. Beim PostScript-Druck wird die Umrechnung von Vektor auf Raster vom Drucker vorgenommen.

Ausschnitt einer PostScript-Druckdatei

F /F0 0 /256 T /Helvetica mF
/F0S53 F0 [83 0 0 -83 0 0 ] mFS
F0S53 Ji
473 550 M (Dieser Text soll gedruckt werden.)[60 18 46 42 46 28 23 52 46 42 23 23 42 46 18 18 24 46 46 46 29 46 42 43 23 23 59 46 28 46 46 46
 0]xS
1708 550 M ( )S
473 646 M ( )S
LH
(%%[Page: 1]%%) =
%%PageTrailer

PCL = Printer Control Language: von Hewlett Packard entwickelt. Sie arbeitet nach folgendem Prinzip: Eine Druckseite wird vom Rechner (und nicht wie bei PostScript vom Drucker) auflösungsabhängig in einzelne Druckpunkte umgewandelt und an den Laserdrucker gesendet. PCL verwendet keine Klartext-Befehle, stattdessen werden Codes verwendet.

HPGL: Hewlett Packard Graphics Language; vektororientierte Sprache, oft für Ansteuerung von Plottern verwendet.

Hier gibt es ein Problem: Die verschiedenen Sprachen sind nicht kompatibel zueinander. Das heißt, der verwendete Drucker und die verwendete Aufzeichnungsart sind mit einer Datei fix verbunden. Die Übertragung war bisher nur mit ASCII-Dateien möglich – hier wurden aber alle Gestaltungsmerkmale des Dokuments (Fettdruck, Blocksatz, Grafiken etc.) einfach ignoriert. Als Lösungsvorschlag erarbeiten einige Firmen ein „gemeinsames Format“, welches die Übertragung von Texten, Grafiken und Bildern auf verschiedene Systeme ermöglichen soll. So hat die Firma Adobe das PDF-Format (Portable Document Format) entwickelt, welches auf PostScript beruht. PDF-Dateien erscheinen auf dem Bildschirm in höchstmöglicher Auflösung, die der Monitor bietet, egal, mit welcher Hardware und Software sie erstellt wurden.

Es gibt auch bereits Farblaserdrucker zu erschwinglichen Preisen.

Geschwindigkeit: 6 – 100 Seiten/min

Auflösung: 300 – 1200  Punkte/Zoll.

LED-, LCD- und LCS-Drucker

Diese drei Druckertypen unterscheiden sich nur in der Kon­struktion der Belichtungseinheit von den Laserdruckern.

Statt des Laserstrahls sitzen beim LED-Drucker (LED = „light emitting diode“, Leuchtdiode) Dioden in einer Dichte von 300 – 400 Lämpchen/Zoll auf einer Leiste.

Beim LCS-Drucker (LCS = „liquid crystal shutter“) werden statt der Dioden Linsen verwendet, die von einer einzigen Lichtquelle beleuchtet werden. Vor jeder Linse liegt eine Flüssigkristallschicht, die als Verschluss (shutter) wirkt und einen Lichtstrahl nur bei Bedarf durchlässt.

Beim LCD-Drucker wird das Licht einer permanent leuchtenden Lichtquelle durch LCD-Einheiten partiell abge­schirmt. Vorteil: weniger Feinmechanik. Nachteil: aufgrund des Platzbedarfs der LED- bzw. LCD-Einheiten sind keine höheren Auflösungen möglich.

Thermodrucker

Punktuelle Erwärmungsstellen bewirken eine Schwärzung auf einem Spezialpapier. Nachteile: Thermopapier ist teuer, umweltschädlich, dunkelt mit der Zeit nach. Diese Druckerart findet man fast ausschließlich bei Fax- und Messgeräten; auch dort wird der Einsatz von Tintenstrahltechnologie überlegt.

Thermotransferdrucker

engl. „Thermal-Wax-Printer“. Liefert Druckerei­qualität im 4-Farb-Druck. Dabei wird das Papier mit Folien in den Farben yellow (gelb), cyan (türkis), magenta (purpurrot) und black (schwarz) (YCMB-Verfahren) bedeckt, die Farbe dann aufgeschmolzen. Es gibt auch Verfahren („Thermo­sub­li­ma­tions­drucker“), bei denen Wachsteilchen verdampft werden und auf dem Papier wieder erstarren.

Auflösung: bis 600 Punkte/Zoll.

Christian Zahler

Studium an der TU Wien (Chemie, Physik, Mathematik, Informatik), selbstständige Tätigkeit (IT & Consulting) mit Spezialisierung auf Schulungskonzepte in der Erwachsenenbildung, derzeit Unterrichtstätigkeit am Francisco Josephinum Wieselburg (Landtechnik-Abteilung, technische und naturwissenschaftliche Fächer, Schwerpunkte Elektro- und Automatisierungstechnik und Mechanik), seit unendlich langer Zeit dem ClubComputer freundschaftlich verbunden, Autor von Artikeln in PCNEWS.

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