Drucker - Geschichte und Funktionsweise

Im Jahr 1950 kam der erste kommerzielle Trockenkopierer, das Modell A, auf den Markt. Von einfacher Bedienung konnte jedoch noch keine Rede sein, denn für eine Kopie musste der Benutzer 39 Arbeitsschritte ausführen. Im Jahr 1959 kam dann der erste vollautomatische Kopierer auf den Markt: der Xerox 914. Dieser machte damals schon selbstständig 6 Kopien pro Minute auf Normalpapier. Kaufen konnte man jedoch diesen Kopierer nicht, sondern nur mieten. In der Grundmiete waren monatlich 2.000 Kopien enthalten, jede weitere Kopie kostete 4 Cent.

Der erste Drucker, der sogenannte Alphabetdrucker, wurde 1953 entwickelt. Beim Alphabetdrucker handelte es sich um eine Art elektrische Schreibmaschine, die an einen Computer angeschlossen wurde. Der Alphabetdrucker wurde jedoch recht schnell durch den Nadeldrucker verdrängt. Beim Nadeldruck werden Stahlnadeln zuerst gegen ein Farbband und dann auf das Papier gedrückt. Anfänglich benutzten die Modelle dafür 9 Nadeln, später 24. Die ersten Farbdrucker wurden ebenfalls zu dieser Zeit entwickelt. Die Nadeldrucker wurden schließlich durch die Tintenstrahldrucker abgelöst, die flüssige Tinte zum Drucken verwenden, welche durch feine Düsen auf das Papier gespritzt wird. Mit dem Einsatz von farbiger Tinte wurde schließlich das Drucken von Bildern möglich und spezielles Papier ermöglichte eine zunehmend hohe Druckqualität. Seit Anfang der 80er Jahre gibt es Laserdrucker, die ursprünglich für Großunternehmen entwickelt wurden und heute aufgrund der sinkenden Produktionskosten auch für den privaten Gebrauch leistbar geworden sind. Beim Laserdruck schreibt ein Laserstrahl die Druckvorlage auf eine Belichtungstrommel (Bildtrommel). An den beschriebenen Stellen bleibt der Toner haften, wird im nächsten Schritt auf das Papier übertragen und durch Erhitzen fixiert. Da Laserdrucker schnell, günstig und leise arbeiten werden sie häufig in Büros eingesetzt.

Drucker (Peripheriegerät)

Ein Drucker (Printer) ist ein externes Peripheriegerät in der Datenverarbeitung. Das heißt, der Drucker ist ein sogenanntes Zubehör, das sich außerhalb der Zentraleinheit eines Computers befindet und mit dem Computer durch ein Kabel oder auch durch Infrarot- oder Funktechnik verbunden ist. Der Drucker druckt aufbereitete digitale Zeichen und Bilder auf Papier oder andere Oberflächen.

Unterscheidungs-Kriterien bei Druckern

Man kann Drucker nach verschiedenen Kriterien unterscheiden: mit oder ohne Medienberührung, nach der kleinsten druckbaren Einheit, nach der Druckerschnittstelle oder dem Druckverfahren.

In Bezug auf die Druckerschnittstelle kann man zwischen kabelgebunden (parallel, USB, Ethernet) oder drahtlos (Bluetooth, IrDA, WLAN) unterscheiden. Nach dem Kriterium der kleinsten druckbaren Einheit unterscheidet man zwischen Zeichen-, Zeilen- und Seitendrucker. Diese wären beispielsweise Typenrad-, Typenketten- und Laserdrucker. Zeichenweise druckende Drucker kann man in bidirektionale und unidirektionale Drucker unterteilen. Bei bidirektionalen Druckern (alle modernen Nadel- und Tintenstrahldrucker) kann der Druckkopf bei seiner Hin- und Herbewegung in beiden Richtungen drucken. Im Vergleich zu den unidirektionalen Druckern sparen bidirektionale Drucker folglich Zeit, da auch beim Rücklauf des Druckkopfes gedruckt werden kann.

Nach dem Druckverfahren werden wichtigsten Drucker in Kugelkopfdrucker, Typenraddrucker, Laserdrucker, Farb-Laserdrucker, LCD/LCS-Drucker, Nadeldrucker, Zeilendrucker, Tintenstrahldrucker, Metalldrucker (Elektro-Erosionsdrucker), Thermodrucker, Thermotransferdrucker, Farbdrucker, Etikettendrucker, Wachsdrucker und Farbsublimationsdrucker eingeteilt.

(Non-)Impact-Printing-Verfahren

Zu den Druckern mit Medienberührung, sogenannte Impact-Drucker, zählen der Typenraddrucker, der (Typen-)Fernschreiber, der Kugelkopfdrucker, der Zylinderkopfdrucker, der Nadeldrucker, der Nadelkammdrucker, Trommel- bzw. Walzendrucker und der Band- oder Kettendrucker. Ein Impact-Drucker (Impact bedeutet An- oder Aufprall) ist ein Drucker, der die zu druckende Vorlage mittels Anschlägen durch ein Farbband aufs Papier bringt. Zu den Non-Impact-Druckern, das heißt Drucker ohne Medienberührung, gehören der Tintenstrahldrucker, der Laserdrucker, der Thermo-, Thermotransfer- und Thermosublimationsdrucker. Non-Impact-Printing-Verfahren (NIP-Verfahren) sind elektronische Druckverfahren ohne explizite Druckform.

Kugelkopfdrucker

Der Kugelkopfdrucker arbeitet nach dem Prinzip der Kugelkopfschreibmaschine und gehört zur Gruppe der Impact-Drucker. Beim Kugelkopfdrucker bewegt sich ein runder Druckkopf. Dadurch, dass nicht immer wieder das ganze Rad wie beim Typenraddrucker gedreht werden muss, um zum nächsten Zeichen zu gelangen, erreicht der Kugelkopfdrucker eine höhere Geschwindigkeit als sein Vorgänger. Der Kugelkopf dreht sich schnell und drückt, wenn sich der richtige Stempel vor dem Papier befindet, auf ein Farbband. Dieses Farbband druckt dann Farbe auf das dahinter befindliche Papier. Diese Druckmethode wurde jedoch vor einiger Zeit durch Laserdrucker und Tintenstrahldrucker ersetzt.

Trommeldrucker

Trommeldrucker, die auch Typenwalzen- oder Walzendrucker genannt werden, gehören zur Gruppe der Zeilen- und Impact-Drucker. Auf der sogenannten Typentrommel, dem wichtigsten Bauteil eines Trommeldruckers, befindet sich für jede Druckposition eine Scheibe mit allen druckbaren Zeichen. Diese Typentrommel wird gedreht bis der gewünschte Buchstabe erscheint, der gedruckt werden soll. Da aber die Typentrommel zu schwer ist, um zum Anschlagen der Buchstaben verwendet werden zu können, bleibt die Trommel in ihrer Position und kleine Hämmerchen schlagen den Bedruckstoff und das Farbband auf die Walze. Für jede Druckposition ist ein Hämmerchen vorhanden. Da aber keine komplette Zeile mit demselben Zeichen bedruckt werden soll, ist eine Zeile erst dann fertig gedruckt, wenn sich die Trommel einmal ganz gedreht hat und so an jeder Druckposition jedes Zeichen vorhanden war. Trommeldrucker können Geschwindigkeiten von mehreren hundert Zeilen pro Minute erreichen.

Kettendrucker

Ein Kettendrucker wurde in den 70ern und 80ern im EDV-Bereich verwendet, stellt heute allerdings ein veraltetes Druckgerät dar. Beim Kettendrucker wird eine schnell rotierende Kette mit aufgebrachten Drucktypen über ein Farbband geführt. Das Farbband hat meistens die Form eines Farbtuches, um den hohen mechanischen Belastungen gerecht zu werden. An jeder Druckposition befindet sich ein Hammerwerk, das von einem Elektromagneten gesteuert wird. Die einzelnen Hämmerchen schlagen genau dann an, wenn an der Druckposition das gewünschte Zeichen der Typenkette vorbeikommt. Der Ausdruck erfolgt auf Endlospapier. Die Druckgeschwindigkeit eines Kettendruckers war schon in den Anfangszeiten sehr hoch. Damals waren Geräte in Betrieb, die Seiten im Sekundentakt drucken konnten. Die hohe Geschwindigkeit wird dadurch erreicht, dass auf dem Typenband die druckbaren Zeichen zum Teil mehrfach vorhanden sind, damit die in einer Zeile zu druckenden Zeichen nicht nur sequentiell, sondern innerhalb bestimmter Grenzen auch gleichzeitig gedruckt werden können. Dies lässt auch erkennen, warum Kettendrucker auch als Zeilendrucker bezeichnet werden. Auch die Anzahl der verwendbaren Durchschläge ist sehr hoch, weshalb auch heute noch viele Kettendrucker für Massendrucke vor allem im Logistik-Bereich verwendet werden.

Zeichen-, Zeilen- und Seitendrucker

Als Zeichendrucker werden jene Drucker bezeichnet, welche die Buchstaben vollständig und nacheinander auf das Papier bringen. Zur Gruppe der Zeichendrucker gehören der Typenraddrucker und der Kugelkopfdrucker. Ein Nachteil des Verfahrens von Zeichendruckern ist, dass der Zeichensatz nicht geändert werden kann und eine Grafikausgabe überhaupt nicht möglich ist. In den meisten Anwendungen wurden die Zeichendrucker durch Matrixdrucker oder Seitendrucker ersetzt.

Zeilendrucker sind Hochgeschwindigkeitsdrucker, die eine Zeile nicht sequentiell sondern auf einen Schlag zu Papier bringen. Es gibt verschiedenen Ausführungen von Zeilendruckern, die aber alle gemein haben, dass viele Typen mehr oder weniger gleichzeitig an verschiedenen Spalten einer Zeile aufschlagen. Dazwischen befindet sich entweder ein Farbband oder ein Farbtuch. Zeilendrucker sind auch heute noch für Massenaufträge in Betrieb, besonders wenn Durchschläge gefordert sind. Ein Nachteil von Zeilendruckern ist der hohe Arbeitslärmpegel, deshalb werden Zeilendrucker meist in gesonderten Räumen oder mit Schallschutzhauben aufgestellt. In den 60ern bis 80ern wurden Zeilendrucker als Peripheriegeräte an Großrechnern eingesetzt. In kleineren Betrieben mit hohem Druckaufkommen kamen auch Matrixdrucker zum Einsatz, die statt eines beweglichen Druckkopfes mit einem Nadelkamm über die gesamte Zeilenbreite ausgestattet waren. Teilweise waren diese Drucker sogar grafikfähig, konnten unterschiedliche Zeichensätze drucken und beherrschten wichtige Schriftattribute. Später wurden die Zeilendrucker durch moderne Laserdrucker abgelöst, die im Gegensatz zu Zeilendruckern eine ganze Seite in einem Arbeitsgang sowohl mit Schrift als auch mit Linien und Grafiken bedrucken können und außerdem wesentlich leiser arbeiten. Durchschläge sind mit Laserdruckern jedoch nicht möglich, darum behilft man sich mit sogenannten Mehrfachoriginalen. Heute kommen weiter entwickelte Vertreter der mechanischen Zeilendrucker, wie der Trommeldrucker und der Kettendrucker, zum Einsatz.

Mit einem Seitendrucker, wie beispielsweise dem Laserdrucker, werden die zu druckenden Zeichen als Ganzes auf eine Seite übertragen. Beim Laserdruck wird die Druckseite zunächst aufbereitet und dann wird das Druckbild von der Bildtrommel in einem Durchgang auf das Papier übertragen. Für dieses Verfahren muss im Laserdrucker ein relativ großer Speicher vorhanden sein, damit die Daten einer Seite aufgenommen werden können. Bei Laserdruckern liegt das Minimum je nach Druckauflösung bei 512 Kilobyte. Wenn Grafikseiten ausgedruckt werden sollen, muss der Speicher dementsprechend größer sein.