Drucker (Peripheriegerät)

Ein Tintenstrahldrucker

Ein Drucker (engl. printer) ist in der Datenverarbeitung ein Peripheriegerät eines Computers zur Ausgabe dort gespeicherter Daten (z. B. Texte, Zeichen, Zahlen, Grafiken, Fotos, Diagrammen etc.) auf einem Trägermedium wie Papier oder Transparent-Folien.

Drucker werden oft als lokale Geräte eines Computers benutzt. Dazu sind sie über ein Druckerkabel angeschlossen, neuere Drucker über USB. Sog. Netzwerkdrucker sind über Netzwerke verbunden, häufig mittels LAN, WLAN oder Ethernet, und stehen vielen Benutzern gleichzeitig zur Verfügung. Moderne Drucker verfügen über integrierte Schnittstellen zu elektronischen Medien wie Speicherkarten, Digitalkameras etc. und können deren Bildmaterial offline verarbeiten.

Der Vorgang der Druckerzeugung wird als „Drucken“ bezeichnet, das Ergebnis (das Druckerzeugnis) wird „Ausdruck“, „Druckwerk“ oder „Druckergebnis“ genannt – oder auch konkret (mit Bezug auf die erstellten Unterlagen) mit „Liste“, „Rechnungen“, „Kontoauszüge“ bezeichnet.

Auch Fotokopierer sind im weiteren Sinn Drucker: Mit ihnen wird durch Einscannen ein Abbild erzeugt und dieses danach im selben Gerät gedruckt. Moderne Kopierer können auch zusätzlich als Drucker verwendet werden. Sogenannte Multifunktionsgeräte arbeiten als Scanner, Drucker, Faxgerät und Offline-Kopierer.

Geschichte des Computerdrucks

Vorläufer der Computerdrucker waren zum Beispiel

• elektrische Schreibmaschinen,
• Kopierer,
• die Wachsmatrizen-Vervielfältigung bzw. Hektografie,
• Rechenmaschinen mit Belegduck,
• elektrische Bleisatzmaschinen.

Aber bereits Charles Babbage hatte 1837 für die Analytical Engine einen (Dezimalzahlen-)Drucker sowie einen Kurvenplotter geplant. Aufgrund der hohen erwarteten Kosten zum Bau dieser umfangreichen Feinmechanik-Maschine wurde weder die Analytical Engine noch ihre Druckausgabestufe je gebaut.

Der ENIAC besaß nur einen Lochkartendrucker, während der SSEC (1946/47) bereits über zwei Drucker verfügte.

Klassifizierungskriterien für Drucker

Klassifikation von Druckern

Drucker lassen sich nach zahlreichen Kriterien einteilen; dies sind zum Beispiel:

Kontaktintensität („impacts“) zum Druckmedium:

• Impact-Drucker: Dazu zählen zum Beispiel Nadel-, Typenrad-, Kugelkopf- und Trommeldrucker. Impact-Drucker können in einem Druckvorgang bei Verwendung entsprechender Papierarten mehrere Durchschläge ausfertigen. Nachteilig ist die Lautstärke beim Druckvorgang. Trommeldrucker werden heutzutage nur noch im Druckwerk von (elektrischen) Rechenmaschinen verwendet.
• Non-Impact-Drucker: Beispiele sind Tintenstrahl-, Thermo- und Laserdrucker.

Kleinste druckbare Einheit:

• Zeichendrucker, zum Beispiel Typenraddrucker
• Zeilendrucker, zum Beispiel Typenkettendrucker
• Seitendrucker, zum Beispiel Laserdrucker

Druckerschnittstelle:

• kabelgebundene Schnittstelle: Die kabelgebundene Druckeranbindung war bis in die 1990er Jahre durch den IEEE 1284-Standard (parallele bzw. Centronics-Schnittstelle) mit seinen Weiterentwicklungen EPP und ECP dominiert, die dann aber weitgehend durch den Universal Serial Bus (USB) oder Ethernet abgelöst wurden. Bis in die 1990er Jahre wurden noch zeichenorientierte Drucker (z. B. Typenraddrucker) verwendet, für die der serielle Anschluss genügte.
• drahtlose Schnittstelle: Für die drahtlose Anbindung werden Bluetooth, IrDA, WLAN eingesetzt.

Farbraum:

• Echtfarbendruck (Fotodruck),
• mit (wenigen) Einzelfarben bzw. monochrom oder mit Sonderfarben (Beispiel Risographie ^[1] oder mit Goldfarbe oder Silberfarbe (Tintenstrahldrucker)
• Graustufen,
• Nur-Schwarz

Druckrichtungen (bei Druckern mit Druckkopf):

• bidirektionale Drucker: Bei diesen Druckern (alle modernen Nadel- und Tintenstrahldrucker) kann der Druckkopf bei seiner Hin- und Herbewegung in beiden Richtungen drucken, was zu einer höheren Druckleistung führt. Jedoch ist durch mechanische Toleranzen ein gewisser Zeilenversatz möglich.

Als 'Bidirektionalität' wird auch das Konzept bezeichnet, das in modernen Schnittstellen wie (Parallel, USB, FireWire, Ethernet) die bidirektionale Datenübertragung unterstützt wird. Dadurch können Bestätigungsmeldungen des Druckers an den Rechner übertragen werden, die in ihrem Informationsgehalt weit über die alten Signale „Zeichen erfolgreich empfangen“, „druckt noch“, „Papierende“ und „Drucker ist Off-Line“ hinausgehen.

• unidirektionale Drucker: Sie drucken nur in der Vorwärtsbewegung des Druckkopfes.

Art des Papiertransports:

• mit Gummiwalzen für Einzelseiten,
• mit Stachelwalzen für Endlospapier („Traktorbetrieb“).

Konsistenz und Bestandteile der Farbe:

• flüssig
• flüssig, mit UV-Licht trocknend
• als Gel
• mit Tonerpulver
• Festtinte
• aufgetragen auf einem Trägermedium

Art der Zeichendarstellung:

• Matrixdruck bezeichnet jegliche Art Druckverfahren, bei der Zeichen, Grafik und andere Elemente in Form einer Punktmatrix (Pixelgrafik) gebildet werden. Ihr Vorteil liegt u.a. darin, verschiedene Grauwerte (Helligkeit) und Graustufen erzeugen zu können. Beispiel)
• Letterndruck, wie bei Schreibmaschinen-Nachfolgeprodukten (Typenraddrucker, Kugelkopfdrucker) und als Trommeldrucker in (elektrischen) Rechenmaschinen,
• Plotter bringen die zu druckenden grafischen Elemente (Linien, Buchstaben) als Vektorgrafik durch kontinuierliche Bewegung des Druckkopfes oder Schneidkopfes auf das Druckmedium
  • Schreibgeräte, eine Sonderform der Plotter. Sie werden zur Herstellung von reproduzierten Unterschriften auf Massenbriefen verwendet
  • Linienschreiber dienen zur Abbildung von Messwerten über einen längeren Zeitraum hinweg,

Art des Farbauftrags:

• über ein farbgetränktes Textilbandes oder -Tuch, das von Lettern (Letterndruck) oder Nadeln (Nadeldrucker) bedruckt wird und dabei Farbe an das Papier abgibt
• als Durchdruck einer Farbträgerfolie (als Blatt oder Farbband)
• mithilfe von Düsen (Tintenstrahldrucker, Wachsdrucker)
• fotoelektrischer Tonerauftrag (Laserdrucker)

Funktionalität:
Ein sehr wichtiges Kriterium zur Einteilung, Beurteilung oder Auswahl von Druckern ist die Funktionalität, die der Drucker seinen Benutzern bietet. Hier lassen sich beliebige Detailkriterien definieren, die nachfolgend beispielhaft zusammengefasst sind:

• Standard-Druckfunktionen: Mit solchen Druckern können 'normale' Drucke hergestellt werden – ohne besondere Sonder- oder Spezialfunktioen.
• Sonderfunktionen beim Drucken: Hier könnte beidseitiges Drucken, Papierauswahl für Sonderformulare oder Belege, Vergrößern/Verkleinern, Foliendruck etc. angeführt werden.
• Spezialfunktionen müssen bei besonderen Anforderungen (in bestimmten Branchen/Umgebungen) unterstützt werden; Beispiele: Barcodedruck, Etikettendruck, Einblenden von Formularmasken.
• Darüber hinaus können als Unterscheidungsmerkmale weitere (Qualitäts-) Kriterien relevant sein, z. B.: Druckgeschwindigkeit, Robustheit i. Z. mit Temperaturen oder Staubentwicklung, Exaktheit beim Formulareinzug, Größe der Papierfächer, Toleranz gegenüber 'fremden' Tintenfabrikaten, mobiler Einsatz (z. B. an Notebooks oder Messgeräten) u. v. a.

Je nach Druckertyp können manche dieser Kriterien softwareseitig unterstützt werden, z. B. vom Druckertreiber.

Klassifikation nach Nutzerkategorien

Die Klassifikation von Druckern nach Nutzerkategorien i. S. von Nutzungsvolumen ist schwierig, weil die Eignung eines Systems teilweise auch von der subjektiven Einschätzung des Anwenders abhängt. Im Groben können aber dennoch folgende Kategorien unterschieden werden.

SOHO-Drucker:
Drucksysteme, die sich für den Einsatz in kleinen Büros und für den Privatanwender eignen: SOHO = Small Office, Home Office. Im Allgemeinen sind hier die erreichbaren Seitenzahlen und die Kosten pro Seite nicht von Bedeutung, da das Druckvolumen in diesem Bereich klein ist. In diese Kategorie fallen heute nur noch kostengünstige Tinten- und Laserdrucker. Bei Tintendruckern ist hier ein einfacher Vier-Farb-Prozess mit nicht pigmentierten Tinten üblich. Die Papierformate sind selten wesentlich größer als DIN A4.

Bürogeräte:
Für größere Büros und Arbeitsgruppen sind neben der Druckqualität vor allem die Gesamtkosten entscheidend. Die Systeme sollen ohne zu große Wartungskosten, über längere Zeit und auch unter Volllast mit niedrigen Seitenkosten einsetzbar sein. In diesem Segment sind derzeit fast nur Laserdrucker zu finden.

Lediglich Xerox bietet mit Solid Ink Technologie eine Alternative, ebenso wie RICOH seit 2005 mit ihren Gel-Druckern.

Bekannte Hersteller sind Canon, HP, Konica Minolta, Kyocera Mita, Lexmark, RICOH, Sharp, Xerox.

Großformatdrucker:
Das Segment der Großformatdrucker umfasst ein breites Anwendungsgebiet, in dem sich technische Anwendungen wie das Drucken von Plänen ebenso wiederfinden, wie die Herstellung von Plakaten für die Außenwerbung.

Wichtige Hersteller sind Canon, HP, RICOH, Xerox, Océ.

Produktionsdrucker:

Océ ColorStream 10000

Anwendungen sind hier Rechnungsdruck für Behörden oder Versandhäuser, Kontoauszugdruck für Banken, also die Herstellung von Druckerzeugnissen aller Art in großen Volumina. In letzter Zeit (2008) kommen vor allem „Book on Demand“-Anwendungen in Mode. Anstelle von Lagerhaltung wird erst dann produziert, wenn ein Buch auch nachgefragt wird.

Je nach Anwendung kann hier das Bedürfnis nach Qualität, Seitenleistung oder Druckkosten überwiegen. Teilweise werden in diesem Segment auch größere Office-Drucker eingesetzt. Derzeit sind hier noch Laserdrucker mit Seitenleistungen bis zu 160 ppm S/W üblich, allerdings kommen derzeit Tintendrucker mit bis zu 220 ppm in Farbe auf. Kettendrucker, die noch bis vor 20 Jahren die 'Arbeitspferde' dieser Druckerklasse waren, sind heute nicht mehr anzutreffen und wurden durch Laserdrucker abgelöst. Maschinen dieser Klasse werden auch als Schnelldrucker bezeichnet.

Im Jahre 2004 kaufte RICOH Hitachi Printing um sich im Produktionsdruck breiter aufzustellen. Das Jointventure mit IBM (IBM Infoprint Solution) markiert für RICOH seit 2007 einen weiteren Meilenstein in diesem Bereich.

Wichtige Hersteller in dem Bereich sind Ricoh, Océ, Xeikon, Xerox, seit 2008 auch verstärkt Canon. Das Engagement von Canon in diesem Markt führte Mitte November 2009 zur Erweiterung des Konzerns um den niederländischen Druckerhersteller Océ, womit Canon nun das gesamte Spektrum an Digitaldruckmaschinen in allen Leistungsklassen abdeckt.

Drucker für spezielle Oberflächen:
Es gibt spezielle Drucker, womit auf Glasurplatten, Fondantplatten, Schokolade und Oblaten gedruckt werden kann. Das ist sinnvoll, wenn beispielsweise ein Foto auf ein Gebäckstück übertragen werden soll.

Bedruckte Lebensmittel eignen sich als Partygag, werden aber auch im Direktmarketing eingesetzt.

Ebenso gibt es sogenannte „Smartiesdrucker“ zum Bedrucken dragierter Lebensmittel.

Wichtige Druckertypen (Detailbeschreibung)

Typenraddrucker

Triumph-Adler-Typenraddrucker TRD 170 S von ca. 1981

Diese Drucker funktionieren ähnlich wie eine Typenradschreibmaschine und gehören zur Familie der Impact-Drucker. Die Buchstaben werden erzeugt, indem ein Hammer die Typen eines drehbaren Typenrads durch ein Farbband gegen das Papier schlägt. Der Hammer wird in der Regel von einem Permanentmagneten angetrieben, der sich in einem Elektromagneten befindet. Die Typenräder sind auswechselbar, austauschbar und meist für verschiedene Schriftarten verfügbar. Die Druckgeschwindigkeit liegt in der Regel bei 15–30 Zeichen pro Sekunde. Professionelle Geräte erreichen aber auch weitaus höhere Geschwindigkeiten bis 80 Zeichen pro Sekunde. Das Schriftbild der Ausdrucke ist von sehr guter Qualität. Die Grafikfähigkeit derartiger Drucker beschränkt sich in der Regel auf das Zeichnen von Linien und linienbasierten Formen, wie beispielsweise Tabellen. Erforderlich ist jedoch, dass, wie bei diesen Druckwerken üblich, Proportionalschriften verwendet werden, oder dass eine andere Form von Abstandskontrolle bzw. Formatierung stattfindet. Die Geräte eignen sich sehr gut für die Anfertigung von Durchschlägen.

Typenraddrucker wurden vor allem in den 1980er Jahren für die Korrespondenz eingesetzt. Bei Firmen und Behörden waren die robusten Geräte noch bis weit in die 1990er Jahre zur massenhaften Bedruckung von Formularen in Betrieb. Heute haben sie aufgrund ihrer niedrigen Geschwindigkeit, ihrer hohen Geräuschentwicklung sowie der fehlenden Grafikfähigkeiten keine Bedeutung mehr.

Kugelkopfdrucker

Der Kugelkopfdrucker arbeitet nach dem Prinzip der Kugelkopfschreibmaschine und gehört ebenfalls zur Familie der Impact-Drucker.

Dabei bewegt sich nicht wie beim Typenraddrucker das Typenrad wie eine runde Scheibe, auf der die einzelnen Zeichen als „Stempel“ angebracht sind, sondern ein runder Druckkopf. Dieser Kugelkopf dreht sich schnell, kippt den Kopf um mehrere Ebenen und stempelt, wenn der richtige „Stempel“ vor dem Papier ist, auf ein Farbband. Dieses druckt dann durch auf das dahinter befindliche Papier. Diese Druckmethode wurde zunächst durch Typenraddruckwerke ersetzt, später durch Laser- bzw. Tintenstrahldrucker.

Fotoelektrische Drucker

Laserdrucker

→ Hauptartikel: Laserdrucker

Ein kompakter Laserdrucker für den Einsatz am Arbeitsplatz

Laserdrucker sind fotoelektrische Drucker, die nach einem ähnlichen Prinzip arbeiten wie ein Fotokopierer. Der Laserdrucker benutzt eine Bildtrommel, deren nutzbare Oberfläche in der Regel einer DIN-A4-Seite entspricht. Diese Trommel ist statisch geladen. Sie rotiert und wird überall dort, wo es notwendig ist, Punkt für Punkt von einem zeilenweise hin- und herbewegten Laser-Strahl beschrieben (bei einfachen Laserdruckern meist mit etwa 300 dpi; bei hochwertigen wird eine deutlich höhere Auflösung benutzt). Trifft der Strahl auf, wird die Ladung an den jeweiligen Punkten entfernt. Sind keine Informationen aufzubringen, bleibt der Laser für den entsprechenden Punkt aus und damit die Ladung unverändert. Ob und wie der Laser aktiv wird, hängt von den Daten des Anwendungsprogramms (Grafik, Text, usw.) ab. So entsteht ein Negativ des späteren Ausdrucks. Auf die Bildtrommel wird Toner-Pulver aufgebracht, das genau die gleiche Ladung hat wie die Trommel. Es haftet nur an den Stellen, an denen der Laser die Ladung gelöscht hat.

Dieses Toner-Abbild der Daten gelangt dann auf statisch aufgeladenes Papier und wird dort durch Erhitzen fixiert. Der Laserdrucker ist ein sogenannter Seitendrucker. Er erzeugt immer das komplette Bild einer Seite auf der Bildtrommel und druckt dann die gesamte Seite aus, selbst wenn nur ein kurzer Text oder nur eine kleine Grafik wiederzugeben ist.

Farb-Laserdrucker

Vom Grundprinzip unterscheidet sich der Farb-Laserdrucker zum Monochromlaserdrucker (auch „Schwarzweiß-Laserdrucker“ genannt) nur darin, dass noch zusätzliche Tonerbehälter (sowie meist separate Belichtungseinheiten) für die einzelnen Farben (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, siehe CMYK-Farbmodell) zur Verfügung stehen. Die Bildtrommel oder das Transferband belichtet der Laserstrahl viermal pro Druck – für jede Farbe einmal.

Bei ihnen werden die einzelnen Grundfarben mit entsprechendem Toner übereinander gedruckt und anschließend fixiert.

Die Hersteller arbeiten an alternativen Technologien wie dem Gel- oder LED-Druck.

LED-Drucker

LED-Drucker arbeiten nach dem Prinzip des Laserdruckers. Allerdings wird statt der Laser- und Umlenkspiegeleinheit eine kleinere LED-Leiste verwendet, die die gesamte Papierbreite abdeckt. Als vorteilhaft gelten unter anderem hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer sowie geringere Umweltbelastung.

LCD/LCS-Drucker

Abkürzung Liquid-Crystal-Display-/Shutter-Drucker. Das sind fotoelektrische Drucker, die ähnliche Grundprinzipien benutzen wie Laserdrucker oder LED-Drucker. Sie verwenden aber keinen beweglichen Laserstrahl, sondern eine Leiste, die so breit ist wie eine Seite und 2.400 LCD-Elemente enthält. An ihr dreht sich die zu belichtende Bildtrommel vorbei. Die einzelnen LCD-Elemente werden entsprechend den auszugebenden Daten angesteuert und lassen dann entweder das Licht einer starken Lampe durch oder verdunkeln es. Dementsprechend werden Ladungen auf der Bildtrommel entfernt, reduziert oder unverändert gelassen. Das weitere Verfahren entspricht dem des Laserdruckers. Aufgrund der Ähnlichkeit werden LCD-/LCS-Drucker oft auch als Laserdrucker bezeichnet. Auch sie produzieren im Betrieb das gesundheitsschädliche Ozon.

Schablonendrucker

Risographie-Geräte sind eine Weiterentwicklung der Matrizendrucker mit fotoelektrischer Bildgebung.

Nadeldrucker

→ Hauptartikel: Nadeldrucker

Der 9-Nadel-Drucker Amstrad DMP3160 (Vorder- und Rückansicht)

Druckbild eines 9-Nadel-Druckers in der Vergrößerung

Nadeldrucker sind Matrixdrucker, die statt ganzer Buchstaben nur Punkte durch Nadeln auf das Papier bringen, die sich optisch zu Buchstaben zusammenfügen. Oft findet Endlospapier (Tabellierpapier) Verwendung. Ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Druckern ist die Möglichkeit, Durchschläge in einem Arbeitsgang anzufertigen, weshalb solche Drucker noch heute in vielen Arztpraxen oder Firmen zu finden sind. Auch lassen sich mit Nadeldruckern einfache Schwarz-Weiß-Grafiken drucken. Sie verursachen beim Druckvorgang jedoch starken Lärm.

Zeilendrucker

→ Hauptartikel: Zeilendrucker

Beispiele für Zeilendrucker sind Typenrollendrucker, Kettendrucker und Banddrucker. Bei dieser alten Druckerart werden, im Gegensatz zum Nadeldrucker oder Typenraddrucker, ganze Zeilen auf einmal gedruckt, nicht einzelne Buchstaben oder Teile von ihnen. Sie wurden in Rechenzentren eingesetzt, um schnell große Papiermengen, zum Beispiel Protokolldateien, Lohnlisten etc., zu bedrucken. Im Zeitalter der Nadeldrucker waren sie mit bis zu 1.500 Zeilen pro Minute die schnellsten Drucker. Aufwendige Papierführungen sorgten dafür, dass sich das Endlospapier mit einer Randperforierung bei der hohen Geschwindigkeit sauber bedrucken ließ. Durch eine mechanische Formatsteuerung konnten verschiedene Papierformate eingestellt werden, die einen entsprechenden Seitenvorschub sicherstellten. Die Farbe wurde mit breiten farbgetränkten Stoffbahnen auf das Papier übertragen.

Tintenstrahldrucker

→ Hauptartikel: Tintenstrahldrucker

Tintenstrahldrucker sind Drucker, die sehr kleine Tintentröpfchen anschlagfrei auf das zu bedruckende Medium (Papier, Verpackungen, Flaschen, Eier, etc.) spritzen. Nach der Art der Zeichendarstellung klassifiziert, sind diese Drucker Matrixdrucker. Vorläufer der Tintenstrahldrucker sind technische und medizinische Geräte, die Messwerte als Tintenkurven auf Papier aufzeichnen. Ihnen folgten als erste Tintenstrahldrucker die Continuous-Ink-Jet-Drucker, die einen kontinuierlichen Tintenstrahl benutzten, der nach Bedarf elektrostatisch abgelenkt wurde. Dieses Verfahren wird – in verbesserter Form – auch heute noch bei einigen hochwertigen Tintenstrahldruckern benutzt. Bei normalen Tintenstrahldruckern werden nur nach Bedarf (Drop on Demand) Tröpfchen aus Düsen auf das Papier geschleudert, um einzelne Punkte zu erzeugen (durchschnittliche Größe 0,4 bis 0,3 mm). Diese Tröpfchen entstehen entweder im Bubble-Jet- oder im Piezo-Verfahren. Welche Auflösung der Tintenstrahldrucker erreicht, hängt vor allem davon ab, über wie viele Düsen der Druckkopf verfügt und wie diese angesteuert werden. Einfache Tintenstrahldrucker erreichen etwa 300 bis 360 dpi, leistungsfähigere 1.200 dpi und mehr. Weichere Verläufe durch unterschiedliche Punktgrößen erzielt eine neue Variante der Bubble-Jet-Technik, die sogenannte Drop Modulation Technology, die zwei Heizelemente benutzt, deren unterschiedliche Ansteuerung die Tropfengröße beeinflusst.

Solche Drucker sind in der Anschaffung relativ preiswert und leise und liefern Druckergebnisse in guter bis sehr guter Qualität. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren sind die Verbrauchskosten jedoch relativ hoch, in Einzelfällen kann der Preis für einen Satz Ersatztinte den Anschaffungspreis des Geräts erreichen oder überschreiten, das ist jedoch vom Kaufpreis des Geräts abhängig. In der Regel gilt: teurer Drucker, preiswerte Tinte und umgekehrt. Die Preise sind hier nicht technisch bedingt, sondern durch Marketing. Insbesondere die sogenannte „Verdongelung“ der verwendeten Tintenpatronen durch Microchips verhindert die Nutzung alternativer (günstiger) Tintenpatronen oder das Wiederbefüllen leerer Patronen durch eingebaute Verbrauchszähler. Durch diese Praktiken sichern sich die Hersteller zunehmend den exklusiven Zugriff auf den hochprofitablen Markt der Tinten-Verbrauchsmaterialen.

Es gibt Tintenstrahldrucker als Schwarz-Weiß- und Farbdrucker (letztere sind mit mehreren Druckköpfen für die verschiedenen Grundfarben ausgestattet), mit Gold- oder Silberfarbe oder mit unter UV-Licht trocknenden Farben. Eine Spezialform sind Schnelldrucker bei Fließbändern, um beispielsweise das Haltbarkeitsdatum auf Lebensmittelflaschen oder einen Code auf Eier aufzudrucken.

Da mit Tinte gedruckt wird, ergeben sich einige typische Probleme: Die wasserlöslichen Farben bzw. die damit angefertigten Ausdrucke sind oft nicht lichtecht und oft auch nicht (sehr) wasserfest. Bestimmte Papiersorten können sich wellen, manche Schmuckpapiere sind für den Tintenstrahldruck völlig ungeeignet, da die Tinte nicht trocknet und bei Berührung verwischt. Bei längerem Nichtgebrauch können die Druckköpfe eintrocknen.

Metalldrucker (Elektro-Erosionsdrucker)

Der Thermodirektdrucker Apple Silentype; eingeführt 1980

Ein metallbeschichtetes Papier wird von einem Druckkopf an den zu bedruckenden Stellen durch Elektrizität erhitzt und dadurch geschwärzt. Diese Drucker sind einfach aufgebaut, erlauben ähnlich kompakte Baugrößen wie Thermodrucker und benötigen kein Farbband, aber teures Papier. Sie fanden nie den Durchbruch im Massenmarkt, sondern blieben immer Nischenprodukt für spezielle Verwendungszwecke, z. B. als Zubehör für Homecomputer wie die der Sinclair ZX-Reihe. Bis zur Einstellung der Papierrollenproduktion wurden sie noch selten in Registrierkassen eingesetzt. Sie wurden hauptsächlich vom Thermodrucker verdrängt, der sich für ähnliche Verwendungszwecke empfiehlt. Ihm gegenüber sind dessen Ausdrucke zwar lichtecht, aber empfindlich gegenüber Hautfett (Spitzname u. a. „Fingerprinter“).

Thermodrucker

→ Hauptartikel: Thermodrucker

Beim Thermodrucker wird hitzeempfindliches Thermopapier von einem Druckkopf an den zu bedruckenden Stellen aufgeheizt. Auch diese Drucker sind einfach aufgebaut, ermöglichen je nach Verwendungszweck äußerst kleine Bauformen und benötigen kein Farbband, aber teures Papier, das zudem mit der Zeit vergilbt, so dass der Ausdruck nach etwa einem halben Jahr nicht mehr oder nur noch schlecht sichtbar ist. Früher oft bei Faxgeräten eingesetzt, kommt diese Technologie heute überwiegend bei Kassenbons, Fahrkartenautomaten oder Etikettdruckern zum Einsatz.

Thermotransferdrucker

→ Hauptartikel: Thermotransferdrucker

Der Farb-Thermotransferdrucker Alps MD-5500

Thermotransferdrucker finden vor allem im Bereich hochwertiger Farbdrucke Verwendung, wie zum Beispiel im Foto- oder Barcodedruck. Hier werden verschiedenfarbige Farbfolien geschmolzen und auf das Papier aufgebracht. Da so allerdings das Farbband nur einmal benutzt werden kann, sind diese Drucker im Betrieb sehr teuer.

Farbdrucker

Farbdrucker sind im Consumer-Bereich meist Tintenstrahldrucker, da diese durch das Anbringen mehrerer Farbpatronen und Druckköpfe preiswert hergestellt werden können. Bei einem hohen Druckvolumen sind die Ausdrucke aufgrund der hohen Tintenpreise sehr teuer. 2005 führte die Firma Ricoh einen Drucker ein, bei dem die Tinte zu einem Gel verdickt ist und der dadurch preiswerter druckt als normale Tintenstrahldrucker. Die Preise für Farb-Laserdrucker sind in den letzten Jahren deutlich gefallen, wobei der Toner auch hier oft unverhältnismäßig teuer ist. Trotzdem sind die Druckkosten je Seite meistens günstiger als bei einem Tintenstrahldrucker.

Im Bereich hochwertiger Ausdrucke mit Fotoqualität kommen unterschiedliche digitale Druckverfahren zum Einsatz, zum Beispiel Thermotransfer, Thermosublimation, Thermoautochrom oder Tintenstrahl, Fotodrucker für den Endkunden-Sektor sind aber üblicherweise Tintenstrahldrucker.

Fotodrucker

→ Hauptartikel: Fotodrucker

Bei Fotodruckern steht im Allgemeinen die erreichbare Qualität im Vordergrund. Zum Erreichen einer entsprechenden Qualität werden Spezialpapiere und bei professionellen Geräten auch pigmentierte Tinten verwendet. Die Papiere weisen Oberflächenstrukturen auf, die denen verschiedener Fotopapiere ähnlich sind. Zudem sind sie oberflächlich gut saugfähig, im Papier an sich aber kaum wasserdurchlässig. Dadurch und durch die Pigmentierung der Tinte kann ein Durchdringen des Ausdrucks auf die Rückseite verringert werden. Kostengünstige Exemplare verwenden 4 bis 6 Tintenfarben. Es ist hier üblich, neben dem pigmentierten Schwarz noch eine hellere graue Tinte einzusetzen. Aufwändigere Systeme setzen auf Pigmentierung aller Farben und verwenden zusätzlich Gamut-erweiternde Tinten wie Orange, Blau und Rot.

Papierformate bis DIN A3+ sind möglich.

In diesem Segment sind die Hersteller HP, Canon und Epson führend.

Etikettendrucker

Diese können Etiketten von Rollen oder Fanfoldern endlos ausdrucken. Meist arbeiten diese Drucker auf Thermotransfer- oder Thermodirektbasis. Sie können auch mit Etikettenspendern ausgerüstet werden, um Etiketten einzeln wegzunehmen. Diese Drucker haben sich vor allem im Handel und Industrie durchgesetzt, um Barcodeetiketten flexibel und auch in geringen Stückzahlen herzustellen. Leistungsfähige Industriegeräte drucken heute mit Geschwindigkeiten von rund 30 cm pro Sekunde bei niedrigen Auflösungen (150–200 dpi genügen für Barcodeleser). Drucker neueren Typs laufen auch "Stand-Alone" und benötigen keinen Anschluss an einen PC mehr. Die Daten für die Etiketten werden intern oder auf Speicherkarten gespeichert, variable Daten werden über eine anschließbare PC-Tastatur eingegeben.

Wachsdrucker

→ Hauptartikel: Festtintendrucker

Wachsdrucker sind Drucker, die mit Wachstropfen drucken. Da die Farben nicht transparent sind, werden die Farbtröpfchen nebeneinander gesetzt und in der Fixiereinheit des Druckers nocheinmal verschmolzen. Wachsdrucker werden teilweise auch als Festtintendrucker oder Phaser bezeichnet.

Für den Druck werden Wachswürfel (meist in den Farben schwarz, magenta, cyan und gelb) im Gerät aufgeschmolzen. Die Toner-Wachswürfel sind staubfrei und können – ohne dass es zu einer Verschmutzung der Hände kommt – auch während des Druckens nachgefüllt werden. Die Fixiereinheit erzeugt kein Ozon, beim Betrieb kann aber mitunter Wachsgeruch festgestellt werden.

Bei jedem Ausschalten bzw. Einschalten werden die Spritzdüsen geleert, was den Tonerverbrauch sehr stark erhöht. Nach dem Einschalten sind zehn bis zwanzig Minuten Aufwärmzeit bis zum ersten Ausdruck keine Seltenheit. Um dies zu umgehen, werden die Geräte eher eingeschaltet gelassen, wodurch die Wachsschmelze in der Druckeinheit durch fortwährende Heizung immer flüssig bleibt, aber hiefür der Stromverbrauch im Stand-By-Betrieb sehr hoch ist.

Die Drucker zeichnen sich i. d. R. durch kräftige, farbtreue und lichtechte Farben, (bei hohen Druckauflagen) niedrige Druckkosten und Wartungsfreundlichkeit aus. Sie werden vorwiegend für Proof-Ausdrucke in der Druckvorstufe und in der Werbebranche verwendet. Nachteilig ist, dass die Dokumente durch ihre Wachsschicht nicht kratzfest, mit wässrigen Tinten (etwa von Kugelschreibern) nicht beschriftbar und sehr wärmeanfällig sind und sie lassen sich schlecht weiterverarbeiten (bspw. kein laminieren möglich).

Farbsublimationsdrucker

→ Hauptartikel Sublimationsdruck

Für dieses Druckverfahren verwendet man Bänder oder Folien, auf die Farbstoffe aufgetragen sind. Durch Erhitzen werden die Farbstoffe sublimiert, d.h. ohne vorhergehende Verflüssigung verdampft und in das zu bedruckende Medium, in der Regel Papier, eingedampft. Typische Anwendungsbereiche sind das grafische Gewerbe, Prepress-Anwendungen, Bild-/Fotobearbeitung und Werbeagenturen. Siehe auch Thermosublimationsdruck.

Druckmedien

Druckmedien können unterschiedliche Oberflächen aufweisen:

• glatte Oberflächen, zum Beispiel Papier, Pappe, Etiketten, Schilder, Filme, Platinen (siehe Bestückungsdruck), u.a.m.
• Gewebe und Textilien
• (unregelmäßig) geformte Oberflächen, zum Beispiel bei Flaschen, Eiern, verpackten Lebensmitteln

Sonstige Aspekte i. Z. 'Drucken'

Spooling von Druckausgaben

→ Hauptartikel Spooling

In aktuellen Betriebssystemen (aber auch schon zu Zeiten der Lochkartentechnik angewendet) werden Druckausgaben in der Regel zunächst elektronisch gespeichert und erst später tatsächlich gedruckt. Damit soll in erster Linie die relativ geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit beim Drucken die interne Verarbeitung nicht behindern. Auch kann so ein Drucker (der oft nur einmalig vorhanden ist) für die Druckausgaben aus parallel laufenden Anwendungen – zeitlich nacheinander – benutzt werden.

• In modernen Systemen behandeln Prozesse des Betriebssystems das Zwischenspeichern und das anschließende Drucken; gebräuchlich ist hierfür auch der Ausdruck „virtuelles Drucken“.
• In früheren Zeiten wurden die Druckergebnisse vom Computerprogramm selbst zunächst elektronisch, z. B. auf Magnetband ausgegeben und mit speziellen Druckprogrammen physisch gedruckt.
• In großen Organisationen wird das Drucken in speziellen Druckzentren betrieben. Dabei können viele unterschiedliche Drucker angesteuert, Duplikate erzeugt, der Papierwechsel automatisiert, Drucktermine und -prioritäten berücksichtigt werden etc.

Druckerdriver als Datenschnittstelle

Beim Erzeugen von Druckdaten benutzen die Betriebssysteme im Allgemeinen Druckertreiber, damit das Drucken auf vielen unterschiedlichen Druckertypen möglich ist. Die in den Betriebssystemen dazu vorhandene Schnittstelle kann auch dazu genutzt werden, die eigentlich zu druckenden Daten in anderen Formaten auszugeben. Dabei werden die dazu genutzten Programme vom Betriebssystem wie bzw. als 'Drucker' behandelt. Bekannt ist dieses Verfahren für das Erzeugen portabler Datenformate wie PDF-Dateien oder von XPS-Dateien.
Aus Sicht des Anwenders verläuft diese Art der Druckdatenerzeugung ähnlich wie das Spooling; aus Sicht des Betriebssystems sind solche Daten jedoch bereits gedruckt, ein späteres echtes Drucken einer solchen Datei ist ein 'neuer' Druckvorgang, der von einen Anzeigeprogramm angestoßen werden muss.

3D-Drucker

Mit „3D-Drucker“ werden Digital Fabricators bezeichnet, die keine Drucker i. S. der o. g. Definition sind, weil sie keine Druckmedien im klassischen Sinn 'bedrucken', sondern aus computergenerierten 3-D-Modellen, Schicht für Schicht auftragend, 3-dimensionale Bauteile herstellen (Rapid Prototyping).

Geräte-Identifikation

Hexagonale Punkt-Markierung auf weißem Papier, erzeugt von einem Farb-Laserdrucker (Maßstab: 0,1 mm)

→ Hauptartikel: Machine Identification Code

Viele Modelle mit Farboption hinterlassen auf den Ausdrucken einen als Punktemuster nahezu unsichtbar ausgeführten Erkennungscode (eng. Tracking Dots). Er wird unabhängig von den Einstellungen des Benutzers ausgegeben. Der den ausgedruckten Dokumenten so hinzugefügte gerätespezifische Erkennungscode soll eine Zuordnung von Einzeldokumenten zu bestimmten individuellen Druckern ermöglichen. Die entsprechende Funktion war ursprünglich dazu vorgesehen, Falschgeldausdrucke zurückzuverfolgen.

Druckersprachen

Die Programmiersprache zur Ansteuerung von Druckern wird häufig kurz als Druckersprache bezeichnet. Man unterscheidet im Allgemeinen zwischen Seitenbeschreibungssprachen (Page Description Languages, PDL) sowie Printer Control Languages. Bei ersteren handelt es sich um Sprachen, die das Aussehen einer (zu druckenden) Seite auf einem (aus Hardwaresicht) sehr niedrigen Niveau, aber einem höheren Niveau als einer einfachen Rastergrafik, beschreiben. In einer solchen Programmiersprache wird der Inhalt einer Seite beispielsweise mit Vektoren oder gar Buchstaben beschrieben. Die Anwendungsgebiete von Printer Control Languages (nicht zu verwechseln mit der Printer Command Language von Hewlett-Packard) überschneiden sich mit denen von Page Description Languages, sind aber im Allgemeinen hardwarespezifischer, indem sie direkt Befehle zur Steuerung einzelner Komponenten eines Druckers beinhalten.

Zu den verbreitetsten Schnittstellen zählen:

• ESC/P (Epson)
• PostScript (Adobe)
• PCL (Hewlett-Packard)
• GDI (Microsoft)
• HP-GL, HP-GL/2 (Hewlett-Packard)
• Portable Document Format (PDF)
• Variable Print Specification (VPS) (Weiterentwicklung von PostScript)

Siehe auch

• Druckfarbe
• Drucktechnik (in Druckereien etc.)
• Stempeldruck

Weblink

 Commons: Drucker – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

1. ↑ Farbenangabe laut Website des Herstellers