erschienen in: GO64! - Das Magazin für Computerfreaks, Ausgabe 3/2000

Mit Hochdruck...

Hello World,

harte Zeiten waren das einst: Wollte man ein Buch kopieren, so mußte man es sich abschreiben. Doch um 1450 erfand ein gewisser Johannes Gutenberg den mechanischen Buchdruck. Eine Entwicklung, die man zu recht als den ersten Drucker bezeichnen könnte.

Von der ersten Buchpresse bis zu heutigen Druckern hat sich jedoch einiges getan, so daß wir heute einmal auf die einzelnen Druckertypen genauer eingehen wollen. Wie bringen die eigentlich die Zeichen auf's Papier?

Typenraddrucker

Zwar liegen mir hierüber keine genaueren Daten vor, aber man kann diese sicherlich als den ältesten Druckertyp bezeichnen, denn streng genommen stellen diese nichts anderes als eine automatisierte Schreibmaschine dar. Im Unterschied zur ursprünglichen Schreibmaschine, bei der jede Taste eine eigene Type bewegt, sind hier alle druckbaren Zeichen (Typen) auf einem Rad angeordnet. Will man ein bestimmtes Zeichen zu Papier bringen, so wird das Typenrad in die richtige Position gebracht und auf das Papier gehämmert.

Vorteil dieser Technik ist ein exzellentes Druckbild, allerdings ergibt sich als Nachteil der eingeschränkte Zeichensatz. Für die Wiedergabe länderspezifischer Zeichensätze benötigt man passende Typenräder, Grafikdruck ist naheliegenderweise gar nicht möglich (es sei denn, man möchte ASCII-Art als solchen bezeichnen). Auch glänzen Typenraddrucker nicht gerade durch eine große Druckgeschwindigkeit, die sich aus der mechanischen Problemstellung (Typenrad in Position drehen, arretieren, Type auf's Papier hämmern) erklärt.

Kugelkopfdrucker

Diese sind eng verwandt mit den Typenraddruckern. Anstatt die Typen jedoch linear auf einem Radkreis anzuordnen, sind beim Kugelkopfdrucker diese in mehreren Spuren parallel auf einem kugelförmigen Kopf angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein schnellerer Zugriff auf eine einzelne Type, denn durch die kompaktere Anordnung ergibt sich eine erheblich verminderter Drehweg bzw. durch die parallele Anordnung der Typen ist in einigen Fällen gar keine Drehbewegung notwendig, lediglich der Kopf muß etwas gesenkt/gehoben werden.

Im Unterschied zum Typenraddrucker, wo die einzelne Type mit einer Art Hammer auf das Papier gebracht wird, hämmert der Kugelkopf selbst - dies bringt eine nicht unerhebliche mechanische Belastung mit sich. Ein Umstand, der diese Art Drucker zu einer relativ hohen Ausfallquote verhalf.

Nadeldrucker

Warum eigentlich mit festen Typen arbeiten? Diesem Gedanken entsprangen die Nadeldrucker: Anstatt für jedes druckbare Zeichen eine eigene Type zu verwenden und diese mit einem Hammer auf das Papier zu drücken, geht der Nadeldrucker einen umgekehrten Weg: Er kennt nur noch eine Type (den Punkt), dafür besitzt er eine Vielzahl von Hammern. Aus wirtschaftlichen Gründen verwendet man hier meist jedoch nur eine vertikale Zeile anstatt einer festen Matrix - der Druckkopf bewegt sich ja ohnehin horizontal über das Papier.

Durch die wahlfreie Ansteuerung der einzelnen Hammer des Druckkopfes ist es nun möglich, beliebige Zeichen, ja sogar Grafik zu Papier zu bringen. Ein eklatanter Nachteil der Nadeldrucker darf jedoch nicht verschwiegen werden: das nervtötende Druckgeräusch. (Erfahrene Druckerbesitzer erkannte man daran, daß sie aus dem Druckgeräusch den Drucktext bzw. das Grafikmuster heraushören konnten...)

Thermodrucker

Hier verfolgt man einen ähnlichen Ansatz wie beim Nadeldrucker. Anstatt sich jedoch einer aufwendigen Druckmechanik zu bedienen, verwendet man horizontal angeordnete Thermoelemente. Nun wäre es sicherlich nicht ratsam, diese soweit aufzuheizen, bis sich normales Papier schwarz färbt, drum verwendet man hier ein spezielles Papier, das sogenannte Thermopapier. Bereits bei geringer Wärmeeinwirkung färbt sich dieses an der entsprechenden Stelle schwarz bzw. violett. Leider sind diese Ausdrucke jedoch nicht sehr haltbar und verblassen mit der Zeit bzw. sind sehr anfällig gegen Beschädigungungen: Bereits eine heiße Tasse Kaffee vermag einen Thermo-Ausdruck unrettbar zu ruinieren.

Grafikdruck ist mit diesem Drucker prinzipiell auch möglich, jedoch nicht unbedingt ratsam, da sich das Thermoelement beim Druck glattschwarzer Flächen in aller Regel über Gebühr erhitzt.

Heutzutage kommen Thermodrucker hauptsächlich in Bon-Druckern vor, da es hier vornehmlich auf mechanische Robustheit und vor allen Dingen Kompaktheit ankommt. Keine Rolle indes spielen Thermodrucker mehr im Fax-Bereich, denn hier wurde das Thermopapierfax längst durch auf Tintenstrahl- bzw. Laserdruck basierende Normalpapierfaxe abgelöst.

Tintenstrahldrucker

Auch hier verwendet man das dem Nadeldruck zugrunde liegende Prinzip, jedoch mit einer echten X/Y-Zeichenmatrix anstatt nur einer Hammer-Zeile: Durch haarfeine Düsen wird eine Spezialtinte auf das Papier gesprüht, wo diese aufgrund ihrer Zusatzstoffe binnen kürzester Zeit trocknet.

Wie die Tinte letztendlich auf's Papier kommt, ist unterschiedlich: Prinzipiell bedient man sich hier zweierlei Methoden. Die eine Methode bedient sich kleiner Thermoelemente und verdampft so winzigste Mengen der Tinte, der entstehende Gasdruck bläst die Tinte aus der Düse und auf das Papier. Bei der anderen Methode werden anstatt Thermoelemente winzige Piezo-Elemente verwendet. Dies sind spezielle Materialien, die beim Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Ausdehnung verändern (im umgekehrten Falle kann man aus diesen übrigens auch Elektronen "herausquetschen" - so funktioniert ein Piezo-Zünder) - durch diese Mikrobewegung wird die Tinte aus der Düse gequetscht.

Warum bleibt eigentlich die Tinte in der Düse und läuft nicht aus? Dies liegt an den haarfeinen Tintendüsen: Die herrschenden Kapillarkräfte sorgen dafür, daß die Tinte unter normalen Umständen nur bis in die Düse und nicht weiter läuft bzw. nach "Abfeuern" der Düse selbige wieder aufgefüllt wird. Wer schon mal einen Blutzuckertest gemacht hat, kennt diesen Effekt: Das kleine Glasröhrchen saugt den Blutstropfen ohne äußeres Zutun ein, bis es gefüllt ist.

Wer schon mal mit Tintenstrahlern gearbeitet hat, weiß um deren große Schwäche: Nicht jede Tinte harmoniert mit jedem Papier. Brillante Ausdrucke erzielt meist nur der, der das vom jeweiligen Hersteller favorisierte Spezialpapier verwendet. Benutzt man stattdessen normales Briefpapier, so erinnert der Ausdruck im Extremfall mehr an ein Wasserfarbengemälde.

Laserdrucker

Star Wars im Computer? Mitnichten. Was sich zunächst nach schweren Raumgefechten anhört, entpuppt sich bei näherem Hinsehen streng genommen als eine Lüge: Gedruckt wird hier nämlich gar nicht mit dem Laser, denn dieser dient lediglich dazu, die Drucktrommel an bestimmten Stellen zu ionisieren. An diesen Stellen bleibt das feine Tonerpulver durch elektrostatische Anziehung haften, wird erhitzt und auf das Papier transferiert. Hier bleibt der Toner nach Abkühlung fest haften und kann nur durch chemische Verfahren wieder gelöst werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt auf der Hand: Geringste mechanische Beanspruchung und ein Höchstmaß an Auflösung, da die Breite eines Druckpunktes nicht von den Ausmaßen des einzelnen Hammers bzw. der Größe eines Thermoelementes oder gar dem Saugverhalten des verwendeten Papiers abhängt.

Die Exoten

Nicht näher eingegangen werden soll an dieser Stelle auf Spezialdrucker, sie sollen hier nur kurz Erwähnung finden:

...und wie kommen die Daten an?

Hier kochte dereinst jeder Druckerhersteller ein eigenes Süppchen, mittlerweile hat sich das Feld jedoch auf folgende "Dialekte" verdichtet:

Aber früher hatte Druckerpapier doch so Löcher!?

Veteranen erinnern sich wehmütig an den Traktorantrieb: Hier griffen Zahnräder in speziell hierfür vorgesehene Führungsstreifen. Prima geeignet für Endlosausdrucke (Listings), eine tierische Fusselei beim Briefdruck - der Drucker hatte nämlich überhaupt keine Vorstellung, wo der Anfang einer Seite war. So richtig interessant wurde es dann, wenn man sich um ein Führungsloch vertat und das Papier schief einspannte bzw. nicht darauf achtete, daß das Papier (nicht zu straff) gespannt war: Schnell entwickelte sich der Drucker zum High-Tech Reißwolf.

Heutzutage benutzen alle Drucker eine Abart des bereits von der Schreibmaschine her bekannten Walzenvorschubs - mittlerweile ist diese Technik auch hinreichend perfektioniert worden, so daß Drucker durchaus in der Lage sind, ein Papier auch {\it gerade} einzuziehen und zu bedrucken. Das war nicht immer der Fall und so erkannte man die frühen Einzelblatteinzüge an einem mehr oder weniger ausgeprägten "Diagonaldruck".

Und wie kommt's an den C64?

Dies ist in der Tat eine berechtigte Frage, denn der von Commodore so heiß geliebte serielle IEC-Bus wurde von den Druckerherstellern doch gar sträflich vernachlässigt. Prinzipiell existieren hier zwei Möglichkeiten: Ein spezielles Interface "übersetzt" das serielle Druckprotokoll von Commodore in eine gebräuchlichere Sprache, z.B. ESC-P. Hierbei wird auch gleich eine seriell-parallel-Wandlung vorgenommen, denn die wenigsten Drucker warten mit einem seriellen Interface auf: Parallel ist die Welt. Der Vorteil dieser Lösung ist, daß es keiner besonderen Druckertreiber bedarf - jede Software, die mit einem Commodore-Drucker harmoniert, funktioniert auch mit einem Standarddrucker. Nachteilig dürfte sich der Umstand auswirken, daß solche Interfaces bereits seit längerem nicht mehr hergestellt werden - es bleibt nur die Suche auf dem Gebrauchtmarkt.

Einfacher geht's mit einem speziellen Druckerkabel, welches den Userport des C64 mit dem parallelen Interface des Druckers verbindet. Leider benötigt ein solches Kabel zusätzliche Softwareunterstützung, die gerade ältere Software nicht unbedingt aufweist.

Was bringt die Zukunft?

Die Zukunft gehört dem Farb-Laserdruck, leider ist diese Methode für den Heimgebrauch noch zu teuer und so wird dieser Bereich derzeit von Tintenstrahldruckern verschiedenster Bauart dominiert, vereinzelt kommen Thermo-Transfer-Drucker zum Einsatz. Im Firmenbereich findet derzeit auch eine Verschmelzung dreier bislang getrennter, im Grunde jedoch sehr verwandter Geräte statt: Drucker, Fax und Kopierer/Scanner. Erste Geräte sind bereits auf dem Markt und werden sicherlich ihren Weg in den Heimbereich finden.