Leistungsfähige Nonimpact-Drucker sind in Betrieben auf dem Vormarsch. Laser und Tintenstrahl machen dem guten alten Matrix-drucker den Rang streitig, konkurrieren technologisch aber untereinander. Der Kampf um Marktanteile wird lautstark geführt, Innovationen sind nicht selten ein Marketinginstrument - dennoch, hier lohnt die Qual der Wahl.
Der noch vor wenigen Jahren bei vielen Fachleuten verbreitete Traum vom papierlosen Büro ist ausgeträumt, mit dem Boom der Personal Computer wuchs auch der Bedarf nach passenden Druckern sprunghaft. Passend heißt für die Fachleute in diesem Fall, den Erfordernissen des Büroalltags angepaßt: Schnell, leise, zuverlässig und mit repräsentationsfähiger Druckqualität. Gerade unter dem Aspekt der Geräuschentwicklung konnten die Nadeldrucker den Ansprüchen oft nicht gerecht werden. Der Lärm der Geräte liegt, so heißt es, bei nahezu allen Modellen deutlich über 55 dB(A) und überschreitet damit das erträgliche Maß um einiges. Doch schon in den sechziger Jahren wurde parallel zur Entwicklung der Matrixdrucker an den ersten Systemen eines neuen Nonimpact-Prinzips laboriert - konzeptionell war der Tintenstrahldrucker geboren.
Diese Erfindung nimmt die Siemens AG für ihre schwedische Tochter Elema in Anspruch: Seinerzeit wurde ein kontinuierlicher Tintenstrahl mittels mechanisch-beweglicher Düse aufs Papier gespritzt, um Meßdaten zu erfassen. Da diese Technologie jedoch nicht zum Drucken einzelner Zeichen geeignet war, mußte ein neues, elektronisches Steuerungssystem für die Tinte gefunden werden. Analog zur Braunschen Röhre entwickelte man Mitte der sechziger Jahre die elektromagnetische Ablenkung geladener Tintentröpfchen. Nach diesem Prinzip wurde die Vertikalablenkung gesteuert, wohingegen die horizontale Steuerung schlicht von der mechanischen Kopf- beziehungsweise Wagenbewegung übernommen wurde.
Da dieses System, seinerzeit von IBM auf den Markt gebracht, mit einer konstanten Frequenz von 117 000 Tropfen pro Sekunde arbeitete, der für den Druck konkret gebrauchte Anteil jedoch nur rund zwei Prozent ausmachte, wurde der Überschuß von 98 Prozent wieder aufgefangen und einer Recycling-Anlage zugeführt. Aufgrund einer gewissen Diskrepanz zwischen Markteinführung und Marktreife, so kann man hören, ließ jedoch die Akzeptanz der Anwender zu wünschen übrig.
Ernst wurde es bei den Tintenstrahldruckern erst mit der Drop-On-Demand-Technologie, die mit ihrem Tintenvorrat gezielter haushaltet und exakter arbeitet. Hier wird die Eigenschaft von Piezoelementen ausgenutzt, sich unter elektrischer Spannung zu verformen. Diese Technik sei im folgenden erklärt: Ein dünnes Piezoröhrchen ist an einen Tintentank angeschlossen und wird von ihm versorgt. Ein etwa sinusförmiger Stromimpuls erzeugt in seiner ersten Halbwelle eine Vergrößerung des Röhrchens, so daß Tinte angesaugt wird. Mit der zweiten Halbwelle schnürt das Piezoröhrchen die Tintensäule ein und erzeugt somit einen Impuls: An der Düsenplatte wird ein Tintentröpfchen ausgestoßen, das einzeln steuerbar ist. Mehrere solcher Düsen ergeben den Druckkopf. Diese Technologie wurde 1977 von Siemens vorgestellt und findet konzeptionell auch heute noch Verwendung.
Mit der Bubble-Jet-Technologie, auf die Canon wesentliche Patente besitzt, kochte Hewlett-Packard ein völlig eigenes Süppchen bei der Etablierung eines weiteren gangbaren Tintenstrahlprinzips: Hier wird ein "Chip" ähnlich einem Transistor aufgebaut. In die Leiterbahnen sind direkt hinter die Düsenöffnungen Heizelemente integriert, die durch einen Stromimpuls kurzfristig erhitzt werden. Die Tinte in der Umgebung des Heizelements verdampft und durch die Ausdehnung der Dampfblase wird ein Tropfen aus der Düse geschossen. Der Vorgang kann mehrere Tausend Mal in der Sekunde wiederholt werden. Diese Technologie, von Hewlett-Packard seinerzeit mit dem Quietjet auf den Markt gebracht, wurde inzwischen unter anderem von Mannesmann, auch für OEM-Labels, übernommen.
Vor einiger Zeit nun hat das Battelle Institut in Genf eine weitere Technik zur Herstellung von Tintentropfen entwickelt. Im übertragenen Sinne kann man von einem winzigen Elektromotor sprechen, der die Farbe verspritzt. Konkret besteht auch dieser Mechanismus aus einer Düse, die mit Tinte gefüllt ist. Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verhindert den unkontrollierten Austritt. In diese, elektrisch leitfähige, Tinte wird hinter die gewölbte Austrittsoberfläche eine kleine punktförmige Elektrode getaucht. Durch Anlegen entsprechender Impulse im Mikrosekundenbereich werden Tintentröpfchen in gewünschter Größe abgegeben. Dieses neue Verfahren soll, wie kundgetan wird, vor allem bei Hochleistungs-Zeilendruckern Verwendung finden.
Die jahrzehntelange Erfahrung im Bereich Fotokopierer hat es Canon ermöglicht, 1984 den ersten Laserdrucker im PC-Bereich auf den Markt zu bringen. Denn vom Prinzip her sind sich die zwei Geräte nicht unähnlich: Beide arbeiten sie mit einem elektrografischen Druckverfahren, bei dem eine leitfähige Trommel entsprechend einer Vorlage aufgeladen oder entladen wird. Auf diesem Ladungsbild haftet ein Farbpulver, der Toner. Dieser wird anschließend auf ein Blatt Papier übertragen und dort aufgeschmolzen.
Soweit die Übereinstimmungen. Anders als beim Kopiergerät arbeitet der Laserdrucker aber nicht mit normalem Licht, das optisch die Vorlage wiedergibt und abbildet, sondern, wie der Name schon sagt, mit einem modulierten Laserstrahl. Die verschiedenen Funktionsweisen ähneln sich dabei grundsätzlich: Die Fotoleitertrommel rotiert mit konstanter Geschwindigkeit und wird im dunklen Innenraum von einem Ladecorotron auf mehrere Hundert Volt negativ aufgeladen. Die elektrisch aufgeladene Schicht an der Oberfläche der Trommel ist lichtempfindlich und verliert ihre Ladung, sobald sie vom Licht getroffen wird.
Eben dies bewirkt der Laserstrahl, der über ein Ablenksystem und einen Polygonspiegel gesteuert wird. Er schreibt die elektronisch hinterlegten Informationen auf die Trommel. Daraufhin wird stark negativ geladener Toner auf die Trommel aufgetragen, der nur an den Stellen haften bleibt, die elektrisch neutral sind, das heißt vom Laserstrahl entladen wurden. Die Trommel ist nun mit einem seitenverkehrten Abbild der späteren Druckinformation beschrieben. Ein positiv aufgeladenes Blatt Papier wird dann über die Trommel geführt und zieht den negativen Toner an. Der wird unter Druck und Hitze angeschmolzen, der Ausdruck ist fertig.
Zum beschriebenen Verfahren gibt es eine Variante: Man unterscheidet bei Laserdruckern zwischen Schwarz- und Weißschreibern. Die Weißschreiber arbeiten wie beschrieben nach dem negativen Prinzip, bei dem der Bereich der Trommel ausradiert wird, der nicht beschrieben werden soll. Demgegenüber wird beim Schwarzschreiber gerade der zu druckende Bereich der Trommel statisch aktiviert.
Diese beiden gegensätzlichen Techniken machen sich in der Druckqualität bemerkbar. Als Stärke des Weißschreibers bezeichnen Experten größere schwarze Flächen, bei filigranen Linien gehe ihm schnell die Luft aus - die Wiedergabe werde recht schwach und zart. Dem gegenüber zeichnet und rastert, so heißt es, der Schwarzschreiber um einiges kräftiger, was jedoch mit Streifenbildung und Flecken in großen schwarzen Flächen erkauft werden müsse.
Die erwähnte Abstammung des Laserprinters vom Fotokopierer hat übrigens zur Folge, daß auch heute noch die Engine dieser Geräte, das heißt der eigentliche Druckmechanismus, vielfach von den japanischen Kopiergeräte-Herstellern bezogen wird. "Auf diesem Gebiet sind die Japaner uns einfach um Jahre voraus. Es wäre töricht, alles im eigenen Haus entwickeln zu wollen, wenn man es günstig kaufen kann", meint dazu ein Siemens-Sprecher. Bei NEC hingegen legt man Wert auf den Hinweis, daß sämtliche Technologien Eigenentwicklungen sind. Doch auch bei Mannesmann-Tally, die selber wiederum mehr als dreißig OEM-Kunden beliefern - unter ihnen so illustre Namen wie AEG, IBM und Nixdorf - wird die Engine von Japan geliefert. Die Individualität der verschiedenen Labels ist dann eine Frage der integrierten Elektronik, des Gehäuses und, so scheint es, des jeweiligen Marken-Nimbus.
LED- und LCS-Drucker mit Vorteilen bei der Wartung
Zwei weitere Technologien ergänzen den Nonimpact-Druckermarkt: Der LED- und der LCS-Drucker. Diese beiden Techniken arbeiten prinzipiell genauso wie der Laserdrucker, unterscheiden sich aber in der Belichtungstechnik grundlegend. Denn der Laserdrucker verfügt insgesamt über wichtige mechanisch justierte Verschleißteile, die ihn verhältnismäßig wartungsintensiv machen. Der für die Steuerung des Laserstrahls eingesetzte Polygonspiegel kann zum Beispiel leicht aus der exakten Justierung geraten und muß dann von geschulten Service-Technikern neu eingestellt werden.
Bei der LED- und LCS-Technik entfällt dieser Spiegel konzeptionsbedingt: Die Belichtung eines LED-Druckers wird mit Hilfe einer festen Zeile von LEDs bewerkstelligt, an der die Trommel Schritt für Schritt vorbeigeführt wird. Der Vorteil liegt neben Wegfall eines Verschleißteils in der schärferen Abbildung bei höheren Geschwindigkeiten, die der Verzicht auf mechanische Übertragungsmedien möglich macht.
Beim LCS-Drucker sind die Leuchtdioden durch eine Reihe von Flüssigkristallen ersetzt, die von hinten mit einer starken konventionellen Halogenlampe bestrahlt werden. Die Flüssigkristalle werden elektronisch entsprechend den Druckvorgaben lichtdurchlässig gemacht, so daß die Trommel zeilenweise belichtet wird.
Zeilenweise heißt jedoch nicht druckzeilenweise, bei diesen Technologien verwendet man den Begriff analog zur Bildschirmzeile. Auch bei LCS-Druckern kommt der Vorteil einer Reduzierung von beweglichen Teilen zum Tragen. Nachteil dieser beiden Varianten ist jedoch die fehlende Auflösungsflexibilität, die durch die fest installierten Bausteine bedingt ist. Diese Technologien haben sich bisher im Markt auch noch nicht so recht durchsetzen können, ihre Verbreitung ist relativ gering.
Die aufgezeigten technologischen Varianten im Bereich Nonimpact-Drucker führen zwangsläufig zu der Frage, wo welcher Drucker sein optimales Einsatzgebiet findet und ob es hinsichtlich der Einsetzbarkeit überhaupt nennenswerte Unterschiede gibt. Vorneweg: Es gibt sie, und die Entscheidung zwischen Tintenstrahl und Laser sollte nicht ausschließlich auf der Grundlage des Anschaffungspreises getroffen werden. Neben diesem spielen auch die Betriebskosten sowie die spezifischen Anforderungen im betrieblichen Umfeld eine nicht unerhebliche Rolle bei der Bestimmung der Effizienz des Gerätes.
So geht man beispielsweise im Hause Epson davon aus, daß Laserdrucker, ungeachtet des für die nächsten Jahre erwarteten Booms, auch in Zukunft nicht die Rolle eines Universaldruckers übernehmen werden. Deren Technik, so heißt es, weise konstruktionsbedingte Merkmale auf, die einer weiten Verbreitung bis hin zum letzten Arbeitsplatz entgegenstehen. Ihre Verwandschaft zum Fotokopierer bedingt beispielweise die voluminöse Bauart, hohen Energieverbrauch und die geräuschvolle Ventilation des Innenlebens. Darüber hinaus macht sie der hohe Anteil an mechanischen Bauteilen allzu wartungsintensiv. In Summa sei dieser Wartungsaufwand bei vielen Laserdruckern für manchen Betrieb zu kostspielig.
In eine vergleichbare Kerbe schlägt man bei Siemens, wo vorgerechnet wird, daß ein Ausdruck aus dem Laserdrucker rund elfmal teurer ist als mit der Tintenstrahltechnologie. Die errechneten Kosten von 5,5 Pfennig für einen Laserausdruck erscheinen sicherlich im Rahmen eines größeren Unternehmens vergleichsweise unerheblich. Vergegenwärtigt man sich jedoch, wie viele Seiten pro Arbeitsplatz im Jahr ausgedruckt werden, können dabei durchaus erkleckliche Beträge herauskommen. Demgegenüber steht der von Siemens errechnete Seitenpreis von einem halben Pfennig bei Tintenstrahldruckern. Ein NEC-Sprecher wendet hier jedoch ein, daß bei der marktbeherrschenden Bubble-Jet-Technologie der Preisvorteil im Vergleich von Siemens-Technik zu Laserprintern kaum noch zum Tragen kommt.
Bei Epson sieht man das ideale Einsatzgebiet des Laserdruckers in der Bedienung mehrerer Arbeitsplätze. Der hohe Seitendurchsatz mache ihn zum prädestinierten Abteilungsdrucker im Multi-User-Betrieb. Das empfehle sich schon, so ein Unternehmenssprecher, unter dem Gesichtspunkt der Amortisation. Diese Argumentation bezieht sich auf den Status Quo. Für die Zukunft, so der Siemens-Experte, sei jedoch - zumindest was die Anschaffungskosten angeht - eine Angleichung zwischen Laser- und Tintenstrahldruckern zu erwarten.
Diese Angleichung soll bei den Laserdruckern mit einer Reduzierung des Seitenumsatzes geschehen, was eine Preissenkung nach sich zieht. Auf der anderen Seite wird sich die Druckqualität der Tintenstrahldrucker in nächster Zeit, so der Siemens-Sprecher, weiter in Richtung Laserdrucker bewegen. Bleibt jedoch das Problem des Seitenpreises.
Einigkeit unter den Fachleuten herrscht bei der Einschätzung, daß der Tintenstrahldrucker der Arbeitsplatzdrucker der Zukunft ist. Hier wird er in den meisten Bereichen den Matrixdrucker verdrängen. Nur dort, wo aus zwingenden Gründen Wert auf die Durchschlagfähigkeit gelegt werden muß, findet die Nadeltechnologie in nächster Zeit im professionellen Einsatz noch ihre Nische. Ansonsten wird sich, so die meisten Fachleute, der Matrixdrucker - sieht man vielleicht einmal vom umstrittenen 48-Nadel-Experiment der Epson-Ingenieure ab - seine Käuferschaft über den vergleichsweise günstigen Preis erobern. Bei NEC hingegen sieht man dennoch auch in den nächsten Jahren gute Marktchancen für Matrixdrucker.
Der Tintenstrahldrucker bietet, so ist von den Herstellern einmütig zu hören, alle gewünschten Funktionsmerkmale eines Arbeitsplatzdruckers: Er ist schnell, leise, billig und wartungsarm. Dazu bietet er eine Druckqualität, die ohne Einschränkung repräsentationsfähig ist, sich also auch für jede Art von Korrespondenz eignet.
Jede der beiden Drucktechnologien hat also ihre Stärken in bestimmten Einsatzgebieten. Der Laserprinter findet seine adäquate Verwendung in Anlagen der mittleren Datentechnik, im Multi-User-Betrieb und als Abteilungsdrucker. Der Tintenstrahldrucker als kompaktes und nahezu lautloses Ausgabegerät mit optimaler Druckqualität und Geschwindigkeit steht sinnvollerweise als individuelles Arbeitspferd am Arbeitsplatz neben dem PC.
Für Tintenstrahldrucker tut sich zudem in puncto Mobilität eine Marktnische auf - man denke in diesem Zusammenhang nur an die sprunghafte Verbreitung von Laptops. Auch die Elaborate des kleinen Tragbaren will der Anwender meist schwarz auf weiß vor sich sehen. Mit einem vergleichsweise winzigen Modell von knapp einem Kilo Gewicht und kleiner als die Familienbibel hat Kodak unter der Bezeichnung Diconix einen durchaus leistungsfähigen DIN-A4-Printer auf den Markt gebracht, der für den Einsatz unterwegs konzipiert ist: Denn erst die Miniaturisierung der Peripherie erschließt den Anwendern die Power ihrer portablen Rechner.
Ein Wachstumsmarkt der nächsten Jahre ist mit Sicherheit auch der Bereich der Farbdrucker. Mit dem Trend, begriffliche Inhalte nicht nur verbal umzusetzen, sondern auf die grafische Darstellungsform als einprägsame Visualisierung zu bauen, erschließt sich den Colorprintern ein weites Einsatzfeld. An dieser Stelle macht es auch Sinn, auf eine Nonimpact-Technologie einzugehen, die bisher unterschlagen wurde; die der Thermotransfer-Drucker. Bei dieser Technik - nicht zu verwechseln mit dem simplen Thermodrucker - werden die Ausdrucke im wahrsten Sinne des Wortes mit der heißen Nadel geschrieben.
Teuer und langsam - in der Qualität unschlagbar
Während einfache Thermodrucker - man findet sie heute fast nur noch in Telefaxgeräten - mit erhitzbaren Nadeln im Druckkopf über Spezialpapier fahren und es an den gewünschten Stellen mittels Hitze chemisch schwärzen, funktionieren Thermotransfer-Drucker komplexen. Diese Geräte arbeiten mit gefärbtem Spezialwachs, das auf Folien aufgetragen ist und vom Druckkopf auf das Papier aufgeschmolzen wird. Als Nachteil der Thermotransfer-Technologie ist gewiß die geringe Geschwindigkeit des Verfahrens zu sehen, die den professionellen Einsatz im Büroalltag nicht sehr sinnvoll scheinen läßt. Auf der Plus-Seite ist jedoch die konkurrenzlose Druckqualität dieser Technik zu verbuchen. So war es auch naheliegend, dieses aufwendige Verfahren nochmals zu komplizieren und zur Grundlage einer anspruchsvollen Farbtechnologie zu machen.
In professionellen Einsatzgebieten, etwa in Werbeagenturen oder Grafikstudios, wird der Zeitverlust durch die Qualität wieder wettgemacht doch lohnend ist die Anschaffung eines Thermotransfer-Druckers nur, wenn der Bedarf nachweislich vorhanden ist. Denn für einen der bekanntesten Vertreter dieser Spezies, den QMS-Colorscript 100 muß man rund 65 000 Mark auf den Ladentisch legen, Fehlinvestitionen sollte man bei dieser Größenordnung vorbeugen.
Für das Gros der Anwender rechnet sich ein Thermotransfer-Drucker also aus zwei Gründen meist nicht: Zum einen gibt es für das teure Stück im normalen Büroalltag selten genug Gelegenheiten, sich zu amortisieren - vom exorbitant hohen Preis pro Ausdruck von durchschnittlich fast zwei Mark ganz abgesehen -, zum anderen ist diese professionelle Druckqualität in den meisten Anwendungsgebieten gar nicht notwendig. Der Tintenstrahldrucker ist eine qualitativ hochwertige und preislich um ein Vielfaches günstigere Lösung.
Das Preisspektrum reicht bei Farb-Tintenstrahldruckern von zirka 3000 Mark bis hin zu knapp 10 000 Mark. Dafür wird, wie Fachleute versichern, doch etliches geboten: Präsentations-Grafiken liefern sie in sehr guter Qualität sowohl auf (Spezial-)Papier als auch auf Folie. Darüber hinaus erzeugen sie, in Abhängigkeit vom verwendeten Modell, auch viele Mischfarben. Zu Beginn der Entwicklung experimentierten die Hersteller mit dreifarbigen Systemen ohne eigene schwarze Tinte. Da sich aber herausstellte, daß der Schwarzanteil auch bei Grafiken dominiert, und mit der Mischung der Farben Cyan, Magenta und Gelb weder farblich noch von der Schärfe her ein befriedigendes schwarzes Druckbild erreicht werden kann, wurde Schwarz als Zusatzton integriert.
In der eigentlichen Druckgeschwindigkeit sind sie den Thermotransferdruckern um einiges überlegen, dazu bieten viele Fabrikate eine entsprechende Auflösung, das heißt eine durchaus vergleichbare Farbabstufung. Als prominentester Vertreter der farbigen Tintenstrahldrucker sei der HP Paintjet genannt, der eine Auflösung von 180 dpi (Punkte pro Zoll) bietet und bis zu 160 Seiten mit seinem Tintenvorrat drucken kann.
Im Markt der Nonimpact-Drucker ist noch genug Spielraum für Dynamik. Sowohl die Ingenieure als auch die Marketingleute sorgen, so ein Branchenkenner, für die täglichen Erfolgsmeldungen an der Druckerfront. Darf man den Fachleuten Glauben schenken, gehört auf alle Fälle der Farbe die Zukunft, hier speziell den Farb-Tintenstrahldruckern. Ansonsten ist Elektronik angesagt insgesamt eine Evolution der kleinen Schritte. Und angesichts der heutigen Vielfalt ist Spektakuläres wohl auch nicht nötig.