Facharbeit zu Druckertechniken. Inhalt

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1 Facharbeit zu Druckertechniken Jannik Breuers Inhalt 1. Übersicht der Druckertechnologien 1.1. Farblaserdrucker 1.2. LED-Drucker 1.3. LCD-Drucker 1.4. Impact-Drucker 1.5. Typenraddrucker 1.6. Kugelkopfdrucker 1.7. Zeilendrucker 1.8. Shuttle-Matrixdrucker 1.9. Walzen-/Ketten-/Stahlbanddrucker Nadeldrucker Metalldrucker (Elektro-Erosionsdrucker) Festtintendrucker (Wachsdrucker) Farbsublimationsdrucker D-Drucker 2. Druckertechnologien im Detail 2.1. Tintenstrahldrucker 2.2. Laserdrucker (monochrom) 2.3. Thermodrucker 3. Marktsituation 4. Situation bei der Beispiel GmbH 4.1. Diagramme 5. Quellenangabe 1

2 1. Übersicht der Druckertechnologien Im Laufe der Zeit haben sich sehr vielfältige Druckertechnologien entwickelt, die unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden. Für den Druck auf Papier haben sich zwei Techniken besonders gut durchsetzen können, weil die Geräte günstig in der Anschaffung, technisch voll ausgereift und in großer Vielfalt produziert werden. Dazu gehören die Laserdrucker mit Toner als Farbmittel sowie die Tintenstrahldrucker, welche Farbpatronen mit flüssiger Farbtinte verwenden. Für Großformatdrucke gibt es die sogenannten Plotter, die für Konstruktionspläne häufig zum Einsatz kommen. Für dokumentenechte Formulare gibt es Nadeldrucker die immer noch produziert werden. Die wichtigsten Verfahren werden ausführlich in den Punkten 2.1 und 2.2 beschrieben. Nachfolgend werden Drucktechniken vorgestellt, die veraltet, für eine spezielle Aufgabe gedacht sind oder nur eine Modifikation einer der Haupttechniken darstellen Farblaserdrucker Bei einem Farblaserdrucker werden statt einem schwarzen Toner, vier Toner verwendet (blau, rot, gelb, schwarz), die nacheinander zunächst auf die Bildtrommel und danach auf eine Transferwalze gebracht werden. Sind alle Toner auf der Transferwalze vorhanden, wird das Papier mit dem Toner der Transferwalze in einem Schritt bedruckt. Der negativ geladene Toner wird wie beim monochromen Laserdrucker durch eine positiv geladene Walze zum Überspringen auf das Blatt gebracht. Um das feine Pulver fest auf dem Papier aufzubringen, pressen zwei erhitzte Walzen das Papier und führen es aus dem Drucker heraus. Neben dem schichtweisen Auftragen des Toners auf eine Transferwalze ist es auch möglich mit vier Druckwerken die Farben nacheinander auf das Papier zu drucken. Der Vorteil liegt in der höheren Geschwindigkeit gegenüber der Transferwalzentechnik, da das Blatt während des gesamten Druckvorgangs durch den Drucker gezogen wird und laufend Blätter nachgezogen werden können. Farblaserdrucker sind für Unternehmen wie auch für den Heimbereich in unterschiedlichen Preiskategorien erhältlich und sind optimal für qualitativ hochwertige Ausdrucke von Texten und Illustrationen. Fotos guter Druckqualität sind mit hochwertigen Geräten zu erreichen. Tintenstrahldrucker erreichen bei Fotoausdrucken gegenüber günstigen Laserfarbdruckern eine bessere Bildqualität. Kosten entstehen durch das verwendete Papier, den Anschaffungspreis des Druckers, sowie die Tonerkartuschen, die preislich pro Stück zwischen 50 und 90 (Herstellerpreis) für Seiten liegen LED-Drucker Der LED-Drucker ist eine technische Weiterentwicklung des Laserdruckers, die für eine erhöhte Druckgeschwindigkeit und bessere Zuverlässigkeit sorgt. Das Bild auf der Bildtrommel wird von einer LED Leiste erstellt die genau so breit ist wie die Trommel. Somit wird nicht wie beim Laser punktuell sondern Zeilenweise belichtet. Dies erhöht die Druckgeschwindigkeit, da ein Laser durch einen beweglichen Spiegel horizontal über jede Zeile geführt werden muss und die Farbpunkte markiert. 2

3 Die Zuverlässigkeit des Gerätes wird durch den Wegfall der Spiegelmechanik erhöht. Alle anderen Einheiten, die im Laserdrucker vorhanden sind, werden auch bei einem LED-Drucker benötigt, da nur die Belichtung der Bildtrommel anders erfolgt. Preislich liegen Sie mit den Laserdruckern mittlerweile auf gleichem Niveau LCD-Drucker Der LCD-Drucker ist ebenfalls eine Variante des Laserdruckers mit anderer Belichtungsmethode. Die Lichtquelle ist eine (Halogen-)Lampe, die hinter einer LCD-Leiste angebracht wird. Die Leiste wiederum enthält 2400 LCD- Elemente, die das Licht der Lampe durchlassen oder verdunkeln. Das Licht trifft auf die Bildtrommel, die an der angesteuerten Stelle belichtet wird. LCD- Drucker werden dem Laserdrucker gleich gesetzt und am Markt nicht extra beworben. Vorteilhaft sind der bauartbedingte niedrigere Platzbedarf und eine Ersparnis beim Energieverbrauch. Die entstehende Ozonmenge ist vergleichbar mit einem Laserdrucker Impact Drucker Impact Drucker sind eine eigene Kategorie von Druckern, die das Farbmittel durch Krafteinwirkung auf das Papier übertragen, vergleichbar mit einer Schreibmaschine. Es sind verschiedene Methoden entstanden die besonders die Anordnung sowie die Mechanik zur Ansteuerung der Buchstaben betreffen. Das Farbmittel wird auf einem Band aufgetragen, welches sich zwischen dem Papier und dem angesteuerten Buchstaben befindet. Der Buchstabe (Type) wird auf das Farbband gepresst und die Farbe in Form des Buchstaben auf das Papier gebracht. Durch den ausgeübten Druck bleibt das Farbmittel am Papier haften. Impact Drucker sind häufig durch Non-Impact Drucker wie Tintenstrahl-, Laser- oder Thermodrucker ersetzt worden, da Sie eine im Vergleich niedrigere Schreibgeschwindigkeit aufweisen und oft sehr laut sind. Die Kosten entstehen beim Neukauf von Farbbändern, bei Anschaffung eines Druckers und beim Papier. Ihr heutiger Einsatzzweck sind der Druck von verschiedenartigen Belegen sowie der Endlosdruck. Mit Impactdruckern sind sogenannte Durchschläge möglich, die das Papier in Form des Buchstaben fühlbar eindrücken. Textkorrekturen können nur durch überdrucken mit einem Korrekturband erfolgen, wobei Durchschläge nicht korrigierbar sind Typenraddrucker Der Typenraddrucker funktioniert wie eine Schreibmaschine, die ohne Tasten ausgestattet ist und stattdessen die Daten des Computers als Input verwendet. Die Druckmechanik besteht im Wesentlichen aus einem Hammer, einem Typenrad und dem Farbmittel. Der Hammer erzeugt den nötigen Druck, mit dem der Buchstabe des Typenrads auf Farbband und Papier gepresst wird. Die Buchstaben (Typen) im Typenrad sind kreisförmig angeordnet und an Typenhebeln angebracht. Das Rad wird für jeden Buchstaben gedreht und der Hammer schlägt gegen die Type. 3

4 Diese schlägt wiederum gegen das Farbband und schlussendlich gegen das Papier, welches das Farbmittel aufgrund des Drucks direkt aufnimmt. Das Druckbild ist sehr sauber und schärfer als bei Laserdruckern, allerdings ist die Geschwindigkeit sehr niedrig und es können mit diesem Verfahren außer Linien für Tabellen keine Grafiken gedruckt werden. Die Schriftart kann nur durch einen Austausch des Typenrades erfolgen, was ein weiterer Nachteil ist. Kosten entstehen wie bei den meisten Impact-Druckern beim Papier, der Anschaffung des Druckers und der Farbbänder. Sollten weitere Schriftarten gebraucht werden, müssen die passenden Typenräder gekauft werden. Typenraddrucker und ihr Zubehör werden heute nicht mehr verwendet bzw. verkauft Kugelkopfdrucker Der Kugelkopfdrucker funktioniert wie ein Typenraddrucker. Der einzige Unterschied besteht in der Anordnung der Typen zu einer Kugel. Diese besitzt auf ihrer Oberfläche alle Typen, wie sie auch auf einem Typenrad vorkommen. Der Ursprung dieser Drucker ist auch bei den Schreibmaschinen zu finden, die das gleiche Prinzip verwenden. Um die verschiedenen Buchstaben auf das Papier zu drucken kann die Kugel gedreht, sowie deren Winkel zum Papier verändert werden. Dies geschieht mithilfe einer komplexen Zugseilmechanik. Sobald die Kugel den richtigen Buchstaben eingestellt hat, schlägt der Kopf gegen das Farbband und presst den Buchstaben auf das Papier. Ein Nachteil ist der komplexe Steuerungsmechanismus des Kugelkopfes. Dieser muss regelmäßig gepflegt werden um reibungslos zu funktionieren. Die Schreibgeschwindigkeit der Kugelkopfdrucker gegenüber Typenraddruckern ist nahezu identisch Zeilendrucker Zeilendrucker sind in der Lage mit Impact oder non-impact Verfahren eine ganze Zeile pro Druckschritt auf das Papier zu bringen. Das Papier wird somit ebenfalls schrittweise durch das Druckwerk geführt. Bekannter Vertreter dieses Druckverfahrens im Non-Impact Segment sind Tintenstrahldrucker. Im industriellen Bereich werden Walzen- und Kettendrucker zum bedrucken von Endlospapier verwendet. Um Durchschläge zu erreichen wird mit Impact- Techniken gedruckt. Als Farbmittel werden Farbbänder wie auch Farbtücher verwendet. Die Kosten entstehen durch Anschaffung eines neuen Druckers, beim Kauf von Farbmitteln sowie Papier Shuttle-Matrixdrucker Der Shuttle-Matrixdrucker ist ein Impact-Zeilendrucker der nicht mit Typen arbeitet, sondern eine oszillierende Leiste besitzt die genauso breit ist wie das Papier. Sie enthält Hämmer, die an den richtigen Stellen die Farbpunkte mit einem Farbband auf das Papier setzen. Die Leiste druckt eine ganze Zeile auf das Papier und dann wird es eine Zeile weiterbewegt um die nächsten Punkte zu setzen. Es werden in einer Zeile somit keine Buchstaben gedruckt sondern Farbpunkte, die dann den Buchstaben bilden. 4

5 Dies hat den Vorteil, dass verschiedene Schriftarten ohne den Wechsel von Typensätzen möglich sind. Durch das Impact-Verfahren ist der Drucker relativ laut und nicht für den privaten Bereich bestimmt. Im Gegensatz zu Druckern mit Typen, braucht man für mehrere Schriftarten keine mechanischen Bauteile wie Typenräder oder Typenkugeln und spart somit deren Anschaffungspreis Walzen-/Ketten-/Stahlbanddrucker Alle drei Druckerarten sind sich bis auf wenige technische Details sehr ähnlich. Gemeinsame Eigenschaften sind in jedem Fall das Impact-Druckverfahren, Typen und die Fähigkeit Durchschläge zu erzeugen. Bei einem Walzendrucker (auch Trommeldrucker genannt) sind die Typen (Buchstaben) auf einer Trommel mehrfach angebracht. An dieser läuft ein Farbtuch vorbei das anstatt eines Farbbandes das Farbmittel bereitstellt. Gegenüber der Typentrommel und des Farbtuches befindet sich eine Hammerbank, deren Hämmer ausgelöst werden, wenn ein Buchstabe auf das Papier gedruckt werden soll. Das Papier läuft zwischen der Hammerbank und dem Farbtuch durch den Drucker. Das besondere ist der Rückseitendruck, denn es werden nicht die Typen auf das Papier geschlagen, sondern das Papier wird mit den Hämmern gegen das Farbtuch und die benötigte Type gepresst. Ihr Einsatzgebiet ist der industrielle Druck von großen Datenmengen. Nachteilig sind der hohe Geräuschpegel und die fehlende Grafikfähigkeit. Vorteilhaft sind das saubere Schriftbild sowie die hohen Druckgeschwindigkeiten von Zeilen pro Minute. Bei Ketten- bzw. Stahlbanddruckern wird ebenfalls der Rückseitendruck verwendet. Der Unterschied bei einem Ketten- oder Stahlbanddrucker besteht in der Befestigung der Typen auf einer Kette, bzw. einem Stahlband. Die Kette verläuft hinter dem Farbtuch und das Papier wird zwischen dem Farbtuch und der gegenüberliegenden Hammerbank durch den Drucker transportiert. Ein Buchstabe wird auf das Papier gedruckt, wenn die Kette oder das Stahlband mit der passenden Type an der richtigen Stelle der Zeile steht. Dann wird der entsprechende Hammer in der Hammerbank ausgelöst und presst das Papier gegen Farbtuch und Type. Vor- und Nachteile sind mit einem Walzendrucker identisch, jedoch werden Kettendrucker häufig durch Stahlbanddrucker ersetzt, da Ketten teuer und unhandlich beim Wechsel sind Nadeldrucker Nadeldrucker sind Impact-Drucker die einen Druckkopf mit bis zu 24 Nadeln besitzen. Der Druckkopf bewegt sich über das Papier und die Nadeln schlagen an den erforderlichen Stellen auf das Farbband und auf das Papier. Das Farbband wird am Druckkopf mitgeführt. Die Nadeln sind auch in der Lage Durchschläge auf das Papier zu bringen. Um die Druckqualität und Druckgeschwindigkeit anzupassen gibt es verschiedene Druckmodi. Der Draft Modus bewegt den Druckkopf mit hoher Geschwindigkeit und verwendet eine Schriftart mit einem kleinen Raster (z.b. 8 x 9 Punkte pro Buchstabe). Der ausgedruckte Text ist zwar lesbar, jedoch nicht von guter Qualität. Dafür ist die Druckgeschwindigkeit mit Punkten pro Sekunde stark erhöht. 5

6 Der NLQ (Near Letter Quality) Modus verwendet die halbe Druckkopfgeschwindigkeit und verdoppelt somit die waagerechte Auflösung. Am Ende der Zeile wird ein Zeilenvorschub um den halben Nadeldurchmesser durchgeführt und somit die senkrechte Auflösung ebenfalls verdoppelt. Dieser Modus benötigt zum Drucken einer Zeile im Vergleich zum Draft Modus viermal mehr Zeit. Der Dritte Modus wird mit den Buchstaben LQ beschrieben, die für Letter Quality stehen. In diesem Modus erreicht ein Nadeldrucker die Schriftqualität einer Schreibmaschine. Dies kann nur durch eine sehr präzise Ansteuerung der Nadeln und eine sehr hohe Horizontalauflösung erreicht werden. Nadeldrucker sind in der Regel für monochrome Ausdrucke in Verwendung, allerdings sind Sie in der Lage zusätzlich mit den Farben Cyan, Magenta und Yellow Grafiken zu erstellen. Die Auflösung ist jedoch bauartbedingt sehr niedrig im Vergleich zu einem Tintenstrahldrucker. Nadeldrucker werden bis heute im Kassengeschäft, in Fahrscheinentwertern und Parkautomaten benutzt, weil Sie wartungsarm und Ausdrucke beständig sind. Am häufigsten werden Nadeldrucker als sogenannte Protokolldrucker eingesetzt, da Dokumentenechtheit hier eine besonders wichtige Rolle spielt Metalldrucker ( Elektro-Erosionsdrucker) Metalldrucker nutzen ein spezielles Papier, das eine Metallschicht auf der Oberseite besitzt. An den zu bedruckenden Stellen wird das Papier durch Hochspannungsfunken erhitzt und dadurch geschwärzt. Vorteilhaft sind die kompakte Baugröße und der Entfall eines Farbbandes. Auf dem Markt hat sich diese Drucktechnik allerdings nie durchgesetzt, da das Papier sehr teuer ist und die Produktion früh eingestellt wurde. Verwendung fanden Sie in einigen Registrierkassen und als PC Zubehör für den Sinclair ZX. Thermodrucker haben Elektro-Erosionsdrucker vom Markt verdrängt Festtintendrucker (Wachsdrucker) Wachsdrucker verwenden durch Wärme verflüssigte Wachselemente als Farbmittel, die durch das sogenannte Solid-Ink Verfahren zu Papier gebracht werden. Die flüssige Wachstinte wird in einen Druckkopf geleitet, der den Seiteninhalt auf eine Bildtrommel druckt. Währenddessen wird das Papier an der Bildtrommel vorbei geführt und von einer zweiten Walze mit Wärme fixiert. Dieses Verfahren ist sehr einfach und wird von Xerox als einziger Hersteller bis heute vertrieben. Wachsdrucker finden in der Werbebranche passende Abnehmer und werden für Proof-Ausdrucke genutzt. Die Festtinte wird in kleinen Blöcken verkauft und kann sogar während des Druckvorgangs nachgefüllt werden. Sie sind im Gegensatz zu herkömmlichen Druckerpatronen und Tonerkartuschen sehr umweltfreundlich. Die Druckkosten pro Seite sind vergleichsweise gering und unterscheiden sich in Farb- oder Monochromdruck kaum voneinander. Nachteilig ist bei häufigem Ein-/Ausschalten die relativ lange Aufwärmzeit. Sollte der Drucker eingeschaltet bleiben muss das Wachs ständig beheizt werden, was den Stromverbrauch erhöht. Zudem kann auf die fertigen Ausdrucke mit Filzstiften oder Kugelschreibern nicht nachträglich geschrieben werden. 6

7 Außerdem ist das Wachs auf dem Papier nicht hitzefest und kann nicht mit Laser- oder Tintenstrahldruckern überdruckt werden. Der Einsatz lohnt sich für Privatpersonen nicht, jedoch kann sich der gewerbliche Einsatz lohnen, sofern der Drucker im Dauereinsatz betrieben wird und Farbtreue sowie gute Brillanz erforderlich sind Farbsublimationsdrucker Dieses Druckverfahren wurde Ende der 60er Jahre entwickelt und wird bis heute zum Bedrucken von z.b. T-Shirts verwendet. Das Verfahren beginnt mit dem Druck des Motivs auf eine spezielle Folie. Danach wird in einer Thermotransferpresse mit Hilfe des Umdruckverfahrens das Motiv auf das zu bedruckende Objekt übertragen. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt 230 C. Der Farbstoff auf der Spezialfolie geht vom festen in den gasförmigen Zustand über (sublimiert) und setzt sich z.b. in den Fasern des T- Shirts ab. Um Farbstoffe zu verwenden, die sich normalerweise nicht für den Farbsublimationsdruck eignen, wird Wasserdampf verwendet um diese auf die Textile zu übertragen (Nasstransferprozess). Das Verfahren wird heute hauptsächlich industriell genutzt z.b. von Herstellern für Werbeartikel und personalisierten Textilien. Vorteilhaft sind die Möglichkeit unterschiedliche Materialien in Fotoqualität zu bedrucken sowie vergleichsweise geringe Kosten bei guter Umweltverträglichkeit D-Druck 3D-Drucker sind keine Drucker in dem Sinne, dass Farbstoff auf ein Trägermaterial übertragen wird. Stattdessen werden Werkstücke produziert, die Schichtweise mit einem frei beweglichen Druckkopf aufgebaut werden. Hauptsächlich werden Kunststoffe verwendet, jedoch sind auch Kunstharze, Keramiken und Metalle für die Verarbeitung in einem 3D-Drucker geeignet. Je nachdem welches Material für den Druck verwendet wird, gibt es ein passendes Druckverfahren. Für Kunststoffe und auch teilweise für Kunstharze wird das Fused Deposition Modeling Verfahren genutzt. Der Kunststoff wird drahtförmig und auf Rollen aufgewickelt vom Druckkopf eingezogen. Damit dieser schichtweise das Werkstück aufbauen kann, wird der Kunststoffdraht erhitzt und verflüssigt. Unter Druck wird der Kunststoff mit einer Düse an den nötigen Stellen aufgetragen. Auskragende Bauteile können nur mit Hilfe einer Stützkonstruktion erstellt werden (z.b. Pappe oder Styropor). Das Multi Jet Modeling Verfahren unterscheidet sich vom vorhergehenden nur durch den Druckkopf, der mehrere linear angeordnete Düsen besitzt. Das Stereolithografie-Verfahren arbeitet hingegen ganz anders. Hier wird das Objekt nachdem es am Computer entworfen wurde in einer Flüssigkeit hergestellt, welche mit lichtempfindlichen Teilchen des Kunststoffes gefüllt ist. Um die Teilchen zu verfestigen wird ein Laser verwendet, der durch Spiegel gesteuert wird. Überhänge am Werkstück können ohne Stützen erstellt werden weil die Teilchen bei Lichteinwirkung durch den Laser direkt erhärten. 3D-Drucker werden häufig zur Erstellung von Prototypen verwendet und konkurrieren mit dem weit verbreiteten Spritzgussverfahren. Vorteilhaft beim Druck von Gegenständen sind verminderter Arbeitsaufwand, da keine Spritzformen erstellt werden müssen sowie Materialeinsparung. 7

8 Der Energieaufwand ist ebenfalls niedriger gegenüber dem Spritzgussverfahren, weil nur das tatsächlich benötigte Material einmal erhitzt wird. Konkrete Anwendungsgebiete von 3D-Druckern sind der Modellbau, Maschinenbau, Architektur und Design. Unternehmen die mit den Geräten in Massenproduktion produzieren findet man überwiegend in der Flug- und Raumfahrtindustrie, Medizin- und Zahntechnik sowie Verpackungsindustrie. Für Heimanwender sind ebenfalls Druckermodelle verfügbar, die mit einem CAD-Programm meist kleinere Objekte drucken können und preislich bei 300 für einen Bausatz beginnen. Bereits aufgebaute Geräte liegen zwischen 900 und Der Kunststoffdraht für die Drucker ist im Internet in verschiedenen Farben und Dicken erhältlich und kostet ca. 30 pro Kilogramm. 2. Druckertechnologien im Detail 2.1. Tintenstrahldrucker Bei einem Tintenstrahldrucker wird das Druckerzeugnis durch das gezielte platzieren oder ablenken von Tintentropfen erzeugt. Dabei sind zwei Arten von Tintenstrahldruckern zu unterscheiden, die jeweils noch verschiedene Methoden zum Platzieren der Tinte hervorgebracht haben. CIJ (Continuous Ink Jet) Drucker pumpen die Tinte aus dem Tintenbehälter und tragen diese mit einer Düse auf das Papier auf. Die feinen Tropfen werden nach dem Austritt aus der Düse durch einen piezoelektrischen Wandler gebildet und treffen auf das Papier. Nicht benötigte Tinte wird vor dem Auftreffen abgesaugt und wieder in den Tintenbehälter geführt. Diese Art Tintenstrahldrucker wird in der Industrie genutzt um z.b. Rubbel-Lose und Haltbarkeitsdaten herzustellen. Die zweite Technik, die häufig zum Einsatz kommt ist das Drop on Demand Verfahren. Solche Drucker sind in allen Bereichen zu finden und Unterscheiden sich nochmals in der Technik wie die Farbtropfen im Druckkopf gebildet werden. Ein Druckkopf mit Bubble Jet Verfahren erzeugt die Tintentropfen indem die Tinte in eine Düse geleitet wird. Dort befindet sich ein Heizelement das innerhalb von Mikrosekunden sich bis auf 350 C erhitzt. Das Wasser oder Lösungsmittel in der Tinte bildet innerhalb der Düse schlagartig eine Dampfblase. Daraufhin wird die Tinte an der Spitze der Düse durch den hohen Druck herausgepresst. Wenn sich die Dampfblase wieder abkühlt und sich auflöst, entsteht ein Unterdruck, der das Nachfließen der Tinte verhindert. 8

9 Das Piezo-elektrische Verfahren funktioniert ähnlich dem Bubble-Jet Verfahren, in dem es Druck auf die Tinte ausübt. Der Druck wird jedoch nicht durch ein thermisches, sondern durch ein elektrisches Verfahren erzeugt. Statt eines Heizelements befinden sich in der Düse zwei Piezoelemente, die sich verbiegen, sobald sie unter Spannung stehen. Durch diese Verformung wird Tinte in der Düse verdrängt und durch die Öffnung herausgepresst. Mit diesem Verfahren werden mehr Tropfen pro Sekunde erzeugt ( ) und ist dadurch schneller als das Bubble-Jet Verfahren. Zudem kann die Tropfengröße durch die Stärke der Verformung variiert werden. Als letztes Verfahren, welches nur in der Industrie verwendet wird, um z.b. Produktkartons zu bedrucken gilt das Ventildruckverfahren. Die Tinte wird in einer Düse unter Druck gesetzt und verlässt diese, wenn ein Ventil die Öffnung freigibt. Mit dem Ventildruckverfahren ist es möglich Schriftarten mit verschiedenen Auflösungen, sowie Barcodes auf Papier zu bringen. Üblicherweise werden die Kartons auf Transportbändern am Druckkopf vorbei geführt, der dann den Text bzw. Barcode druckt. 9

10 2.2. Laserdrucker (monochrom) Laserdrucker erzeugen mit den Daten des Computers zunächst eine Vorlage auf einer Bildtrommel. Das geschieht indem ein durch Drehspiegel steuerbarer Laser die Bildtrommel belichtet. An den belichteten Stellen wird eine negative Ladung erzeugt und markiert den nicht zu bedruckenden Bereich. Die unbelichteten Stellen hingegen sind positiv geladen und markieren den zu druckenden Seiteninhalt. Nach jeder Zeile, die durch den Laser fertig bearbeitet wurde wird die Bildtrommel gedreht und an der Tonerkassette vorbei geführt. Der Toner ist ebenfalls negativ geladen und wird an die unbelichteten (positiv geladenen) Stellen der Bildtrommel gezogen. Nach dem Tonerübergang erfolgt der Druck auf das Papier. Dieses wird zwischen der Bildtrommel und einer Entlader-Trommel durchgeführt. Die Entlader-Trommel ist positiv geladen und zieht somit die negativen Tonerteilchen auf das Papier. Als letzter Schritt wird der nur durch elektrische Ladung gehaltene Toner mit zwei Fixierwalzen auf dem Papier mit Hilfe von Wärme und Druck aufgebracht. Laserdrucker werden Sie vor allem in Firmenbüros sowie zu Hause für den Druck von Text verwendet. Ihre Grafikfähigkeiten sind zunächst auf schwarz-weiß Ausgaben beschränkt, jedoch gibt es auch Laserdrucker mit farbigen Tonern (siehe Punkt 1.1). Vorteile gegenüber von Tintenstrahldruckern sind höhere Druckgeschwindigkeit und ein schärferes Schriftbild. Zudem trocknet keine Tinte ein, die bei längerer Standzeit den Druckkopf verschmutzt. Nachteilig sind besonders die gesundheitsbedenklichen Effekte. Die Tonerpartikel können aus dem Drucker austreten und eingeatmet werden. Sie enthalten Ruß sowie Schwermetalle wie Blei und Cadmium. Moderne Geräte besitzen jedoch Filter, die auch auswechselbar sind. Weiterhin entsteht bei der Belichtung der Bildtrommel Ozon. Laserdrucker sollten unter Beachtung dieser Aspekte nur in gut belüfteten Räumen verwendet werden. 10

11 2.3. Thermodrucker Thermodrucker verwenden drei unterschiedliche thermische Verfahren um ein Druckbild zu erzeugen. Der Thermodirektdruck funktioniert mit hunderten Heizelementen, die das thermisch empfindliche Papier an den erforderlichen Stellen punktuell schwärzen. Mit diesem Verfahren werden hauptsächlich schwarz-weiß Drucke hergestellt z.b. auf Etiketten und Kassenbons im Einzelhandel. Es werden keine Farbmittel benötigt und es können durch die einfache Bauweise kompakte Geräte hergestellt werden, die robust und für den Außeneinsatz geeignet sind. Der Drucker hat nur wenige bewegliche Teile und somit eine höhere Lebensdauer als Tintenstrahldrucker und Laserdrucker. Das zweite Verfahren heißt Thermotransferdruck und verwendet eine Folie als Farbmittel. Sie wird zwischen dem Druckkopf und dem zu bedruckenden Material (Papier oder Kunststoff) geführt. An einer zu bedruckenden Stelle wird ein Heizelement aktiviert und lässt die Farbschicht auf der Folie schmelzen. Die Farbe wird dann auf das darunter liegende Material übertragen. Das Thermotransferdruck-Verfahren wird häufig für Etiketten, Aufkleber und Seriennummern auf Bauteilen verwendet um dessen Lebenszeit zu überdauern. Der Thermosublimationsdruck verwendet ebenfalls eine Farbfolie, deren Farbstoff jedoch in das Trägermaterial eingedampft wird. Das Schema des Druckwerkes entspricht etwa dem, des Thermotransferdruckers. Der Druckkopf enthält mehrere Hundert Heizelemente die C heiß werden. Über die Temperatur kann auch die Farbmenge bestimmt werden, die abgegeben werden soll. Sobald das Heizelement die richtige Temperatur erreicht hat, verdampft eine bestimmte Menge Farbstoff und überträgt sich auf das zu bedruckende Material. Das Verfahren ist nicht nur für einfarbige Ausdrucke ausgelegt und erreicht eine sehr gute Bildqualität (siehe Punkt 1.13). Nachteilig ist vor allem die niedrige Druckgeschwindigkeit. 11

12 3. Marktsituation Auf dem Markt haben sich Laserdrucker sowie Tintenstrahldrucker weit verbreitet. Bekannte Hersteller mit einem breiten Angebot von Druckern für Heimanwender und Firmen sind Brother, Canon, Epson, HP, Kyocera, Lexmark und Samsung. Sie stellen auch die kompakten und im Heimbereich sehr beliebten Multifunktionsgeräte her. Für Unternehmen und Firmenbüros werden überwiegend Laserdrucker verwendet, da Sie kostengünstiger sowie schneller als Tintenstrahldrucker sind und selten farbige Ausdrucke benötigt werden. Im Heimbereich kommt es auf das Druckverhalten des Benutzers an. Werden ausschließlich Texte und Tabellen gedruckt empfiehlt sich der Einsatz eines kostengünstigen Laserdruckers. Werden farbige Ausdrucke benötigt, bei eher niedrigem Druckvolumen kommen Tintenstrahldrucker in Frage. Farblaserdrucker sind im Heimbereich für ein großes Druckvolumen mit farbigen Grafiken ausgelegt und etwas teurer als Laser- oder Tintenstrahldrucker. Multifunktionsgeräte vereinen eine der bereits genannten Druckverfahren mit anderen Funktionen. Besonders häufig ist eine Kombination aus Drucker, Scanner und Kopierer anzutreffen. Faxgeräte sind ebenfalls häufig integriert, werden jedoch immer weniger genutzt. Als Anschlüsse haben sich USB und Ethernet durchgesetzt um Drucker lokal oder im Heim- bzw. Firmennetzwerk zu nutzen. 4. Situation bei der Beispiel GmbH (Standort Beispielhausen) Bei der letzten Inventarisierung ist eine Liste mit Druckern erstellt worden, aus der hervorgeht, dass insgesamt 26 Drucker im produktiven Einsatz sind. Davon sind 9 Drucker von Kyocera und 11 von HP. Jeweils ein Drucker ist von den Herstellern Canon, OKI, Xerox, brother und Epson in Gebrauch. 22 Drucker verwenden ein S/W Laserdruckwerk und 3 Geräte sind in der Lage farbige Ausdrucke mit einem Farblaserdruckwerk zu produzieren. Am Standort werden überwiegend Netzwerkdrucker verwendet. Weiterhin sind einige Arbeitsplätze mit Druckern ausgestattet. Insgesamt gibt es 16 Netzwerkdrucker und 10 Arbeitsplatzdrucker wovon die eine Hälfte mit USB und die andere Hälfte mit Centronics Schnittstelle (LPT) angeschlossen sind. Nachfolgend sind zwei Diagramme zur Herstellerverteilung und Schnittstellenverteilung zur Übersicht. 12

13 4.1. Diagramme Drucker pro Hersteller 9 11 HP Kyocera Canon OKI Xerox Ricoh brother Epson Drucker pro Schnittstelle LAN USB LPT 13

14 5. Quellenangabe html vkwr2tf8trm:&imgrefurl= 3.html&docid=NWUi7x91b-VmGM&imgurl= /TRD0.gif&w=377&h=345&ei=_XowUvzhNKfL4ATU- IDgBw&zoom=1&biw=1280&bih=862&iact=rc&page=1&tbnh=133&tbnw=145&start=0& ndsp=40&ved=1t:429,r:2,s:0,i:88&tx=115&ty= lernprogramme/drucker/tech_2.html