Nadeldrucker

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Ein NEC 24-Nadeldrucker von 1989, der Papiereinzug ist vorne

Ein Nadeldrucker ist ein Computerdrucker, der beim Druckvorgang eine Reihe einzeln angesteuerter Nadeln auf ein Farbband schlägt und dadurch die andere Seite des Farbbands jeweils punktuell mit dem Papier in Kontakt bringt. Ein gedrucktes Zeichen besteht jeweils aus einer Vielzahl solcher Farbpunkte.

Star LC-10 Matrixdrucker aus den 1980er Jahren
Geräuschentwicklung des Star-LC-10

Nadeldrucker waren in den 1980er Jahren im Heim- und Kleinbürobereich (SOHO) weit verbreitet und wurden später durch Tintenstrahl- und Laserdrucker verdrängt, sind aber immer noch vereinzelt anzutreffen (Arztpraxen, Fahrkartendrucker). Insgesamt gelten sie wegen ihres hohen Geräuschpegels und ihrer geringen Auflösung als nicht mehr zeitgemäß, werden aber als Nischenprodukt (z. B. für Durchschläge und Lieferscheine im Transport- und Logistikbereich) noch verwendet und auch noch produziert.

Der Nadeldrucker wurde 1968 von dem japanischen Unternehmen OKI entwickelt und als OKI Wiredot bezeichnet. 2013 erhielt OKI hierfür von der Information Processing Society of Japan (kurz IPSJ) das Prädikat "technologisch wertvolles Erbe"

Klassifizierung[Bearbeiten]

Ein Nadeldrucker gehört wie der Typenraddrucker, zu den Impact-Druckern (Englisch impact, „Einschlag, Aufprall“),[1] weil beim Druckvorgang physischer Druck ausgeübt wird. Es können also auch Durchschläge hergestellt werden. Da das Druckbild aus einer Matrix von Punkten zusammensetzt wird, zählt er, wie die meisten anderen Druckertypen, zu den Matrixdruckern.

Die Technik[Bearbeiten]

Geöffnete Farbband-Kassette ERC-38 aus einem Bondrucker (EPSON TM-U210)
Druckkopf eines 9-Nadeldruckers (Star NL 10)

Beim Druckvorgang schlagen einzeln angesteuerte Nadeln (7, 8, 9, 12, 18, 24 oder 48 Stück) auf ein Farbband zwischen Papier und Druckkopf, wodurch die Bildpunkte abgebildet werden, aus denen sich die Zeichen zusammensetzen. Je höher die Anzahl der Nadeln ist, desto enger können die Punkte gesetzt werden und desto besser wird das Druckbild. Mit dieser Technik erreicht man je nach Typ und Druckqualität eine Druckgeschwindigkeit von bis zu 1000 Zeichen pro Sekunde (auch CPS für Characters per second). Jedoch verringert sich die Qualität der Durchschläge mit einer höheren Nadelanzahl. Daher werden bei Anwendungen mit bis zu sechs Durchschlägen oft noch Neun-Nadel-Drucker eingesetzt.

Das Prinzip des Nadeldruckers

Druckmodi[Bearbeiten]

Draft[Bearbeiten]

Im Draft-Modus (englisch Entwurfsmodus) wird der Druckkopf mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Die Nadeln werden dabei in einer groben Matrix zeilenweise angesteuert. Das Schriftbild ist dadurch nur zweckmäßig lesbar. Oft wird hierbei eine Schriftart mit einem Raster von nur 8×9 Punkten verwendet, auch wenn der Drucker über 24 oder gar noch mehr Nadeln verfügt. Die Geschwindigkeit des Ausdrucks ist dadurch jedoch sehr hoch. Typisch sind 200-400 cps. Manche Gerätemodelle verfügen über einen zusätzlichen High-Speed-Draft-Modus, welcher zwar nochmals schneller ist, aber wiederum auch ein noch schlechteres Druckergebnis liefert. In vielen Fällen ist der Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Lesbarkeit jedoch akzeptabel.

NLQ[Bearbeiten]

Im NLQ-Modus (Near Letter Quality, zu Deutsch nahezu Korrespondenzqualität) wird der Druckkopf mit halber Geschwindigkeit bewegt, um bei gleicher Anschlagfrequenz der Nadeln eine Verdopplung der waagerechten Auflösung zu erreichen. Am Ende der Zeile erfolgt ein Zeilenvorschub um ½ Nadeldurchmesser und die Zeile wird erneut gedruckt. Somit sind die Zwischenräume des Druckbildes nun ebenfalls aufgefüllt (Senkrechte Auflösung). Ein Ausdruck benötigt, verglichen mit dem Draft-Modus, bis zu viermal mehr Zeit. Eine mögliche Optimierung bietet hier das bidirektionale Druckverfahren.

LQ[Bearbeiten]

24-Nadel-Drucker Epson LQ-100, Druckgeschwindigkeit 200 Zeichen/s, Papiermagazin für 50 Einzelblätter, eingeführt 1992

Im LQ-Modus (Letter Quality) entspricht das Druckbild einer mit klassischen Verfahren hergestellten Seite, eben „Korrespondenzqualität“. Diese wurde bisher nur von Schreibmaschinen oder Typenraddruckern erreicht, deren Schriftbild sich durch den Einsatz von Karbonbändern im Vergleich zu mit Tinte getränkten Textilbändern ebenfalls deutlich verbessert hatte. Heute erreicht jeder handelsübliche Laserdrucker eine solche Druckqualität. Mit einem Nadeldrucker wird diese Qualität durch eine sehr hohe Horizontalauflösung sowie sehr schnelles und präzises Ansteuern der Nadeln erreicht.

Man kann vereinfacht sagen: Je höher die Druckgeschwindigkeit, desto weniger Zeit steht für ein Druckzeichen zur Verfügung und umso niedriger wird die Druckqualität.

Nadelanzahl[Bearbeiten]

Die ersten Nadeldrucker konnten nur mit acht Nadeln arbeiten. Hiermit war der Druck von Buchstaben mit Unterlängen (z. B. „g“ oder „j“) nur bedingt möglich. Es wurden die Standardzeichensätze aus den Computerterminals auch in der Software der Drucker verwendet. Diese hatten eine 8×8-Matrix. Auch unterstrichener Text war ein Problem. Erst mit der neunten Nadel wurden echte Unterlängen möglich.

Daraus entwickelten sich die sogenannten 9-Nadel-Drucker und die 24-Nadel-Drucker. Bis zu zwölf Nadeln befinden sich in einer einzigen vertikalen Reihe. Ein Druckkopf mit 18 Nadeln hat zwei zueinander versetzte Reihen mit jeweils neun Nadeln, ein Drucker mit 24 Nadeln hat je zwölf Nadeln in einer Reihe. Der Versatz der zweiten Reihe verdoppelt die vertikale Auflösung.

Schriftbild eines Bondruckers (CITIZEN CBM-910) mit nachgetränktem („nachgefülltem“) Farbband
Schriftbild eines Bondruckers (EPSON TM-U210) mit originalem Farbband

Farbe und Grafik[Bearbeiten]

Nadeldrucker können je nach Typ sowohl Text als auch Grafiken monochrom und in Farbe drucken. Das Farbband besteht hierzu aus den Farben Blaugrün (Cyan), Purpur (Magenta), Gelb (Gelb) und Schwarz (Key plate, dt. „Schlüsselplatte“) (CMYK, siehe auch: subtraktive Farbmischung), welche in Spuren auf dem Band nebeneinander angeordnet sind. Der Drucker kann durch vertikales Verschieben des Farbbandes auf die entsprechende Spur die jeweilige Farbe auswählen. Zur Darstellung eines Matrixpunktes in einer bestimmten Farbe muss die Nadel entsprechend nacheinander mit der jeweiligen Farbbandauswahl an der gleichen Stelle angesteuert werden. Von den Grundfarben abweichende Mischfarbtöne sind nur unter Verwendung eines Diffusionsmusters darstellbar. Aufgrund der durch die Technologie bedingten mangelnden Auflösung und der unzureichenden Wiederholgenauigkeit erreichen Nadeldrucker mit dieser Methode bei weitem nicht die Farbtreue eines Tintenstrahldruckers.

Heutige Verwendung[Bearbeiten]

Während Typenraddrucker kaum noch Verwendung finden, findet man den ebenso zuverlässigen und robusten Nadeldrucker noch häufig in Firmen, Arztpraxen und in Banken wie Sparkassen im Kassengeschäft. Nadeldrucker werden auch in Fahrscheinentwertern, Kaufhauskassen und Parkautomaten verwendet, da sie wenig Wartung erfordern und die Ausdrucke beständig sind. Für diese Einsatzgebiete werden allerdings auch sehr häufig Thermodrucker verwendet, weil bei diesen Geräten das Verbrauchsmaterial Farbband nicht mehr notwendig ist. Des Weiteren werden Nadeldrucker wegen ihrer Robustheit in staubigen Werkshallen oder auf Baustellen eingesetzt.

Der weitaus häufigste Einsatzbereich auch heute noch sind sogenannte Protokolldrucker in großen Firmen oder in Systemen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Die einzelnen Protokolle z. B. von Schaltzuständen in Schaltanlagen werden nicht nur digital gesichert, sondern auch gegen nachträgliche Veränderung immun als sofortiger Ausdruck.

Vorteile:

  • Drucken mit Durchschlägen möglich
  • jede Art von Papier bedruckbar
  • geringe Verbrauchskosten (Farbband)
  • wartungsarm
  • dokumentenecht
  • kann Endlospapier bearbeiten
  • wasserfester Ausdruck
  • hohe Lebensdauer
  • zeilenweiser Druck möglich
  • Drucken mit Endlosschleifen

Nachteile:

  • Lärmbelästigung
  • geringe Druckgeschwindigkeit
  • wechselnde Druckqualität (vom Zustand des Farbbandes abhängig)
  • charakteristisch gerastertes „Computer“-Druckbild
  • schlechte Farbwiedergabe
  • durch die geringen Fertigungszahlen mittlerweile hoher Anschaffungspreis
  • nicht alle Zeichen und Grafiken werden gedruckt
  • Wärmeentwicklung des Druckkopfes bei Dauerbetrieb
  • mittels spezieller Software „abhörbar“[2]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Nadeldrucker – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. LEO: impact
  2. netzwelt.de