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Gut Gedruckt ist halb geschrieben

Grundlagen

‘Was Du auf dem Papier hast, das kannst Du getrost vergessen’, sagt meine Großmutter. Eine weise Frau ist sie. Nur wie zu Papier bringen, was meinen Kopf nicht belasten soll? Um Mitternacht steh’ ich in der Bank. Ein Automat spuckt mir einen Zettel entgegen. Im Licht betrachtet, ist darauf nicht Fliegendreck, sondern der Kontostand zu erkennen. Die QualitĂ€t beeindruckt mich nicht. Mein Freund W. sagt zu mir: “Eine Diplomarbeit kannst Du nur mit Signum und Laser verfassen, darunter lĂ€uft gar nix.” Aber ist das nun nicht doch etwas ĂŒbertrieben?

FĂŒr den einen ist er ein lĂ€stiges Muß, fĂŒr den er neben dem heißersehnten Computer einen oder mehrere Tausender berappen muß. Beim anderen dreht sich alles um den Drucker, will er doch mit dem Rechner seine Korrespondenz erledigen. Ob Schönschrift oder Geschwindigkeit gefragt ist, wer die Wahl hat, hat die Qual. Denn der Markt fĂŒr die schreibende Peripherie ist grĂ¶ĂŸer und vielfĂ€ltiger als der der Personal Computer selber. Dieser Beitrag gibt eine Übersicht ĂŒber die verschiedenen Arten, Daten zu Papier zu bringen.

Wenn wir Drucker sagen, meinen wir fast immer den lĂ€rmenden Kumpan, der mit neun, 18 oder gar 24 Nadeln bestĂŒckt, in der NĂ€he des Rechners sein Werk vollbringt - den Matrixdrucker. Die Geschichte der maschinellen Datenverarbeitung hat aber noch einige andere Techniken zum SchwĂ€rzen von Papier hervorgebracht, die es nĂ€her zu betrachten gilt.

Bild 1: Einteilung der verschiedenen Druckprinzipien

Alle Drucker sind schon da

Die Menge der Drucker teilt sich zunĂ€chst in zwei Gruppen, deren Art der Schrifterzeugung grundsĂ€tzlich verschieden ist: die 'Impact’- und die 'Non-Impact'-Drucker. Ein ‘Impact’-Drucker erzeugt die Zeichen auf mechanischem Wege, sei es durch den Anschlag kleiner Nadeln, die sich zu Zeichen zusammensetzen (Punktmatrix) oder durch den Druck kompletter Zeichen (fully formed character). Bei den Impact-Druckern drĂŒckt die Mechanik ein Farbband gegen das Papier, wodurch das sichtbare Zeichen erzeugt wird. Alle Nadeldrucker und Schreibmaschinen bzw. Drucker, die nach Ă€hnlichem Prinzip arbeiten (Typenrad, Kugelkopf etc.) gehören zu dieser Gruppe.

Die 'Non-Impact'-Drucker erzeugen Zeichen auf verschiedene Arten, durch WĂ€rmeeinwirkung, Elektrostatik etc. Trotz solcher Differenzen untereinander haben sie doch eines gemein: Bei ihnen berĂŒhrt keinerlei Mechanik das Papier. Die Unterteilung der verschiedenen Druckertypen zeigt Bild 1.

Lassen Sie uns also die unterschiedlichen Druckverfahren mit ihren Vor- und Nachteilen der Reihe nach durchgehen.

Matrixnadeldrucker

Wie eingangs schon erwĂ€hnt, spielt der Nadeldrucker die fĂŒhrende Rolle bei den druckenden PeripheriegerĂ€ten, zumindest was den Personalcomputer betrifft. Die GrĂŒnde dafĂŒr liegen auf der Hand: Diese Maschinen arbeiten relativ schnell und problemlos, bereits fĂŒr Preise unter 1000 DM erhĂ€lt man leistungsfĂ€hige GerĂ€te, und auch die Folgekosten sind beim Einsatz zu Haus gering.

Der Grund fĂŒr die EffektivitĂ€t der Nadeldrucker ist denkbar einfach: Anstatt, wie von der Schreibmaschine her bekannt, jeden Buchstaben einzeln auf einem Typenrad o.Ă€. zu ‘bevorraten’, wird ein Zeichen aus einem Gitter von Punkten zusammengesetzt. Beim 9-Nadler ist das eine Matrix von 9x11 Punkten (siehe Bild 2), beim 24-Nadler sind es schon 24x36 Punkte (Bild 4). GrundsĂ€tzlich kann man sagen: je feiner die Matrix, desto besser die DruckqualitĂ€t.

Im Druckkopf eines Nadeldruckers sind neun Nadeln ĂŒbereinander angeordnet. Bei 18- und 24-Nadlern gibt es zwei solcher Nadelspalten mit jeweils neun bzw. 12 Nadeln, die in der Höhe leicht versetzt sind, aber dazu spĂ€ter mehr. Diese Nadeln werden durch kleine Elektromagnete bewegt. Ihr Durchmesser betrĂ€gt bei 9-Nadlern ca. 0,4 mm, bei 24-Nadlern ca. 0,2 mm. Beim Betrieb erwĂ€rmt sich der Druckkopf durch die Reibung der Nadeln und anderer Bauteile. ZusĂ€tzlich wird er durch RĂŒckstĂ€nde aus dem Farbband und die eine oder andere unsanfte Behandlung abgenutzt. Der Druckkopf ist also ein echtes Verschleißteil. Normalerweise betrĂ€gt die Lebensdauer nach Herstellerangaben um die 100 bis 200 Millionen Zeichen. Das heißt, Sie könnten ca. zehn Jahre lang zehn dicht beschriebene Seiten tĂ€glich drucken. Doch sollte sich das HerzstĂŒck Ihres Druckers bereits vorher aus dem Kreis der Arbeitenden verabschieden, dann wird's teuer: Mittlerweile kosten bei fast allen Druckern die Köpfe mehr als halb so viel wie ein neues GerĂ€t. Einige Hersteller haben den Kopf auch von der Garantie ausgeschlossen; ein Tribut an die Low-Price-Politik.

Bild 2: Aufbau eines Draft-Zeichens bei einem 9-Nadel-Drucker
Bild 3: Aufbau eines NLQ-Zeichens bei einem 9-Nadel-Drucker

Wird der Drucker nun aufgefordert, ein Zeichen zu produzieren, baut er es in seinem Speicher (RAM) als Folge verschiedener Druckspalten d.h. Nadelanordnungen auf, die daraufhin gedruckt werden.

Doch woher weiß der Drucker, wie welches Zeichen zusammenzusetzen ist? In seinem ROM (=nicht flĂŒchtigen Speicher) befinden sich fĂŒr seinen kompletten Zeichenvorrat die entsprechenden Daten. Der Phantasie wĂ€ren also keine Grenzen gesetzt, könnte man diese Zeichenzusammensetzungen selber verĂ€ndern. Und wirklich lassen fast alle Drucker sog. ‘Download-Characters’ zu. Das sind Zeichen, deren Form dem Drucker erst vom Rechner mitgeteilt wird. Wenn außergewöhnliche Zeichen gedruckt werden mĂŒssen, z.B. APL-Listings, so bleibt keine andere Wahl, als dem Drucker auf diese Weise beizubringen, wie die Zeichen aussehen.

Die Zeichenerzeugung ist also eine reine Softwaresache, und die Form eines Zeichens ist lediglich durch ein Bitmuster im Speicher des Druckers festgelegt. Daher kann man darauf auch verschiedene Verfremdungsfunktionen anwenden, Àhnlich den Funktionen von Malprogrammen, die ja auch Operationen an Bitmustern vornehmen. So lassen sich die einzelnen Zeichen mit einem Matrixdrucker vielfÀltig verÀndern: Breit, klein, fett, alles das ist aus den vorhandenen Daten zu errechnen. Die Stilvielfalt ist nur eine Frage der Elektronik, die dem GerÀt mitgegeben wird, sprich: dem Programm, das fest in ihm eingebrannt ist.

Matrixdrucker bieten Druckgeschwindigkeiten von 50 bis zu 800 Zeichen pro Sekunde (Characters Per Second=CPS). Dabei drucken 9-Nadler 120 Punktspalten auf einem Zoll Breite. Bei einem DIN A4-Blatt, das acht Zoll breit ist, bedeutet das, daß der Drucker innerhalb einer Sekunde zwischen 600 und 9600 Punktspalten errechnet und druckt. Sie ahnen, welche Leistungen Elektronik und Mechanik in einem Drucker vollbringen.

Schönschrift mit 9 Nadeln

Da das Schriftbild immer besser wird, je mehr Nadeln zur Bildung eines Zeichens benutzt werden, liegt der Gedanke nahe, daß die ultimative Schönschrift mit einer wahren Materialschlacht an Nadeln zu erreichen ist. Das ist zwar nicht falsch, doch stehen dem technische Probleme im Weg. Außerdem kosten mehr Nadeln auch mehr Geld und das ist bekanntlich immer knapp. Das grĂ¶ĂŸte Problem ist, daß nicht beliebig viele Nadeln ĂŒbereinandergesetzt werden können, da sie sonst zu dĂŒnn wĂŒrden. So sind pfiffige Entwicklungsingenieure auf einen ganz einfachen Trick gekommen: Es werden Zeichen in zwei DurchgĂ€ngen gedruckt, wobei zwischen den beiden DurchgĂ€ngen ein winziger Papiervorschub ausgelöst wird, der die Punkte des zweiten Durchgangs genau zwischen denen des ersten erscheinen lĂ€ĂŸt. Durch gleichzeitige Verdoppelung der horizontalen Auflösung auf 240 Punkte pro Zoll (Dots Per Inch=DPI) wird die QualitĂ€t weiter gesteigert.

Die Schrift, die so entsteht, wird von den Herstellern NLQ (Near Letter Quality = Fast Brief QualitĂ€t) genannt. Doch reicht es natĂŒrlich nicht aus, das gleiche Zeichen noch einmal versetzt darĂŒber zu drucken. Das endgĂŒltige muß sich aus den beiden ĂŒbereinandergedruckten zusammensetzen. Daher mĂŒssen sich also im ROM eines solchen Druckers weitere Daten fĂŒr einen solchen Zeichensatz befinden. Bild 3 zeigt, wie sich ein NLQ-Zeichen aus zwei DruckgĂ€ngen zusammensetzt. Deutlich ist zu erkennen, daß, je feiner die Matrix ist, je besser Radien und SchrĂ€gen dargestellt werden können. Außerdem ist zu sehen, daß das Muster des ersten Durchgangs keinesfalls dem des zweiten entspricht. Wenn Sie einen 9-Nadler besitzen, können Sie sich das Resultat nach dem ersten der beiden DruckgĂ€nge anschauen: Sie brauchen den Drucker nur abzuschalten, wenn er gerade eine Zeile zum ersten Mal bedruckt hat.

Eine Weiterentwicklung des 9-Nadlers ist der 18-Nadler. Er besitzt bereits zwei Nadelreihen mit jeweils 9 Nadeln in seinem Druckkopf. Diese sind genau um den halben Nadelabstand gegeneinander versetzt. Dadurch ist er in der Lage, NLQ-Schrift doppelt so schnell zu drucken wie ein entsprechender 9-Nadler. Denn der normale Drucker braucht fĂŒr den Druck einer Zeile zwei DurchgĂ€nge, muß also am Ende jeder Zeile zurĂŒckfahren und sie ein zweites Mal bedrucken. Mit den beiden Nadelreihen sind quasi beide DurchgĂ€nge bereits im Druckkopf.

Schöner mit 24 Nadeln

Bild 4: So sieht ein Zeichen in der Matrix eines 24-Nadel-Druckers aus.

Obwohl der 18-Nadler die recht ordentliche NLQ mit relativ hoher Geschwindigkeit zu Papier bringt, lĂ€ĂŸt sich die QualitĂ€t des Schriftbildes noch weiter steigern. Durch die Entwicklung von 24-Nadlern haben Matrixdrucker eine SchriftqualitĂ€t erreicht, die sich ohne genaues Hinsehen oft nicht mehr von dem einer Schreibmaschine unterscheidet (ein neues Farbband vorausgesetzt). Der Aufbau des Druckkopfes beim 24-Nadler Ă€hnelt dem des 18-Nadlers, doch sitzen hierin den beiden Nadelspalten jeweils 12 Nadeln ĂŒbereinander. Die beiden Spalten sind wieder um den halben Nadelabstand gegeneinander versetzt. Werden also die Nadeln der ersten Spalte leicht verzögert abgefeuert, so entsteht ein Zeichen aus 24 ĂŒbereinanderliegenden Punkten. Die Nadeln einer Spalte haben beim 24-Nadler einen Abstand von 1/90 Zoll, es ergibt sich demnach ein effektiver Nadelabstand von 1/180 Zoll.

Das ist natĂŒrlich noch nicht alles. Das Schriftbild des 24-Nadlers ließe sich durchaus noch weiter verbessern, schĂŒbe man nĂ€mlich wie bei der NLQ des 9-Nadlers das Papier um den halben Nadelabstand, also hier um 1/360 Zoll vor. Genau dazu ist der NEC P6 als erster 24-Nadler in der Lage gewesen, und mittlerweile werden mehr und mehr Maschinen angeboten, die den kleinen Vorschub beherrschen. Leider wird diese hohe Auflösung bislang nicht im normalen Textmodus benutzt.

Die Firma Epson hat auf der CeBIT ’88 einen 48-Nadeldrucker vorgestellt, der genau die gleiche Entwicklung gegenĂŒber dem 24-Nadler darstellt wie der 18-Nadler gegenĂŒber dem 9-Nadler. Auch er braucht nun nicht mehr das Papier vorzuschieben, um die doppelte Punktdichte zu realisieren, sondern kann diese in einem Durchgang drucken. Technisch wird das durch vier, jeweils um ein Viertel des Nadelabstandes einer Spalte verschobene Nadelreihen realisiert.

Politik der kleinen Schritte

Bild 6: PapierfĂŒhrung beim Schubtraktor

FĂŒr die Bewegung des Papiers und des Druckkopfes in einem Drucker sind Schrittmotoren zustĂ€ndig. Das sind sehr beliebte Bauelemente, wenn es darum geht, digitale Informationen in mechanische Bewegungen umzusetzen. Durch einen kurzen elektrischen Impuls drehen sie sich um einen definierten Winkel, und bekanntermaßen kann ein Computer (nichts anderes befindet sich in einem Drucker) ausschließlich mit Impulsen arbeiten. Um festzustellen, wo sich der Druckkopf gerade befindet oder welche Zeile momentan bearbeitet wird, braucht der Drucker also nur die Impulse mitzuzĂ€hlen, die er an die Motoren bereits gesandt hat. Daher sollte man der Maschine auch nicht ins Handwerk pfuschen und den Druckkopf bewegen, wĂ€hrend sie eingeschaltet ist. Die Elektronik geht dann von einer Kopfposition aus, die gar nicht der RealitĂ€t entspricht. Es können schwere SchĂ€den entstehen, wenn der Kopf beim nĂ€chsten Druck mit Schwung in den Anschlag gefahren wird.

Es leuchtet ein, daß der Preis der Schrittmotoren von ihrer Auflösung abhĂ€ngt. D.h. je kleiner ihre Schrittweite ist, desto teurer sind sie. Andererseits wird aber die DruckqualitĂ€t immer besserte grĂ¶ĂŸer die Auflösung ist. So muß jeder Hersteller abwĂ€gen, welchen Motor er seinen Druckern gönnt. Hinzu kommt, daß fĂŒr einen sehr genau arbeitenden Motor auch der Rest der Mechanik prĂ€zise gearbeitet sein muß. Bei den heute angebotenen 9-Nadlern betrĂ€gt die Auflösung normalerweise 240 x 216 DPI (waagerecht x senkrecht). Das heißt, in Bewegungsrichtung des Druckkopfes ist die Mechanik in der Lage, SchrittgrĂ¶ĂŸen von 1/240 Zoll (ca. 0,1 mm) auszufĂŒhren. Die Auflösung in der Vertikalen, also in Richtung der Papiervorschubbewegung, betrĂ€gt 216 DPI. Das bedeutet, der kleinste mögliche Vorschub betrĂ€gt 1/216 Zoll (ca. 0,12 mm). Das entspricht genau einem Drittel des Nadelabstandes von 1/72 Zoll.

Die 24-Nadler denken (aufgrund ihres anderen Nadelabstandes) in anderen Kleinstschritten. Hier betrĂ€gt die maximale Punktdichte ĂŒblicherweise 360 x 180 DPI (waagerecht x senkrecht), ist also in der Waagerechten grĂ¶ĂŸer als bei 9-Nadlern, senkrecht jedoch geringer. Einige Drucker beherrschen darĂŒber hinaus - wie bereits erwĂ€hnt - einen Vorschub um 1/360 Zoll, d.h. ihre senkrechte Auflösung verdoppelt sich auf 360 DPI. Solche GerĂ€te werden entsprechend mit dem PrĂ€dikat ‘NEC P6-kompatibel’ versehen.

Zum Graphikdruck sind Matrixdrucker sehr gut geeignet, da hierfĂŒr die Nadeln einzeln angesteuert werden können. Eine Hardcopy (Bildschirmausdruck) vom ATARI-Monochrommonitor ist nicht sonderlich schwierig. Beim Monitor sind nur die ‘Farben’ 0 und 1, also ‘nicht schwarz’ oder ‘schwarz’ möglich. Man braucht nur den Monitorspeicher Bit fĂŒr Bit zu durchsuchen und entsprechend die Nadeln des Druckers anzusteuern. Ist man mit mit einer Monitorzeile fertig, erfolgt ein Papiervorschub und weiter geht’s. So ergeben sich aus den vielen Zeilen ganze Bilder. Gerade hier ist eine sehr große Punktdichte vonnöten. Nur dann werden schwarze FlĂ€chen wirklich schwarz und Linien werden Linien und lassen sich kaum noch als Aneinanderreihung einzelner Punkte erkennen.

FĂŒttern erlaubt

Wiederum verschiedene Techniken existieren, um das Druckwerk mit dem nötigen Papier zu versorgen. FĂŒr die ZufĂŒhrung von EinzelblĂ€ttern (angelsĂ€chsisch: Cut Sheets) werden oft sog. halbautomatische EinzĂŒge mit den Druckern geliefert. Das ist meistens eine Klappe, die sich hochstellen lĂ€ĂŸt und gegen die gelehnt das Blatt in den Drucker rutscht. Durch einen Hebel o. dgl. wird dann ein Vorschub ausgelöst, der das Papier soweit vorzieht, daß die erste Zeile bedruckt werden kann. DarĂŒber hinaus gibt es automatische EinzelblatteinzĂŒge (Cut Sheet Feeder), die diese Arbeit selbsttĂ€tig erledigen. Das sind ZusatzgerĂ€te, die auf den Drucker aufgesetzt werden. Bei einem Seitenvorschub holt sich der Einzug aus einem Papierstapel ein neues Blatt und wirft ggf. ein bereits bedrucktes aus. FĂŒr viele GerĂ€te sind sogar zweischĂ€chtige EinzĂŒge erhĂ€ltlich, die dann abwechselnd verschiedene Papiersorten bedrucken können, ohne daß man irgendwelche fummeligen Arbeiten vornehmen muß. Mit ihnen ist es z.B. möglich, in einem Arbeitsgang Brief und zugehörigen Umschlag zu bedrucken. Automatische EinzĂŒge sind zwar nicht ganz billig, aber gerade bei der Erledigung grĂ¶ĂŸerer Mengen Korrespondenz, wie z.B. bei Serienbriefen, aber auch bei langen Werken wie Studienarbeiten stellen sie eine erhebliche Erleichterung dar.

Egal, wie es dahin gekommen ist - wenn das einzelne Blatt erstmal hinter der Druckwalze ist, kann es nur durch Reibung weitertransportiert werden. Denn im Gegensatz zum Endlospapier hat es keine Perforation o. À., in die eine geeignete Mechanik eingreifen könnte. Diese Art der Papierbewegung ist identisch mit der von der Schreibmaschine her bekannten. Sie wird Friktionsantrieb (Friction= Reibung) genannt.

Endlospapier ist seitlich perforiert und wird daher nicht per Reibung, sondern von einem Stacheltraktor fortbewegt. Bei der Anordnung des Traktors im Druckwerk gibt es zwei Möglichkeiten: den Zug- und den Schubbetrieb. Die jeweiligen PapierfĂŒhrungen zeigen die Skizzen in den Bildern 6 und 7 schematisch. Übrigens: Hier zeigt sich wieder einmal der Unsinn manches Fachbegriffs: ‘Traktor’ stammt vom lateinischen Wort fĂŒr ziehen (tracere). Ein Schub-Traktor ist demnach ein Widerspruch in sich und der Zug-Traktor ein weißer Schimmel.

Beide Versionen haben sowohl Vor- als auch Nachteile. So ist beim Zugtraktor das Einlegen des Papiers meist einfacher und der Druckbereich ist besser lesbar, da das Papier durch den Zug bereits gut gegen die Gummiwalze gedrĂŒckt wird und auf einen weiteren Andruckhebel verzichtet werden kann. Durch die ZugkrĂ€fte wird auch kritisches Papier sauber gefĂŒhrt, z.B. mehrlagiges, selbstdurchschreibendes Papier. UmstĂ€ndlich ist jedoch der meist nötige Auf- und Abbau des Traktors beim Wechsel von Einzel- auf Endlospapier.

Der Schubtraktor darf fĂŒr sich den Pluspunkt verbuchen, Papier vor- und zurĂŒckfahren zu können, ohne es zu zerknĂŒllen. Außerdem wird das DruckergehĂ€use kompakter, da er nicht aufgesetzt wird. Diese Art des Papierantriebs hat sich sich in letzter Zeit durchgesetzt, zumal sie fĂŒr die Papier-Park-Funktion, die immer mehr angeboten wird, notwendig ist. Eine solche Funktion erleichtert den Wechsel der Papiersorten ganz erheblich. Ohne sie muß zur Verarbeitung von EinzelblĂ€ttern das Endlospapier völlig aus dem Drucker entfernt werden. Bei Druckern, die Papier-Park bieten, wird hingegen auf Knopfdruck das Endlospapier zurĂŒckgefahren, bis es gerade noch auf den Stacheln aufliegt. Dann wird der Traktor vom Rest der Mechanik entkuppelt, so daß nun EinzelblĂ€tter per Friktion transportiert werden können, ohne daß das Endlospapier mitbewegt wird. Hat ein solcher Drucker noch einen Einzelblattaufsatz montiert, braucht man sich wirklich nur noch alle paar hundert Blatt um neues Papier zu kĂŒmmern. Der Rest funktioniert per Knopfdruck.

Bild 7: Prinzipieller Papierverlauf beim Zugtraktor

Harter Anschlag - Typenraddrucker

Die zweite Geige im Druckerkonzert spielen die Typenraddrucker. Sie arbeiten genau so wie Typenradschreibmaschinen. Daher besitzen auch teurere Schreibmaschinen ein sog. Interface zum Anschluß an einen Computer und sind so zum Drucker umzufunktionieren. Bei einem solchen Drucker sitzen die einzelnen Typen nicht - wie von der herkömmlichen Schreibmaschine gewohnt - auf Hebeln, sondern auf einem KunststoffrĂ€dchen. Dieses Rad wird durch einen Motor so gedreht, daß das zu druckende Zeichen genau vor einem Magneten steht. Der Magnet wiederum drĂŒckt die Type dann gegen Farbband und Papier. Da die Typen an lĂ€ngeren Stielen strahlenförmig angeordnet sind, wird der Typenraddrucker auch Daisy Wheel (GĂ€nseblĂŒmchen-Rad) genannt.

Dieses Verfahren kostet natĂŒrlich Zeit und ist auch recht laut. Kugelkopfmaschinen unterscheiden sich davon nur dadurch, daß sie nicht ein Rad benutzen, sondern daß eine Metallkugel als Herberge fĂŒr die Typen dient. Diese wird zur Positionierung gedreht und geneigt. Trotz inflationĂ€r wachsender Nadelzahlen bei den Matrixdruckern bieten diese Druckverfahren nach wie vor das beste Schriftbild. Überall dort, wo es auf wirklich reprĂ€sentative SchriftqualitĂ€t ankommt, wird die Wahl auf einen Typenraddrucker fallen. Damit nimmt man allerdings die niedrige Geschwindigkeit (ca. 20 CPS) und den LĂ€rm in Kauf. Die hohe QualitĂ€t ergibt sich ganz einfach dadurch, daß die Typen aus einem StĂŒck geformt und nicht aus einer Matrix zusammengesetzt sind. Denn die bleibt - egal wie fein - immer eine Matrix und damit unscharf. Es ist der gleiche Unterschied wie zwischen einer Fotografie und einem aufgerasterten Zeitungsbild.

Neben den schon genannten Nachteilen gibt es vor allem den der mangelnden FlexibilitĂ€t dieses Druckertyps. Zeichen, die sich nicht auf einem Typenrad befinden, können auch nicht gedruckt werden. FĂŒr einen anderen Stil, z.B. Kursivdruck, muß immer wieder das entsprechende Typenrad eingesetzt werden. Da die TypenrĂ€der auch nur um die 100 Zeichen besitzen, ist also auch die Auswahl innerhalb eines Zeichensatzes geringer als beim Matrixdrucker. Aus der Möglichkeit, die RĂ€der zu wechseln, ergibt sich aber wiederum ein Vorteil: Je nachdem, wieviele TypenrĂ€der fĂŒr den jeweiligen Drucker angeboten werden, können recht viele und interessante Schriftformen gedruckt werden. Der eine bevorzugt evtl. eine sachliche Form, wĂ€hrend der andere die schnörkelige Schreibschrift ‘Script’ bevorzugt. Kein Matrixdrucker erlaubt so viele verschiedene Schriftbilder in so guter QualitĂ€t wie eine Typenradmaschine.

Es macht sprĂŒh - Tintenstrahldrucker

Anstatt das Papier mit Nadeln oder Typen zu maltrĂ€tieren, verspritzen Tintenstrahldrucker eben - Tinte. Die Zeichen werden dabei genau so aus einer Matrix zusammengesetzt wie bei einem Nadeldrucker. Überhaupt gleichen sie dem Nadeldrucker sehr stark, abgesehen vom HerzstĂŒck, dem Druckkopf. Es gibt mittlerweile verschiedene Methoden, die Tinte zu versprĂŒhen. Die am weitesten verbreitete ist in Bild 8 dargestellt: Aus einem BehĂ€lter fließt die Tinte durch einen Kanal in den eigentlichen Druckkopf. Hier sind Piezoröhren genau so angeordnet wie in einem Nadeldruckkopf. Piezokristalle haben die Eigenschaft, in Folge elektrischer Spannung ihre GrĂ¶ĂŸe zu verĂ€ndern. Die Röhrchen hier verengen oder -kĂŒrzen sich, wodurch ein winziger Tropfen Tinte aus der DĂŒse ausgestoßen wird. Die Tropfen haben einen Durchmesser von ca. 0,1 mm. Sie hinterlassen auf dem Papier einen Fleck von ca. 0,16 mm Durchmesser. Genau darin liegt der Grund, warum das Schriftbild der Tintenstrahldrucker i.a. besser ist als das der artverwandten Nadeldrucker. Die DĂŒsen können enger gesetzt werden, wĂ€hrend die Flecken miteinander verfließen und so ein gleichmĂ€ĂŸigeres Bild hinterlassen.

Eine andere Methode, den Tropfen aus der DĂŒse zu schicken, besteht in kurzer WĂ€rmeeinwirkung. Unter der Austrittsöffnung befindet sich ein elektrischer Widerstand, der, sofern Spannung anliegt, den Tropfen erwĂ€rmt. Der wiederum dehnt sich aus und macht sich auf den Flug in Richtung Papier. Diese Technik wird auch bei den Einwegdruckköpfen angewandt, die manche Drucker besitzen. Hier sitzen die DĂŒsen direkt auf dem TintenbehĂ€lter und werden mit ihm gewechselt. Außerdem gibt es noch die Technik des kontinuierlichen Tintenstrahls. Aus nur einer DĂŒse tritt ein nicht abreißender Strahl, der durch Ultraschall zerstĂ€ubt und von einem elektrischen Feld gelenkt wird. Die Technik erinnert ein wenig an die Kathodenstrahlröhre aus Bildschirmen.

Tragischerweise ist gerade die Tinte das grĂ¶ĂŸte Handicap dieser Druckerart. Sie muß kontrĂ€re Eigenschaften besitzen: Einerseits darf sie nicht zu schnell trocknen, damit die DĂŒsen nicht verstopfen, andererseits muß sie schnell trocknen, damit der Druck nicht verwischt. Denn die Tintenstrahldrucker brauchen sich in puncto Geschwindigkeit nicht des Vergleichs mit ihren nadeligen BrĂŒdern zu schĂ€men. Auch sie erreichen Geschwindigkeiten bis zu 600 CPS. Die Probleme mit der Tinte machen Verschließmechanismen fĂŒr die DĂŒsen notwendig, die den mechanischen Aufbau nicht gerade vereinfachen. Da normales Papier zu rauh in der OberflĂ€che ist, erzielen diese Drucker ihre besten Ergebnisse nur auf speziellem Papier. Die Entwicklungsabteilungen der verschiedenen Hersteller sind aber auf dem besten Wege, gerade dieses Manko abzustellen. Es ist nĂ€mlich lĂ€stig, wenn man sich nur wegen des neuen Druckers neues Briefpapier kaufen muß und nicht mehr auf das gute BĂŒtten drucken darf.

Bild 8: Aufbau eines Tintenstrahl-Druckkopfes

Einen Pluspunkt bieten Tintenstrahldrucker, wenn es bunt wird: Da die Farbe erst auf dem Papier gemischt wird, können ohne QualitĂ€tsverlust die Farben ĂŒbereinander gedruckt werden. Beim Nadeldrucker besorgt das ein Farbband, das lĂ€ngs in drei Farbstreifen geteilt ist. Druckt man aber z.B. gelbe Zeichen ĂŒber blaue, verschmutzt das Farbband an dieser Stelle und der nĂ€chste Druck wird kein reines Gelb mehr ergeben.

Der gewaltigste Vorteil der spritzenden Drucker besteht in ihrem nahezu lautlosen Tun. Verdutzt staunt man zunĂ€chst und fragt sich, woher mit einem Mal die Schrift kommt. Denn das einzige GerĂ€usch, das Tintenstrahldrucker erzeugen, rĂŒhrt vom Papiervorschub her. Wer Mitleid mit seinen Nerven und denen seiner Nachbarn hat, sollte sich ein solches GerĂ€t genauer betrachten, zumal sich auch die Preise mittlerweile in erschwinglichen Bereichen bewegen.

Heiße Sachen - Thermodrucker

Thermodrucker fĂ€rben durch WĂ€rmeelemente (elektrische WiderstĂ€nde) in ihrem Druckkopf ein Spezialpapier. Diese Technik ist einfach, und daher sind Thermodrucker meist recht preiswert. Vor allem als Mini-Drucker fĂŒr programmierbare Taschenrechner oder kleine Home-Computer dĂŒrften sie allgemein bekannt sein. Die Druckgeschwindigkeit ist, verglichen mit Nadeldruckern, nicht berauschend. aber ertrĂ€glich. Ihr großer Vorteil ist die geringe GerĂ€uschentwicklung, denn WĂ€rme macht bekanntlich keinen LĂ€rm. Da sich auch der mechanische Aufwand in diesen Druckern in Grenzen hĂ€lt, bieten sie sich als transportable GerĂ€te an. Besonders im Laptop-Bereich oder in elektrischen Reiseschreibmaschinen ist die Thermodrucktechnik hĂ€ufig anzutreffen.

Leider ist das spezielle Papier, das sie benötigen, sehr teuer. So bezahlt man den niedrigen Anschaffungspreis mit hohen Folgekosten. Daher statten einige Hersteller ihre Drucker mit einem sog. Thermotransferband aus. Dieses Farbband ĂŒbertrĂ€gt die Farbe auf jedes normale Papier. Doch leider sind gute Ergebnisse nur mit Papier zu erreichen, das eine glatte (satinierte) OberflĂ€che hat. Dazu kommt, daß das Band auch nicht ganz billig ist. Thermodrucker arbeiten ansonsten nach dem gleichen Matrixverfahren wie Nadel- und Tintenstrahldrucker, auf das weiter oben bereits eingegangen wurde.

Laser - die scharfe Waffe

Bild 9: Arbeitsablauf beim Laserdrucker

Laser klingt immer ein wenig nach Science Fiction. TatsĂ€chlich war noch vor wenigen Jahren die Vorstellung, diese Drucktechnik könnte ihren Weg auch zum heimischen Personalcomputer finden, noch pure Zukunftsmusik. Waren doch Laserdrucker fĂŒr Großrechner konzipiert und der finanzielle wie rĂ€umliche Aufwand entsprechend hoch. Aber die Zeiten Ă€ndern sich und Preise fallen durch hohe Produktionszahlen. So kann man heute bereits Laserdrucker fĂŒr weniger als 5000 DM erwerben. Sie sind in etwa so groß wie ein Tischkopierer und haben auch sonst einige Ähnlichkeit mit ihm. Wie beim Trockenkopierer wird Toner ĂŒber eine elektrostatisch aufgeladene Walze aufs Papier gebracht und bei ca. 80 Grad Celsius ‘eingebrannt’. Doch wird hier die Trommel nicht nach einer Vorlage belichtet, sondern es sorgt ein von der Elektronik gelenkter Laserstrahl dafĂŒr.

Bild 9 zeigt den Vorgang, der sich im Einzelnen so abspielt: Nachdem die Trommel, die mit einem Halbleitermaterial beschichtet ist, von ĂŒberschĂŒssigem Toner gereinigt wurde, wird sie zunĂ€chst vollstĂ€ndig ent-, daraufhin wieder gleichmĂ€ĂŸig elektrostatisch aufgeladen. Jetzt kommt der Laser ins Spiel. Er schickt seinen Strahl gegen einen Polygonspiegel, der schnell rotiert. Dadurch wird der Laserstrahl ĂŒber die gesamte Papierbreite abgelenkt. Dabei wird der Laser von der Elektronik an- und ausgeschaltet. So entlĂ€dt der Laserstrahl Zeile fĂŒr Zeile gezielt die Tonertrommel, und es entsteht auf ihr ein Spiegelbild des Drucks. Da der eisenhaltige Toner in seinem BehĂ€lter die gleiche Ladung erhĂ€lt wie die Trommel, bleibt er nur an den entladenen, also vom Laserstrahl ĂŒberstrichenen FlĂ€chen haften, an den ĂŒbrigen jedoch wird er abgestoßen. Der eigentliche Druckvorgang schließt sich daran an.

Dieser Ablauf findet kontinuierlich statt, bis eine komplette Seite bedruckt worden ist. Man erkennt also, daß der Laserdrucker aus SicherheitsgrĂŒnden geschlossen und zudem seitenorientiert arbeitet. Hat man den Druck erst einmal gestartet, lĂ€ĂŸt er sich nicht wieder abbrechen. Die Preise einer bedruckten Seite bewegen sich bei heutigen Laserdrucken in Bereichen der Fotokopie, also zwischen 6 und 10 Pfennig pro Seite. Dabei ist der Verschleiß an BĂŒrsten und Trommel bereits einbezogen. Denn diese Teile mĂŒssen nach einer bestimmten Anzahl gedruckter BlĂ€tter (ca. 10000) gewechselt werden.

In der Seitenorientiertheit liegt die Wurzel fĂŒr den hohen Rechneraufwand in diesen GerĂ€ten. Im RAM des Druckers muß die Seite oder zumindest ein Teil davon vorliegen, damit danach belichtet werden kann. Die stĂŒckweise Übertragung der Zeilen, wie von allen anderen Druckern her bekannt, reicht hier nicht mehr aus. Daher lĂ€uft unter 512 kB RAM in keinem Laserdrucker etwas. Jedoch wird ihn erst eine AufrĂŒstung auf ein oder zwei Megabyte zu den Geschwindigkeiten stimulieren, die der Hersteller im Katalog versprach. ATARI hat sich mit seinem Laser da geschickt aus der AffĂ€re geschlichen: Über einen speziellen Treiber im Rechner wird das RAM, das der Laser braucht, dem Rechner abgeknapst. Daher lĂ€uft der ATARI-Laserdrucker auch erst ab zwei MB Rechnerspeicher. Außerdem sind dermaßen hohe Übertragungsgeschwindigkeiten notwendig, daß das Druckwerk ĂŒber den DMA-Port des Rechners mit Informationen beliefert wird. Aber dieses GerĂ€t bleibt die Ausnahme. Im Normalfall ist der Laser ein Drucker wie jeder andere. Er wird in die entsprechende Schnittstelle am Rechner eingestöpselt und das war’s. Durch den Wunsch nach immer mehr Leistung sind die GerĂ€te allerdings zu etwas geworden, das man mit gutem Recht als ‘intelligente Peripherie’ bezeichnen kann. 68020-Prozessoren, 8 MB RAM, ja gar Festplatten sind in modernen Laserdruckern zu finden.

Trotz der hohen Kosten auch wĂ€hrend des Betriebes werden Laserdrucker immer beliebter. Das liegt in erster Linie an ihrer hohen Geschwindigkeit (5-25 Seiten pro Minute) und ihrem fast dem Fotosatz gleichzusetzenden Schriftbild. Laserdrucker erreichen eine Auflösung von 300 x 300 DPI. Das ist zwar weniger als das, was ein 24-Nadler bietet, jedoch ist das Druckbild hier gestochen scharf. Die Kontraste sind sehr groß und schwarze FlĂ€chen werden echt schwarz. Besonders der Vormarsch der Druckmedien auf Personal Computern (Desktop-Publishing) hat sehr zur Steigerung der Verkaufszahlen beigetragen. Aber auch als Korrespondenzdrucker im BĂŒro setzt er sich immer mehr durch. Verbindet er doch den Vorteil des Matrixdruckers, nĂ€mlich flexibel in Schriftform und -bild zu sein, mit der Lautlosigkeit des Tintenstrahldruckers. Die DruckqualitĂ€t jedoch ist so gut wie bei einem Typenraddrucker.

Exoten

Daneben haben sich im Laufe der Jahre natĂŒrlich noch weitere - hĂ€ufig abgewandelte - Techniken entwickelt, um Papier maschinell zu beschreiben. Oft sind das Entwicklungen fĂŒr Großrechenanlagen, die ungeheure Mengen Text verarbeiten. Dazu gehört der Zeilendrucker, der mit einem Schlag eine gesamte Zeile druckt. An jeder Zeichenposition befindet sich sein gesamter Zeichenvorrat auf einer Typenwalze, Ă€hnlich einem Datumsstempel. Diese Walzen werden in die richtige Position gedreht und die Zeile wird gedruckt. Die Geschwindigkeit betrĂ€gt bis zu 600 Zeilen (!) pro Sekunde, und am Papierauswurf dieser GerĂ€te herrscht Verletzungsgefahr.

Eine Abart der Laserdrucker stellen die LCD-Drucker dar. Sie funktionieren zwar nach dem gleichen Prinzip, jedoch wird die Trommel mit Hilfe eines durchleuchteten LCD-Displays belichtet. Auf ihm werden eine oder mehrere Druckzeilen gleichzeitig aufgebaut. Eine Quarzlampe durchleuchtet diese Vorlage und entlÀdt so genauso gezielt die Trommel wie ein Laser.

Plotter sind zwar ganz und gar nicht exotisch, jedoch möchte ich ihre Funktionsweise hier nur kurz anreißen, da sie nur fĂŒr ganz spezielle Zwecke zu verwenden sind. Sie arbeiten nach dem Prinzip der X-Y-Schreiber. Zwei Schrittmotoren bewegen einen Stift, der in einem Rahmen hĂ€ngt, ĂŒber die gesamte ZeichenflĂ€che. Dabei kann der Stift gesenkt werden, so daß er Linien zeichnet. Wie genau dabei Kreise oder schrĂ€ge Linien dargestellt werden können, hĂ€ngt wieder einmal von den Kleinstschritten der verwendeten Motoren ab. Plotter sind zum Erstellen von technischen Zeichnungen, SchaltplĂ€nen und Platinenlayouts unerlĂ€ĂŸlich, denn fĂŒr die photographische Nachbehandlung von Ausdrucken ist hĂ€ufig der Matrixdruck ungeeignet. Ansonsten jedoch eignen sie sich kaum fĂŒr die Ausgabe von Text oder Graphik, ihre StĂ€rke liegt im Zeichnen von Linien. Die Logik der Plotter unterscheidet sich grundsĂ€tzlich von allen oben beschriebenen Druckern, denn Plotter arbeiten nicht sequentiell, also nicht von oben nach unten oder links nach rechts. Sie haben jederzeit Zugriff auf die gesamte zu bearbeitende FlĂ€che. [2]

Ausblick - Was wird kommen?

Der Nadeldrucker hat seinen festen Anteil am Markt der druckenden Peripherie. Aufgrund seines niedrigen Preises und der immer weiter entwickelten Schrift-und GraphikqualitĂ€t wird sich daran auch in nĂ€chster Zeit nichts Ă€ndern. Die Zukunft gehört mit Sicherheit den Laserdruckern, was vor allem ihrer exzellenten QualitĂ€t zuzuschreiben ist. Mittlerweile gibt es nur noch wenige sog. Chassis am Markt. Das ist die Grundeinheit, die den gesamten Druck erledigt. Diese Chassis werden immer weiter vereinfacht und kompakter. Fast kein Hersteller kann es sich mehr leisten, Geld in die Entwicklung komplett eigener GerĂ€te zu stecken, sondern kauft die Grundeinheiten von fremden Firmen. Die GerĂ€te unterscheiden sich also nur noch in Aussehen und Ausstattung. Das entspricht in etwa der Tendenz, die z.B. auch auf dem CD-Player-Markt zu beobachten ist. Der Laserdrucker wird seinen festen Platz zwischen allen anderen Techniken finden und auch am heimischen Computer immer mehr vertreten sein. Die Hersteller zumindest zielen darauf ab. Aber auch auf die Tintenstrahltechnik setzen einige Hersteller wieder verstĂ€rkt, und so kann man nur mit einiger Sicherheit sagen, daß der Typenraddrucker der Verlierer dieser Entwicklung sein wird. Zu langsam, zu laut. Einzig die FĂ€higkeit, viele DurchschlĂ€ge produzieren zu können, und die simple Technik sind seine TrĂŒmpfe.

Doch die Zeit der Nadeldrucker ist noch lĂ€ngst nicht vorbei. Der geringe Kaufpreis und niedrige Folgekosten machen ihn fĂŒr den Einsatz zu Hause immer noch zum interessantesten GerĂ€tetyp. Durch zahlreiche Verbesserungen werden immer mehr Bedienungskomfort, Geschwindigkeit und geringere LautstĂ€rke erreicht.

Bild 10: Die parallele Schnittstelle des ST - RealitÀt und Möglichkeiten

Welcher wofĂŒr?

Auf dem ST werden die verschiedensten Aufgaben erledigt und zu fast jeder gibt es eine spezielle Anforderung an den Drucker. Doch hĂ€ufig ist die Anschaffung nur eines GerĂ€tes teuer genug, also wird man sich dabei fĂŒr und gleichzeitig gegen bestimmte QualitĂ€ten entscheiden mĂŒssen.

Teilen wir die druckende ST-Software ein wenig auf:

  1. Textverarbeitung (Wordplus, Star-Writer)
  2. CAD (Campus, CAD project)
  3. Desktop Publishing (Calamus, Timeworks)
  4. GEM-Graphik (Easydraw)
  5. Malprogramme (STAD, Degas)
  6. Andere (Signum!)

Nur der Punkt 1 trifft genau das, wofĂŒr alle Drucker ausgelegt sind. Gibt man nur Texte zu Papier, hat man die grĂ¶ĂŸte Auswahl in Bezug auf die Drucktechnik. Es entscheidet dann, ob man mehr Wert auf Preis als auf Schriftbild oder Geschwindigkeit legt.

Zum Druck technischer Zeichnungen sind alle Drucker weniger gut geeignet, das ist die DomĂ€ne der Plotter [2]. Doch gerade fĂŒr erste EntwĂŒrfe bieten sich Nadel- und Laserdrucker an, denn sie sind schneller als Plotter.

FĂŒr DTP-Anwendungen ist der Laserdrucker notwendig, denn die Ausgaben sollen ja in erster Linie als Druckvorlagen dienen. Auch hier gilt aber, daß ein Vorabdruck auf einem Nadeldrucker vor allem Geld sparen kann.

Momentan gibt es nur wenige Programme, die ausschließlich Meta-File-Ausgaben produzieren wie z.B. Easydraw und das legendĂ€re GEM-Draw. Diese Ausgabedateien sind mal wieder eine so wunderbar gedachte, nur leider nie fertiggestellte Idee auf dem ST. Gedacht war wohl, daß alle Programme ihre Graphikausgaben in eine Datei schreiben, deren Format genormt ist. Ein einziges 'OUTPUT.PRG' sorgt fĂŒr die Übersetzung aller Daten in eine fĂŒr das entsprechende AusgabegerĂ€t verstĂ€ndliche Form. Doch leider ist es ĂŒber die Ausgabe auf 9-Nadlern und Monitor nie hinausgekommen, und daher fabriziert nun doch jedes Programm seine eigene Druckeransteuerung. Wer das OUTPUT.PRG benutzen will (oder muß), erhĂ€lt ohne Tricks jedoch, wie gesagt, nur auf einem 9-Nadler das, was er erwartet.

Die meisten Malprogramme haben mittlerweile ihre eigenen Druckeranpassungen und bieten UnterstĂŒtzung fĂŒr 9- und 24-Nadler. Seltener findet man die Möglichkeit, einen Laser anzusteuern. Tintenstrahldrucker sind fĂŒr Bilder aller Art grundsĂ€tzlich nur dann geeignet, wenn sie sich genau so verhalten wie entsprechende Nadeldrucker. Dann kann man nĂ€mlich die dafĂŒr vorgesehenen Anpassungen benutzen.

Signum!-Fans werden sich gewundert haben, warum ihr Programm unter ‘Andere’ steht. Es ist doch eine Textverarbeitung (?). Signum! ist ein Mittelding. Es ist ein Programm, mit dem Texte und auch Bilder bearbeitet werden können. Das können auch mal kompliziertere Layouts mit Spaltensatz sein. Die Druckausgabe jedoch erfolgt auf rein graphischem Wege. Jede Seite ist in Signum! ein Bild und wird als solches gedruckt. Da kommen schon mal 500 kByte an Daten zusammen (zum Vergleich: Eine normale DIN A4-Seite ist im Textmodus höchstens 5 kByte lang). Daher wird Signum! auch erst zum leistungsfĂ€higen Werkzeug, wenn man ĂŒber einen 24-Nadler verfĂŒgt, der im Grapikmodus schnell ist. Oder aber es ist ein Laserdrucker zur Hand - dann wird’s noch schneller und vor allem leiser. GrundsĂ€tzlich jedoch kann Signum! auch 9-Nadler ansteuern, der Besitz eines leistungsfĂ€higeren GerĂ€tes ist also nicht Voraussetzung.

Datenfluß

Als Verbindung, durch die all die vielen Daten fĂŒr den Drucker fließen können, wird beim ST fast nur die parallelle Schnittstelle verwendet. Ihr Name stammt von der Firma, die sie entwickelte: Centronics. Diese Übertragung ist unkompliziert und schnell, hat allerdings auch ihre Nachteile [1]. Bild 10 zeigt diese Schnittstelle und erspart es Ihnen, hinter Ihren ST zu krabbeln. Wie man sieht, sind die Bezeichnungen an den Pins 10, 12, 13 und 14 hell gezeichnet. Das liegt daran, daß die entsprechenden Signale vom ST leider nicht ausgewertet bzw. gesandt werden können. Das Problem der abgespeckten Schnittstellen am ST ist ja bekannt (s.a. DMA-Port). Auch hier haben sich Tramiel und seine Mannen ein paar Pfennige Produktionskosten gespart. Aber wir sollten dankbar darĂŒber sein, daß wenigstens die Steckerform genormt ist und wir Druckerkabel bei jedem KrĂ€mer kaufen können. Das Ende vom Lied ist in jedem Falle, daß sich ST-Programme incl. TOS selbst mit der Erkennung des Druckers bzw. seiner Bereitschaft. Daten zu empfangen, schwertun.

Bild 11: Schrotti, bitte beamen!

Ehe ich darauf weiter eingehe, sollten wir uns zunĂ€chst der Frage widmen, wie der Byte-Transfer auf dieser Schnittstelle ĂŒberhaupt vonstatten geht. Betrachten Sie dazu Bild 11. Die Leitungen Data 0 bis Data 7 sowie ‘Strobe’ sind im normalen Druckerbetrieb AusgĂ€nge. Der Rechner legt ein Datenbyte an die acht Datenpins und setzt dann das Strobe-Signal auf einen Pegel, der vom Drucker als ‘High’ erkannt wird (5V). Dieses Signal sagt dem Drucker, daß er das PĂ€ckchen, das an den Datenleitungen anliegt, gefĂ€lligst abnehmen soll. Tut der Drucker dieses, muß er die Busy-Leitung solange auf ‘High’ legen, wie er damit beschĂ€ftigt ist. WĂ€hrend dieser Zeit wird der Rechner auch keinen weiteren Versuch starten, Daten zu ĂŒbermitteln. Ist der Drucker fix und sein Speicher groß, können bis zu 4000 Bytes pro Sekunde ĂŒbermittelt werden.

Doch wie erkennt der Rechner nun vor Beginn der DatenĂŒbertragung, ob der Drucker eingeschaltet und On-Line ist? Ein Programm kann eine solche Anfrage z.B. ĂŒber die Bios-Funktion ‘Bcostat’ starten. Wenn in diesem Moment das Busy-Signal ‘High’ ist, lautet die Antwort: ‘Drucker nicht bereit’. Diese Leitung muß also auch auf ‘High’ liegen, wenn kein Drucker angeschlossen ist. TatsĂ€chlich ist das der Fall. Man muß demnach besser sagen: Der Drucker zieht bei Empfangsbereitschaft das Busy-Signal auf ‘Low’.

Und hier liegt der Haken: Leider tun genau dieses auch einige Drucker im angeschlossenen, aber ausgeschalteten Zustand (z.B. der Star NL-10). Die Folge ist, daß der Rechner glaubt, einen empfangsbereiten Drucker vor der Schnittstelle zu haben. Das erste Byte wird gesendet, und erst dann bemerkt der Rechner den nicht eingeschalteten Drucker, denn das Busy-Signal wird nicht ein einziges Mal auf ‘High’ gelegt. Auf eine solche Antwort des Druckers wartet der ST nun etwa noch 30 Sekunden, bis er abbricht und sich mit dem Fehler ‘Timout’ (ZeitĂŒberschreitung) zurĂŒckmeldet.

Ich will nicht allzu sehr im Selbstmitleid versinken, denn wie oben schon erwĂ€hnt, ist der Zug wg. Geiz bei ATARI abgefahren. Dennoch eine kurze Betrachtung der Signale, die noch so am ATARI anliegen. Da wĂ€re zunĂ€chst Pin 10, das ACKNLG-Signal. Dieser Pegel wird immer dann ‘Low’, wenn Daten empfangen und korrekt verarbeitet wurden, allerdings noch in anderen FĂ€llen, z.B. nach korrekter Initialisierung des Druckers. Numero 12 wird dann auf ‘High' gelegt, wenn der Fehler ‘Papier Ende’ den Drucker hindert, weiterzuarbeiten. Auf Pin 13 teilt der Drucker seinen Status mit: Bei Fehlern oder Off-Line ist der Pegel dort ‘Low’. Zuletzt das Auto-Feed-Signal. Ist dieses vom Rechner auf ‘High’ gesetzt worden, fĂŒhrt der Drucker zu jedem WagenrĂŒcklauf (ASCII 13) automatisch noch einen Zeilenvorschub durch.

Alles in allem könnten ST-Programme weit differenzierter auf Fehler beim Drucker eingehen, wenn diese Signale benutzt wĂŒrden. Der Benutzer brĂ€uchte sich dann nicht stĂ€ndig mit der Einheitsfrage ‘Drucker streikt’ herumzuschlagen. Auch die Kontrolle, ob der Fehler nun wirklich behoben ist, fiele dem Programm leichter.

Bild 12: Jeder Nadel ihr Bit: Beim 9-Nadler...
Bild 13: ...wie bei 24 Nadeln

Ein Beispiel

Wie aus Bytes Zeichen werden und aus ESC-Sequenzen Unterstreichungen etc., lesen Sie am besten in [ 1 ] nach. Ich möchte abschließend ein praktisches Beispiel zur Programmierung eines Matrixdruckers in BASIC geben. Das soll anhand einer einfachen 9- und 24-Nadelgraphik geschehen. Die Programme sind leicht in jeden BASIC-Dialekt zu ĂŒbertragen, und die verwendeten Steuerbefehle versteht praktisch jeder Drucker.

Bevor man sich mit dem Druck von Graphik beschĂ€ftigt, muß man wissen, wie die einzelnen Nadeln angesteuert werden. Betrachten wir zunĂ€chst einen 9-Nadler. In seinem Druckkopf befinden sich neun Nadeln senkrecht ĂŒbereinander, wovon zum Graphikdruck aber nur acht verwendet werden. Sie werden es ahnen, die Zahl acht riecht sehr nach einem Byte. Ein Byte sind acht Bit, also acht Ein/Aus-Informationen. Das entspricht haargenau der Menge an Informationen, die fĂŒr eine Druckspalte benötigt werden: Acht mal Nadel gedrĂŒckt/Nadel nicht gedrĂŒckt. Betrachten Sie Bild 12. Jeder Nadel ist eine Zweierpotenz zugeordnet. Die unterste reprĂ€sentiert die Zahl 2A0 (‘Zwei hoch Null’), also 1, die oberste 2A7=128. So ermöglichen die Zahlen zwischen 0 und 255 eine beliebige Kombination der acht Nadeln. In dem Bild ist dargestellt, welche Nadelanordnung durch die Zahl 67 erreicht wird.

Mit diesem Wissen im Hinterkopf können wir uns daran machen, ein Programm zu schreiben, daß die Nadeln nacheinander anspricht (Listing 1). Wir mĂŒssen nur 8 Spalten drucken, in denen dem Drucker alle Potenzen von 2 im Bereich von 0-255 ĂŒbergeben werden. Vorher muß der Drucker allerdings wissen, daß diese Informationen Graphikdaten sind. Dazu dient eine Graphiksequenz, die praktisch jeder Drucker versteht: Mit

27 75

wird ein Graphikmodus eingeleitet, der eine horizontale Auflösung von 60 DPI hat. Nun weiß der Drucker aber noch nicht, wieviele Graphikspalten folgen werden. Das wird ihm mit zwei weiteren Zahlen gesagt. Sie errechnen sich nach einer einfachen Formel:

Gesamtspaltenanzahl = n1 + (n2 x 256).

Soll unsere Graphik achtmal hintereinander gedruckt werden, ergibt das 8 x 8 = 64 Spalten, n1 ist also 64, wÀhrend n2 gleich 0 ist. Sodann werden n1 und n2 an den Drucker gesendet.

Rem : Drucker da? If Bios(8,0)=0 End Endif Rem : Graphik einleiten, 64 Spalten breit Lprint Chr$(27);Chr$(75);Chr$(64);Chr$(0); Rem : Acht mal in einer Zeile For M=1 To 8 Rem : Acht Nadeln werden angesteuert For N=0 To 7 Lprint Chr$(2^N); Next N Next M Lprint

Listing 1

Nachdem der Drucker also weiß, was kommt, können die Graphikbytes berechnet und ausgegeben werden. Da der ZĂ€hler N von 0 bis 7 zĂ€hlt, werden durch die Werte 2^N von unten nach oben alle 8 Nadeln einmal angesprochen. Vielleicht noch ein Wort zur Übergabe der Daten. Dazu wird der ‘Chr$()’-Befehl benutzt. Er bewirkt, daß mittels ‘Lprint’ dem Drucker genau das Byte ĂŒbergeben wird, das den Wert der Zahl in Klammem hat. Normalerweise löst ‘Lprint’ einen Zeilenvorschub und einen WagenrĂŒcklauf automatisch aus. Hier wĂŒrden die entsprechenden Kommandos 10 und 13 zwischen den Graphikdaten den Druck völlig zunichte machen. Daher mĂŒssen diese Kommandos unterdrĂŒckt werden, wofĂŒr das Semikolon, das hinter jedem Befehl steht, verantwortlich ist.

Bei einem 24-Nadler sieht das natĂŒrlich schon etwas anders aus. Schließlich hat er dreimal soviele Nadeln. Aber ob Sie’s glauben oder nicht, das ist auch schon der ganze Unterschied! Wie Sie Listing 2 entnehmen können, wird eine andere Befehlssequenz benutzt, um den Graphikdruck einzuleiten. Die Spaltenanzahl errechnet sich wie oben beschrieben. Jedes ‘PĂ€ckchen’ von acht Nadeln, das der 24-Nadler besitzt, wird durch ein eigenes Byte angesprochen, wie es Bild 13 skizziert. Das Programm gibt folglich das errechnete Byte dreimal hintereinander aus. Dadurch wird in der ersten Spalte die erste, neunte und 17. Nadel angesprochen, in der zweiten die zweite, zehnte und 18. usw.

Der Graphikmodus, den die Sequenz

27 42 39

einleitet, hat eine horizontale Auflösung von 180 DPI.

Daher ist die gleiche Anzahl Spalten nur ein Drittel so breit wie die mit 60 DPI aus Listing 1 (siehe Bild 12). Sehr gut ist zu erkennen, daß die senkrechte Punktdichte bei der Verwendung von 24-Nadelgraphik ganz erheblich steigt.

Übrigens: das 8-Nadelprogramm können Sie auch auf einem 24-Nadler laufen lassen. Er versteht diesen Befehl und steuert daraufhin nur jede dritte Nadel an. Der Nadelabstand ist dann aber grĂ¶ĂŸer als beim 9-Nadler, daher wirkt die Graphik verzerrt. Außerdem liegen die Punkte aufgrund des geringeren Nadeldurchmessers weiter auseinander.

Damit möchte ich dieses Beispiel abschließen. Wie sie vielleicht bemerkt haben, wird jeweils am Programmstart der Drucker mit der Funktion Bcostat (BIOS 8) abgefragt. Allerdings kann dabei nicht erkannt werden, ob es sich bei einer positiven Antwort nicht um einen Ausreißer wie weiter oben beschrieben handelt.

Ich hoffe, daß ich Sie ein wenig ermutigen konnte, mit Ihrem Drucker - sofern Sie einen besitzen - zu spielen. Ansonsten werden Sie jetzt vielleicht das Sparschwein knacken, um sich einen zuzulegen. Wenn das der Fall ist, sollten Sie diesen Artikel gut durchgelesen haben. Wenn Ihr HĂ€ndler mit Druckerkauderwelsch um sich wirft, könnten Sie ihm dann vielleicht Paroli bieten.

Literatur:

[1] Wer treibt dich - Wordplus Druckertreiber selbstgemacht
ST-Computer 3/89 S.147 ff.

[2] Ein Plotter fĂŒr 2600 DM
ST-Computer 10/88 S.48ff.

[3] 120 Nadeln machen Druck
ST-Computer 7/88 S.164 ff.

Rem : Drucker da? If Bios(8,0)=0 End Endif Rem : Graphik einleiten, 64 Spalten breit Lprint Chr$(27);Chr$(42);Chr$(39);Chr$(64);Chr$(0); Rem : Acht mal in einer Zeile For M=1 To 8 Rem : Acht Nadeln werden angesteuert For N=0 To 7 Rem : Dreimal in jeder Spalte (denn: 3*8=24) For B=1 To 3 Lprint Chr$(2^N); Next B Next N Next M Lprint

Listing 2

Ingo BrĂŒmmer