De Geschiedenis van het printen begint bij het kopieren

Het kopieerappaat werd uitgevonden door James Watt. Hij kreeg er in 1781 patent op. Het principe ervan was simpel. Het oorspronkelijke document werd met een gelatine-achtige inkt geschreven. Daarna werd het tegen vochtig gemaakt kopieerpapier gelegd en samen tussen twee rollen geperst. De inkt van het origineel werd dan door het kopieerpapier geperst zodat het aan de andere kant zichtbaar was. In het begin waren de doordrukken nogal bleek. Maar verbeteringen in de gebruikte inkt leverden betere resultaten. Er konden zelfs meerdere afdrukken van 1 origineel gemaakt worden. In de 19e eeuw veroverde het kopieerapparaat een vaste plaats in het kantoor.

Nadeel was dat alleen 'verse' documenten gekopieerd konden worden. Vanaf 1840 werd geprobeerd kopieën te maken met behulp van lichtgevoelig papier. Dit leidde tot technieken als blueprinting en de Photostat Machine van Kodak.

Antique Copying Machine

De allereerste kopieermachines waren de zogenaamde natkopieerders. Het papier werd in de machine behandeld met een vloeistof, waardoor het nat uit de machine kwam en eerst moest drogen. Deze kopieën waren ook slecht bewaarbaar. De tekst vervaagde, de vellen papier ging makkelijk aan elkaar kleven, en de kopie werd onder invloed van dag- of zonlicht langzaam paars.

De eerste 'droge' kopieermachine is uitgevonden door de Amerikaanse advocaat Chester Carlson in 1937. Nadat zijn idee door een twintigtal bedrijven werd afgewezen vond hij in 1944 een partner, Haloid, die de techniek verder met hem wilde ontwikkelen. Carlson noemde het kopieerproces 'xerografie', van het Griekse 'droog schrijven'. Later werd hiervan de naam Xerox afgeleid. De eerste commerciële kopieermachines kwamen pas in 1949 op de markt. Deze droge kopieermachine werkte op basis van statische elektriciteit.

Lees nog meer hierover op de site van het Early Office Museum: http://www.officemuseum.com/copy_machines.htm

De verschillende types printers

Margrietwiel-, daisywheel- of letterwielprinters
Margrietwielprinters maken, net als moderne typemachines, gebruik van een schijf met daarop alle letters. De ronde schijf waarop aan de buitenkant de letters staan lijkt op een margrietje. Margrietwielprinters zijn momenteel nauwelijks meer in gebruik.

Regeldrukkers
Een regeldrukker bestaat uit een snel draaiende ketting, metalen band of rol waarop in een specifieke, maar beslist niet alfabetische volgorde alle letters één of meer keren in reliëf staan afgebeeld. De ketting lijkt enigszins op een fietsketting. Op iedere schakel is een letter afgebeeld. Elke letter komt een of twee keer voor. De ketting loopt horizontaal langs het papier. Een metalen band is eigenlijk hetzelfde, maar deze bestaat niet uit schakels. De ketting of band loopt om twee wielen die aan weerszijden van de printeenheid zijn opgesteld. Een rol bevat op iedere printpositie het volledige alfabet in reliëf. Bestaat het alfabet uit 100 tekens en zijn er 80 printposities, dan bevat de rol 8000 tekens. De rol draait om een horizontale as. Achter de ketting, band of rol bevindt zich het inktlint. Dit lint is even breed als het papier en loopt over rollen boven en onder de printeenheid. Achter het inktlint bevindt zich het papier, en daarachter bevindt zich een serie hamertjes. Het papier beweegt van beneden naar boven door de printeenheid. De ketting, band of rol draait rond. Op het moment dat de juiste letter voorbijkomt, slaat een hamertje het papier naar voren, waardoor de letter via het inktlint een afruk maakt op het papier. Zijn alle letters van een regel afgedrukt, dan schuift het papier een positie op. Afhankelijk van de snelheid van de ketting kan een regeldrukker 5 tot 20 regels per seconde afdrukken. Dit was in de jaren 1960-1980 de snelste manier om grote hoeveelheden tekstuele gegevens op papier te krijgen. Regeldrukkers zijn inmiddels volledig vervangen door industriële laserprinters.

Matrixprinters
Matrixprinters bouwen de tekst op door met kleine pinnetjes, door een inktlint, op papier te drukken. Op die manier worden teksten, maar ook grafische afbeeldingen op papier gezet. Matrixprinters zijn tegenwoordig nog in gebruik op postkantoren en in bedrijven waar met doordrukpapier wordt gewerkt, bijvoorbeeld aanvoerbrieven bij de Nederlandse bloemenveilingen.

Thermische printers
Thermische printers zetten de tekst op papier door gebruik te maken van hittegevoelig papier. Dit papier bevat chemicaliën die bij verhitting een verbinding aangaan; dit is te zien als een verkleuring op het papier. De verhitting vindt plaats door middel van een printkop. Op deze printkop bevindt zich een aantal punten, vergelijkbaar met een matrixprinter; deze worden verhit. Het papier wordt onder lichte druk langs deze punten geleid. Thermische printers worden voornamelijk gebruikt voor het printen van bonnen. Dit kan op een standaardrol met wit papier of voorbedrukt papier. Tegenwoordig zijn de afdrukken met de thermische printer ook erg snel (tot circa 200 mm/s). Thermische printers zijn in gebruik in (oudere) faxapparaten, kassasystemen, medische systemen, betaalsystemen in restaurants (draagbare en vaste systemen) en lotto-systemen.

Thermische overdrachtsprinters
Thermische overdrachtsprinters brengen kleurstoffen, in de vorm van een gekleurde was, met behulp van warmte van een reservoir of folie over op papier.

Inkjetprinter
De werking van een inkjetprinter is grotendeels hetzelfde als die van matrixprinters, maar in plaats van met naaldjes de tekst op papier te zetten, worden er minuscule inktdruppels op het papier gespoten. Intrinsiek is de inkt niet duur (misschien enkele tientallen euro per liter), maar de fabrikanten van dit type printers voor de consumentenmarkt geven hoge kortingen op de aanschaf van hun printer, en pressen de gebruikers daarna om hun eigen zeer dure inkt aan te schaffen. Men betaalt in de inkt dus eigenlijk de aanschaf van de printer.

Laser- en ledprinters
Een laserprinter maakt gebruik van een fysisch proces waarbij het papier over verschillende rollen geleid wordt, waarbij eerst gedeeltes van een lichtgevoelige drum elektrisch geladen worden met behulp van een pulserende laser die via een snel roterende spiegel (laserprinter) of een ledbalk (ledprinter) de drum bestrijkt. Een fijn zwart (of anders gekleurd, in geval van een kleurenprinter) poeder (toner) wordt aangebracht op de geladen gedeeltes doordat het aangetrokken wordt door het magnetische veld dat op de geladen delen van de drum aanwezig is. Er bestaan twee varianten op dit procédé: zogenaamde zwartschrijvers (zwarte pixels worden geschreven op de drum) en witschrijvers (witte pixels worden geschreven op de drum). Het beeld op de drum wordt overgebracht op het papier, waarna door verhitting van het papier de toner gefixeerd wordt. Dit type printer geeft op dit ogenblik het mooiste resultaat. Een laserprinter slaat een hele pagina tegelijk op in zijn geheugen. Hiertoe had hij vroeger een kleine computer ingebouwd die de binnenkomende gegevens (de paginabeschrijving, bijv. Postscript of PCL) vertaalde in een uit puntjes opgebouwd paginabeeld. Nu zowel de personal computer als de verbinding tussen computer en printer veel sneller is geworden, laten de meeste laserprinters het aan de aansturende computer over om het paginabeeld te berekenen.

De techniek van de laserprinter

De techniek (xerografie) gaat in het kort als volgt. Er is een ronde koker (de 'drum'), die met lichtgevoelig materiaal is bedekt. Vroeger was dat het giftige selenium maar tegenwoordig gebruikt men silicium, dat ook lichtgevoeliger is. Die drum wordt eerst met statische elektriciteit (een hoge spanning) een negatieve lading gegeven. Vervolgens wordt op die drum een afbeelding geprojecteerd (in het verleden met een laser, maar tegenwoordig soms ook met een LaserLED). Het licht van de LaserLED wordt via een roterende spiegel en een lens op de drum geprojecteerd. Waar het silicium wordt belicht verliest de drum zijn elektrische lading. De drum draait rond en komt dan langs zwart poeder (toner) gemengd met stalen balletjes met een positieve of minder negatieve lading. De gelijkpolige lading stoot elkaar af. De toner wordt aangetrokken door drum op de geneutraliseerde delen die niet belicht zijn door de laser. De toner van de drum wordt vervolgens weer met positieve statische elektriciteit van de drum op het papier getrokken. Vervolgens wordt het papier warm gemaakt door het door een warme rol en een druk-rol (de fuser) te leiden, waardoor kunststof bolletjes in de toner smelten en zo de zwarte toner op het papier vastzetten.

Laserprinter Apple

Om de toner gelijkmatig te krijgen worden er soms ijzerdeeltjes aan toegevoegd. Vervolgens wordt er een magneet boven de toner geplaatst, zodat rondom de magneet er een mooie hoeveelheid toner klaarstaat, om door de drum aangetrokken te worden.

Dit proces geldt alleen voor monochrome laser printers. De techniek bij een kleuren printer gebruikt soortgelijke technieken maar de toner wordt op verschillende manieren aangebracht op het papier. Meestal gebruikt men dan een band (transfer-belt).

TIP: gemorste printer toner! Als toner gemorst wordt, neem het dan altijd op met een doek die eventueel vochtig is gemaakt met koud water. Bij warm water smelten de kunststof bolletjes en gaat de toner zich vasthechten.

Het opzuigen van de toner met een stofzuiger kan tot problemen leiden. Mogelijk bevat de toner ijzerdeeltjes die magnetisch kunnen zijn, en bij de motor van de stofzuiger kunnen komen. Ook kunnen de kunststofdeeltjes gaan smelten, en zo de stofzak van binnen afsluiten. Daarbij is toner zo fijn dat het door de filterzak heen geblazen kan worden in de omgeving.