Laserdrucker und Farblaserdrucker Infos und Hintergründe

Die Geschichte des Laserdruckers Die meisten Anwender wissen heute, was ein Laserdrucker ist, doch über seine Geschichte wissen die wenigsten Bescheid: So konstruierte Gary Starkweather im Jahre 1969 den ersten Laserdrucker für das Unternehmen Xerox PARC. Den Ursprung des heute im Handel erhältlichen Laserdruckers bildete jedoch ein Vervielfältigungsverfahren, genauer gesagt ein elektrofotografischer Prozess, nämlich die Elektrofotografie. Diese wurde 1938 vom Physiker Chester F. Carlson zum Patent angemeldet. Die Grundlage der Elektrofotografie stellt die Erkenntnis, dass zwei verschiedene elektrische Ladungen existieren, dar: das positive und das negative Elektron. Dies festzustellen gelang dem Physikprofessor Christoph Lichtenberg (1742 – 1799). Eine kleines Detail am Rande: Der Begriff „Elektron“ stammt aus dem Griechischen, wo es Bernstein bedeutet: So stellten die Griechen vor 2000 Jahren fest, dass es bei Bernstein bei Reibung zu einer elektrostatischen Aufladung kommt. Doch nun wieder zurück zur Elektrofotografie: Chester F. Carlson war in der Patentabteilung eines Elektrounternehmens tätig, wo er für die manuelle Herstellung von Kopien von Patentanmeldungen zuständig war. Damals standen den Mitarbeitern noch keine maschinellen Verfahren zum Vervielfältigen zur Verfügung. Carlson war also in seiner Arbeit damit beschäftigt, per Hand Patentschriften und gegebenenfalls Zeichnungen abzuschreiben bzw. nachzuzeichnen. Da ihn diese Arbeit nicht gerade erfüllte und um seine Tätigkeit zu vereinfachen, kam Carlson auf die Idee, ein dementsprechendes Verfahren zu entwickeln: So verbrachte er seine Freizeit damit, über den Möglichkeiten eines automatischen Kopiersystems zu tüfteln. Indem Carlson – ein experimentierfreudiger Bastler – die Umsetzung seiner theoretischen Erkenntnisse in die Praxis gelang, konnte am 22. Oktober 1982 nach vielen gescheiterten Versuchen in Astoria die erste Fotokopie hergestellt werden: So erstellte Carlson gemeinsam mit dem Physiker Otto Kornei die erste Fotokopie. Dazu verwendeten sie eine mit Schwefel beschichtete Metallplatte, die sie mit Hilfe eines Baumwolltuchs, das sie über die Platte rieben, elektrisch aufluden. In einem nächsten Schritt versahen sie eine Glasplatte mit dem Datum und dem Ort des Versuches: 10-22-38 Astoria. Die so beschriftete Platte legten sie dann auf die Platte aus Metall. Anschließend verdunkelten sie den Raum und belichteten die Platte mit Hilfe einer starken Lichtquelle. Nach der Entfernung der Glasplatte streuten sie winzige Bärlappsamen über die Metallplatte: An den belichteten Stellen war die Ladung verschwunden, während an den Stellen, die abgedunkelt wurden – also dort, wo sich im Original die Beschriftung befand –, die Bärlappsamenkörner haften geblieben waren. Nun drückte man noch Wachspapier auf die Platte und zog diese mit den Samenkörnern wieder ab: So entstand die erste Fotokopie; deren Prinzip die Grundlage für den heutigen Laserdrucker – und eben auch für moderne Kopiergeräte – mit Toner und einer Halbleitertrommel ist. Die Vermarktung dieser Erfindung gestaltete sich zunächst jedoch nicht sehr erfolgreich. So bot Carlson das von ihm entwickelte Vervielfältigungsverfahren beispielsweise Unternehmen wie IBM und General Electric an, stieß jedoch überall auf Desinteresse. Dennoch meldete Carlson seine Erfindung, die er als Elektrofotografie bezeichnete, zum Patent an. Im Jahre 1944 gelang es ihm schließlich, das Batelle Memorial Institut in Columubus, Ohio, von seiner Entwicklung zu überzeugen: Man übermittelte ihm eine Summe von $ 3.000,- zur Umsetzung seiner Erfindung. 1947 stellte das Unternehmen Haloid in Rochester, N. Y., erstmals Fotokopierer – auf dem von Carlson entwickelten Prinzip – in Serie her: Bei Haloid handelte es sich um eine Firma, die Fotopapier und sonstiges Zubehör für die Fotografie erzeugte. 1950 war der erste Trockenkopierer im Handel erhältlich: das Modell A. Hier muss jedoch angemerkt werden, dass sich die Bedienung ziemlich schwierig gestaltete. Um eine einzige Kopie herzustellen, war es notwendig, 39 Arbeitsschritte durchzuführen. Zudem handelte es sich bei dem Ausdruck „Elektrofotografie“ nicht gerade um eine werbewirksame Bezeichnung, weshalb ein Professor der Ohio State University die Umbenennung in „Xerographie“ vorschlug: ein Begriff, der aus dem Griechischen stammt und „trocken“ (xeros) sowie „schreiben“ (graphein) bedeutet. In weiterer Folge bezeichnete sich die Firma Haloid ab 1958 als Haloid Xerox Inc. 1959 war der erste Kopierer, der mit Vollautomatik arbeitete, erhältlich: Xerox 1914. Dieses Gerät war damals in der Lage, bereits sechs Kopien pro Minute zu erzeugen. Die Zuverlässigkeit lässt sich jedoch in keiner Weise mit heute vergleichen: So fing beispielsweise bei einer Vorführung von zwei dieser Geräte eines davon Feuer … Dennoch handelte es sich bei Xerox 1914 um ein erfolgreiches Produkt, was dazu führte, dass das Unternehmen Haloid Xerox Inc. ab dem Jahre 1961 die Firmenbezeichnung Xerox Corporation führte. Ebenfalls in diesem Jahr ging die Firma an die Börse: Ein einmaliges Produkt, eine den Konkurrenten überlegene Technik trugen zu den ausgezeichneten Zukunftsperspektiven des Unternehmens bei – was sich etwa 40 Jahre später ändern sollte … Übrigens war es damals gar nicht möglich, dieses Kopiergerät käuflich zu erwerben. Die Geräte gab es nur zu mieten: So waren in der monatlichen Miete 2.000 Kopien inkludiert, für jede weitere Vervielfältigung musste man vier Cent bezahlen – damit wurde der Cash Flow der Kunden nicht überstrapaziert und Xerox konnte sich über einen großen Zeitraum hinweg Einnahmen sichern. Dieses Miet- wurde später in ein Leasingmodell umgewandelt. Der aus eher bescheidenen Verhältnissen stammende Chester F. Carlson starb schließlich im Jahre 1968, sein Vermögen belief sich damals auf 150 Mio. Dollar, deren Ursprung er eigentlich dem langweiligen Alltag im Büro verdankte … Ein Jahr nach dem Tod des Erfinders der Elektrofotografie, das Prinzip auf dem das heutige Kopier- und Laserdruckverfahren basiert, entwickelte der bei der Firma Xerox PARC (Kurzform für: Palo Alto Research Center – in Kalifornien) angestellte Ingenieur Gary Starkweather das erste Laserdruckgerät. Das größte Problem bei der Entwicklung der ersten Laserdrucker bestand darin, die Laserstrahlen zu modulieren; so standen damals nur Gaslaser zur Verfügung, welche man nicht in der erforderlichen Geschwindigkeit ein- bzw. ausschalten konnte. Dementsprechend musste man bestimmte Optiken einsetzen: Diese verschob man mechanisch. Außerdem machte der Einsatz von Piezo-Kristallen die Lösung des Problems möglich: Piezo-Kristalle können mit Hilfe von angelegter Spannung das Licht ablenken. In weiterer Folge verwendete man Diodenlaser, mit denen das Licht in hoher Geschwindigkeit moduliert werden kann. Der erste Laserdrucker arbeitete übrigens nach der ROS-Technik und wurde zunächst vornehmlich für Kopiergeräte eingesetzt. Doch Ausführlicheres dazu beim Thema: Die ersten Prototypen des Laserdruckers wurde schließlich 1971 zu Demonstrationszwecken vorgeführt. Dabei handelte es sich um eine Weiterentwicklung von Xerox, um eine Technik, mit der man – wie bereits erwähnt – mit Hilfe eines modulierten Lasers ein Druckbild herstellen konnte. Dieser erste Laserdrucker arbeitete nach der ROS-Technik. ROS bedeutet „raster output scanner“. So konnte dieser 500 spi drucken: spi sind „spots per inch“ = Punkte pro Inch. Zunächst wurde diese Laser-Technik in erster Linie bei Kopierern verwendet und trug maßgeblich zum großen Erfolg von Xerox bei: So eröffnete sich dem Unternehmen ein Milliardengeschäft auf dem Kopier-Markt. Damals fand übrigens der Ausdruck „xeroxieren“ häufig als Synonym für „kopieren mit einem Xerox-Kopierer“ Anwendung. Im Jahre 1973 wurde das erste – auch kommerziell verwertbare – Laserdruckgerät auf den Markt gebracht: Dabei handelte es sich um EARS (Kurzform für: Ethernet-Alto research character generator scanning laser output terminal). Dieses Gerät ermöglichte einen Druck in der Auflösung von 384 spi. Langfristig gesehen gelang es dem Unternehmen jedoch nicht, alle seine innovativen Techniken auch kommerziell umzusetzen. Trotz der Entwicklung eines kleinen, handlichen Personal Computers, als Alto bezeichnet, im April 1983, der über eine Maus, eine grafische Oberfläche (GUI = Graphical User Interface) und ein Netzwerk (Ethernet) sowie einen von Xerox entwickelten Laserdrucker verfügte, waren es andere Firmen, die große Gewinne mit den Arbeitsplatz-Rechnern und anderen Lösungen fürs Büro erzielen konnten: Das waren Unternehmen wie Microsoft, Commodore, Apple, IBM oder Tandy. Schließlich setzte das Justizministerium in einem so genannten Monopolverfahren gegen die Firma Xerox die Offenlegung ihrer entwickelten Technik durch. Dies bedeutete für das Unternehmen den Beginn des Abstiegs. Firmen aus Asien (Japan) brachten wartungsarme Laserdruckgeräte mit flüssigem Toner zu extrem günstigen Preisen auf den Markt. Beim neuen Verkaufskonzept handelte es sich nicht mehr um einen Drucker für die gesamte Abteilung, die von einem eigenen Mitarbeiterstab betreut werden mussten, sondern um kleine Arbeitsplatz- oder Stockwerksdrucker. Xerox versuchte noch lange, am Mietmodell ihrer Produktlösungen festzuhalten, doch die Konkurrenz konnte bald den bisher von Xerox dominierten Drucker-Markt übernehmen. Heute ist der Begriff Xerox wohl nicht mehr jedem ein Begriff. Die bekanntesten Laserdrucker werden längst von anderen Herstellern produziert, die allerdings über dasselbe Funktionsprinzip verfügen, das allerdings noch immer als Xerographie bezeichnet wird