Tintenstrahldrucker

Wie funktioniert ein Tintenstrahldrucker

Tintenstrahldrucker gehören wohl zu den am weitest verbreiteten Druckertypen. Die Anschaffungskosten sind im Vergleich zum Nachkauf der einzelnen Tintenpatronen relativ billig. Dies liegt wohl auch daran dass in den Druckkopf Patronen jede Menge Technik steckt. Doch wie funktioniert eigentlich so ein Tintenstrahldrucker.

Das Papier wird über eine Walze gleichmäßig vertikal mit Hilfe eines Schrittmotors bewegt. Gleichzeitig rast der Druckkopf horizontal über das Papier und setzt über einer Vielzahl feiner Düsen winzige Tintentröpfchen ab.  Dieses funktioniert durch einen gezielt elektrisch erzeugten Überdruck  in der jeweiligen Tintendüse, der die Menge und den Zeitpunkt der Tintenabgabe steuert. Durch die Bewegung des Papiers und des Druckkopfs und durch die gezielte Tintenabgabe zum richtigen Zeitpunkt entsteht also der Ausdruck. Moderne Farbdruckköpfe besitzen bis zu 408 Düsen und erreichen Tröpfchengrößen von nur 5 Picoliter. Um den Überdruck für die Tintenabgabe zu erzeugen gibt es  hauptsächlich zwei verschiedene Techniken:

Das Bubble-Jet Verfahren (thermischer Tintenstrahldruck):
Die Düse ist ein feines Röhrchen direkt verbunden mit dem Tintentank und auf Grund des Kapillareffekts mit Tinte gefüllt. Die Oberflächenspannung innerhalb des Röhrchens verhindert normalerweise ein Austreten der Tinte. An einer Seite der Düse befindet sich ein Metallblättchen (Größe ca. 30 x 30 Mikrometer) welches in kürzester Zeit auf ca.300 Grad Celsius erhitzt werden kann. Durch die abgegebene Hitze verdampft die Tinte, durch die Dampfblase entsteht ein Überdruck, der die Tinte aus der Düse presst. Durch die anschließende Abkühlung zerfällt die Tintenblase, es entsteht Unterdruck und die Düse wird wieder mit frischer Tinte aufgefüllt. Um eine möglichst gute Ausdruck Geschwindigkeit zu erreichen muss dieser Prozess in kürzester Zeit im Bereich von  Mikrosekunden funktionieren.

Das häufige Erhitzen und Abkühlen führen zu einem hohen Verschleiß am Druckkopf.  Deshalb werden normalerweise bei diesem Verfahren Tintenpatrone und Druckkopf kombiniert und in einem ersetzt. Dieses Verfahren wird z.B. bei Tintenstrahldruckern (Inkjet Printer) der Hersteller Hewlett-Packard (HP), Canon oder Lexmark häufig verwendet.

Die Tintenflüssigkeit ist zu dem auch Kühlflüssigkeit für die Widerstände, falls Sie den Patronen Druckkopf wieder mit Refill Tinte befüllen wollen sollten Sie die Patrone nicht ganz leer drucken, da ansonsten die Widerstände (Metallblättchen) ver / ausbrennen können.

Piezo-Verfahren:
Ein vor allem von der Firma Epson entwickeltes Verfahren. Hier wird ein Piezo Kristall verwendet welches sich unter elektrischer Spannung verformt und so gegen eine Membrane gedrückt wird, welche die Tinte schließlich  aus der Düse presst. Piezo Druckköpfe werden normalerweise nicht mit der Tintenpatrone ausgetauscht, da sie kaum einem Verschleiß unterliegen. Sie sind fest im Drucker integriert. Mit der Piezotechnik ist ein schnelleres Drucken möglich. Der Anschaffungspreis ist etwas teurer als bei Druckern mit der Bubble-Jet Technik, die Kosten für die Tintenpatronen dafür meistens günstiger.

Tintenarten für Inkjet Drucker:
Im wesentlich unterscheidet man hier zwischen zweierlei Arten von Tinten hinsichtlich des Farbstoffs, pigmentierter und nicht pigmentierter Tinte. Bei der nicht pigmentierten Tinte liegt der Farbstoff als chemische Substanz in Form von Molekülen vor. Diese Tintenart verblasst schnell unter UV-Licht (Tageslicht). Pigmentierte Tinte besteht aus Farbpigmenten welche deutlich grösser sind und bei Tageslicht weniger schnell ausbleichen. Verwenden Sie hier aber nur den für Ihren Drucker vorgesehenen Tintentyp, da ansonsten Ihr Drucker beschädigt werden könnte.

Info:
Werden Tintenstrahldrucker längere Zeit nicht benutzt kann es sein dass die Düsen eintrocknen. Hier helfen alkoholbefüllte Reinigungspatronen. Auch sollte der Drucker immer über den Geräte Ein- und Ausschaltknopf ausgeschaltet werden, da der Druckkopf sich so an die Stelle bewegen kann, wo am wenigsten Tinte eintrocknet.