Tintenstrahldrucker: Funktionsweise und Anwendungsgebiete

Es ist sinnvoll, sich einmal mit der Tintenstrahldrucker-Funktionsweise auseinanderzusetzen, wenn Sie verstehen möchten, wie Ihr Gerät arbeitet und eventuellen Problemen vorzubeugen.
Es ist sinnvoll, sich einmal mit der Tintenstrahldrucker-Funktionsweise auseinanderzusetzen, wenn Sie verstehen möchten, wie Ihr Gerät arbeitet und eventuellen Problemen vorzubeugen. © 9550885 - photosoupy, depositphoto.com

Viele Anwender schwören vor allem im Heimgebrauch weiterhin auf Tintenstrahldrucker. Diese sind vor allem deshalb so beliebt, da sie in der Anschaffung relativ kostengünstig sind und qualitativ hochwertige Ausdrucke erzielen. Um zu verstehen, wie dies möglich ist, soll in diesem Artikel näher auf die Funktionsweise dieser Drucker eingegangen werden, vor allem da viele Nutzer mittlerweile auch beim Fotodruck auf diese Technologie zurückgreifen und so den Gang zum Fotolabor oder in die Drogerie umgehen. Wir informieren Sie über Details zur Funktion, den Anwendungsgebieten und Besonderheiten der Tintenstrahldrucker.

Kurzer geschichtlicher Umriss

Ähnlich wie beim Laserdrucker kann ab den 1960er Jahren von der Entwicklung hin zum klassischen Tintenstrahldrucker gesprochen werden. Dabei war der erste sogenannte Tintenstrahldrucker in Wirklichkeit eher ein Fernschreiber mit Tastatur, welcher die Tinte noch nicht sauber und akkurat zu Papier bringen konnte, weshalb er häufig verschmutzte und Ausdrucke mehrmals angefertigt werden mussten, bevor sie eine gute Qualität aufwiesen. Für den Heimgebrauch war dieser Drucker ebenfalls nicht konzipiert, da seine beträchtliche Größe sich kaum für die Anwendung zu Hause eignete.

In den 1970er Jahren machte die Entwicklung der Tintenstrahldrucker einen großen Schritt nach vorn, indem das Unternehmen IBM einen Drucker entwickelte, dessen Technologie gute Ausdrucke mithilfe von Tinte ermöglichte. Es sollte jedoch ein weiteres Jahrzehnt dauern, bis sich Tintenstrahldrucker auch im Heimgebrauch durchsetzten. Hier konnten sich Firmen wie Epson, Canon und HP bewährt machen. Ende der 1980er Jahre hatte sich auch der Mehrfarbdruck ein Standbein aufbauen können. Doch erst im 21. Jahrhundert war die Qualität der Ausdrucke so weit fortgeschritten, dass nunmehr auch der Fotodruck durch diese Technologie realisiert werden konnte. Spezielle Fotodrucker mit Tintenstrahl-Verfahren arbeiten mit zusätzlichen Tinten, sodass mittlerweile eine enorme Farbtiefe sowie feinste Details ausgearbeitet werden können. Beachten sollten Sie hierbei allerdings, dass auf speziellem Fotopapier gedruckt werden sollte, um bestmögliche Ergebnisse zu erhalten. Die Technologie passt sich den Bedürfnissen der Zeit an, sodass Sie mittlerweile auch mobile Tintenstrahldrucker erhalten sowie Multifunktionsgeräte, mit welchen Sie zusätzlich kopieren und scannen, teilweise sogar faxen können.

Tipp: Möchten Sie sich zur umfassenden Geschichte der Drucker informieren, kann ein Blick in unseren entsprechenden Artikel nicht schaden.

Tintenstrahldrucker: Funktionsweise und Verfahren

Bei Tintenstrahldruckern gibt es verschiedene Verfahren, die zum Einsatz kommen. Dabei erreichen diese mittlerweile eine enorme Druckqualität sowie Auflösung, weshalb sich die Drucker vor allem für Grafiken und Bilder eignen; aber auch Dokumentendrucke werden gestochen scharf ausgegeben. Im Prinzip arbeiten Tintenstrahldrucker jedoch weiterhin in etwa mit dem Verfahren, welches bereits in den 1980er Jahren entwickelt, jedoch über die Jahre hinweg immer weiter verbessert wurde. Dabei wird das Papier mithilfe eines Motors eingezogen und am Druckkopf vorbeigeführt, welcher kleinste Tintentröpfchen abgibt, welche später nach einem Raster das Druckbild wiedergeben. Die Verfahren, die hierbei zum Einsatz kommen sind das Piezo-Verfahren sowie das thermische Verfahren.

Wichtig für die optimale Arbeit Ihres Druckers sind die Tinte, der Druckkopf sowie die Düsen.
Wichtig für die optimale Arbeit Ihres Druckers sind die Tinte, der Druckkopf sowie die Düsen. © 206372146 – Fotofabrika, depositphoto.com

Die Piezo-Technologie

Die Piezo-Technologie basiert auf einem Piezo-Druckkopf und verschiedenen mechanischen Vorgängen. Die verwendeten Piezokristalle sind ferroelektrisch und werden mithilfe von Hitze polarisiert, damit sie die Tinte letztendlich mittels Spannung in der Tintenkammer aus den Düsen hinauspressen können. Dabei befindet sich in jeder Düse eine Piezoscheibe. Diese wölbt sich je nach Spannung in wenigen Mikrosekunden in verschiedene Richtungen. Da die Druckköpfe in den meisten Tintenstrahldruckern mit Piezo-Technologie fest verbaut sind, müssen Sie hier nur die Tintenpatronen wechseln, sobald diese aufgebraucht sind.

Thermisches Druckverfahren

Bei dieser Technologie werden die feinen Tintentropfen mit hoher Geschwindigkeit durch den Druckkopf und auf das Papier gedrückt. Dabei unterschieden sich die gedruckten Punkte je nachdem, wie viel Tinte durch den Druckkopf gepresst wird. So können besonders feine Details dargestellt werden. Mittlerweile werden hierfür bis zu über 400 Düsen verwendet, wohingegen die ersten Drucker nur 12 besaßen. Diese vielen Düsen sorgen nicht zuletzt für eine hohe Auflösung und Qualität Ihrer Ausdrucke.

Die thermischen Druckköpfe, die die Tinte erhitzen und so durch die Düsen drücken können, geben diesem Verfahren seinen Namen. Dazu wird in jeder Düse ein Heizelement verbaut. Durch die erzeugte Spannung erhöht sich die Temperatur so stark, dass sich eine Dampfblase bildet, welche dafür sorgt, dass die Tinte hinausgepresst wird.

Tintenstrahldrucker: Arten und deren Funktionsweise

Bei genauerer Betrachtung kann festgestellt werden, dass Tintenstrahldrucker entweder mit Drop on Demand (DOD) oder Continuous Ink Jet (CIJ) arbeiten. Bei ersterem werden kleine einzelne Tintentröpfchen abgegeben, wohingegen beim CIJ-Verfahren ein kontinuierlicher Tintenstrahl eingesetzt wird.

Funktionsweise mit Drop on Demand

Beim Drop-on-Demand-Verfahren kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, die alle eine exzellente Qualität Ihrer Ausdrucke gewährleisten.

1. Das Bubble-Jet-Verfahren

Bei Bubble-Jet-Druckern wird mithilfe eines Heizelements das Wasser in der Tinte so erhitzt, dass sich eine Dampfblase bildet, welche durch Druck einen Tintentropfen nach dem anderen durch die Düsen presst.

2. Die Piezo-Technologie

Damit sich die Keramikelemente mittels elektrischer Spannung so verformen wie vorgesehen, wird der piezoelektrische Effekt angewandt. Diese Technik bewirkt, dass die Tinte durch die Düsen gepresst werden kann. Dabei hängt die Größe der Tintentropfen von der Stärke des elektrischen Impulses ab.

3. Arbeit mit Druckventil

Wie der Name bereits impliziert, sorgen hier Druckventile in den Düsen dafür, dass Tinte austreten kann, indem sie sich öffnen und schließen und so den Tintenaustritt kontrollieren. Hierbei besteht allerdings, wie bei den anderen Drop-on-Demand-Verfahren auch, die Gefahr, dass die Druckköpfe schnell eintrocknen, sodass sie entweder ausgetauscht oder gereinigt werden müssen. Gerade bei längerem Stillstand des Druckers sollten Sie eine Druckkopf-Reinigung in Erwägung ziehen. Was Sie tun können, wenn die Druckerpatrone eingetrocknet ist, erfahren Sie ebenfalls bei uns im Blog.

Continuous-Ink-Jet-Verfahren

Wie der Name dieser Technologie bereits impliziert, handelt es sich hierbei um die Abgabe eines kontinuierlichen Tintenstrahls, welcher mithilfe des piezoelektrischen Effekts über die Düse aus dem Druckkopf in einzelnen Tröpfchen abgegeben wird. Dabei kommen Elektroden zum Einsatz, welche die Tröpfchen einerseits aufladen und andererseits so lenken, dass die geladenen und ungeladenen Tropfen auf dem Papier ein Bild ergeben. Die Tinte, welche dabei nicht benötigt wird, wird dem Tintenkreislauf wieder zugeführt.

Das Verbrauchsmaterial

Wie ersichtlich wurde, arbeitet ein Tintenstrahldrucker mit Tinte, Druckköpfen und Düsen, um die Farbe auf das Papier zu bringen. Dabei ist das Farbmittel natürlich entscheidend für die Brillanz Ihrer Ausdrucke. Hier kann in Pigmenttinte und Farbstofftinte unterschieden werden.

Bei der Pigmenttinte schweben Pigmente in einer Flüssigkeit und geben der Tinte so ihre Farbe. Diese ist besonders lange haltbar und erzielt kräftigere Farbergebnisse, die wasser- und wischfester sind als es bei der Farbstofftinte der Fall ist. Diese bietet im Gegenzug einen größeren Farbspielraum. Es handelt sich hierbei um Farbstoffmoleküle, welche in der Tintenflüssigkeit gelöst werden. Die Herstellung von Tinte ist ähnlich, jedoch nicht gleich und jeder Hersteller hat seine eigene Formel, welche bestimmte Eigenschaften mehr oder weniger in den Fokus setzt.

Besonders kostensparend sind Tintenstrahldrucker mit nachfüllbaren Tintentanks, welche den Austausch von Druckerpatronen obsolet machen.
Besonders kostensparend sind Tintenstrahldrucker mit nachfüllbaren Tintentanks, welche den Austausch von Druckerpatronen obsolet machen. © 67766289 – oatjo, depositphoto.com

Mittlerweile wird Druckertinte nicht nur in Patronen angeboten, sondern in sogenannten Tintentanks, welche mit Flaschentinte wieder aufgefüllt werden können. Dies spart enorme Kosten und schont Ressourcen. Wer ein besonders hohes Einsparpotenzial verzeichnen möchte, greift idealerweise zu kompatiblen Produkten, welche von alternativen Herstellern gefertigt wurden, bei denen Sie keinen teuren Markennamen mitfinanzieren müssen. TintenCenter bietet Ihnen dabei Verbrauchsmaterial für die meisten Druckermodelle der bekannten Marken als originales sowie kompatibles Zubehör zu besonders günstigen Konditionen an.

Tintenstrahldrucker: Vor- und Nachteile

Tintenstrahldrucker erfreuen sich großer Beliebtheit und werden gern auch als Fotodrucker verwendet. Bei den Geräten gibt es neben ihren diversen Vorteilen einiges zu beachten, weshalb im Folgenden die Vor- und Nachteile gegenübergestellt werden sollen.

Vorteile Nachteile
  • Relativ preiswert in der Anschaffung
  • Adäquate Geräuschentwicklung
  • Hohe Auflösung und Druckqualität, mit der selbst Fotos erstellt werden können
  • Mit der passenden Tinte langlebige Druckergebnisse mit brillanten Farben
  • Tinte benötigt gewisse Trocknungszeit; entsprechend längerer Druckprozess
  • Druckertinte gehört zu den teuersten Flüssigkeiten der Welt; folglich relativ preisintensives Verbrauchsmaterial
  • Bei Nichtgebrauch Risiko, dass Patronen und Druckköpfe eintrocknen

Im Gegensatz zu einem Laserdrucker sind Tintenstrahldrucker vor allem beim Farbdruck kaum zu schlagen. Welche Unterschiede es noch gibt, erfahren Sie in unserem Vergleich zwischen Laserdrucker und Tintenstrahldrucker.

Tintenstrahldrucker: Funktionsweise und Relevanz für den Kauf

Bevor Sie sich tatsächlich für einen Tintenstrahldrucker entscheiden, sollten Sie zuvor einige Überlegungen anstellen. Denn nicht jeder Drucker eignet sich für dieselben Anwendungen gleichermaßen. So gibt es beispielsweise auch Multifunktionsdrucker auf Tintenstrahlbasis, die zusätzlich einen Scanner und Kopierer und teilweise auch ein Faxgerät enthalten. Das rentiert sich dann, wenn Sie diese auch benötigen und Ihr Büro oder Home-Office nicht mit vielen verschiedenen Geräten zustellen möchten. Zudem schlägt sich ein einzelnes Gerät natürlich auch in geringeren Folgekosten nieder, da Sie nur hierfür Verbrauchsmaterial verwenden müssen. Wenn Sie Papier sparen möchten, eignet sich außerdem der Duplexdruck, dessen Funktion nicht bei jedem Gerät integriert ist. Hierbei sollte allerdings bedacht werden, dass der doppelseitige Ausdruck durch die Trocknungszeit der Tinte länger benötigt als der einfache Druck.

Wenn Sie nicht alleine auf den Drucker zugreifen, sondern dieser von mehreren Parteien genutzt werden soll, ist die Überlegung für einen WLAN- oder Netzwerkdrucker sinnvoll. Sie sollten dabei bedenken, dass sich die zusätzlichen Funktionen auch im Anschaffungspreis wiederfinden. Dennoch gibt es natürlich Drucker mit geringen Druckkosten sowie Drucker für Wenigdrucker und solche, die sich eher bei hohem Druckvolumen bewährt machen.

Überlegen Sie vor dem Kauf außerdem, was genau Sie mit dem Gerät drucken möchten. Handelt es sich dabei ausschließlich um Textdokumente oder möchten Sie Ihre Fotos in Laborqualität von zu Hause aus drucken? Wenn letzteres der Fall ist, eignen sich spezielle Fotodrucker in besonderem Maße für Ihr Vorhaben, denn diese arbeiten mit zusätzlichen Spezialtinten, die einerseits eine breitere Farbspanne ermöglichen und andererseits Ihre Bilder versiegeln, sodass Sie noch länger brillant erstrahlen. Außerdem bieten diese meist eine höhere Auflösung, weshalb Sie auch auf die dpi-Angaben schauen sollten, damit Ihre Fotos nicht verschwommen oder verpixelt wirken. Für den Fotodruck wird aber auch spezielles Fotopapier verwendet, denn es wird mehr Tinte als gewöhnlich benötigt, welche auf Normalpapier verlaufen oder aufgesaugt würde. Spezialpapiere haben natürlich ebenfalls ihren Preis. Sie sparen sich allerdings den Gang ins Labor oder den Drogeriemarkt. Wir haben übrigens auch Tipps für Sie, wenn Sie Ihre Urlaubsfotos drucken möchten.

Vor allem beim Fotodruck haben sich Tintenstrahldrucker bewährt gemacht.
Vor allem beim Fotodruck haben sich Tintenstrahldrucker bewährt gemacht. © 8057183 – annakhomulo, depositphoto.com

Fazit

Die Funktionsweise von Tintenstrahldruckern zeigt, dass sich diese für diverse Anwendungsgebiete eignen. Dabei sind sie besonders aufgrund der hohen Auflösung und Druckqualität im Bild-, Grafik- und Fotodruck gefragt, können jedoch ebenso qualitative Dokumentendrucke erstellen. Da die Druckerpatronen und Druckköpfe bei Nichtgebrauch schnell eintrocknen, empfehlen wir dem entgegenzuwirken, indem Sie die Patronen beispielsweise in einem dichten Behälter oder einer Tüte im Kühlschrank aufbewahren, bis Sie sie wieder benötigen. Sind Patrone, Düse oder Druckkopf bereits eingetrocknet, hilft in meisten Fällen eine manuelle Reinigung, auch wenn die meisten modernen Tintenstrahldrucker mittlerweile auch automatische Reinigungsprogramme bieten. Achten Sie bei der Säuberung stets darauf, dass Sie die Kontakte nicht beschädigen und gehen Sie daher immer mit großer Sorgfalt ans Werk. So haben Sie lange Freude an Ihrem Drucker und den gestochen scharfen und brillanten Resultaten.

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