Tintenstrahldrucker (Ink Jet Printer)


"Tintenstrahldrucker arbeiten ähnlich wie Nadeldrucker, nur dass der Druckkopf keine Nadeln abschießt, sondern kleine Tintentropfen auf das Papier überträgt. Da verschiedene Tintenfarben verwendet werden können, gibt es auch mehrfarbig druckende Geräte dieses Typs. Tintenstrahldrucker erzeugen Ausdrucke hoher Qualität bei geringer Geräuschentwicklung."1 "Deswegen werden Tintenstrahldrucker vor allem dort eingesetzt, wo mehrere Drucker in einem Büro benötigt werden (Ergonomie)."2 "Bei hohem Druckaufkommen ist Laserdruckern jedoch im allgemeinen der Vorzug zu geben."1

Der Tintenstrahldrucker ist eine, zu "den anschlagfreien Druckern und zu den Zeilendruckern gehörige Druckerart. Tintenstrahldrucker besitzen einen mit einer Reihe von Drüsen bestückten Druckkopf, der auf einer Schiene befestigt ist."3 "Tintenstrahldrucker sind ebenfalls Matrixdrucker, nur dass hier anstelle der Nadeln, die die Farbe über ein Farbband auf das Papier übertragen, feine Tintendrüsen verwendet werden, die die Tinte auf das Papier 'schießen'."1 Das "gedruckte Zeichen [wird] aus einzelnen Punkten eines festen Rasters [zusammengesetzt]. Dabei werden einzelne Tintendrüsen "entsprechend kombiniert betätigt."1 "Wegen der Auflösung der Zeichen in einzelne Punkte ist der Tintenstrahldrucker voll graphikfähig. Es ist ferner möglich, den Tintenstrahldrucker mit mehreren Düsenköpfen für unterschiedliche Farben auszustatten, was allerdings nur wenig angewendet wird. Volle Farbfähigkeit ist damit nicht erreichbar, da nur jeweils die Farben der unterschiedlichen Düsenköpfe in ungemischter Form gedruckt werden können."2

Bei diesem "[digitalen] Druckverfahren, das spezielle Tinte oder Tusche in Mikrotropfen [auflöst], gezielt und präzise auf den Druckträger sprüht"4, beträgt die Auflösung "bereits 400 dpi (Dots Per Inch), durch Verkleinerung der Tröpfchen sind weitere Verbesserungen möglich. [...] Beim Tintenstrahl unterscheidet man zwischen continuous flow* (ständige Tropfenerzeugung und auffangen der nicht gebrauchten Tinte) und Drop-on-demand*. Hier wird nur dann ein Tropfen erzeugt, wenn er benötigt wird. Für den Qualitätsdruck werden heute meist zwei unterschiedliche Techniken verwendet, ein thermisches (Bubblejet) und ein mechanisches Verfahren (Piezo- Technologie)."4

"Beim Bubble-Jet-Verfahren befindet sich vor jeder Düse ein Heizelement, wobei durch Erhitzen der Tinte ein Teil verdampft und der andere in Tropfenform auf das Papier geschleudert wird.


Bild 1: Bubble Jet-Verfahren

Beim Drop-on-Demand-Verfahren (dt. etwa "Tropfen auf Anforderung") bestehen die Düsen aus einem verformbaren Material und sind von einem Stückchen Piezo- Keramik (Piezoelektrischer Kristall) umgeben. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung verbiegt sich das keramische Material schlagartig. Dadurch wird die Düse zusammen gepresst und ein Tintentropfen gegen das Papier geschleudert. Unmittelbar danach weitet sich die Düse wieder, und es wird neue Tinte aus der Patrone angesaugt.


Bild 2: Piezo-Verfahren

Die Druckqualität von Tintenstrahldruckern ist der von Nadeldruckern weit überlegen. Die Flächen werden besser geschwärzt, diagonale Linien verlaufen weniger gezackt und das typische Punktmuster ist nicht sichtbar. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Tinte etwas verschwimmt, wodurch Freiräume zwischen den Punkten geschlossen werden. Einen wesentlichen Einfluss auf die Druckqualität hat das Papier. Empfohlen wird saugfähiges, grobfaseriges Papier. Es gibt auch spezielles Papier für Tintenstrahldrucker, das mit Talkum behandelt ist. Die Druckqualität von Laserdruckern wird jedoch nicht erreicht.

"Tintenstrahldrucker sind preisgünstig, sehr leise (ca. 45 db(a) (Dezibel)) und schnell. Die Druckgeschwindigkeit liegt bei bis zu 600 cps (Characters Per Second), die jedoch nicht an die Geschwindigkeit eines Laserdruckers heranreicht. [...] Die heute angebotenen Tintenstrahldrucker reinigen die Düsen i.d.R. automatisch. Es besteht damit keine Gefahr mehr - wie es bei älteren Geräten der Fall war -, dass die Düsen verstopfen. Insbesondere die Farb-Tintenstrahldrucker stellen eine Alternative zu anderen Druckerarten dar, da sie im Vergleich zu anderen qualitativ hochwertigen Farbdruckern sehr preisgünstig angeboten werden."3
 

Bild 3: Tintenstrahldrucker mit Piezo-Verfahren

Bild 4: Tintenstrahldrucker


Funktionsbeschreibung

Drop-on-Demand
Beim Drop-on-Demand-Verfahren wird nur dann ein Tintentropfen erzeugt, wenn er zum Drucken erforderlich ist. In den Röhrchen herrscht im Ruhezustand ein statischer Unterdruck, der die Tinte durch Kapillarwirkung in der Düse hält. Um die Tinte austreten zu lassen, werden zwei Techniken verwendet. Das piezoelektrische Verfahren macht sich die Eigenschaften so genannter Piezokristalle zunutze. Diese ziehen sich beim Anlegen von Spannung zusammen und dehnen sich bei Entfernung der Spannung wieder. Der Druckkopf trägt eine Reihe von Röhrchen aus Piezokeramik, die alle einzeln anzusteuern sind. Beim Anlegen einer Spannung werden die Röhrchen sehr schnell zusammen gepresst, wodurch ein Tröpfchen mit hohem Druck aus der Düse auf das Papier geschleudert wird. Nach Abnahme der Spannung vergrößert sich der Querschnitt des Röhrchens auf seine ursprüngliche Form, neue Tinte wird aus dem Reservoir nachgezogen. Drucker mit Köpfen, die nach dieser Methode arbeiten, werden als Piezojet bezeichnet.

Bubblejet-Verfahren
Dampfblasendruckköpfe (engl. Bubblejets) verwenden Hitze, um einen Tropfen zu erzeugen. An jeder einzelnen, ansteuerbaren Düse des Kopfes befindet sich ein Heizelement. Die Tinte wird von diesem bis zum Verdampfen erhitzt, es entsteht eine Dampfblase. Durch ihre Ausdehnung treibt die Blase die Tinte zwischen Düse und Heizelement aus der Düse tropfenförmig heraus. Nach einem Zeitraum im Bereich von Mikrosekunden kondensiert die Blase, der Tintenaustritt wird gestoppt."
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Quellenangabe

1 (vgl.) Gerhard Franken: PC & EDV Einsteigerlexikon, bhv-Verlag, 2. Auflage, Korchenbroich 1993, Seite 137; 209,
ISBN 3-89360-634-3

2 Hans Herbert Schulze: Computer Enzyklopädie-Lexikon und Fachwörterbuch für Datenverarbeitung und Telekommunikation, Computer rororo-Verlag, Hamburg 1990, Seite 2650, ISBN 3-499-18141-X

3 Franz Grieser, Thomas Irlbeck: Computer Lexikon - Das Nachschlagewerk zum Thema EDV,
Deutscher Taschenbuch Verlag (dtv), München 1993, Seite 683; 684, ISBN 3423-503023

4 Prof. Dr. Hans Jochen Schneider (Hrsg.): Lexikon Informatik und Datenverarbeitung, Oldenbourg-Verlag, Version 4.0, München; Wien 1997, Seite 879, ISBN 3-486-22875-7

5 Lexikon-Institut Bertelsmann (Hrsg.): Informatik - EDV - Computertechnik, Bertelsmann Lexikon Verlag, Gütersloh 1994, Seite 373; 374, ISBN 3-570-01611-0