Technologieentwicklung bei Tintendruckern

Tintendrucker sind die meist verbreitetsten  Geräte im privaten Sektor. Die Technologie hat sich seither  sehr fortentwickelt. Jedoch beinhalten heutige Tintenpatronen und Drucker immer noch ursprüngliche Technologie.

Die Basistechnologie

Der Tintendrucker druckt ein Bild indem unendlich kleine Tintentropfen durch eine Einspritzdüse auf das Papierblatt geschossen werden. Am Druckkopf befindet sich die Tintenpatrone, welche die Tinte beinhaltet. Selbige wird zeilenweise über das Medium bewegt.

Das Verteilen und die Dosierung der Kolorite werden von Düsen am Druckkopf gelenkt.

Heutzutage finden sich vornehmlich zwei Verfahren bei den Tintendruckern wieder: Das thermische Verfahren und das Piezo Druckverfahren.

Drucker mit thermischen Druckverfahren

Wie soeben erörtert, wird die Farbe stark in Schwung gebracht und unter Einsatz der Einspritzventile des Druckkopfes auf das Medium geschossen. Für die Präzision des Druckes ist das Ausmaß der Tintentröpfchen wesentlich. Falls der Printer besonders kleine Punkte realisieren kann, ist die Auflösung des Druckerzeugnisses höher und das Druckbild wird akkurater.

Je höher die Einspritzventilschnelligkeit und je höher die Anzahl von Einspritzventile am Druckkopf, umso zügiger kann der Drucker das Druckerzeugnis fertig stellen. Während Printer aus den Beginnen der Tintenstrahldruckerevolution noch mit 12 oder 24 Düsen operierten, so weisen ausgewählte moderne Tintendrucker  aktuell mehr als 500 Injektoren auf. Gleichwohl verkleinerte sich die Größe der Tintentröpfchen von damals bis gegenwärtig um den Faktor 30.

Was heißt nun aber “thermisch”? Bei thermischen Tintendruckern wird die Tinte durch Verdichtung auf das Papierblatt gedrückt. Diese Komprimierung wird durch starkes Erwärmen der Farbe in der Einspritzdüse produziert. Das Erwärmen wird durch das schnelle Anlegen einer elektrischen Spannung möglich gemacht, welche die Tinte auf etliche 100 Grad Celsius erhitzt.  Mit mehr als 50km/h wird die Tinte aufgrund dieses Druckes auf das Medium geschossen. Sowie die Tinte  hiernach abkühlt, zieht der sich entfaltende Unterdruck eine neue Portion Farbe von der Patrone in den Injektor. Das gesamte Prozedere währt keinesfalls mehr als neunzig Millisekunden.

Piezo Drucktechniken

Das Piezo Druckverfahren ist Ergebnis einer anderen Herangehensweise.  Erste Techniken hierfür wurden bereits in den 70er Jahren von Siemens in der Struktur des ersten Druckkopfes konstruiert.  Das Piezo Verfahren ist ausschließlich auf mechanische Prozesse ohne den Einsatz von Temperatur beschränkt. Piezokristalle garantieren anstatt durch Temperatur anhand von mechanischen Einflüssen für den nötigen Druck in den Druckerkopfdüsen. Mittels ihrer Eigenheit, sich bei Strom zu Deformieren, eignen sie sich hervorragend für die Funktion, Verdichtung für die Tinte zu generieren.

In heutigen Printern haben diese Kristalle die Form einer Scheibe, die sich unter Strom krümmt und auf diese Weise die Farbe aus der Einspritzdüse drückt und frische Tinte in die Einspritzdüse saugt. Piezodruckköpfe sind signifikant hurtiger als thermische: Nur knapp 5 Millisekunden währt das Verformen des Kristalls, was die Druckköpfe ziemlich effizient macht. Da indes pro Einspritzdüse eine Kristallscheibe verwendet wird, sind ebendiese Druckköpfe häufig aufwendiger zu generieren und kostspieliger.