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Tintenstrahldrucker im Detail

Wie funktioniert ein Tintenstrahldrucker?

Alle Tintenstrahldrucker sind auch Matrixdrucker. Diese schießen gezielt Tintentropfen ab, um dadurch ein Druckbild zu erzeugen. Den ersten Tintenstrahldrucker entwickelte die Firma Teletype Corporation zwischen 1963 und 1970. Das Gerät war jedoch noch sehr langsam und der Tintenauftrag war auch sehr unpräzise, sodass der Drucker sehr schnell verschmutzte und auch nur eine mangelhafte Qualität lieferte. Außerdem war das Gerät so groß, dass es niemals in einem Privathaushalt zum Einsatz hätte kommen können.

Der erste wirklich funktionstüchtige Tintenstrahldrucker wurde 1970 von dem Unternehmen IBM entwickelt. Dieser Drucker wurde jedoch nur in der Industrie eingesetzt. Erst im Jahr 1984 brachte die Firma HP einen Tintenstrahldrucker für den Privathaushalt auf den Markt.

Die Funktionsweisen

Das Piezo-Druckverfahren

In dem Piezo-Tintenstrahlverfahren tritt über eine Düse aus dem Druckkopf ein Tintenstrahl aus. Der Strahl wird durch einen piezoelektrischen Wandler in einzelne Tröpfchen zerteilt. Jetzt durchlaufen die Tröpfchen eine Ladeelektrode und gelangen durch eine Ablenkelektrode auf die Position auf dem Papier, wo sie hingehören. Dadurch dass die Tröpfchen im Wandler elektronisch geladen werden, lenkt die Ablenkelektrode die Tröpfchen anhand der Ladung auf das Papier. Tröpfchen, die für den Ausdruck nicht benötigt werden, werden von dem Druckkopf aufgefangen und bleiben somit im Tintenkreislauf.

 


 

Der thermische Tintenstrahldruck – Bubble-Jet

In diesem mit Hitze arbeitendem Druckverfahren werden sechs Phasen durchlaufen, bis die Tinte auf das Papier gelangt.

Phase 1: Die Kammer der Düse wird mit Tinte gefüllt und diese wird durch sofortige Aktivierung des Heizelements erhitzt. Diese Erhitzung passiert in wenigen Mikrosekunden.

Phase 2: Sobald die Tinte heiß ist, bilden sich kleine Gasbläschen. Dieses kann man sich so vorstellen, wie der Boden eines Topfes in dem sich siedendes Wasser befindet.

Phase 3: Da die Tinte immer mehr erhitzt wird, entsteht die so genannte „Super-Bubble“. Die Temperatur beträgt hier 250°C – 350°C. Ist dieser Zustand erreicht, wird die Tinte mit einem hohen Druck aus der Düsenmündung gepresst.

Phase 4: Von der Düsenmündung löst sich die Tinte in Form eines Tropfens auf das Papier.

Phase 5: Hat der Tropfen die Düse verlassen, stellt sich das Heizelement aus und die Gasblase zieht sich wieder zusammen.

Phase 6: Die zusammengefallene Gasblase zieht sich nun wieder Tinte und der Vorgang beginnt von vorn, bis der Druck abgeschlossen ist. In der Sekunde werden bis zu 10.000 Tropfen auf das Papier gepresst.

 

 

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