Tintenstrahldrucker. Was ist ein Tintenstrahldrucker? Funktionsprinzip von Farbtintenstrahldruckern

Die Erfindung der Tintenstrahldrucker ermöglichte den Vollfarbdruck, ohne das Haus verlassen zu müssen. Darüber hinaus ist die Qualität so hoch, dass selbst Fotoabzüge die Auflösung aufweisen, die gewöhnlichen Fotos innewohnt. Und die Kosten für solche Geräte ermöglichen den Kauf eines zukünftigen Minilabors für jede Wohnung. Es würde dem zukünftigen Benutzer nicht schaden, den Aufbau und die Funktionsweise eines Tintenstrahldruckers zu kennen.

Die Entdeckung, die später die Grundlage des Tintenstrahldrucks bildete, wurde bereits 1833 vom französischen Wissenschaftler Felix Savart entdeckt. Das Phänomen beruhte auf der Tatsache, dass Flüssigkeitströpfchen, wenn sie durch ein minimal schmales Loch gelangen, die gleiche Größe und Konsistenz haben.

In der Praxis wurde es erst 1951 eingesetzt Siemens-Labore, wobei die gleiche Tröpfchenkonsistenz im Spannungsmessgerät festgestellt wurde. Ein Jahrzehnt später stellten Stanford-Wissenschaftler eine Methode vor, nach der identische und äquidistante Tropfen mithilfe einer elektrischen Ladung auf die Oberfläche treffen. Auf diese Weise wurde aus ihnen Spannung gebildet und ungenutzte geladene Partikel wurden in die Kollektorvorrichtung zurückgeführt. So wurde der Tintenstrahldruck erfunden.

In den letzten zehn Jahren hat die Tintenstrahldruckertechnologie erstaunliche Fortschritte gemacht. Wurden früher farbige Texte, geometrische Formen und einfache Logos gedruckt, ist es jetzt möglich, hochwertige künstlerische Bilder auf einem Tintenstrahldrucker zu drucken.

Alle modernen Tintenstrahldrucker sind Farbdrucker; Schwarz-Weiß-Versionen werden heutzutage einfach nicht mehr hergestellt. Und da sie farbig sind, sind sie bereits in Klassen eingeteilt:

• Farbe;

• Foto.

Im ersten Fall arbeitet das Gerät im Vierfarbmodus, während Fotogeräte sechs oder mehr Farben verwenden.

Was ist da drin

Wie sieht ein Tintenstrahldrucker aus? Hauptelement – Druckkopf(80 % des Gerätepreises sind in der Herstellung enthalten). Hier tritt der Farbstoff ein, nachdem er zunächst die Düsen passiert hat. Es besteht kein Grund zur Sorge, es läuft nichts heraus – die Löcher sind zu klein und die Farbe selbst wird durch die Anziehungskraft der Oberfläche festgehalten. Direkt unter den „Löchern“ befinden sich kleine Hohlräume, durch die die Farbe aus den Behältern fließen kann.

Eine mögliche Lösung besteht darin, dass der Kopf mit der Kartusche geliefert wird und daher zusammen mit dieser ausgetauscht werden muss. Und es gibt Optionen, bei denen die Köpfe ohne Austauschmöglichkeit im Gerät verbaut sind.

Der Kopf selbst ist zusammen mit den Tintenfächern montiert Wagen. Es ist dieser Teil, der sich über das Blatt Papier hin und her bewegt und dafür sorgt, dass Farbe darauf gelangt.

Der Drucker ist so konstruiert, dass das Blatt nach Erhalt eines Auftrags in das Druckfach fällt. Dann bewegt es sich dank eines speziellen Mechanismus, der es vorwärts bewegt (die Walze bewegt den Motor vorwärts). Mit speziellen Walzen wird das Papier zusätzlich an den Bogen gepresst. Einige Geräte haben Duplex-Druckfunktion– In diesem Fall erfolgt der Druck gleichzeitig auf beiden Seiten eines Blattes Papier.

Wie funktioniert ein moderner Tintenstrahldrucker?

Drucker arbeiten mit mikroskopisch kleinen Tintentropfen in mehreren Farben. Das Funktionsprinzip eines Tintenstrahldruckers ähnelt Matrixeinheiten, allerdings kommen hier anstelle von Nadeln Düsen zum Einsatz, durch die Tinte in Tröpfchen auf ein Blatt Papier fließt. Jeder Tropfen hat einen Durchmesser von mehreren Zehntel Mikrometern (und ist damit deutlich dünner als ein gewöhnliches menschliches Haar). Nur unter dem Mikroskop erkennt man die vielen Minipunkte, aus denen das Bild besteht.

Die Tröpfchen werden durch Extrusion auf das Papier aufgetragen. Und hier nutzen verschiedene Hersteller unterschiedliche Drucktechnologien.

Jede dieser Technologien hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.

1. Bei der Thermotechnik handelt es sich um hohe Temperaturen. Dies führt zur Bildung von Kohlenstoffablagerungen und trägt zum Ausfall des Druckkopfes bei.
2. Das piezoelektrische Element ist die günstigste Variante und ermöglicht hohe Arbeitsgeschwindigkeiten.

Alle Tintenstrahldruckgeräte haben ihre Nachteile. Die wichtigsten davon sind der langsame Prozess und die hohen Druckkosten. Ein weiterer Punkt ist die Verwendung von Fotopapier mit einer speziellen Beschichtung zum Drucken von Fotos. Darüber hinaus ist die Patrone klein und daher ressourcenschonend.

Der letzte Aspekt weist auf eine signifikante Bedeutung hin hohe Kosten für die Gerätewartung. Der ständige Austausch von Patronen in Tintenstrahlgeräten wirkt sich daher erheblich auf das Budget aus. Es wurde jedoch eine Lösung gefunden – Druckeinheiten mit CISS.

Der Unterschied zwischen Patronen und CISS

Eines der Hauptelemente eines Tintenstrahlgeräts ist ein Kartuschengerät, das eine spezielle Platte mit Druckelementen (einen Kopf mit einem Chip) und einen Behälter mit Tinte enthält.

Patronen werden in zwei Typen unterteilt:

Die letztere Option ist moderner, wird jedoch für kleine Arbeitsmengen verwendet. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass man, wenn eine Farbe austrocknet, das gesamte Teil wegwerfen muss (auch wenn noch genügend andere Farben vorhanden sind).

Um dies zu verhindern, können Sie ein Düsenreinigungssystem verwenden.

Aber SPNC bietet im Kern Folgendes Tintenzufuhr durch Schwerkraft". Ein System mit solchen Fähigkeiten besteht aus folgenden Teilen:

• Farbfächer;
• Farbversorgungsschläuche;
• Mikrochips, die sich automatisch zurücksetzen.

Wie funktioniert CISS? Hierbei handelt es sich um Membranen aus Piezoelementen am Druckkopf – während des Betriebs beginnt im Kartuschenteil des CISS eine Entladung. Dann beginnt die Tinte tropfenweise zu fließen. Das System ist vollständig abgedichtet und ermöglicht Ihnen die Aufrechterhaltung eines konstanten Lackniveaus.

Die Vorteile von CISS bestehen darin, dass eine solche Set-Top-Box die Kosten für den Kauf von Kassetten senkt. Dies ist besonders hilfreich, wenn Sie mit großen Druckvolumina arbeiten. Von den Kosten her ist dies deutlich günstiger als Farblasergeräte. CISS ist sehr einfach zu installieren und zu verwenden – selbst ein unerfahrener Benutzer kann damit umgehen. Sie müssen sich jedoch des kleinen Unterschieds zwischen Kartuschen- und Kapselsystemen bewusst sein.

1. IN Kartuschensystem Anstelle der Originalkartuschenmodelle gibt es ähnliche Konstanten, die über einen Autochip verfügen, der bei leerem Zustand ein Signal gibt.
2. Und in Kapselmodell Kapseln werden auf den Eingangsnadeln des Druckkopfes selbst installiert. Diese Option ist einfach zu warten – die Kapseln haben transparente Wände und der Benutzer kann den Farbstand jederzeit kontrollieren.

Welche Tinte wird für einen Tintenstrahldrucker benötigt?

Die in Geräten verwendeten Farben lassen sich in bestimmte Gruppen einteilen. Lassen Sie uns die Eigenschaften jedes einzelnen von ihnen angeben.

Ein Tintenstrahldrucker ist ein interessantes Werkzeug mit großem Potenzial für die Erstellung hochwertiger Farb- und Fotobilder. Besonders beliebt ist diese Art des Kaufs bei Künstlern und Fotografen. Allerdings sollte man sich vor dem Kauf die Frage stellen: Wie notwendig ist so ein Gerät? Und natürlich sollten Sie die interne Struktur und die Betriebsmöglichkeiten kennen – so können Sie die für Sie optimale Option auswählen.

Das Tintenstrahldruckverfahren ist über 100 Jahre alt. Der Nobelpreisträger Lord Reilly machte bereits im 19. Jahrhundert grundlegende Entdeckungen auf dem Gebiet des Zerfalls von Flüssigkeitsstrahlen und der Bildung von Tröpfchen. Nämlich: Ein Flüssigkeitsstrahl neigt dazu, in einzelne Tropfen aufzubrechen. Im Jahr 1948 Das schwedische Unternehmen Siemens Elema bewarb sich um ein Gerät, das mit einer Spritzpistole arbeitete und die Messergebnisse aufzeichnete. Aus einer speziellen Vorrichtung (Düse) wurde unter hohem Druck von 90 bar ein Farbstoffstrahl „ausgestoßen“. Unter dem Einfluss der piezoelektrischen Transformation konnten bis zu einer Million Tropfen pro Sekunde ausgestoßen werden; die Größe der Tropfen hing von der geometrischen Form der Sprühdüsen ab. Die Geschwindigkeit, mit der die Tropfen das Papier erreichten, betrug 40 m/s.

Druckprinzip eines Tintenstrahldruckers

Der Druckkopf des Druckers verfügt über eine Gruppe winziger Röhren – Düsen (von 60 bis 300), von denen jede im Durchmesser dünner ist als ein menschliches Haar. Das Druckprinzip basiert darauf, dass aus den Düsen ein Mikrotropfen Tinte geschossen wird.

Tintenstrahldrucker werden aufgrund ihres Funktionsprinzips unterteilt in:

• - kontinuierlich(Kontinuierliche Tropfen, Kontinuierliche Strahlen)Aktionen Es basiert auf der Tatsache, dass ein ständig aus der Druckkopfdüse austretender Tintenstrahl entweder zum Papier zum Drucken des Bildes oder zu einem speziellen Empfänger geleitet wird, von wo aus die Tinte wieder in den gemeinsamen Behälter gelangt. Die Tinte wird der Arbeitskammer durch eine Mikropumpe zugeführt, und ein piezoelektrischer Sensor steuert die Bewegung der Tinte. Wird von einer kleinen Anzahl von Druckern verwendet (z. B. Iris Graphics).

— diskret ( dro– An– Nachfrage) Aktionen

Heutzutage stehen zwei Hauptsprühtechnologien zur Verfügung.

Technologie thermische BlaseSprühen Wird in Druckern von Canon und Hewlett Packard verwendet. Dieses Verfahren wird oft auch als Bubble-Jet-Druck bezeichnet. (BlasentechnologieBlase Jet Thermal- Tinte – Jet)

Technologie piezoelektrische Zerstäubung, Epson patentiert Piezoeffekt (Piezo) .

Beide Methoden sind praktisch gleichwertig, sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Qualität des resultierenden Bildes.

Thermische Blasensprühtechnologie

Bei der Implementierung der Heizmethode wird in jeder Druckkopfdüse ein kleines Heizelement (z. B. ein Dünnschichtwiderstand) verwendet. Fließt Strom durch einen Dünnschichtwiderstand, erwärmt sich dieser in wenigen Mikrosekunden auf t ≈ 500° und überträgt die erzeugte Wärme direkt auf die ihn umgebende Tinte. Bei starker Erwärmung bildet sich eine Tintendampfblase, die versucht, einen Tropfen flüssiger Tinte durch den Düsenauslass zu drücken. Da beim Abschalten des Stroms auch der Dünnschichtwiderstand schnell abkühlt, „saugt“ die kleiner werdende Dampfblase eine neue Portion Tinte durch den Einlass der Düse, die an die Stelle des „geschossenen“ Tropfens tritt . Farbdrucker von Canon und Hewlett-Rackard nutzen diese Technologie.

Der Druckkopf eines typischen Tintenstrahldruckers verfügt über 300 bis 600 winzige Düsen, die gleichzeitig Tinte versprühen.

Piezoelektrische Sprühtechnologie

Die Düsensteuerungsmethode basiert auf der Wirkung einer Membran, die mit einem piezoelektrischen Element verbunden ist. Beim inversen piezoelektrischen Effekt handelt es sich bekanntlich um die Verformung eines piezoelektrischen Kristalls unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Eine Änderung der Größe des piezoelektrischen Elements, das sich an der Seite des Düsenauslasses befindet und mit der Membran verbunden ist, führt zum Ausstoß eines Tropfens und zum Ausstoß einer neuen Tintenportion durch das Einlassloch. Ähnliche Geräte werden von Epson, Brother, Data – Products, Tektronix hergestellt. Epson hat einen neuen Typ eines mehrschichtigen piezoelektrischen Kopfes vorgeschlagen, der „Satelliten“ – kleine Tröpfchen, die den Haupttropfen begleiten – eliminiert und dadurch die Bildschärfe erhöht.

Die Technologie des Druckens mit Tintenspritzern steht nicht still; es ist möglich, einen elementaren Tintentropfen zu reduzieren, und es ist jetzt möglich, ein Bildelement (Pixel) zu erzeugen, indem die Anzahl der Tropfen, die über einen Punkt auf der Papieroberfläche abgegeben werden, stark variiert wird . Diese Technologie heißt Photoret II und ermöglicht es Ihnen, die Absorption und Ausbreitung von Farbe zu reduzieren und die Bildqualität zu verbessern.

Neben der Drucktechnologie müssen Sie beim Drucken in Farbe auch auf die Software des Druckers achten. Es verwendet spezielle Rasterungs- und Bildverbesserungsalgorithmen und wird mit einem Druckertreiber auf der Festplatte geliefert.

Druckqualität ziemlich hoch - 300-600 dps, das Treiberprogramm kann verschiedene Druckqualitäten von 150 bis 600 dpi einstellen (Druckmodus Entwurf, optimal und hochwertig).

Verbrauchsmaterialien

Tintenanforderungen

• Muss mit dem Material kompatibel sein, aus dem das Druckwerk besteht
• Sollte sich nicht ablösen und keine Ablagerungen in Kanälen und Düsen bilden
• Eine bestimmte Viskosität aufweisen, keine giftigen oder krebserregenden Stoffe enthalten

Drucker nachfüllen unterschiedlich und hängt vom Modell ab

• Bei Modellen von Hewlett Packard ist die Kartusche mit dem Druckkopf in einem Gehäuse zusammengefasst und sie werden gleichzeitig ausgetauscht. Diese Drucker werden mit InkTek-Tinte nachgefüllt, zu der auch eine Nachfüllvorrichtung gehört. Mit etwas Geschick können Sie eine Patrone 5–10 Mal mit Tinte nachfüllen, ohne dass sich die Druckqualität wesentlich verändert.
• Bei Modellen von Epson ist der Druckkopf nicht abnehmbar; es werden lediglich Patronen – Tintenbehälter – ausgetauscht. Das Nachfüllen der Patrone wird grundsätzlich nicht empfohlen, da der Kopf verstopft und eine „Wiederbelebung“ nahezu unmöglich ist.
• Canon-Modelle ermöglichen den Austausch der Patrone, indem der Druckkopf und einzelne Tintentanks in die Patrone eingesetzt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Tintenressource (insbesondere beim Farbdruck) und der Druckkopf vollständig erschöpft sind.

Tinte ist 5–10 Mal günstiger als eine Patrone und das Nachfüllen ist gerechtfertigt, wenn das Risiko einer Beschädigung des Druckkopfs und der Düsen gering ist.

Papier

Druckformate A3 und A4, es gibt A2 (420*594mm). Sie können mit kontinuierlichem Papiereinzug drucken. Es gibt Drucker, die Umschläge und Sonderangebote bedrucken. transparente Folien.

Ein Tintenstrahldrucker stellt besondere Anforderungen an die Qualität des Papiers: Das Papier muss eine bestimmte Dichte haben, eine geringe Rauheit aufweisen und kein Papierparga aufweisen (dies ist importiertes Papier der Qualität Date Copy, Xerox, inländische Snegurochka- und Gosznak-Qualität). Um mit einer Fotopatrone zu drucken, benötigen Sie spezielles glänzendes Fotopapier.

Nachteile von Druckern

• Tinte neigt dazu, vor dem Trocknen auszubluten, sich auszubreiten und zu vermischen. Dies führt zu einer Verringerung der Helligkeit, einer Farbänderung und einer Verschlechterung der Bildschärfe.
• Dokumente sind nicht beständig gegen äußere Einflüsse: Wenn Wasser eindringt, kann die Tinte „schwimmen“.
• Ziemlich hohe Druckkosten, wenn man Tinte, Patrone und Spezialpapier berücksichtigt.
• Die Druckgeschwindigkeit ist nicht viel niedriger als bei Laserdruckern

Vorteile von Druckern:

• Die umweltfreundlichsten Drucker,
• Sie arbeiten geräuschlos
• Ein Gerät mit minimaler Wärmeentwicklung, produziert kein Ozon, verbraucht wenig elektrische Energie (daher alle tragbaren, netzwerkunabhängigen Tintenstrahldrucker)
• Der Farbstoff enthält keine umweltschädlichen Zusatzstoffe (bei der Verbrennung gedruckter Dokumente entsteht im Gegensatz zu Laserdrucker-Toner kein Kohlendioxid)
• Geringe Kosten für das gesamte Gerät
• Kostengünstiger Vollfarbdruck in Fotoqualität

Modelle

Bei der Benennung von Druckermodellen müssen wir sofort darauf hinweisen, dass die Modellpalette ständig verbessert wird. Bevor Sie sich für einen Drucker entscheiden, müssen Sie daher alle Möglichkeiten neuer, moderner Modelle prüfen.

Firma Hewlett Packard Modelle: 930С (8-9 Seiten pro Minute), DeskJet 1280Сsc (8-9 Seiten pro Minute), DeskJet 1100Сse (8 Seiten pro Minute), DeskJet 1600 СМ (9-10 Seiten pro Minute), Office Jet G55, G95, DeskJet 2050, BUSINESS INKJET 1000/1200/ 2300/2800, DESKJET 6943 (36 Seiten pro Minute), DESKJET 9800

Firma Epson und seine Modelle: Stylus Photo 750 (6–8 Seiten pro Minute), Stylus Color 980 (8–9 Seiten pro Minute), Stylus Color 1520 (7 Seiten pro Minute), PHOTO R320, PICTUREMAT, STYLUS C110, STYLUS C20SX

Firma Kanon Modelle: Canon PIXMA iP3600, PIXMA iP4940, PIXMA iP2700, PIXMA iX7000, PIXMA iX6540

Firma Lexmark: Farbstrahldrucker Z815 (10 Seiten pro Minute), Farbstrahldrucker 3200 (6 Seiten pro Minute), Farbstrahldrucker Z32 (7 Seiten pro Minute)

Firma Xerox: 8142/8160

Es gibt Tintenstrahldrucker der Profi-Serie mit Aufsatz Profi Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Druckern durch eine erhöhte Druckgeschwindigkeit, eine einfache Papierversorgung und einen Preis und werden als Netzwerkdrucker verwendet.

Erstellt auf Basis von Tintenstrahldruckern Multifunktionsdrucker (MFP), inklusive Drucker/Scanner/Kopierer sowie Fax und Modem.

Tintenversorgungssysteme(HRC)

Tintenversorgungssysteme für Tintenstrahldrucker können die Druckkosten deutlich senken. Die Systeme werden am Drucker installiert und versorgen den Druckkopf direkt mit Tinte aus großen Behältern, die sich neben dem Drucker befinden. Das heißt, die Tinte aus den Dosen fließt ohne Patronen durch Schläuche zum Druckkopf und es gibt keine Probleme beim Nachfüllen der Patronen.

Bei Druckern mit separaten Köpfen ist es sinnvoll, Tintenversorgungssysteme zu installieren. Zu diesen Geräten zählen Modelle von Epson und Canon.

Ein modernes Leben ohne Drucker ist kaum vorstellbar. An Schulen werden Skripte ausgedruckt, an der Universität Aufsätze, am Arbeitsplatz Verträge, und auch zu Hause müssen wir manchmal dringend diese oder jene Informationen auf Papier übertragen. Es gibt verschiedene Arten von Druckern. Sie werden nach Druckart, Format, Größe und sogar nach Art der gedruckten Materialien klassifiziert. Schauen wir uns das Druckprinzip eines Tintenstrahl- und Laserdruckers an.

Wie funktioniert ein Tintenstrahldrucker?

Wir werden versuchen, das Druckprinzip eines Tintenstrahldruckers kurz hervorzuheben. Die Druckqualität ist etwas schlechter als bei Laserdruckern. Allerdings sind ihre Kosten deutlich niedriger als bei Lasergeräten. Der Tintenstrahldrucker ist ideal für den Einsatz zu Hause. Es ist einfach zu bedienen und leicht zu warten. Die Druckprinzipien von Tintenstrahl- und Laserdruckern unterscheiden sich deutlich. Dies spiegelt sich sowohl in der Tintenversorgungstechnologie als auch im Gerätedesign wider. Lassen Sie uns daher zunächst darüber sprechen, wie ein Tintenstrahldrucker druckt.

Sein Funktionsprinzip ist wie folgt: Ein Bild wird in einer speziellen Matrix erzeugt, und diese Matrix druckt das Bild dann mit flüssigen Farbstoffen auf die Leinwand. Ein anderer Tintenstrahldruckertyp ist mit Patronen ausgestattet, die in einer speziellen Einheit installiert sind. In diesem Fall wird mit Hilfe des Druckkopfes Tinte an die Druckmatrix geliefert und diese überträgt das Bild auf Papier.

Methoden zum Aufbewahren von Tinte und zum Auftragen auf Papier

Es gibt drei Möglichkeiten, Tinte auf die Leinwand aufzutragen:

Piezoelektrisches Verfahren;
. Gasblasenmethode;
. Drop-on-Demand-Methode.

Bei der ersten Methode hinterlässt beim Drucken aufgrund des piezoelektrischen Elements ein Tintenpunkt auf der Leinwand. Mit seiner Hilfe wird der Schlauch komprimiert und entspannt und verhindert so, dass überschüssige Tinte auf das Papier gelangt.

Gasblasen, auch Injektionsblasen genannt, hinterlassen durch hohe Temperaturen einen Abdruck auf der Leinwand. Jede Düse der Druckmatrix ist damit ausgestattet, die sich im Bruchteil einer Sekunde aufheizt. Die entstehenden Gasblasen werden durch die Düse gedrückt und auf das Verbrauchsmaterial übertragen.

Bei der Drop-on-Demand-Methode werden während des Betriebs ebenfalls Gasblasen eingesetzt. Dabei handelt es sich jedoch um eine optimiertere Technologie, die die Geschwindigkeit und Qualität des modernen Druckens erheblich steigert.

Ein Tintenstrahldrucker speichert Tinte auf zwei Arten. Es gibt einen separaten herausnehmbaren Behälter, aus dem die Tinte dem Druckkopf zugeführt wird. Bei der zweiten Methode zum Aufbewahren von Tinte wird eine spezielle Patrone verwendet, die sich ebenfalls im Druckkopf befindet. Um die Patrone auszutauschen, müssen Sie auch den Kopf selbst austauschen.

Lassen Sie uns über Tintenstrahldrucker sprechen

Tintenstrahldrucker erfreuen sich aufgrund ihrer Fähigkeit, beim Drucken ein Bild durch Übereinanderlegen von Grundtönen unterschiedlicher Sättigung zu erzeugen, großer Beliebtheit. Der Satz der Primärfarben wird mit CMYK abgekürzt. Dazu gehören: Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz.

Zunächst wurde ein dreifarbiges Set angeboten, das bis auf den Schwarzton alle oben genannten Töne enthielt. Bei der Überlagerung von Gelb, Cyan und Magenta mit 100 % Sättigung war es jedoch nicht möglich, Schwarz zu erzielen. Das Ergebnis war braun oder grau. Daher wurde beschlossen, schwarze Tinte hinzuzufügen.

Merkmale eines Tintenstrahldruckers

Zu den Hauptindikatoren für einen qualitativ hochwertigen Druckerbetrieb gehören Geräuschentwicklung, Druckgeschwindigkeit, Druckqualität und Haltbarkeit.

Leistungseigenschaften des Druckers:

• Das Druckprinzip ist Tintenstrahl. Die Tinte wird durch spezielle Düsen zugeführt und auf die Leinwand gedruckt. Im Gegensatz zu Nadeldruckern, bei denen das Auftragen der Tinte ein stoßmechanischer Vorgang ist, arbeiten Tintenstrahldrucker sehr leise. Sie können nicht hören, wie der Drucker druckt, sondern nur das Geräusch des Motors, der die Druckköpfe bewegt. 40 dB nicht überschreitet.
• Die Druckgeschwindigkeit eines Tintenstrahldruckers ist viel höher als die eines Nadeldruckers. Auch die Druckqualität hängt von diesem Indikator ab. Prinzip des Druckerdrucks: Je höher die Geschwindigkeit, desto schlechter der Druck. Wenn Sie sich für einen hochwertigen Druck entscheiden, verlangsamt sich der Vorgang und die Tinte wird gründlicher aufgetragen. Der Durchschnitt eines solchen Druckers liegt bei etwa 3-5 Seiten pro Minute. Modernere Modelle haben diesen Wert auf 9 Seiten pro Minute erhöht. Der Farbdruck dauert etwas länger.
• Die Schriftart ist einer der Hauptvorteile eines Tintenstrahldruckers. Die Qualität der Schriftdarstellung ist nur mit einem Laserdrucker zu vergleichen. Sie können die Druckqualität verbessern, indem Sie gutes Papier verwenden. Es sollte schnell einziehende Eigenschaften haben. Ein gutes Bild erhält man auf Papier mit einer Dichte von 60-135 g/m². Auch Kopierpapier mit einer Dichte von 80 g/m² schnitt gut ab. Um die Tinte schnell zu trocknen, verwenden Sie die Papierheizfunktion. Obwohl die Druckprinzipien von Tintenstrahl- und Laserdruckern völlig unterschiedlich sind, können Sie mit hochwertiger Ausrüstung einen ähnlichen Effekt erzielen.
• Papier. Für den Druck auf Rollenmedien ist der Tintenstrahldrucker leider nicht geeignet. Und um mehrere Kopien zu erhalten, müssen Sie den Mehrfachdruck verwenden.

Nachteile des Tintenstrahldrucks

Wie sich oben herausstellte, drucken Tintenstrahldrucker mit flüssigen Farbstoffen mithilfe einer Matrix. Das Bild besteht aus Punkten. Der teuerste Teil eines Druckers ist der Druckkopf; einige Unternehmen haben den Druckkopf des Druckers in die Patrone eingebaut, um die Gesamtabmessungen des Geräts zu reduzieren. Die Druckprinzipien von Tintenstrahl- und Laserdruckern unterscheiden sich deutlich voneinander.

Zu den Nachteilen dieses Druckers gehören:

• Niedrige Druckgeschwindigkeit.
• Wenn der Drucker längere Zeit nicht benutzt wurde, kann die Tinte austrocknen.
• Verbrauchsmaterialien haben hohe Kosten und geringe Ressourcen.

Vorteile des Tintenstrahldruckerdrucks

• Attraktiver Preis, ideales Preis-Leistungsverhältnis.
• Der Drucker hat sehr bescheidene Abmessungen, sodass er in einem kleinen Büro aufgestellt werden kann, ohne dass es für den Benutzer zu Unannehmlichkeiten kommt.
• Die Patronen lassen sich ganz einfach selbst nachfüllen. Kaufen Sie einfach die Tinte und lesen Sie die Anweisungen.
• Konnektivität Bei großen Druckvolumina werden dadurch die Kosten deutlich gesenkt.
• Hochwertiger Fotodruck.
• Große Auswahl an Printmedien.

Ein wenig über den Laserdrucker

Ein Laserdrucker ist eine Geräteart, die zum Drucken von Text oder Bildern auf Papier entwickelt wurde. Die Entstehungsgeschichte dieser Art von Ausrüstung ist recht ungewöhnlich. Und es verfolgt einen Marketingansatz, im Gegensatz zum Tintenstrahldrucker, der auf der Grundlage Hunderter wissenschaftlicher Konzepte entwickelt wurde.

Erst 1969 begann Xerox mit der Entwicklung des Druckprinzips eines Laserdruckers. Über mehrere Jahre hinweg wurde wissenschaftlich gearbeitet; es wurden viele Methoden zur Verbesserung der bestehenden Apparatur eingesetzt. 1978 erschien der weltweit erste Kopierer, der mithilfe eines Laserstrahls einen Ausdruck erstellte. Es stellte sich heraus, dass der Drucker riesig war und der Preis es niemandem erlaubte, dieses Gerät zu kaufen. Nach einiger Zeit interessierte sich Canon für die Entwicklung und 1979 kam der erste Desktop-Laserdrucker auf den Markt. Danach begannen viele Unternehmen damit, Kopierer zu optimieren und neue Modelle auf den Markt zu bringen, doch am Druckprinzip eines Laserdruckers hat sich nichts geändert.

Wie druckt ein Laserdrucker?

Auf diese Weise erhaltene Drucke weisen hohe Leistungseigenschaften auf. Sie haben keine Angst vor Feuchtigkeit, sie haben keine Angst vor Abrieb und Ausbleichen. Die so gewonnenen Bilder sind von sehr hoher Qualität und langlebig.

Das Druckprinzip eines Laserdruckers in Kürze:

• Ein Laserdrucker bringt in mehreren Schritten ein Bild auf eine Leinwand auf. Der Toner (Spezialpulver) schmilzt unter Temperatureinfluss und klebt auf dem Papier.
• Ein Rakel (Spezialschaber) entfernt nicht verbrauchten Toner von der Trommel in den Abfallbehälter.
• Der Karonisator polarisiert die Oberfläche der Trommel und weist ihr durch elektrostatische Kräfte eine positive oder negative Ladung zu.
• Das Bild wird mithilfe eines rotierenden Spiegels auf der Oberfläche der Trommel erzeugt und an die gewünschte Stelle gelenkt.
• Die Trommel bewegt sich entlang der Oberfläche der Magnetwelle. Auf der Welle befindet sich Toner, der an den Teilen der Trommel haftet, an denen keine Ladung vorhanden ist.
• Anschließend rollt die Trommel über das Papier und hinterlässt Toner auf der Leinwand.
• Im letzten Schritt wird das mit Toner besprühte Papier durch einen Ofen gerollt, wo die Substanz unter dem Einfluss hoher Temperaturen schmilzt und zuverlässig auf dem Papier haftet.

Das Druckprinzip eines Laserdruckers hat viele Gemeinsamkeiten mit der Technologie von Kopierern.

Farblaserdrucker und ihre Hauptunterschiede

Der Druckvorgang auf einem Farbdrucker unterscheidet sich von Schwarzweiß durch das Vorhandensein mehrerer Farbtöne, die in einem bestimmten Verhältnis gemischt alle uns bekannten Farben wiedergeben können. Farblaserdrucker verwenden für jede Tintenfarbe vier separate Fächer. Das ist ihr Hauptunterschied.

Das Drucken auf einem Farbdrucker besteht aus den folgenden Schritten: Bildanalyse, sein Rasterbild, Anordnung der Farben und der entsprechenden Toner. Dann entsteht eine Ladungsverteilung. Anschließend erfolgt die Vorgehensweise wie beim Schwarz-Weiß-Druck. Das Tintenblatt durchläuft einen Ofen, in dem die Toner geschmolzen und fest mit dem Papier verbunden werden.

Ihr Vorteil besteht darin, dass das Druckprinzip eines Laserdruckers es ermöglicht, sehr dünne Strahlen zu erzielen, die die gewünschten Bereiche entladen. Als Ergebnis erhalten wir ein sehr hochwertiges, hochauflösendes Bild.

Vorteile moderner Laserdrucker

Zu den Vorteilen des Laserdruckerdrucks gehören:

• Hohe Druckgeschwindigkeit.
• Haltbarkeit, Klarheit und Haltbarkeit der Drucke (sie haben keine Angst vor einem feuchten Mikroklima).
• Hohe Bildauflösung.
• Niedrige Druckkosten.

Nachteile des Laserdruckerdrucks

Die Hauptnachteile von Laserdruckern:

• Beim Betrieb der Geräte wird Ozon freigesetzt. Das bedeutet, dass Sie in einem gut belüfteten Bereich damit arbeiten müssen.
• Hoher Stromverbrauch.
• Sperrig.
• Hohe Kosten für die Ausrüstung

Basierend auf allen Vor- und Nachteilen können wir den Schluss ziehen, dass Tintenstrahldrucker perfekt für den Heimgebrauch geeignet sind. Sie haben einen erschwinglichen Preis und kleine Abmessungen, was für viele Benutzer wichtig ist.

Ein Laserdrucker eignet sich für Büros und andere Institutionen, in denen viele Schwarzweißausdrucke anfallen und es auf die Geschwindigkeit der Dokumentenverarbeitung ankommt.

Zu Hause sind Laser- und Tintenstrahldrucker beliebt. Das Druckprinzip solcher Geräte ist grundlegend anders, was sich nur auf die Betriebsfunktionen auswirken kann. In einigen Fällen ist es am besten, Laserprodukte zu verwenden, in anderen Fällen Tintenstrahlprodukte. Die endgültige Entscheidung für das eine oder andere Gerät kann jedoch erst nach Betrachtung des Betriebsdiagramms getroffen werden.

Funktionsprinzip eines Tintenstrahldruckgeräts

Dennoch wird zu Hause am häufigsten ein Tintenstrahldrucker verwendet. Das Prinzip des Druckens besteht darin, ein Bild mit flüssiger Tinte zu erzeugen. Sie werden über spezielle Düsen am Kopf auf das Medium übertragen. Die Anzahl solcher Löcher hängt vom Modell des Druckgeräts ab. Normalerweise liegt ihre Anzahl zwischen 16 und 64 Stück.

Da beim Druckprinzip eines Tintenstrahldruckers flüssige Tinte zum Einsatz kommt, trocknet diese bei längerem Nichtgebrauch an den Kopfdüsen aus. Dies erfordert eine Reinigung des Druckelements, was einen zusätzlichen Tintenverbrauch mit sich bringt.

Solche Geräte bestehen aus folgenden Komponenten:

• unterstützende Struktur;
• Stromversorgung;
• Druckkopf;
• Reinigungssystem;
• Medienversorgungsgeräte;
• Steuerknoten.

Ein Farbbild entsteht durch Überlagerung dreier Grundfarben. Ihnen wird oft schwarze Tinte zugesetzt, um das Gerät zum regulären Drucken von Texten und Schwarzweißzeichnungen zu verwenden und so Farbtinten zu sparen.

Grundlegende Tintenstrahldrucktechnologien

Verschiedene Modelle können ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Auch das Druckprinzip von Tintenstrahldruckern kann je nach verwendeter Technologie geringfügig abweichen. Der einzige Unterschied besteht in der Art der Übertragung der Tinte auf das feste Medium.

1. Bei der piezoelektrischen Methode werden mithilfe spezieller Geräte, die mit einer Membran verbunden sind, Tintenpunkte auf Papier gebildet. Das elektrische Feld wirkt direkt auf das piezoelektrische Element und öffnet das Rohr, um das Kapillarsystem zu füllen. Der Hauptvorteil liegt in der flexiblen Steuerung der Tropfenabmessungen, die es ermöglicht, qualitativ hochwertige Bilder mit hoher Auflösung zu erhalten.
2. Bei der Gasblasenmethode sind Heizelemente direkt in den Düsen vorhanden. Durch sie wird elektrischer Strom geleitet. Beim Erhitzen bilden sich Gasblasen, die die benötigte Menge flüssiger Tinte durch die Löcher drücken. Nachdem die Heizung abgekühlt ist, gelangt eine frische Portion des Farbstoffs durch die Düsen. Beim Zeichnen detaillierter Linien wird eine hohe Qualität erzielt, beim Drucken von Vollflächen kann es jedoch zu leicht unscharfen Bereichen kommen.
3. Bei der Thermostrahlmethode kommt wie im vorherigen Fall ein Heizelement zum Einsatz. Dabei kommt jedoch ein spezieller Mechanismus zum Einsatz, der eine schnellere Einspritzung der Farbstoffe gewährleistet. Diesbezüglich erhöht sich die Leistungsfähigkeit der Geräte. Die Farbpalette des resultierenden Bildes unterscheidet sich im Kontrast.

Die verwendete Tinte kann unterschiedliche Zusammensetzungen haben. Wasserbasierte Tinten enthalten lösliche Farbstoffe und bestimmte Zusatzstoffe zur Einstellung der Viskosität. Ihr Vorteil liegt in ihren geringen Kosten. Pigmenttinte ist beständig gegen ultraviolette Strahlung und feuchte Umgebungen. Die Druckqualität hängt in diesem Fall weniger vom Medium ab.

Verwendung einer kontinuierlichen Tintenversorgung

Mit dem Druckprinzip eines Tintenstrahldruckers wurde alles klar. Zur Aufbewahrung von Farbstoffen werden spezielle Kartuschen verwendet. Es gibt jedoch ein spezielles System, das eine kontinuierliche Tintenversorgung ermöglicht, um Geld zu sparen. In diesem Fall werden Kapselreservoirs direkt am Druckkopf installiert.

Das System besteht aus einer Reihe von Behältern, die durch ein Silikonkabel verbunden sind und über die Tinte von Spendern an die Haupteinheit geliefert wird. Dank dieser Vorrichtung wird eine konstante Anwesenheit der Originalfarbstoffe im Druckkopf erreicht. Viele großformatige Büroprodukte verfügen über ein integriertes Tintenversorgungssystem, das von außen nicht sichtbar ist.

Funktionsprinzip eines Lasergeräts

Ein ganz anderer Zweig der Entwicklung von Druckgeräten ist die Lasertechnik, mit der es möglich ist, Farbstoffe in hoher Qualität auf Papier aufzutragen. Die Entstehung von Symbolen und Bildern erfolgt durch die Beleuchtung lichtempfindlicher Geräteelemente durch einen Strahl. Die resultierenden Kopien mit Text- oder Grafikinformationen sind beständig gegen Ausbleichen und Abrieb.

Tintenstrahl- und Laserdrucker haben völlig unterschiedliche Druckprinzipien. Toner fungieren als färbende Substanzen, die auf drei Arten auf einen festen Träger übertragen werden können.

1. Verwendung eines Zweikomponenten-Entwicklungssystems. Die für die Übertragung auf eine spezielle lichtempfindliche Trommel benötigten Farbstoffpartikel können ohne einen speziellen magnetischen Träger, der durch Mischen aufgeladen wird, nicht auf der Magnetwelle fixiert werden.
2. Verwendung von Einkomponenten-Toner ohne zusätzliche Verunreinigungen. In diesem Fall sind die Partikel des Stoffes mit magnetischen Eigenschaften ausgestattet. Einige Geräte verwenden möglicherweise eine elektrostatische Anwendung. Bei dieser Option ist keine Magnetisierung des Toners erforderlich.
3. Verwendung eines werkseitig gemischten Zweikomponentenfarbstoffs.

Im Gegensatz zu einem Tintenstrahldrucker basiert das Druckprinzip eines Laseranalogs auf der Konstruktion eines Bildes mithilfe der fotografischen Methode. Der Laserstrahl trifft auf einen speziellen Schaft, dessen Oberfläche durch Stoßionisierung der Innenluft elektrisiert wird.

Design von Lasergeräten

Laserdrucker sind aufgrund ihrer technologischen Merkmale in der Lage, qualitativ hochwertige Drucke zu erzeugen. Sie umfassen die folgenden Elemente.

1. Die Fototrommel ist ein Zylinder aus Aluminium. Es ist mit einem lichtempfindlichen Material behandelt, das bei Lichteinwirkung dazu neigt, den elektrischen Widerstand zu ändern.
2. Die Magnetwalze wird verwendet, um Toner aus dem Vorratsbehälter direkt auf die Trommel oder Entwicklungswalze zu übertragen, die in einigen Modellen moderner Drucker installiert ist.
3. Der Rakel dient als Reinigungsklinge. Es dient dazu, überschüssige Farbe von der Rasterwalze zu entfernen. Es kann aus Kunststoff, Stahl oder Glasfaser bestehen.
4. Der Resttonerbehälter hat die Form eines Behälters. Dieses Fach kann von der Kartusche getrennt oder zusammen mit dieser sein. Die Füllgeschwindigkeit eines solchen Reservoirs hängt von der Qualität des Toners ab.
5. Die Lasereinheit ist so konzipiert, dass sie durch die Beleuchtung bestimmter Bereiche ein unsichtbares Bild auf der Oberfläche der Fototrommel erzeugt. Die Intensität des Strahls kann erheblich variieren.
6. Die Primärladerolle besteht aus einem Metallstab, der mit einer Gummischicht beschichtet ist. Mit diesem Element können Sie die Gleichmäßigkeit der negativen Ladung sicherstellen.
7. Zum Übertragen von Zwischenergebnissen aus Farbpatronen ist Transferband erforderlich.
8. Die Entwicklungseinheit ermöglicht die direkte Übertragung des Toners auf das elektrostatische Bild, das auf der Oberfläche des fotoleitenden Elements erzeugt wird.

Laserdruckverfahren

Nicht jeder versteht das Prinzip des Druckens von Laserdruckern aus Informatikkursen vollständig. Tintenstrahlgeräte funktionieren nach einem vereinfachten Schema, daher gibt es keine besonderen Fragen zu ihnen. Wie funktioniert das Laserdruckverfahren?

1. Zunächst wird die fotoleitende Walze aufgeladen. Durch die Drehung der Walze wird die elektrische Ladung gleichmäßig über die Oberfläche verteilt. Das rotierende Stabsystem reduziert die Spannung und reduziert die erzeugte Ozonmenge.
2. Es wird ein Laserscanning durchgeführt. In diesem Moment passiert die geladene Oberfläche des Schafts den Lichtstrahl. Der Laser trifft nur die Stellen, an denen der Farbstoff künftig aufgetragen werden soll.
3. Toner wird aufgetragen. Die negativ geladene Walze überträgt diese auf den Toner. Der Farbstoff aus dem Trichter wird direkt von der Magnetwelle angezogen und kommt anschließend mit dem fotoleitenden Element in den Bereichen in Kontakt, in denen eine negative Ladung verbleibt.
4. Die mit dem festen Träger in Kontakt stehende tragbare Walze wird mit einer positiven und nicht mit einer negativen Ladung versorgt. Aufgrund der elektrostatischen Wirkung fallen Farbstoffpartikel auf die Papieroberfläche.
5. Der auf dem Medium verteilte Toner wird durch Hitze und Druck fixiert. Die Thermokammer besteht aus zwei Wellen, zwischen denen sich Papier bewegt. Die Temperatur wird über einen speziellen Sensor gesteuert. Der Farbstoff schmilzt und wird in die Textur des Papiers eingebettet.

Vergleichstabelle

Wir empfehlen Ihnen, einen Blick auf die Tabelle zu werfen, um die Eigenschaften von Tintenstrahl- und Laserdruckern zu vergleichen, deren Druckprinzipien sehr unterschiedlich sind.

Nachdem man sich das Druckprinzip eines Tintenstrahldruckers kurz angesehen hat, ist es unmöglich, die Betriebsmerkmale nicht zu übersehen.

1. Es wird nicht empfohlen, das Gerät weniger als einmal pro Woche zu verwenden, um ein Austrocknen der Tinte zu vermeiden.
2. Es ist notwendig, hochwertige Farbstoffe zu kaufen, da sonst der Kopf schnell verstopfen kann.
3. Es muss geeignetes Papier verwendet werden und dieses muss als für den Tintenstrahldruck geeignet gekennzeichnet sein.
4. Das Produkt muss sauber gehalten werden, da Staub zu Verschleiß an beweglichen Teilen führt.

Merkmale der Arbeit mit Lasergeräten

Der Hauptvorteil von Laserdruckern besteht darin, dass sie keinen regelmäßigen Betrieb erfordern. Es kann sogar einmal im Monat verwendet werden. Dies hat keinen Einfluss auf die Arbeitsqualität oder den Verschleiß von Teilen. Sie dürfen jedoch nur Original-Tonerkartuschen verwenden, da sonst ein hohes Risiko eines Geräteausfalls besteht. Darüber hinaus funktionieren die Lieferungen von Drittanbietern möglicherweise einfach nicht.

Bevor Sie ein Gerät mit vielen positiven Bewertungen kaufen, müssen Sie sich zusätzlich über die Kosten informieren:

• Lieferungen;
• Verschleißteile;
• einseitige Ausdrucke.

Manchmal stellt sich heraus, dass es einfacher ist, ein neues Gerät zu kaufen, als irgendwelche Teile auszutauschen.

Letzter Teil

Nachdem wir das Druckprinzip von Tintenstrahl- und Laserdruckern kurz untersucht haben, können wir bestimmte Rückschlüsse auf den Kauf bestimmter Geräte ziehen. Die endgültige Wahl wird jedoch davon abhängen, welche Ziele im Betrieb verfolgt werden. Um große Mengen an Textinformationen zu drucken, ist es rentabler, Lasergeräte zu kaufen. Wenn Sie qualitativ hochwertige Fotos benötigen, ist es besser, Tintenstrahl-Gegenstücken den Vorzug zu geben.

Dieser Artikel soll dem Benutzer erklären, wie ein Tintenstrahldrucker funktioniert. Der Leser hat die Möglichkeit, etwas über die Entstehungsgeschichte und Verbesserung von Tintenstrahldruckgeräten zu erfahren und sich mit den Technologien zum Aufbringen von Bildern auf Papier vertraut zu machen.

Der Franzose Felix Savart 1833 entdeckte er ein interessantes Phänomen: Flüssigkeitströpfchen, die durch ein sehr enges Loch austreten, haben die gleiche Größe und Konsistenz. Nur 45 Jahre später wurde Lord der Nobelpreisträger für Physik Riley konnte dieses Phänomen anhand der Naturgesetze erklären.

Jahre vergingen, aber dieser Effekt fand in der Praxis nie Anwendung. Erst 1951 Mitarbeiter des Unternehmens Siemens Im Labor konnten sie das Phänomen, das die gleiche Konsistenz von Flüssigkeitströpfchen gewährleistet, in einem Gerät zur Spannungsmessung, einem sogenannten Magnetographen, in die Praxis umsetzen. Ein Jahrzehnt später entwickelten Wissenschaftler aus Stanford eine Methode, um Tröpfchen in identische und gleich weit voneinander entfernte Tröpfchen zu zerlegen und dabei eine elektrische Ladung auf ihren Fluss oder ausgewählte Bereiche anzuwenden. Die Tropfen mit einer bestimmten Farbe fielen auf eine feste Oberfläche und bildeten ein Bild, und die geladenen Flüssigkeitspartikel kehrten zum Kollektor zurück. Dies wurde als kontinuierlicher Tintenstrahldruck bezeichnet.

In den 70er Jahren gelang es IBM, die oben beschriebene Technologie zu lizenzieren und eine darauf basierende Gerätereihe zum Drucken von Text auf festen Materialien zu entwickeln. Gleichzeitig entwickelte Professor Hers aus Schweden eine Technologie zur Anpassung verschiedener Strömungsparameter, um das Drucken in Grautönen und nicht nur in Schwarz zu ermöglichen. Er konnte auch die Dichte der auf die Oberfläche aufgetragenen Flüssigkeit anpassen.

Ende der 70er Jahre Kanon entwickelte thermische Tintenstrahldrucktechnologie. Ich habe das Gleiche geschaffen Hewlett Packard unabhängig davon und brachte 1984 einen Tintenstrahldrucker auf den Markt, der einem breiten Anwenderkreis zugänglich war.

Der erste Flüssigtintendrucker

Wenn man von einem solchen Gerät wie einem Tintenstrahldrucker spricht, muss man einen wichtigen Punkt bezüglich des Problems des Zurückfließens überschüssiger Tropfen in den Behälter beachten. Es wurde in Druckern von Siemens und Silonics gelöst, die 1980 bzw. 1977 auf den Markt kamen. Unabhängig voneinander entwickelten Mitarbeiter des Unternehmens eine Methode namens Drop-on-Demand und begannen mit der Massenproduktion von darauf basierenden Geräten. Der Kern der Drop-on-Demand-Methode besteht darin, dass das Gerät Drops bei Bedarf freigibt. Dies waren die ersten Drucker, die die Technologie verwendeten, die zum Prototyp des piezoelektrischen Druckens wurde.

Im Jahr 1979 wurden Spezialisten aus dem Unternehmen entlassen Kanon entwickelte ein Blasendruckverfahren, bei dem Flüssigkeitströpfchen auf die Oberfläche eines Heizelements abgegeben werden, das sich in unmittelbarer Nähe der Düse befindet. Die Heizung leitet elektrischen Strom durch sich selbst und erwärmt sich sofort auf mehrere hundert Grad (ca. 500 °C). Bei diesem Vorgang bilden sich in der flüssigen Tinte mikroskopisch kleine Luftblasen, die Flüssigkeitspartikel aus der Düse auf das Papier drücken. Diese Technologie, die 1981 auf der Elektronikmesse Canon Grand Fair vorgestellt wurde, hieß Thermal Ink Jet.

Basierend auf dem Blasendruck wurde der weltweit erste Schwarzweiß-Tintenstrahldrucker, der Canon BJ-80, für den geschäftlichen Einsatz freigegeben.

Drei Jahre später erschien der erste von Canon entwickelte Farbtintenstrahldrucker. Es hieß BJC-440 und unterstützte das Drucken auf riesigen A2-Blattformaten mit einer Auflösung von bis zu 400 dpi.

Aufbau und Funktionsprinzip

Die meisten Geschäftsleute nutzen Drucker im Alltag, aber nur wenige von ihnen wissen und können sich vorstellen, wie ein Tintenstrahldrucker funktioniert.

Die Patrone des Tintenstrahldruckers ist mit Düsen ausgestattet, die das Geheimnis ihrer Funktionsweise enthalten. Die Anzahl der Düsen kann je nach Kartusche mehrere Tausend erreichen. In ihnen wird eine Flüssigkeit namens Tinte erhitzt und anschließend mit enormer Präzision, die für das optische System des menschlichen Auges unerreichbar ist, auf das Medium gedrückt.
Das Erscheinungsbild des Geräts ist nichts Besonderes, sein innerer Aufbau ist jedoch ein sehr komplexer und bewährter Mechanismus.

Das Druckprinzip ähnelt der Funktionsweise von Nadeldruckern, da das Bild sequentiell Zeile für Zeile erzeugt wird. Nur statt auf Nadeln zu treffen, entsteht bei einem Nadeldrucker das Bild eines Tintenstrahldruckers durch das Aufbringen mikroskopisch kleiner Tintenpartikel, die von Düsen ausgestoßen werden. Tinte ist eine Mischung aus Wasser, einem Farbstoff und speziellen Chemikalien, die verhindern, dass die Tinte über einen längeren Zeitraum austrocknet. Sie werden in pigmentierte und wasserlösliche unterteilt. Die ersten werden auf die Oberfläche des Papiers aufgetragen, die zweiten imprägnieren es, wodurch das Bild haltbarer und vor dem Einfluss der äußeren Umgebung geschützt wird.

Die Tinte kann dem Druckkopf auf zwei Arten zugeführt werden: aus einer Patrone mit integriertem Tintenreservoir und durch kontinuierliche Versorgung aus einem Reservoir eines Drittanbieters. Im zweiten Fall meldet der Modulator, sobald eine Portion Tinte auf das Papier geschleudert wird, sofort, dass sein Füllstand gesunken ist und eine bestimmte Menge Tinte zugeführt werden muss, um den Tintenbehälter zu füllen.

Der Druckvorgang beginnt mit dem Papiereinzugsmechanismus (einige Modelle verwenden einen automatischen Einzug, der sich in einem leichten Winkel auf der Rückseite des Gehäuses befindet) und greift mithilfe von Rollen mit Gummispitze nach einem Blatt Papier aus dem Fach. Die Steuerung des Systems erfolgt über einen der im Drucker befindlichen Schrittmotoren. Eine spezielle Rolle zieht das Blatt und bewegt es weiter im Inneren des Druckers zum Druckkopf. Dieser Kopf besteht aus mehreren tausend mikroskopisch kleinen Düsen, die in einer genau festgelegten Reihenfolge und Art und Weise Tinte über die Oberfläche des Papiers sprühen.

Über einen Antriebsriemen in Form eines Kabels ist es mit einem zweiten Schrittmotor verbunden, der die Bewegung der Rollen zum Aufnehmen und Zuführen von Papier steuert und so die gewünschte Geschwindigkeit der Blattzufuhr in den Drucker gewährleistet Der Druckkopf. Der dritte Motor steuert die Bewegung des Druckkopfes in einer Ebene – hin und her, und der letzte ist für den rechtzeitigen Ausstoß der Tinte aus den Düsen verantwortlich. Diese Miniatur-Elektromotoren sorgen für den Betrieb des Druckers und synchronisieren den Betrieb des Druckkopfes, des Papiervorschubmechanismus und den eigentlichen Prozess des Aufbringens eines Bildes auf die Oberfläche eines Blattes Papier.

Eine Tintenstrahldruckerpatrone besteht aus einem Tintenbehälter und einem Druckkopf.

Der Kopf besteht aus einer Vielzahl von Reservoirs, in denen die Tinte erhitzt wird. Sie werden Düsen genannt. Diese Düsen enthalten eine mikroskopisch kleine Heizung, die beim Anlegen einer Spannung einen Farbtropfen sofort auf den Siedepunkt erhitzt. Es verdunstet sofort und vergrößert sein Volumen erheblich. Dadurch entstehen Luftblasen, die die Tinte aus den Düsen drücken. Der gesamte Prozess basiert auf der Tatsache, dass die Flüssigkeit ein kleineres Volumen einnimmt als das daraus gebildete Gas.

Nach dem Ausschalten der Heizung kühlt es sofort ab und der nächste Tropfen verdampft. Der Vorgang erfolgt mit enormer Geschwindigkeit – jede Düse schafft es, pro Sekunde mehrere tausend Partikel der Färbeflüssigkeit auszustoßen. Aber Geschwindigkeit ist in diesem Fall zweitrangig. Die Hauptsache ist Genauigkeit. Jeder Tropfen sollte in der dafür vorgesehenen Zeit herausgedrückt werden, damit die notwendigen Elemente auf einem Blatt Papier erscheinen und keine zufälligen Farbflecken. Der Partikeldurchmesser beträgt nicht mehr als 0,02 mm und ist damit größer als der Druckabstand. In diesem Fall werden die Tropfen einfach aufeinander aufgetragen.

Auf ähnliche Weise wird ein Farbbild auf Papier aufgetragen, allerdings geschieht dies durch Mischen von Tinte aus drei oder mehr mehrfarbigen Patronen.

Thermoelektrischer Druckkopf

Diese Technologie wurde erstmals Ende der 1970er Jahre von einem Canon-Ingenieur vorgeschlagen. Der Aufbau des thermoelektrischen Kopfes ist recht einfach. Es besteht aus einer großen Anzahl von Düsen, einem Kanal zur Zufuhr von Tinte aus einem entsprechenden Reservoir, Leitern, über die die Steuerung erfolgt, und einem Heizelement in jeder Düse.

Wenn ein Druckauftrag beim Drucker eintrifft, wird die Düse für den Betrieb vorbereitet. Es wird Tinte zugeführt, während das Heizelement ausgeschaltet ist. Wenn über spezielle Leiter ein Steuersignal zugeführt wird, erhitzt die Heizung die Flüssigkeit sofort, sie kocht und verdampft. Der Vorgang geht mit dem Verlust einer bestimmten Tintenmenge einher, die 1 % erreicht. Sie dienen der Dampferzeugung. Der erzeugte Druck drückt sofort einen Flüssigkeitstropfen aus der Düse auf die Papieroberfläche.

Damit der resultierende Flüssigkeitstropfen die erforderliche Geschwindigkeit erreicht, um das Papier zu erreichen, muss der Prozess der Dampferzeugung augenblicklich erfolgen, um einen hohen Druck zu erzeugen. Dies wird durch die schnelle Erwärmung des Heizelements und den niedrigen Siedepunkt des Lösungsmittels gewährleistet. Nachdem ein Flüssigkeitstropfen aus der Düse gedrückt wurde, sinkt die Spannung an der Heizung und sie kühlt ab. In diesem Moment tritt Dampf aus und eine weitere Portion Tinte kommt an. Die Druckgeschwindigkeit hängt maßgeblich von der Abkühlgeschwindigkeit der Düse ab.

Zu den Nachteilen der Technologie gehört die Notwendigkeit, die Zusammensetzung der Tinte unter Berücksichtigung der Verdunstung und der Beibehaltung der Eigenschaften zu berechnen, wenn die Temperatur auf Hunderte von Grad ansteigt. Der zweite kleine Nachteil ist die Abnutzung des Kopfes, da die erhitzten Blasen ständig platzen und manchmal mikroskopisch kleine Risse darin entstehen.

Piezoelektrischer Druck oder Drop-on-Demand

Ein Tintenstrahldrucker mit piezoelektrischem Druckkopf ist ein Gerät, dessen Funktionsweise auf dem sogenannten piezoelektrischen Effekt basiert – das ist die Fähigkeit bestimmter Materialien, ihre physikalische Form zu ändern, wenn an sie Spannung angelegt wird. Piezomaterialien haben auch einen umgekehrten piezoelektrischen Effekt – bei physikalischer Verformung wird an ihnen ein Potenzial erzeugt. Die Funktionsweise eines solchen Druckkopfes ähnelt der eines thermoelektrischen. In diesem Fall wird die Tinte jedoch aufgrund einer Größenänderung des Steuerkristalls herausgedrückt, wenn an ihn eine Spannung angelegt wird.

Der Aufbau des piezoelektrischen Kopfes hängt von der Art der Verformung des Materials ab: längs oder quer. Die piezoelektrische Drucktechnologie hat gegenüber der vorherigen einen erheblichen Vorteil – die Fähigkeit, die Größe des Tintentröpfchens zu regulieren. Mit dieser Funktion können Sie Bilder in Schwarzabstufungen in hoher Qualität drucken. Dieses Druckverfahren verbraucht außerdem keine Tinte durch Verdunstung und setzt keine Wärmeenergie frei, wodurch die Effizienz eines Tintenstrahldruckers erhöht wird. Aus diesem Grund sind Drucker mit piezobasierten Köpfen im letzten Jahrzehnt so beliebt geworden.

Der piezoelektrische Kopf umfasst:

• piezoelektrisches Element – ​​der Hauptbestandteil der Düse;
• Düse – bildet mikroskopisch kleine Farbpartikel und sorgt für deren präzise Verteilung;
• eine elastische Membran, die das Piezomaterial vom Tintenbehälter trennt – ermöglicht den Schutz der Leiter vor den schädlichen Auswirkungen der in der Farbe enthaltenen Substanzen;
• Kammer, die der Düse Tinte zuführt.

Da sich die Größe des Piezokristalls geringfügig ändert, muss die Kammer minimale Abmessungen haben und eine möglichst große Kontaktfläche mit der Tinte durch die Membran bieten.

Der Hauptunterschied zwischen diesen Köpfen besteht in der variablen oder konstanten Größe der gebildeten Tintentröpfchen. Größere Partikel decken den gewünschten Bereich schneller ab, während kleinere Partikel für eine höhere Druckgenauigkeit und Auflösung sorgen. Köpfe mit variabler Tröpfchengröße können diesen Indikator im Handumdrehen anpassen, indem sie mehrere Tintenpartikel mit Grundgrößen kombinieren.

Dank der großen Vielfalt an Modifikationen und Materialien zur Herstellung piezoelektrischer Elemente erfreuen sich Druckköpfe auf Basis von Piezomaterialien in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit großer Beliebtheit: Drucken von Texten, Dokumenten, Briefmarken, Anbringen von Indizes und Markierungen auf Stoffen, Gravieren usw.

Vor- und Nachteile von Flüssigtintendruckern

Negative Seiten:

1. Eine im Vergleich zu Laserdruckern niedrige Arbeitsgeschwindigkeit ist für den Heimgebrauch nicht kritisch.
2. Tintenpartikel in den Düsen können austrocknen. Sie müssen den Drucker daher regelmäßig verwenden, um keine neue Patrone kaufen zu müssen.
3. Hoher Preis für Verbrauchsmaterialien für einige Druckermodelle.

Vorteile der Verwendung eines Tintenstrahldruckers:

1. niedrige Kosten des Geräts;
2. sehr günstige Verbrauchsmaterialien (Patronen und Tinte) für einige Modelle;
3. die Möglichkeit, hochwertige Farbfotos zu drucken;
4. Sie können die Patrone zu Hause selbst nachfüllen;
5. Möglichkeit zum Anschluss eines kontinuierlichen Tintenversorgungssystems.