Tintenstrahldrucker sind nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen schnelle und farbige Ausdrucke von Dokumenten und Fotos sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich zur Kennzeichnung von Waren und Verpackungen. Doch welche Begriffe werden hier eigentlich verwendet und was genau ist der Unterschied zwischen Tintenstrahl- und Thermal Inkjet Druckern?
Tintenstrahl Drucker
Tintenstrahldrucker, auch Tintenstrahltechnologie genannt, werden als Oberbegriff für die verschiedenen Techniken verwendet, die Tinte zur Beschriftung und zum Drucken verwenden. Diese Technologie entwickelte sich parallel zu den Heimcomputern und dem Aufkommen des PCs. Während in den 80er Jahren vor allem Nadeldrucker im Heimbereich dominierten, fanden Tintenstrahldrucker im gewerblichen Bereich bereits breite Anwendung. Mit dem Durchbruch der Laserdrucker kamen auch die Tintenstrahldrucker verstärkt zum Einsatz. Sie waren die beste Lösung für farbigen Druck im Vergleich zu den anfangs nur monochromen und später im Farbdruck sehr teuren Laserdruckern.
Inkjet Drucker
Der englische Begriff für “Tintenstrahl” ist “Inkjet”. Dieser Begriff umfasst alle Methoden, bei denen Tintentropfen auf unterschiedliche Weise auf ein Trägermaterial aufgebracht werden.
Drop-on-demand Drucker
“Drop-on-demand” bezeichnet die Tintenstrahltechniken, bei denen die Düsen nur dann Tintentropfen abgeben, wenn es das Druckbild erfordert. Im Gegensatz dazu gibt es das “Continuous Inkjet” Verfahren, bei dem ein kontinuierlicher Tintenstrahl elektrisch abgelenkt und auf das Substrat geworfen wird.
Continuous Inkjet Drucker
Beim “Continuous Inkjet” wird ein konstanter Tintenstrahl erzeugt (meistens mit Piezo-Technik), der mit Hilfe von Elektrodenablenkplatten zielgerichtet auf das Trägermaterial geworfen wird. Ungenutzte Tinte wird wieder dem Tintenvorrat zugeführt. Continuous Inkjet zeichnet sich durch extrem hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten aus. Nachteile dieses Verfahrens sind der höhere Service- und Wartungsaufwand sowie die Notwendigkeit von Lösungsmitteln für schnelltrocknende Prozesse.
Thermal Inkjet Drucker
Bei Thermal Inkjet Systemen sorgen winzige, elektrisch ansteuerbare Heizelemente dafür, dass die Tinte in den Düsen stark erhitzt wird und ihren Aggregatzustand von flüssig zu gasförmig ändert. Dies führt zu einem Druckanstieg in der Düse, wodurch die Tropfen mit hoher Geschwindigkeit auf das Trägermaterial geworfen werden. Durch die Verringerung der Temperatur kehrt die Tinte in ihren flüssigen Zustand zurück. Diese Technik ermöglicht hohe Frequenzen für den Druckvorgang und somit eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit. Thermal Inkjet Patronen sind standardisiert und entweder 1/2 Zoll oder 1 Zoll groß. Es gibt jedoch teilweise Codierungen, sodass nicht jede Patrone in jedem Gerät funktioniert.
Vorteile Thermal Inkjet
- Einfache und robuste Mechanik und Elektronik. Nahezu wartungsfrei
- Hochwertige Druckergebnisse, insbesondere für Barcodes und QR-Codes
- Günstige Anschaffungs- und Betriebskosten
- Druck auf nahezu beliebigen Substraten möglich, auch konkave und konvexe Oberflächen
- Leichte Integration in bestehende Produktionsanlagen oder Prozesse
Nachteile Thermal Inkjet
Nachteile des Thermal Inkjet Verfahrens sind schwer zu nennen. Die Technik ist einfach, robust und wirtschaftlich. Ein möglicher Nachteil könnte die relativ geringe Füllmenge der Patronen sein, die im mobilen Einsatz die Anwendungszeit bis zum Patronenwechsel begrenzt. Im stationären Einsatz kann dieser Nachteil jedoch mit Hilfe von Bulk-Systemen umgangen werden.
Piezo-Drucker
Das Piezo-Verfahren wurde von Epson entwickelt und patentiert. Es nutzt Kristalle oder Keramiken, die sich bei Anlegen einer Spannung ausdehnen oder zusammenziehen. Die Ausdehnung bewirkt das Ausstoßen von Tinte aus der Düse, während das Zusammenziehen dafür sorgt, dass neue Tinte nachfließen kann. Der Piezodruck zeichnet sich dadurch aus, dass die Tinten keine Wasserbeimengungen benötigen, die Tinte nicht speziell für thermisches Verhalten entwickelt sein muss und die Verarbeitung pigmentbasierter Tinten einfacher ist.
Fazit
Es gibt keine optimale Drucktechnik, insbesondere nicht in der industriellen Anwendung. Jede Technik hat ihre Vor- und Nachteile. Thermal Inkjet hat sich in vielen Bereichen der industriellen Beschriftung durchgesetzt, da es hervorragende Druckqualität zu vorhersagbaren Kosten bietet. Auch der einfache Austausch von Tinten oder die Möglichkeit des unterbrechungsfreien Drucks mittels Bulk-Systemen waren ausschlaggebend für den Erfolg dieser Technologie.
