Tintenstrahldrucker mit Zeilendruckkopf - eine Revolution?

Zeilendruckköpfe (auch "Linehead" genannt) revolutionieren derzeit den Tintendruck-Markt und drängen in Bereiche vor, die bisher exklusiv großen Laserdruckern vorbehalten waren. Der erste große Druckerhersteller mit Zeilen-Druckkopf war Hewlett Packard, mit seiner PageWide-Serie, doch auch Tinten-Spezialist Epson hat inzwischen entsprechende Büro-Geräte im Programm.

Geschichte

Entwickelt und vorgestellt wurde die Technik von Silverbrook Research erstmalig in Australien, lizensiert und als kommerziell erhältlichen Drucker vorgestellt hat sie zuallererst 2009 die kleine Druckerfirma Memjet. Aber erst 2013 ging es dann richtig los, als der erste große Hersteller HP mit seiner "Pagewide"-Serie (zuerst als Officejet Pro X erhältlich) auf den Markt, die mittlerweile ein echtes Erfolgsprodukt ist. Im Februar 2017 zog Tinten-Experte Epson nach und bot die neuen Workforce Enterprise LX10000F A3-Drucker nun ebenfalls mit Zeilendruckkopf an.

Funktionsweise

Durch zeilenweisen Druck mit einem Zeilendruckkopf mit Zigtausenden von Düsen (statt eines horizontal bewegten Druckkopfes) erreichen Zeilen-Tintendrucker für Tintenstrahler zuvor unmögliche Geschwindigkeiten von 60 Seiten pro Minute oder mehr. Damit dringen sie in den Bereich der Büro- und Etagendrucker vor, welcher bisher eine Domäne von Lasergeräten war. Neu bei Epson im Vergleich zu Hewlett Packard ist die "Precisioncore"-Technik, welche durch zur Druckrichtung schräg angeordnete Zeilendruckköpfe (je einen pro Tintenfarbe) die mögliche Auflösung erhöht, da so auf dem Blatt der horizonale Abstand zwischen den Düsen verringert werden kann.

Druckertinte gehört neben gewissen Medikamenten zu den teuersten Flüssigkeiten der Welt. Hochgerechnet kann ein Liter Druckertinte mehrere Tausend Euro kosten - zumindest als Originaltinte, kompatible Tinte ist wesentlich preiswerter, hier gibt es jedoch extreme Varianz in der Qualität. Doch das ist nicht nur Geldmacherei, denn Druckertinten sind hochkomplexe Flüssigkeiten, deren Entwicklung teilweise Jahre dauert und die exakt auf den verwendeten Drucker abgestimmt werden. Dies bezahlt man als Kunde natürlich mit, ebenso wie quersubventionierte Drucker, die unter den Herstellungskosten verkauft werden in der Hoffnung, das Geld durch Tinten wieder reinzuholen. Doch bevor wir auf die Zusammensetzung von Tinte eingehen, zuerst ein Überblick über die zwei großen Gruppen und ihre Eigenschaften

Farbstofftinte und Pigment-Tinte: Die zwei großen Gruppen

Die zwei gängigsten Tinten-Varianten, die in Tintendruckern zum Einsatz kommen. Sie haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, individuelle Stärken und Schwächen, und eignen sich deshalb für unterschiedliche Einsatzzwecke, Einsatzgebiete und Drucktechniken (Piezo- oder Bubblejet-Tintendruck). Die Stärken der einen Variante sind die Schwächen der anderen.

Farbstofftinte besteht aus gelösten Farbstoffen, sie sind keine Emulsion sondern eine Dispersion, dringen deshalb tiefer ins Blatt ein und ermöglichen so deutlich sattere Farben, höhere Auflösung und damit tolleren Foto- oder Foliendruck. Ihr Nachteil ist, dass sie länger zum Trocknen brauchen, mehr auf beschichtetes Spezialpapier angewiesen sind, feuchtigkeitsempfindlicher sind und unter UV-Licht (z.B. Tageslicht im Außeneinsatz) schnell ausbleichen. Farbstoff-tinten sind für das Bubblejet-Verfahren quasi Standard, da Pigment-Tinten aufgrund der dort stattfindenden Verdampfung nur äußerst schwer zu drucken sind. Auch im Piezo-Tintendruck können sie genutzt werden, da wegen des dort verwendeten mechanischen Tröpfchen-Schussverfahrens die Zusammensetzung der Tinte egal ist..

Pigment-Tinten ähneln eher dem Laserdruck, denn hier kommen ebenfalls Pigmente zum Einsatz. Nur werden die festen Farbpartikel nicht elektrostatisch aufs Blatt übertragen und dann mit Hitze darauf geschmolzen und fixiert, sondern in einer Trägerflüssigkeit (Emulsion) als Tropfen aufs Blatt geschossen. Diese Trägerflüssigkeit verdunstet dann und "klebt" die Farbpartikel aufs Blatt. Pigment-Tinten dringen kaum ins Blatt ein und sind schnell nach dem Druck trocken, relativ wasserfest und (UV-)lichtbeständig und eignen sich somit eher für den Außeneinsatz, bieten aber nicht so satte Farben oder eine so hohe Auflösung wie Farbstofftinten. Pigment-Tintendrucker sind fast immer Piezo-Drucker, da das Bubblejet-Verfahren einen gewissen Wasseranteil voraussetzt und Pigmente sich nicht für Verdampfung eignen.

Überschneidungen

Es ist durchaus möglich, dass ein Drucker sowohl Farbstoff- wie auch Pigmenttinte einsetzt, beispielsweise Farbstofftinte für besonders leuchtende Farben und schwarze Pigmenttinte für besonders satten Schwarzdruck. Manche Tinten beinhalten auch sowohl einen Pigment- wie auch einen Farbstoffanteil. Bei diesen Druckermodellen ist eine Abstimmung der Tinten-Zusammensetzung aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften besonders kritisch - und das Herstellen einer kompatiblen Tinte entsprechend besonders verzwickt..

Es gibt auch Techniken, die die Nachteile der jeweiligen Tintenvariante gegenüber der anderen kompensieren sollen, beispielsweise eine zusätzlich aufgebrachte Schutzschicht, die Farbstofftinten Wasser- und UV-Licht-fester und damit besser für den Außeneinsatz geeignet machen soll. Das begrenzte Farbspektrum und die schlechtere Auflösung der Pigment-Tinten kompensieren die Hersteller von Fotodruckern hingegen gerne durch zusätzliche Farben, wie etwa Hell-Cyan und Hell-Magenta, Grau, Orange, Rot, Blau oder Grün.

Zusammensetzung von Drucker-Tinte

Jede Tinte besteht aus einer Vielzahl von Inhaltsstoffen, je nach Variante (Farbstoff- oder Pigmenttinte) ist die Zusammensetzung völlig unterschiedlich. Hier einige der Inhaltsstoffe von Druckertinten: Farbstoffe bzw. Pigmente, Lösungsmittel bzw. Wasser, Feuchthaltemittel um ein Eintrocknen im Druckkopf zu verhindern, Mittel zur Beeinflussung des Flußverhaltens und der Tropfenbildung, Tenside, Bindemittel, Eiweiße, Biozide/Konservierer, um Schimmel- oder Bakterienbefall der organischen Komponenten zu unterbinden.

Die genaue, über Jahre in den Laboren der Druckerhersteller entwickelte Zusammensetzung ist natürlich hochgeheim, um die Hersteller kompatibler Tinten "auszubremsen".

Exotische Tinten-Varianten

Zusätzlich zur normalen Flüssigtinte gibt es noch einige exotischere Tintenvarianten für Nischenanwendungen. Festtinten oder Wachstinten (z.B. die INKSTIX von Xerox) werden als harte Blöcke verkauft, die erst im Drucker mit Hitze geschmolzen, dann flüssig aufs Papier geschossen werden und dort aushärten. Sublimationstinten kommen hauptsächlich beim Textil- oder Kunststoffdruck vor, diese werden nicht in Tröpfchen aufs Trägermedium geschossen, sondern gasförmlig aufgedampft. Gel-Tinten (z.B. von Ricoh) sind ein Zwischending aus Flüssig- und Festtinte. Tusche hat zuletzt eine extreme Deckung und wird in Bereichen eingesetzt, in denen nur monochrom gedruckt wird.