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Funktionsweise von Tintenstrahldruckern

Industrielle Druckverfahren im Vergleich

Unterschied: Continuous vs. Drop-On-Demand

Bei Continuous Inkjet-Druckern (CIJ) wird ein durchgehender Tintenstrahl in die Druckdüse transportiert und innerhalb der Tintenkammer elektrisch geladen. Dadurch bricht die Tinte in Tröpfchen auf. Es werden nur so viele Tröpfen aufgeladen, wie für den Druck benötigt werden. Der Rest wird zurückgeleitet. Die geladenen Tröpfchen passieren vor dem Ausstoßen durch den Druckkopf ein elektrostatisches Feld. Die Geschwindigkeit und Ladung der Tröpfchen bestimmen deren Position auf dem Trägermaterial.

Linx Tintenstrahldrucker

Im Gegensatz dazu werden bei Drop-On-Demand-Druckern (DOD) gezielt Über- und Unterdruckwellen erzeugt, sodass nur tatsächlich benötigte Tintentropfen überhaupt die Düse verlassen. DOD-Drucker sind als Piezo Inkjet-Drucker (PIJ) oder als Thermal Inkjet-Drucker (TIJ) erhältlich. Beide Techniken werden unten näher erläutert.

Markoprint Tintendrucker

Piezo Inkjet-Drucker (PIJ)

Piezo-Drucker machen sich den sogenannenten piezoelektrischen Effekt zunutze: Wird piezoelektrisches Material (piezoelektrische Kristalle oder Keramiken) elastisch verformt, entsteht eine elektrische Spannung an dessen Oberfläche. Umgekehrt verformt sich das Material, wenn elektrische Spannung angelegt wird.

Beim Drop-on-Demand Piezo-Drucker verformt das Piezo-Element kurzzeitig die Druckdüse. Dadurch entsteht ein hoher Druck auf die Tinte, sodass ein Tintentropfen aus dem Druckkopf ausgestoßen wird. Damit die Tinte nicht ungehindert weiter aus der Düse auftritt, wird die Spannung am Pizeo-Element umgepolt, sodass es sich in die andere Richtung verformt. Dadurch wird die Tinte mit zurückgezogen.

Vorteile von Piezo-Druckern sind die lange Lebensdauer der Druckköpfe und die extrem schnelle Arbeitsgeschwindigkeit.

Thermal Inkjet-Drucker (TIJ)

Der Grund, warum die Tinte nicht frühzeitig aus der Kartusche austritt ist, dass die Tinte im Normalzustand dickflüssig ist und eine gewisse Oberflächenspannung besitzt. Die Industrie-Tintenkartuschen besitzen eine Reihe winzig kleiner elektrisch beheizter Kammern, in welchen über Impulse eine Dampfblase erzeugt wird. Diese drückt den Tintentropfen durch die Düse und platziert den Tropfen punktgenau auf das zu bedruckende Material. Die Kontraktion der Dampfblase sorgt dafür, dass innerhalb einer 100 Millionstel Sekunde wieder Tinte aus dem angeschlossenen Tintenvorratsbehälter in die Kammern gezogen und herausgeschossen werden. Dieser Vorgang kann pro Sekunde 12.000-mal wiederholt werden und erzeugt so 36.000 Tintentropfen pro Sekunde (3 x 12.000 pro Farbe). Somit entsteht ein klares Druckbild.

Thermische Tintenstrahldrucker (fachsprachlich auch: thermische Inkjet Codierer) werden oft  in der Industrie für die Kennzeichnung von Produkten eingesetzt. Diese Art des Tintenstrahldruckes ist günstig und druckt trotzdem schnell und präzise.

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