Druckverfahren

Welche Druckverfahren gibt es? Wie funktionieren sie?

Tintenstrahldrucker

Bei einem Tintenstrahldrucker wird flüssige Tinte aus mikroskopisch feinen Düsen direkt auf das Papier gespritzt. Hierbei gibt es verschiedene neue Technologien, die ein hervorragendes Druckbild ermöglichen und/oder auch den Einsatz von Spezialpapieren (auf welchen die Farbe nicht zerrinnt) reduzieren. Für einen fotorealistischen Ausdruck stehen neben speziellen Technologien oft auch 6-Farb-Patronen zur Verfügung, die neben den normalen Grundfarben (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) auch ein helles Magenta und ein helles Cyan enthalten. Dadurch lassen sich Farbtöne feiner variieren, als mit 4-Farb-Patronen. Hier erst einmal das Grundprinzip, wie beispielsweise die Canon Bubble-Jet-Technologie funktioniert:

Canon Drop Modulation Technology™

basiert auf dem Bubble-Jet Funktionsprinzip – mit einer wesentlichen Weiterentwicklung: Statt eines Heizelementes arbeiten hier gleich zwei Heizelemente. Diese produzieren Tintentropfen unterschiedlicher Größe.Je nach Vorlage steuert der Druckertreiber automatisch, welche Tropfengröße eingesetzt wird. Farbverläufe gelingen dadurch besonders fließend, Schattierungen besonders fein.

Canon Microfine Droplet Technology™

Die Bildqualität von Ausdrucken wird vor allem durch die Größe der Tintentropfen bestimmt, die der Drucker ausstößt. Je kleiner sie sind, desto präziser lassen sich Abbildungen darstellen, und desto brillanter ist letztlich die Bildqualität. Mit der Canon Microfine Droplet Technology™ ist es gelungen, die Tropfengröße stark zu reduzieren. Dabei läßt sich die Menge an Tinte pro Tröpfchen genau kontrollieren. Denn in den neuentwickelten Druckköpfen befinden sich die Heizelemente wesentlich näher an der Düse. Die Heizblase verdrängt so die gesamte Tintenmenge, die sich vor ihr befindet, und Toleranzen aufgrund der Oberflächen-spannung können ausgeschlossen werden.

Canon P-POP™ Technology

Mit P-POP™ - sprich: Plain Paper Optimized Printing Technology - hat Canon die Drucktechnologie revolutioniert. Denn P-POP™ bedeutet, daß selbst auf Normal-, Zeitungs- oder sogar Löschpapier scharfe Kontraste und weiche Farbabstufungen gelingen. Ideal also für Poster, Präsentationen und andere Druckjobs mit hohen Anforderungen an Qualität. Und daneben sorgt P-POP™ auch für absolut wasserfeste Ausdrucke. Das Geheimnis steckt im sogenannten "Ink Optimizer", einer Substanz, die unbeschichtetes Papier imprägniert und so verhindert, daß die Tinte verläuft oder ausfranst:

1. Zuerst wird der Ink Optimizer aufgetragen.
2. Unmittelbar danach folgt ein Tintentropfen.
3. Ink Optimizer und Tintentropfen verbinden sich und beschichten das Papier.

HP PhotoREt III Precision Technology

HP PhotoREt III (Photo Resolution Enhancement Technology) ist ein von Hewlett-Packard entwickeltes neues Verfahren zur Auflösungsoptimierung beim Farbtintenstrahldruck. Es bietet im Ergebnis herausragende fotorealistische Bildqualität ohne Einbußen bei der Druckgeschwindigkeit auf einer Vielzahl von Normal- und Spezialpapieren. Die neue Dreifarbdruckerpatrone platziert winzige präzise Tintentröpfchen auf dem Papier. Mit dieser Tintenpatrone und der erweiterten Kapazität von HPs neuen Fotomedien können bis zu 29 Tintentropfen auf einem einzigen Punkt (Dot) übereinander gedruckt werden. Insgesamt ermöglicht dies den Ausdruck von 3.500 echten Farben pro Druckpunkt, ohne daß dafür eine Aufrasterung i nötig wird. Die größere Farbenanzahl ermöglicht den Druck kräftigerer, lebendigerer Farben, ohne daß die Druckgeschwindigkeit darunter leidet. Die Düsen stoßen jeweils einen Tintentropfen von 5 Pikolitern mit einer Frequenz von 18 kHz aus. Das heißt, daß die Farbpatrone die Tinte mit einer Geschwindigkeit von 7,3 Millionen Tropfen pro Sekunde auf das Papier bringt. Durch die höhere Ausstoßgeschwindigkeit und größere Düsenzahl können die mit dieser Technologie ausgestatteten Drucker bei hohen Druckgeschwindigkeiten auf Normal- und Fotopapier eine fotorealistische Bildqualität mit feinerer Körnung erzeugen.

Epson Piezo-Technologie

Die Vorteile des Einsatzes der Piezo-Technologie bei Tintenstrahldruckern lassen sich schnell aufzählen: Diese Technologie ist robust, hält ein Druckerleben lang, positioniert die einzelnen Tintentropfen kontinuierlich mit größter Präzision und höchster Geschwindigkeit auf dem Papier und erlaubt es, mit den derzeit kleinsten Tropfengrößen der Druckerwelt zu arbeiten. Diese Faktoren zusammengenommen zeichnen diese Drucktechnik als eine der besten heute für Computerdrucker verfügbaren Technologien aus, die in Bezug auf Qualität und Geschwindigkeit vielfach ausgezeichnete Maßstäbe setzt.
All diese Faktoren sind die Ergebnisse einer umfassenden Entwicklungsarbeit, die von den Forschungsabteilungen bei EPSON konsequent vorangetrieben worden ist. Die grundlegende Funktionsweise des Piezo-Druckkopfes hat sich in dieser Zeit nicht geändert, es sind aber zahlreiche neue Technologien und Bei der von EPSON entwickelten Piezo-Technologie wird die Tinte mechanisch aus der Düse herausgepresst. Dafür sorgt ein Keramikbauteil, das auch aus Feuerzeugen bekannt ist: der Piezo-Kristall. Dieser Kristall hat eine besondere Eigenschaft, die sich die EPSON-Entwickler zunutze gemacht haben: Er dehnt sich aus, sobald eine elektrische Spannung angelegt wird.

Der Piezo-Kristall sitzt in den Tintenkanälen der Druckköpfe. Er erzeugt bei angelegter Spannung den nötigen Druck, um die Tinte aus der Düse zu befördern. Da es sich um ein mechanisches Verfahren handelt, kann diese Technik sehr genau gesteuert werden, die sogenannte Impulsdauer ist extrem kurz. Fließt der Strom, erreicht der Druck im Innern der Kammer nach nur 5 Mikrosekunden seinen maximalen Wert. Nach weiteren 5 Mikrosekunden ist er dann nach Wegnahme der Spannung wieder auf Null. Das Ergebnis: Die Entwickler arbeiten mit definierten Zuständen der einzelnen Düse, der gesamte Druckvorgang läßt sich äußerst genau steuern.

Laserdrucker

Kernstück des Laserdruckers ist ein lichtempfindliches Transferband (Photoconductive belt) oder eine Transfertrommel (drum), die sich in der sogenannen Abbildungseinheit (Imaging-Unit) befindet. Es ist mit einem Fotohalbleiter beschichtet und wird vor jedem Arbeitsgang durch das sogenannte Hauptladegitter (Main Charge Grid) positiv geladen. Auf dieses zunächst positiv geladene Transferband schreibt nun ein Laserstrahl - gesteuert durch ein Ablenkungssystem - punktweise das zu druckende Bild, indem er an den getroffenen Stellen die Ladung des Transferbandes aufhebt.
Nachdem das ganze Bild erzeugt wurde, wird nun ein positiv geladener Toner auf das Transferband aufgebracht . Er haftet dementsprechend nicht an den Stellen des Transferbandes, die ebenfalls noch positiv geladen sind, sonden nur an jenen, die der Laserstrahl entladen hat. Dieses Bild (der Toner) wird nun auf ein weiteres Band, das Sammelband (Accumulator belt) übertragen, um das lichtempfindliche Transferband wieder freizumachen, da der Farbdrucker ja vier Durchgänge pro Blatt benötigt (je einen für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz).
Das lichtempfindliche Transferband wird nun durch eine Komplettbelichtung entladen, eventuelle Tonerreste werden vom Band entfernt. Danach wird das Transferband wieder komplett positiv geladen, und der Zyklus beginnt erneut, bis alle 4 Farben verarbeitet sind, und sich das gesamte Farbbild auf dem Sammelband befindet.
Nun wird das auf dem Sammelband befindliche 4-Farb-Bild auf das negativ geladene Papierblatt übertragen und mit einem sogenannten Fixierer (Fuser) dauerhaft haltbar gemacht.

Festtintendrucker

Bei der Festtinten-Druchkechnologie wird die Farbe in fester Form als Farb-Sticks (auf Harzbasis, auch InkSticks oder Colour-Sticks genannt) in den Drucker gegeben. Erst hier wird sie nach Bedarf abgeschmolzen (Ink-Loader) und in den Druckkopf (Printhead) getropft. Beim Drucken wird zunächst eine Trommel mittels einer sogenannten Wartungsrolle (Maintenance roll) mit einem hauchdünnen Silikonfilm beschichtet, damit sich die danach aufgebrachten Farbtropfen auch wieder gut ablösen können. Dann bringt der Spritzkopf über feine Düsen das flüssige Harz auf die Trommel auf. Dabei erkaltet das Wachs praktisch sofort. Ist das gesamte Bild auf die Trommel übertragen, wird es von der Trommel auf das zu bedruckende Papierblatt (oder Folie) übertragen.

Thermotransferdrucker

Beim Thermotransferdruck wird Farbe von Trägerfolien auf das Papier übertragen. Dies geschieht mittels Hitze, die die Farbpunkte sozusagen auf das Papier schweißt. Der Druckkopf ist also sozusagen ein thermisches Element. Die Farbpunkte liegen alle auf einem Raster mit meißt 300 oder 600 dpi. Nacheinander werden je nach Gerät drei oder vier vollformatige Folienbögen (Cyan, Magenta, Gelb und ggf. Schwarz) benötigt, um alle darzustellenden Farbpunkte auf die Seite zu übertragen. Selbst wenn auf einem Blatt nur ein roter Punkt zu drucken ist, wird ein kompletter Foliensatz verbraucht. Heute spielt dieses Druckverfahren keine bedeutende Rolle mehr.

Thermosublimationsdrucker

Beim Thermosublimationsdruck werden wie beim Transferdruck Farbfolien verwendet, jedoch wird dabei kein Punkt auf das Papier geschweißt, sondern die Farbe verdampft (besser gesagt, in eine speziell beschichtete Papieroberfläche "eingedampft"), sodaß sich je nach Hitze und Dauer des Prozesses der Farbton äußerst exakt steuern läßt. Fotorealistische Darstellungen sind deshalb möglich, weil die Farben am Papier ineinander und übereinander ohne erkennbare Punkt- bzw. Rasterstruktur liegen. Die Übergänge sind also fließend, die Darstellung ist brillant und von einem belichteten Foto kaum zu unterscheiden. Durch die enorme Qualität alternativer und billigerer Laser- oder Solid-Ink-Drucker werden Sublimationsdrucker heute nur mehr im Bereich Proof- und Repro verwendet, doch auch hier setzen sich hochwertige Farblaser immer mehr durch.

Nadeldrucker

Drucker, die die Farbe mittels Nadeln aus einem Farbband auf das Papier übertragen, sind heute im Büro oder zu Hause nicht mehr verbreitet. Nadeldrucker werden heute nur mehr eingesetzt, wenn Durchschläge gedruckt werden müssen (dann meistens mittels "selbstdurchschreibendem" Papier), beziehungsweise größere Auflagen von S/W-Seriendokumenten im Rechnungswesen ausgegeben werden müssen. Allerdings werden Nadeldrucker sicher noch länger dort eingesetzt, wo die Umgebungsbedingungen rauh sind: im Lager oder in den Produktionsbereichen von Unternehmen.