Computerhardware: Tintendrucker

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[Bearbeiten] Druckverfahren

[Bearbeiten] Grundprinzip

Ein Druckkopf bewegt sich waagerecht über das Blatt und schießt dabei mikroskopische Tintentropfen auf das Papier, anschließend wird das Papier weitertransportiert. Es gibt zwei Methoden, die Tintentropfen auf das Papier zu schießen:

• Eine kleine Tintenmenge wird explosionsartig verdampft. Der entstehende Dampf schleudert einen Tropfen aus der Düse heraus.
• Durch Anlegen einer Spannung verformt sich eine Düsenkammer und schleudert den Tropfen heraus. Das nennt man den piezoelektrischen Effekt.

Die Düsen sind zahlreich und die Tröpfchen sind winzig. Die frühen Tintendrucker verwendeten 50 Düsen, heute sind es bis zu 500 Düsen pro Farbe.

Die ersten Tintendrucker verwendeten nur schwarze Farbe. Heute drucken fast alle Drucker in Farbe. Aus drei Farben (cyan, magenta, yellow) lässt sich jeder Farbton mischen. Eine vierte Patrone enthält die schwarze Tinte. Weil Schwarz am meisten gebraucht wird, hat die schwarze Patrone oft größere Abmessungen. In Fotodruckern gibt es oft eine oder mehrere zusätzliche Farben: Hell-Cyan, Hell-magenta und Hell-Gelb, um Gesichter und andere helle Töne naturgetreuer drucken zu können.

Extrem billige Drucker verzichten auf die schwarze Patrone und mischen Schwarz aus den drei Grundfarben zusammen. Allerdings erhöht das die Kosten beim Schwarzdruck auf das Dreifache.

[Bearbeiten] Anforderungen an die Tinte

Die Druckertinte muss zahlreiche sich widersprechende Anforderungen erfüllen.

1. Wenn Wasser verdampft, bleibt Kalkstein zurück - sehr lästig und schwer zu entfernen. Was meinen Sie wohl, wieviel Rückstände beim Verdampfen von schwarzer Tinte zurückbleiben? Die nachströmende Tinte muss diese Rückstände blitzschnell auflösen, damit die Düse nicht verkalkt. Aktuelle Druckermodelle verschießen etwa 25.000 Tintentropfen pro Sekunde. Dadurch bleiben nicht viel mehr als 10 Millisekunden zum Auflösen der Rückstände.
2. Die Geschwindigkeit chemischer Prozesse hängt sehr stark von der Temperatur ab. Der Drucker muss bei wenigen Plusgraden ebenso funktionieren wie im Hochsommer, selbst wenn der Druckkopf durch längeres Drucker zusätzlich aufgeheizt wird.
3. Das nächste Problem ist die Eindringtiefe. Wenn der Tintentropfen auf das Papier trifft, muss er ein wenig in das Papier eindringen – aber nicht zu tief: Tinte, die in größere Tiefe vordringt, ist vergeudet, und außerdem sieht dann das Papier auf der Rückseite nicht mehr weiß aus. Papier mit geringer Saugfähigkeit bringt die besten Ergebnisse, aber auch bei preiswerterem Papier muss der Drucker eine akzeptable Qualität abliefern können.
4. Eine weitere Schwierigkeit ist die richtige Durchmischung der Tropfen. Die Tintentropfen folgen in einer bestimmten Reihenfolge: Die kräftige Farbe zuunterst, also zuerst blau, dann folgt magenta, und gelb kommt obenauf. Einerseits müssen die drei Farbtröpfchen lange genug flüssig bleiben, um sich zu vermischen. Andererseits müssen sie schon angetrocknet sein, wenn der benachbarte Pixel gedruckt wird, damit scharfe Kanten nicht verwischen.
5. Die Trockendauer der Tinte ist ebenfalls wichtig. Bei einer Druckleistung von 20 Seiten pro Minute braucht der Drucker drei Sekunden pro Seite. Wenn die Seiten nicht voll sind, folgen sie noch schneller aufeinander. Die Tinte muss schnell genug trocknen, damit das gerade gedruckte Blatt nicht die Tinte auf dem vorhergehenden Blatt verwischt, und damit man das Blatt sofort nach dem Druck anfassen kann.
6. Allzu dünnflüssige Tinten sind nachteilig. Der Hersteller muss den Feuchtigkeitsgehalt der Tinte soweit wie möglich reduzieren, sonst wellt sich bei großflächigen Bildmotiven das Papier. Macht er andererseits die Tinte zu trocken, verstopfen die Düsen. Billigtinten sind durchschnittlich „flüssiger“, um Verstopfungen zu vermeiden. Dadurch verschmutzt der zur Reinigung der Düsen verwendete „Filz“ viel schneller, und die Tinte beginnt den Drucker zu verschmutzen.

Bei so vielen widersprüchlichen Anforderungen ist die Tinte für jeden Druckertyp eine aufwendig entwickelte Spezialmischung.

[Bearbeiten] Druckkosten

[Bearbeiten] Wie wird der Verbrauch ermittelt?

Für die Ermittlung des Verbrauchs von schwarzer Tinte wird ein typischer Geschäftsbrief gedruckt, der standardisierte „Dr.-Grauert-Brief“. Bei Tintendruckern fallen dafür zwei bis sechs Cent pro Seite an. Für Farbdrucke gibt es kein standardisierte Testseite. Bleibt der größte Teil der Seite weiß, ist der Verbrauch gering. Eine Textseite mit Logo und ein paar farbigen Verzierungen kostet nur wenig mehr als einfarbig. Ein vollflächiges Motiv kommt Sie teuer. Ein Foto von 10 x 15 cm kostet 30 bis 60 Cent, in A4-Größe das vierfache. Im Fotolabor ist es deutlich günstiger. Wenn Sie oft in Farbe drucken, sollten Sie das Druckvolumen für die nächsten drei Jahre abschätzen und kalkulieren, ob Sie vielleicht tausend Euro sparen können, indem Sie in die Anschaffung eines relativ teuren Farblaserdruckers investieren.

[Bearbeiten] Drucker nicht ausschalten, um Tinte zu sparen

„Warum sind meine Farbpatronen leer, ich habe doch nur Schwarz gedruckt?“ Das ist eine häufige Frage.

Wenn der Drucker nicht benutzt wird, beginnt die Tinte in den Düsen ganz langsam einzutrocknen. Weil die Druckerelektronik nach dem Einschalten „nicht weiss“, wie lange der Drucker ausgeschaltet gewesen ist und wie weit die Tinte inzwischen eingetrocknet ist, werden jedesmal die Düsen gereinigt. Bei jeder Reinigung wird mehr Tinte verbraucht als für den Druck einer oder mehrerer Seiten. Die verheerendsten Kosten erzielen Sie, wenn Sie nur selten drucken und den Drucker nach jeder Seite ausschalten, um Strom zu sparen. Deshalb: Schalten Sie einen Tintendrucker nur dann aus, wenn Sie mehrere Tage oder Wochen nicht drucken werden! Manche Drucker haben deshalb gar keinen Ausschalter.

Wichtig: Tinte in einem lange nicht benutzten Drucker trocknet ein. Je nach Bauart wird der ganze teure Druckkopf oder nur die Patrone unbrauchbar. Daher sollte man jeden Monat eine kleine Seite unter Verwendung aller Farben drucken. Der Druck der Windows-Testseite genügt, um das Eintrocknen zu verhindern.

[Bearbeiten] Der Stromverbrauch

Tintendrucker brauchen während des Druckens viel weniger Strom als Laserdrucker. Zudem ist der Drucker nur einen kleinen Teil des Tages mit Drucken beschäftigt. Drucker der Mittel- und Oberklasse haben eine Schlummerfunktion: In den Druckpausen wird die Elektronik abgeschaltet.

Ältere sowie preiswerte Drucker brauchen auch im Standby viel Strom. Ein Verbrauch von 20 Watt kostet im Laufe eines Jahres etwa 30 Euro. Das ist vermutlich weniger als ein Satz Tintenpatronen. Gute Drucker brauchen nur ein Watt, was weniger als zwei Euro Energiekosten im Jahr verursacht. Einen solchen Drucker sollte man nie ausschalten!

Wie kommen die großen Unterschiede zustande? Jedes Netzteil hat auch im Leerlauf noch einen Eigenbedarf, der meist bei 10% bis 25% seiner Nennleistung liegt. Energieeffiziente Drucker haben deshalb zwei Netzteile. Ein kleines Stand-By-Netzteil liefert gerade genug Strom, um feststellen zu können, ob der Anwender eine Taste drückt oder ob Daten vom PC eintreffen. Nur dann wird das große Netzteil zugeschaltet, um den Rest der Elektronik und die Motoren mit Strom zu versorgen.

Hinsichtlich der Energieeffizienz am ungünstigsten sind Drucker mit Steckernetzteilen. Viele von denen laufen selbst dann mit voller Power, wenn der Drucker im Ruhezustand ist und werden richtig heiß dabei.

[Bearbeiten] Warum haben billige Drucker so hohe Folgekosten?

Teurere Drucker haben einen hochwertigen „Permanent-Druckkopf“. Diese High-Tech-Druckköpfe beherrschen tintensparende Technologien, wie beispielsweise „Mikrotröpfchen“. Ein Permanent-Druckkopf ist das Herzstück des Druckers und als Ersatzteil derart teuer, dass sich der Austausch eines defekten Permanentkopfes in der Regel nicht lohnt. Die Tinte befindet sich in einem vergleichsweise einfachen, austauschbaren Behälter und ist entsprechend billig.

Preiswerte Drucker haben oft eine „Gemeinschaftspatrone“ für drei Farben. Wenn die erste der Farben verbraucht ist, werden die unverbrauchten anderen Farben mit weggeworfen. Das ist besonders ärgerlich, wenn eine Farbe deutlich häufiger als die anderen benutzt wird. Viele hochwertige Drucker haben für jede Grundfarbe einen separaten Tintenbehälter. Jede Farbe kann bis zum letzten Tropfen ausgenutzt werden. Schwarze Patronen gibt es oft mit doppelter Kapazität, was die Druckkosten noch weiter senkt.

Billige Drucker haben meist keinen fest eingebauten Druckkopf, sondern der Druckkopf ist Teil der austauschbaren Tintenpatrone. Das macht die Tintenpatrone teurer und das Grundgerät billiger. Mitunter kostet das komplette Gerät nur 20 Euro mehr als die mitgelieferten Tintenpatronen kosten, wenn man sie einzeln kauft!

Einige Vorteile der billigen Drucker:

• Wenn bei Gelegenheitsnutzern mal die Tinte in den Düsen eingetrocknet ist, braucht man „nur“ eine neue Patrone, der Drucker bleibt intakt.
• Wenn man beim Nachfüllen mit sogenannter „kompatibler“ Tinte Pech hat und die Düsen der Patrone zerfressen werden, wirft man die Patrone weg und kauft die nächste. Meistens geht es dann wieder.

[Bearbeiten] Fremdtinte

Bei den hohen Tintenpreisen ist die Versuchung groß, preiswertere „kompatible“ Tinte zu kaufen. In jedem Druckerhandbuch steht aber, dass bei Verwendung von Fremdtinte die Garantie erlöscht. Wenn eine nachgefüllte Patrone nicht funktioniert, muss der Händler sie nach dem Sachmängelrecht austauschen. Eine defekte, angefangene Patrone muss der Verkäufer ebenfalls austauschen, eine Geldrückgabe muss er aber nicht anbieten. Oftmals lohnt sich bei den niedrigen Preisen eine Rückgabe oder Rücksendung nicht, deshalb werfen viele Leute defekte Patronen einfach weg. Die Verantwortung für Folgeschäden an Ihrem Drucker übernehmen die Verkäufer der Nachfülltinten nicht.

[Bearbeiten] Woran erkennt man Originalpatronen?

Die Aufschrift "für Drucker xxx" weist auf eine „nachgemachte“ Tinte hin. Auf Originaltinte ist als Hersteller der Druckerhersteller angegeben.

Wenn Sie Originaltinte wollen, sollten Sie das bei der Bestellung ausdrücklich angeben.

[Bearbeiten] Rundschreiben eines Druckerherstellers an Fachhändler

Sehr geehrter Servicepartner, Es werden zunehmend „kompatible“ Verbrauchsmaterialien angeboten und eingesetzt. Bei unseren Tintenstrahl-Geräten führt das sehr häufig zur Zerstörung des Druckkopfes (Fehler Nr. ...). Die Ursache liegt in einer chemischen Reaktion zwischen der Fremdtinte und dem Druckkopf. Wir weisen nochmals ausdrücklich darauf hin, dass wir den Einsatz von kompatiblen Verbrauchsmaterialien ... weder empfehlen noch freigegeben haben. Dennoch stellen wir vermehrt fest, dass Gewährleistungs-/ Garantieansprüche gestellt werden, obwohl nachweislich nicht von uns zugelassenes Verbrauchsmaterial verwandt worden ist. Der Gesetzgeber schließt bei Einsatz von nicht empfohlenen / freigegebenen Verbrauchsmaterialien Gewährleistungsansprüche gegen den Gerätehersteller aus, da ein Mangel im Sinne des § 434 BGB nicht vorliegt. In diesen Fällen liegt gemäß § 439 Abs. 2 BGB auch kein Grund für einen Aufwendungsersatz vor. Auch in unseren Garantiebestimmungen wird der Einsatz von nicht zugelassenen Verbrauchsmaterialien ... ausgeschlossen. Bitte, bedenken Sie auch, dass der Kunde ab dem 7. Monat nach Kaufdatum den Beweis führen muss, dass der Mangel bereits bei Übergabe vorhanden war. Sollten Sie Geräte zu uns einsenden in welchen kein Mangel im Sinne des § 434 vorliegt, müssen wir Sie deshalb ... für den uns entstehenden Prüfungsaufwand mit € 30,00 belasten.

[Bearbeiten] Ratschlag für Ihre Entscheidung

Einige der billigsten Drucker sind kaum teurer als ein Satz Tintenpatronen. Allerdings handelt es sich bei den beigelegten Patronen um nur teilweise gefüllte „Economy-Patronen“, die häufig nur für wenige Ausdrucke reichen. So kann der Drucker günstiger angeboten werden. Wer nur selten eine Seite druckt, ist mit einem billigen Drucker möglicherweise gut bedient. Billige Drucker werden allerdings über den Tintenpreis subventioniert und verursachen sehr hohe Folgekosten, wenn das Druckaufkommen steigt.

Weil bei Nachfülltinte immer ein gewisses Risiko besteht, den Drucker zu ruinieren, sollte man stets die mögliche Ersparnis mit den Anschaffungskosten des Druckers vergleichen. Ruiniert man einen billigen Drucker, ist der Verlust gering. Man kauft eben den nächsten billigen Drucker, obwohl dieses Wegwerf-Verfahren leider äußerst umweltschädlich und längerfristig betrachtet auch unwirtschaftlich ist.

Wer sich einen teureren, technologisch hochwertigen Drucker oder ein Kombigerät (Drucker, Scanner, Fax) mit einem Anschaffungspreis von 200 € leisten kann, hat wesentlich niedrigere Druckkosten, selbst bei Verwendung von Originaltinte.

Wer viel druckt (etwa ab 200 Seiten pro Monat), sollte einen Laserdrucker als zweiten Drucker kaufen und den Tintendrucker nur noch für Farbdrucke verwenden.