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Tintenstrahldrucker und ihre Funktionsweise |
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Druckdüse in Ruhestellung |
Druckdüse unter Spannung |
Tintenstrahldrucker
drucken zeilenweise indem sie viele winzige Tröpfchen auf das Papier
schießen:
Die durchschnittliche Tintenmenge pro Druckpunkt beträgt nur wenige Pictoliter!
Die Druckerdüse (üblicherweise hat jeder Druckkopf mehrere, teilweise
über 100
Düsen!) ist im Ruhezustand mit Tinte gefüllt. Soll nun ein Punkt
gedruckt werden, wird
in der Düse ein Überdruck erzeugt. Durch diesen Überdruck wird die Tinte
aus der
Düse herauskatapultiert, landet auf dem Papier und sollte hier
eintrocknen.
Für die Erzeugung des Überdrucks gibt es zwei
Verfahren: Beim Bubble-Jet-Verfahren
wird die Tinte erhitzt. Durch diese Erhitzung entsteht eine Dampfblase
und die Tinte
wird aus dem Druckkopf geschleudert. Das Piezo-Verfahren hat statt dem
Heizelement
winzige Piezo-Kristalle, die sich beim Anlegen einer Spannung krümmen.
Durch diese
Krümmung wird der Raum in der Druckerdüse verkleinert und durch den
dadurch
entstehenden Überdruck wird die Tinte vorne hinausgepresst.
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Und wie funktioniert das genau?
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Entstehung eines Tintentropfens in
Zeitlupe:
- extreme Erhitzung der Tinte mit über 100°C/µsec erzeugen eine
Dampfexplosion im Druckkopf
- es entsteht eine Tintenblase (ähnlich wie bei Wassertropfen auf der
Herdplatte)
- Durch den Überdruck kollabiert die Tintenblase und der Tintentropfen
wird ausgestoßen
- Der Druckkopf wird mit neuer Tinte befüllt (mit dem Ausstoß der Tinte
entsteht ein Unterdruck,
durch den frische Tinte aus dem Vorratsbehälter nachgezogen wird)
Moderne Drucker haben teilweise über 100 solcher Kammern an einem
Druckkopf. |
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Auflösung und Datenmenge |
Falls Sie einen
Drucker besitzen haben Sie sich sicher schon gewundert, warum
die Ausdrucke so langsam erstellt werden. Der eigentliche
Grund sind die ungeheuren Datenmenge die beim Foto-Druck
verarbeitet werden müssen.
Normale Tintendrucker arbeiten mit 4 Farben (Cyan, Magenta, Yellow,
Black = CMYK). Durch direktes Überdrucken sind noch die Farben
rot, blau und grün druckbar und wenn keine Tinte auf das Papier kommt,
haben wir noch die Papierfarbe, in der Regel weiß. Damit ergeben sich
8 Farben, die sich durch 3bit codieren lassen (2^3 = 8). Alle anderen
Farben werden gerastert. |
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010
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111
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Eine Seite A4 mit 210x297mm
ergibt folgende Datenmengen:
20x28(cm^2) entsprechen ca. 87inch^2 (1 inch = 2,54cm).
Die Auflösung
wird in dpi angegeben (Punkten pro Inch)
Datenmenge= Fläche*horizontale Auflösung*vertikale Auflösung*Bit pro
Pixel |
- 300dpi = 2,8MByte
- 600dpi = 11,2MByte
- 200dpi = 44,8MByte |
- 1440dpi = 64,5MByte
- 2800dpi = 244MByte
- 2880dpi = 258MByte |
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Die Auflösung wird bekanntlich
sowohl horizontal als auch vertikal angegeben. Bei einer Verdoppelung der Auflösung
ergibt sich damit die 4fache Datenmenge!
Wird jetzt noch die Geschwindigkeit der Schnittstellen betrachtet
(Parallel/USB ca. 1MByte/sec.), dann wird deutlich: bei 1440dpi benötigt allein die Datenübertragung über
60 Sek. Dazu kommen dann noch
der Protokoll-Overhead und natürlich die Rechenzeit für die
Datenaufbereitung im PC und im Drucker! |
Artefakte - Unregelmäßigkeiten beim Druck
Schlechte Druckleistung kann viele Ursachen haben. Oft
sind Schmutzpartikel oder Defekte die Ursache.
Einige Probleme sind jedoch systembedingt und sollen hier aufgezeigt werden. |
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zu niedrige Pixel-Dichte
Die Ausdrucke werden
grau
und sehen
ausgewaschen aus.
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zu kleine Pixel
Linien sind unterbrochen,
Füllungen nicht flächig.
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zu große Pixel
Linien blühen aus,
Zeichen werden
verwaschen
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ausblutende Farben
Farben laufen ineinander,
unscharfe Kanten |
ausgefranste Pixel
unscharfe Kanten |
fehlerhafte Ausrichtung
unruhige Kanten,
krumme vertikale Linien |
Defekte/verstopfte Düsen
horizontale Stör-
Streifen ohne Tinte |
Papiertransport-Fehler
horizontale Stör-
Streifen ohne Tinte |
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Welches Papier ist optimal? |
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Der Markt bietet
eine unüberschaubare Vielfalt an verschiedenen Papiersorten.
Die optimale Qualität |
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Standard-Papier (normales Kopierpapier)
...die Tinte verteilt
sich unregelmäßig in dem Papier
und hinterlässt ein ausgefressenes Schriftbild
...die Tinte dringt unterschiedlich tief in das Papier ein, dadurch wird
der Druck fleckig
...durch die unebene Oberfläche wird das Licht
unterschiedlich reflektiert und dadurch die
Ausdrucke matt. |
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Beschichtetes Papier (Coated Paper, Inkjet-Papier)
Eine Spezialbehandlung
des Papier sorgt für eine homogene Verteilung bzw.
Eingrenzung der Tinte beim Eindringen in die speziell
aufgebrachten Schichten.
Vorteil: die Tintentröpfchen sind
schärfer eingegrenzt und
dadurch weniger ausgefranst.
Die erhöhte Auflösung liefert Ihnen
schärfere und damit detailreichere
Ausdrucke.
Nicht jedes Papier zu jedem Drucker
ergibt optimale Ergebnisset. Sie sollten verschiedene
Papiersorten erst einmal testen, bevor Sie sich eine große Packung kaufen!
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Photo-Papier (Glossy-Paper)
Glossy-Paper besitzt eine doppelte Beschichtung.
Die Farben werden durch die noch
höhere Reflexion kräftiger und
leuchtender.
Die Oberfläche des Papier ist noch heller und die Tinte dringt
noch tiefer in die Schichten des Papiers und wird in der
zweiten
Schicht gebunden. Die Ausdrucke werden damit wischfest und mit
entsprechenden
Papiersorten sogar wasserfest.
Gleichzeitig erhöht sich zusätzlich die Langzeitstabilität der Farben. |
Vorteile:
+ Hohe Druckqualität auf gutem Papier,
fotoähnlicher Druck auf Spezialpapier möglich.
+ gute Druckqualität bei Text und Grafik auf Normalpapier
+ geringere Belastung der Umwelt
+ günstige Druckerpreise
+ sehr leise beim Ausdruck |
Nachteile:
- relativ hohe Kosten der Tinten u. Spezialpapiere
- überwiegend nicht wasserfest u. keine hohe Lichtbeständigkeit
- Fotoqualität nur auf teuren Foto-Papieren
- relativ niedrige Druckgeschwindigkeit falls hohe Qualität gewünscht
wird
- auf Standardpapier schlechte Ausdrucke (Recycling-Papier) |
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(c) 2001 Jochen Drexel ... Der Druckeronkel |
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pictureland.de |
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