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Wie funktionieren Tintenpatronen in Tintenstrahldruckern?

Tintenpatronen dienen als Behälter für die entweder schwarze oder farbige Tinte von herkömmlichen Tintenstrahldruckern. Im Vergleich zu Tonerkartuschen von Laserdrucken handelt es sich hierbei um richtige Tinte – in Tonerkartuschen befindet sich hingegen ein Pulver. Aber wer nun denkt es handele sich um Tinte, wie man sie beispielsweise in einem Füllfederhalter findet, liegt falsch. Die Tinte für Tintenpatronen muss ganz spezielle Anforderungen erfüllen. Sie darf zum Beispiel innerhalb der Patrone und auf dem Druckkopf nicht eintrocknen, soll auf dem Papier jedoch möglichst schnell ein wischfestes Ergebnis erzielen. Die schwarze Tinte befindet sich hierbei entweder in einer separaten Patrone oder aber gemeinsam mit den anderen benötigten Farbtönen in einer Farbpatrone. Hier unterscheidet man in der Regel zwischen CMY und CMYK Patronen – Begriffe die einem beim Kauf von Tintenpatronen immer wieder begegnen. Aber was bedeuteten diese Buchstaben eigentlich genau, und wie funktioniert eine solche Tintenpatrone eigentlich?



Single-Ink-Patronen und Kompaktpatronen

In Single-Ink-Patronen befindet sich lediglich eine einzelne Farbe. Kompaktpatronen beinhalten direkt die weiteren CMY- oder CMYK-Farben. Der Vorteil einer Single-Ink-Patrone liegt auf der Hand: Ist die Farbe einer solchen Patrone leer, kann man sie direkt wechseln. Ist hingegen eine der Farben einer Kompaktpatrone leer, muss die gesamte Patrone gewechselt werden – unabhängig davon wie hoch der Tintenfüllstand der weiteren Farben ist.


Die spezielle Tinte in Tintenpatronen

Die meisten Druckerhersteller stimmen die Tinte immer exakt auf ihre Drucker und deren Druckdüsen ab. Jeder Hersteller möchte damit schließlich für ein optimales Druckergebnis seines Gerätes sorgen. Auch wenn sich die Zusammensetzung der einzelnen Tinten daher unterscheidet, sind die Grundbestandteile von Druckertinte bekannt und immer dieselben. Zu diesen Bestandteilen gehören Wasser, Glycerin und Pigmente bzw. Farbstoffe. Die weiteren Zusatzstoffe unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Zusätzlich gilt es zwischen sogenannten Piezo-Tinten und thermoaktiven Tinten zu unterscheiden. Thermoaktive Tinte findet insbesondere in der Textilindustrie Verwendung. In normalen Tintenstrahldruckern für das Home-Office oder das Büro kommt meist das Piezo-Verfahren oder Bubble-Jet-Verfahren zum Einsatz. Dadurch, dass bei diesen beiden Verfahren sehr kleine Tintenmengen gezielt auf das Papier gespritzt werden, kann eine besonders hohe Auflösung erzielt werden. Solvent-Tinte verwendet man in der Regel im Digitaldruck. Hierbei handelt es sich um Lösungsmitteltinte. Solvent-Tinte ist besonders UV-beständig, wasserfest und damit vor allem für Werbeplakate und Ähnliches geeignet.


CMY und CMYK Patronen

CMY ist die Abkürzung für jene Farbbestandteile, aus denen sich sämtliche für den Druck relevanten Farben generieren lassen. Das C steht für Cyan (Blau), M für Magenta (Rot) und Y für Yellow (Gelb). Beim Drucken werden durch gezieltes Mischen dieser Farbtöne verschiedene Farben auf dem Papier erzeugt. Da sich mit diesen drei Farben der CMY Patrone jedoch kein richtiges schwarz erzeugen lässt, gibt es zu diesem Zweck eine spezielle schwarze Druckpalette – die sogenannte key plate. Diese key plate wird daher mit dem Buchstaben K bezeichnet.


Vergleich der Farbspektren und Mischfarben aus RGB und CMYK Patronen

Vergleich der Farbspektren und Mischfarben aus RGB und CMYK Patronen



Vom Bildschirm aufs Papier – das RGB Farbmodell

Neben CMYK fallen uns, gerade bei der Bildbearbeitung am PC, häufig auch drei weitere Buchstaben ins Auge: RGB. R steht für Rot, G für Gelb, und B für Blau. An unserem Bildschirm herrscht das RGB Farbmodell, dass für die Darstellung echter Farben sorgt. Beim Druck wird dieses Schema dann in das CMYK Farbmodell umgewandelt. Allerdings bietet der RGB Modus ein deutlich größeres Farbspektrum als das CMYK Prinzip. In Folge dessen, werden vor allem bei Fotoausdrucken auf herkömmlichen Druckern für den Hausgebrauch, Farben nicht so klar, deutlich und strahlend dargestellt wie bei speziellen dafür vorgesehen Druckern.


Wie ist eine Tintenpatrone aufgebaut?

Beispiel einer Tintenpatrone mit Druckkopf

Beispiel einer Tintenpatrone mit Druckkopf

Prinzipiell existieren Druckerpatronen für Tintenstrahldrucker in verschiedenen Bauformen. Man unterscheidet zwischen Tintenpatronen mit Druckkopf und solchen ohne Druckkopf (=Tintentanks, diese werden von uns nicht gesammelt). Zentraler Bestandteil der Patronen ist ein Tank, der mit der jeweiligen Farbe (CMYK) gefüllt ist. Bei Tintenpatronen mit einem Druckkopf befindet sich die Tinte direkt im Körper der Patrone. Das Auslaufen der Tinte wird hier durch einen Unterdruck in der Patrone verhindert. Bei Patronen ohne Druckkopf befindet sich im Inneren ein Schwamm bzw. ein Filz, welcher die Tinte aufnimmt. Durch diese schwammartige Kontaktfläche wird die Tinte dann an den Druckkopf des Druckers übergeben. Zusätzlich befindet sich auf fast allen Tintenpatronen ein Chip, der diverse Informationen trägt.


Der Schwamm

Die Aufgabe des Schwammes besteht vor allem darin, die Druckertinte am direkten Auslaufen zu hindern. Der feine Schwamm in der Tintenpatrone ist zu diesem Zweck überaus saugstark konzipiert, sehr langlebig und verliert auch nach häufigem Gebrauch der Patrone nicht an Saugkraft.


Wozu dient der Chip auf Druckerpatronen?

Beispiel eines Tintentanks ohne Druckkopf

Beispiel eines Tintentanks ohne Druckkopf

Der Chip, der auf der Druckerpatrone verbaut ist, übermittelt dem Drucker nicht nur Daten, wie den Füllstand der Patrone, sondern auch die bereits gedruckte Seitenanzahl. Solche Chips sind ein Element, das bereits seit einigen Jahren auf fast allen Druckerpatronen verbaut ist. Das Einsetzen von kompatiblen Patronen ist daher heutzutage nur noch bei Patronen mit ausgetauschtem Chip möglich. Die Hersteller profitieren davon, indem sie der Konkurrenz den Bau, und dem Verbraucher die Nutzung nur nachgefüllter Tintenpatronen erschweren. Zusätzlich wird durch automatische Updates der Drucker-Firmware die Verwendung funktionsfähiger Alternativpatronen unterbunden. Wenn man als Verbraucher plötzlich feststellt, dass die Tintenpatrone nicht mehr erkannt wird, bleibt einem schließlich nur der Kauf eines Originalproduktes. Die nicht mehr erkannte Druckerpatrone muss in Folge dessen entsorgt werden.


Der Druckkopf des Druckers

Als bewegliches Element liegt der Druckkopf beim Tintenstrahldrucker auf einer Führungsstange auf, über die er beim Druckprozess gleitet. Dabei fährt dieser Zeilenweise über das Papier und sorgt für den richtigen Druck an der dafür vorgesehenen Stelle des Blattes.


Generell gilt: Egal welche Druckerpatronen und welchen Tintenstrahldrucker Sie zu Hause haben – entsorgen Sie die leeren Druckerpatronen mit Druckkopf nicht einfach, sondern führen diese zurück in den Wertstoffkreislauf. Die leeren Tintenpatronen müssen nicht, wie andere Produkte in Sekundärrohstoffe zersetzt werden, sondern eignen sich zu direkten Wiederverwendung, wodurch im Idealfall ein geschlossener Materialkreislauf, im besten Sinne des Recycling entsteht. Damit leisten Sie einen direkten Beitrag zum Umweltschutz, indem durch das Wiederbefüllen von leeren Druckerpatronen Rohstoffe, wie Erdöl, Aluminium und Kunststoff für die Neuproduktion von Tintenpatronen eingespart werden können.



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