Arten von Tintenpatronen: Zusammensetzung und Unterschiede

30. 11. 2022

30. 2022, 20:42 | Es gibt große Unterschiede zwischen Tintenpatronen verschiedener Hersteller – und das nicht nur in Preis und Farbe. In dem Artikel erfahren Sie, welche zwei Grundtypen von Tintenfarben verwendet werden und woraus sie eigentlich bestehen.

Tintenpatronen – für Tintenstrahldrucker – werden auch als Cartridges bezeichnet. Sie unterscheiden sich von Tonern (Patronen für Laserdrucker) dadurch, dass sie Farbe in flüssigem Zustand enthalten. Darauf basiert auch ihre Druckmethode, die darin besteht, Tintentröpfchen unterschiedlicher Größe mit Mikro-Düsen auf Papier zu übertragen.

Toner verwenden zum Drucken farbiges Pulver, das von einer elektrisch geladenen Bildtrommel auf das Papier übertragen wird (weitere Informationen finden Sie im Artikel).

Woraus besteht Druckertinte?

Die Basis von Tintenpatronen für klassische Heim- und Bürodrucker ist Wasser (unter Zusatz eines organischen Lösungsmittels – oft wird Dichlorpropan verwendet). Neben anderen Stoffen (siehe unten) enthält die Patrone die Farbe selbst. Wir unterscheiden folgende Typen von Farbe:

  • Tinten auf Farbstoffbasis dye-based inks diese Tinten bestehen aus wasserlöslichen Farbstoffen,
  • Tinten auf Pigmentbasis pigment-based inks – die Farbe wird in Form von Pulver, d.h. kleinen Partikeln gestreut.

Die Unterschiede zwischen diesen Patronen liegen vor allem im Preis und ihrer Beständigkeit gegen Wasser und Sonnenlicht – daraus ergibt sich auch ihre Anwendung. Hinsichtlich der Druckqualität liegen beide Tintenarten heute praktisch auf dem gleichen Niveau.

Im Vergleich zu Schreibtinte enthält Drucktinte deutlich mehr Bestandteile – bis zu 20 verschiedene Arten von Chemikalien – der Herstellungsprozess ist wesentlich komplizierter. Bei Druckertinte ist es wichtig, dass sich die Farbe gut zum gewünschten Farbton mischen lässt. Die Farbe sollte nicht zu schnell, aber auch nicht zu langsam trocknen. Nicht zuletzt ist wichtig, dass die Farbe in Schichtstärken von 2 bis 30 Mikrometer (1 000 μm = 1 mm) aufgetragen werden kann.

Tinten auf Farbstoffbasis (dye-based inks)

Die Basis dieser Patronen ist eine vollständig lösliche Farbe. Chemisch gesehen sind dies meist organische Verbindungen, sogenannte Azofarbstoffe. Bei Cyan wird zusätzlich Kupfer verwendet.

Mit Tinten auf Farbstoffbasis kann man sanfte Farbübergänge erzeugen. Im Vergleich zu Pigmenttinten können sie auch etwas mehr Farbtöne erzeugen. Deshalb sind sie geeignet für den Druck von Fotos und grafischen Materialien - es ist jedoch wichtig, spezielle Fixierbasis  zu verwenden, z. B. Fotopapier.

Die Farbe ist auch nach dem Trocknen nicht feuchtigkeits- und abriebfest. Durch den Einfluss von Sonnenlicht (UV) verblasst die Farbe (insbesondere Magenta) relativ schnell. Eine ähnliche Wirkung auf Farbstofftinten hat Ozon, das in Städten in höheren Konzentrationen vorkommt.

Aus diesen Gründen werden lösliche Farben nicht für den Druck von Postern und anderen Materialien verwendet, die im Außenbereich verwendet werden. Tinten auf Farbstoffbasis eignen sich jedoch für den Druck von Broschüren oder Flyern. Farbstofftinte wird hauptsächlich zur Herstellung kompatibler Patronen verwendet, ist aber auch Bestandteil einiger Originalpatronen.

Originalpatronen direkt vom Druckerhersteller zeichnen sich durch eine hohe Druckqualität aus. Allerdings hängt damit auch ihr Preis zusammen, der im Vergleich zu kompatiblen Patronen bis zu 4-mal höher sein kann. Die Kunden zahlen größtenteils auch für Marketingkosten und Branding.

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Kompatible Patronen werden von unabhängigen Unternehmen hergestellt. Dank der Verwendung von etwas günstigerer Tinte werden sie zu einem niedrigeren Preis verkauft, was die Druckkosten erheblich senken kann (siehe Original- oder Alternativpatronen).

Tinten auf Pigmentbasis (pigment-based inks)

Diese Art von Patronen enthält fein zerkleinerte oder gemahlene Stücke fester organischer oder anorganischer Farbstoffe mit einer Größe von 0,1 bis 2 Mikrometern. Bei schwarzen Pigmenttinten wird Ruß verwendet, bei Farbpigmenten werden meist organische Verbindungen verwendet, meist eine spezielle Art von Azofarbstoffen.

Pigmenttinten sind widerstandsfähiger gegen UV-Strahlung und mechanischen Abrieb – sie eignen sich daher auch für den Druck von Postern bzw. Materialien, die für den Außenbereich bestimmt sind. Bei modernen Patronen mit Pigmentfarbstoffen besteht im Vergleich zu älteren Herstellungsverfahren keine Gefahr von Problemen mit höherer Blendung und geringerer Farbsättigung.

Pigmenttinte ist hauptsächlich Bestandteil von Originalpatronen. Sie finden es aber auch in einigen höherwertigen, kompatiblen Patronen.

Andere Bestandteile von Tintenpatronen

Der Farbstoff macht – je nach Patronentyp – 2 bis 8 % der Patrone aus, das Lösungsmittel dann 35 bis 80 %. Der Rest besteht aus:

  • Substanzen, die unerwünschte Reaktionen des Papiers auf Feuchtigkeit verhindern (20 bis 50 %),
  • Netzmittel (meistens Ethylenglykol oder Diethanolamin) gegen vorzeitiges Verdunsten des Lösungsmittels und Eintrocknen der Tinte im Druckkopf (10 bis 30 %),
  • verschiedene Zusatzstoffe für bessere Haftung und Fixierung der Farbe auf dem Untergrund, schnellere Trocknung etc. (3 bis 12 %).
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