So funktioniert ein Tintenstrahldrucker
Bei Tintenstrahldruckern wird die unter Druck stehende Tinte über einen so genannten Druckkopf, der sehr feine Düsen enthält, gezielt auf das Papier gespritzt. Druckkopf und Tintenpatrone befinden sich auf einem Schlitten, der sich zeilenweise über das eingezogene Blatt Papier hinweg bewegt.
Die Tinte wird entweder mit Hitzeeinwirkung (Bubble Jet-Technik) oder durch elektrische Impulse (Piezo-Technik), aus den Düsen gespritzt. Piezo-Druckköpfe sind schwerer und aufwändiger herzustellen. Ihr Verschleiß ist aber geringer als bei Bubble Jet-Druckköpfen, weil beim Drucken keine Hitzeeinwirkung notwendig ist. Piezo-Druckköpfe sind meist fest im Drucker eingebaut und nicht in die Tintenpatronen integriert.
Fast alle Tintenstrahldrucker sind heute Farbdrucker. Sie besitzen neben einer Patrone mit schwarzer Tinte eine Kombi- oder jeweils einzelne Patronen für die drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb. Alle benötigten Farbnuancen werden im klassischen Vierfarbdruck aus diesen Grundfarben zusammengestellt. Die Farbwirkung entsteht durch ein sehr feines Raster neben- und übereinander gedruckter Pünktchen. Drucker, die für den Fotodruck optimiert sind, bieten oftmals weitere Farbtinten, (z. B. hellcyan, hellmagenta oder hellgrau).
So funktioniert ein Laserdrucker
Laserdrucker arbeiten mit Tonerpulver statt mit Tinte. Im Gegensatz zum Tintenstrahldrucker, bei dem die Druckdaten zeilenweise ausgedruckt werden, bereitet ein Laserdrucker zunächst eine komplette Seite auf, bevor er sie ausdruckt.
Herzstück eines Laserdruckers ist die Bildtrommel, eine im Betrieb rotierende Walze. Ihre Oberfläche ist mit einer Beschichtung versehen, die unter Lichteinwirkung ihre elektrostatischen Eigenschaften ändert. Zu Beginn des Druckprozesses wird die Bildtrommel elektrostatisch aufgeladen. Anschließend wird das Druckbild mittels Laserdiode und über verschiedene Spiegel, Prismen und Linsen invers auf die Bildtrommel reflektiert. An diesen belichteten Stellen verringert sich die elektrostatische Ladung der Bildtrommel. Der Toner – ebenfalls elektrostatisch geladen – wird nur auf die elektrisch neutralen Stellen übertragen und bleibt dort haften, so dass auf der Bildtrommel ein spiegelverkehrtes Abbild der Druckvorlage entsteht.
Um den Toner auf das Papier zu übertragen, wird das Papier ebenfalls elektrostatisch aufgeladen, allerdings mit entgegen gesetzter Polarität zum Toner. Läuft das Papier an der Bildtrommel vorbei, wird der Toner durch den Polaritätsunterschied vom Papier angezogen. Zum Fixieren des Toners wird das Papier schließlich kurzfristig auf bis zu 200 Grad Celsius erhitzt, wodurch die im Toner enthaltenen Harze schmelzen und sich mit dem Papier verbinden. Die Bildtrommel wird vom Resttoner gereinigt und für den nächsten Druckvorgang wieder entladen.
Farblaserdrucker funktionieren wie Schwarzweiß-Laserdrucker, benutzen jedoch zusätzlich für jede der drei Grundfarben farbige Toner in eigenen Tonerbehältern. Im Vergleich zu Tintenstrahldruckern sind Ausdrucke von Laserdruckern generell licht- und wasserbeständiger.
Beim Betrieb mancher Laserdrucker kann Ozon entstehen
Bei Laserdruckern wird das Papier positiv aufgeladen, damit es den negativ geladenen Toner anziehen kann. Die meisten modernen Drucker verwenden dafür eine Ladewalze (Transfer Roller). In einigen Druckermodellen kommt jedoch stattdessen immer noch ein Koronadraht zum Einsatz. Dieser liegt nicht direkt am Papier an, so dass in dem Spalt zwischen Draht und Papier eine hohe Spannung entsteht, was Ozon erzeugt. In der Regel verfügen solche Drucker aber über technische Vorrichtungen, zum Beispiel Ozonfilter, mit denen das frei werdende Ozon auf ein Minimum reduziert wird. Dadurch bleibt die Ozonkonzentration deutlich unter den gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerten.
Ozon ist bei Zimmertemperatur und normalem Luftdruck gasförmig und in geringen Konzentrationen nicht gesundheitsgefährdend. In höheren Konzentrationen kann Ozon Tränenreiz, Schleimhautreizungen in Rachen, Hals und Bronchien, Kopfschmerzen oder verstärkten Hustenreiz auslösen oder die Lungenfunktionen verschlechtern. Sensible Menschen können auch schon auf geringe Ozonkonzentrationen empfindlich reagieren.
Daher empfiehlt es sich, bereits beim Kauf nachzufragen, mit welcher Technologie der Laserdrucker arbeitet, und während der Nutzung den Raum, in dem der Drucker steht, stets gut zu belüften.
Enthalten Tinte und Toner gesundheitsbedenkliche Schadstoffe?
In den Farbpigmenten der Tinte können aromatische Amine (Bestandteile von verbotenen Azo-Farbstoffen) und halogenorganische Verbindungen vorkommen. Nach Untersuchung der Stiftung Warentest (Ausgabe Juli 2008) wiesen die getesteten Tinten sehr geringe Mengen an Schwermetallen (Blei, Kadmium, Chrom, Cobalt, Nickel) und kritische organische Verbindungen (Azo-Farbstoffe) auf. Im Ökotest (Mai 2006) wurden bei der Untersuchung der Tinten nach Schadstoffen keine Azo-Farbstoffe gefunden, in einigen der sechs untersuchten Fotodrucker jedoch halogenorganische Verbindungen in der Tinte. Allerdings ist der Tintenverbrauch und die damit einhergehende Verdunstung der genannten Stoffe aber so gering, dass es nach Einschätzung von Arbeitsmedizinern und der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft selbst beim Drucken von mehreren hundert Seiten zu keinen Konzentrationen kommt, die die Gesundheit gefährden.
Die heute verwendeten Toner bestehen hauptsächlich aus Harzen, farbgebenden Pigmenten oder Kohlenstoff (Ruß) bei schwarzen Tonern, sowie einer Reihe von Hilfsstoffen, wie Wachse oder Metalloxide. Das mengenmäßig wichtigste Harz ist ein Styrol-Acryl-Co-Polymer, ein Kunstharz, das eine Quelle für die flüchtigen organischen Verbindungen Benzol und Styrol darstellen kann. Diese gelten als krebserregend. In der Vergangenheit wurden Substanzen nachgewiesen, die krebserzeugende Amine freisetzen können, zum Beispiel Azofarbstoffe oder Pigmente. Toner können als Verunreinigung zudem Schwermetalle wie Blei, Quecksilber und Zinnverbindungen, sowie Cadmium, Nickel, Kobalt und Chrom(VI)-Verbindungen enthalten, von denen einige Krebs erzeugen können, wenn sie mit der Atemluft aufgenommen werden. Obwohl Toner diese Schadstoffe enthalten können, besteht nach Einschätzung von Arbeitsmedizinern und Experten der Verwaltungs-Berufsgenossenschaft keine Gefahr für die Gesundheit, solange der Laserdrucker bestimmungsgemäß gebraucht und gewartet wird.
