Die Thermodrucker gehören zur Gruppe der Matrix- und den Non-Impact Druckern.
Sie haben ein sehr weit gestreutes Anwendungsgebiet, welches sich vom Foliendruck im Büro über Bon- und Strichcodedruck im Handel bis hin zum Faxausdruck in Faxgeräten erstreckt.
Das Druckprinzip beruht auf der blitzartigen Erhitzung einzelner Heizelemente, die die Farbpunkte auf dem Papier erzeugen. Durch Anlegen einer Spannung werden die Heizelemente bei Bedarf auf ca.96 Grad
Celsius erhitzt und kühlen durch ihre Materialeigenschaft nach der Bestromung
sehr rasch wieder ab. Integriert sind die einzeln ansteuerbaren Heizelemente
ein- oder zweireihig entweder in einer Heizleiste oder in einem Heizkopf, der
auf einem beweglichen Schlitten montiert ist. Der Heizkopf wird ähnlich wie bei
Nadel- oder Tintenstrahldruckern horizontal über das Papier bewegt, wobei er ein
Zeichen nach dem anderen erzeugt. Bei der Heizleiste ist es etwas anders, da
diese fest montiert ist wird hier das Papier bewegt und bedruckt, deshalb ist
die Heizleiste meist so lang, wie die maximale Papierbreite.
Generell kann man die Thermodrucker anhand der Druckverfahren in
2 verschiedene Gruppen unterteilen. Die erste Gruppe wäre das
Thermoreaktionsverfahren, oder auch Thermodirektverfahren genannt. Die zweite
Gruppe ist das Thermotransferverfahren. Beide Verfahren wurden mit einem
Heizkopf oder einer Heizleiste realisiert. Zu dem Thermotransferverfahren gehört
auch das Thermosublimationsverfahren. Hier wird aber nur mit Heizköpfen
gearbeitet.
Bei dieser Drucktechnik wird kein Farbband benutzt, sondern
auf zwei unterschiedliche Arten von Spezialpapier gedruckt. Bei der einen ist
die Oberfläche mit zwei unterschiedlichen, farblosen Molekülen und
Wachspartikeln versehen. Bei Hitze reagieren diese Moleküle miteinander und
erzeugen die schwarze Farbe. Diese Technik wird sehr häufig in Faxgeräten
genutzt.
Die andere Papierart besteht aus einer getrennten Farb- und andockenden
Wachsschicht. Wird lokal Wärme zugeführt, so schmilzt die Wachsschicht und macht
die darunter liegende Farbschicht in Form von Punkten sichtbar.
Unabhängig von der Papierart übertragen die Thermoelemente bei Stromzuführung und der daraus resultierenden Erhitzung Wärme auf das Papier und erzeugen somit die gewünschten Farbpunkte. Mit dieser Methode können nur schwarz/weiß- Ausdrucke erzeugt werden.
Thermotransferverfahren
Bei diesem Druckverfahren wird kein Spezialpapier benötigt. Hier kann man
Normalpapier verwenden. Wenn man allerdings ein optimales Druckbild erzielen
will, sollte man auf eine relativ glatte Oberfläche des Papiers achten. Die
Farbübertragung erfolgt bei diesem Verfahren durch eine spezielle Farbfolie
(Farbband), auf der die Farbpartikel in einer Wachsschicht eingeschmolzen sind.
Diese Farbbandfolie wird zwischen Heizleiste und Papier entlang transportiert
und überträgt beim Erwärmen durch die Heizelemente die einzelnen Farbpunkte auf
das Papier. Dort kühlt die Schmelze ab und bleibt haften. Der Ablösevorgang der
Farbschmelze wird noch verstärkt, indem die Farbfolie an der Stelle wo sie
erhitzt wird direkt von der Heizleiste weggeführt wird. Die Farbfolie befindet
sich auf Rollen und ist in einer separaten Box im Drucker untergebracht.
Für den
Ausdruck einer DIN A 4-Seite wird die entsprechende Länge an Folie benötigt. Die
Folie ist zudem auch nur einmal benutzbar, so dass für jeden weiteren Ausdruck
eine neue Folie benötigt wird.
Druckprinzip des Thermotransferdrucks
Beim Mehrfarbendruck wird jede Papierseite viermal bedruckt. Dabei befinden sich die Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz nacheinander auf der Folie. Am Ende der vier Farben sowie zwischen diesen ist auf der Folie eine Markierungslinie angebracht, die der Drucker zur Synchronisation benötigt. Dies ist deswegen nötig, da das Papier die Druckstation mehrmals durchläuft, bis jede dieser unterschiedlich gefärbten Folien nacheinander zur Übertragung der benötigten Farbpunkte über das Papier geführt worden ist. Am Ende des Druckvorgangs ist die verbrauchte Folie wertlos.
Im Unterschied zum herkömmlichen Thermotransferverfahren lassen sich hier die
Heizelemente in einem Bereich von 2 Grad Celsius in 256 Stufen beheizen. Damit
muss ein Farbpunkt nicht vollständig von der Folie abgelöst werden. Unterschiedlich
viele Farbpigmente der Folie werden abhängig von der Temperatur abgelöst und
auf das hier benötigte Spezialpapier übertragen. Dabei werden die einzelnen
Farbpigmente übereinander gedruckt.
Der technische Prozess dieses Verfahrens
hat seinen Namen auf der Sublimation beruhenden Übertragung der einzelnen Moleküle
von der Folie auf das Papier. Mit Sublimation bezeichnet man den unmittelbaren
Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand. Die Farbmoleküle werden durch
die Beheizung der Heizelemente sublimiert und auf das Papier "gedampft". Dadurch
werden echte Halbtöne im gesamten Farbspektrum erzeugt.
Die Generierung von
Farbbildern in Fotoqualität ist mit diesem Verfahren Realität geworden.
Eine Firma die auf dieser Basis arbeitet ist z.B. Kodak. Die typische Ausdruckgeschwindigkeit
für eine DIN A 4 Farbdruck sind ca.20 Minuten.