Thermodrucker

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.

Thermoreaktionsverfahren

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.


Vorgang des Thermoreaktionsdrucks

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.

Thermosublimationsverfahren

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.



Quellen:
Das große PC-Drucker
Buch Seite im Internet (Referat)