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Ratgeber

Thermotransferdrucker » Drucken mit Hitze

Im allgemeinen Geschäftsalltag sind Laser- oder Tintenstrahldrucker nicht mehr wegzudenken. Es gibt allerdings noch eine Drucktechnologie, die auf absehbare Zeit wohl ebenfalls nicht zu ersetzen ist: der Thermodruck. Wie solche mit Hitze arbeitenden Thermodrucker funktionieren, erklären wir Ihnen in diesem Ratgeber. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Thermotransferdruck.

  • Drucken mit Hitze

  • Thermodrucker im Vergleich

  • Wie funktionieren Thermotransferdrucker?

  • Varianten der Thermotransferdrucker

  • Ausstattungsmerkmale und Einsatzgebiete von Thermotransferdruckern

  • Auswahlkriterien für die Beschaffung

Drucker


Drucken mit Hitze

Thermotransferdrucker

Tintenstrahldrucker in der von Canon entwickelten Bubble-Jet-Technologie arbeiten ebenso mit Hitze wie Laserdrucker nach dem Xerox-Prinzip. Im ersten Verfahren wird die Tinte im Druckkopf so erhitzt, dass sie in den winzigen Druckdüsen rasch hintereinander Blasen bildet. Das Entstehen und Zusammenfallen der Blasen lässt die Tinte in mikroskopisch kleinen Tröpfchen aus der Druckdüse herausschießen. Laserdrucker wiederum nutzen heiße Transferrollen, um Tonerpartikel dauerhaft auf Papier oder Pappe aufzuschmelzen.

Es gibt allerdings ein populäres Druckverfahren, das vollkommen ohne Hitzeeinwirkung funktioniert: der Piezo-Druck. Diese von Epson dominierte Technik verwendet kleine Scheibchen aus Piezo-Kristall in den Druckdüsen. Wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt, verbiegen sie sich. Durch die pulsierende Umpolung des Stroms wird Tinte so blitzartig angesaugt und ausgestoßen. 

Beim Thermodruck gibt es dagegen weder Düsen noch Rollen oder Kristalle, er arbeitet vielmehr mit so genannten Thermokämmen oder mit einer Nadelmatrix. Diese Elemente bestehen aus winzigen Widerständen, die sich bei Stromzuführung erhitzen. Beim Thermodruck erzeugen Kamm oder Matrix eine komplette Zeile auf dem Druckmedium, das sich fortlaufend Zeile für Zeile durch den Drucker bewegt. Die Qualität der Darstellung auf dem Druckmedium ist dabei abhängig von der eingesetzten Technik. Unterschieden wird hier in Thermodirektdrucker, Thermosublimationsdrucker und Thermotransferdrucker.



Thermodrucker im Vergleich

  • Diese Drucker haben wohl alle von uns schon gesehen, beispielsweise in Geschäften, Tankstellen, Fahrkartenschaltern oder Parkuhren. Sie dienen zum Ausdrucken von Quittungen, Rechnungen, Tickets oder Bordkarten. Größter Vorteil: Sie sind sehr effizient, da der Drucker sehr klein aufgebaut sein kann, sich mit wenig Strom begnügt und keinerlei Farbbänder, Folien, Tinte oder Toner benötigt. Denn die Ausdrucke erfolgen auf speziellem Thermopapier: Bei Kontakt mit dem heißen Druckkopf oxidiert die thermisch aktive Substanz im Papier, wodurch es an den entsprechenden Stellen schwarz wird.

    Der Thermodirektdruck besitzt allerdings nicht nur Vorteile, sondern auch Nachteile. Zum einen ist das Druckbild eher bescheiden, zum anderen sind die Ausdrucke konstruktionsbedingt sehr wärmeempfindlich und verblassen daher bei Sonneneinstrahlung oder hohen Außentemperaturen.

  • Bei diesem Verfahren enthält der Drucker eine Kassette mit aufgerolltem Farbträger. Dies können Polyester-Folien ebenso sein wie Polyethylen-Folien oder Polypropylen-Folien. Für jeden Ausdruck in Farbe – beispielsweise im DIN-A4-Format – existieren vier Farbfelder, je eines für die Prozessfarben Cyan, Magenta und Gelb sowie für Schwarz. Papier und Folie werden für jedes Farbfeld gemeinsam unter dem Druckkopf hindurchgeführt. Der enthält Tausende von Heizelementen, die unterschiedliche Temperaturen annehmen können: Je heißer das Element, desto mehr Farbstoff wird freigesetzt. Durch Variation der Temperatur lassen sich die einzelnen Farbtöne übereinanderlegen und verschmelzen so zu einem kontinuierlichen Farbton.

    Da immer die gleiche Menge an Farbfolie verwendet wird, unabhängig davon, wie viel Farbe im Bild enthalten ist, sind die Kosten für Farbfolie und Papier pro Ausdruck immer gleich hoch. Verbrauchsmaterialien für Farbsublimationsdrucker kosten im Allgemeinen mehr als für Tintenstrahldrucker. Der Begriff Sublimation bedeutet übrigens, dass sich der Farbstoff beim Drucken direkt in ein Gas verwandelt, ohne vorher den flüssigen Aggregatzustand zu durchlaufen.

  • Der Thermotransferdruck ist dem Thermodirektdruck vorzuziehen, wenn es sich um wärmeempfindliche Oberflächen handelt oder wenn eine höhere Beständigkeit der Druckerzeugnisse gewünscht wird. Er ist ein beliebtes Druckverfahren insbesondere für die Produktion von Etiketten oder hochwertigen Barcodes.



Wie funktionieren Thermotransferdrucker?

Thermotransferdrucker

Das technische Prinzip dieses Thermodruckers ist recht einfach: Gedruckt wird durch das Schmelzen von Wachs oder Harz. Dabei sind drei Hauptkomponenten im Einsatz: ein nicht beweglicher Druckkopf mit Heizelementen, ein Band mit Farbpigmenten und ein zu bedruckendes Substrat, bei dem es sich in der Regel um Papier, Kunststoff, Pappe oder Textilmaterialien handelt. Diese drei Komponenten bilden praktisch ein Sandwich mit dem Farbband in der Mitte.

Druckköpfe sind in der Regel in den Auflösungsoptionen 203 dpi, 300 dpi und 600 dpi erhältlich. Beim Druckvorgang wird vom Drucker jeder Punkt unabhängig  adressiert. Er erhitzt sich sofort auf eine voreingestellte Temperatur und schmilzt die auf Wachs oder Harz basierende Tinte auf der dem Substrat zugewandten Seite des Farbbandfilms.

Üblicherweise sind Farbbänder auf Rollen konfektioniert und lassen sich auf einer Spindel oder mit einem Rollenhalter im Drucker befestigen. Das verbrauchte Farbband wird von der Spindel aufgewickelt und bildet so eine Rolle mit gebrauchtem Farbband. Man spricht deshalb auch von einem Einweg-Farbband, da die verbrauchte Rolle nach dem Aufwickeln entsorgt und durch eine neue ersetzt werden muss. Hauptvorteil des Thermotransferbandes:  Bei korrekter Einstellung vor dem Druck ist eine hundertprozentige Dichte des Druckbildes gewährleistet.



Varianten der Thermotransferdrucker

  • Mit der Thermotransferdrucktechnik lassen sich nicht nur schwarzweiße, sondern auch farbige Vorlagen ausdrucken. Bei dieser Variante von Thermodruckern wird ebenfalls für jede zu bedruckende Seite ein gleich großes Farbband mit Feldern in den Prozessfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet, unabhängig vom Inhalt der Seite. Damit ähnelt der farbige Thermotransferdruck vom Verbrauchsmaterial her dem Thermosublimationsdruck.

    Im Gegensatz zum Sublimationsdrucker können Farb-Thermotransferdrucker die Punktintensität und damit die Intensität des Farbauftrags allerdings nicht variieren. Das bedeutet: Für die Halbtonwiedergabe ist eine Rasterung notwendig, vergleichbar mit dem Offsetdruck. Obwohl die Qualität der Ausdrucke durchaus akzeptabel sein kann, können sie nicht mit den Ergebnissen moderner Tintenstrahldrucker und Farblaserdrucker mithalten. Derzeit wird dieser Thermodrucker denn nur noch selten für den Ganzseitendruck verwendet, sondern für den industriellen Ausdruck von Etiketten, nicht zuletzt aufgrund der Wasserfestigkeit der Ausdrucke.

  • Sogenannte Festtinten- oder Phaser-Drucker wurden von Tektronix und später von Xerox entwickelt. Sie verwenden große, rechteckige Festtintenblöcke von wachsartiger Konsistenz. Die geschmolzene Tinte wird hier mit einem Piezo-Tintenstrahlkopf auf eine rotierende ölbeschichtete Drucktrommel und von da aufs Papier übertragen.

    Festtintendrucker lassen sich so konfigurieren, dass sie extrem hochwertige Ergebnisse liefern und weitaus wirtschaftlicher sind als Farb-Thermotransferdrucker, da sie nur die für den Druck benötigte Tinte und nicht ein seitengroßes Teil der Farbfolie verwenden. Die Kosten für Wartung und Tinte sind mit denen von Farblaserdruckern vergleichbar, während der Stromverbrauch im Standby-Betrieb mit etwa 200 Watt sehr hoch sein kann.

  • MicroDry ist ein Computerdrucksystem, das von der japanischen Firma ALPS entwickelt wurde. Es handelt sich um ein Wachs- beziehungsweise Harz-Transfersystem, das einzelne farbige Thermofarbbandkassetten verwendet. Neben den Prozessfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gibt es auch Kassetten mit Sonderfarben wie Weiß, Silber- und Goldmetallic.



Ausstattungsmerkmale und Einsatzgebiete von Thermotransferdruckern

Neben preiswerten mobilen Druckern mit eingebauter Tastatur finden sich im professionellen Umfeld überwiegend PC-gesteuerte Geräte mit einer gerätespezifischen Software. Die Verbindung erfolgt in der Regel über den USB- oder Ethernetanschluss. Haupteinsatzgebiet ist die Produktion von Etiketten, sowohl als Barcode-Etiketten als auch mit Klartext. Möglich bei High-End-Geräten ist aber auch Drucken von Kennzeichnungen für Kabel und Schrumpfschläuche, die sich direkt in den Thermodrucker einlegen lassen.


Auswahlkriterien für die Beschaffung

Wenn Sie haltbare und hochauflösende Ausdrucke benötigen, sollten Sie sich für den Thermotransferdruck entscheiden, wahlweise mit der Option für die Ausgabe in Farbe. Dies gilt insbesondere bei Anwendungen zur Rückverfolgbarkeit und bei Etiketten, die Abrieb, Chemikalien sowie Licht- und Hitzeeinwirkung standhalten müssen. Für einfache und kostengünstige Etiketten mit kurzer Haltbarkeit ist der Thermodirektdruck aber möglicherweise sinnvoller.

 

 

Ettikettendrucker mit Tastatur
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