Spis treści:
Większość z Was kojarzy Botland z drukiem 3D. Faktycznie to jedna z naszych największych pasji, i mowa tu nie tylko o drukowaniu FFF/FDM. Dziś coś zdaje się znacznie mniej powszechnie kojarzonego – zobaczmy, czym są drukarki termiczne.
Druk termiczny - co to jest?
Druk termiczny to technika, w której obraz jest drukowany na papierze termicznym za pomocą ciepła. Uznaje się go za proces druku cyfrowego. W druku termicznym ciepło jest dostarczane przez kontrolowaną głowicę drukującą. Z drugiej strony znajduje się papier termiczny, który ma swoistą powłokę wrażliwą na ciepło. Taki duet pozwala na wydruk w tej nowatorskiej metodzie. Wyróżnia się dwie metody druku termicznego bezpośredni druk termiczny i druk z transferem termicznym, czyli druk termotransferowy – to z powodu angielskiego nazewnictwa direct thermal printing oraz thermal transfer printing spotyka się skróty DTP i TTP. W przypadku bezpośredniego druku termicznego ciepło z głowicy drukującej jest przykładane bezpośrednio do arkusza. Powoduje to reakcję chemiczną w specjalnej termoczułej warstwie laminatu, a fizycznie zmienia kolor papieru na czarny.
Nowoczesny papier termiczny jest znacznie bardziej odporny na wpływy środowiska, dzięki czemu kolor pozostanie świeży przez kilka lat. Z kolei druk termotransferowy wykorzystuje kolorową folię lub folię termotransferową do uzyskania nadruku na papierze. Głowica drukująca jest wyposażona w setki małych elementów grzewczych, które mogą być aktywowane komputerowo. Folia biegnie między głowicą drukującą a papierem i jest topiona przez głowicę drukującą, gdzie aktywowane są elementy grzewcze. Gładka powierzchnia folii pozwala uzyskać precyzyjny i ostry wydruk z lekkim połyskiem. Zaletą systemu termotransferowego jest jeszcze dłuższy okres trwałości wydruków w porównaniu z wydrukami termicznymi.
Drukarki termiczne i papier termiczny - jak działają?
Wiemy już, że papier termiczny jest głównym nośnikiem obrazu. Jest to specjalnie pokryty papier, który zmienia kolor w odpowiedzi na ciepło. Głowica termiczna jest głównym elementem, który generuje to ciepło, które jest potrzebne do wywołania obrazu na papierze. Składa się z wielu małych elementów grzewczych, które są sterowane elektronicznie, aby tworzyć obraz punkt po punkcie. Rolka papieru przechowuje papier termiczny i napędza go przez mechanizm drukarki. Elektronika sterująca odpowiada za kontrolę głowicy termicznej oraz innych elementów drukarki takich jak sensor papieru czy interfejsy do komunikacji.
Jak wygląda proces? Dane drukowania są przesyłane do drukarki poprzez USB, Bluetooth czy WiFi. Aktywowana głowica termiczna generuje ciepło na wybranych obszarach papieru termicznego. Warstwa termiczna na papierze reaguje i zmienia kolor, aby mógł powstać obraz lub tekst.
Rolka papieru dba o przesunięcia materiału pod głowicą termiczną. Sam proces jest zwykle szybki i cichy, przy czym nie bez znaczenia jest fakt, że nie wymaga tradycyjnych tuszy lub tonerów. Metoda druku termicznego przypomina zatem nieco wypalanie, a drukarki termiczne dzięki prostocie oraz braku ruchomych części mechanicznych uchodzą za stosunkowo niezawodne. Sam papier termiczny jest impregnowany mieszaniną barwnika. Może byc to fluorowy barwnik lub kwas loktadecylofosfonowy stosowany w przemyśle chemicznym do ochrony materiałów przed utlenianiem i zmniejszania napięcia powierzchniowego. Gdy matryca zostanie podgrzana powyżej temperatury topnienia, to wówczas barwnik reaguje z kwasem i przechodzi do kolorowej formy. Powiązane pojęcie, które warto tutaj zapamiętać, to termochromizm – właściwość substancji polegająca na zmianie koloru pod wpływem zmiany temperatury. Dzieci znają go – choć raczej w wieku, w którym z nim obcują, niewiele z tego pamiętają – z butelek mleka sygnalizujących kolorem temperaturę przydatności do podania, a dorośli z tak zwanej idealnej temperatury schłodzonego piwa.
Druk termiczny z atramentem
Drukarki termiczne, które z uwagi na specyfikę branży muszą drukować bezpośrednio na opakowaniach produktów, także wykorzystują systemy druku atramentowego (inkjet printing). Ich zasadnicza zaleta to możliwość drukowania na różnych powierzchniach takich jak papier, opakowania kartonowe, materiały syntetyczne i powierzchnie metalowe. Druk atramentowy jest wykorzystywany w przypadku opakowań farmaceutycznych, kosmetycznych i spożywczych, a także w usługach pocztowych. Drukarki termiczne zasilane systemami druku atramentowego wykorzystują wkłady atramentowe z wieloma małymi komorami, które mogą być podgrzewane impulsem elektrycznym. Ciepło powoduje powstanie małego pęcherzyka pary, który wypycha atrament przez dyszę. Napięcie pęcherzyka i napięcie powierzchniowe kropli atramentu powodują, że atrament cofa się w ciągu ułamka sekundy.
W ten sposób można uzyskać precyzyjne i wysokiej jakości wydruki tekstu, kodów kreskowych czy informacyjnej grafiki w postaci bitmapy czy coraz popularniejszych kodów QR. Innym połączeniem druku termicznego z technologią druku atramentowego jest tak zwany piezoelektryczny proces druku atramentowego lub piezoelektryczny druk atramentowy. W tym przypadku ścianki komory są podgrzewane przez impuls elektryczny, dzięki czemu rozciągają się pod wpływem ciepła. Atrament jest wyciskany z dyszy na obiekt. Po zatrzymaniu impulsu elektrycznego ścianki powracają do swojej pierwotnej pozycji. W komorze wytwarzana jest próżnia wciągająca z powrotem do kartridża resztę atramentu, który nie został wykorzystany do drukowania,.
Drukarki termiczne do paragonów
Znamy je wszyscy. Zaprojektowania do drukowania paragonów i innych dokumentów sprzedaży, wszechobecne w sklepach i restauracjach. Paragonowe drukarki termiczne do rachunków często różnią się rozmiarem od typowych drukarek termicznych stosowanych do drukowania etykiet czy biletów. Mogą być wyposażone w mechanizm automatycznego krojenia, co pozwala na precyzyjne odcięcie rachunku po wydrukowaniu. Choć szybkość drukowania jest istotna dla wszystkich użytkowników drukarek, to drukarki termiczne do paragonów są zwykle specjalnie optymalizowane pod kątem szybkiego drukowania krótkich paragonów, co jest kluczowe w środowisku handlowym, gdzie czas oczekiwania klienta musi być minimalny.
