Thermal Inkjet (TIJ) Drucker

Definition Thermal Inkjet - was ist TIJ?

Der Großteil der heute im industriellen Einsatz befindlichen Beschriftungssysteme basiert auf der Thermal Inkjet Technologie (TIJ) von Hewlett Packard. Druckkopf und Tintenvorrat befinden sich dabei in einem gemeinsamen Gehäuse mit der Größe einer, auch aus dem Heimbereich gewohnten, Tintenpatrone. Mittels Heizelementen und Ausnutzung der Kapillarkraft werden winzige Tintentropfen aus dem Tintenvorrat gelöst und mit hoher Geschwindigkeit aus der Druckerdüse "geschossen". Dies erfolgt mit einer so hohen Geschwindigkeit, dass ein kontaktloser Druck möglich wird. Die Tintentropfen lassen sich so über ca. 5mm Entfernung präzise auf das Substrat aufbringen. Der Prozess selber kann dabei mehrere Tausend Male pro Sekunde ablaufen und hat den Vorteil, dass er sich präzise von außen steuern lässt. Da die gesamte Drucktechnik selbst somit auf kleinstem Raume komprimiert ist, erweitert sich die Menge der möglichen Anwendungsfälle enorm. Weil nur noch die externe Steuerelektronik und "die Bewegung" des Druckkopfes über das Trägermaterial fehlen, werden selbst tragbare Lösungen problemlos machbar. "Die Bewegung" erfolgt in letzterem Fall durch den Arm des Anwenders, oder im stationären Fall durch die bereits vorgegebene Bewegung eines Fließbandes. Eine Mechanik wie im heimischen Tintenstrahldrucker kann hier also komplett entfallen. Diese Verzicht auf anfällige, mechanische Bauteile ist es auch, die die Zuverlässigkeit von Thermal Inkjet in der Praxis so außerordentlich erhöht. Es kann einfach weniger aufgrund mechanischer Abnutzung oder Reibung verschleißen oder kaputt gehen.

Thermal Inkjet Patronen gibt es mit Druckköpfen von 1/2 Zoll und 1 Zoll Höhe, also für Druckausgaben zwischen ca. 2-25mm. Höhere Druckausgaben (Großschriftdruck) werden durch Kombination mehrerer, vertikal versetzter TIJ-Patronen möglich. Solche Systeme können dann auch mit 5cm oder mehr aufwarten.

Vorteile von Thermal Inkjet (TIJ)

Wie bereits angesprochen erlaubt Thermal Inkjet eine drastische Miniaturisierung der Hardware, bei absoluter Freiheit der verwendeten Software. Thermal Inkjet regelt nämlich keine konkrete Druckausgabe, sondern die Schnittstelle dient alleine dem Ansteuern der einzelnen Druckdüsen. Drucke oder drucke nicht. Auch die Taktgebung wird komplett an die externe Steuerung ausgelagert. Es ist also irrelevant, ob die Steuerung des Druckvorgangs zeitgesteuert, durch eine Lichtschranke, durch eine Waage oder was auch immer erfolgt.

Ebenfalls schon angesprochen ist die sehr gute Praxistauglichkeit von Thermal Inkjet. Die Technik ist nicht nur quasi wartungsfrei, sondern generell robust und auch für extremen Langzeitbetrieb ausgelegt. Durch den kontaktlosen Druck kann Thermal Inkjet auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden. Staub und Feuchtigkeit werden von TIJ besser vertragen als von anderen Kennzeichnungsmethoden. Auch der Bereich möglicher Umgebungstemperaturen ist mit 0-40°C sehr breit.

Im Vergleich zu anderen Beschriftungstechniken (Gravur, Klebeetiketten) wird die Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes nicht beschädigt. Durch die Verwendung von Tinte als Druckmedium gibt es nahezu keine Beschränkungen der möglichen Substrate. Karton, Kunststoff, Holz und Metall lassen sich genau so einfach beschriften wie auch außergewöhnliche Untergründe - Gummi, Beton, Porzellan oder Textilien. Selbst für organische Untergründe - Eierschalen, Melonenschalen - existieren geeignete und auch lebensmittelechte Tintenprodukte.

Wirtschaftlich betrachtet zeichnet sich Thermal Inkjet durch geringe Fixkosten aus und besitzt den Vorteil einer guten Berechenbarkeit. Das Verbrauchsmaterial Tinte ist zwar heute nicht unbedingt günstig, aber die benötigte Menge lässt sich gut vorauskalkulieren. Zudem sorgt das große Angebot unterschiedlicher Hersteller dafür, dass die Kosten stabil bleiben. Umwelttechnisch betrachtet hat TIJ den Vorteil, dass keine Feinstaubbelastung oder Belastung durch Dämpfe erzeugt wird. Der Strombedarf von TIJ-Systemen ist im Vergleich zu CIJ (Continuous Inkjet Systemen bis zu 80% geringer. Thermal Inkjet Tintenpatronen können außerdem gut wiederbefüllt, recycelt oder sogar nur als Druckkopf für externe Tintenvorräte dienen. Letzterer Fall ist vor allem dann sinnvoll, wenn wirklich große Mengen an Tinte benötigt werden.

Weitere Thermal Inkjet Vorteile:

• Hohe Druckqualität mit 300 bzw. 600 dpi.
• Gleichbleibende Druckqualität, weil Patronen schnell gewechselt werden können.
• Druckgeschwindkeiten von 60 Metern und mehr sind problemlos möglich.
• Nahezu beliebige Druckformate - Text, Ziffern, Datum, laufende Nummern, Sonderzeichen, Barcode, QR-Code, Grafik (monochrom), Logos...
• Für kleine (2mm) bis prinzipiell beliebig große Druckausgaben geeignet.
• Selbst unregelmäßige Oberflächen (Stein, Beton, Teppich) lassen sich zuverlässig beschriften.
• Spezialtinten erlauben viele weitere Anwendungsfälle, etwa unsichtbare Kennzeichnung mit UV-Tinte (Fehlermarkierung oder Schutz vor Produktpiraterie).
• Einsatz als stationäres oder tragbares Beschriftungssystem (Handdrucker) möglich.

Betrachtet man den Fall von TIJ Handdruckern noch gesondert, so kommen sogar noch weitere Vorteile hinzu:

• Überall flexibel einsetzbar - auch dort, wo keine Produktionslinien existieren und nur kleine Margen beschriftet werden müssen.
• Durch Akku unabhängig von externer Stromversorgung.
• Selbst gebogene (konkav, konvex) Oberflächen lassen sich beschriften.
• Da die Hand den Drucker führt kann sogar bogenförmig gedruckt werden (Deckel von Fässern, Profilseiten von Betonrohren,...).
• Handdrucker können manuell (Schalter), halbautomatisch (Laufrollen) oder vollautomatsich (externer Sensor) gesteuert werden.

Nachteile Thermal Inkjet

Bei den Nachteilen von Thermal Inkjet bleibt bei Betrachtung im industriellen Umfeld wenig übrig. Es sind letzendlich nur die Nachteile der Tinten selbst. Die Haltbarkeit vieler Tinten ist auch im verschlossenen Zustand häufig nicht länger als ein halbes Jahr. Die Bevorratung und das Verbrauchsmanagement muss also schon einigermaßen kontrolliert ablaufen. Ebenso erfordern es eventuell bestimmte Voraussetzungen, dass teure Spezialtinten benötigt werden, etwa wenn ein guter Schutz vor Abrieb oder UV-Stabilität erforderlich sind. Für die schnelle, unkomplizierte und wirtschaftliche Beschriftung im industriellen Maßstab gibt es aber letztendlich nichts besseres als Thermal Inkjet Drucker.

Beispiele für Thermal Inkjet Handdrucker

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Thermal Inkjet Drucker von NasaJet®

Neben 2 stationären TIJ-Systemen (NJ-1000 und NJ-2000) bieten wir von NasaJet® auch 3 tragbare Thermal Inkjet Modelle. Der NJ-100, NJ-200 und NJ-500 erlauben mit jeweils unterschiedlichen, maximalen Druckhöhen den Einsatz der Thermal Inkjet Technologie auch im kleinen industriellen Maßstab oder sogar in Handwerk und Dienstleistung. NasaJet® Beschriftungssysteme sind überall dort perfekt einsetzbar, wo entweder bestehende Produktionslinien um Kennzeichnungslösungen ergänzt werden sollen oder aus wirtschaftlichen Gründen keine Produktionslinien bestehen.