TIJ

Thermal Inkjet Printing, oder TIJ, funktioniert, indem Tinte in winzigen Kammern erhitzt wird, bis sie eine Dampfblase bildet. Diese Blase dehnt sich heftig aus und drückt einen Tropfen durch eine Düse auf das darunter liegende Material. Der Vorgang wiederholt sich tausendmal pro Sekunde. Im Gegensatz zum Kontaktdruck berührt TIJ nie die Oberfläche, was bedeutet, dass es auf raue, unebene oder empfindliche Materialien drucken kann, wo andere Verfahren versagen.

Ein TIJ-Druckkopf enthält Dutzende oder Hunderte von Feuerungskammern, die in einer Reihe angeordnet sind, jeweils mit einem eigenen Heizelement. Tinte füllt die Kammer aus einem Vorratsbehälter, und elektrische Impulse lösen Heizung und Ausstoß aus. Die Tropfengröße liegt typischerweise zwischen 10 und 50 Pikoliter und ist klein genug für knackigen Text oder Barcodes. Es gibt auch piezoelektrische Druckköpfe, aber der thermische Typ dominiert industrielle Anwendungen, weil er einfacher und billiger herzustellen ist.

Häufige industrielle Einsätze

TIJ-Anlagen finden sich auf Hochgeschwindigkeits-Verpackungslinien, wo sie Verfallsdaten, Chargencodes und Logos direkt auf Karton, Kunststofffolie oder Flaschen drucken. Das Material bewegt sich mit Geschwindigkeiten zwischen 100 und 500 Metern pro Minute. Hersteller in den Bereichen Lebensmittel, Getränke, Pharmazie und Kosmetik setzen auf TIJ, weil die Tinten schnell trocknen und die Druckqualität konstant ist. Thermale Tinten sind so formuliert, dass sie flüchtig sind; sie verdampfen in Sekunden, ohne ultraviolettes Aushärten zu erfordern.

Die Hauptbeschränkung liegt darin, dass thermale Tinten wiederholtes Erhitzen ohne Zerfall aushalten müssen. Es handelt sich typischerweise um farbstoffbasierte Wasserlösungen mit Lösungsmitteln, die leicht kochen; pigmentierte Tinten sind seltener, weil die Partikelaufschlämmung beim Erhitzen instabil wird. Die Druckauflösung überschreitet selten 600 Punkte pro Zoll, da die Platzierungsgenauigkeit der Tropfen und die Tintenverwischung auf dem Material physikalische Grenzen setzen. Verstopfung ist ein ständiges Problem: Tintenerückstände härten um die Düsen aus, und Druckköpfe müssen regelmäßig gespült oder ausgetauscht werden.

TIJ liegt zwischen Continuous Inkjet-Technologie, die älter ist und Tinte in viel höherem Volumen sprüht, und Laser-Codierung, die langsamer ist, aber schärfere Markierungen erzeugt. Der Kompromiss liegt zwischen Kosten, Geschwindigkeit und Wartungseinfachheit einerseits und Auflösung andererseits. Bei den meisten industriellen Markierungsaufgaben auf bewegtem Material ist TIJ seit den 1990er Jahren zur Standardwahl geworden.