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Drucken ohne Tinte
Letzte Woche wurden auf der DEMO, einer Konferenz in Palm Desert, Kalifornien, auf der Start-ups vorgestellt werden, eine Reihe neuer Technologien angekündigt. Eine Firma namens ZINK-Bildgebung , beeindruckte die Medien, indem es eine neue Möglichkeit bot, Bilder ohne Tinte zu drucken. Durch das Überdenken des Druckens behauptet ZINK, ein Spin-off von Polaroid, ultraportable Drucker herstellen zu können, die in eine menschliche Hand passen oder in Digitalkameras und Mobiltelefone integriert werden können.
Dieser Bluetooth-fähige Drucker kann zum Drucken von Bildern verwendet werden, die auf Mobiltelefonen aufgenommen wurden. Dieser Drucker ist einer von zwei ZINK-fähigen Geräten, die das Unternehmen voraussichtlich bis Ende des Jahres auf den Markt bringen wird.
Der Trick des Unternehmens besteht darin, ein neuartiges Fotopapier zu verwenden, das bei Hitze seine Farbe ändert, sagt Steve Herchen, Chief Technology Officer bei ZINK. Es sei die erste neue Drucktechnologie für den Digitaldruck seit mehr als einem Jahrzehnt, sagt er. Die neue Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen, die bei den heutigen tragbaren Druckern nicht verfügbar sind, fügt er hinzu. Ganz oben auf seiner Liste steht nicht, sich Sorgen zu machen, dass die Tinte ausgeht. Noch müsste man spezielles Fotopapier kaufen, aber das Ziel ist es, dieses Papier, das zwischen 20 und 25 Cent kostet, allgegenwärtig zu machen.
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Beobachten Sie, wie die Kristalle des Fotopapiers ihre Farbe ändern
Ein weiterer Vorteil des neuen Druckansatzes ist laut Herchen die Fähigkeit der Technologen, den Drucker klein genug zu machen, um ihn in tragbare Geräte einzubetten. Wenn Sie sich einen Drucker ansehen, der mit Tinte druckt, würden Sie feststellen, dass Tintenpatronen, Farbbänder und die Mechanismen zu ihrer Verwaltung ziemlich viel Platz einnehmen, sagt er. Mit den ZINK-Druckern kann all diese Masse eliminiert werden.
Historisch wurde der Druck in mehrere Lager unterteilt. Viele Home-Office-Drucker sind Tintenstrahldrucker, eine relativ kostengünstige Technologie, die Tinte aus Patronen direkt auf Papier spritzt. Teurere Laserdrucker verwenden einen anderen Ansatz, der Bilder mit elektrisch geladenem Farbpulver erzeugt, das als Toner bezeichnet wird. Die dritte Technologie heißt Thermodruck. Die gebräuchlichste Art des Thermotransferdrucks verwendet ein Farbband, ähnlich dem in einer Schreibmaschine, sagt Eric Hanson, Manager für Markierungstechnologie bei Hewlett Packard Labs in Palo Alto, Kalifornien. Das Farbband wird auf das Papier gepresst, dann wird mit einem Thermodruckkopf Wärme aufgebracht, um Farbe zu übertragen. Im Wesentlichen gibt es eine Farbe, die von einem Band verdampft und auf Papier geklebt werden kann, das dafür ausgelegt ist, dass diese Farbstoffe daran haften, sagt Hanson. Ein Beispiel für diese Technologie findet sich in der Easy Share Camera and Printer von Kodak.
Die Drucktechnologie von ZINK ist ein Cousin ersten Grades dieser traditionellen Thermodrucker. Tatsächlich verwendet das Unternehmen einen Thermodruckkopf ähnlich dem, was heute auf dem Markt ist. Die Druckköpfe gibt es nicht nur bei ZINK, sagt Herchen. Die Technologie zu ihrem Antrieb ist bekannt. Wir haben sie jedoch speziell angepasst, damit ZINK-Medien mit Wärme beaufschlagt werden können. Im Gegensatz zu den bestehenden Technologien, die Thermodruckköpfe verwenden, um Farbe auf Papier zu übertragen, ist die Farbe in das neue Medium in Form von Farbstoffkristallen eingebettet, die bei Raumtemperatur klar sind. Die Thermodruckköpfe wurden modifiziert, um die Farbe in den Farbstoffkristallen selektiv hervorzuheben.
Um ZINK-Fotopapier herzustellen, das sich laut Herchen genau wie normales Fotopapier anfühlt, beginnen die Forscher mit einer weißen Plastikfolie als Basismaterial und fügen dann sehr dünne Schichten aus Farbstoffkristallen hinzu. Die Farbstoffmoleküle, aus denen diese Kristalle bestehen, sind so strukturiert, dass der Kristall transparent ist. Wenn Wärme zugeführt wird, ändern die Moleküle ihre physikalische Orientierung von einem Kristall zu einem amorphen Glas, ein Prozess, bei dem Farbe freigesetzt wird.
Die Anordnung der Kristallschichten – oben Gelb, in der Mitte Magenta und unten Cyan – ist ein entscheidendes Element im Druckprozess. Wenn diese Schichten den Thermodruckkopf passieren, sagt Herchen, werden sie von 300 winzigen Heizelementen pro Quadratzoll erhitzt. Und um die richtige Farbe an jedem Pixel hervorzubringen, werden die Temperatur und die Einschaltdauer jeder Heizung präzise gesteuert. Die Kristalle in der gelben Deckschicht benötigen die höchste Temperatur, um ihre Farbe zu zeigen, aber die kürzeste Zeit. Um die untere Schicht in Cyan einzuschalten, arbeiten die Heizelemente am längsten bei ihrer niedrigsten Temperatur. Das Herausholen der Farbe aus der magentafarbenen Mittelschicht erfordert Heizzeiten und Temperaturen irgendwo dazwischen.
[Der Drucker] macht Kombinationen dieser Impulse für jedes einzelne Pixel, sagt Herchen. Um beispielsweise ein grünes Pixel zu erzeugen, würde das Heizelement einige gelbe Schichten mit einem schnellen Hochtemperaturpuls einschalten, wieder abkühlen und dann mit einem längeren Niedertemperaturpuls Cyan einschalten. Es dauert nur Dutzende von Mikrosekunden, um diese Impulse zu liefern. In einem typischen Bild von zwei mal drei Zoll, dessen Druck weniger als eine Minute dauert, gibt es ungefähr zweihundert Millionen Wärmeimpulse.
Bei einer Technologie, die auf thermischer Erwärmung basiert, stellt sich die Frage: Wie leicht kann das Papier vor und nach dem Drucken eines Bildes ruiniert werden? Herchen sagt, dass Labortests gezeigt haben, dass sich das Papier – sowohl vor als auch nach dem Druck – bei Temperaturen von bis zu 70 °C (158 °F) nicht verfärbt. Bei Sonneneinstrahlung verblasst das Bild ähnlich schnell wie bei anderen Thermodrucken und vielen Tintenstrahldruckern: etwa 5 bis 15 Jahre.
Einige Analysten glauben, dass die Technologie von ZINK in der Lage ist, die Art und Weise, wie Menschen über Fotos denken, zu verändern. Im Moment sind wir bei Fotos noch relativ förmlich, sagt Chris Shipley , Executive Producer von DEMO und Mitbegründer der Guidewire Group, einem Technologieforschungsunternehmen. Die Leute machen Fotos, sammeln sie und heften sie in Bücher, aber wenn sie mit dem Handy aufgenommen werden, bleiben sie oft dort, sagt sie. Die Idee, dass ein Foto eine Notiz sein kann, ein Moment, der festgehalten und schnell geteilt wird, ist etwas, das ZINK ermöglicht, sagt Shipley. Kurzfristig, sagt sie, könnte die Technologie das Teilen von Fotos einfacher machen.
Laut Herchen plant ZINK bis Ende des Jahres zwei Produkte: einen eigenständigen tragbaren Drucker und einen in eine Digitalkamera integrierten Drucker, die beide zwei mal drei Zoll große Bilder produzieren. Der Drucker kann zwar zu winzigen Geräten konstruiert werden, aber auch in größere Elektronik integriert werden, und Herchen erwartet, dass die Drucktechnologie in den nächsten Jahren auch in Computertürmen, Laptops und sogar Heimfernsehern Einzug halten könnte.