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Auch bei diesen Geräten findet das Matrixprinzip zur Zeichenerzeugung seine Verwendung. Dabei gibt es jedoch meistens keinen beweglichen Druckkopf mehr, sondern er ist eine Leiste in Papierbreite mit feinen Thermoelementen fest im Drucker angebracht. Diese Thermoelemente erwärmen sich durch Stromimpulse. Dadurch wird die Farbe des hitzeempfindlichen Farbbandes, das zwischen Papier und Druckleiste (oder Druckkopf bei älteren Modellen) vorbeigeführt wird, auf das Papier übertragen. Da die Farbe auf dem Papier nahezu verschmilzt, ergibt sich ein wachsartiger Überzug auf dem Papier mit sehr intensiver Färbung. Diese Art der Druckerzeugung wird vorwiegend für farbige Ausdrucke verwendet, wobei das Bild in vier Durchgängen entsteht. Die einzelnen Farbwerte werden in die vier Farben rot, gelb, blau und schwarz (auch cyan, magenta, gelb und schwarz) zerlegt und übereinander gedruckt. Dadurch verlängert sich zwar die Druckzeit um einiges, aber das Ergebnis mit seinen leuchtenden Farben ist mit keinem anderen vergleichbar.
Da bei diesen Geräten der Farbbandverbrauch sehr groß ist, hat man sich etwas einfallen lassen, um gänzlich ohne auszukommen: Die Verwendung von hitzeempfindlichen Papier. Durch die Erwärmung der Druckelemente bilden sich mit der Berührung auf dem Papier kleine Punkte. Ausdrucke von Thermodruckern sind nicht dokumentecht, da man das Spezialpapier auch mit Heißluft schwärzen kann. Im Laufe der Zeit treten auch Verfärbungen auf.
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