热敏打印在电子技术中的应用

罗昕瑜

摘 要：热敏打印技术的核心原理是通过电子技术控制热打印过程中物体的发热与冷却，从而熔化燃料、升华介质，并在打印过程中达到介质的受热变色目的，从而实现图像、文字等元素的热输出，以上即为热敏打印技术。自上世纪末以来，热敏打印技术已经积累了二十余年的发展经验，逐渐走向成熟化、普及化，在全球的信息输出系统中都起着重要的作用，发展势头十分强劲。本文将就热敏打印技术的原理入手，浅析其发展方向。

关键词：热敏打印；电子技术；技术发展

热敏打印作为一种信息记录技术，最早在20世纪70年代使用在传真机上，其基本原理是在一个绝缘基板上将发热体电阻形成一线性配置的多个发热单元，这些发热单元通常由阵列式配置的 CMOS IC 驱动，打印机控制部分将图像或文字等信息数据转换成点阵的驱动信号，有选择地对各发热单元进行通电发热，从而使热敏介质上的热敏涂层发热变色现象，或者将转印色带上的染料融化，实现在普通纸介质上进行热转印或热升华信息记录。

1 热敏打印技术工作原理

热敏打印头是热敏打印技术的核心设备，由陶瓷基片与发热电子组件配置组成，在设备内起到支撑输出原件的目标作用，提供稳定的模式信号，每个加热点均由电子技术单独控制，在热的不断变化中将热敏纸变色，溶解过后的涂层将在降温过程中与平面紧紧相融，在不断地移动色带、运输色带、重复动作中，实现文本、图像等元素的热敏打印。与其他打印技术相比，热敏打印技术的核心设备热敏打印头结构简单、维护方便，对热敏纸的记录可达到快捷、简洁、高速的特点，确保打印的高精度、高品质。

目前，热敏打印技术常见于彩色照片高速打印、印版、印刷、盲文打印、复制等技术上。随着电子技术的不断进步，热敏打印技术已经成为当下打印技术中的主流，影响着打印技术行业的发展。

2 热敏打印技术的工作特性

热敏打印技术可根据热敏打印头的种类不同分为两种工艺类型，分别为厚膜工艺和薄膜工艺。在过程加热中，薄膜会大幅度降低其厚度，并形成规则的矩形表面，从而扩大其传热的面积，提升热导效率，加快冷却速度。

膜的厚度在厚膜加热技术的实现过程中无明显间隙，热响应效率速度高，因此需要精准度极高的热控制程序。

目前，热敏打印技术可以确保在百分之三以内的容差范围进行，并在此批次区间内保持稳定状态。当不同加热点之间出现不同的阻值时，热点与热点之间将出现能量差，降低打印的整体水平与成像质量。因此，厚膜印刷头在彩色照片打印与黑白灰度打印功能实现中会出现连续色调变化，导致打印效果较差。

为了实现高速印刷功能，加热片的打印头需保证电阻的均匀分布。因此，操作者可选择使用升华热转印膜技术的热敏纸，从而提升打印质量，确保银灰色效果的可以完美呈现出来。目前，这一技术广泛应用在打印机的超高速条码打印功能中，照片打印、证卡打印也有部分使用，品种繁多、数量较少、附加值高。

3 热敏打印头的分类

热敏打印技术的核心元件——热敏打印头可分为四类，分别为扁平型打印头、端面型打印头、斜面式打印头和斜角式打印头。

目前，我国国内最通用的打印头是扁平型打印头，也是我国出现最早、制式最标准的打印头。扁平型打印头可以将加热元件与安装部保持在同一平面上。不过，由于纸张需要在弯曲的入口通过，限制了其打印介质的厚度。

端面型打印头通过陶瓷基板断面进行发热。与前者不同，端面型打印头可以实现垂直打印通过入口，可解決较厚的弯曲介质打印工作，对于PVC、PET等材质有较好的打印效果。

斜面式打印头也可垂直通过打印入口，可起到发热体与介质的桥梁沟通作用，散热性能较好，更适合高速打印的工作环境。目前全世界各行各业都有这一技术身影，如购物小票、火车电子票、缴费收据、自动相机、心电图等。

斜角式打印头兼具了以上几种的优点，生产成本低，因其发热体位于陶瓷基板较为边缘的角落上，因此打印效果并不理想。

4 热敏打印技术的发展前景

随着社会经济的不断发展，人民对于印刷技术的需求日益增长，各类型的非击打式打印机技术激光开始发展，喷墨、热敏打印机等新型仪器相继问世，并在市场上获得了高速的发展。其中，热敏打印技术是热印刷技术的关键组成部分之一，随着传真感热记录方法，打印机已经越发普及，相关技术也随之不断进步。数据显示，近五年以来，热敏打印技术设备的需求量一直持续上升，销售市场前景极佳。

5 结语

随着科学信息技术的不断完善，产业化升级不断进步，热敏打印技术将随着市场需求不断增长，高速、节能、环保、可靠性高、打印效果好的热敏打印仪器将成为未来发展的主流趋势。

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