熱敏打印在電子技術中的應用

羅昕瑜

摘 要：熱敏打印技術的核心原理是通過電子技術控制熱打印過程中物體的發熱與冷卻，從而熔化燃料、升華介質，并在打印過程中達到介質的受熱變色目的，從而實現圖像、文字等元素的熱輸出，以上即為熱敏打印技術。自上世紀末以來，熱敏打印技術已經積累了二十余年的發展經驗，逐漸走向成熟化、普及化，在全球的信息輸出系統中都起著重要的作用，發展勢頭十分強勁。本文將就熱敏打印技術的原理入手，淺析其發展方向。

關鍵詞：熱敏打印；電子技術；技術發展

熱敏打印作為一種信息記錄技術，最早在20世紀70年代使用在傳真機上，其基本原理是在一個絕緣基板上將發熱體電阻形成一線性配置的多個發熱單元，這些發熱單元通常由陣列式配置的 CMOS IC 驅動，打印機控制部分將圖像或文字等信息數據轉換成點陣的驅動信號，有選擇地對各發熱單元進行通電發熱，從而使熱敏介質上的熱敏涂層發熱變色現象，或者將轉印色帶上的染料融化，實現在普通紙介質上進行熱轉印或熱升華信息記錄。

1 熱敏打印技術工作原理

熱敏打印頭是熱敏打印技術的核心設備，由陶瓷基片與發熱電子組件配置組成，在設備內起到支撐輸出原件的目標作用，提供穩定的模式信號，每個加熱點均由電子技術單獨控制，在熱的不斷變化中將熱敏紙變色，溶解過后的涂層將在降溫過程中與平面緊緊相融，在不斷地移動色帶、運輸色帶、重復動作中，實現文本、圖像等元素的熱敏打印。與其他打印技術相比，熱敏打印技術的核心設備熱敏打印頭結構簡單、維護方便，對熱敏紙的記錄可達到快捷、簡潔、高速的特點，確保打印的高精度、高品質。

目前，熱敏打印技術常見于彩色照片高速打印、印版、印刷、盲文打印、復制等技術上。隨著電子技術的不斷進步，熱敏打印技術已經成為當下打印技術中的主流，影響著打印技術行業的發展。

2 熱敏打印技術的工作特性

熱敏打印技術可根據熱敏打印頭的種類不同分為兩種工藝類型，分別為厚膜工藝和薄膜工藝。在過程加熱中，薄膜會大幅度降低其厚度，并形成規則的矩形表面，從而擴大其傳熱的面積，提升熱導效率，加快冷卻速度。

膜的厚度在厚膜加熱技術的實現過程中無明顯間隙，熱響應效率速度高，因此需要精準度極高的熱控制程序。

目前，熱敏打印技術可以確保在百分之三以內的容差范圍進行，并在此批次區間內保持穩定狀態。當不同加熱點之間出現不同的阻值時，熱點與熱點之間將出現能量差，降低打印的整體水平與成像質量。因此，厚膜印刷頭在彩色照片打印與黑白灰度打印功能實現中會出現連續色調變化，導致打印效果較差。

為了實現高速印刷功能，加熱片的打印頭需保證電阻的均勻分布。因此，操作者可選擇使用升華熱轉印膜技術的熱敏紙，從而提升打印質量，確保銀灰色效果的可以完美呈現出來。目前，這一技術廣泛應用在打印機的超高速條碼打印功能中，照片打印、證卡打印也有部分使用，品種繁多、數量較少、附加值高。

3 熱敏打印頭的分類

熱敏打印技術的核心元件——熱敏打印頭可分為四類，分別為扁平型打印頭、端面型打印頭、斜面式打印頭和斜角式打印頭。

目前，我國國內最通用的打印頭是扁平型打印頭，也是我國出現最早、制式最標準的打印頭。扁平型打印頭可以將加熱元件與安裝部保持在同一平面上。不過，由于紙張需要在彎曲的入口通過，限制了其打印介質的厚度。

端面型打印頭通過陶瓷基板斷面進行發熱。與前者不同，端面型打印頭可以實現垂直打印通過入口，可解決較厚的彎曲介質打印工作，對于PVC、PET等材質有較好的打印效果。

斜面式打印頭也可垂直通過打印入口，可起到發熱體與介質的橋梁溝通作用，散熱性能較好，更適合高速打印的工作環境。目前全世界各行各業都有這一技術身影，如購物小票、火車電子票、繳費收據、自動相機、心電圖等。

斜角式打印頭兼具了以上幾種的優點，生產成本低，因其發熱體位于陶瓷基板較為邊緣的角落上，因此打印效果并不理想。

4 熱敏打印技術的發展前景

隨著社會經濟的不斷發展，人民對于印刷技術的需求日益增長，各類型的非擊打式打印機技術激光開始發展，噴墨、熱敏打印機等新型儀器相繼問世，并在市場上獲得了高速的發展。其中，熱敏打印技術是熱印刷技術的關鍵組成部分之一，隨著傳真感熱記錄方法，打印機已經越發普及，相關技術也隨之不斷進步。數據顯示，近五年以來，熱敏打印技術設備的需求量一直持續上升，銷售市場前景極佳。

5 結語

隨著科學信息技術的不斷完善，產業化升級不斷進步，熱敏打印技術將隨著市場需求不斷增長，高速、節能、環保、可靠性高、打印效果好的熱敏打印儀器將成為未來發展的主流趨勢。

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