基礎知識之打印頭

通常，將文字和照片等數據，在紙張上進(jìn)行著(zhù)色或傳遞的部件稱(chēng)為打印頭。 打印頭有多種印刷方式，例如，熱轉印方式，熱敏方式，噴墨方式，電子照相方式。

使用打印頭進(jìn)行打印，大致分為擊打式和非擊打式。 典型的打印方式如下圖所示。

【按照打印頭分類(lèi)的打印方式】

擊打式是在吸附油墨的帶（墨帶）上擊打物體，并在諸如紙張的物體上進(jìn)行打印的方法。 有擊打打字機等的母型文字的打字類(lèi)型，和擊打細線(xiàn)引腳點(diǎn)的類(lèi)型（點(diǎn)擊打式）。 點(diǎn)擊打式用于A(yíng)TM記賬。

除擊打式以外的打印方式，通常稱(chēng)為非擊打式。

＜熱轉印方式＞

涂抹到膠帶上的油墨，經(jīng)加熱轉印到紙張等物體上的方式。

＜噴墨方式＞

從噴射孔噴射油墨進(jìn)行打印的方式。通過(guò)精細的噴墨方式，能夠高清晰打印。

＜電子照相方式＞

通過(guò)用激光、LED燈等照射旋轉的鼓形感光元件，使形成調色劑（顏料粉末）粘附部分和非粘附部分，并將其轉印到紙上的方式。

＜熱敏方式＞

通過(guò)使熱源與熱敏紙（加熱產(chǎn)生顏色的特殊紙）接觸來(lái)進(jìn)行打印的方式。用于打印收據等。

＜靜電記錄方式＞

通過(guò)從針電極向紙（靜電記錄紙）等施加電荷來(lái)形成靜電潛像，其中在導電材料上形成介電層。用調色劑（顏料粉末）使其可視化的方式。

＜放電記錄方式＞

在有色導電層上設置白色絕緣層的紙（放電記錄紙）上，通過(guò)針狀電極放電破壞其白色絕緣層來(lái)暴露基底顏色的打印方式。

熱敏打印頭是用電路板上電阻器通電產(chǎn)生的熱量，使熱響應材料（例如熱敏記錄紙或熱轉印墨帶等）發(fā)生反應，從而用于記錄媒介的器件。 熱敏紙因其價(jià)格低廉，易于操作且無(wú)需維護，已廣泛用于各種用途，例如傳真機、各種打印機和售票機。 另外，隨著(zhù)記錄質(zhì)量和記錄速度的提高，用途進(jìn)一步擴大。

根據制造方式、材料和結構的不同，熱敏打印頭大致分為厚膜型和薄膜型。 羅姆產(chǎn)品支持這兩者，并且還提供混合厚膜和薄膜的原創(chuàng )結構的復合產(chǎn)品。

＜熱轉印方式＞

將施加到帶（墨帶）上的油墨通過(guò)加熱轉移到紙等物體上的方式。

優(yōu)點(diǎn)

• 優(yōu)異的耐水性/耐化學(xué)性
• 可以在普通紙上打印

缺點(diǎn)

• 運行成本昂貴
• 打印機結構略顯復雜
• 難以安裝紙張、膠帶

＜熱敏方式＞

使加熱元件與熱敏紙（受熱而變色的特殊紙）接觸以進(jìn)行印刷的方式。用于收據打印等。

優(yōu)點(diǎn)

• 無(wú)需碳粉、墨帶、油墨等
• 打印機結構簡(jiǎn)單
• 易于安裝紙張

缺點(diǎn)

• 普通列表項目易受溫度、劃痕影響

在誕生熱敏打印頭之前，首先誕生了關(guān)于熱敏紙的專(zhuān)利。 熱敏紙是其表層有特殊層的紙，對其施加熱量時(shí)顯色。 可以用非常簡(jiǎn)單的結構進(jìn)行打印，這是一個(gè)了不起的發(fā)現。 在二十世紀七十年代早期，使用熱敏紙和擊打熱源的方法進(jìn)行打印是主流，之后隨著(zhù)使用熱敏打印頭，逐漸轉向無(wú)噪音的非打擊式打印。

羅姆誕生于20世紀50年代，是生產(chǎn)電阻器起家的公司。 眾所周知，電阻具有通電時(shí)產(chǎn)生熱量的特性，因此在熱敏紙誕生之后，羅姆運用獨有的技術(shù)開(kāi)發(fā)出了熱敏打印頭，并于20世紀70年代開(kāi)始面向計算器用打印機生產(chǎn)熱敏打印頭。 后來(lái)，熱敏打印頭廣泛用于傳真機，并且由于其結構簡(jiǎn)單、小型和高密度而還用于條形碼標簽打印機領(lǐng)域。 條形碼標簽打印機領(lǐng)域所提出的要求，還為熱敏打印頭的下一個(gè)技術(shù)創(chuàng )新作出了重大貢獻。 由于該領(lǐng)域需要小尺寸、高密度和高速打印，因此在此期間開(kāi)發(fā)出了高速驅動(dòng)熱敏打印頭的多種技術(shù)。 此外，隨著(zhù)熱敏打印頭的需求增加，其他市場(chǎng)對熱敏頭的使用需求也開(kāi)始增加，其中最大的市場(chǎng)是POS機為代表的收據打印用打印機市場(chǎng)。 以前由于熱敏紙的保全性等問(wèn)題，熱敏紙不被認可為收據用紙張，但現在由于紙張制造商提高了保存性和耐久性，它在大多數國家被認可為收據用紙?，F在，可以在全世界范圍內看到使用熱敏紙的打印件。

截至2018年，熱敏打印頭市場(chǎng)達到每年約8100萬(wàn)個(gè)（據羅姆調查），并預期未來(lái)需求還將增長(cháng)。 羅姆作為熱敏打印頭的制造商，持續開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，在基本特性、可靠性、供應能力方面碾壓其他公司。

簡(jiǎn)要介紹熱敏打印頭中常用到的“加熱元件”和“點(diǎn)距”等術(shù)語(yǔ)。

實(shí)際上用作打印熱源的電阻元件。根據應用和條件，需要考慮加熱元件的尺寸和結構。另外，厚膜方法和薄膜方法之間存在特性差異。

表示相鄰加熱元件之間的距離。

加熱元件的分辨率可以用每毫米點(diǎn)數（Dots/mm）或每英寸點(diǎn)數（Dots/inch，DPI）表示。 由于1inch= 25.4mm，兩者之間存在以下關(guān)系。

打印速度表示實(shí)際打印在熱敏紙等媒介上的速度。單位IPS是Inch Per Second的首字母縮寫(xiě)，表示每秒打印的距離（英寸）。

SLT（打印周期）是Scanning　Line　Time 的首字母縮寫(xiě)，表示驅動(dòng)加熱元件的周期。SLT與實(shí)際打印速度（打印速度，IPS）和點(diǎn)密度（DPI）之間存在以下關(guān)系。

施加能量是指將加熱元件升高到打印所需溫度的能量（功率和時(shí)間的乘積）。數據表（規格書(shū)）中描述的施加能量表示加熱元件消耗或所需的能量，并且實(shí)際的熱敏打印頭的總能量必須考慮上述能量加上驅動(dòng)電路和其他電極消耗的無(wú)功能量。每個(gè)規格書(shū)中規定了這些計算條件。所施加的能量決定了熱敏打印頭的壽命。必須注意不要超過(guò)每個(gè)熱敏打印頭的規格書(shū)中描述的最大施加能量值（單個(gè)數據表中顯示的能量極限曲線(xiàn)）。

給加熱元件提供能量的電源電壓。根據打印電源電壓的電平來(lái)選擇熱敏打印頭的加熱元件的電阻值。通常，熱敏打印頭分為5V系統、12V系統和24V系統。熱敏打印頭除打印電源電壓外，還需要驅動(dòng)IC用的邏輯電源電壓（+3.3V或+5V）。

用于向驅動(dòng)器IC輸入串行信號。當DI信號的電壓為High時(shí)，CLK信號從Low輸入High，則High數據將輸入到熱敏打印頭。相反，當DI信號電壓為L(cháng)ow時(shí)，輸入CLK信號，則Low數據輸入到熱敏打印頭。

打印圖案的串行數據輸入信號。

這是驅動(dòng)器IC的功能之一，表示從移位寄存器向寄存器發(fā)出的控制信號，該寄存器臨時(shí)保存來(lái)自外部施加的打印數據。

使加熱元件通電的信號，即輸入到熱敏打印頭的信號（由LAT信號控制的信號）。該信號的脈沖寬度決定了加熱元件通電的時(shí)間，因此可以控制所施加的能量。STB信號根據打印頭可設置為正邏輯或負邏輯。

熱敏打印頭的壽命由加熱元件的電阻值從初始值變?yōu)樵瓉?lái)的15％以上的點(diǎn)確定。另外，壽命通常由以下兩種方法規定。

• 脈沖壽命：在標準打印的指定條件下施加的脈沖數
• 使用壽命：熱敏紙在標準打印的指定條件下運行的壽命

線(xiàn)性熱敏打印頭包含許多加熱元件。當同時(shí)向這些加熱元件施加電源時(shí)，電流消耗變得非常大，為了減小電源負載和打印頭內部的壓降，通常，執行分割打印。分割打印通過(guò)選通信號執行。

為了監控熱敏打印頭的溫度，安裝獨立的熱敏電阻。參考熱敏電阻的檢測溫度，必須保證熱敏打印頭的電路板溫度不超過(guò)規定值。