基礎知識之打印頭

通常，將文字和照片等數(shù)據(jù)，在紙張上進行著色或傳遞的部件稱為打印頭。 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行打印的方法。 有擊打打字機等的母型文字的打字類型，和擊打細線引腳點的類型（點擊打式）。 點擊打式用于ATM記賬。

除擊打式以外的打印方式，通常稱為非擊打式。

＜熱轉印方式＞

涂抹到膠帶上的油墨，經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行打印的方式。通過精細的噴墨方式，能夠高清晰打印。

＜電子照相方式＞

通過用激光、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＞

通過使熱源與熱敏紙（加熱產生顏色的特殊紙）接觸來進行打印的方式。用于打印收據(jù)等。

＜靜電記錄方式＞

通過從針電極向紙（靜電記錄紙）等施加電荷來形成靜電潛像，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，通過針狀電極放電破壞其白色絕緣層來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。 熱敏紙因其價格低廉，易于操作且無需維護，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，隨著記錄質量和記錄速度的提高，用途進一步擴大。

根據(jù)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)結構的復合產品。

＜熱轉印方式＞

將施加到帶（墨帶）上的油墨通過加熱轉移到紙等物體上的方式。

優(yōu)點

• 優(yōu)異的耐水性/耐化學性
• 可以在普通紙上打印

缺點

• 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）接觸以進行印刷的方式。用于收據(jù)打印等。

優(yōu)點

• 無需碳粉、墨帶、油墨等
• 打印機結構簡單
• 易于安裝紙張

缺點

• 普通列表項目易受溫度、劃痕影響

在誕生熱敏打印頭之前，首先誕生了關于熱敏紙的專利。 熱敏紙是其表層有特殊層的紙，對其施加熱量時顯色。 可以用非常簡單的結構進行打印，這是一個了不起的發(fā)現(xiàn)。 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行打印是主流，之后隨著使用熱敏打印頭，逐漸轉向無噪音的非打擊式打印。

羅姆誕生于20世紀50年代，是生產電阻器起家的公司。 眾所周知，電阻具有通電時產生熱量的特性，因此在熱敏紙誕生之后，羅姆運用獨有的技術開發(fā)出了熱敏打印頭，并于20世紀70年代開始面向計算器用打印機生產熱敏打印頭。 后來，熱敏打印頭廣泛用于傳真機，并且由于其結構簡單、小型和高密度而還用于條形碼標簽打印機領域。 條形碼標簽打印機領域所提出的要求，還為熱敏打印頭的下一個技術創(chuàng)新作出了重大貢獻。 由于該領域需要小尺寸、高密度和高速打印，因此在此期間開發(fā)出了高速驅動熱敏打印頭的多種技術。 此外，隨著熱敏打印頭的需求增加，其他市場對熱敏頭的使用需求也開始增加，其中最大的市場是POS機為代表的收據(jù)打印用打印機市場。 以前由于熱敏紙的保全性等問題，熱敏紙不被認可為收據(jù)用紙張，但現(xiàn)在由于紙張制造商提高了保存性和耐久性，它在大多數(shù)國家被認可為收據(jù)用紙?，F(xiàn)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，熱敏打印頭市場達到每年約8100萬個（據(jù)羅姆調查），并預期未來需求還將增長。 羅姆作為熱敏打印頭的制造商，持續(xù)開發(fā)出新產品，在基本特性、可靠性、供應能力方面碾壓其他公司。

簡要介紹熱敏打印頭中常用到的“加熱元件”和“點距”等術語。

實際上用作打印熱源的電阻元件。根據(jù)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數(shù)（Dots/mm）或每英寸點數(shù)（Dots/inch，DPI）表示。 由于1inch= 25.4mm，兩者之間存在以下關系。

打印速度表示實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，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，表示驅動加熱元件的周期。SLT與實際打印速度（打印速度，IPS）和點密度（DPI）之間存在以下關系。

施加能量是指將加熱元件升高到打印所需溫度的能量（功率和時間的乘積）。數(shù)據(jù)表（規(guī)格書）中描述的施加能量表示加熱元件消耗或所需的能量，并且實際的熱敏打印頭的總能量必須考慮上述能量加上驅動電路和其他電極消耗的無功能量。每個規(guī)格書中規(guī)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。必須注意不要超過每個熱敏打印頭的規(guī)格書中描述的最大施加能量值（單個數(shù)據(jù)表中顯示的能量極限曲線）。

給加熱元件提供能量的電源電壓。根據(jù)打印電源電壓的電平來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(tǒng)、12V系統(tǒng)和24V系統(tǒng)。熱敏打印頭除打印電源電壓外，還需要驅動IC用的邏輯電源電壓（+3.3V或+5V）。

用于向驅動器IC輸入串行信號。當DI信號的電壓為High時，CLK信號從Low輸入High，則High數(shù)據(jù)將輸入到熱敏打印頭。相反，當DI信號電壓為Low時，輸入CLK信號，則Low數(shù)據(jù)輸入到熱敏打印頭。

打印圖案的串行數(shù)據(jù)輸入信號。

這是驅動器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，該寄存器臨時保存來自外部施加的打印數(shù)據(jù)。

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間，因此可以控制所施加的能量。STB信號根據(jù)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)樵瓉淼?5％以上的點確定。另外，壽命通常由以下兩種方法規(guī)定。

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

線性熱敏打印頭包含許多加熱元件。當同時向這些加熱元件施加電源時，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(zhí)行分割打印。分割打印通過選通信號執(zhí)行。

為了監(jiān)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規(guī)定值。