热敏打印机

热敏打印机的原理热敏打印机的工作原理是打印头上安装有半导体加热元件，打印头加热并接触热敏打印纸后就可以打印出需要的图案，其原理与热敏式传真机类似。图象是通过加热，在膜中产生化学反应而生成的。这种热敏打印机化学反应是在一定的温度下进行的。高温会加速这种化学反应。当温度低于60℃时，纸需要经过相当长，甚至长达几年的时间才能变成深色；而当温度为200℃时，这种反映会在几微秒内完成。热敏打印机有选择地在热敏纸的确定位置上加热，由此就产生了相应的图形。加热是由与热敏材料相接触的打印头上的一个小电子加热器提供的。加热器排成方点或条的热敏打印机形式由打印机进行逻辑控制，当被驱动时，就在热敏纸上产生一个与加热元素相应的图形。控制加热元素的同一逻辑电路，同时也控制着进纸，因而能在整个标签或纸张上印出图形。最普遍的热敏打印机使用一种带加热点阵的固定打印头，打印头设有320个方点,每一点为0.25mm×0.25mm。利用这种点阵，打印机可把打印点在热敏纸的任意位置上。这种技术已用于纸张打印机和标签打印机上。[编辑本段]热敏打印机的应用热敏打印技术最早使用在传真机上，其基本原理是将打印机接收的数据转换成点阵的信号控制热敏单元的加热，把热敏纸上热敏涂层加热显影。目前，热敏打印机已在POS终端系统、银行系统、医疗仪器等领域得到广泛应用。[编辑本段]热敏打印的关键热敏打印技术的关键在于加热元件，热敏打印机芯上有一排微小的半导体元件，这些元件排得很密，从200dpi到600dpi不等，这些元件在通过一定电流是会很快产生高温，当热敏纸得涂层遇到这些元件时，在极短的时间内温度就会升高，热敏纸上得涂层就会发生化学反应，现出颜色。热敏打印机接收到打印数据后，将打印数据转换为位图数据，然后按照位图数据的点控制打印机芯上的发热元件通过电流，这样就把打印数据变成打印纸上的打印内容了[编辑本段]关于热敏纸热敏打印机只能使用专用的热敏纸，热敏纸上涂有一层遇热就会产生化学反应而变色的涂层，类似于感光胶片，不过这层涂层是遇热后会变色，利用热敏涂层的这种特性，出现了热敏打印技术。热敏纸是一种特殊的涂布加工纸，其外观与普通白纸相似。热敏纸表层光滑，是由普通纸张作为纸基，上面涂布一层热敏发色层，都涂在普通纸张表面的一面，发色层是由胶粘剂、显色剂、无色染料（或称隐色染料）组成，没有通过微胶囊予以隔开，化学反应处于“潜伏”状态。当热敏纸遇到发热的打印头时，打印头所打印之处的显色剂与无色染料即发生化学反应而变色，形成图文。热敏纸被置于70℃以上环境时，热敏涂层开始变色。其变色的原因还要从它的成份谈起。热敏纸涂层中的热敏成份主要是两种：一种是无色染料或称隐色染料；另外一种是显色剂。这类热敏纸也被称为双组分化学型热敏记录纸。常用作无色染料的主要是：三苯甲烷基苯酞体系的结晶紫内酯(CVL)、荧烷体系、无色苯酰亚甲基蓝(BLMB)或螺吡喃体系等物质。常用作显色剂的主要是：对位羟基苯甲酸及其酯类(PHBB、PHB)、水杨酸、2,4-二羟基苯甲酸或芳族砜等物质。热敏纸遇热后无色染料与显色剂发生化学反应产生颜色，于是使用热敏纸在传真机上接收信号打印或直接用热敏打印机打印时，图文就显示出来了。由于用作无色染料的品种有许多种，所以显现的字迹颜色就有不同，有蓝色、紫红色、黑色等。[编辑本段]热敏打印机的分类热敏打印机根据其热敏元件的排列方式可分为行式热敏（ThermalLineDotSystem）和列式热敏（ThermalSerialDotSystem）。列式热敏属于早期产品，目前主要应用在一些对打印速度要求不高的场合，国内已有作者在其产品中使用。行式热敏属20世纪90年代技术，其打印速度比列式热敏快得多，目前最快速度已达到220mm/秒。要实现高速热敏打印，除了选取高速热敏打印头外，还必须有相应的控制板与之配合。[编辑本段]热敏打印机的优缺点相对于针式打印机，热敏打印速度快、噪音低，打印清晰，使用方便的优点。但热敏打印机不能直接打印双联，打印出来的单据不能永久保存，如果用最好的热敏纸，能保存十年。而针式打印可以打印双联，而且如果用好的色带的话，打印单据可以保存很久，但针式打印机打印速度慢，噪音大，打印字迹粗糙，需要经常更换色带。如果用户需要打印发票，建议使用针式打印，其他打印其他单据时，建议使用热敏打印。针式打印机目录[隐藏]一、点阵针式打印机的组成结构与功能二、针式打印机的工作原理三、针式打印机的主要技术参数性能指标四、针式打印机目前的市场分析航天信息针式打印机是我国金税工程指定产品，代表了国内针式打印机的最高水平，在众多种类的打印机中，点阵针式打印机由于结构简单、价格适中、技术成熟、具有中等程度的分辨率和打印速度、形式多样、适用面广而得到大多数用户，特别是国内用户的重视；尤其是点阵针式打印机在打印汉字方面更有着其它字模类型的打印机不可比拟的优点，很适合我国的国情。因此，在目前各种类型的打印机激烈竞争的情况下，点阵针式打印机在我国打印机市场上仍占有重要的比例。[编辑本段]一、点阵针式打印机的组成结构与功能点阵针式打印机是利用直径0.2mm～0.3mm的打印针通过打印头中的电磁铁吸合或释放来驱动打印针向前击打色带，将墨点印在打印纸上而完成打印动作的，通过对色点排列形式的组合控制，实现对规定字符、汉字和图形的打印。所以，点阵针式打印机实际上是一个机电一体化系统。它由两大部分组成：机械部分和电气控制部分。机械部分主要完成打印头横向左右移动、打印纸纵向移动以及打印色带循环移动等任务，电气控制部分主要完成从计算机接收传送来的打印数据和控制信息，将计算机传送来的ASCⅡ码形式的数据转换成打印数据，控制打印针动作，并按照打印格式的要求控制字车步进电机和输纸步进电机动作，对打印机的工作状态进行实时检测等。在机械部分主要组件的功能和作用为：(1)字车传动机构在字车步进电机的驱动下，载有打印头的字车沿水平方向的横轴左右移动，将打印头移动到需要打印的位置。字车传动机构一般由字车步进电机、字车底座、齿型带(或齿条)、初始位置传感器等组成。(2)输纸传动机构在输纸步进电机的驱动下，通过摩擦输纸或链轮输纸方式将打印纸移动到需要打印的位置上。输纸传动机构一般由输纸步进电机、打印胶辊、输纸链轮、导纸板、压纸杆和纸尽传感器等组成。根据输纸方式的不同，在输纸传动机构的实现形式上分为卷绕式输纸方式(也称为普通输纸方式)和平推式输纸方式两种。(3)色带传动机构为了保证打印质量和清晰度，在打印头前的色带需要不断更换，色带传动机构通常采用换向齿轮使色带按照一定的速率和方向循环运动，该机构一般由换向齿轮组、色带盒组成。(4)打印头由一定数量的打印针按照单列或双列(个别的为三列)纵向排列，在打印数据的配合下实现字符、汉字和图形的打印。目前常用的打印头一般为9针和24针，均是通过薄膜电缆与控制电路连接。电气控制部分中主要组件的功能和作用：(1)微处理器或单片机针式打印机所有的动作和功能都是由其控制电路中的微处理器或单片机来控制实现的。不但要完成对打印数据的加工处理，还要控制机械部件的协调动作，同时还要对面板功能选择和工作状态进行监视以及必要的显示，这一切必须依靠执行打印机专用监控软件来实现。(2)数据／程序／字符点阵存储器在通用计算机中离不开各种存储器，在针式打印机中同样也需要有关种类的存储器件。一般分为输入数据缓冲存储器、中间数据缓冲存储器、监控程序存储器、西文和汉字字符点阵存储器(字库)。(3)驱动电路与传感器在针式打印机中一般有三种驱动电路，即打印头驱动电路、字车步进电机驱动电路和输纸步进电机驱动电路，通常采用集成化的中功率晶体管来实现。通常针式打印机都安装有两种或两种以上的传感器，对打印头的初始位置、是否缺纸、打印头是否过热、打印纸的薄厚等进行检测，以保证打印的质量。(4)电源针式打印机由于功耗一般较大，故均采用开关电源，将220V交流电转变成打印机各部件使用的直流电压，如＋5V、＋12V、＋24V等。(5)接口电路针式打印机大多采用Centronics标准并行接口，这是一种通用打印机专用接口，具有数据传输率高的特点，个别型号的打印机采用RS－232C标准串行接口，以适应某些特殊的需要。在打印机接口电路中，往往还配置一定存储容量的输入数据缓冲区，如1K字节、8K字节、16K字节、40K字节等，其目的是减少与计算机主机的频繁通讯，提高计算机主机工作效率。[编辑本段]二、针式打印机的工作原理正如前面所说的，针式打印机是依靠打印针击打所形成色点的组合来实现规定字符和汉字打印的。因此，在打印方式上，针式打印机均采用字符打印和位图像两种打印方式，其中字符打印方式是按照计算机主机传送来的打印字符(ASCⅡ码形式)，由打印机自己从所带的点阵字符库中取出对应字符的点阵数据(打印数据)经字型变换(如果需要的话)处理后，送往打印针驱动电路进行打印；而位图像打印方式则是由计算机进行要打印数据的生成，并将生成的数据送往打印机，打印机不需要进行打印数据的处理，可以直接将其打印出来；在位图像方式下，计算机生成的打印数据可以是一幅图像或图形，也可以是汉字。从针式打印机对打印数据的处理方式上来分类，可将打印机分为西文打印机和中文打印机两类。它们之间的区别在于西文打印机内部仅带有西文字符点阵字库，在打印西文时采用的是字符打印方式，而打印汉字时则需采用位图像打印方式；而中文打印机由于内部带有西文和汉字点阵字符库，所以不论是打印西文字符还是打印汉字，均采用的是字符打印方式。当然，在打印图像或图形时，两种打印机都采用位图打印方式。打印过程的实现实际上是一个较为复杂的数据处理过程，在原理上可如下所述：1.接收计算机主机数据在一般情况下，打印机按照其输入数据缓冲区的容量接收来自计算机主机的数据，其数据类型有三种：(1)ASCⅡ码形式的字符数据，其中西文字符和某些图形符号为一字节数据；而中文字符为二字节数据，通常称为汉字内码。(2)ASCⅡ码形式的打印命令代码，由其规定了要打印字符的形式(如大小、粗细、旋转、修饰等)和打印机执行的动作(如回车、换行、换页等)。(3)位图像数据(一般为单字节的十六进制数据组)。在接收数据阶段，打印机中的微处理器或单片机要控制接口电路实现与计算机的通信，并将接收的数据按其性质区分开来，供下面的数据处理阶段使用。2.数据处理在该阶段打印机要根据已得到的数据进行相应的数据处理。首先要对打印命令进行处理，确定每行要打印字符或打印列的数量，然后从输入数据缓冲区中取出相同数量的字符数据或位图像数据进行有关点阵数据的处理，即通常所说的按行处理，所有的数据处理过程都是在中间数据缓冲区中进行的。当一行打印数据处理完成时或在这一行数据的某个位置上出现表示回车的命令时，便将这一行打印数据送往打印缓冲区，执行有关打印控制的程序，将其打印出来。3.打印控制当打印数据准备好以后，控制程序要根据打印质量的要求(如草稿打印、信函打印、倍密度打印等)来确定字车步进电机的运行步频，并根据选定的运行步频进行字车驱动控制。由于打印头击打频率(出针频率)是固定的，因此打印密度是随着字车运行速度而变化的。字车速度慢，打印点的密度就大，打印质量也就高；反之，字车速度快，打印点的密度小，打印质量就降低。所以，通常情况下，为了便于用户选择合适的打印质量，在使用说明书上均列出各种打印字符或图像的打印范例。当一行打印数据打印完成后，控制程序就转入输纸控制中。4.输纸控制输纸控制的目的是为了满足打印的需要，如字型较大的字符或汉字需要两次或两次以上的打印才能完成，为了使其上下很好地对应衔接，应控制打印纸微量走纸；如果需要打印下一行字符，则要按照规定的换行间距进行输纸。究竟每次输纸量是多少，要由微处理器或单片机根据处理后的打印数据控制输纸步进电机转动的步数来决定。5.状态检测和处理状态检测分为加电开机自检和打印中的状态检测，如果自检不能通过，则进行相应的报警处理。而在打印过程中，当一行打印完成后，在下一行打印开始前要进行打印机的状态检测，主要包括打印头当前位置的检测、缺纸检测、打印头过热检测等以及是否通