Τι είναι ο θερμικός εκτυπωτής;
Η αρχή λειτουργίας ενός θερμικού εκτυπωτή είναι ότι τοποθετείται ένα θερμαντικό στοιχείο ημιαγωγού στην κεφαλή εκτύπωσης. Το απαιτούμενο σχέδιο μπορεί να εκτυπωθεί μετά τη θερμαινόμενη κεφαλή εκτύπωσης και τις επαφές του θερμικού χαρτιού εκτύπωσης. Η αρχή του είναι παρόμοια με αυτή ενός θερμικού φαξ. Η εικόνα δημιουργείται από θέρμανση και χημικές αντιδράσεις στο φιλμ. Η χημική αντίδραση αυτού του θερμικού εκτυπωτή πραγματοποιείται σε συγκεκριμένη θερμοκρασία. Οι υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνουν αυτή τη χημική αντίδραση. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 60 βαθμούς, χρειάζεται πολύς χρόνος, ακόμη και αρκετά χρόνια, για να γίνει σκούρο το χαρτί. όταν η θερμοκρασία είναι 200 μοίρες, αυτή η αντίδραση θα ολοκληρωθεί σε λίγα μικροδευτερόλεπτα.
Η αρχή ενός θερμικού εκτυπωτή είναι να καλύπτει ένα ανοιχτόχρωμο υλικό (συνήθως χαρτί) με μια διαφανή μεμβράνη και να θερμαίνει το φιλμ για ένα χρονικό διάστημα για να το μετατρέψει σε σκούρο χρώμα (συνήθως μαύρο, αλλά και μπλε). Η εικόνα δημιουργείται από θέρμανση και χημικές αντιδράσεις στο φιλμ. Αυτή η χημική αντίδραση πραγματοποιείται σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Οι υψηλές θερμοκρασίες θα επιταχύνουν αυτή τη χημική αντίδραση. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 60 βαθμούς, χρειάζεται πολύς χρόνος, ακόμη και αρκετά χρόνια, για να γίνει σκούρο το φιλμ. όταν η θερμοκρασία είναι 200 μοίρες, αυτή η αντίδραση θα ολοκληρωθεί σε λίγα μικροδευτερόλεπτα. Οι θερμικοί εκτυπωτές θερμαίνουν επιλεκτικά ορισμένες θέσεις σε θερμικό χαρτί, παράγοντας έτσι ένα αντίστοιχο σχέδιο. Η θερμότητα παρέχεται από μια μικρή ηλεκτρονική θερμάστρα στην κεφαλή εκτύπωσης που έρχεται σε επαφή με το θερμικό υλικό. Οι θερμάστρες είναι διατεταγμένες σε τετράγωνες κουκκίδες ή λωρίδες και λογικά ελέγχονται από τον εκτυπωτή. Κατά την οδήγηση, δημιουργείται ένα σχέδιο που αντιστοιχεί στα θερμαντικά στοιχεία στο θερμικό χαρτί. Το ίδιο λογικό κύκλωμα που ελέγχει τα στοιχεία θέρμανσης ελέγχει επίσης την τροφοδοσία χαρτιού, έτσι ώστε το σχέδιο να μπορεί να εκτυπωθεί σε ολόκληρη την ετικέτα ή το χαρτί.
Ο πιο συνηθισμένος θερμικός εκτυπωτής χρησιμοποιεί σταθερή κεφαλή εκτύπωσης με θερμαινόμενη κουκκίδα. Η κεφαλή εκτύπωσης έχει 320 τετράγωνες κουκκίδες, η καθεμία 0,25mm×0,25mm. Ο εκτυπωτής μπορεί να εκτυπώσει κουκκίδες σε οποιαδήποτε θέση στο θερμικό χαρτί χρησιμοποιώντας αυτό το dot matrix. Αυτή η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί σε εκτυπωτές χαρτιού και εκτυπωτές ετικετών.
Θερμικό χαρτί
Το θερμικό χαρτί είναι ένα επεξεργασμένο χαρτί με ειδική επίστρωση που μοιάζει με το συνηθισμένο λευκό χαρτί. Η επιφάνεια του θερμικού χαρτιού είναι λεία. Είναι κατασκευασμένο από συνηθισμένο χαρτί ως βάση χαρτιού και πάνω του επικαλύπτεται ένα θερμικό στρώμα που σχηματίζει χρώμα. Είναι επικαλυμμένο στη μία πλευρά της επιφάνειας του συνηθισμένου χαρτιού. Η στρώση σχηματισμού χρώματος περιλαμβάνει μια κόλλα, την ανάπτυξη χρώματος και μια άχρωμη βαφή (ή λευκοχρωστική). Δεν διαχωρίζεται από μικροκάψουλες και η χημική αντίδραση βρίσκεται σε «λανθάνουσα» κατάσταση. Όταν το θερμικό χαρτί συναντήσει μια θερμαινόμενη κεφαλή εκτύπωσης, ο προγραμματιστής χρώματος και η άχρωμη βαφή βρίσκονται στο σημείο όπου οι εκτυπώσεις της κεφαλής εκτύπωσης θα αντιδράσουν χημικά και θα αλλάξουν χρώμα για να σχηματίσουν εικόνες και κείμενα.
Όταν το θερμικό χαρτί τοποθετείται σε περιβάλλον άνω των 70 μοιρών, η θερμική επίστρωση αρχίζει να αλλάζει χρώμα. Ο λόγος για την αλλαγή χρώματος πρέπει να συζητηθεί στη σύνθεσή του. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι θερμικών συστατικών στη θερμική επίστρωση χαρτιού: άχρωμη ή λευκοχρωστική και χρωματική βαφή. Αυτός ο τύπος θερμικού χαρτιού ονομάζεται επίσης χαρτί χημικής θερμικής καταγραφής δύο συστατικών.
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες άχρωμες βαφές είναι η κρυσταλλική ιώδης λακτόνη (CVL) του συστήματος τριφαινυλομεθανοφθαλιδίου, το σύστημα φθορανίου, το άχρωμο μπλε βενζοϋλ μεθυλενίου (BLMB) και άλλες ουσίες. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι χρωματικοί σχηματιστές είναι το παρα-υδροξυβενζοϊκό οξύ και οι εστέρές του (PHBB, PHB), το σαλικυλικό οξύ, το 2,4-διυδροξυβενζοϊκό οξύ ή οι αρωματικές σουλφόνες.
Όταν το θερμικό χαρτί θερμαίνεται, η άχρωμη βαφή αντιδρά με τον προγραμματιστή για να παράγει χρώμα. Επομένως, η εικόνα και το κείμενο θα εμφανίζονται όταν το θερμικό χαρτί χρησιμοποιείται για τη λήψη του σήματος στη συσκευή φαξ ή όταν εκτυπώνεται απευθείας με θερμικό εκτυπωτή. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλές ποικιλίες άχρωμων βαφών, τα χρώματα του χειρογράφου που εμφανίζεται είναι διαφορετικά, όπως μπλε, μοβ, μαύρο κ.λπ.
Εφαρμογή
Η τεχνολογία θερμικής εκτύπωσης χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε μηχανές φαξ. Η βασική του αρχή είναι να μετατρέπει τα δεδομένα που λαμβάνει ο εκτυπωτής σε σήμα dot matrix για τον έλεγχο της θέρμανσης της θερμικής μονάδας και τη θέρμανση και την ανάπτυξη της θερμικής επίστρωσης στο θερμικό χαρτί. Οι θερμικοί εκτυπωτές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε συστήματα τερματικών POS, τραπεζικά συστήματα, ιατρικά όργανα και άλλους τομείς. Οι θερμικοί εκτυπωτές μπορούν να χρησιμοποιούν μόνο ειδικό θερμικό χαρτί. Το θερμικό χαρτί είναι επικαλυμμένο με μια επίστρωση που θα αντιδράσει χημικά και θα αλλάξει χρώμα όταν θερμανθεί, παρόμοια με το φωτοευαίσθητο φιλμ, αλλά αυτή η επίστρωση θα αλλάξει χρώμα όταν θερμανθεί. Χρησιμοποιώντας αυτό το χαρακτηριστικό της θερμικής επίστρωσης, έχει προκύψει η τεχνολογία θερμικής εκτύπωσης.
Κλειδί
Το κλειδί για την τεχνολογία θερμικής εκτύπωσης βρίσκεται στο θερμαντικό στοιχείο. Ο θερμικός πυρήνας του εκτυπωτή έχει μια σειρά από μικροσκοπικά στοιχεία ημιαγωγών διατεταγμένα πολύ κοντά, που κυμαίνονται από 200DPI έως 600DPI. Όταν ένα συγκεκριμένο ρεύμα διέρχεται από αυτά τα στοιχεία, δημιουργούν γρήγορα υψηλές θερμοκρασίες. Όταν η επίστρωση του θερμικού χαρτιού συναντήσει αυτά τα στοιχεία, η θερμοκρασία θα αυξηθεί γρήγορα και η επίστρωση στο θερμικό χαρτί θα υποστεί χημική αντίδραση και θα εμφανίσει χρώμα.
Μετά τη λήψη των δεδομένων εκτύπωσης, ο θερμικός εκτυπωτής τα μετατρέπει σε δεδομένα bitmap και στη συνέχεια ελέγχει το θερμαντικό στοιχείο στον πυρήνα του εκτυπωτή για να περάσει το ρεύμα σύμφωνα με τα σημεία των δεδομένων bitmap, έτσι ώστε τα δεδομένα εκτύπωσης να γίνουν το περιεχόμενο εκτύπωσης στο χαρτί εκτύπωσης.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Σε σύγκριση με τους εκτυπωτές dot matrix, η θερμική εκτύπωση έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας, του χαμηλού θορύβου, της καθαρής εκτύπωσης και της εύκολης χρήσης. Ωστόσο, οι θερμικοί εκτυπωτές δεν μπορούν να εκτυπώσουν απευθείας διπλά αντίγραφα και τα εκτυπωμένα έγγραφα δεν μπορούν να αποθηκευτούν μόνιμα. Εάν χρησιμοποιηθεί το καλύτερο θερμικό χαρτί και είναι καλά προστατευμένο από το φως, μπορεί να αποθηκευτεί για δέκα χρόνια. Η εκτύπωση με dot matrix μπορεί να εκτυπώσει διπλά αντίγραφα και εάν χρησιμοποιείται καλή κορδέλα, τα εκτυπωμένα έγγραφα μπορούν να αποθηκευτούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά οι εκτυπωτές dot matrix έχουν χαμηλή ταχύτητα εκτύπωσης, υψηλό θόρυβο, τραχιά εκτύπωση και πρέπει να αντικαθιστούν συχνά την κορδέλα. Εάν ο χρήστης χρειάζεται να εκτυπώσει ένα τιμολόγιο, συνιστάται η εκτύπωση με dot matrix. Κατά την εκτύπωση άλλων εγγράφων, συνιστάται η χρήση θερμικής εκτύπωσης.
