三种典型加热器

2.3.1　三种典型加热器

现在已出现了各种类型的打印技术，每一种技术都有自己的优点和缺点。图表记录仪和类似的仪器使用历史相当悠久，证明了笔和墨水系统具有可靠性高(输墨系统例外)和成本低的双重优点。但不幸的事情发生在与墨水供给有关的问题上，这就是记录笔系统的机械延时和喷射过多的墨水，多通道记录的复杂性也使人们对于笔和墨水系统提出强烈的质疑。热打印技术利用横跨纸张宽度的电阻串或激光二极管克服这些缺点，一组相互关联的电阻器或激光二极管借助于正确的寻址产生需要记录位置的轨迹。热打印技术为正确地访问打印头必然增加电子线路的复杂性，但这种缺点通过降低机械结构的复杂性而得到补偿，当时间共享系统可以为热打印系统使用时，多通道操作不再成为多么严重的问题了。

除激光器外，基于电阻器提供热量的热打印机普遍采用三种基本技术，即三种发生热量实现图文复制的电阻加热器。如同所有的技术那样，每一种加热器技术既有优点，也有缺点，归纳如下。

1.半导体

梁式引线结构大多使用硅器件(硅芯片)，通常安装在厚膜基底上，许多公司都拥有这种技术，早期半导体加热器技术以德州仪器公司最为著名。电阻器是掺杂的半导体，热量由这种电阻器发出，要求以矩阵形式组织二极管。在某些场合，硅芯片用作开关，目的在于简化驱动电路。

半导体加热器技术的主要优点是硅材料带来的优异抗磨损特性，生产打印头元件有工业基础良好的半导体制造技术的支持。

但缺点也很明显，比如对记录点尺寸选择的严格限制，要求的供电方式复杂，对许多应用领域来说打印头价格太高。此外，由于半导体是打印头的关键成分，而半导体标准的修改不会顾及到热打印机，导致打印头跟不上热成像印刷技术发展步伐的要求。

2.薄膜

以薄膜电阻器阵列加热已成为半导体加热的替代技术，主要由惠普使用，要求实现薄膜间合理的相互连接。

薄膜加热具有双重优点。首先，薄膜电路通常在玻璃上加工，由于玻璃的热传导系数相当低，使得加热器的工作效率更高;其次，薄膜工艺的固有特性是精细线条定义，因而利用薄膜加工技术可生产出高定义(高清晰度)的电阻器。

薄膜加热器有许多缺点。一般来说，薄膜电路的制造成本相对较高，不过相对于打印头的制造成本更高而言，薄膜电路制造成本高似乎不算问题。薄膜电阻器的坚固程度对于抵抗纸张摩擦显得不太合理，为此要求涂布保护层，但会明显降低打印速度。

3.厚膜

使用方式基本上与薄膜加热器相同，形成电阻器阵列需要以预定的“图案”使它们相互连接起来，才能够实现热打印头正确的寻址。

厚膜加热器的优点可观，特别值得一提的是厚膜电阻器在高脉冲功率条件下的机械坚固度，总能快速地在纸张上打印。此外，这种加热器容易加工成多层结构，形成复杂的连接关系，组合成加热器记录点的完整阵列，因而可有效地连接到打印头。厚膜电阻的即时黏结能力有利于直接利用“沉积”到基底层的半导体，实现输入信息编码。

缺点也同样存在。由于基底层往往使用高导热系数的氧化铝，从而对电源(功率)提出更高的要求。此外获得高定义的电阻器也是问题。如果对优点和缺点综合权衡并加以仔细设计，则某些问题可望得到合理解决。