Qu'est-ce qu'une imprimante thermique ?
Le principe de fonctionnement d'une imprimante thermique est qu'un élément chauffant semi-conducteur est installé sur la tête d'impression. Le motif requis peut être imprimé après le contact de la tête d'impression chauffée et du papier d'impression thermique. Son principe est similaire à celui d'un télécopieur thermique. L'image est générée par la chaleur et les réactions chimiques dans le film. La réaction chimique de cette imprimante thermique s'effectue à une certaine température. Les températures élevées accélèrent cette réaction chimique. Lorsque la température est inférieure à 60 degrés, il faut beaucoup de temps, voire plusieurs années, pour que le papier noircisse ; lorsque la température atteint 200 degrés, cette réaction sera achevée en quelques microsecondes.
Le principe d'une imprimante thermique est de recouvrir un matériau de couleur claire (généralement du papier) d'un film transparent et de chauffer le film pendant un certain temps pour lui donner une couleur foncée (généralement du noir, mais aussi du bleu). L'image est générée par la chaleur et les réactions chimiques dans le film. Cette réaction chimique s'effectue à une certaine température. Les températures élevées accéléreront cette réaction chimique. Lorsque la température est inférieure à 60 degrés, il faut beaucoup de temps, voire plusieurs années, pour que le film devienne sombre ; lorsque la température atteint 200 degrés, cette réaction sera achevée en quelques microsecondes. Les imprimantes thermiques chauffent sélectivement certains endroits du papier thermique, produisant ainsi un motif correspondant. La chaleur est fournie par un petit radiateur électronique sur la tête d'impression qui entre en contact avec le matériau thermique. Les éléments chauffants sont disposés en points carrés ou en bandes et sont logiquement contrôlés par l'imprimante. Lors du pilotage, un motif correspondant aux éléments chauffants est produit sur le papier thermique. Le même circuit logique qui contrôle les éléments chauffants contrôle également l'alimentation du papier afin que le motif puisse être imprimé sur l'intégralité de l'étiquette ou du papier.
L'imprimante thermique la plus courante utilise une tête d'impression fixe avec une matrice de points chauffante. La tête d'impression comporte 320 points carrés, chacun 0,25 mm × 0,25 mm. L'imprimante peut imprimer des points à n'importe quelle position sur le papier thermique à l'aide de cette matrice de points. Cette technologie a été utilisée dans les imprimantes papier et les imprimantes d’étiquettes.
Papier thermique
Le papier thermique est un papier couché spécial qui ressemble au papier blanc ordinaire. La surface du papier thermique est lisse. Il est composé de papier ordinaire comme base de papier et est recouvert d'une couche thermique chromogène. Il est enduit sur une face de la surface du papier ordinaire. La couche chromogène comprend un adhésif, un révélateur de couleur et un colorant incolore (ou colorant leuco). Il n'est pas séparé par des microcapsules et la réaction chimique est à l'état « latent ». Lorsque le papier thermique rencontre une tête d'impression chauffée, le révélateur de couleur et le colorant incolore se trouvent à l'endroit où les impressions de la tête d'impression réagiront chimiquement et changeront de couleur pour former des images et des textes.
Lorsque le papier thermique est placé dans un environnement supérieur à 70 degrés, le revêtement thermique commence à changer de couleur. La raison du changement de couleur doit être discutée dans sa composition. Il existe deux principaux types de composants thermiques dans le revêtement du papier thermique : le colorant incolore ou leuco et le révélateur de couleur. Ce type de papier thermique est également appelé papier d'enregistrement thermique chimique à deux composants.
Les colorants incolores couramment utilisés sont la lactone cristal violette (CVL) du système triphénylméthane phtalide, le système fluorane, le bleu de benzoyl méthylène incolore (BLMB) et d'autres substances. Les révélateurs de couleur couramment utilisés sont l'acide para-hydroxybenzoïque et ses esters (PHBB, PHB), l'acide salicylique, l'acide 2,4-dihydroxybenzoïque ou les sulfones aromatiques.
Lorsque le papier thermique est chauffé, le colorant incolore réagit avec le révélateur pour produire de la couleur. Par conséquent, l'image et le texte seront affichés lorsque le papier thermique est utilisé pour recevoir le signal sur le télécopieur ou directement imprimé avec une imprimante thermique. Puisqu'il existe de nombreuses variétés de colorants incolores, les couleurs de l'écriture manuscrite affichée sont différentes, notamment le bleu, le violet, le noir, etc.
Application
La technologie d'impression thermique a été utilisée pour la première fois sur les télécopieurs. Son principe de base est de convertir les données reçues par l'imprimante en un signal matriciel pour contrôler le chauffage de l'unité thermique et la chaleur et développer le revêtement thermique sur le papier thermique. Les imprimantes thermiques ont été largement utilisées dans les systèmes de terminaux de point de vente, les systèmes bancaires, les instruments médicaux et d'autres domaines. Les imprimantes thermiques ne peuvent utiliser que du papier thermique spécial. Le papier thermique est recouvert d'un revêtement qui réagira chimiquement et changera de couleur lorsqu'il sera chauffé, semblable au film photosensible, mais ce revêtement changera de couleur lorsqu'il sera chauffé. Grâce à cette caractéristique du revêtement thermique, la technologie d’impression thermique a vu le jour.
Clé
La clé de la technologie d’impression thermique réside dans l’élément chauffant. Le noyau de l'imprimante thermique comporte une rangée de minuscules éléments semi-conducteurs disposés très étroitement, allant de 200 DPI à 600 DPI. Lorsqu’un certain courant traverse ces éléments, ils génèrent rapidement des températures élevées. Lorsque le revêtement du papier thermique rencontre ces éléments, la température augmente rapidement et le revêtement du papier thermique subit une réaction chimique et montre une couleur.
Après avoir reçu les données d'impression, l'imprimante thermique les convertit en données bitmap, puis contrôle l'élément chauffant sur le noyau de l'imprimante pour faire passer le courant en fonction des points des données bitmap afin que les données d'impression deviennent le contenu d'impression sur le papier d'impression.
Avantages et inconvénients
Par rapport aux imprimantes matricielles, l’impression thermique présente les avantages d’une vitesse rapide, d’un faible bruit, d’une impression claire et d’une utilisation facile. Cependant, les imprimantes thermiques ne peuvent pas imprimer directement des doubles copies et les documents imprimés ne peuvent pas être stockés de manière permanente. Si l’on utilise le meilleur papier thermique et qu’il est bien protégé de la lumière, il peut être conservé dix ans. L'impression matricielle peut imprimer des copies doubles et si un bon ruban est utilisé, les documents imprimés peuvent être stockés pendant une longue période, mais les imprimantes matricielles ont une vitesse d'impression lente, un bruit élevé, une impression grossière et doivent remplacer le ruban fréquemment. Si l'utilisateur a besoin d'imprimer une facture, l'impression matricielle est recommandée. Lors de l'impression d'autres documents, il est recommandé d'utiliser l'impression thermique.
