热敏打印

热敏打印（共5篇）

热敏打印 篇1

1 概述

热敏打印机根据其热敏元件的排列方式可分为行式热敏 (Thermal Line Dot System) 和列式热敏 (Thermal Serial Dot System) 。列式热敏打印主要应用于打印速度要求不高的场合, 国内已经有应用。行式热敏打印较列式热敏打印的打印速度快很多, 目前国内的最快速度达到220mm/秒。行式热敏打印是现在热敏打印机的主流打印方法。要想实现高速热敏打印, 除了选取高速热敏打印头外, 还必须有相应的控制板。根据热敏打印机性能要求, 介绍了行式热敏打印机的原理、组成和容易发生故障的处理。

2 热敏打印机工作原理

热敏打印机的原理是, 在淡色材料上 (通常是纸) 覆上一层透明膜, 将膜加热一段时间后变成深色 (一般是黑色, 也有蓝色) 。图象是通过加热, 在膜中产生化学反应而生成的。这种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, 膜需要经过相当长, 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。

3 ARM控制器

3.1 控制器。

热敏打印机选用高速微处理器及快速存储器, 用以实现快速打印, 要求处理器给打印头传送数据的速度要快。所以选用ARM7内核芯片AT91F40162作为控制器, 该芯片具有2M的片内高速Flash存储器, 256KB的ROM容量, 4KB的片内高速SRAM (可以在最高时钟速度下进行单时钟周期访问操作) , 片上收发器, 328字节可编程的FIFO, 主/从串行外设接口 (SPI) , 8~32位可编程的数据长度, 4个片选线。通过SPI口传送数据控制打印头。每一个字符的字形码从内存中取出, 并按照一定格式放入内存的打印点行缓冲区, 最后将点行缓冲区的内容送到打印头的移位寄存器中, 进行加热打印。打印的汉字采用24×24点阵, 这样对每一个汉字, 就要先由该汉字的机内码计算出存放在ROM的地址, 再从ROM中读取72次数据, 然后计算RAM中的地址, 往RAM中写入72次数据。该种方式降低数据存储及转换时间, 提高打印速度。

3.2 控制模式。

行式热敏打印机, 为了提高打印速度, 都采用双缓冲寄存器。因此必须充分利用这个特点, 采用先进的控制模式。先进的控制模式就是在打印头加热时, CPU完成下一行的数据转换及数据传送。以LTP2342打印头为例, LTP2342每一点行为576个点。假设数据的传输频率为1MHz, 每一点行的加热时间为1ms, 走纸电机的驱动频率为1500pps, 采用普通控制模式, 打印每一点行时间为:0.765+1+0.667=2.43ms, 打印速度为410点行/秒;而采用先进控制模式, 打印每一点行的时间为:1+0.667=1.667ms, 打印速度为599点行秒, 由此可见, 控制模式对打印速度影响很大。

4 热敏打印机的硬件结构

4.1 系统结构。硬件系统由控制器、走纸电机、热敏打印头以及检测和保护电路组成。

4.2 打印头。

行式热敏打印机, 在一条长72mm的基体上均匀安装576个发热元件。打印前将Vp连到打印机电源, 要打印的数据在时钟的配合下由DAT端移到移位寄存器。当一个点行的576位数据全部移到移位寄存器后, 锁存端 (LATCH) 数值为低, 即将移位寄存器的数据锁存到锁存寄存器;然后在数据选通端 (DST) 产生低电平, 此时再根据输入的数据是1或0决定发热元件是否发热, 从而在热敏纸上产生要打印的点行, 每一点的规格均为0.25mm×0.25mm。利用这种点阵方式, 打印机可把组成文字和图像的打印点在热敏纸的任意位置上打印成像。这种技术已用于纸张打印机和标签打印机上。热敏打印头的关键技术在于加热元件, 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2.90dpi~600dp不等。这些元件在通过一定电流时会很快产生高温, 当热敏纸的涂层遇到这些元件时, 在极短的时间内温度会升高, 涂层就会发生化学反应, 显出颜色。以C216型行式热敏打印头为例, 其打印宽度可达216 mm, 即1728点/行。

4.3 走纸电路。

打印机走纸控制采用双极斩波驱动的步进电机来实现。Philips公司的专用双全桥PWM步进电机驱动器A2919SLB来驱动电机。驱动器输出双路可直接驱动步进电机, PHASE1和PHASE2分别由ARM控制器输出相应脉冲来控制输出脉冲频率, 从而得到理想的速度。A2919SLB驱动电机工作电压为+24V, 芯片参考供电电压为VOC, 驱动芯片的电机驱动电流取决于参考电压VREF和参考电阻RS, 以及Io和FI高低电平的组合, 在能带动打印纸的情况下, 应尽量采用较小的供电电流。通过VR1与VR2的组合, 可以给驱动电机提供不同的基准电压VR, 从而给走纸电机提供不同的供电电流。

4.4 打印头保护及头温测量。

行式热敏打印机对发热元件的加热时间都是ms级的, 如果对发热元件连续加热超过l s, 将会烧坏打印头, 因此对打印头的保护必须及时、可靠。从行式打印机的原理图中可以看出, 要使发热元件加热, 除寄存器中数据点为高外, 还必须将头电压Vp接到供电电源且DST脚为低电平。只要任意一条条件不满足, 就不可能给打印头加热, 也就不会烧坏打印头。本电路是用单片机控制DST及Vp电源, 如果打印过程中打印头过热, 就必须停止打印, 否则会烧坏打印头。打印头内置热敏电阻由THERMISTOR连接到外部检测电路, 经过LM339M比较器, 一旦温度超过极限温度, 就通过OVER_HOT脚发出低电平给主控芯片.从而可以及时采取相应的保护措施。

5 热敏打印机软件功能

软件的主要功能是接收来自主机通过串口或并口发来的数据, 然后判断数据的类型。如果是印的字符, 则从FLASH中取出各字符的字形码, 并进行转换, 然后送往打印头的行缓冲区进行打印;如果数据是控制命令, 则转到相应控制命令的执行程序。在对打印头传送数据时, 使用了ARM控制器的SPI口, 因ARM只需向打印头单向传送数据, 仅是主从式工作方式, 所以只要通过3根线———时钟线 (SPKCLK) 、数据输出线 (SPIMOSI) 、片选线 (CS) 进行通信, 内部通过SPIDAT寄存器完成转换。

6 对比针式打印机

6.1 针式打印机原理。

针式打印机, 一般是指矩阵针式打印机。这种打印机主要是由打印头、字车结构、色带、输纸机构和控制电路组成。由于大规模集成电路的发展, 使打印机中也出现了基于微处理器控制的系统。这样, 打印机上所有的机械上的复杂动作、字符的形成等都可以经过微处理器进行存储记忆、控制和操作。打印头是针式打印机的核心部件, 它包括打印针、电磁铁等。这些钢针在纵向排成单列或双列构成打印头, 某列钢针在电磁铁的带动下, 先打击色带 (色带多数是由尼龙丝绸制成, 带上浸涂有打印用的色料。装色带的机构有盒式和盘式两种, 由于盒式色带结构比较简单, 更好也更方便, 所以我们平时的针式打印机上一般都用盒式色带) , 色带后面是同步旋转的打印纸, 从而打印出字符点阵, 而整个字符就是由数根钢针打印出来的点拼凑而成的。

6.2 打印结果对比。

热敏打印具有打印速度快、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。

结束语

介绍了一种基于ARM控制的热敏打印机系统, 充分利用了ARM芯片AT91F40162的资源, 实现了高速、低噪音热敏打印, 并对打印头设计了保护措施。该系统适用于要求无噪音的办公场所, 例如医院的脑电信号采集, 心电图打印, 车站票务打印等。

参考文献

[1]周立功.ARM嵌入式基础教程[M].北京:北京航空航天科技大学出版社, 2005.

基于热敏打印机的输液卡优化实践 篇2

1传统流程和原流程分析

传统护理日常工作中,护士一般采用手工抄写方式, 从医嘱单转抄长期输液医嘱和临时输液医嘱形成输液卡[3,4]。 这不仅需要花费护士大量的工作时间,而且人工抄写易出差错,容易发生输液事故引起医疗纠纷。

我院早期是利用医院信息系统(HIS),将长期输液医嘱和临时输液医嘱自动进行提取并形成输液卡,护士通过普通打印机将输液卡打印到标准A4纸张上,提前1天将A4纸张进行裁剪,按照患者分类将对应的输液卡整理到一起。由于每个患者输液的条目数不相等,导致打印出来的卡片大小不一或一页打印不全,这时需要将几个分开的卡片粘贴到一起,最后由护士将上一步制作的输液卡用胶带或橡皮带捆绑到对应的输液袋上面。这种输液卡制作流程较手工抄写方式有了较大的改观,但是整个裁剪、分类、 捆绑的过程仍然非常费时,而且容易形成纸张浪费,最重要的是容易产生张冠李戴的现象,存在输液安全隐患。

2流程优化

通过与我院信息中心工作人员进行深入沟通交流,提出临床护士的想法和需求,工程师对现有HIS的输液卡程序进行了改造,形成了最新的流程。按照规划好的标签纸的规格设计卡片的大小,按70 mm × 90 mm的规格进行调整,开发专门的基于新流程的打印程序。1张卡片一般打印条目数不超过10条,在坚持清晰辨认的原则上,保证最大量的打印输液条目数,从而达到减少纸张损耗、节约成本的目的。当超过10条时,通过技术手段缩小打印字体, 将打印条目数增加到12条,如果条目数> 12条,则程序自动转入下1张卡片进行打印。由于采用的标签纸是可粘贴式的,所以护士只需要将标签纸上的输液内容核对以后, 撕下来粘贴到对应的输液袋上即可。

3基本配置及成本

按照1个护士工作站1套的标准,科室需要按照规格要求采购1套热敏打印机和空白热敏标签纸若干,我院使用的热敏打印机为佐藤CZ-408,市场价格约为2900元 / 台, 纸张为热敏空白标签纸,规格为70 mm × 90 mm ×500 pcs, 市场价格约为24元 / 卷,基本上1个患者每天只需要使用1张标签纸即可满足要求,分摊到每个患者身上成本不足0.05元。

4使用效果

我院使用该流程实际打印出来的输液卡,见图1。该输液卡的上部分包含了患者姓名、床号等关键的基本信息, 用于确认患者身份 ;中间部分包括输液的内容、时间、频次、方式、剂型、剂量信息,用于保证执行的准确性 ;下部分右侧增加了核对审核区域,做到多级核查、责任到人, 进一步提高输液的安全性 ;下部分左侧增加了二维条形码, 二维条形码具有信息容量大、容错能力强、译码可靠性高、 条码符号形状和尺寸大小比例可变等众多优点[3]。该二维码包含了该输液卡的全部信息并且是唯一的,通过一般的二维码扫描器即可读取。护士站如果有配套的PDA掌上电脑等移动设备,还可以通过扫描患者腕带和输液卡二维码进行核查、校验,以最大程度降低输液过程中的安全隐患[5,6]。通过临床使用反馈结果统计,单张卡片制作的时间由原先的平均20 s缩短为5 s,大大提高了护士的工作效率。

5小结

流程优化的过程中需要组织护理部、临床护士与信息工程师进行交流、调研,在充分了解临床真实想法后,工程师按照临床要求进行开发。开发时最好先选择几个有代表性的、配合力度比较高的护士站进行试点,确保试点的效果,其他科室看到试点效果后自然迫切想进行尝试,这样更加有利于在全院铺开[7]。

上线之前,信息中心工程师需要向全院各科室发通知, 将新功能的操作说明、科室需要做的准备工作(热敏打印机、 纸张、培训学习熟悉操作)以及后续的打印机、纸张的采购途径说清楚。最重要的是在上线新功能的同时,将原先的流程进行保留,一方面留给科室熟悉的时间,另一方面避免新功能出现故障后导致业务中断[8]。

在流程改造过程中遇到了一些问题,其中较为突出的就是字体清晰度的问题。由于热敏打印机的打印特点,纸张的热敏度低或打印机速度过快都会导致打印出来的内容颜色过浅,核对者难于辨认。为了不降低打印的速度,在采购热敏纸时要严格把关,选择热敏感度较高的纸张,在有限的时间内达到最大程度的预热,保证字体的颜色深度, 另外还可以通过调整打印程序字体的粗细和热敏打印机的加热级别来达到提高字体识别度的目的。

热敏打印 篇3

设备由3块电路板构成:电源板、主板和按键面板[3]。

1 故障判断的基本方法

首先观察电源指示灯,如果不亮就是电源部分的故障。然后观察面板报警灯,如果灯亮,则检查打印纸是否放好,以及检查纸传感器是否有问题;如果灯未亮,测试页不能打印,就应该是主板的问题。打测试页时,一定要先关机,同时按COPY和PRINT,按电源开关能听到“啲啲”声。再按PRINT键就能打测试页。

2 故障现象及分析维修

2.1 故障1

开机后,电源指示灯不亮。分析与维修:这是由于电源故障而引起的。打开机壳,在主板CN51接插件处测量电源板输出电压。正常情况下输出电压1~4脚均为20.5V;10脚为15V;12脚为5V。如果电压不正常,在排除负载异常的情况下,可以判断为电源板的故障。电源板主要分为3个部分:有源功率因子调整(PFC)电路、开关电路和低压输出电路。PFC电路的主要功能是调整电源的功率因子,提高工作效率、降低干扰,使交流220V电源通过变换,得到400V直流电压;开关电路为常见的DC-DC变换电路,然后再通过低压输出,给主板供电。可以通过检查各部分电路的输出是否正常,来判断故障部位。电源板的常见的故障有:PFC电路取样电路故障导致高压电容击穿及功率管击穿等。

2.2 故障2

电源指示灯亮,按打印键听见齿轮转动,但不出纸或不能打开纸仓。分析与维修:打开机壳,拆下右侧有3颗螺丝的小板,发现圆形齿轮上的金属滑片已经脱落。该机是通过3个金属滑片的接通、断开来确定齿轮的位置,并反馈给主板控制部分的。由于滑片脱落,主板不能感知齿轮的位置,这种情况需要更换新的齿轮。注意检查机器内部,找到脱落的金属滑片,以免使用时造成其他部分电路短路。

2.3 故障3

电源指示灯亮,按打印键后无反应或者图像模糊不清、过暗及对比度过强。分析与维修:打开机壳,测量电源板各组电压输出是否正常,此情况一般为主板故障。主板为SMT技术的多层电路板,由高密集零件及贴片电阻和贴片IC组成,没有电路原理图一般很难修复,建议更换主板。

2.4 故障4

电源指示灯亮,按打印键打出白纸或打印出的图像上有从上到下贯穿整张纸的垂直白线或白道。分析与维修:一般是热敏打印头被损伤。打印头的加热元件被损伤后不再发热,与之接触的纸无热敏反应,会打印出垂直白道或白纸。更换新的热敏头后故障排除。

随着打印机的使用时间增长,打印图像时,有时会出现小白点或小白线,这是由于打印头进了灰尘所引起的。用随机附带的热敏头清洗纸进行清洁维护,或者断电后用蒸馏水轻轻擦拭,即可解决。

参考文献

[1]赵继文.打印机原理分析与维修技巧[M].北京:电子工业出版社,1995.

[2]李文杰.SONY-UP860图像记录仪维修2例[J].医疗设备信息,2001,16(4):48-49.

[3]梁卫国.SONY黑白B超图像打印机常见视频故障维修[J].中国医疗器械杂志,2005,31(5):385-386.

热敏打印 篇4

关键词：USB2.0,热敏打印机,ARM7

引言

传统的机械针式打印机[2]体积大、打印速度慢、噪音大，已经逐渐推出了打印机的舞台。流行的喷墨、激光打印机虽然噪音略有降低，但是体积较大而且不具备实时打印的功能，难以满足一些测试仪器如温度记录仪，医疗仪器等的需求。热敏打印机具有打印速度快、噪声低、可靠性高、字迹清晰、机型小而轻等优点, 可满足该场合的打印要求, 因此在测绘仪器、POS消费终端等领域广泛使用。

1 系统硬件设计

该款USB热敏打印机主要由三部分组成：ARM7微控器，热敏打印机模块，电源。微控器模块担负热敏打印模块的控制和与主机USB实时通讯，电源模块负责前两个模块的供电。

1.1 系统框图

硬件系统由控制器、走纸电机、USB接口、热敏打印头及其检测和保护电路等组成。

1.2 ARM控制器的选择

本设计将用USB口与PC机通信[3], SPI口控制打印头，同时具有大容量的数据存储及高速数据处理能力。所以从集成度和性价比来看, ATMEL公司的ARM7内核芯片AT91SAM7S64是最理想的方案。该芯片具有64 KB的片内高速Flash存储器, 16 KB的片内高速SRAM (可以在最高时钟速度下进行单时钟周期访问操作) ，1个USB2.0全速 (12 Mbps) 设备端口，片上收发器，328字节可编程的FIFO，主/从串行外设接口 (SPI) ，8～16位可编程的数据长度，4个片选线。

1.3 热敏打印头的选择及控制

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信号，控制热敏单元的加热，把热敏纸上热敏涂层显影。这种技术只能使用专用的热敏纸。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。本设计采用Fujistu的FTP-638MCL103, 它有效打印宽度是72mm, 具有5组加热组。

1.4 USB接口电路

AT9lSAM7S64芯片具有一个USB 2.O全速 (12Mbps) 设备端口，片上收发器，328字节可编程的FIFO。这就给设计带来很大的便捷性，也是采用本款ARM芯片较其他控制芯片的独特优势之一。其外接电路如图1所示

1.5 走纸电路设计

打印机走纸控制采用双极斩波驱动的步进电机来实现。本设计采用Allego公司的专用双全桥PWM步进电机驱动器A2919SLB来驱动电机。驱动器输出双路可直接驱动步进电机，PHASEl和PHASE2分别由ARM控制器输出相应脉冲来控制输出脉冲频率，从而得到理想的速度。

1.6 打印头保护和头温度测量电路

对打印头的保护是打印机控制系统好坏的重要标志[4]。由于行式热敏打印机对发热元件的加热时间都是ms级的，如果对发热元件连续加热超过l s，将会烧坏打印头，因此对打印头的保护必须及时、可靠。从行式打印头电路连接图可以看出，要使发热元件加热，除寄存器中数据点为高外，还必须将头电压VH-8V供电电源打开。只要任一条件不满足，就不可能给打印头加热，也就不会烧坏打印头。所以对打印头电压设计了一个电源保护电路。

如果打印过程中打印头过热，就必须停止打印，否则会烧坏打印头。打印头内置热敏电阻由THERM连接到外部检测电路，经过LM339M比较器，一旦温度超过极限温度，就通过OVER_HOT脚发出低电平给主控芯片.从而可以及时采取相应的保护措施。

2 热敏打印机的软件设计

软件的主要功能是接收来自PC即机通过USB口发来的数据，然后判断数据的内容，根据指定的通信协议进行处理。数据包括两种情况：控制命令、数据。将接收到的数据映射成点，通过SPI口，以串行方式送至打印头的缓冲区进行打印。如果数据是控制命令，则转到相应控制命令的执行程序。

在对打印头传送数据时，使用了ARM控制器的SPI口，因ARM只需向打印头单向传送数据，仅是主从式工作方式，所以只要通过3根线--时钟线 (SPKCLK) 、数据输出线 (SPIMOSI) 、片选线 (CS) 进行通信，内部通过SPIDAT寄存器完成转换。软件设计中的另一个关键技术就是将打印数据映射成点，再打印到纸上。映射的点必须和打印纸上的点一一对应，所以合理分配每导在打印纸上的空间就十分重要，既要分配充分，又不能相互重叠。软件设计中的另一个关键技术就是将打印数据映射成点，再打印到纸上。映射的点必须和打印纸上的点一一对应，所以合理分配每导在打印纸上的空间就十分重要，既要分并对打印机头作了充分的保护。通过采用响应的算法实现了热敏打印，在实际应用中效果良好。本文以标准心电波型为例，打印输出结果如图3。配充分，又不能相互重叠。打印纸的宽度是72mm，与832个点相对应，加热时序必须满足相应条件。

3 打印结果

本设计充分利用了ARM芯片AT91SAM7S64的资源, 完成了采用USB接口技术的热敏打印机的开发, 并对打印机头作了充分的保护。通过采用响应的算法实现了热敏打印, 在实际应用中效果良好。本文以标准心电波型为例, 打印输出结果如图3。

参考文献

[1]施坚强.基于ARM的热敏打印机系统[J].黑龙江科技信息.2008 (28) .

[2]王少慧.针式打印机常见故障及维护[J].中国设备工程.2008 (02) .

[3]杜德生.USB在数据采集系统中的应用[J].自动化技术与应用.2008 (09) .

热敏打印 篇5

索尼再次展示了春季展期间的精华内容, 通过手术室转播教学区等医疗成像产品的展示和传统B超打印机区、放射打印机区、新应用展示区以及观片区等医疗影像采集、输出设备的展示向用户及各界参会者生动阐释了索尼从医疗影像采集、存储到编辑和输出的全面而完善的医疗影像解决方案。

其中, 于本次展会上首次展出的热敏打印机新品Sony UP-DF750甫一亮相便吸引了用户与业内人士的广泛关注。Sony UP-DF750适用于多种放射学诊断系统, 是Sony胶片打印工作站系列的高端产品。其604dpi的高分辨率设计, 能够为用户提供更清晰, 更细腻的诊断图像, 此外, 该款打印机当使用乳腺专用热敏胶片时, (8"×10"、10"×12") , 可以打印出最大密度为3.8+的高质量乳腺图像。UP-DF750沿用了UP-DF500和UP-DF550的设计平台, 保持了体积小巧, 占地面积小的优点, 能够方便的进行垂直安装。这款新品可以进行多种尺寸的胶片打印, 包括8"×10"、10"×12"、11"×14"和14"×17", 能够广泛应用于CT/DR/CR/MRI以及乳腺检查等多种放射应用领域, 堪称医疗诊断胶片打印的理想解决方案。

近几年, 国家在医疗卫生方面的投入保持了较高增长比率, 政府对于医疗卫生领域十分重视。索尼将一如既往响应国家的相关政策, 继续为我国医疗卫生行业贡献自己的绵薄之力。索尼中国专业系统集团应用业务总部副总裁裴健表示:“此次新推出的UP-DF750, 是索尼的倾力之作, 进一步完善了索尼的医疗打印机阵营。这款放射打印机新品将开启一个新的目标方向, 为三级医院等高端市场用户提供理想的使用体验。未来, 索尼还将继续坚持‘客户需求至上’的发展策略, 用心倾听来自渠道客户与用户的声音, 不断为用户提供优质、可靠的产品和服务。”