熱敏打印機(jī)的原理是，在淡色材料上（通常是紙）覆上一層透明膜，將膜加熱一段時(shí)間后變成深色（一般是黑色，也有藍(lán)色）。圖象是通過(guò)加熱，在膜中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而生成的。這種化學(xué)反應(yīng)是在一定的溫度下進(jìn)行的。高溫會(huì)加速這種化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)溫度低于60℃時(shí)，膜需要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)，甚至長(zhǎng)達(dá)幾年的時(shí)間才能變成深色；而當(dāng)溫度為200℃時(shí)，這種反映會(huì)在幾微秒內(nèi)完成。熱敏打印機(jī)有選擇地在熱敏紙的確定位置上加熱，由此就產(chǎn)生了相應(yīng)的圖形。加熱是由與熱敏材料相接觸的打印頭上的一個(gè)小電子加熱器提供的。加熱器排成方點(diǎn)或條的形式由打印機(jī)進(jìn)行邏輯控制，當(dāng)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，就在熱敏紙上產(chǎn)生一個(gè)與加熱元素相應(yīng)的圖形�？刂萍訜嵩�素的同一邏輯電路，同時(shí)也控制著進(jìn)紙，因而能在整個(gè)標(biāo)簽或紙張上印出圖形。

最普遍的熱敏打印機(jī)使用一種帶加熱點(diǎn)陣的固定打印頭，打印頭設(shè)有320個(gè)方點(diǎn),每一點(diǎn)為0.25mm×0.25mm。利用這種點(diǎn)陣，打印機(jī)可把打印點(diǎn)在熱敏紙的任意位置上。這種技術(shù)已用于紙張打印機(jī)和標(biāo)簽打印機(jī)上。

熱敏紙是一種特殊的涂布加工紙，其外觀與普通白紙相似。熱敏紙表層光滑，是由普通紙張作為紙基，上面涂布一層熱敏發(fā)色層，都涂在普通紙張表面的一面，發(fā)色層是由膠粘劑、顯色劑、無(wú)色染料（或稱(chēng)隱色染料）組成，沒(méi)有通過(guò)微膠囊予以隔開(kāi)，化學(xué)反應(yīng)處于“潛伏”狀態(tài)。當(dāng)熱敏紙遇到發(fā)熱的打印頭時(shí)，打印頭所打印之處的顯色劑與無(wú)色染料即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變色，形成圖文。

熱敏紙被置于70℃以上環(huán)境時(shí)，熱敏涂層開(kāi)始變色。其變色的原因還要從它的成份談起。熱敏紙涂層中的熱敏成份主要是兩種：一種是無(wú)色染料或稱(chēng)隱色染料；另外一種是顯色劑。這類(lèi)熱敏紙也被稱(chēng)為雙組分化學(xué)型熱敏記錄紙。

常用作無(wú)色染料的主要是：三苯甲烷基苯酞體系的結(jié)晶紫內(nèi)酯(CVL)、熒烷體系、無(wú)色苯酰亞甲基藍(lán)(BLMB)或螺吡喃體系等物質(zhì)。常用作顯色劑的主要是：對(duì)位羥基苯甲酸及其酯類(lèi)(PHBB、PHB)、水楊酸、2,4-二羥基苯甲酸或芳族砜等物質(zhì)。

熱敏紙遇熱后無(wú)色染料與顯色劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生顏色，于是使用熱敏紙?jiān)趥髡鏅C(jī)上接收信號(hào)打印或直接用熱敏打印機(jī)打印時(shí)，圖文就顯示出來(lái)了。由于用作無(wú)色染料的品種有許多種，所以顯現(xiàn)的字跡顏色就有不同，有藍(lán)色、紫紅色、黑色等。

熱敏打印技術(shù)最早使用在傳真機(jī)上，其基本原理是將打印機(jī)接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣的信號(hào)控制熱敏單元的加熱，把熱敏紙上熱敏涂層加熱顯影。熱敏打印機(jī)已在POS終端系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。熱敏打印機(jī)只能使用專(zhuān)用的熱敏紙，熱敏紙上涂有一層遇熱就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而變色的涂層，類(lèi)似于感光膠片，不過(guò)這層涂層是遇熱后會(huì)變色，利用熱敏涂層的這種特性，出現(xiàn)了熱敏打印技術(shù)。

熱敏打印機(jī)根據(jù)其熱敏元件的排列方式可分為行式熱敏（Thermal Line Dot System）和列式熱敏（Thermal Serial Dot System）。列式熱敏屬于早期產(chǎn)品，主要應(yīng)用在一些對(duì)打印速度要求不高的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)已有作者在其產(chǎn)品中使用。行式熱敏屬20世紀(jì)90年代技術(shù)，其打印速度比列式熱敏快得多，最快速度已達(dá)到230mm/秒。要實(shí)現(xiàn)高速熱敏打印，除了選取高速熱敏打印頭外，還必須有相應(yīng)的控制板與之配合。