К термические принтеры с твердыми чернилами (принтеры со сменой фазы красителя) относятся профессиональные устройства, позволяющие получать отпечаток фотографического качества. В качестве чернил такие принтеры используют краситель с наполнителем на воскоподобной основе. Палочка такого красителя заправляется в картридж. В "стакане" картриджа находится нагреватель, который переводит чернила в жидкое состояние. После этого чернила попадают в резервуар, также имеющий нагреватель для поддержания жидкого состояния чернил в процессе печати. Далее, при печати, небольшое количество чернил в жидком состоянии попадает непосредственно в печатающую головку через специальный клапан, и чернила выпрыскиваются на бумагу. Поскольку размеры каждой капли очень малы, то, попадая на бумагу, она мгновенно застывает, не успев впитаться. Однако именно из-за того, что чернила практически не впитываются в бумагу, поверхность бумаги становится шероховатой. Для того чтобы сгладить этот эффект, на последнем этапе бумага прокатывается между горячими валиками. В результате изображение приобретает аккуратный глянцевый вид.
Главное преимущество принтеров с использованием "твердых чернил" заключается в высоком качестве печати и точной цветопередаче вследствие того, что чернила практически не впитываются в бумагу. Недостаток у таких моделей всего один - высокая стоимость как самого принтера, так и каждого отпечатка. В качестве примера принтеров, использующих этот принцип, можно назвать модели фирмы Tektronix.