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使用电池

背景

热敏打印机必须为热敏打印头提供一个加热元件电压 (VH) ,作为加热元件本身的电源。热敏打印机还必须提供一个逻辑电压 (VDD) ,以操作驱动器IC内的逻辑。对于大多数的京瓷热敏打印头来说,VDD 规定为 5.0 伏特 (4.75~5.25)。

VH 因热敏打印头型号的不同而不同。对于多数的京瓷打印头来说,驱动器IC的击穿电压为 27V。VH 必须总是设计为小于 27V,以便为加热元件启动、关闭时的波动提供一个余量。这样就形成了在 VH=24V. 的固定电压下运行的低成本打印头的标准规格。较高性能打印机的设计往往会对VH进行调节以补偿打印头电阻的变化,有时会产生稍高的VH。许多打印机设计出于系统或电源的考虑而选择采用较低的加热元件电压。京瓷可以很容易地制造具有较低平均电阻的半定制打印头,用于在较低VH下运行。如果这种打印头在超过规定VH的电压下运行,则很容易因为加热元件超过能量而发生故障(尽管IC击穿电压并没有超过)。京瓷规定了IC击穿电压,但没有规定最大加热元件电压,而是规定了最大能量。这样,加热元件电压、脉冲宽度和实际平均电阻之间可以相互平衡,如最大使用条件资料中所述。

某些京瓷驱动器IC设计的击穿电压为8.5V,特别适用于电池供电的热敏打印头。有关的IC特性是IC内的压降(VL)减少了三分之一,而每个加热元件上的最大电流增加了三分之一。


能量与电流

热敏纸的灵敏度提出了一个绝对的要求,因为打印机必须提供足够的能量使介质上的一个点变黑。电池所提供的电压一般会低于壁装电源。较低的电压意味着较小的功率。京瓷可以降低平均电阻来部分补偿这种功率损失,但代价是电流较高。为了在较低的电压下向介质提供相同的能量,电池供电的打印头将会产生更大的电流,打印机还必须提供较长的脉冲宽度。

较高的电流使得共用电极压降控制损失愈加严重。对于电池供电的打印头来说,由于每个点的电流较高,因而对可同时打印的点数的限制也更严格了。打印一条水平线对大多数的打印头来说都是比较困难的,而对于电池供电的打印头则尤为困难。为了解决这一限制,京瓷提供了多于传统打印头的选通插脚。这样可以提高打印机控制器对最大电流的控制。较长的单个脉冲宽度和多个选通组的结合意味着电池供电的热敏打印将会慢于壁装电源打印。通过设计内在限制同时打印点数的应用、避免梯形条形码或其他水平线、只使用san-serif字体等可以提高速度。


用于电池操作的特殊打印头

京瓷正在生产一些用于低电压运行的热敏打印头,需要对涂釉层形状和驱动器IC做设计变更。关于涂釉层形状,希望有一个更厚的、更结实的。可以保存热量的涂釉层。还希望有较小的弯曲半径,可以在加热元件上产生较高的接触压力,从而能够将更好的热流引入到介质中。这些极端的涂釉层形状是可能的,因为电池供电的打印头不会在高速下运行。为了得到高效率的、更结实的涂釉层,京瓷建议采用双倍部分涂釉层,它就像在一个大而平的涂釉层基础上增加了一个小半径的部分涂釉层。2001年,京瓷引入了一种小半径部分涂釉层,其厚度与部分涂釉层相同,但基础较窄。

自1998年开始,所生产的一些京瓷驱动器IC具有8.5V的击穿电压,是专门用于电池供电的热敏打印头的。有关的IC特性是IC内的压降(VL)减少了三分之一,而每个加热元件上的最大电流增加了三分之一。自2001年起,可以提供一种效率更高的驱动器IC,其VL和VDD更小,只有3.3V。


3.3伏特

目前,3.3伏特是膝上式个人计算机和其他装置上的逻辑电压的一个标准。新的低压降驱动器IC和小半径涂釉层的优点在这一电压范围中特别明显。

电磁操作打印头的热效率


条件: VH=3.6V, VDD=3.3V, 64 点打印
上述结果显示,与以前技术的打印头相比,效率的提高了30%以上。


5.0伏特

5.0伏特是广泛使用的逻辑供电电压,因而是很方便的。在这一电压下,京瓷提供了115欧姆的平均电阻,从而产生了0.204 W/点的功率,建议最多可同时打印64个点。


7.2 伏特

7.2伏特适合于镍镉电池,是用于电池驱动打印头的京瓷驱动器IC的最高电压。在这一电压下,京瓷提供了145欧姆的平均电阻,从而产生了0.340 W/点的功率,建议最多可同时打印64个点。


12 伏特

对于12V运行,京瓷提供了具有较低平均电阻的24V打印头。因为电流较高,所以应当选择高速打印头。例如,此表显示了如何对高速KPA系列进行变更以便在12伏特的电池电源下达到标准速度。

编号系统  KPA 系列
 KYT 系列
 KPA 系列
 应用  高速  标准速度  电池
 VH (伏特)  24  24  12
 RAV (欧姆/点)  660  1500  350
 功率 (w/点)  0.841  0.370  0.384
 周期时间 (ms)  1.0  1.75  1.64
 纸速 (ips)  5  3  3
 最大脉冲宽度 (ms)  0.30  0.80  0.78
 最大能量 (mJ/dot)  0.252  0.296  0.300


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