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打印速度

有时我们说:“这个打印头的最高打印速度是…”。速度限制来自于以下几个因素。作为背景,请理解热敏打印机在打印一行时有一个重复性的时间,然后才将介质移动到下一行。这称为周期时间脉冲周期。这个周期时间是脉冲宽度(电流流过加热元件的时间)和冷却时间(无电流的时间)之和。周期时间短就意味着打印速度高。
 
1. 施加的功率限制。

如果我们可以在热敏打印头上施加较高的功率,那么较短的脉冲宽度就可以达到足以使介质变黑的能量。较短的脉冲宽度可以支持较短的周期时间。功率是由电流和电压的乘积得到的,可以通过加大电压来提高。热敏打印头上的驱动器IC的能力对电流和电压设置了限制。加热元件的电阻是固定的,因而当打印头在规定施加的电压下运行时不会超过电流限制。

加热元件表面温度图

 
2. 热响应限制。

另一方面,要想获得较高的打印速度,就需要缩短冷却时间。如果加热元件不能足够快地丧失热量,那么下一个脉冲就可以在温度没有降低到基准水平之前施加。冷却时间过短的结果是下一个点的热量过高。这样就会导致打印质量差,甚至还会缩短打印头的寿命。薄膜打印头的热响应通常比厚膜打印头好得多。但是,即使采用薄膜打印头,在打印速度超过了某些限制时,历史控制也是需要的。历史控制意味着当同一个加热元件因为打印前一行而保存有热量时可以利用更短的脉冲宽度来打印一个点。它可以由历史控制驱动器IC提供在打印头上,也可以由打印控制器利用周期时间内的多脉冲宽度来提供。细薄涂釉层可以提高需要历史控制的限值。

图表显示了加热元件行下面的涂釉层的影响。水平轴是时间,竖轴是加热元件表面的温度。细薄涂釉层可以更有效地消散热量,使加热元件表面返回基本水平,5个脉冲后不再有热量积聚。在相同的功率条件下,热量积聚在部分涂釉层打印头上。这种效果是相对的。在较长的周期时间里,可以看到部分涂釉层比平涂釉层的散热效率更高。当采用染料升华墨带时,希望有热量积聚。

 
3. 数据传输时间限制。
在有些情况下,从打印机控制器向热敏打印头发送数据所需要的时间可能比期望的脉冲周期长。当打印机控制器产生历史控制或灰度比时,每个打印行的全部打印行数据被传输多次。在这种情况下,打印头具有多数据输入行。例如,KGT-217-12MPL20具有20个数据输入行,用于提供精细灰度比图片所需的合理的性能。对多数据输入的需求是随着打印行的密度和宽度而增加的,这只是因为有更多的数据需要传输。当然,使用较高的时钟速度还将提高数据传输率,但很快就会达到驱动器IC对打印头的限制。
 
4. 介质信息
打印速度与介质的灵敏度有关。在高灵敏度介质上进行打印所需要的能量比在低灵敏度介质上要少。需要的能量少意味着可以减少脉冲宽度和周期时间。
 
更快的热敏打印头
京瓷 KCE系列打印头在实际客户产品中已经达到了26 ips。这是热敏打印的速度极限吗?我们不知道!为了满足市场的需要,京瓷仍在与打印机和介质的制造商合作,以求继续提高速度极限。

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