印字頭｜基礎篇
熱感寫印字頭的電阻值和偏差
2025.11.12
熱感寫印字頭透過使電流流過電路板上的發熱體而產生的焦耳熱，使熱感寫紙或熱轉印色帶等熱反應材料發生反應，從而完成列印過程。決定熱感寫印字頭發熱特性的關鍵因素之一是電阻值。
熱感寫印字頭內排列著很多發熱元件，印字頭內電阻值的偏差越小，各個元件受熱就越均勻，從而能夠減少列印濃度不均勻狀況的出現。此外在確定電阻值時，還需要考慮列印電壓（VH）和列印速度。一般來說，較低的電阻值適合高電壓和高速列印適合，而較高的電阻值則適合低電壓和低速列印。
熱感寫印字頭的電阻值是透過綜合考慮發熱體的平均電阻值（Rave）、公共電阻值（Rcom）以及驅動器導通電阻（Ric）來確定的。
為了獲得良好的列印品質，需要理解每種電阻值的特性和作用，並設定適當的電阻值。
關於熱感寫印字頭的電阻值
熱感寫印字頭的電阻值大小以及其偏差情況，會對列印品質與能效產生重大影響。
由於電阻值會對整個電路的電流分配、發熱量等產生影響，因此需要綜合考慮平均電阻值（Rave）、公共電阻值（Rcom）以及驅動器導通電阻（Ric）之間的平衡，以設計出能夠發揮良好性能的方案。
下面將結合熱感寫印字頭本體的外觀圖和等效電路圖示例，詳細介紹這幾種電阻值。
① 平均電阻值（Rave）
平均電阻值（Rave）是發熱體電阻（Rres）與引線電阻（Rlead）的總和，表示同一印字頭內全部發熱體的電阻值的平均值。根據發熱體的電阻值，設定用來表示熱感寫印字頭平均電阻值偏差的公差（%）。
當平均電阻值處於合適範圍時，發熱體的加熱也會穩定，從而實現均勻的列印品質和高效節能。
Rave=Rres+Rlead：平均電阻值
Rres：熱體電阻
Rlead：引線電阻
用公式來表示平均電阻值時，對於有N個發熱點的印字頭，將第i個發熱體設為點編號#i，定義發熱體電阻值為Rresi，引線電阻（單獨佈線電阻）為Rleadi，可以表示如下。
點編號#i的發熱電阻值：
\(R_i=R_{resi}+R_{leadi}\)
發熱體數量為N的熱感寫印字頭的平均電阻值Rave的計算公式如下：
\(R_{ave} = \displaystyle\frac{1}{N} \displaystyle\sum_{i=1}^N R_i\)
在規格書中所記載的平均電阻值，即為透過上述計算得到的Rave。
實際上，每個發熱體的電阻值以及引線電阻（單獨佈線）的電阻值都存在一定的偏差。在熱感寫印字頭的電阻值中，由於無法區分各個發熱體電阻值與佈線電阻值，因此並未考慮它們各自的電阻值。一般來說，引線電阻值小於發熱體電阻值，所以其影響程度也較小。
雖然每個發熱體電阻值Rres和Rleadi存在偏差，但點編號#i的發熱電阻值R_i是按照滿足印字頭平均電阻值Rave的一定規格值的標準來製造的。
② 公共電阻（Rcom）
公共電阻是指對熱感寫印字頭內的列印電壓輸入端（VH）到發熱體之間的公共電極部位的佈線（公共線）所設置的電阻。該電阻位於所有發熱體共同連接的電路部分，用於控制電流並穩定整體電流（不包括發熱體電阻值和引線電阻值）。
公共電阻值會因產品的尺寸和規格而有所不同。嚴格來說，每個點編號的公共電阻值都會有所變化，但通常以印字頭內公共電阻值最高的中央點的公共電阻值為代表，設定為印字頭的公共電阻值。
③ 驅動器導通電阻（Ric）
驅動器導通電阻是指熱感寫印字頭產品內部的驅動電路處於導通狀態時所產生的電阻，即控制熱感寫印字頭各個發熱元件的開關導通時所形成的內部電阻。另外驅動導通電阻會因所使用的驅動器IC的不同而變化。
若驅動器導通電阻過大，容易導致列印濃度過低；反之若電阻過小，則可能導致電流過大，從而導致列印濃度不均勻。因此要保證濃度均勻的列印品質，根據具體用途設計合適的驅動器導通電阻至關重要。另外在選擇電晶體等開關元件時，選用導通電阻儘可能低的元件，能夠將電壓降控制在最低限度，進而可大幅向發熱元件供應電流。
驅動器IC的導通電阻值是針對每個點單獨設置的。因此不同點編號的電阻值會不同，但由於其變動幅度較小，並且會受到邏輯電壓的影響，所以在計算時通常將其視為一個統一的值。
電阻值與列印電壓（VH）、列印速度的關係
熱感寫印字頭的電阻值與列印電壓（VH）以及列印速度密切相關。
列印電壓（VH）
列印電壓是指施加在發熱元件上的電壓。列印電壓越高，發熱元件獲得的電能就越多，溫度也就越高。為了防止因高溫導致的故障，需要根據實際使用的電壓範圍來設定發熱體的電阻值。
列印速度
為了在高速列印時也能實現高品質列印，發熱體需要在短時間內達到所需溫度，並且能夠迅速冷卻。而當列印速度較慢時，由於其結構上會使散熱速度減慢，所以在設計時已考慮到確保發熱體不會過度發熱。因此，通常情況下，高速列印時會設定較低的電阻值，低速列印時則會設定較高的電阻值。
列印速度是由列印一行點所需的時間，即列印週期（SLT）所決定的。
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