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基板で作ったサーマルプリンタヘッドでの印刷実験をしてみました

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サーマルプリンタは熱で感熱紙を反応させて印刷するプリンタです。小さなヒータを並べたサーマルプリンタヘッドの基板をPCBWayに発注していました。その基板が届いたので、早速実験をしてみたいと思います。

サーマルプリンタヘッド基板を作った時の記事は、こちら👇👇👇になります。

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開封

10月6日にPCBWayに基板を発注し、13日には東京の自宅に届きました。発注してたった7日で基板が到着してしまいました。PCBWayはとにかく早いです。

そして基板に傷がつかないように、緩衝材に包まれていました。

綺麗に並んでパックされていました。

とても小さな基板ですが、精度良く綺麗に製造されています。右の基板のクネクネした配線の部分がヒーターになっています。ここに電流を流して加熱させて、感熱紙を反応させます。

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発熱実験

電流制限機能のあるDPS605Uを使って、電流を変化させながら、どれだけ加熱するか実験してみます。

1A:何も感じない
2A:あったかい
3A:熱い 感熱紙に10秒程度当ててると黒くなる
4A:感熱紙に5秒程度当ててると黒くなる
5A:感熱紙が黒くなる

実験してみると、3A程度から感熱紙が黒くなるようになりました。ただ長い時間ヘッドを感熱紙に当てていないと黒くなりません。すぐに黒くするためには、5Aもの電流が必要なことがわかりました。

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駆動回路

5Aもの電流は半導体でスイッチするのは難しいので、リレーボードを使うことにしました。

このリレーボードであれば10Aまで流すことができます。このリレーボードに5Aで電流制限した電源DPS605Uをつないで、電流を流すヒーターを切り替えようと思います。

リレーの制御はArudinoNanoを使います。

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プログラム

int pins[] = {A0, A1, A2, A3};
//ローイネーブル

void setup() {
  for (int i = 0; i < sizeof(pins) / sizeof(int); i++) {
    digitalWrite(pins[i], HIGH);
    pinMode(pins[i], OUTPUT);
  }
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < sizeof(pins) / sizeof(int); i++) {
    for (int f = 0; f < sizeof(pins) / sizeof(int); f++) { digitalWrite(pins[f], !(i == f)); } delay(900); } for (int i = (sizeof(pins) / sizeof(int)) - 2; i > 0; i--) {
    for (int f = 0; f < sizeof(pins) / sizeof(int); f++) {
      digitalWrite(pins[f], !(i == f));
    }
    delay(900);
  }
}

A0からA3を順番にLowにする単純なプログラムです。

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実験開始

感熱紙の上でヘッドをずらしてくと、感熱紙が加熱されて模様が印刷されました。

実験は大成功です!!

ヒータの配線をもっと細くしたり、長くしたりすれば、もう少し低い電流でも印刷できるかもしれません。

サーマルプリンタヘッドの基板はPCBWayに作ってもらいました。楽しい体験ができました。