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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

Wanptek 安定化電源 可変 0-60V 0-5A DC電源 300W の短絡警報 4桁の高精度USB急速充電の調整可能な可変的な電源装置の小さい切換えの直流電源装置 AC110/220V を安定させました電話修理実験研究(60V/5A-DPS605U)
wanptek

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。

フォトカプラ保護付きリレーモジュール12V 16チャネル低レベルトリガーリレーボード
Zouminy

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。