接触圧力解析によるサーマルヘッドの設計
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概要
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The printing method of the thermal transfer printer is to push an ink ribbon that is heated and melted by a thermal head to a printing paper, and transfer the ink to desired positions on the paper. Thus it is important to place the heater of the thermal head at the position where the contact pressure becomes most high. The visco elastic properties of the ink, PET and platen rubber were measured with a rheometer. The contact pressures on the thermal head were calculated by FEM. The contact pressures under consideration of visco elasticity were different from those calculated by elastic analysis. The effect of sliding speed of the thermal head on the contact pressures was also examined. To examine the effect of the contact pressure on the print quality the optical densities were measured with the heater position of the thermal print head changed. The optical densities were changed with the heater position. It can be found that the optical densities decreased with the calculated contact pressure. We designed the thermal print head by using this analytical result, and confirmed the print characteristic.熱転写プリンタの印刷方式は,インクと紙をサーマルヘッドにより直接加圧した上で,同時に印刷したい部分を加熱することで,インクを紙の最表面ににじむことなく定着する印刷力式である.したがって,接触圧力が最も高くなる位置にサーマルヘッドの発熱体を設計する必要がある.サーマルヘッドへの接触圧力解析には有限要素法(FEM)を用いて計算した.計算に用いたインク, PET,およびプラテンゴムの粘弾性物性値はレオメータで測定した.粘弾性変形を考慮した場合の接触圧力は,弾性変形のみで得られたものと異なってぃた.印刷品質ヘの接触圧力の影響を調ベるためにサーマルヘッドの発熱体の位置を変えたサンプルを用いて印刷濃度を測定し,発熱体の位置によって印刷濃度が変わることを確認した.印刷実験によって計算で求めた接触圧力解析結果の妥当性が検証され,この解析を用いるととによってサーマルヘッドの設計が可能であることを確認した.
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