基于有限单元法的热敏打印头导热分析

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随着打印技术的发展,热敏打印技术作为现代打印技术之一受到越来越多的关注。热敏打印技术最早使用在传真机上,其基本原理是将打印机接收的数据转换成点阵的信号控制热敏单元的加热,把热敏纸上热敏涂层加热显影。目前,热敏打印机已在终端系统、银行系统、医疗仪器等领域得到广泛应用。  相对于针式打印机,热敏打印具有速度快、噪音低、打印清晰、使用方便等优点[1]。但热敏打印机打印出来的单据不能永久保存,如果用最好的热敏纸,能保存三十年。而针式打印如果用好的色带的话,打印单据可以保存很久,但针式打印机打印速度慢,噪音大,打印字迹粗糙,需要经常更换色带。  本文主要在热敏打印头(Thermal Print Head,TPH)的制备和实装、热敏打印头的热传导理论模型模拟和性能测试等方面展开工作。主要研究内容包括:  (1)解释了热敏打印头的基本结构及其工作原理,采用厚膜工艺技术与薄膜工艺技术相结合制备热敏打印头产品,介绍了对热敏打印头进行分析测试的方法与依据。  (2)通过热传导理论与有限单元法相结合建立热敏打印头的非稳态导热微分方程,利用ANSYS软件构建了热敏打印头的有限元模型,对其进行仿真计算。  (3)利用ANSYS软件对热敏打印头的有限元模型进行热传导分析,分析了不同基板被釉、玻璃保护釉以及碳化硅膜层结构对打印头工作时热传导的影响,通过对仿真数据进行拟合得出不同参数与导热温度变化的计算公式。
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