Głowica termiczna
Głowica termiczna to kluczowy element wielu rodzajów drukarek, odpowiadający za nanoszenie obrazu na podłoże drukowe poprzez wykorzystanie ciepła. Jej działanie opiera się na precyzyjnym podgrzewaniu niewielkich punktów, które w kontakcie ze specjalistycznym materiałem drukującym lub taśmą termotransferową powodują powstanie trwałego zadruku. Jest to technologia szeroko stosowana w drukarkach paragonowych, drukarkach etykiet, a także w niektórych modelach drukarek atramentowych wykorzystujących metodę Drop on Demand (DOD).
Zasada działania głowicy termicznej różni się w zależności od typu drukarki. W drukarkach termicznych (bezpośrednich), głowica termiczna styka się bezpośrednio z papierem termicznym. Ten specjalny papier jest pokryty warstwą substancji termoaktywnej, która zmienia kolor pod wpływem podgrzania. Głowica zawiera matrycę drobnych elementów grzewczych (często nazywanych punktami lub pikselami), które są selektywnie aktywowane w odpowiedzi na sygnały z komputera lub urządzenia drukującego. Gdy element grzewczy zostaje włączony, szybko się nagrzewa, przekazując ciepło do przylegającej warstwy papieru. W miejscach podgrzania papier ciemnieje, tworząc w ten sposób obraz, tekst lub kod kreskowy. Precyzja zadruku zależy od gęstości i wielkości elementów grzewczych na głowicy.
W drukarkach termotransferowych głowica termiczna również posiada matrycę elementów grzewczych, ale nie styka się bezpośrednio z papierem. Zamiast tego, głowica dociska i podgrzewa taśmę termotransferową (często nazywaną kalką barwiącą), która znajduje się między głowicą a podłożem drukowym (np. etykietą papierową, foliową, materiałem tekstylnym). Taśma termotransferowa składa się z cienkiej warstwy barwnika (najczęściej woskowego, woskowo-żywicznego lub żywicznego) naniesionej na folię nośną. Podgrzanie elementu grzewczego głowicy w określonym miejscu powoduje roztopienie lub sublimację barwnika z taśmy, który następnie jest przenoszony i trwale przyklejany do podłoża drukowego. Po przejściu przez głowicę taśma nośna z usuniętym w miejscach zadruku barwnikiem jest zwijana na osobną rolkę. Technologia termotransferowa pozwala na uzyskanie znacznie trwalszych wydruków odpornych na ścieranie, wilgoć i chemikalia w porównaniu do bezpośredniego druku termicznego, a także umożliwia druk na różnych rodzajach podłoży.
W kontekście drukarek atramentowych DOD, głowica termiczna działa nieco inaczej. W tej technologii, wewnątrz małych komór grzewczych w głowicy, znajduje się tusz. Impuls elektryczny doprowadza do szybkiego podgrzania niewielkiej objętości tuszu w komorze, co powoduje powstanie pęcherzyka pary (stąd nazwa Bubble Jet lub bąbelkowa, którą omówimy później). Powstałe ciśnienie wypycha kroplę tuszu przez dyszę na papier. Po wyłączeniu elementu grzewczego pęcherzyk pary zapada się, a podciśnienie zasysa świeży tusz do komory, gotowy do następnego cyklu. Ta metoda pozwala na precyzyjne wyrzucanie mikroskopijnych kropli tuszu, tworząc w ten sposób obraz.
Głowica termiczna, niezależnie od zastosowanej technologii, jest elementem o ograniczonej żywotności. Jej trwałość zależy od wielu czynników, w tym od intensywności użytkowania, jakości używanych materiałów eksploatacyjnych (papieru termicznego, taśm termotransferowych, tuszy) oraz warunków pracy drukarki (temperatura, wilgotność, obecność zanieczyszczeń). Zanieczyszczenia, takie jak pył z papieru, resztki kleju z etykiet czy pozostałości barwnika z taśmy, mogą osadzać się na elementach grzewczych, prowadząc do ich przegrzewania, nierównego zadruku, a w skrajnych przypadkach nawet do uszkodzenia głowicy. Dlatego regularne czyszczenie głowicy zgodnie z zaleceniami producenta jest kluczowe dla zachowania jej sprawności i przedłużenia żywotności. Do czyszczenia zazwyczaj używa się specjalnych środków czyszczących lub materiałów czyszczących.
Typowe problemy związane z głowicą termiczną obejmują pojawianie się białych linii na wydruku (co często wskazuje na uszkodzone lub zanieczyszczone elementy grzewcze), nierównomierne nasycenie koloru (w przypadku druku termotransferowego lub atramentowego) oraz całkowity brak zadruku w określonych miejscach. W przypadku poważnego uszkodzenia głowica termiczna jest zazwyczaj elementem wymiennym, choć jej koszt może stanowić znaczną część wartości całej drukarki.
Nowoczesne głowice termiczne są konstruowane z coraz większą precyzją i gęstością punktów grzewczych, co pozwala na uzyskiwanie wydruków o coraz wyższej rozdzielczości i lepszej jakości. Rozwój technologii materiałów eksploatacyjnych również wpływa na poprawę trwałości zadruku i wydajności głowic. Mimo postępu technologicznego, głowica termiczna pozostaje jednym z najbardziej delikatnych i kluczowych komponentów drukarki termicznej i termotransferowej, wymagającym odpowiedniej troski i konserwacji. Zrozumienie zasady jej działania i czynników wpływających na jej żywotność jest istotne dla optymalnego wykorzystania i długoterminowej eksploatacji urządzeń drukujących opartych na tej technologii.
