מבנה ליבה ועיצוב שכבות של ראש הדפסה תרמית
ראש הדפסה תרמית (TPH) בנוי על ידי ערמה מדויקת של שכבות מרובות של חומרים פונקציונליים. המבנה האופייני שלו כולל:
1. מצע: בדרך כלל קרמיקה אלומינה (0.5 - בעובי 1.2 מ"מ), הוא עמיד בחום ובודד, התומך ברכיבים אחרים.
2. מערך נגד התנור: עשוי טונגסטן או טנטלום ניטריד, כל נגדי הוא בערך 50 - ברוחב 100 מיקרומטר, עם מגרש של 0.1-0.2 מ"מ. לאחר הכוח הוא מחמם באופן מיידי עד 200-400 מעלות (מקור נתונים: TDK טכנולוגי נייר לבן).
3. מעגל נהג: IC משולב שולט במיתוג הנגדים, עם זמן תגובה מהר כמו אלפיות שנייה.
4. שכבת מגן: זיגוג זכוכית או ציפוי סיליקון קרביד מכסה את הנגדים למניעת חמצון ובלאי מכני.
5. שכבת פיזור חום: מטוס אחורי של נחושת או אלומיניום מבטיח - יציבות תפעולית ארוכה.
עקרון עבודה ופרמטרים מרכזיים
1. תהליך הולכת חום: זרם חשמלי העובר דרך נגדי מייצר חימום ג'ול, המועבר דרך שכבת מגן לנייר התרמי, ומפעיל צבע - פיתוח תגובה כימית. טמפרטורת סף פיתוח הצבעים היא בדרך כלל 60-80 מעלות (נתוני בדיקת מעבדה של פוג'יטסו).
2. גורמים הקובעים את הרזולוציה:
- צפיפות נגד: רזולוציות נפוצות נעות בין 203 נקודות לאינץ '(DPI) ל- 600 dpi, עם דגמים רפואיים גבוהים- המגיעים עד 1200 dpi.
- רוחב הדופק: מתכוונן מ- 0.5 ל- 5ms, המשפיע על עומק הצבע.
3. תוחלת חיים: ראשית ראשית מסחרית טיפוסית יש תוחלת חיים של כ- 50 - 100 ק"מ (על פי דו"ח העמידות של Epson), בעוד שדריסת ראש תעשייה יכולה להגיע ליותר מ -300 ק"מ.
מגמות פיתוח עתידיות
1. חדשנות חומרית: הוכח כי אלמנטים לחימום גרפן מתחממים פי שלושה מהר יותר מחומרים מסורתיים בניסויים (מחקר MIT שיפורסם בשנת 2023).
2. אינטגרציה אינטליגנטית: בנוי - חיישני טמפרטורה מאפשרים ויסות כוח דינמי, הפחתת צריכת האנרגיה ב- 15%.
3. התאמה ידידותית לסביבה: BPA - טכנולוגיה תואמת נייר תרמית בחינם הופכת לתקן החדש.
