Šilumos spausdinimo galvutės pagrindinė struktūra ir sluoksniuotas dizainas
Šilumos spausdinimo galvutė (TPH) sukonstruota tiksliai sukant kelis funkcinių medžiagų sluoksnius. Tipiška jo struktūra apima:
1. Substratas: Paprastai aliuminio oksido keramikos (0,5 - 1,2 mm storio), jis yra atsparus šilumai ir izoliuojančiai, palaikanti kitus komponentus.
2. Šildytuvo rezistoriaus masyvas: pagamintas iš volframo arba tantalum nitrido, kiekvienas rezistorius yra maždaug 50 - 100 μm pločio, kurio žingsnis yra 0,1–0,2 mm. Įjungus, jis akimirksniu įkaista iki 200–400 laipsnių (duomenų šaltinis: TDK technologija balta knyga).
3. Vairuotojo grandinė: integruotas IC kontroliuoja rezistorių perjungimą, o reakcijos laikas yra greitas kaip 1 milisekundė.
4. Apsauginis sluoksnis: stiklinė glazūra arba silicio karbido danga apima rezistorius, kad būtų išvengta oksidacijos ir mechaninio susidėvėjimo.
5. Šilumos išsklaidymo sluoksnis: vario arba aliuminio lydinio galinė plokštė užtikrina ilgą - terminą operatyvinis stabilumas.
Darbo principas ir pagrindiniai parametrai
1. Šilumos laidumo procesas: Elektros srovė, einanti per rezistorių, sukelia „Joule“ šildymą, kuris per apsauginį sluoksnį perkeliamas į šiluminį popierių, sukeldamas spalvą -, sukuriant cheminę reakciją. Spalvų vystymosi slenksčio temperatūra paprastai yra 60–80 laipsnių (Fujitsu laboratorinių bandymų duomenys).
2. Veiksniai, lemiantys skiriamąją gebą:
- rezistoriaus tankis: Bendrosios skiriamosios gebos svyruoja nuo 203 taškų colyje (DPI) iki 600 dpi, o aukštas - galutinis medicinos modelis siekia iki 1200 dpi.
- impulsų plotis: reguliuojamas nuo 0,5 iki 5ms, paveikiantis spalvų gylį.
3. Gyvenimo trukmė: Tipiškos komercinės spausdinimo galvutės yra maždaug 50 - 100 kilometrų (pagal „Epson“ patvarumo ataskaitą), o pramoninio lygio spausdinimo galvutės gali pasiekti daugiau nei 300 kilometrų.
Ateities vystymosi tendencijos
1. Medžiagos naujovės: Įrodyta, kad grafeno šildymo elementai kyla tris kartus greičiau nei tradicinės medžiagos eksperimentuose (MIT tyrimai, kurie bus paskelbti 2023 m.).
2. Pažangi integracija: sukurta - temperatūros jutikliuose įgalina dinaminį galios reguliavimą, sumažindama energijos suvartojimą 15%.
3. Aplinkosavardinės adaptacija: BPA - nemokama šiluminio popieriaus suderinama technologija tampa naujuoju standartu.
