一种热敏打印头及热敏打印结构的制作方法

本实用新型涉及热敏打印领域，尤其涉及一种可检测积碳的热敏打印头及热敏打印结构。

背景技术：

众所周知，在打印时，热敏媒介通过热敏打印头受热发色。整个打印过程中，热敏媒介始终与热敏打印头紧密接触，这使得在打印过程中会产生积碳堆积在热敏打印头上的发热电阻体周围，以至于影响打印浓度和印字质量。随着热敏打印行业的发展，热打印耗材种类越来越多，热打印过程中产生各类积碳影响打印浓度和印字质量的现象越来越多。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种可检测积碳的热敏打印头及热敏打印结构，以便在更换热敏媒介时，也就是更换纸卷时，通过设置在打印机本体中的积碳检测电路来检测热敏打印头中有无积碳，并且能够在检测到积碳时发出报警，以警示使用人员及时清理积碳。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提出了一种热敏打印头，包括基台，在所述基台上设有绝缘材料构成的基板以及与所述基板相连接的PCB，在所述基板的表面设有底釉层，在所述基板以及底釉层的表面设有公共电极和个别电极，在所述底釉层上还形成发热电阻体以及导线图形，所述发热电阻体沿主打印方向配置在公共电极以及个别电极之间，在所述发热电阻体以及导线图形的表面覆盖有绝缘性的保护层，所述公共电极的一端沿副打印方向与所述发热电阻体相连接，其另一端与所述导线图形相连接；所述个别电极的一端沿副打印方向与所述发热电阻体相连接，其另一端与配置在基板上或者PCB上的控制IC相连接，在所述基板和PCB的连接处设有封装胶，在所述发热电阻体出纸侧，沿主打印方向在所述保护层上设有多个贯穿所述保护层直至底釉层的开窗，在所述开窗底部的底釉层上设有焊盘，在所述焊盘处设有光电传感器，所述光电传感器通过导线与所述PCB上的插座相连接，在所述开窗内还填有透明树脂胶形成树脂胶层，所述树脂胶层的外表面与所述保护层的表面光滑过渡。

本实用新型的该方案的有益效果在于上述热敏打印头内设有多个光电传感器，当有积碳产生时，所述光电传感器的输出电信号会发生变化，配合外设的积碳检测电路可以很方便的检测出热敏打印头中是否存在积碳。

本实用新型的另一方面提出了一种热敏打印结构，包括上述热敏打印头以及与其相匹配使用的打印机本体，所述PCB上的插座与所述打印机本体中的积碳检测电路相连接，所述积碳检测电路的结构如下：所述光电传感器的信号接线端经运算放大器以及模数转换器连接至控制器，所述控制器还分别与检测电路启动单元以及报警单元相连接。

本实用新型的该方案的有益效果在于上述热敏打印结构，能够在更换纸卷时，通过设置在打印机本体中的积碳检测电路来检测热敏打印头中有无积碳，并且能够在检测到积碳时发出报警，以警示使用人员及时清理积碳。

附图说明

图1示出了本实用新型所涉及的热敏打印头的断面结构示意图。

图2示出了图1的局部放大示意图。

图3示出了本实用新型所涉及的热敏打印头的俯视结构示意图。

图4示出了本实用新型所涉及的发热电阻体与导线电极的连接关系示意图。

图5示出了本实用新型所涉及的光电传感器的分布示意图。

图6示出了本实用新型所涉及的光电传感器的结构示意图。

图7示出了本实用新型所涉及的积碳检测电路的电路原理图。

附图标记：1-保护层，2-光电传感器，3-发热电阻体，4-底釉层，5-基板，6-封装胶，7-基台，8-PCB，9-积碳，10-胶辊，11-开窗，12-插座，13-控制IC，14-公共电极，15-个别电极，16-受光区，17-接线端，18-树脂胶层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-5所示，本实用新型所涉及的热敏打印头包括基台7，在所述基台7上设有绝缘材料构成的基板5以及与所述基板5相连接的PCB8，在本实施例中，所述基板5采用陶瓷基板，在所述陶瓷基板的表面部分或者全部设有底釉层4，在本实施例中，在所述陶瓷基板的表面部分涂布无铅非晶质玻璃形成底釉层4。在所述陶瓷基板以及底釉层4的表面印刷烧结厚膜导电浆料，再用相片制版技术，形成公共电极14和个别电极15，在所述底釉层4上还形成发热电阻体3以及导线图形（图中未示出），所述发热电阻体3沿主打印方向配置在公共电极14以及个别电极15之间，作为产生焦耳热的发热体，在所述发热电阻体3以及导线图形的表面覆盖有绝缘性的保护层1，所述保护层1可由玻璃浆料印刷烧结而成。所述公共电极14的一端沿副打印方向与所述发热电阻体3相连接，其另一端与所述导线图形相连接；所述个别电极15的一端沿副打印方向与所述发热电阻体3相连接，其另一端与控制IC13相连接。所述控制IC13可配置在所述陶瓷基板上，也可以配置在所述PCB8上，在本实施例中，假设所述控制IC13配置在所述PCB8上，在所述陶瓷基板和PCB8的连接处使用环氧树脂等封装胶6进行封装保护。以上各部件以及各部件之间的连接关系均属于现有技术。

为了实现检测积碳的功能，本实用新型所涉及的热敏打印头还包括光电传感器2，所述光电传感器2的设置位置如下：在所述发热电阻体3出纸侧，沿主打印方向在所述保护层1上设有多个贯穿所述保护层1直至底釉层4的开窗11，在所述开窗11底部的底釉层4上设有焊盘（图中未示出），采用压焊的方式将所述光电传感器2安装到所述底釉层4上，所述光电传感器2通过导线与所述PCB8上的插座12相连接，在所述开窗11内还填有透明树脂胶形成树脂胶层18，所述光电传感器2完全埋于所述透明树脂胶的下方，所述树脂胶层18的外表面与所述保护层1的表面平齐并且光滑过渡，以保证不会影响正常打印。

本实用新型所涉及的光电传感器2可采用型号为S-8668AWIM-WAP1的感光IC，如图6所示，所述感光IC包括若干光电转换单元，每个光电转换单元均包括受光区16以及接线端17，在本实用新型中，所述接线端17中只应用到电源（VDD）接线端、地（GND）接线端以及信号（SIG）接线端。本实用新型所需光电传感器的尺寸较小，为了满足尺寸需求，可以采用切片工艺对所述感光IC进行切割，取其中一个光电转换单元作为光电传感器。

本实用新型所涉及的热敏打印结构包括上述热敏打印头以及与其相匹配使用的打印机本体，所述PCB8上的插座12与所述打印机本体中的积碳检测电路相连接，以便使得所述光电传感器2的电源（VDD）接线端、地（GND）接线端以及信号（SIG）接线端通过导线与所述积碳检测电路相连接。

所述积碳检测电路的电路原理图如图7所示，在本实施例中，运算放大器A采用型号为op07的运算放大器，模数转换器U1采用型号为AD8710的模数转换芯片，控制器U2采用8051系列单片机，三极管Q采用PNP型三极管。

所述光电传感器2的信号（SIG）接线端连接至运算放大器A的同相输入端，所述运算放大器A的同相输入端还经并联的第一电容C1以及第一电阻R1接地，所述运算放大器A的反相输入端连接至其输出端，所述运算放大器A的V+引脚接至+12V电源，其V-引脚接至-12V电源，所述运算放大器A的输出端连接至模数转换器U1的Vin+引脚，其Vin-引脚和GND引脚均连接至地端，所述模数转换器U1的convst引脚连接至控制器U2的P1.2引脚，所述模数转换器U1的VDD引脚以及Vref引脚均连接至+3.3V电源，所述+3.3V电源还经并联的第二电容C2以及第三电容C3接地，所述模数转换器U1的Sclk引脚以及Dout引脚分别连接至所述控制器U2的P1.0引脚和P1.1引脚，所述控制器U2的P1.3引脚经第二电阻R2连接至+5V电源，所述控制器U2的P1.3引脚还经开关SW接地，所述+5V电源还经蜂鸣器Bell连接至三极管Q的发射极，所述三极管Q的基极经第三电阻R3连接至所述控制器U2的P1.4引脚，所述三极管Q的集电极接地。

在具体的打印过程中，由胶辊10转动带动热敏媒介从发热电阻体3上方走过，所述胶辊10对热敏媒介有一定压力，使打印过程中热敏媒介发色面与热敏打印头发热电阻体3上方的保护层1紧密接触，经过发热和摩擦，热敏媒介会产生积碳9留在出纸侧的保护层1上，此时积碳9会遮挡光线透过保护层1，使得光电传感器2不能接收到光线，进而使得从所述光电传感器2的信号（SIG）接线端输出的电信号发生变化。

在更换热敏媒介时，也就是更换纸卷时，通过设置在打印机本体中的积碳检测电路来检测热敏打印头中有无积碳，具体的检测原理如下：在更换纸卷时，将所述开关SW由原来的闭合状态切换至断开状态，使得所述控制器U2的P1.3引脚的信号由低电平变为高电平，以此信号作为触发，启动积碳检测电路；光电传感器2传过来的电压信号经运算放大器A进行放大后传输至所述模数转换器U1中进行模数转换，转换后的数字信号传输至所述控制器U2中，所述控制器U2读取该数字信号后会得到光电传感器2传过来的电压值信息，当无积碳时，光电传感器2传过来的是高电平电信号；当有积碳时，光电传感器2传过来的是低电平电信号。当有积碳时，所述控制器U2的P1.4引脚输出高电平控制所述蜂鸣器Bell报警，以使得使用人员能够及时的清理积碳，保证打印浓度和印字质量。

本实用新型所涉及的热敏打印结构，能够在更换纸卷时，通过设置在打印机本体中的积碳检测电路来检测热敏打印头中有无积碳，并且能够在检测到积碳时发出报警，以警示使用人员及时清理积碳。