一种薄膜热敏打印头的修阻方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种薄膜热敏打印头的修阻方法及装置，逐个测定具有基本相同热容量和热阻的多个发热电阻体的阻值，阶段性地增加向前述发热电阻体施加的电压使阻值减小，每次施加电压和测阻间进行冷却，前述阻值达到R第一上限前，据阻值变化使阶段性变化的电压幅度较大地增加，据温度同修阻率关系施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到R第一上限时，据阻值变化使阶段性变化的电压幅度较小地增加，据温度同修阻率关系施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到R第二上限时，据阻值变化固定或减小电压幅度，据温度同修阻率关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到R目标值时，停止施加脉冲电压。上述方法可提高修阻效率和精度。

A Resistance Repairing Method and Device for Thin Film Thermal Printing Head

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜热敏打印头的修阻方法及装置
本专利技术涉及热敏打印
，尤其涉及一种薄膜热敏打印头的修阻方法及装置。
技术介绍
众所周知，如图1所示，薄膜热敏打印头由散热基板1、陶瓷基板2、PCB3、IC封装4、插座6等构成，陶瓷基板2上设有发热体5。发热体部位如图2所示，由蓄热层7、电极8、发热单元9、保护层10等构成。发热体采用薄膜工艺(例蒸着、离子镀、磁控溅射等)制成，由于靶材的均匀性差异以及镀膜设备的差异等原因会造成同一台产品上的发热体膜层不均一，就会导致发热体阻值的偏差，根据以下公式：P＝U^2/R，P表示发热功率；U表示施加电压；R表示发热体阻值。当发热体阻值不均一时，就导致发热体发热功率不同，从而致使在打印样张上出现黑筋或白筋，阻值高、能量小就打印白筋，阻值低、能量大就打印黑筋。普通产品阻值偏差可达到5～10％，但是对于图片等打印要求较高的场合，要求阻值偏差在1％以下甚至更小，所以就要对打印头进行修阻，使其阻值均一或阻值定制化。薄膜热敏打印头的发热体采用Ta系或其他高热效率、高耐热材料等制成，其具有施加超过一定幅宽和幅度的电压，阻值发生改变的特点，在某一温度范围条件下，发热体材料发生结晶、晶粒重新排列则阻值降低，在另外温度条件下，发热体发生氧化或开裂而导致阻值升高，且以上这两种条件平常打印时不会达到，利用这一特性，在不破坏(远离其原阻值，例偏差超过40％以上就容易发生破坏)发热体阻值的前提下，施加适当的电压，使其阻值达到均一化或定制化的目的。相关现有技术如下：特开平4-339667三菱电机专利，有关于热敏打印头修阻方法的描述，提到对于不同电阻根据其同目标值的偏差施加不同电压使阻值下降来达到修阻的目的，但具体如何调整电压和能量并没有具体描述。另外还有阻值对于打印浓度影响的描述。特开平4-164655京瓷专利，有关于薄膜打印头修阻的描述，方法为首先实验得到电压的脉宽和功率相对于阻值变化率(上升或下降)关系，再按照这个变化关系进行修阻。特开平4-298360京瓷专利，有关于薄膜打印头修阻的描述，方法为首先实验得到电压的脉宽和功率相对于阻值变化率曲线作为矫正曲线，根据此矫正曲线施加电压进行修阻。再将发热体进行分组，根据前一组实际修阻变化率修正矫正曲线，然后再采用修正后的矫正曲线对后一组进行修阻，以此提升精度和效率。特开平4-226767京瓷专利，有关于薄膜打印头修阻的描述，方法为根据当前发热体面积同基准面积的比值修正修阻功率。特开平4-261872京瓷专利，有关于薄膜打印头修阻的描述，方法为对于修阻后低于目标范围的点，进行再修阻，使其上升以符合目标规格。由于发热体部(包括蓄热层、发热单元、保护层等)的材料、尺寸不同，都会较大影响整个发热体部位的结构及蓄热散热能力，故不同产品起始修阻条件及修阻过程条件都会差异很大。以上相关文献中虽描述了厚膜和薄膜工艺制成的热敏打印头各种各样的修阻方法及其改进方法，但是这些起始条件的设定以及修阻过程中条件的调整方法都属于间接改变修阻条件的方法，对于不同系列产品需要重新摸索修阻条件或矫正曲线，可能影响修阻精度和效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种薄膜热敏打印头的修阻方法及装置，以便提高修阻精度和效率。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种薄膜热敏打印头的修阻方法，所述方法包括以下步骤：逐个测定具有基本相同热容量和热阻的复数个发热电阻体的阻值，阶段性地增加向前述发热电阻体施加的电压使阻值减小，每次施加电压和测阻之间进行冷却，前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值之前，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较大地增加，在控制温度符合当前修阻率的前提下施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值时，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较小地增加，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望的目标电阻值的第二上限值时，第二上限值小于第一上限值，根据阻值的变化固定或减小电压幅度，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望目标电阻值时，则停止施加脉冲电压。本专利技术同时还提出采用以上方法进行修阻的修阻装置。本专利技术的该方案的有益效果在于上述薄膜热敏打印头的修阻方法及装置，由于采用温度调整等直接的修阻方法，既可以避免超过发热体耐受温度，导致发热体的损坏，也可以提高修阻的效率和精度。附图说明图1示出了本专利技术所涉及的热敏打印头的整体结构示意图。图2示出了本专利技术所涉及的薄膜热敏打印头的发热体部的结构示意图。图3示出了本专利技术所涉及的发热体的温度和修阻率关系曲线图。图4示出了本专利技术所涉及的发热体部的热响应曲线图。图5示出了本专利技术所涉及的发热体修阻过程的阻值范围示意图。图6示出了本专利技术所涉及的修阻流程示意图。附图标记：1-散热基板，2-陶瓷基板，3-PCB，4-IC封装，5-发热体，6-插座，7-蓄热层，8-电极，9-发热单元，10-保护层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。本专利技术所涉及的薄膜热敏打印头的修阻方法通过测阻并进行一系列阻值、温度计算，优化修阻算法，控制施加到发热体上的电压的幅宽和幅度，分三个阶段对发热体的阻值进行调整，以达到阻值的均一化或定制化的技术目标。由于温度补偿的方法属于直接改变修阻条件的方法，而且还根据阻值同目标值(或称规格值)差值的范围分为三个修阻阶段，尤其是第三阶段增加了达到R目标第二上限值就固定或降低修阻电压幅度，可明显提高修阻效率及精度，更接近目标值。薄膜发热体采用Ta系或其他高热效率、高耐热材料等制成。一般此系列的材料具有施加一定幅宽和幅度的电压，阻值发生改变的特点，在某一温度范围条件下，发热体材料发生结晶和晶粒重新排列则阻值降低，在另外温度条件下，发热体则发生氧化或开裂而导致阻值升高。根据材料这一特点可以通过前期实验和计算找到修阻率相对于温度的对应关系，如图3所示。本专利技术所涉及的薄膜热敏打印头的修阻方法包括以下步骤，如图6所示：步骤S1、在修阻之前需要先根据发热体部(包括蓄热层、发热单元、保护层等)的尺寸、材料，再结合之前的温度实验数据，计算出发热体部的热容量(Cth)和热阻(Rth)。当热容量和热阻是确定的情况下，发热体部的热响应曲线是确定的，如图4所示。再根据热微分公式：CdT+ATdt＝Qdt；C也就是Cth:热容量(J/K)；T：温度(K)；A:热扩散系数Rth＝1/A(W/K)；t：时间(s)；即电压的幅宽；Q:加热功率(W)。当产品已经确定的情况下，热容量C和热扩散系数A是已知的，功率可参考当前机种的标准功率，根据功率和预设阻值可以计算得到电压的幅度，如图3所示，如果修阻率是已知的情况下(可以根据需要设定)，则可以知晓温度T，进而通过图4所示的发热体部的热响应曲线，再通过上述的热微分公式可计算出电压的幅宽。步骤S2、设定预估的起始电阻、修阻目标值，修阻上下限值，修阻步数及步距等初始参考条件，在实际修阻过程中，这些条件可能会根据修阻结果发生改变。根据前述的计算就可以确定起始修阻条件，即起始电压幅度和幅宽。避免修阻之前生成矫正曲线，以及有效修阻之前施加很多无用的寻找修阻条件的脉冲电压的时间浪费。步骤S3、通过测阻电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜热敏打印头的修阻方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：逐个测定具有基本相同热容量和热阻的复数个发热电阻体的阻值，阶段性地增加向前述发热电阻体施加的电压使阻值减小，每次施加电压和测阻之间进行冷却，前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值之前，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较大地增加，在控制温度符合当前修阻率的前提下施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值时，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较小地增加，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望的目标电阻值的第二上限值时，第二上限值小于第一上限值，根据阻值的变化固定或减小电压幅度，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望目标电阻值时，则停止施加脉冲电压。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜热敏打印头的修阻方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：逐个测定具有基本相同热容量和热阻的复数个发热电阻体的阻值，阶段性地增加向前述发热电阻体施加的电压使阻值减小，每次施加电压和测阻之间进行冷却，前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值之前，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较大地增加，在控制温度符合当前修阻率的前提下施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所期望目标电阻值的第一上限值时，根据阻值的变化使阶段性变化的电压幅度较小地增加，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望的目标电阻值的第二上限值时，第二上限值小于第一上限值，根据阻值的变化固定或减小电压幅度，根据温度同修阻率的关系继续施加变化的脉冲宽度的脉冲电压；前述阻值达到所希望目标电阻值时，则停止施加脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华刚，刘春林，孙玉萌，远藤孝文，张东娜，
申请(专利权)人：山东华菱电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37