專利名稱：具有溫度控制功能的熱打印機打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱打印機打印頭，特別是涉及一種具有溫度控制功能的熱打印機打印頭。
背景技術(shù)：
一般熱打印機包括線性的加熱元件(或是可稱為打印頭元件)陣列，用以利用例如自一色素薄片上將所需顏色轉(zhuǎn)移至一輸出媒體上或是啟始輸出媒體上顏色形成機制的方式來打印數(shù)據(jù)。典型的輸出媒體屬于可接收色素移轉(zhuǎn)的多孔性材料，或是涂布有顏色形成化學機制的紙片。在輸出媒體通過加熱元件下方時，該加熱元件便會啟始以在該輸出媒體上形成所需的顏色。加熱元件是以提供其能量的方式啟始，提供其能量時，加熱元件的溫度會增加以使色素薄片上的顏色能夠轉(zhuǎn)移至輸出媒體上或是輸出媒體上顏色形成機制能夠啟始以形成顏色。而提供至加熱元件的能量會隨著例如所需顏色的濃淡或者打印頭本身的溫度而變化。
因為加熱元件的溫度對于顏色的再現(xiàn)性及其濃淡有很重要的影響，在打印過程中又容易產(chǎn)生熱累積，所以如何精確得知加熱元件的溫度以進行能量控制便成為熱打印機打印品質(zhì)的關(guān)鍵。
而在目前技術(shù)中，要正確得知加熱元件(打印頭元件)的溫度是十分困難的，例如請參閱圖1，為美國專利第6819347號所揭露的系統(tǒng)。其中便不直接對加熱元件9a～9g進行溫度的測量，而是以間接的方式。其提供了一種打印頭溫度模式，利用加熱元件周遭環(huán)境的溫度以及先前提供打印頭能量的歷史數(shù)據(jù)來預(yù)測加熱元件9a～9g的溫度以回授控制，而周遭環(huán)境的溫度是通過設(shè)于散熱器3上的溫度傳感器1得知。
根據(jù)以上所述，可發(fā)現(xiàn)如何正確地測量加熱元件溫度并進行控制的確是困難的，因此如何更快速地將加熱元件產(chǎn)生的熱導出，讓熱不會累積并通過較適宜的溫度測量以進行加熱元件打印時的溫度控制便成為目前亟待克服的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明主要提供一種具有溫度控制功能的熱打印機打印頭，避免加熱元件(打印頭元件)與散熱器的熱累積，提供更恰當?shù)臏囟葴y量數(shù)據(jù)，用以進行加熱元件溫度控制以進一步改善打印時色調(diào)失真現(xiàn)象，提高打印品質(zhì)。除此之外，因其能更精確得知加熱元件打印時的可能溫度，對于加熱元件的能量調(diào)變效率能有所增益，故能節(jié)省能源，再者，在供給能量能依據(jù)加熱元件較準確的測量溫度精確控制后，散熱量減少，故其冷卻模塊可縮小而可進一步達到縮小整體系統(tǒng)體積的功效。
因此，本發(fā)明所揭露的一種熱打印機打印頭，包括打印頭模塊；第一溫度傳感器，裝設(shè)于打印頭模塊之上，測量打印頭模塊的溫度；散熱器，設(shè)于打印頭模塊上方；散熱模塊，設(shè)于散熱器上方；第二溫度傳感器，裝設(shè)于散熱模塊之上，測量散熱模塊的溫度；及控制器，用以根據(jù)打印頭模塊以及散熱模塊的溫度，調(diào)整打印頭模塊的加熱方式。
上述打印頭模塊可包括多個加熱元件，由控制器控制加熱元件對打印頭模塊進行加熱動作。
上述散熱模塊上可裝設(shè)多個溫度傳感器，測量散熱模塊的溫度。
另一方面，本發(fā)明所揭露的一種具有溫度控制功能的熱打印機打印頭，可包括打印頭模塊；第一溫度傳感器，裝設(shè)于打印頭模塊之上，測量打印頭模塊的溫度；散熱器，連接打印頭模塊；散熱模塊，連接于散熱器；多個第二溫度傳感器，平均分布在散熱模塊之上，測量散熱模塊的溫度；及控制器根據(jù)打印頭模塊以及散熱模塊的溫度，調(diào)整打印頭模塊的加熱方式。
上述各方案中的散熱模塊上還可包括冷卻模塊，用以加速散熱模塊的散熱速度，該冷卻模塊例如是風扇或具有冷卻劑流過的冷卻線路。
另外，散熱模塊可為階梯狀結(jié)構(gòu)設(shè)計以增益其散熱效果，而溫度傳感器可設(shè)于階梯狀結(jié)構(gòu)的斜面或平面上。其可根據(jù)感測效果而有所調(diào)整。
綜合以上所述，通過本發(fā)明的熱打印機打印頭的溫度控制系統(tǒng)中所提供的溫度感測散熱模塊，確可避免打印頭與散熱器的熱累積，因此溫度感測散熱模塊與散熱器的冷卻效率不會降低，得到的溫度測量數(shù)據(jù)較為準確，打印頭的溫度便能進行較精確的回授控制，進而改善打印品質(zhì)。
以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使任何熟悉相關(guān)技術(shù)者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求及圖式，任何熟悉相關(guān)技術(shù)者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點。


圖1為現(xiàn)有美國專利第6819347號所揭露的熱打印機系統(tǒng)；圖2A與圖2B分別為本發(fā)明熱打印機打印頭溫度控制系統(tǒng)的一較佳實施例的立體圖與側(cè)視圖；及圖3為本發(fā)明熱打印機打印頭溫度控制系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。以上關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明是用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求更進一步的解釋。
請參閱圖2A與圖2B，其分別為本發(fā)明具有溫度控制功能的熱打印機打印頭的一較佳實施例的立體圖與側(cè)視圖。
該熱打印機打印頭主要包括打印頭模塊13、散熱器(heat sink)17以及散熱模塊19。
打印頭模塊13，包括陶瓷基板21、玻璃層(glaze layer)23、電極25a，25b、加熱元件27以及保護層29。
陶瓷基板21上方與散熱器17連接，下方設(shè)有玻璃層23。
在玻璃層23的下方設(shè)有多個加熱元件27以及提供加熱元件27能量的電極25a，25b，該多個加熱元件27可構(gòu)成一線性陣列。其中一般加熱元件的溫度是通過設(shè)于散熱器17的第一溫度傳感器33(顯示于圖3中)得知。
應(yīng)可理解的是，在圖中雖僅顯示一個加熱元件，但實際上其可包括上百個至上千個加熱元件，在單位長度中緊密的排列。
如同以上所述，電極25a，25b可提供能量至加熱元件27加熱至特定溫度以將色素轉(zhuǎn)印至輸出媒體上，而加熱元件27產(chǎn)生的熱會經(jīng)玻璃層23、陶瓷基板21上傳至散熱器17，此時加熱元件27的溫度會通過其上的第一溫度傳感器33(顯示于圖3中)直接回傳給控制器31(顯示于圖3中)以對某特定溫度作加熱元件27的功率調(diào)整。
上述系統(tǒng)持續(xù)打印時，加熱元件27會不斷地產(chǎn)生熱，若散熱器17熱量來不及散出持續(xù)累積時，便會影響到整個打印頭模塊13的工作效能(因打印頭有一定的工作溫度范圍)以及測量溫度，故會進而影響打印頭模塊13回授溫度控制的準確性。
因此本發(fā)明在該散熱器17上附加一散熱模塊19，不單用以快速將該散熱器上的熱導出，且散熱模塊19上的第二溫度傳感器15a，15b，15c可進行散熱模塊19本身的溫度測量，用以調(diào)整該打印頭模塊的加熱方式。該散熱模塊19上設(shè)有一個以上第二溫度傳感器15a，15b，15c，用以測量散熱模塊19的溫度，所測量的溫度會回傳至控制器31(顯示于圖3中)，與自第一溫度傳感器33(顯示于圖3中)上得到的溫度一起運算以對該打印頭模塊13、加熱元件27、或該散熱模塊19本身進行溫度控制，調(diào)整加熱方式。
進行溫度控制的方法有許多，例如在散熱模塊19上設(shè)一冷卻模塊(圖未顯示)，該冷卻模塊可為一風扇或具有冷卻劑流過的冷卻線路等。
通過該散熱模塊19與散熱器17的結(jié)合，加熱元件27產(chǎn)生的熱，便可通過散熱器17再通過散熱模塊19導出，因此散熱器17不會因熱累積而使散熱效果降低，而通過對散熱模塊19的溫度測量，可對散熱模塊19進行溫度控制，因此散熱模塊19也不會有熱累積的問題，所以通過本發(fā)明，加熱元件27產(chǎn)生的熱都可實時散出，第一溫度傳感器33(顯示于圖3中)所測量的溫度便能較為準確，在測量溫度較準確的情況下，打印頭模塊13或加熱元件27的溫度便能較精確的被控制。
進一步來說，通過第二溫度傳感器15a，15b，15c得到的溫度與第一溫度傳感器33(顯示于圖3中)得到的溫度一起經(jīng)過控制器31(顯示于圖3中)的運算，可得出較適宜的加熱元件27的控制功率，以進行打印時打印頭的溫度控制，進而打印品質(zhì)可得到保障。
另一方面，該散熱模塊19可為階梯狀結(jié)構(gòu)設(shè)計以增益其散熱效果，而第二溫度傳感器15a，15b，15c可設(shè)在該階梯狀結(jié)構(gòu)的斜面或平面上。其可根據(jù)感測效果而有所調(diào)整。
請參閱圖3，其為本發(fā)明具有溫度控制功能的熱打印機打印頭的架構(gòu)示意圖。
如圖所示，加熱元件27產(chǎn)生的熱傳至散熱器17，散熱器17的熱則會傳至散熱模塊19。而自散熱模塊19的第二溫度傳感器15得到的溫度數(shù)據(jù)，與自第一溫度傳感器33得到的溫度數(shù)據(jù)，可一起提供至控制器31進行運算，以得出一回授控制信號，該回授控制信號可用以控制電極25供給加熱元件27的功率或者是使其保持特定溫度的功率。
綜合以上所述，便可發(fā)現(xiàn)通過本發(fā)明，便可避免打印頭模塊中的加熱元件以及其上方散熱器有熱累積的現(xiàn)象產(chǎn)生，該打印頭模塊或加熱元件的溫度便能較準確地被測量而進行控制，進一步來說，因本發(fā)明的散熱模塊上具有第二溫度傳感器，可提供溫度數(shù)據(jù)以進行自身的溫度控制，所以不必擔心散熱模塊或與其結(jié)合的散熱器有過熱的現(xiàn)象，換言之，不會降低其冷卻效率。
因此，通過本發(fā)明，打印頭打印時的可能溫度能更精確的得知，所以打印頭的能量調(diào)變效率較精確地調(diào)整，故能節(jié)省能源，進一步來說，因供給能量能依據(jù)打印頭較準確的測量溫度精確控制，散熱量可減少，故其冷卻模塊可縮小而可進一步達到整體系統(tǒng)體積縮小的目的。
雖然結(jié)合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所為之更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。關(guān)于本發(fā)明所界定的保護范圍請參考所附的權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種熱打印機打印頭，包括一打印頭模塊；一第一溫度傳感器，裝設(shè)在該打印頭模塊之上，測量該打印頭模塊的溫度；一散熱器，設(shè)于該打印頭模塊上方；一散熱模塊，設(shè)于該散熱器上方；一第二溫度傳感器，裝設(shè)于該散熱模塊之上，測量該散熱模塊的溫度；及一控制器，用以根據(jù)該打印頭模塊以及該散熱模塊的溫度，調(diào)整該打印頭模塊的加熱方式。
2.如權(quán)利要求1所述的熱打印機打印頭，其中該打印頭模塊包括多個加熱元件，由該控制器控制該加熱元件對該打印頭模塊進行加熱動作。
3.如權(quán)利要求1所述的熱打印機打印頭，其中在該散熱模塊上裝設(shè)多個該第二溫度傳感器，以測量該散熱模塊的溫度。
4.如權(quán)利要求1所述的熱打印機打印頭，其中該散熱模塊上還包括一冷卻模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的熱打印機打印頭，其中該冷卻模塊為一風扇。
6.如權(quán)利要求4所述的熱打印機打印頭，其中該冷卻模塊為一具有冷卻劑流過的冷卻線路。
7.如權(quán)利要求1所述的熱打印機打印頭，其中該散熱模塊為一階梯狀結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱打印機打印頭，其中該第二溫度傳感器設(shè)于該階梯狀結(jié)構(gòu)的一斜面。
9.如權(quán)利要求7所述的熱打印機打印頭，其中該第二溫度傳感器設(shè)于該階梯狀結(jié)構(gòu)的一平面。
10.一種熱打印機打印頭，包括一打印頭模塊；一第一溫度傳感器，裝設(shè)于該打印頭模塊之上，測量該打印頭模塊的溫度；一散熱器，連接該打印頭模塊；一散熱模塊，連接于該散熱器；多個第二溫度傳感器，平均分布在該散熱模塊之上，測量該散熱模塊的溫度；及一控制器，連接該第一溫度傳感器與該第二溫度傳感器，根據(jù)該打印頭模塊以及該散熱模塊的溫度，調(diào)整該打印頭模塊的加熱方式。
全文摘要
一種具有溫度控制功能的熱打印機打印頭，包括打印頭模塊，上方具有第一溫度傳感器，用以測量打印頭模塊的溫度；打印頭模塊上方設(shè)有散熱器，散熱器上方設(shè)有散熱模塊，而散熱模塊上設(shè)有一個以上第二溫度傳感器，用以測量散熱模塊的溫度，控制器根據(jù)打印頭模塊以及散熱模塊的溫度，調(diào)整打印頭模塊的加熱方式。
文檔編號B41J2/315GK1847007SQ2005100659
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者鄭忠義, 陳逸杰 申請人:光寶科技股份有限公司