專利名稱：一種擦除可擦寫介質的熱擦除頭及其打印機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息記錄設備，尤其是涉及一種擦除可擦寫介質的熱擦除頭。本發(fā)明
同時涉及一種具有上述熱擦除頭的打印機。
背景技術：
隨著環(huán)保意識和循環(huán)利用意識的提高，能重復寫入和擦除信息的可擦寫介質應用 越來越廣泛。針對這些可擦寫介質，可以執(zhí)行寫入、擦除兩種操作，前一操作使記錄介質上 記錄所需的信息，后一操作則將已經(jīng)寫入到記錄介質上的信息擦除。 —種典型的可擦寫介質是包括基材和熱可逆記錄層(簡稱記錄層)的熱可擦寫記 錄介質。根據(jù)基材的不同，可擦寫介質通常被稱為可擦寫卡或可擦寫紙，所述熱可逆記錄層 則是通過施加無色染料和氧化劑到基材而在基材上形成。對于這種可擦寫介質，所述寫入 操作是通過適當?shù)募訜嵊涗泴?，使記錄層可被相對染色，所述擦除操作則是通過適當加熱 記錄層而使記錄層脫色。以可擦寫卡為例，當加熱溫度高于某一染色溫度時，記錄層被染色 形成圖像或文字；當再次加熱溫度低于該染色溫度時，記錄層被脫色，已經(jīng)記錄的圖像或文 字被擦除。 為了實現(xiàn)上述寫入和擦除操作，使用可擦寫介質的打印機通常設置熱敏打印頭和 熱擦除頭，分別使記錄層的染色和脫色，實現(xiàn)寫入和擦除操作。 傳統(tǒng)的擦除頭通常包括用于加熱可擦寫介質記錄層的發(fā)熱體。發(fā)熱體加熱可擦 寫介質的記錄層，當發(fā)熱體溫度達到設定溫度時，可擦寫介質記錄層被脫色，可視信息被擦 除。為了保證擦除效果，同時防止發(fā)熱體溫度過高引起的可擦寫介質燒毀或擦除頭燒毀，擦 除頭需要設置溫度檢測裝置控制發(fā)熱體溫度，使發(fā)熱體的加熱溫度時時精確保持在設定溫 度允許的范圍內。 名稱為"用于擦除可擦寫介質可視信息的擦除頭"，專利號為7， 206， 009的美國專 利公開了一種擦除頭，圖1是該專利擦除頭俯視示意圖。圖2是圖1所示擦除頭的C向示 意圖。 如圖1、2所示，在散熱板05的上方依次設置熱敏阻隔層04、基板01。在基板01
表面沿長度方向設置至少一條發(fā)熱體02，同時設置一同樣沿基片01長度方向延伸的溫度
檢測電阻03。所述溫度檢測電阻03在自身溫度發(fā)生變化時，阻值也會發(fā)生變化。 上述發(fā)明提供的擦除頭在發(fā)熱體02發(fā)熱時，所述溫度檢測電阻03由于接受到通
過基板01傳導的熱量以及通過輻射獲得的熱量而溫度升高，使其阻值發(fā)生變化。將溫度檢
測電阻03接入檢測電路，即可通過檢測該溫度檢測電阻03的電阻變化獲得發(fā)熱體02的溫
度信息。 上述擦除頭的缺點在于，溫度檢測電阻03與發(fā)熱體02之間具有一定距離，和記錄 介質之間也存在一定的距離，并且兩者不在同一個方向上。這樣，溫度檢測電阻03的溫度 和發(fā)熱體02的溫度、記錄介質的溫度均存在差別，這就使溫度檢測電阻03的檢測溫度與實 際加熱溫度存在誤差，并且該誤差的范圍會由于具體產(chǎn)品技術參數(shù)的離散性而存在明顯的
3差別，不易對其進行誤差補償。另外，由于發(fā)熱體02的溫度變化傳遞到溫度檢測電阻03需 要時間，所以溫度檢測電阻03的檢測結果相比發(fā)熱體02的實際溫度有明顯滯后。上述缺 點都對擦除操作的效果產(chǎn)生影響。

發(fā)明內容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術問題在于，提供一種擦除頭，這種擦除頭的溫度
檢測裝置的檢測誤差小，并且不存在檢測結果延時的問題。本發(fā)明同時提供一種使用上述 擦除頭的打印機。 本發(fā)明提供的擦除頭，包括基板以及布置在該基板上的發(fā)熱體，在所述發(fā)熱體向
待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上，布置有溫度檢測層。 優(yōu)選的，所述發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上依次被絕緣層和所述溫 度檢測層所覆蓋。 優(yōu)選的，所述溫度檢測層的表面還覆蓋有保護膜。 優(yōu)選的，所述絕緣層除覆蓋所述發(fā)熱體表面外，還向兩側延伸覆蓋在所述基板上。
優(yōu)選的，所述發(fā)熱體由若干發(fā)熱點成行沿所述基板的長度方向布置。
優(yōu)選的，所述基板為陶瓷基板，在該陶瓷基板和所述發(fā)熱體之間設置有玻璃釉層。
優(yōu)選的，所述基板未設置發(fā)熱體的一面安裝有散熱片。 優(yōu)選的，所述發(fā)熱體沿著基體的長度方向縱向布置，并且中部較寬，兩端收窄。 優(yōu)選的，所述發(fā)熱體的電極設置在其長度方向或者寬度方向的兩端。 本發(fā)明同時提供一種打印機，該打印機具有上述任一項技術方案所述的擦除頭。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的擦除頭的溫度檢測電阻采用溫度檢測層的形式，
并且布置在發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上，這樣，所述溫度檢測層位于發(fā)熱
體和記錄介質之間，加之溫度檢測層和發(fā)熱體和記錄介質之間的距離都很小，使溫度檢測
層能夠準確反映需要測量的目標溫度。 本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，還對所述發(fā)熱體在基板上的縱向布置采取了中間寬兩 側窄的方式，這種方式能夠一定程度上糾正發(fā)熱體兩頭傳熱快中間傳熱慢的問題，使整個 發(fā)熱體在垂直長度方向的各個橫截面上溫度趨于一致，使擦除溫度更易于控制。


圖1是專利號為7， 206， 009的美國專利提供的擦除頭的俯視圖； 圖2是圖1所示擦除頭的C向示意圖； 圖3是本發(fā)明第一實施例提供的擦除頭的俯視示意圖； 圖4是圖3中A-A向旋轉后的截面示意圖； 圖5是本發(fā)明第一實施例提供的擦除頭的相關電路； 圖6是本發(fā)明第二實施例提供的擦除頭的俯視圖； 圖7是本發(fā)明第二實施例的第一電極和第二電極位于發(fā)熱體寬度方向兩側的示 意圖； 圖8是本發(fā)明第二實施例的第一電極和第二電極位于發(fā)熱體長度方向兩端的示 意圖。
具體實施例方式
圖3是本發(fā)明第一實施例提供的擦除頭的俯視示意圖。圖4是圖3中A-A向截面示意圖。下面結合圖3、4說明本發(fā)明擦除頭構造。 如圖所示，該擦除頭為長條狀，由多個縱向布置的功能層疊合而成。以工作時朝向記錄介質的表面為上表面，在垂直于長度方向的橫截面上從下到上依次包括散熱片1、基板2、發(fā)熱體3、絕緣層4、溫度檢測層5和保護膜6。本實施例中，所述基板2材料為陶瓷，其上表面還覆蓋著一層具有隔熱作用的玻璃釉20。發(fā)熱體3覆蓋在玻璃釉20表面，所述玻璃釉20起到阻擋發(fā)熱體3熱量透過基板向下散失的作用。盡管玻璃釉20的隔熱作用顯著，但仍有少許熱量通過基板2下散失。因此，在基板2的下表面設置散熱片l，所述散熱片1用于將所述發(fā)熱體3向下傳導的的熱量散發(fā)出去，避免其積累過高的溫度，造成基板2電路燒毀。因此，散熱片l采用具有較高熱傳導性的金屬材料制作，優(yōu)選材料為鋁。
在基板2的玻璃釉20表面，沿擦除頭長度方向，設置發(fā)熱體3，該發(fā)熱體3具體是由若干發(fā)熱點成行沿所述基板的長度方向布置形成。發(fā)熱體3的作用是加熱可擦寫介質的記錄層。發(fā)熱體3的材料通常是可以將電能轉化成熱能的材料，如PTC或碳電阻。
在發(fā)熱體3朝上的外表面覆蓋著一層絕緣層4，通常采用絕緣材料，如二氧化硅，其厚度約為3-5微米。 在絕緣層4朝上的表面，對應于發(fā)熱體3上方的位置，覆蓋著一層溫度檢測層5，該溫度檢測層5用于檢測發(fā)熱體3的加熱溫度。溫度檢測層5采用阻值能夠隨著溫度而發(fā)生改變的材料制成，通常是NTC、 PTC或金屬材料。 在溫度檢測層5朝上的表面，覆蓋一層保護膜6，保護膜6的厚度約為4-8微米。保護膜6與可擦寫介質記錄層接觸，用于防止保護膜6下方各材料層磨損。執(zhí)行擦除動作時，所述擦除頭通過其保護膜6壓住可讀寫記錄介質，所述發(fā)熱體3發(fā)出的熱量傳遞到可讀寫記錄介質上，并使可讀寫記錄介質的記錄層脫色，從而達到擦除效果。
為了檢測所述發(fā)熱體3以及可記錄讀寫介質的溫度，需要將所述溫度檢測層5接入電路。另外，所述發(fā)熱體3也需要通電工作。圖5示出上述相關電路。
圖5是本實施例提供的擦除頭的相關電路。如圖5所示，Rl表示發(fā)熱體3電阻，R2表示溫度檢測層電阻。24V電源正極通過相互串聯(lián)的開關B、發(fā)熱體電阻R1連接到電源地；5V電源正極通過串聯(lián)的第一電阻R3、溫度檢測電阻R2連接到電源地。第一電阻R3與溫度檢測層電阻R2的公共點連接到A/D檢測器，用于獲取該溫度檢測電阻R2的阻值。
上述電路的工作原理是，利用溫度檢測層電阻R2的阻值與發(fā)熱體3溫度之間的對應關系，控制是否向發(fā)熱體3通電，以保證發(fā)熱體3溫度時時保持在設定范圍內。檢測過程是開關B閉合，發(fā)熱體3通電發(fā)熱，在隔熱層2的作用下，熱量透過絕緣層4、溫度檢測層5、保護膜6向記錄介質傳導。溫度檢測層電阻R2隨發(fā)熱體3溫度升高而變化。當A/D檢測器檢測到溫度檢測層電阻R2阻值大于預設的臨界電阻Ra時，說明發(fā)熱體3溫度達到擦除溫度T，因此，控制開關B斷開，發(fā)熱體3斷電。當A/D檢測器檢測到溫度檢測層電阻R2阻值小于臨界電阻Ra時，說明發(fā)熱體溫度低于擦除溫度T，因此，控制開關B閉合，發(fā)熱體3通電發(fā)熱。這樣發(fā)熱體3溫度總能保持在設定溫度。同時，由于溫度檢測層5位于絕緣層4和保護膜6之間，而絕緣層4和保護膜6的厚度通常為幾個微米，這樣，溫度檢測層5與發(fā)熱體3和可擦寫記錄介質之間距離僅幾個微米，因此溫度檢測層5的電阻阻值能夠準確反映實際加熱溫度。 上述實施例中，組成擦除頭的各層中最基本的是基板、發(fā)熱體和溫度檢測層。其它各層起輔助作用。本實施例中，所述基板采用陶瓷基板，實際上也可以采用其它材料制成基板作為支持所述發(fā)熱體安裝的底座。 圖6是本發(fā)明第二實施例提供的擦除頭的俯視圖。該實施例各層的結構和上述第一實施例基本相同，但是對發(fā)熱體在基板上的縱向布置進行了改進。 由于發(fā)熱體兩端與基板的接觸面更大，使其散熱速度明顯大于發(fā)熱體中部。因此，傳統(tǒng)擦除頭中，其長度方向上各部分的溫度往往不均勻，中間較高，兩端較低，這樣使其各部位擦除效果不同。 為了保證擦除頭長度方向上各部分發(fā)熱體溫度均勻，本實施例還對發(fā)熱體形狀進行了改進。如圖所示，沿擦除頭長度方向，發(fā)熱體3設置成端部窄中部寬的形狀?？梢匝匕l(fā)熱體長度方向設置電極，如圖7所示，第一電極7和第二電極7'位于發(fā)熱體3寬度方向兩側；也可以沿發(fā)熱體長度方向設置電極，如圖8所示，第一電極8和第二電極8'位于發(fā)熱體3寬度方向兩側。 下面對該結構的原理進行分析。為了簡化分析，可以將發(fā)熱體3沿長度方向看作由若干寬度相同小電阻組成。由于電阻阻值與電阻長度(電流方向)成正比，與寬度(垂直于電流方向)成反比，因此，按照圖7所示方式設置發(fā)熱體3電極時，發(fā)熱體3端部3a電阻小于發(fā)熱體3中部3b電阻；按照圖8所示方式設置發(fā)熱體3電極時，發(fā)熱體3端部3a電阻大于發(fā)熱體3中部3b電阻。 當按照圖7所示方式設置發(fā)熱體3電極時，由于兩電極間電壓U —定，而發(fā)熱量P=U7R，因此阻值小的發(fā)熱體3端部3a發(fā)熱量高于阻值大的發(fā)熱體3中部3b。當按照圖8所示方式設置發(fā)熱體3電極時，由于兩電極間電流I相同，而發(fā)熱量P = I2R，因此阻值大的發(fā)熱體3端部3a發(fā)熱量高于阻值小的發(fā)熱體3中部3b。這樣，即使發(fā)熱體兩端散熱速度大于發(fā)熱體中部，也能使發(fā)熱體端部3a溫度與發(fā)熱體中部3b溫度保持相當，因此，保證了擦除頭長度方向上各部分發(fā)熱體溫度均勻。 將上述實施例提供的擦除頭應用在打印機上，即可獲得使用這種擦除頭的打印機。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種擦除頭，包括基板以及布置在該基板上的發(fā)熱體，其特征在于，在所述發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上，布置有溫度檢測層。
2. 根據(jù)權利要求1所述的擦除頭，其特征在于，所述發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的 傳熱路徑上依次被絕緣層和所述溫度檢測層所覆蓋。
3. 根據(jù)權利要求2所述的擦除頭，其特征在于，所述溫度檢測層的表面還覆蓋有保護膜。
4. 根據(jù)權利要求2所述的擦除頭，其特征在于，所述絕緣層除覆蓋所述發(fā)熱體表面外， 還向兩側延伸覆蓋在所述基板上。
5. 根據(jù)權利要求2所述的擦除頭，其特征在于，所述發(fā)熱體由若干發(fā)熱點成行沿所述 基板的長度方向布置。
6. 根據(jù)權利要求2所述的擦除頭，其特征在于，所述基板為陶瓷基板，在該陶瓷基板和 所述發(fā)熱體之間設置有玻璃釉層。
7. 根據(jù)權利要求l-6所述的擦除頭，其特征在于，所述基板未設置發(fā)熱體的一面安裝 有散熱片。
8. 根據(jù)權利要求1所述的擦除頭，其特征在于，所述發(fā)熱體沿著基體的長度方向縱向 布置，并且中部較寬，兩端收窄。
9. 根據(jù)權利要求8所述的擦除頭，其特征在于，所述發(fā)熱體的電極設置在其長度方向或者寬度方向的兩端。
10. —種打印機，其特征在于，具有權利要求l-9任一項所述的擦除頭。
全文摘要
本發(fā)明公開一種擦除頭，包括基板以及布置在該基板上的發(fā)熱體，在所述發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上，布置有溫度檢測層。優(yōu)選的，所述發(fā)熱體向待擦除記錄介質傳熱的傳熱路徑上依次被絕緣層和所述溫度檢測層所覆蓋。優(yōu)選的，所述溫度檢測層的表面還覆蓋有保護膜。優(yōu)選的，所述絕緣層除覆蓋所述發(fā)熱體表面外，還向兩側延伸覆蓋在所述基板上。優(yōu)選的，所述發(fā)熱體由若干發(fā)熱點成行沿所述基板的長度方向布置。優(yōu)選的，所述基板為陶瓷基板，在該陶瓷基板和所述發(fā)熱體之間設置有玻璃釉層。本發(fā)明同時提供一種適用上述技術方案的打印機。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的擦除頭的溫度檢測電阻能夠準確反映需要測量的目標溫度。
文檔編號B41J2/335GK101734020SQ20081017
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權日2008年11月17日
發(fā)明者劉丙慶, 區(qū)敏剛, 王春濤, 王永華, 董述恂 申請人:山東新北洋信息技術股份有限公司