CN103862870A - 延长喷墨头加热器寿命的方法及喷墨头加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种延长喷墨头加热器寿命的方法及喷墨头加热器。使加热器的薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。所述喷墨头加热器包括两个并排设置的薄膜电阻或者一个薄膜电阻，其特征在于：所述每个薄膜电阻两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。本发明通过改变加热器的薄膜电阻结构，使得加热时薄膜电阻形成阶梯温度差，降低了薄膜电阻与导电金属和电极端子连接处的温度，从而减缓了腐蚀速度，延长了加热器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨打印机的部件，具体涉及一种用于热气泡式喷墨打印机的喷墨头中生成气泡的加热器，以及延长加热器寿命的方法。
背景技术
喷墨打印机按工作原理可分为需求式喷墨(DOD)和连续式喷墨（CIJ）两种，而需求式喷墨(DOD)方式又可分为热气泡式与压电式。气泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上的。热喷墨技术的工作原理是通过喷墨打印头上的电阻式加热组件进行快速加热（例如在3微秒内急速加热到300摄氏度），使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸汽膜将墨水和加热组件隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，电阻式加热组件表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在小于10微秒的时间内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压，从喷嘴喷出。气泡消失后，喷嘴内的墨水回缩，在表面张力作用下，透过连通喷墨区与储墨区的流道吸引墨水流入补充，从而完成一个喷墨的过程。每喷出一个墨滴都是上述流程协同运作的结果。
其中，电阻加热组件通常由薄膜电阻器构成。例如，中国发明专利申请CN1293112A中公开了一种喷墨头基板，其包括一个发热电阻器，所述发热电阻器上覆盖有一层保护膜，由发热电阻器产生的热量透过所述保护膜作用于油墨而使油墨喷出。从该文件的附图3可以看到，加热器组302由多个呈长方形的薄膜电阻并排构成。
为便于引线，通常，相邻的两个薄膜电阻构成一组，一端由导电金属连接，另一端分别连接两个电极，构成“凹”字形。由于薄膜电阻（即加热器）两端的电极和导电金属形成技术的限制，电极或导电金属与薄膜电阻厚度不致，容易形成阶梯结构，又因为加热器必须与墨水绝缘，其上覆盖有起绝缘作用的保护膜，由于阶梯的存在使得薄膜电阻与电极和导电金属接触的两端覆盖的保护膜较薄，所以更容易被墨水腐蚀，现有技术的情况下，一个热气泡喷墨的电阻式加热组件使用次数大约为一亿次。
因此，需要寻找延长喷墨打印头的加热器使用寿命的方法。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种延长热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器寿命的方法，以及一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，通过结构的改进，延长加热器的使用寿命。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种延长热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器寿命的方法，使加热器的薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值，在通电时，两端的温度低于中间段的温度，形成阶梯温度差，从而减慢薄膜电阻与导电金属和电极端子连接处的腐蚀速度，延长使用寿命。
基于上述方法，本发明提供一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括两个并排设置的薄膜电阻，两个薄膜电阻的一端由导电金属连接，另一端分别连接两个电极端子，薄膜电阻、导电金属和电极端子的表面覆盖有绝缘保护层，所述每个薄膜电阻两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。
上述技术方案中，所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅。所述导电金属为铝。所述电极端子的材料为铝。
基于同一构思，提供另一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括一个薄膜电阻，所述薄膜电阻的两端分别连接两个电极端子，薄膜电阻和电极端子的表面覆盖有绝缘保护层，所述薄膜电阻两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。
其中，所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅。所述电极端子的材料为铝。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明通过改变加热器的薄膜电阻结构，使得加热时薄膜电阻形成阶梯温度差，降低了薄膜电阻与导电金属和电极端子连接处的温度，从而减缓了腐蚀速度，延长了加热器的使用寿命。
2、本发明结构简单，成本低，相较于其他方法更容易实现。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
其中：1、薄膜电阻；2、导电金属；3和4、电极端子。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括一个薄膜电阻1，所述薄膜电阻1的两端分别连接两个电极端子3、4，薄膜电阻1和电极端子3、4的表面覆盖有绝缘保护层，所述薄膜电阻1两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。其中，所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅。所述电极端子的材料为铝。
实施例二：参见图2所示，一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括两个并排设置的薄膜电阻1，两个薄膜电阻1的一端由导电金属2连接，另一端分别连接两个电极端子3、4，薄膜电阻1、导电金属2和电极端子3、4的表面覆盖有绝缘保护层，所述每个薄膜电阻1两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值；所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅；所述导电金属为铝；所述电极端子的材料为铝。
本实施例中，两个薄膜电阻相邻并排布置，两个电阻两端的间距为2um，中间段较窄，相邻两个中间段之间的间距大于2um，小于等于2um加上一个薄膜电阻的两端宽度的一半，具体中中间段宽度根据加热器需求设置。
由于上述结构设置，使加热器的薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值，在通电时，两端的温度低于中间段的温度，形成阶梯温度差，从而减慢薄膜电阻与导电金属和电极端子连接处的腐蚀速度，延长使用寿命。
Claims (8)
1. 一种延长热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器寿命的方法，其特征在于：使加热器的薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值，在通电时，两端的温度低于中间段的温度，形成阶梯温度差，从而减慢薄膜电阻与导电金属和电极端子连接处的腐蚀速度，延长使用寿命。
2. 一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括一个薄膜电阻，所述薄膜电阻的两端分别连接两个电极端子，薄膜电阻和电极端子的表面覆盖有绝缘保护层，其特征在于：所述薄膜电阻两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。
3. 根据权利要求2所述的用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，其特征在于：所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅。
4. 根据权利要求2所述的用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，其特征在于：所述电极端子的材料为铝。
5. 一种用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，包括两个并排设置的薄膜电阻，两个薄膜电阻的一端由导电金属连接，另一端分别连接两个电极端子，薄膜电阻、导电金属和电极端子的表面覆盖有绝缘保护层，其特征在于：所述每个薄膜电阻两端的宽度大于中间段的宽度，使得薄膜电阻两端的单位长度电阻值小于中间段的单位长度电阻值。
6. 根据权利要求5所述的用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，其特征在于：所述薄膜电阻的材料为高电阻合金或者多晶硅。
7. 根据权利要求5所述的用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，其特征在于：所述导电金属为铝。
8. 根据权利要求5所述的用于热气泡喷墨打印机的喷墨头加热器，其特征在于：所述电极端子的材料为铝。
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