CN112590403A - 一种热敏打印头及打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热敏打印头及打印设备，其中，热敏打印头包括：散热基台、印刷电路板、陶瓷基板、驱动芯片和发热电阻体；陶瓷基板固定于散热基台的第一侧；印刷电路板固定于散热基台的第一侧，用于接入打印机主板输出的外部控制信号；驱动芯片设置于陶瓷基板远离散热基台的一侧，且驱动芯片与印刷电路板电连接，用于获取外部控制信号；发热电阻体设置于陶瓷基板远离散热基台的一侧，与驱动芯片电连接，用于在驱动芯片的控制下进入发热状态；其中，驱动芯片包括识别校验电路；识别校验电路用于在打印机主板和热敏打印头之间进行识别。本发明提供的技术方案，可解决现有热敏打印头识别电路占用较大产品尺寸的问题。

Description

一种热敏打印头及打印设备

技术领域

本发明涉及热敏打印头制造技术领域，尤其涉及一种热敏打印头及打印设备。

背景技术

众所周知，热敏打印头是采用焦耳热效应通过控制驱动芯片来控制打印头在热敏材料上打印所需字符图像的器件。具体的，热敏打印头是一种加热带点阵的固定式的打印头，例如，热敏打印头上面可以有320多个方点。

普通热敏打印头只具备发热作用，可随意被打印机厂家或终端客户更换。但是如果热敏打印头与打印耗材及打印控制方式之间不能相互匹配，会影响打印头印字速度、印字效果，甚至是热敏打印头寿命。在热敏打印头的实际应用过程中，一些第三方机构为了自身利益更换打印机上的热敏打印头或者打印机主板，侵害了打印头厂家和打印机厂家的利益。

为了应对这种现象，出现了可以供打印机主板识别的热敏打印头。但是现有的这些识别方式，无论如何设计都需要有外围电路的支持，这部分外围电路设计在打印机主板上，这样设计会占用打印机主板上的空间资源，既增加了产品成本也增加了产品尺寸。

发明内容

本发明实施例提供了一种热敏打印头及打印设备，以解决现有热敏打印头识别电路占用较大产品尺寸的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种热敏打印头，包括：散热基台、印刷电路板、陶瓷基板、驱动芯片和发热电阻体；

所述陶瓷基板固定于所述散热基台的第一侧；所述印刷电路板固定于所述散热基台的第一侧，用于接入打印机主板输出的外部控制信号；

所述驱动芯片设置于所述陶瓷基板远离所述散热基台的一侧，且所述驱动芯片与所述印刷电路板电连接，用于获取所述外部控制信号；所述发热电阻体设置于所述陶瓷基板远离所述散热基台的一侧；所述发热电阻体与所述驱动芯片电连接，用于在所述驱动芯片的控制下进入发热状态；

其中，所述驱动芯片包括识别校验电路；所述识别校验电路用于在所述打印机主板和所述热敏打印头之间进行识别。

第二方面，本发明实施例还提供了一种打印设备，包括本发明任意实施例提供的热敏打印头。

本发明中，热敏打印头包括散热基台，以及设置于散热基台上的陶瓷基板和印刷电路板。陶瓷基板上还设置有驱动芯片和发热电阻体，发热电阻体能够进入发热状态以进行数据打印，陶瓷基板上印刷的导线能够连接驱动芯片和发热电阻体。印刷电路板能够接收打印机主板发送的外部控制信号，并将该外部控制信号发送至驱动芯片，致使驱动芯片控制发热电阻体进入发热状态，此外，需要注意的是，本实施中在驱动芯片中集成有识别校验电路，识别校验电路能够对打印机主板和热敏打印头进行识别，判断打印机主板和热敏打印头是否相匹配，从而避免打印机主板和热敏打印头之间因不适配而产生的打印效果差的问题，延长热敏打印头的寿命。并且，识别校验电路设置于热敏打印头的驱动芯片上，因为驱动芯片集成度较高，识别校验电路不会占用过多的面积，这样识别校验电路不会占用打印机主板上的空间资源，也不会过多占用热敏打印头上的空间资源，在提高产品性能的同时，提高整个产品的集成度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种热敏打印头的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的识别校验电路的电路结构示意图；

图3是本发明实施例提供的识别校验电路的电路结构示意图；

图4是本发明实施例提供的循环冗余校验计算过程图；

图5是本发明实施例提供的一种打印设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种热敏打印头，包括：散热基台、印刷电路板、陶瓷基板、驱动芯片和发热电阻体；

陶瓷基板固定于散热基台的第一侧；印刷电路板固定于散热基台的第一侧，用于接入打印机主板输出的外部控制信号；

驱动芯片设置于陶瓷基板远离散热基台的一侧，且驱动芯片与印刷电路板电连接，用于获取外部控制信号；发热电阻体设置于陶瓷基板远离散热基台的一侧；发热电阻体与驱动芯片电连接，用于在驱动芯片的控制下进入发热状态；

其中，驱动芯片包括识别校验电路；识别校验电路用于在打印机主板和热敏打印头之间进行识别。

本发明实施例中，热敏打印头包括散热基台，以及设置于散热基台上的陶瓷基板和印刷电路板。陶瓷基板上还设置有驱动芯片和发热电阻体，发热电阻体能够进入发热状态以进行数据打印，陶瓷基板上印刷的导线能够连接驱动芯片和发热电阻体。印刷电路板能够接收打印机主板发送的外部控制信号，并将该外部控制信号发送至驱动芯片，致使驱动芯片控制发热电阻体进入发热状态，此外，需要注意的是，本实施中在驱动芯片中集成有识别校验电路，识别校验电路能够对打印机主板和热敏打印头进行识别，判断打印机主板和热敏打印头是否相匹配，从而避免打印机主板和热敏打印头之间因不适配而产生的打印效果差的问题，延长热敏打印头的寿命。并且，识别校验电路设置于热敏打印头的驱动芯片上，因为驱动芯片集成度较高，识别校验电路不会占用过多的面积，这样识别校验电路不会占用打印机主板上的空间资源，也不会过多占用热敏打印头上的空间资源，在提高产品性能的同时，提高整个产品的集成度。

以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的一种热敏打印头的结构示意图，热敏打印头包括散热基台5，以及设置于散热基台5上的印刷电路板4和陶瓷基板1。本实施中，印刷电路板4和陶瓷基板1可以两个并排设置于散热基台5上，可以设置多个印刷电路板4和多个陶瓷基板1间隔设置，本实施例对此不进行限定。陶瓷基板1上，也即陶瓷基板1远离散热基台5的一侧还设置有驱动芯片6和发热电阻体2。热敏打印头需要与外部打印机主板进行数据传输已完成数据打印的任务，具体的，印刷电路板4能够接收打印机主板发送的外部控制信号，驱动芯片6中可以设有移位寄存器以及锁存寄存器，其中移位寄存器位于锁存寄存器前端，并设有信号输入端以及信号输出端。在热敏打印头工作时，由打印机主板送出的外部控制信号经由印刷电路板4送入驱动芯片6。外部控制信号中的时钟信号、打印数据信号等更新移位寄存器中的数据，当一行打印数据被全部送入移位寄存器后，外部控制信号中的锁存信号置位，移位寄存器中的打印数据送入锁存寄存器，当外部控制信号中的选通信号置位时，驱动芯片6结合锁存寄存器内的数据编码控制发热体电阻是否进入发热状态，完成数据打印。陶瓷基板1作为驱动芯片6和发热电阻体2的载体，其上印刷的导线能够连接驱动芯片6和发热电阻体2。散热基台5作为整个热敏打印头的支撑结构，并能够将印刷电路板4和陶瓷基板1产生的热量及时导出，防止热敏打印头出现过热情况。

可选的，继续参考图1，热敏打印头还可以包括：封装胶3；封装胶3设置于驱动芯片6远离陶瓷基板1的一侧，并包覆驱动芯片6。封装胶3能够对驱动芯片6进行包覆和保护，防止外界水氧入侵至驱动芯片6，提高驱动芯片6的寿命和可靠性。

可选的，热敏打印头还可以包括：连接器；打印机主板可以通过连接器与热敏打印头之间实现电连接。可选的，连接器与热敏打印头和打印机主板之间可以为可插拔的连接头，便于热敏打印头和打印机主主板之间进行更换。

本实施中，驱动芯片6在上述原有驱动电路的基础上增加了识别校验电路(图1中未示出)，识别校验电路能够对打印机主板和热敏打印头进行识别，判断打印机主板和热敏打印头是否相匹配，从而避免打印机主板和热敏打印头之间因不适配而产生的打印效果差的问题，延长热敏打印头的寿命。并且识别校验电路设置于热敏打印头的驱动芯片上，集成度较高，识别校验电路不会占用过多的面积，这样识别校验电路不会占用打印机主板上的空间资源，此外，相对于将识别校验电路设置于印刷电路板4上的对比例，该对比例的方案中识别校验电路集成度小于驱动芯片上的识别校验电路的集成度，本实施例中识别校验电路集成于驱动芯片6上能够避免占用热敏打印头上的空间资源，在提高热敏打印头性能的同时，提高整个热敏打印头的集成度。需要注意的是，本实施例中，识别校验电路可以用于实现打印机主板对热敏打印头的单向识别验证，也可以实现热敏打印头对打印机主板的单向识别验证，还可以同时实现打印机主板和热敏打印头之间的双向识别验证，以进一步增强识别验证的精准性，提高打印机主板和热敏打印头之间的匹配效率。

以下，本实施例对打印机主板和热敏打印头之间的双向识别验证进行具体详述，可选的，识别校验电路具体可以用于接收打印机主板发送的第一验证数据，根据第一验证数据获取第一验证结果并发送至打印机主板；其中，打印机主板用于根据第一验证结果对热敏打印头进行识别，并输出第二验证数据至识别校验电路；识别校验电路还用于根据第二验证数据对打印机主板进行识别，并在识别结果为匹配时控制发热电阻体进入发热状态。

打印机主板可发送第一验证数据至热敏打印头，识别校验电路能够根据第一验证数据获取第一验证结果并返回至打印机主板，打印机主板根据第一验证结果进行识别，若识别结果为打印机主板与热敏打印头相匹配，则说明热敏打印头为打印机主板所期待的热敏打印头，若识别结果为打印机主板与热敏打印头不匹配，则说明热敏打印头不为打印机主板所期待的热敏打印头；打印机主板还会输出第二验证数据至热敏打印头，识别校验电路能够根据第二验证数据进行识别，并在识别结果为热敏打印头与打印机主板相匹配时，通过驱动芯片控制发热电阻体进入发热状态，使得发热电阻体开始工作，并在识别结果为热敏打印头与打印机主板不匹配时，使得热敏打印头进入锁死状态，不被外界信号所驱动。上述双向识别验证的识别方案，能够为打印机主板与热敏打印头之间的匹配识别提供双向保障，提高识别可靠性，并且识别校验电路集成于驱动芯片上，不改变热敏打印头原有的结构和外观。

可选的，识别校验电路可以包括循环冗余校验模块；循环冗余校验模块用于接收打印机主板发送的第一验证数据，并根据第一验证数据进行循环冗余检验计算以获取第一验证结果。

在打印机主板对热敏打印头进行验证时，可采用循环冗余校验的方式，可选的，识别校验电路可以包括循环冗余校验模块，循环冗余校验模块能够接收打印机主板发送的第一验证数据，并对第一验证数据进行循环冗余检验计算以获取第一验证结果，具体的，循环冗余校验包括一系列的二进制计算，得到CRC校验码(第一验证结果)，打印机主板可通过对比CRC校验码来判断热敏打印头是否是打印机主板所期望的热敏打印头，热敏打印头读取客户主板返回的第二验证数据来判断打印机主板是否为热敏打印头所期望的打印机主板。

上述循环冗余校验方式能够有效检测数据传输过程中的错误，提高检验精准性，当然，除了循环冗余校验方式，本实施例中识别校验电路还可以采用其他校验方式，本实施对此不进行限定。

本实施中，识别校验电路中循环冗余校验过程可通过硬件电路的方式实现，而非软件方式。这种硬件电路的方式实现在热敏打印头的驱动芯片上，稳定性高，计算速度快，具体的，如图2所示，图2是本发明实施例提供的识别校验电路的电路结构示意图，可选的，循环冗余校验模块可以包括：逻辑控制单元61、逻辑选择单元62和计算执行单元63；第一验证数据至少包括第一串行数据、同步时钟信号和多个多项式选择信号；逻辑控制单元61包括串行数据输入端口SI，用于接收第一串行数据；逻辑控制单元61包括同步时钟信号输入端口CLK，用于接收同步时钟信号；逻辑选择单元62包括多个多项式选择输入端口，用于分别接收对应的多项式选择信号(BD2，BD1，BD0)；计算执行单元63分别与逻辑控制单元61和逻辑选择单元62电连接，用于执行循环冗余检验的计算，并获取第一验证结果；计算执行单元63通过检验结果输出端口CO将第一验证结果输出至打印机主板。

可选的，打印机主板可以用于根据第一验证结果计算获取第二验证数据，并通过第一串行输入端口SI和同步时钟信号输入端口CLK输入至逻辑控制单元61；识别校验电路还包括比较模块64，用于将第二验证数据与第一期望数据进行对比，并在第二验证数据与第一期望数据相同时输出发热信号至发热电阻体。

图3是本发明实施例提供的识别校验电路的电路结构示意图，可选的，比较模块64还可以包括比较电路失能信号输入端口DSCMP；识别校验电路还用于根据比较电路失能信号输入端口DSCMP获取的比较电路失能信号判断识别校验电路是否开启对打印机主板的识别。

参考图2和图3，以下将以一具体实施例的方式对热敏打印头的双向识别过程进行详述，可选的，比较模块64还可以包括比较结果锁存信号输入端口LDCMP，逻辑控制单元61还可以包括数据初始化控制端口LAT_IN。

首先，在热敏打印头上电后，第一串行输入端口SI、同步时钟信号输入端口CLK、数据初始化控制端口LAT_IN以及比较结果锁存信号输入端口LDCMP等均进行信号复位，识别校验电路能够根据比较电路失能信号输入端口DSCMP获取的比较电路失能信号判断热敏打印头是否开启双向识别功能；之后，如图4所示，图4是本发明实施例提供的循环冗余校验计算过程图，读取多项式选择信号来选择对应的循环冗余校验电路，图4中以三个多项式系数(BD2＝BD1＝BD0＝1)为例进行示意；若通过第一串行输入端口SI输入的第一串行数据为三字节数据0x80013A，通过图4所示的循环冗余校验计算过程得到第一验证结果(Ox1D，N0～N7)，识别检验电路将上述第一验证结果发送至打印机主板，实现打印机主板对热敏打印头的识别；打印机主板读取到循环冗余校验电路的计算结果Ox1D后，需要结合与客户约定的比较电路计算出一个结果，本例为第二验证数据(0x5F,D0～D7),并通过第一串行输入端口SI和同步时钟信号输入端口CLK发送回热敏打印头；热敏打印头通过比较模块来对N0～N7和D0～D7的数据进行计算，其计算结果若符合热敏打印头的第一预期结果，则控制热敏打印头是否进入工作状态，实现热敏打印头对客户主板的识别。

本发明实施例还提供一种打印设备。图5是本发明实施例提供的一种打印设备的结构示意图，如图5所示，本发明实施例提供的打印设备包括本发明任意实施例提供的热敏打印头1。本实施中的打印设备包括本发明任意实施例提供的热敏打印头的技术特征，具备本发明任意实施例提供的热敏打印头的技术效果。本实施中打印设备可以为心电图打印设备、电子仪器仪表、POS机、条形码打印机以及硬卡打印机等，本实施对比不作特殊限定。

继续参考图5，在上述实施例的基础上，打印设备还可以包括打印机主板2，热敏打印头1具体用于接收打印机主板2发送的第一验证数据，并根据第一验证数据获取第一验证结果并发送至打印机主板2；打印机主板2用于根据第一验证结果对热敏打印头1进行识别，并输出第二验证数据至识别校验电路；热敏打印头1还用于根据第二验证数据对打印机主板2进行识别，并在识别结果为匹配时控制发热电阻体进入发热状态。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种热敏打印头，其特征在于，包括：散热基台、印刷电路板、陶瓷基板、驱动芯片和发热电阻体；

所述陶瓷基板固定于所述散热基台的第一侧；所述印刷电路板固定于所述散热基台的第一侧，用于接入打印机主板输出的外部控制信号；

所述驱动芯片设置于所述陶瓷基板远离所述散热基台的一侧，且所述驱动芯片与所述印刷电路板电连接，用于获取所述外部控制信号；所述发热电阻体设置于所述陶瓷基板远离所述散热基台的一侧；所述发热电阻体与所述驱动芯片电连接，用于在所述驱动芯片的控制下进入发热状态；

其中，所述驱动芯片包括识别校验电路；所述识别校验电路用于在所述打印机主板和所述热敏打印头之间进行识别。

2.根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于，所述识别校验电路具体用于接收所述打印机主板发送的第一验证数据，根据所述第一验证数据获取第一验证结果并发送至所述打印机主板；其中，所述打印机主板用于根据所述第一验证结果对所述热敏打印头进行识别，并输出第二验证数据至所述识别校验电路；

所述识别校验电路还用于根据所述第二验证数据对所述打印机主板进行识别，并在识别结果为匹配时控制所述发热电阻体进入发热状态。

3.根据权利要求2所述的热敏打印头，其特征在于，所述识别校验电路包括循环冗余校验模块；所述循环冗余校验模块用于接收所述打印机主板发送的第一验证数据，并根据所述第一验证数据进行循环冗余检验计算以获取所述第一验证结果。

4.根据权利要求3所述的热敏打印头，其特征在于，所述循环冗余校验模块包括：逻辑控制单元、逻辑选择单元和计算执行单元；所述第一验证数据至少包括第一串行数据、同步时钟信号和多个多项式选择信号；

所述逻辑控制单元包括串行数据输入端口，用于接收所述第一串行数据；所述逻辑控制单元包括同步时钟信号输入端口，用于接收所述同步时钟信号；所述逻辑选择单元包括多个多项式选择输入端口，用于分别接收对应的多项式选择信号；

所述计算执行单元分别与所述逻辑控制单元和所述逻辑选择单元电连接，用于执行循环冗余检验的计算，并获取第一验证结果；所述计算执行单元通过检验结果输出端口将所述第一验证结果输出至所述打印机主板。

5.根据权利要求4所述的热敏打印头，其特征在于，所述打印机主板用于根据所述第一验证结果计算获取第二验证数据，并通过所述第一串行输入端口和所述同步时钟信号输入端口输入至所述逻辑控制单元；

所述识别校验电路还包括比较模块，用于将所述第二验证数据与第一期望数据进行对比，并在所述第二验证数据与第一期望数据相同时输出发热信号至所述发热电阻体。

6.根据权利要求5所述的热敏打印头，其特征在于，所述比较模块还包括比较电路失能信号输入端口；

所述识别校验电路还用于根据所述比较电路失能信号输入端口获取的比较电路失能信号判断所述识别校验电路是否开启对所述打印机主板的识别。

7.根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于，还包括：封装胶；所述封装胶设置于所述驱动芯片远离所述陶瓷基板的一侧，并包覆所述驱动芯片。

8.根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于，还包括：连接器；

所述打印机主板通过所述连接器与所述热敏打印头电连接。

9.一种打印设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的热敏打印头。

10.根据权利要求9所述的打印设备，其特征在于，还包括：打印机主板；

所述热敏打印头具体用于接收所述打印机主板发送的第一验证数据，并根据所述第一验证数据获取第一验证结果并发送至所述打印机主板；

所述打印机主板用于根据所述第一验证结果对所述热敏打印头进行识别，并输出第二验证数据至所述识别校验电路；所述热敏打印头还用于根据所述第二验证数据对所述打印机主板进行识别，并在识别结果为匹配时控制所述发热电阻体进入发热状态。

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