SU1136017A1

SU1136017A1 - Thermal pen

Info

Publication number: SU1136017A1
Application number: SU833610969A
Authority: SU
Inventors: Рувим Соломонович Падкин; Алексей Алексеевич Меншутин; Юрий Владимирович Исаев; Владимир Николаевич Филатов
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Ленинградское Производственное Объединение "Красногвардеец"
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1985-01-23

Abstract

ТЕПЛОВОЕ ПЕРО, содержащее токопровод щий держатель и резистивную пленку, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, КПД и технологичности, в него введены дополнительные взаимно изолированные резистивные пленки, гибкий проводник и закрепленное на держателе керамическое основание, на котором размещены резистивные пленки в виде пакета и две контактные площадки из провод щего материала, кажда из которых соединена с соответствующими торцами резистивных пленок, при этом на рабочей поверхности пакета пленок нанесено износоустойчивое покрытие , перва контактна площадка соединена с держателем, вл ющимс i одним из выводов пера, а втора - с гибким проводником, вл ющимс втоko рым выводом пера.A HEAT PEN containing a conductive holder and a resistive film, characterized in that, in order to improve reliability, efficiency and manufacturability, additional mutually isolated resistive films, a flexible conductor and a ceramic base mounted on the holder are inserted, on which resistive films are placed in the form of package and two contact pads of conductive material, each of which is connected to the respective ends of the resistive films, while on the working surface of the film package is worn soustoychivoe coating the first bonding pad is connected to the holder, yuschims i is one of the terminals of the pen, and the second - the flexible conductor is yuschims vtoko ring terminal pen.

Description

ч 7h 7

00 О)00 O)

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано в регистраторах с записью информа .ЦИК на теплочувствительном носителеThe invention relates to instrumentation and can be used in recorders with recording information. CIC on heat sensitive media

Известно тепловое перо, содержащее держатель , токоподводы, пишу вдую трубку, внутри которой расположен нагревательный злемент, выполненный в виде спирали в изол ционной оболочке 1J .A thermal pen is known that contains a holder, current leads, and I write a tube inside which is a heating element, made in the form of a spiral in an insulating sheath 1J.

Недостатками пера вл ютс его низкие КПД и надежность, обусловленные соответственно существенньлм превышением мощности, рассеиваемой на всей длине нагревател над полезной мощностью , рассеиваемой на рабочем участке нагревател , и выходом из стро спирали при воздействии на нее механических и термических ударов при записи быстромен ющихс процессов.The disadvantages of the pen are its low efficiency and reliability, respectively, due to the substantial excess of the power dissipated over the entire length of the heater over the useful power dissipated in the working section of the heater, and the failure of the helix when exposed to mechanical and thermal shocks when recording fast-paced processes.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига емому результату вл етс тепловое перо, содержащее токопровод щий держатель и резистивную пленку, контактирующую с держателем пера и с нбсителем записи. На держателе нанесены последовательно изолирующий слой, затем электропроврвод щий сло с которьм контактирует торец резистивной пленки.и который вл етс вторым выводом пера 2 .The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a thermal pen containing a conductive holder and a resistive film in contact with the holder of the pen and with a recording carrier. An insulating layer is successively applied on the holder, then an electrically conducting layer with which the end of the resistive film contacts. And which is the second lead of the pen 2.

Недостатками известного устройства вл ютс низка надежность,обусловленна быстрым истиранием резистивной пленки, непосредственно контактирующей с носителем записи; низкий КПД, обусловленный тем, что при заданной длине и ширине резистивной пленки, толщина и материал которой ограничены технологическими возможност ми, величина сопротивлени ее оказываетс большей, чем требуетс , поэтому необходимо использование преобразовател , повышающего напр жение питани пера и уменьшающего КПД,° сложность изготовлени пера, обусловленна технологическими особенност ми нанесени изолирующей , резистивной и электропроводной пленок на каждый держатель, обепечивает высокую точность геометрических размеров взаимно контактирукндих пленок а также сложность токоподвола из-за необходимости осуществлени двухпроводного подключени источника питани в зоне оси вращени пера сThe disadvantages of the known device are low reliability, due to the rapid abrasion of the resistive film in direct contact with the recording medium; low efficiency, due to the fact that for a given length and width of the resistive film, the thickness and material of which is limited by technological capabilities, its resistance is greater than required, therefore, it is necessary to use a converter that increases the pen supply voltage and reduces the efficiency, ° manufacturing complexity pen, due to the technological features of the application of insulating, resistive and electrically conductive films on each holder, ensures high accuracy of geometrical dimensions mutually contacting films as well as the complexity of the current-permitter due to the need to make a two-wire connection of the power source in the area of the axis of rotation of the pen with

Цель изобретени - повышение надежности , КПД и технологичностиThe purpose of the invention is to increase reliability, efficiency and manufacturability.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем токопровод щий держатель и резистивную пленку, введены дополнительные взаимкоизолированные резистивнне пленки, гибкий проводник и закрепленное на держателе керамическое ос нование, на котором размещены резистивные пленки в виде пакета и две контактные площадки из провод щего материала, кажда из которых соединена с соответствующими торцами резистивных пленок( при этом на рабочей -поверхности пакета пленок нанесено износоустойчивое покрытие, перва контактна площадка соединена с держателем, вл ющимс одним из выводов пера, а втора - с гибким проводником, вл ющимс вторым выводом пераThe goal is achieved by adding additional mutually insulated resistive films, a flexible conductor and a ceramic base mounted on the holder, which contains resistive films in the form of a package and two contact pads of conductive material, in a device containing a conductive holder and a resistive film. each of which is connected to the respective ends of resistive films (at the same time a wear-resistant coating is applied on the working surface of the film package, the first contact area This is connected to the holder, which is one of the pen tips, and the second to the flexible conductor, which is the second pen pin.

Такое решение позвол ет обеспечить высокую технологичность, надежность иэнергетическую эффективность теплового пера. Предлагаемое тепловое перо обладает наперед заданной величиной сопротивлени , защищенным от механических воздействий нагревателем, упрощением процесса сборки за счет возмол ности ее автоматизации. Введение пакета взаимно изолированных резистивных пленок позволило достигнуть высокой повтор емости заданного значени сопротивлени , что, в свою очередь, повышает КПЙ,Such a solution ensures high manufacturability, reliability and energy efficiency of the thermal pen. The proposed heat pen has a predetermined resistance value protected from mechanical influences by the heater, simplifying the assembly process due to its automation. The introduction of a package of mutually isolated resistive films made it possible to achieve a high repeatability of a given resistance value, which, in turn, increases the KPI,

Керамическое основание с пакетом резистивных пленок и контактными Площадками и износоустойчивым покрытием можно изготавливать групповым методом на общей керамической пластине с последующим разделением на отдельные основани , с последующей автоматизированной сборкой с держателем.A ceramic base with a package of resistive films and contact pads and a wear-resistant coating can be made by a group method on a common ceramic plate, followed by separation into separate bases, followed by automated assembly with a holder.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Тепловое перо содержит токопровод адий держатель 1, на котором закреплено керамическое основание 2; на основании размещены две контактные площадки 3 и 4 из провод щего материала. На керамическое основание 2 нанесены взаимно изолированные резистивные пленки 5, одни торцы которых одновременно соединены с первой контактной площадкой 3, а другие - с второй контактной площадкой 4, На рабочую поверхность пакета резистивных пленок 5 нанесено износоустойчивое покрытие 6, Контактна площадка 4 электрически соединена в точке 7, например с помощью сварки, с держателем I, вл ющимс одним из выводов пера, а контактна площадка 3 соединена в точке 8f. например, с помощью сварки, с гибким проводником 3, вл кмдимс вторьви выводом пера. Элементы креплени керамического основани 2 на держателе 1 условно не показаныThe thermal pen contains an Adi conductor holder 1, on which a ceramic base 2 is fixed; on the base there are two contact pads 3 and 4 of conductive material. Mutually insulated resistive films 5 are applied to the ceramic base 2, some ends of which are simultaneously connected to the first contact pad 3 and others to the second contact pad 4. A wear-resistant coating 6 is applied to the working surface of the pack of resistive films 5, Contact pad 4 is electrically connected at 7, for example by welding, with the holder I, which is one of the tips of the pen, and the contact pad 3 is connected at point 8f. for example, by welding, with a flexible conductor 3, vl km dims second pen output. The fastening elements of the ceramic base 2 on the holder 1 are conventionally not shown.

Контактные площа.цки 3 и 4 из провод щего материала, например изContact areas 3 and 4 of conductive material, such as

серебра, размещают на керамическом основании 2 путем вжигани . Рассто ние между контактными площадками определ етс требуемой длиной нагревател , который должен соприкасатьс с ребром записи регистратора при всех рабочих перемещени х пера. Меж ду контактными площадками 3 и 4 на керамическое основание 2одну поверх другой нанос т взаимнйизолированные резистивные пленки 5, образующие пакет. Количество пленок и и материалвыбирают таким образом, чтобы величина сопротивлени между контактными Площадками 3 и 4 соответствовала требуемой величине сопротивлени пера. Поскольку величина сопротивлени пера обусловлена требуемой мощностью пера при заданном напр жении источника питани , то вс подводима к перу мощность полезно нагревает рабочую часть, котора должна скользить по ребру записи, при этом достигаетс максимально возможный КПД. Резистивные пленки 5, покрытые износоустойчивым покрытием 6, в качестве которого может быть использована глазурь, в процессе эксплуатации не истираютс , не измен ют своего сопротивлени при воздействии на них носител записи, не перегорают и практически долговечны. Подводы электроэнергии в предлагаемом устройстве прс де, чем в известных, поскольку токопровод щий держатель 1 может крепитьс на оси электромеханического преобразовател регистрирую .щего прибора, котора соединена с общей шиной питани . Дополнительных устройств дл токоподвода в зоне оси электромеханического преобразовател не требуетс , поскольку второй вывод пера - гибкий проводник . 9-может быть подсоединен к второй шине питани в любой точке прибора , удален ной от оси вращени пера путем любого известного соединени , например, винтового, разъемного или па ного.silver, placed on a ceramic base 2 by vzhigani. The distance between the pads is determined by the required length of the heater, which must be in contact with the recording edge of the recorder during all working movements of the pen. Between the contact pads 3 and 4, the mutually insulated resistive films 5 forming the package are applied on the ceramic base 2 one on top of the other. The number of films and material is chosen so that the resistance value between the contact pads 3 and 4 corresponds to the required resistance value of the pen. Since the pen resistance is determined by the required pen power at a given voltage supply voltage, all the power supplied to the pen heats up the working part, which should slide along the recording edge, and the maximum possible efficiency is achieved. Resistive films 5 coated with a wear-resistant coating 6, in which quality glaze can be used, do not wear out during operation, do not change their resistance when exposed to a recording medium, do not burn out and are practically durable. The power supply in the proposed device is more than known, since the conductive holder 1 can be mounted on the axis of an electromechanical converter and register a common device that is connected to a common power rail. Additional devices for the current lead in the area of the axis of the electromechanical converter are not required, since the second end of the pen is a flexible conductor. 9-can be connected to the second power bus at any point of the device remote from the axis of rotation of the pen by any known connection, for example screw, detachable or soldered.

В предлагаемом изобретении упрощеаэ технологи изготовлени и сокращены затраты ручного труда. Так, например, керамическое основание с пакетами резистивных пленок с износоустойчивым покрытием и контактными площадками могут выполн тьс групповым методом, по 300-400 шт на общей керамической пластине с последующим разделением на отдельные основани , поступающие на сборку с держателем и гибким проводником. Держатели пера могут изготавливатьс методом штамповки, совмещённой с предварительной формировкой. Сборка пера может осуществл тьс в приспособлении полуавтомата, в котором одновременно обжимаетс керамическое основание и свариваютс контакты в точках 7 и 8.In the present invention, simplified manufacturing techniques and reduced manual labor costs. For example, a ceramic base with packages of resistive films with a wear-resistant coating and contact pads can be carried out by a group method, 300-400 pcs each on a common ceramic plate, followed by separation into separate bases supplied to the assembly with a holder and a flexible conductor. Feather holders can be produced by stamping combined with preforming. The pen can be assembled in a semi-automatic device, in which the ceramic base is simultaneously crimped and the contacts are welded at points 7 and 8.

За счет малой массы керамического основани и его высокой теплопроводности создаетс практически равномерный нагрев всего пишущего конца пера, включа держатель 1. Пов;4 : . кольку в держателе при его изготовлении возможно скруглить острые кромки , то при контактировании носител записи о стороны держател 1 возможно достигнуть дополнительно снижени трени между пером и носителем записи. Этот эффект про вл етс при регистрации скоростных процессов с повышенной точностью, когда на точность регистрации начинает вли ть сопротивление трени ,возникающее между острыми кромками керамического основани и носителем записи. В то же врем , при высокой скорости перемещени , пера по носителю записи скругленные кромки держател скольз т по носителю записи и не царапают его.Due to the small mass of the ceramic base and its high thermal conductivity, an almost uniform heating of the entire writing tip of the pen, including the holder 1, is created. Pov; 4:. Since it is possible to round off sharp edges in the holder during its manufacture, it is possible to achieve an additional reduction in friction between the pen and the recording medium when the recording carrier on the side of the holder 1 is contacted. This effect is manifested in the registration of high-speed processes with increased accuracy, when friction resistance, which appears between the sharp edges of the ceramic base and the recording medium, influences the accuracy of the recording. At the same time, at high speeds of movement, the feathers on the record carrier rounded edges of the holder slide over the record carrier and do not scratch it.

За счет снижени электрических потерь, благодар возможности выполнени заданной величины сопротивлени , исключени излишних активно нагреваемых участков пера и исключени преобразовател напр жени оказалось возможным увеличение КПД на 30-40%, что особенно важно дл прибора, работающего от аккумул тора, например, дл электрокардиографа скорой помощиDue to the reduction of electrical losses, due to the possibility of achieving a predetermined resistance value, eliminating unnecessarily actively heated areas of the pen and eliminating the voltage converter, it was possible to increase the efficiency by 30-40%, which is especially important for a battery powered device, for example, an ambulance electrocardiograph. help

Claims

THERMAL FEATHER containing a conductive holder and a resistive film, characterized in that, in order to increase reliability, efficiency and manufacturability, additional mutually insulated resistive films, a flexible conductor and a ceramic base fixed on the holder are placed on which resistive films are placed in the form of a bag and two contact pads of conductive material, each of which is connected to the corresponding ends of the resistive films, while on the working surface of the film package is wear-resistant chivoe coating the first bonding pad is connected to the holder, which is one of the terminals of the pen, and the second - a flexible conductor, which is the second terminal of the pen.

7ZZ277777777777ZZZL