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傲睿科技申请一项喷墨打印头专利
时间:2026-08-24 09:32:25    来源:喷印技术  

喷墨打印机的核心部件是打印头 —— 墨盒、芯片、喷嘴都集成在这个小小的组件里。当你把墨盒装进打印机时,打印头上的一排金属触点(接触焊盘)会与打印机主板的端子压接在一起,电力和控制信号就通过这组触点传递到打印芯片,驱动喷嘴喷出墨滴。

这组触点的接触是否良好,直接决定了打印质量。接触不良可能导致信号丢失、喷嘴不工作,甚至整行打印缺失。因此,打印头需要一种机制来检测触点是否接好了。

国家知识产权局今天公布了一项“一种喷墨打印头及其安装接触检测方法”发明专利申请,申请人为上海傲睿科技有限公司。这项专利提出了一种新思路:把接触检测功能从昂贵的打印芯片中剥离出来,放到柔性电路板上。

传统做法有什么问题?

根据专利背景技术的描述,传统方案大多将接触检测电路集成在打印芯片内部。这种 "一体化" 设计虽然紧凑,但存在四个明确的问题:

第一,成本高。 打印芯片是通过半导体流片工艺制造的,芯片面积直接对应成本。检测电路占用了宝贵的芯片面积,相当于在 "寸土寸金" 的地方盖了一座本可以建在别处的房子。

第二,存在诊断盲区。 检测点位于电气链路的最末端 —— 也就是芯片内部。当检测结果异常时,系统无法判断故障到底出在哪里:是外部触点接触不良?是连接软板(FPC)损坏?还是芯片内部逻辑本身失效?三者都可能导致同样的异常结果,难以定位。

第三,容易误报。 检测信号需要从触点经过长距离传输到达芯片内部的检测电路。而打印芯片工作在喷墨高温区附近,长距离信号在高温干扰下容易产生误报。

第四,缺乏通用性。 检测逻辑固化在芯片硬件中,一旦流片完成就无法更改。不同型号的打印芯片需要各自设计检测电路,难以跨产品复用。

傲睿科技新方案:检测模块 "搬家" 到软板

这项专利的核心思路可以用一句话概括:让接触检测功能离开打印芯片,搬到连接软板上,而且尽量靠近触点本身。

具体结构如下:

• 墨盒:储存墨水,底面设有出墨流道。

• 连接软板(FPC):分为相连的两部分 —— 第一软板部贴在墨盒底面,第二软板部弯折后贴在墨盒的一个侧面,侧面上布置有多个接触焊盘。软板内部布有导电线路,将各个焊盘与芯片连通。

• 打印芯片:位于墨盒底面,与第一软板部相接。芯片顶面有进墨流道、底面有喷嘴,内部设有打印驱动电路。关键变化是:这款打印芯片不再集成接触检测功能。

• 接触检测模块:通过表面贴装(SMT)方式焊接在第二软板部的表面,通过软板上的导电线路与接触焊盘及打印芯片电连接,专门负责检测接触焊盘与外部设备端子的接触状态。

为什么要放在第二软板部?因为这一面正是接触焊盘所在的侧面,检测模块直接贴近物理接触界面,信号传输距离极短。同时,这个位置远离喷墨高温区,受温度干扰小。

专利中还提到,第二软板部的面积较为充裕,新增检测模块不需要增大软板设计面积,只需调整导电线路布局即可。

傲睿科技提出三种检测方法,覆盖不同场景

专利提出了两大类、共三种具体的检测方法:

方法一:二极管无源检测

在两个与加热电阻驱动无关的专用焊盘之间,连接一个二极管。检测时,外部设备在这两个焊盘之间施加正向偏置电压,然后测量两端的正向压降:

• 如果测得的压降在预设的二极管导通电压范围内 → 接触正常

• 如果压降超出该范围 → 接触异常

原理很直观:如果触点接触良好,电流能顺利通过二极管,测到的就是二极管的正常导通压降(比如硅管约 0.7V);如果触点接触不良或断开,回路阻抗变大,压降就会偏离正常值。