CN102303458B - 热敏打印头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热敏打印头及其生产方法，特征为发热电阻体下设有热阻釉层，电极导线的一端导线图型下的辅助釉层，热阻釉层与釉层的下面设有全面的衬底釉层，生产方法为：采用混入了部分结晶质釉浆料的非结晶质釉浆料，在绝缘基板上制成衬底釉层，在衬底釉层上形成热阻釉层和辅助釉层，在衬底釉层、热阻釉层和辅助釉层上形成电极导线，电极导线的一端设有导线图型,导线图型在辅助釉层上，在热阻釉层上形成发热电阻体，在发热电阻体及至少一部分的电极导线上形成保护层，本发明衬底釉层在高温时的流动性差，使热阻釉层和辅助釉层的釉结构不会消失，具有能提高打印速度、改善打印质量、电极导线不易出现断线和短路问题等优点。

Description

热敏打印头及其制造方法

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，详细地讲是一种能提高打印速度、改善打印质量、电极导线不易出现断线和短路问题的热敏打印头及其生产方法。

背景技术

众所周知，一般情况下，热敏打印头（thermal print head）及其生产方法是在陶瓷绝缘基板使用釉浆料，采用印刷、烧结的方法（以下称厚膜法）在绝缘基板上形成釉层，在釉层及绝缘基板上采用喷镀等方式形成电极导线，在釉层上采用喷镀法形成若干个通常沿直线排列的发热电阻体，发热电阻体下的釉层称为热阻釉层，发热电阻体及至少一部分的电极导线上采用厚膜法或喷镀法形成的保护层，发热电阻体排列的方向称为主打印方向，绝缘基板平面内垂直于主打印方向的方向称为副打印方向。

电极导线的一端沿副打印方向与发热电阻体相连接，另一端设有导线图型，用于和热敏打印头的驱动IC相连接。通常，由于工艺需要，导线图型的线宽较大；由于降低成本的需要，导线图型之间或导线图型与电极导线之间的间隙较小。

为提高打印速度或改善打印效果，现有技术只在发热电阻体下设有釉层，称为热阻釉层，为使热阻釉层表面具有光滑、平整的表面，通常使用非晶质釉浆料形成釉层。

然而，采用厚膜法形成上述热阻釉层结构的热敏打印头，由于热阻釉层和热阻釉层以外的绝缘基板存在高度差，在形成电极导线的过程中，导线间隙较小的位置例如导线图型处，容易出现短路问题。

另外，由于热阻釉层以外的绝缘基板表面还存在过于粗糙及有凹坑等缺陷，在热阻釉层以外的绝缘基板上的电极导线容易出现断线、短路等不良现象。

为解决绝缘基板上电极导线的断线、短路问题，WO97/29915公开了一种技术，可以在绝缘基板上热阻釉层以外的部分也形成釉层，称为电极形成用釉层，电极形成用釉层采用非结晶质釉浆料形成，电极形成用釉层与热阻釉层部分的重叠搭接，遮盖绝缘基板的缺陷，解决了电极导线的断线、短路问题。

    但是，WO97/29915所公开的技术中，热阻釉层和电极形成用釉层都采用非晶质釉浆料形成，实际上需要在热阻釉层烧结完成后，通过第二次烧结形成电极形成用釉层，否则，由于高温烧结时非结晶质釉浆料熔融后的流动性，热阻釉层将不能保持需要的结构。但两次以上的烧结，提高了成本，又增加了绝缘基板翘曲变形的不良几率。

而且， WO97/29915所公开的技术中，电极形成用釉层与热阻釉层部分地重叠搭接，热阻釉层的厚度没有因为电极形成用釉层的存在而降低，这样，热阻釉层可能存在需要多次印刷增加成本的问题。

WO97/29915所公开的技术中，电极形成用釉层与热阻釉层需要部分地重叠搭接，对电极形成用釉层的位置的要求可能会使生产效率降低。 

电极形成用釉层的厚度低于热阻釉层，如果电极形成用釉层的厚度比热阻釉层小很多时，则由于辅助釉层和热阻釉层存在高度差，在形成电极导线的过程中，导线间隙较小的位置例如导线图型处，容易出现短路问题。

另外还可以在绝缘基板上形成全面釉层后，采用喷砂工艺结合热处理的方法，形成发热体下部分凸起、其余部分平坦的釉层结构，可以解决上述电极导线的缺陷问题。但存在加工难度大、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术不足，提出一种不易出现断线、短路现象、能够降低成本、提高打印速度、改善打印效果的热敏打印头及其生产方法。

本发明通过如下措施达到。

一种热敏打印头，包括绝缘材料构成的基板，基板上设有发热电阻体、导线图型及电极导线，发热电阻体排列的方向称为主打印方向，绝缘基板平面内垂直于主打印方向为副打印方向，其特征在于基板上设有衬底釉层，衬底衬层的厚度不大于20μm，衬底釉层上分别设有热阻釉层和辅助釉层，辅助釉层30的厚度不大于50μm，在衬底釉层、热阻釉层和辅助釉层上采用喷镀等方式形成的电极导线，热阻釉层上设有发热电阻体，辅助釉层上设有导线图型，电极导线的一端与发热电阻体相连接，另一端设有导线图型，在发热电阻体及至少一部分的电极导线上采用厚膜法或喷镀法形成的保护层。 

本发明的生产方法为。

（1）       在绝缘基板上采用厚膜法形成衬底釉层，衬底釉层由结晶质釉浆料和非结晶质釉浆料混合而成，结晶质釉浆料的添加重量不超过非结晶质釉浆料的重量，衬底釉层的厚度不大于20μm，

（2）       在衬底釉层上采用厚膜法形成热阻釉层和辅助釉层，热阻釉层和辅助釉层采用非晶质釉浆料形成，辅助釉层的厚度不大于50μm， 

（3）       在衬底釉层、热阻釉层、辅助釉层上形成电极导线，导线的一端设有导线图型，导线图型在辅助釉层上，

（4）       在热阻釉层上形成发热电阻体，发热电阻体与电极导线的一端相连接，

（5）       在发热电阻体及至少一部分的电极导线上形成的保护层。

本发明中衬底釉层、热阻釉层、辅助釉层一次同时烧结完成。

结晶质釉浆料的特征是在高温烧结过程中会出现晶粒，所以结晶质釉浆料在高温烧结过程中的流动性很低。

由于衬底釉层中添加了结晶质釉浆料，抑制了衬底釉层在高温熔融状态下的流动性，热阻釉层和辅助釉层在衬底釉层上，受到衬底釉层结晶质浆料的影响，所以热阻釉层和辅助釉层的釉结构不会因为衬底釉层的存在而消失。

本发明由结晶质釉和非结晶质釉的混合釉浆料制成衬底釉层，在衬底釉层上形成热阻釉层和辅助釉层，在衬底釉层、热阻釉层和辅助釉层上形成电极导线，电极导线的一端设有导线图型，导线图型在辅助釉层上，在热阻釉层上形发热电阻体，发热电阻体与电极导线的一端相连接，在发热电阻体及至少一部分的电极导线上形成的保护层。

衬底釉层遮盖了绝缘基板表面的缺陷，另外，衬底釉层在热阻釉层的下面，热阻釉层的下面的衬底釉层也具有热阻釉层的效果，所以热阻釉层的厚度可以减小，热阻釉层形成的效率有可能提高。

热阻釉层在发热电阻体下面，可以提高打印速度或改善打印效果。

辅助釉层在导线图型的下面，辅助釉层的存在，是导线图型所在的表面高度得到提高，导线图型的短路问题得到改善。

附图说明

图1是本发明实施例的与绝缘基板和发热体排列方向同时垂直的断面结构示意图。

图2是本发明的实施例的正面透视示意图。

具体实施方式

    下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1和图2所示：一种热敏打印头，包括绝缘材料构成的基板70，基板70上电极导线40和若干个沿直线排列的发热电阻体50，电极导线40的一端设有导线图型40a,在发热体50及至少一部分的电极导线40上采用厚膜法或喷镀法形成的保护层60,发热电阻体50排列的方向称为主打印方向，绝缘基板70平面内垂直于主打印方向的方向称为副打印方向，其特征在于基板上设有衬底釉层10，衬底釉层10的厚度不大于20μm，衬底釉层10上分别设有热阻釉层20和辅助釉层30，辅助釉层30的厚度不大于50μm，热阻釉层20与主打印方向平行，在衬底釉层10、热阻釉层20和辅助釉层30上采用喷镀等方式形成电极导线40，热阻釉层20上设有发热电阻体，辅助釉层30上设有导线图型40a，电极导线40的一端与发热电阻体50相连接，另一端设有导线图型40a，在发热电阻体和至少一部分的电极导线上采用厚膜法或喷镀法形成的保护层60。 

本发明的生产方法为：

1)       在绝缘基板70上采用厚膜法形成衬底釉层10，衬底釉层10由结晶质釉浆料和非结晶质釉浆料混合而成，结晶质釉浆料的添加重量不超过非结晶质釉浆料的重量，衬底釉层10的厚度不大于20μm，

2)       在衬底釉层10上采用厚膜法形成热阻釉层20和辅助釉层30，采用非晶质釉浆料，用印刷、烧结的方法形成热阻釉层20和辅助釉层30，辅助釉层的厚度不大于50μm，衬底釉层10、热阻釉层20、辅助釉层30一次同时烧结完成，

3)       在衬底釉层10、热阻釉层20、辅助釉层30上形成电极导线40，导线40的一端设有导线图型40a，导线图型40a在辅助釉层30上，

4)       在热阻釉层20上形成发热电阻体50，发热电阻体50与电极导线40的一端相连接，

5)       在发热电阻体50及至少一部分的电极导线40上形成的保护层60，

由于衬底釉层10中添加了结晶质釉浆料，抑制了衬底釉层10在高温熔融状态下的流动性，热阻釉层20和辅助釉层30在衬底釉层10上，受到衬底釉层10内结晶质浆料的影响，所以热阻釉层20和辅助釉层30的釉结构不会因为衬底釉层10的存在而消失。

本发明由结晶质釉和非结晶质釉的混合釉浆料制成衬底釉层10，在衬底釉层10上形成热阻釉层20和辅助釉层30，在衬底釉层10、热阻釉层20和辅助釉层30上形成电极导线40，电极导线的一端设有导线图型40a，导线图型在辅助釉层30上，在热阻釉层20上形发热电阻体50，发热电阻体50与电极导线40的一端相连接，在发热电阻体50及至少一部分的电极导线40上形成的保护层60。

衬底釉层10采用添加了部分结晶质釉浆料的非晶质浆料形成，结晶质釉浆料在高温状态下的流动性很低，加入非结晶质的釉浆料内，会使烧结后的釉层光滑度变低，添加重量占比需控制在1%～50%以内，例如添加重量占比为15%，衬底釉层10全面地分布在绝缘基板70的表面，遮盖了绝缘基板70表面的缺陷。

衬底釉层10中添加的结晶质釉浆料，釉浆料可以采用多种不同的配比组成，优选方案按重量比计：二氧化硅20%～45%，氧化硼2%～4%，氧化锌1%～5%，氧化钙3%～15%，氧化钡2%～12%，三氧化二铝3%～10%，乙基纤维素1%～15%，松油醇20%～40%，

衬底釉层10的厚度如果过大，会影响打印速度与打印效果，所以衬底釉层10的厚度最好在20μm以下。

衬底釉层10在热阻釉层20下面的部分也具有提高打印速度、改善打印质量的效果，所以，热阻釉层20的厚度可以减小，有可能提高生产效率。

热阻釉层20在发热电阻体50下面，可以提高打印速度或改善打印效果。

辅助釉层30在导线图型40a的下面，辅助釉层30的存在，使导线图型40a所在的表面高度得到提高，导线图型40a的短路问题得到改善。

上述电极导线40、导线图型40a、发热电阻体50、保护层60及绝缘基板70与现有技术相同，此不赘述。

辅助釉层30的厚度最好在50μm以下，否则可能对衬底釉层10和热阻釉层20上的工艺导线的形成有不良影响。

导线图型40a的导线间隙大到不容易出现短路问题时，也可以去掉辅助釉层30，不影响衬底釉层10和热阻釉层20的效果。

以上所述仅是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种热敏打印头，包括绝缘材料构成的基板，基板上设有发热电阻体、导线图型及电极导线，发热电阻体排列的方向称为主打印方向，绝缘基板平面内垂直于主打印方向的方向称为副打印方向，其特征在于基板上设有衬底釉层（10），衬底釉层（10）的厚度不大于20μm，衬底釉层（10）上分别设有热阻釉层（20）和辅助釉层（30），在衬底釉层（10）、热阻釉层（20）和辅助釉层（30）上采用喷镀方式形成的电极导线，热阻釉层（20）上设有发热电阻体，辅助釉层（30）上设有导线图型，电极导线的一端与发热电阻体相连接，另一端导线图型相连接，在发热电阻体及至少一部分的电极导线上采用厚膜法或喷镀法形成的保护层。

2.一种热敏打印头的生产方法，其特征在于工艺步骤为：

在绝缘基板（70）上采用厚膜法形成衬底釉层（10），衬底釉层（10）的厚度不大于20μm，衬底釉层（10）由结晶质釉浆料和非结晶质釉浆料混合而成，结晶质釉浆料的添加重量不超过非结晶质釉浆料的重量，

在衬底釉层（10）上采用厚膜法形成热阻釉层（20）和辅助釉层（30），辅助釉层（30）的厚度不大于50μm，

在衬底釉层（10）、热阻釉层（20）、辅助釉层（30）上形成电极导线（40），导线（40）的一端设有导线图型（40a），导线图型（40a）在辅助釉层（30）上，

在热阻釉层（20）上形成发热电阻体（50），发热电阻体（50）与电极导线（40）的一端相连接，

在发热电阻体（50）及至少一部分的电极导线（40）上形成的保护层（60）。

3.根据权利要求2所述的一种热敏打印头的生产方法，其特征在于衬底釉层（10）、热阻釉层（20）、辅助釉层（30）一次同时烧结完成。