CN109572231B - 热敏打印头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热敏打印头，包括基板，所述基板上设有由电极构成的导电层以及与所述导电层电连接的发热电阻，所述导电层上至少一部分电极由感光导电浆料形成。本发明提供的热敏打印头及其制备方法，通过使用感光导电浆料，制备过程中可以省去电极形成步骤中的蚀刻工序，降低了蚀刻液对环境造成的污染，简化了工艺，降低了成本。本发明的热敏打印头的发热工作面较之现有产品具有更小的粗糙度，减少积碳，使进纸更加容易。

Description

热敏打印头及其制备方法

技术领域

本发明涉及热敏打印机技术领域，特别是涉及一种热敏打印头及其制备方法。

背景技术

热敏打印机由于其打印快速、轻便无污染等优点而广泛应用于票据、POS机、卡片等领域。其中主要的部件为热敏打印头，现有热敏打印头中，导电层主要采用贵金属材料，成本高，所以使用其他如银、铜、铝等金属成为一种趋势。目前常见的是使用银、铜、铝等作为导体材料部分替代导电层的贵金属材料。上述情况下，导电层形成工艺如下：在基板不同区域分别印刷导电浆料，并烧结成导电浆料膜层，然后通过光刻-蚀刻工艺形成导电层图形。现有工艺的主要问题：①光刻-蚀刻工艺步骤多，设备投入多，成本高；②蚀刻导电浆料膜层使用的蚀刻液污染环境，并且容易伤害操作人员身体健康。

发明内容

基于此，有必要针对光刻-蚀刻工艺成本高及蚀刻液污染环境问题，提供一种热敏打印头及其制备方法。

一种热敏打印头，包括基板，所述基板上设有由电极构成的导电层以及与所述导电层电连接的发热电阻，所述导电层上至少一部分电极由感光导电浆料形成。

在其中一个实施例中，所述导电层包括梳状电极、个别电极、汇流电极以及公共电极，所述个别电极分为第一个别电极和第二个别电极；

所述梳状电极和所述个别电极按照预定方式间隔的排列在所述基板上；

所述发热电阻横跨所述梳状电极和第一个别电极，并与所述梳状电极和第一个别电极连接。

在其中一个实施例中，

所述第二个别电极由感光导电浆料形成。

在其中一个实施例中，所述感光导电浆料为可烧结感光导电浆料或不可烧结感光导电浆料。

在其中一个实施例中，所述基板与所述导电层之间设有釉层；

所述基板上还设有保护层，所述保护层覆盖发热电阻以及至少部分所述导电层。

一种热敏打印头制备方法，包括：

提供基板，在所述基板上形成由电极构成的导电层，所述导电层至少一部分电极由感光导电浆料形成；

在所述导电层上印刷发热电阻，所述发热电阻与所述导电层部分电极连接。

在其中一个实施例中，所述在所述基板上形成由电极构成的导电层包括：

基板上印刷感光导电浆料，对所述感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对所述感光导电浆料进行曝光，采用显影液对曝光过的感光导电浆料进行显影并清洗，获得由所述感光导电浆料形成的电极。

在其中一个实施例中，所述导电层包括梳状电极、个别电极、汇流电极以及公共电极，所述梳状电极和所述个别电极按照预定方式间隔的排列在所述基板上。

在其中一个实施例中，所述个别电极分为第一个别电极和第二个别电极；

所述第二个别电极由感光导电浆料形成。

在其中一个实施例中，所述感光导电浆料包括可烧结感光导电浆料和不可烧结感光导电浆料。

本发明提供的热敏打印头及其制备方法，通过使用感光导电浆料，制备过程中可以省去电极形成步骤中的蚀刻工序，降低了蚀刻液对环境造成的污染，简化了工艺，降低了成本。本发明的热敏打印头的发热工作面较之现有产品具有更小的粗糙度，减少积碳，使进纸更加容易。

附图说明

图1为本发明一实施例中热敏打印头的剖面示意图；

图2为图1热敏打印头中导电层的结构示意图；

图3为本发明一实施例中热敏打印头制备方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1～2，所述热敏打印头，包括基板10，所述基板10上设有由电极构成的导电层30以及与所述导电层30电连接的发热电阻40，所述导电层30至少一部分电极由感光导电浆料形成。

可选地，所述电极包括梳状电极36、个别电极、汇流电极以及公共电极33，所述个别电极分为第一个别电极31和第二个别电极32，所述汇流电极包括第一汇流电极34和第二汇流电极35。具体地，所述发热电阻40横跨所述梳状电极36和第一个别电极31，并与所述梳状电极36和第一个别电极31连接。

可选地，所述梳状电极36和所述个别电极按照预定方式间隔的排列在所述基板10上。在本实施例中，所述梳状电极36和所述个别电极横向间隔的排列在所述基板10上。

在本实施例中，所述由可烧结导电浆料形成的电极包括所述梳状电极36、第一个别电极31、所述公共电极33和所述第一汇流电极34；所述由感光导电浆料形成的电极包括所述第二汇流电极35和所述第二个别电极32。

在另一个实施例中，所述由可烧结导电浆料形成的电极包括所述梳状电极36和第一个别电极31；所述由感光导电浆料形成的电极包括所述第二个别电极32、所述汇流电极和所述公共电极33。

可选地，所述导电层30中与所述发热电阻40连接的电极由可烧结导电浆料形成，所述可烧结导电浆料包括可烧结感光导电浆料和可烧结非感光导电浆料。具体地，所述可烧结非感光导电浆料可以为可烧结非感光金浆、可烧结非感光银浆、可烧结非感光铝浆、可烧结非感光铜浆、可烧结非感光镍浆或其他可烧结非感光导电浆料中任意一种。所述可烧结感光导电浆料可以为可烧结感光金浆、可烧结感光银浆、可烧结感光铝浆、可烧结感光铜浆、可烧结感光镍浆或其他可烧结感光导电浆料中任意一种。在一个实施例中，所述可烧结非感光导电浆料为可烧结非感光金浆。在另一实施例中，所述可烧结感光导电浆料为可烧结感光金浆。

可选地，所述导电层30至少一部分电极由感光导电浆料形成，所述感光导电浆料包括不可烧结感光导电浆料和可烧结感光导电浆料。具体地，所述可烧结感光导电浆料可以为可烧结感光金浆、可烧结感光银浆、可烧结感光铝浆、可烧结感光铜浆、可烧结感光镍浆或其他可烧结感光浆料中任意一种。所述不可烧结感光导电浆料可以为不可烧结感光金浆、不可烧结感光银浆、不可烧结感光铝浆、不可烧结感光铜浆、不可烧结感光镍浆或其他不可烧结感光浆料中任意一种。在一个实施例中，所述可烧结感光导电浆料为可烧结感光银浆。在另一个实施例中，所述不可烧结感光导电浆料为不可烧结感光银浆。可选地，所述基板10与所述导电层30之间设有釉层20。具体地，所述釉层20可以全部或局部覆盖所述基板10。在本实施例中，所述釉层20全部覆盖所述基板10。

可选地，所述基板10上还设有保护层50，所述保护层50覆盖发热电阻40以及至少部分导电层30。在本实施例中，所述保护层50覆盖发热电阻40以及部分导电层30。

可选地，所述感光导电浆料中包含光敏化合物。具体地，所述光敏化合物包含重氮盐类化合物、有机多卤化物、安息香醚类和芳香族酮类化合物至少一种。

在一个实施例中，所述感光导电浆料为不可烧结感光导电浆料。所述不可烧结感光导电浆料可以为不可烧结感光金浆、不可烧结感光银浆、不可烧结感光铝浆、不可烧结感光铜浆、不可烧结感光镍浆或其他不可烧结感光浆料中任意一种。

所述不可烧结感光导电浆料包含树脂、溶剂、光敏化合物、助剂和金属粉。所述金属粉可以为金粉、银粉、铝粉、铜粉、镍粉或其它金属粉末中任意一种。

所述树脂为丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂中任意一种。

所述溶剂为乙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、三甘醇甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯中的至少一种。

所述光敏化合物包括重氮盐类化合物、有机多卤化物、偶氮二异丁腈、安息香醚类以及芳香族酮类化合物。

所述助剂至少包括流平剂、消泡剂、表面活性剂以及分散剂。

所述金属粉的颗粒大小在40nm～100nm之间。

在另一个实施例中，所述感光导电浆料为可烧结感光导电浆料。所述可烧结感光导电浆料可以为可烧结感光金浆、可烧结感光银浆、可烧结感光铝浆、可烧结感光铜浆、可烧结感光镍浆或其他可烧结感光浆料中任意一种。

所述可烧结感光导电浆料包含玻璃粉、树脂、溶剂、光敏化合物、助剂和金属粉。所述金属粉可以为金粉、银粉、铝粉、铜粉、镍粉或其它金属粉末中任意一种。所述树脂、溶剂、光敏化合物、助剂和金属粉与所述不可烧结感光导电浆料一致，不做赘述。所述玻璃粉包括硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅、硼酸钠、硼酸钙、氧化硼中的至少一种。

请参阅图3，一种热敏打印头制备方法。

步骤210，提供基板，在所述基板上形成由电极构成的导电层，所述导电层至少一部分电极由感光导电浆料形成。

所述步骤还包括：基板10上印刷感光导电浆料，对所述感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对所述感光导电浆料进行曝光，采用显影液对曝光过的感光导电浆料进行显影并清洗，获得由所述感光导电浆料形成的电极。

在本实施例中，所述基板10上印刷感光导电浆料，对所述感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对感光导电浆料进行曝光，因所述感光导电浆料内含有光敏化合物，在曝光时所述光敏化合物发生反应导致曝光区和非曝光区在显影液中的溶解度显著不同，通过所述显影液对曝光过的感光导电浆料进行显影并清洗，所述基板上形成相应图案的电极。所述显影液为碳酸钠溶液，碳酸钾溶液，氢氧化钠溶液，氢氧化钾溶液、四甲基氢氧化铵溶液任意一种，各溶液的溶剂均为水，且所述显影液的浓度为0.2g/L～0.6g/L。

在一个实施例中，在所述基板10上形成由电极构成的导电层30，所述导电层30包括由感光导电浆料形成的电极和由可烧结导电浆料形成的电极。所述可烧结导电浆料包括可烧结非感光导电浆料和可烧结感光导电浆料，所述感光导电浆料包括可烧结感光导电浆料和不可烧结感光导电浆料。

所述可烧结感光导电浆料形成电极的步骤为：在所述基板10的预定区域印刷可烧结感光导电浆料，得到可烧结感光导电浆料区，对所述可烧结感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对所述可烧结感光导电浆料进行曝光，采用显影液对曝光过的感光导电浆料进行显影并清洗获得由所述可烧结感光导电浆料形成的电极。

所述可烧结非感光导电浆料形成电极的步骤为：在所述基板10的预定区域印刷可烧结非感光导电浆料，得到可烧结非感光导电浆料区，通过光刻、刻蚀工艺制备由所述可烧结非感光导电浆料形成的电极。

所述不可烧结感光导电浆料形成电极的步骤为：在所述基板10的预定区域印刷不可烧结感光导电浆料，得到不可烧结感光导电浆料区，对所述不可烧结感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对所述不可烧结感光导电浆料进行曝光，采用显影液对曝光过的感光导电浆料进行显影并清洗获得由所述不可烧结感光导电浆料形成的电极。

步骤220，在所述导电层上印刷发热电阻，所述发热电阻与所述可烧结导电浆料连接。

在本实施例不同的实施方式中，所述感光导电浆料可以选用可烧结感光导电浆料或不可烧结感光导电浆料。其中，所述感光导电浆料为可烧结感光导电浆料，且在印刷所述发热电阻40之前由该可烧结感光导电浆料形成相应的电极；或所述感光导电浆料为不可烧结感光导电浆料，且在印刷所述发热电阻40之后由该不可烧结感光导电浆料形成相应的电极。即，当步骤210中采用的是可烧结感光导电浆料时，步骤220位于制备由感光导电浆料形成的电极的步骤之后；当步骤210中采用的是不可烧结感光导电浆料时，步骤220位于制备由可烧结导电浆料形成的电极的步骤与印刷感光导电浆料的步骤之间。

所述导电层30中至少一部分电极由感光导电浆料形成。

在一个实施例中，所述导电层30上，除与所述发热电阻40连接的区域的电极以外，其余区域的电极均由感光导电浆料形成。

所述热敏打印头制备方法还包括，所述基板10与所述导电层30之间印刷釉层20，以及形成保护层50覆盖发热电阻40以及至少部分导电30。在本实施例中，所述保护层50覆盖发热电阻40以及部分导电层30。在本实施例中，所述感光导电浆料选用可烧结感光导电浆料或不可烧结感光导电浆料，所述可烧结导电浆料选用可烧结非感光导电浆料。优选地，所述感光导电浆料为不可烧结感光导电浆料。

使用可烧结感光导电浆料时，工艺如下：

在基板10上印刷烧结釉层20，所述釉层20的厚度为100μm～300μm，烧结温度为900℃～1200℃。

在釉层20上印刷可烧结非感光导电浆料，金属层厚度为0.2μm～2μm，通过光刻—刻蚀工艺形成电极。

在未印刷可烧结非感光导电浆料的区域印刷可烧结感光导电浆料，印刷完成后对所述可烧结感光导电浆料进行烘干，烘干温度为90℃～150℃，时间为60s～240s。

烘干完成后对所述可烧结感光导电浆料进行曝光，曝光光源主波段为350nm～450nm，曝光能量20mJ/cm2～100mJ/cm2。优选的，所述曝光光源的波长为365nm或436nm。

显影液中显影，显影时间为30s～120s，显影完成清洗所述基板10并干燥，形成电极。

印刷发热电阻40，使所述发热电阻40横跨由可烧结非感光导电浆料形成的第一个别电极31和梳状电极36，并进行烧结。

形成保护层50，所述保护层50覆盖发热电阻40以及部分导电层30。

使用不可烧结感光导电浆料时，工艺如下：

在基板10上印刷烧结釉层20，所述釉层20的厚度为100μm～300μm，烧结温度为900℃～1200℃。

在釉层20上印刷可烧结非感光导电浆料，金属层厚度为0.2μm～2μm，通过光刻—刻蚀工艺形成电极。

印刷发热电阻40，使所述发热电阻40横跨由可烧结非感光导电浆料形成的电极，并进行烧结。

在未印刷可烧结非感光导电浆料的区域印刷不可烧结感光导电浆料，印刷完成后对所述不可烧结感光导电浆料进行烘干，烘干温度为90℃～150℃，时间为60s～240s。

烘干完成后对所述不可烧结感光导电浆料进行曝光，曝光光源主波段为350nm～450nm，曝光能量20mJ/cm2～100mJ/cm2。优选的，所述曝光光源的波长为365nm或436nm。

显影液中显影，显影时间为30s～120s，显影完成清洗所述基板10并干燥，形成电极。

形成保护层50，所述保护城覆盖发热电阻40以及部分导电层30。在烧结过程中，金属颗粒会长大，金属颗粒之间的间隙变大从而导致电阻上升。同时，金属颗粒变大，会导致金属表面凹凸不平，粗糙度变大，从而在打印过程中易产生积碳，且进纸变难。

实验数据表明：采用不可烧结感光导电浆料，由于省去了烧结工序，所以导电浆料里的银颗粒不会长大，金属层表面粗糙度小于正常产品，小的粗糙度会减少积碳，进纸更加容易。

本发明提供的热敏打印头及其制备方法，通过使用感光导电浆料，制备过程中可以省去电极形成步骤中的蚀刻工序，降低了蚀刻液对环境造成的污染，简化了工艺，降低了成本。本发明的热敏打印头的发热工作面较之现有产品具有更小的粗糙度，减少积碳，使进纸更加容易。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种热敏打印头，包括基板，所述基板上设有由电极构成的导电层以及与所述导电层电连接的发热电阻，其特征在于，所述导电层上至少一部分电极由不可烧结感光导电浆料形成。

2.根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于，所述导电层包括梳状电极、个别电极、汇流电极以及公共电极，所述个别电极分为第一个别电极和第二个别电极；

所述梳状电极和所述个别电极按照预定方式间隔的排列在所述基板上；

所述发热电阻横跨所述梳状电极和第一个别电极，并与所述梳状电极和第一个别电极连接。

3.根据权利要求2所述的热敏打印头，其特征在于，

所述第二个别电极由不可烧结感光导电浆料形成。

4.根据权利要求1～3任一项所述的热敏打印头，其特征在于，所述基板与所述导电层之间设有釉层；

所述基板上还设有保护层，所述保护层覆盖发热电阻以及至少部分所述导电层。

5.一种热敏打印头制备方法，其特征在于，包括：

提供基板，在所述基板上形成由电极构成的导电层，所述导电层至少一部分电极由不可烧结感光导电浆料形成；

在所述导电层上印刷发热电阻，所述发热电阻与所述导电层部分电极连接；

烧结发热电阻后，基板上印刷不可烧结感光导电浆料，对所述不可烧结感光导电浆料进行烘干，烘干完成后在掩膜版下对所述不可烧结感光导电浆料进行曝光，采用显影液对曝光过的不可烧结感光导电浆料进行显影并清洗，获得由所述不可烧结感光导电浆料形成的电极。

6.根据权利要求5所述的热敏打印头制备方法，其特征在于，所述导电层包括梳状电极、个别电极、汇流电极以及公共电极，所述梳状电极和所述个别电极按照预定方式间隔的排列在所述基板上。

7.根据权利要求6所述的热敏打印头制备方法，其特征在于，所述个别电极分为第一个别电极和第二个别电极；

所述第二个别电极由不可烧结感光导电浆料形成。

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