CN211808480U - 一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，在基台上沿主打印方向设有凹槽，凹槽与发热电阻体的位置相对应，在凹槽内从下至上依次设有第一固体材料层和第二固体材料层，其中第一固体材料层中的固体材料具有预设的热膨胀系数，第二固体材料层中的固体材料具有预设的弹性以及热导率，第二固体材料层的上表面与陶瓷基板下表面之间留有间隙，在第一固体材料层中的固体材料热膨胀后，可使得第二固体材料层与陶瓷基板接触，通过第二固体材料层将发热电阻体产生的热量传导至基台上。上述热敏打印头可通过减少打印前期热量的散失来改善打印浓度，通过增加打印后期热量向外的传导来改善热敏打印头的拖尾问题以及提升使用寿命。

Description

一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头

技术领域

本实用新型涉及热敏打印技术领域，尤其涉及一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头。

背景技术

众所周知，热敏打印头包括由绝缘材料构成的基板，在基板上设有底釉层，底釉层上方设有导线电极，导线电极分为个别电极和公共电极，沿副打印方向连接发热电阻体和控制IC的称为个别电极，沿副打印方向连接发热电阻体和打印电源的称为公共电极，在导线电极上形成沿主打印方向配置的发热电阻体带，导线电极和发热电阻体带上方设有保护层，基板和PCB用胶带粘贴在金属基台上，用环氧树脂等封装胶封装基板和PCB的连接处。

在热敏打印初期，热敏打印头整体基础温度等同于环境温度，由于环境温度较低，打印时热敏打印头产生的热量除部分传给热敏打印媒介外，其余热量迅速通过基板传导至基台以及周围空气中，使得打印浓度往往较浅。而后期在打印一段时间后，热量逐渐累积，打印浓度逐渐加深，会发生拖尾问题；另外，由于发热体本身是个加热源，热量累积最多，长期打印会对发热体本身造成热冲击，且高温下发热体上方保护层的耐磨性也降低，因此容易降低热敏打印头的使用寿命。

为了解决上述问题，现有技术中提出了一些解决方案，例如：公开号为CN104401135B的实用新型专利公开了通过在两层釉层中间添加ALN、AL₂O₃、BeO、SiO₂、BN等高热导夹层，在高速打印时将高热导夹层与基台连接，使热量快速散失，中低速打印时则断开连接，增加了打印头的适用场合。但是此方案中添加的高热导率夹层由于其热导率高，在低速打印时仍然会散失发热体上的部分热量。

公开号为CN202271663U的实用新型专利公开了一种底层釉层热导可变的热敏打印头，在打印时热导率高，不打印时热导率低，以提升打印质量。但是此方案中的热导可变釉层中根据电流的有无在低热导率和高热导率两种状态间切换，但热导率的切换速度是一定的，因此该方案只适用于一定范围的打印速度。

公开号为CN101096148B的实用新型专利公开了一种发热体下带槽的玻璃基板的热敏打印头，槽内的空气可以减少热量的散失，提升打印浓度。但是此方案虽提升了浓度，但长时间的热积累会降低热敏打印头的使用寿命。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，以便通过减少打印前期热量的散失来改善打印浓度，通过增加打印后期热量向外的传导来改善热敏打印头的拖尾问题以及提升使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，包括金属基台，在所述基台上设有绝缘材料构成的基板和PCB，在所述基板上设有底釉层，所述底釉层上设有导线电极，或者，所述基板和底釉层上设有导线电极，导线电极分为个别电极和公共电极，在个别电极和公共电极之间沿着主打印方向配置有发热电阻体，所述公共电极的一端与所述发热电阻体相连接，其另一端与打印电源相连接，所述个别电极的一端与所述发热电阻体相连接，其另一端与控制IC相连接，在导线电极和发热电阻体上方设有保护层，在所述基台上沿主打印方向设有凹槽，所述凹槽与发热电阻体的位置相对应，在所述凹槽内从下至上依次设有第一固体材料层和第二固体材料层，其中所述第一固体材料层中的固体材料具有预设的热膨胀系数，所述第二固体材料层中的固体材料具有预设的弹性以及热导率，所述第二固体材料层的上表面与基板下表面之间留有间隙，在第一固体材料层中的固体材料热膨胀后，可使得第二固体材料层与基板接触，通过第二固体材料层将发热电阻体产生的热量传导至基台上。

优选的是，所述凹槽的槽宽为1.2～2mm。

优选的是，所述第二固体材料层的上表面与基板下表面间隔1.5mm～3mm的间距。

优选的是，所述第一固体材料层中的固体材料的热膨胀系数大于23.3*10^-6。

优选的是，所述第二固体材料层中的固体材料的邵氏硬度≤80HA。

优选的是，所述第二固体材料层中的固体材料的热导率≥10w/m*k。

本实用新型的该方案的有益效果在于上述既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头能够在打印初期减少热量的散失，提升打印浓度，并且在热量积累到一定程度后，可以使热量快速的向下传导至基台，改善拖尾现象，能够减少对发热电阻体的热冲击，提升热敏打印头的使用寿命。

附图说明

图1示出了本实用新型所涉及的热敏打印头的断面结构示意图。

图2示出了本实用新型所涉及的热敏打印头的俯视结构示意图。

图3示出了本实用新型所涉及的发热电阻体与导线电极的连接关系示意图。

附图标记：1-陶瓷基板，2-底釉层，3-发热电阻体，4-公共电极，5-个别电极，6-保护层，7-基台，8-第一固体材料层，9-第二固体材料层，10-封装胶，11-PCB，12-控制IC，13-插座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-3所示，本实用新型所涉及的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头包括陶瓷基板1，在所述陶瓷基板1上全面或部分的印刷无铅非晶玻璃底釉层2，在1200℃～1300℃的温度下烧结带底釉层2的陶瓷基板1；然后在陶瓷基板1及底釉层2的表面印刷烧结导电浆料，烧结温度为800℃-920℃，之后用光刻技术形成公共电极4和个别电极5，再沿热敏打印头主打印方向进行带状涂布，780℃-850℃的温度下烧结形成4μm～8μm厚的发热电阻体3；如图3所示，所述公共电极4的一端沿副打印方向与所述发热电阻体3相连接，其另一端与打印电源相连接，所述个别电极5的一端沿副打印方向与所述发热电阻体3相连接，其另一端与配置在PCB 11上的控制IC12相连接；最后在发热电阻体3及其他部位涂布玻璃浆料，作为保护层6，将前面所述工艺后的陶瓷基板1在810℃-870℃温度下烧结。

通过数控机床将金属板材按图纸设计形状做成基台7，在基台7上沿主打印方向设有凹槽，所述凹槽与发热电阻体3的位置相对应，所述凹槽的槽宽为1.2～2mm。

在所述凹槽内从下至上依次设有第一固体材料层8和第二固体材料层9，其中所述第一固体材料层8中的固体材料具有预设的热膨胀系数，所述第一固体材料层8中的固体材料可采用高分子材料，也可以是金属材料。所述第二固体材料层9中的固体材料具有预设的弹性以及热导率，所述第二固体材料层9的上表面与陶瓷基板1下表面之间留有间隙，所述第二固体材料层9的上表面与陶瓷基板1下表面间隔的间距、第一固体材料层8中的固体材料的热膨胀系数以及第二固体材料层9中的固体材料的弹性，三者之间有关联，在第一固体材料层8中的固体材料热膨胀后，可使得第二固体材料层9与陶瓷基板1接触。

在本实施例中，所述第二固体材料层9的上表面与陶瓷基板1下表面间隔1.5mm～3mm的间距，所述第一固体材料层8中的固体材料的热膨胀系数大于23.3*10^-6，所述第二固体材料层9中的固体材料的邵氏硬度≤80HA，热导率≥10w/m*k。

所述第二固体材料层9的高弹性是为了防止高热膨胀系数固体材料受热膨胀过大破坏上方陶瓷基板1，高弹性高热导率固体材料可使用市场上的高热导率的硅胶片。

将陶瓷基板1和PCB11用胶带粘贴在基台7上，用压焊或倒装焊方式将控制IC12与陶瓷基板1上的个别电极5相连接，以及将控制IC12与PCB11相连接。用环氧树脂等封装胶10封住控制IC12，以及封装陶瓷基板1和PCB11的连接处。所述PCB 11上还设有用于与打印机本体相连接的插座13。

在具体的打印过程中，在打印初期，对应于发热电阻体3位置处的陶瓷基板1未接触到凹槽内的第二固体材料层9，因此发热电阻体3产生的热量无法向下传导，热量得到积累，打印浓度得以提高；在打印一段时间后，热量累积使得热敏打印头整体温度升高，使得高热膨胀系数固体材料发生热膨胀，体积增大，进而使得处于上方的第二固体材料层9与陶瓷基板1接触，通过第二固体材料层9将发热电阻体3产生的热量迅速传导至基台7上，以减少发热电阻体3上累积的热量，减少对发热电阻体3的热冲击，提升热敏打印头的使用寿命，同时改善拖尾现象，提高印字质量。

本实用新型所涉及的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头能够在打印初期减少热量的散失，提升打印浓度，并且在热量积累到一定程度后，可以使热量快速的向下传导至基台，改善拖尾现象，能够减少对发热电阻体的热冲击，提升热敏打印头的使用寿命。

Claims (6)

1.一种既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，包括金属基台，在所述基台上设有绝缘材料构成的基板和PCB，在所述基板上设有底釉层，所述底釉层上设有导线电极，或者，所述基板和底釉层上设有导线电极，导线电极分为个别电极和公共电极，在个别电极和公共电极之间沿着主打印方向配置有发热电阻体，所述公共电极的一端与所述发热电阻体相连接，其另一端与打印电源相连接，所述个别电极的一端与所述发热电阻体相连接，其另一端与控制IC相连接，在导线电极和发热电阻体上方设有保护层，其特征在于：在所述基台上沿主打印方向设有凹槽，所述凹槽与发热电阻体的位置相对应，在所述凹槽内从下至上依次设有第一固体材料层和第二固体材料层，其中所述第一固体材料层中的固体材料具有预设的热膨胀系数，所述第二固体材料层中的固体材料具有预设的弹性以及热导率，所述第二固体材料层的上表面与基板下表面之间留有间隙，在第一固体材料层中的固体材料热膨胀后，可使得第二固体材料层与基板接触，通过第二固体材料层将发热电阻体产生的热量传导至基台上。

2.根据权利要求1所述的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，其特征在于：所述凹槽的槽宽为1.2～2mm。

3.根据权利要求1所述的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，其特征在于：所述第二固体材料层的上表面与基板下表面间隔1.5mm～3mm的间距。

4.根据权利要求3所述的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，其特征在于：所述第一固体材料层中的固体材料的热膨胀系数大于23.3*10^-6。

5.根据权利要求4所述的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，其特征在于：所述第二固体材料层中的固体材料的邵氏硬度≤80HA。

6.根据权利要求1或5所述的既能改善印字质量又能改善使用寿命的热敏打印头，其特征在于：所述第二固体材料层中的固体材料的热导率≥10w/m*k。

Images