CN221067546U - 拼接热敏打印头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及宽幅热敏打印头制造技术领域，具体的说是一种结构合理、工作可靠，能够显著提高宽幅热敏打印头表面平整度，降低相邻拼接单元挤压、打牙崩裂问题，进而保证打印质量的拼接热敏打印头，其特征在于，在金属散热台上表面设有热膨胀系数为4x10‑6‑9x10‑6mm/℃的陶瓷衬层，衬层厚度范围为0.2‑10cm，两个以上彼此邻接的热敏打印单元设置在衬层上，与现有技术相比，有效缓解金属散热板受热产生的应力给热敏打印单元带来的影响，从而避免拼接热敏打印头工作时陶瓷基板挤压、破裂以及弯曲等问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及宽幅热敏打印头制造技术领域，具体的说是一种结构合理、工作可靠，能够显著提高宽幅热敏打印头表面平整度，降低相邻拼接单元挤压、打牙崩裂问题，进而保证打印质量的拼接热敏打印头。
背景技术：
众所周知，热敏打印头上配置有连续很多个按照一定的分辨率直线性配置的热敏发热体单元，通过对每个发热体单元施加相应的脉冲电压使发热体单元产生焦耳热效果，把印加的电能转换为热能，利用发热体单元产生的热能作用到热敏介质上使热敏介质发色。
大幅面广告写真、电力标识、软装包装等领域一般采用喷墨等方式打印，喷墨打印存在墨盒硒鼓等耗材，对环境造成很大负担，而热敏打印是通过打印头发色在热敏纸或色带上直接打印或转印图文信息，除了热敏纸和色带不需要其他耗材，绿色环保，另外热敏打印速度快，分辨率高，可实现300dpi及以上的精细打印。热敏打印头打印幅宽从4.2mm到216mm是常规规格，现在随着应用领域的需要已拓展到300mm左右，但上述广告写真等应用需要超过1m以上的幅宽，当前的规格无法满足应用，只能采用打印头拼接的方式实现宽幅打印。
现有的热敏打印头主要由陶瓷基板、PCB线路板以及金属散热板组成，一般情况下,常温下的陶瓷材料的导热系数只有5-24W/m·K,因此陶瓷基板能够在打印初始阶段完成蓄热保温作用，提高初始打印区域的印字浓度，但随着打印时间拉长，热量积累作用加剧，过度积累的热量不但会造成印字过深，还容易损坏热敏打印头上的电气器件，因此热敏打印头的陶瓷基板需要设置在具有良好散热性能的金属基台上，以保证长时间连续打印工作中的散热。
对于拼接式宽幅热敏打印装置来说，多个拼接单元体(热敏打印单元)紧密的排列在金属散热基台上，显然拼接单元体之间的拼缝越小，整体打印效果越佳，但由于不同材料在温度变化过程中存在热膨胀差异，进而出现相对热位移量不一致的问题，可能导致拼缝处基板挤压、基板崩边等产品不良现象，同时热膨胀系数差异导致环氧树脂胶热固化时，出现基板弯曲变形、长尺基板表面幅宽起伏较大，影响了印字效果。
发明内容：
本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种结构合理、工作可靠，能够显著提高宽幅热敏打印头表面平整度，降低相邻拼接单元挤压、打牙崩裂问题，进而保证打印质量的拼接热敏打印头。
本实用新型通过以下措施达到：
一种拼接热敏打印头，设有金属散热台，金属散热台上表面设有两个以上彼此邻接的热敏打印单元，其特征在于，在金属散热台上表面设有热膨胀系数为4x10-6-9x10-6mm/℃的陶瓷衬层，衬层厚度范围为0.2-10cm，两个以上彼此邻接的热敏打印单元设置在衬层上。
本实用新型所述衬层采用氮化铝陶瓷制成。
本实用新型所述衬层表面开设凹槽，凹槽内填充0.3mm厚度的导热硅胶或导热硅脂，所述热敏打印单元中的热敏打印头用发热基板下表面经导热硅胶或导热硅脂与衬层固定连接，同时满足导热散热效果，因为衬底层与发热陶瓷基板的热膨胀系数相当，高温打印时通过导热硅胶或导热硅脂在环境温度变化时的伸缩量不大于拼接于散热台衬层上的两个以上的热敏打印单元的形变调整量；进一步，所述凹槽开设在衬层上表面与热敏打印头用发热基板上的发热电阻体相对应的区域，发热体下方与衬底层充分接触散热，所述凹槽的宽度略宽于发热电阻体宽度，粘接面积大更结实，所述凹槽的宽度范围为0.2-0.5mm。
本实用新型所述衬层上两个以上彼此邻接的热敏打印单元包括交错设置的B型热敏打印单元和C型热敏打印单元，所述B型热敏打印单元的绝缘陶瓷基板呈出纸侧窄进纸侧宽，所述C型热敏打印单元的绝缘陶瓷基板呈出纸侧宽进纸侧窄，进一步，相邻的B型热敏打印单元与C型热敏打印单元对应拼缝处的发热体位于同一拼接平面、彼此平行的上下错开，且至少重叠2个发热点。
本实用新型中热敏打印单元包括绝缘陶瓷基板，绝缘陶瓷基板的表面设有蓄热釉涂层、发热电阻体、电极导线，其中发热电阻体和电极导线部分还设有保护层，电极导线的引脚端与驱动IC压焊或倒装焊连接，外部控制端的外部电路板或柔性电路板与驱动IC经压焊焊盘或倒装焊连接，并采用环氧树脂胶覆盖包含IC、键合部位以及裸露的电极导线区域；进一步，所述保护层中设有绝缘保护层，绝缘保护层材料为SION或SIALON,绝缘保护层上表面设有碳化硅保护层，由于膜层在烧结过程中，易在边缘处因张力形成凸起，导致拼缝致密性下降、影响拼接表面平整度，且在冷热变化情况下，拼缝两侧膜层挤压易导致膜层剥离、翘起，因此，所述绝缘保护层距离基板边缘0.1mm开始设置,绝缘保护层上通过磁控溅射等方式设置碳化硅保护层，距离基板边缘0.3mm开始设置,在碳化硅保护层上设置SiO2距离基板边缘0.5mm开始设置，从而在拼接处形成阶梯状，此时因镀膜边缘不集中，每层保护膜都在膜层边缘可有效释放膜应力，避免应力过大导致膜层脱落，同时拼接处的凹陷在热转印色带或其他打印耗材通过时，有效避免边缘过高导致刮色带耗材等问题。
本实用新型针对现有技术中拼接式热敏打印头中多个热敏打印单元，在拼接后，因环境温度变化，拼缝处基板挤压、基板崩边等产品不良问题，提出了一种耐候性强、打印品质高、打印速度快且可以满足1m以上宽幅打印需求的适于拼接的热敏打印单元及热敏打印头，通过在金属散热基台与热敏打印单元之间设置与陶瓷基板热膨胀系数相当的衬层，在保证热敏打印单元工作过程中的良好散热效果的前提下，有效缓解金属散热板受热产生的应力给热敏打印单元带来的影响，从而避免拼接热敏打印头工作时陶瓷基板挤压、破裂以及弯曲等问题。
附图说明：
附图1是本实用新型的一种断面结构图。
附图2是本实用新型的第二种断面结构图。
附图3是本实用新型的第三种断面结构示意图。
附图4是本实用新型的平面结构示意图。
附图5是本实用新型中相邻接的热敏打印单元内发热电阻体的设置示意图。
附图6是本实用新型中B型热敏打印单元和C型热敏打印单元交错拼接的结构示意图。
附图7是本实用新型中相邻的热敏打印单元的保护层结构示意图。
附图标记：衬层1、热敏打印发热基板2、电路板3、粘合胶带4、蓄热釉涂层5、发热电阻体6、电极导线7、保护层8、第一绝缘保护层81、碳化硅保护层82、SiO2保护层83、驱动IC9、环氧树脂层10、异方性导电胶膜层11、紫外线胶12、导热硅胶或导热硅脂13、金属散热台14、B型热敏打印单元15、C型热敏打印单元16。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步的说明。
如附图1或附图2所示，本例提供了一种拼接热敏打印头，设有金属散热台14，金属散热台14上表面设有两个以上彼此邻接的热敏打印单元，在金属散热台14上表面设有热膨胀系数为4x10-6-9x10-6mm/℃的陶瓷衬层，衬层厚度范围为0.2-10cm，两个以上彼此邻接的热敏打印单元设置在衬层上。
本实用新型所述衬层1采用氮化铝陶瓷制成。
如附图3所示，本实用新型所述衬层1表面开设凹槽，凹槽内填充0.3mm厚度的导热硅胶或导热硅脂，所述热敏打印单元中的热敏打印头用发热基板2下表面经导热硅胶或导热硅脂与衬层固定连接，同时满足导热散热效果，因为衬底层1与热敏打印发热基板2的热膨胀系数相当，高温打印时通过导热硅胶或导热硅脂在环境温度变化时的伸缩量不大于拼接于散热台衬层1上的两个以上的热敏打印单元的形变调整量；进一步，所述凹槽开设在衬层1上表面与热敏打印头用发热基板2上的发热电阻体6相对应的区域，发热电阻体6下方与衬层1充分接触散热，所述凹槽的宽度略宽于发热电阻体6宽度，粘接面积大更结实，所述凹槽的宽度范围为0.2-0.5mm。
如附图5所示，本实用新型所述衬层1上两个以上彼此邻接的热敏打印单元包括交错设置的B型热敏打印单元15和C型热敏打印单元16，所述B型热敏打印单元15的绝缘陶瓷基板呈出纸侧窄进纸侧宽，所述C型热敏打印单元16的绝缘陶瓷基板呈出纸侧宽进纸侧窄，进一步，如附图4所示，相邻的B型热敏打印单元15与C型热敏打印单元16对应拼缝处的发热电阻体6位于同一拼接平面、彼此平行的上下错开，且至少重叠2个发热点。
本实用新型中热敏打印单元包括绝缘陶瓷基板，绝缘陶瓷基板的表面设有蓄热釉涂层5、发热电阻体6、电极导线7，其中发热电阻体6和电极导线7部分还设有保护层8，电极导线的引脚端与驱动IC压焊或倒装焊连接，外部控制端的外部电路板3或柔性电路板与驱动IC9经压焊焊盘或倒装焊连接，并采用环氧树脂胶10覆盖包含IC、键合部位以及裸露的电极导线区域；进一步，如附图6所示，所述保护层8中设有绝缘保护层81，绝缘保护层材料为SION或SIALON,绝缘保护层上表面设有碳化硅保护层82，由于膜层在烧结过程中，易在边缘处因张力形成凸起，导致拼缝致密性下降、影响拼接表面平整度，且在冷热变化情况下，拼缝两侧膜层挤压易导致膜层剥离、翘起，因此，所述绝缘保护层81距离基板边缘0.1mm开始设置,绝缘保护层上通过磁控溅射等方式设置碳化硅保护层，距离基板边缘0.3mm开始设置,在碳化硅保护层上设置SiO2距离基板边缘0.5mm开始设置，从而在拼接处形成阶梯状，此时因镀膜边缘不集中，每层保护膜都在膜层边缘可有效释放膜应力，避免应力过大导致膜层脱落，同时拼接处的凹陷在热转印色带或其他打印耗材通过时，有效避免边缘过高导致刮色带耗材等问题。
本实用新型针对现有技术中拼接式热敏打印头中多个热敏打印单元，在拼接后，因环境温度变化，拼缝处基板挤压、基板崩边等产品不良问题，提出了一种耐候性强、打印品质高、打印速度快且可以满足1m以上宽幅打印需求的适于拼接的热敏打印单元及热敏打印头，通过在金属散热基台与热敏打印单元之间设置与陶瓷基板热膨胀系数相当的衬层，在保证热敏打印单元工作过程中的良好散热效果的前提下，有效缓解金属散热板受热产生的应力给热敏打印单元带来的影响，从而避免拼接热敏打印头工作时陶瓷基板挤压、破裂以及弯曲等问题。
Claims (8)
1.一种拼接热敏打印头，设有金属散热台，金属散热台上表面设有两个以上彼此邻接的热敏打印单元，其特征在于，在金属散热台上表面设有热膨胀系数为4x10-6-9x10-6mm/℃的陶瓷衬层，衬层厚度范围为0.2-10cm，两个以上彼此邻接的热敏打印单元设置在衬层上。
2.根据权利要求1所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，所述衬层采用氮化铝陶瓷制成。
3.根据权利要求2所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，所述衬层表面开设凹槽，凹槽内填充0.3mm厚度的导热硅胶或导热硅脂，所述热敏打印单元中的热敏打印头用发热基板下表面经导热硅胶或导热硅脂与衬层固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，所述凹槽开设在衬层上表面与热敏打印头用发热基板上的发热电阻体相对应的区域，发热体下方与衬底层充分接触散热，所述凹槽的宽度略宽于发热电阻体宽度，粘接面积大更结实，所述凹槽的宽度范围为0.2-0.5mm。
5.根据权利要求2所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，所述衬层上两个以上彼此邻接的热敏打印单元包括交错设置的B型热敏打印单元和C型热敏打印单元，所述B型热敏打印单元的绝缘陶瓷基板呈出纸侧窄进纸侧宽，所述C型热敏打印单元的绝缘陶瓷基板呈出纸侧宽进纸侧窄。
6.根据权利要求5所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，相邻的B型热敏打印单元与C型热敏打印单元对应拼缝处的发热体位于同一拼接平面、彼此平行的上下错开，且至少重叠2个发热点。
7.根据权利要求1所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，热敏打印单元包括绝缘陶瓷基板，绝缘陶瓷基板的表面设有蓄热釉涂层、发热电阻体、电极导线，其中发热电阻体和电极导线部分还设有保护层，所述保护层中设有绝缘保护层，绝缘保护层上表面设有碳化硅保护层，所述绝缘保护层距离基板边缘0.1mm开始设置,碳化硅保护层距离基板边缘0.3mm开始设置。
8.根据权利要求7所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，在碳化硅保护层上设置SiO2距离基板边缘0.5mm开始设置，从而在拼接处形成阶梯状。
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| GR01 | Patent grant |