【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及热敏打印头制造，具体的说是一种适于宽幅打印的拼接热敏打印头及其制造方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、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。
2、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，只能采用打印头拼接的方式实现宽幅打印。
3、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。
4、对于拼接式宽幅热敏打印装置来说，多个拼接单
5、专利号为201820918273.8，名称为一种拼接式热敏打印头的专利技术专利，主要是基板拼接方法，对于拼缝的基板形状处理有要求，专利号为200920309388.8主要是对拼缝处阻值处理，避免拼缝处浓度低，上述专利针对打印头拼缝方法、拼缝处阻值处理来解决浓度不均的问题，但打印头在打印时处于高温下，不同材料间的热膨胀系数差没有考虑，拼缝处还存在一系列基板挤压打牙以及长尺弯曲变形导致的印字不良问题。上述无缝拼接结构的拼缝处因热胀冷缩差异显著，拼缝宽度d2需保留0.4mm以上，且为了实现无缝至少要保证5个以上的发热体重合点。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术针对现有拼接式热敏打印装置中多个拼接单元体之间、不同材料之间存在的因温度变化导致的相对热位移量不一致、拼缝处基板挤压、基板崩边等产品不良现象，提出了一种结构合理、工艺可靠，可有效缩窄拼接处缝隙宽度，且能够避免连续打印工作中拼缝两侧基板挤压、崩裂的拼接热敏打印头及其制造方法。
2、本专利技术通过以下措施达到：
3、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/℃的氮化铝及氧化铝复合衬层，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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层中含有al6o3n4、al8o3n6、al5o6n和al7o3n5晶相。
4、本专利技术所述氮化铝及氧化铝复合衬层采用纯度为96％以上的氧化铝粉末以及质量百分数为7％-40％的纳米级氮化铝颗粒，并添加10％左右的堇青石和不足0.5％的氧化镁，在1550-1600℃烧结形成；进一步，衬层厚度低于2cm时，氮化铝质量百分比为7％-10％，所获得的氮化铝及氧化铝复合衬层的热导率在45-60w/m.k；进一步，当衬层厚度为2-10cm时，氮化铝的质量百分数为20-40％，所获得的氮化铝及氧化铝复合衬层的热导率在90-120w/m.k。
5、本专利技术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，因为衬层与发热陶瓷基板的热膨胀系数相当，高温打印时导热硅胶或导热硅脂的形变调整量小于衬底与拼接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，发热电阻体下方经导热硅胶或导热硅脂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，使粘接面积大更结实，所述凹槽的宽度范围为0.2-0.5mm。
6、本专利技术所述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电阻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、本专利技术所述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绝缘保护层，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、影响拼接表面以及发热电阻体的平整度，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，本专利技术进一步设置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c-sic，距离基板边缘0.3mm开始设置,在碳化硅上设置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。
8、本专利技术还提出了一种如上所述拼接热敏打印头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
9、步骤1：获取衬层，按配比取各组分，烧结制得厚度范围为0.2-10cm的氮化铝氧化铝复合衬层，其中具体包括以下步骤：在氧化铝陶瓷中加入纳米级的氮化铝，并加入可降低烧结温度10％左右的堇青石，微量的mgo可抑制氧化铝颗粒变大，在烧结过程中，随温度升高依次生成了al6o3n4、al8o3n6、al5o6n和al7o3n5这四种新相，且与氮化铝结构相同，均为铅锌矿结构，能提升衬层的热传导效率至氧化铝陶瓷的4-7倍；
10、步骤2：制备拼接用热敏打印单元，包括b型热敏打印单元和c型热敏本文档来自技高网...
【技术保护点】
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/℃的氮化铝及氧化铝复合衬层，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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层中含有Al6O3N4、Al8O3N6、Al5O6N和Al7O3N5晶相。
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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层采用纯度为96％以上的氧化铝粉末以及质量百分数为7％-40％的纳米级氮化铝颗粒，在1550-1600℃烧结形成。
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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层内添加10％的堇青石和不足0.5％的氧化镁，在1550-1600℃烧结形成。
4.根据权利要求2所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，衬层厚度低于2cm时，氮化铝质量百分比为7％-10％，所获得的氮化铝及氧化铝复合衬层的热导率在45-60W/m.K；当衬层厚度为2-10cm时，氮化铝的质量百分数为20-4
5.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。
6.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，发热电阻体下方经导热硅胶或导热硅脂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。
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，所述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。
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，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电阻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。
9.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绝缘保护层，所述绝缘保护层距离基板边缘0.1mm开始设置,绝缘保护层上设置碳化硅层，距离基板边缘0.3mm开始设置,在碳化硅层上设置SiO2层，并距离基板边缘0.5mm开始设置，从而在拼接处形成阶梯状。
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述拼接热敏打印头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
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/℃的氮化铝及氧化铝复合衬层，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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层中含有al6o3n4、al8o3n6、al5o6n和al7o3n5晶相。
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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层采用纯度为96％以上的氧化铝粉末以及质量百分数为7％-40％的纳米级氮化铝颗粒，在1550-1600℃烧结形成。
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，所述氮化铝及氧化铝复合衬层内添加10％的堇青石和不足0.5％的氧化镁，在1550-1600℃烧结形成。
4.根据权利要求2所述的一种拼接热敏打印头，其特征在于，衬层厚度低于2cm时，氮化铝质量百分比为7％-10％，所获得的氮化铝及氧化铝复合衬层的热导率在45-60w/m.k；当衬层厚度为2-10cm时，氮化铝的质量百分数为20-40％，所获得的氮化铝及氧化铝复合衬层的热导率在90-120w/m.k。
5.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...
【专利技术属性】
技术研发人员：片桐让，张东娜，姜华，贺喆，永野真一郎，齐藤史孝，
申请(专利权)人：山东华菱电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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