[发明专利]具有复合无铅保护层的热敏打印头基板及其制造方法有效

专利信息
申请号: 202110900929.X 申请日: 2021-08-06
公开(公告)号: CN114379241B 公开(公告)日: 2023-01-20
发明(设计)人: 徐继清;王吉刚;陈文卓;山科佳弘 申请(专利权)人: 山东华菱电子股份有限公司
主分类号: B41J2/335 分类号: B41J2/335;B41J2/34;C03C8/00
代理公司: 威海科星专利事务所 37202 代理人: 初姣姣
地址: 264200 山东省威*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 具有 复合 保护层 热敏 打印头 及其 制造 方法
【说明书】:

发明涉及热敏打印头制造技术领域,具体的说是一种复合无铅保护层的热敏打印头基板及其制造方法,其特征在于,所述保护层包括至少两层子保护层,其中,靠近绝缘基板的子保护层为第一保护层,第一保护层的外侧复合第二保护层;所述第一保护层与第二保护层的热膨胀系数为50×10‑7/℃‑70×10‑7/℃,且第二保护层膨胀系数小于等于第一保护层的膨胀系数;所述第一保护层的玻璃釉组合物包含以下各组分,以组合物总质量百分数记:B2O3的含量为10‑30%,Al2O3含量20‑50%,SiO2含量范围30‑50%,玻璃釉助熔剂含量1‑5%,其中玻璃釉助熔剂为Na2O或K2O,其具有无铅、成本合理、适于大规模生产,能够显著提高产品耐磨、耐腐蚀性能的特点。

技术领域:

本发明涉及热敏打印头制造技术领域,具体的说是一种复合无铅保护层的热敏打印头基板及其制造方法,其具有无铅、成本合理、适于大规模生产,能够显著提高产品耐磨、耐腐蚀性能的特点。

背景技术:

众所周知,热敏打印头包括由绝缘耐热材料构成的基板,基板上设有用来蓄热的底釉层,底釉层及基板表面设有导线电极,在电极表面设有发热电阻体层,发热电阻体层覆盖有保护层。现有热敏打印头保护层制造工艺为:选取含铅硅酸盐材料制备的保护层浆料,采用印刷或喷涂等厚膜工艺均匀涂布到发热电阻体层以及电极层表面,采用带式烧结炉或箱式烧结炉烧结;烧结后形成致密膜层。现有热敏打印头,耐磨保护层中往往采用添加PbO作为烧结助熔剂,从而降低玻璃软化点,从而可以实现较低温度烧成的玻璃釉。以氧化铅作为烧结助剂的玻璃釉,其具有较宽的烧成温度区间以及较优的烧结成膜质量,具有优异综合性能,获得了普遍的应用,但是铅属于对人类以及环境非友好元素,不环保。随着人们环保意识的逐渐增强,铅对人类的毒害和对环境的污染越来越引起各方面的重视;电子产品中摒弃含铅物质。

厚膜热敏打印头用的金属电极浆料中一般添加一些助熔剂,从而降低其烧结温度,现有热敏打印头常用厚膜保护层浆料烧成温度区间约为600-850℃。普通无铅硅酸盐保护层,往往由于缺乏PbO的助熔作用,其烧成温度一般为850℃以上,导致现有厚膜导体浆料与现有无铅玻璃工艺不兼容,因此低熔无铅硅酸盐玻璃开发变得十分必要。

现有无铅玻璃体系通常有以下特点:磷酸盐系统低熔无铅玻璃较为复杂且线膨胀系数同其化学稳定性存在矛盾;钒酸盐玻璃其结构为层状结构,易吸收水分,形成气泡;低熔硼硅酸盐系无铅玻璃中氧化硼可以提高玻璃热稳定性以及化学稳定性,且降低烧结时高温粘度,具有较优的高温流动性;可以形成较为致密的膜层,从而得到广泛的研究与推广。

现有的无铅保护层玻璃一般采用硼硅酸盐玻璃材料制备而成;其采用氧化硼、氧化硅作为玻璃骨架,具有优异的化学稳定性,但硼硅酸盐玻璃往往采用li2O、Na2O、K2O等碱金属氧化物作为助熔剂,由于其高温粘度较大,玻璃熔融后流动性差,烧成后膜面较为粗糙;而且,由于其硬度不足、耐磨性弱,无法应对热敏纸张的磨损。为了提高无铅硅酸盐玻璃的物理硬度,往往在硼硅酸盐基础玻璃中添加氧化铝或其他高硬物质填料,但氧化铝或其他高硬物质填料未进入玻璃网络中,其带来负面影响是硅酸盐保护层内部网络结构变得疏松,其化学稳定性下降,耐酸碱以及耐水侵蚀性变差,难以满足热敏打印头保护层的耐腐蚀等要求。申请201910933628.X通过降低Al2O3填料含量,增加SiO2含量,即提高玻璃骨架组成SiO2:填料Al2O3含量比例;从而提高其致密性以便提高其绝缘性及耐腐蚀性;但应用到热敏打印头保护层领域,往往由于其内部高硬填料Al2O3同比玻璃骨架SiO2及B2O3等占比较低,往往出现耐磨性不足,一种解决耐磨、耐腐蚀、快速传热的无铅保护层材料及结构变得十分必要。

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