本發(fā)明涉及一種打印機(jī)加熱片及其制備方法。
背景技術(shù):
激光打印機(jī)用加熱片是通過在基板上高溫?zé)Y(jié)薄膜電阻形成的發(fā)熱器件。在激光打印機(jī)中,加熱片將經(jīng)過顯影后附著在紙面上的墨粉通過高溫融化后,牢固的永久的附著在紙面上。
加熱片必須精確的控制溫度,溫度過低會(huì)導(dǎo)致影印效果不佳,當(dāng)加熱片的溫度過高時(shí),會(huì)對(duì)打印機(jī)的散熱產(chǎn)生額外的負(fù)擔(dān),不利于打印機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?,F(xiàn)有的加熱片,在加熱片的背面設(shè)置熱敏電阻用于控溫,熱敏電阻測(cè)得的溫度需通過外部電路反饋給打印機(jī)的CPU,然后再對(duì)加熱片進(jìn)行通斷控制。然而,外貼的熱敏電阻溫度感應(yīng)滯后,使得加熱片的溫度控制不夠精確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種能避免溫度感應(yīng)滯后的打印機(jī)加熱片及其制備方法。
一種打印機(jī)加熱片,包括:
絕緣基板,具有第一表面及與第一表面相對(duì)的第二表面;
加熱電阻層,形成于所述第一表面,所述加熱電阻層的至少一側(cè)邊緣形成有缺口,所述加熱電阻層的兩端形成有引出電極;
第一保護(hù)層,覆蓋于所述第一電阻層表面;
熱敏電阻層,形成于所述第二表面;及
第二保護(hù)層,覆蓋于所述熱敏電阻層。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述缺口形成于所述加熱電阻層的長邊的中部。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述缺口有兩個(gè),兩個(gè)所述缺口對(duì)稱分布于加熱電阻層的兩個(gè)長邊。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述熱敏電阻層形成于所述第二表面的中部。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述缺口貫穿所述加熱電阻層,所述缺口沿所述打印機(jī)加熱片長度方向的尺寸為5mm~20mm,所述缺口沿所述打印機(jī)加熱片的寬度方向的尺寸為0.1mm~0.5mm。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述引出電極形成于所述加熱電阻層及所述第一表面之間;或,所述引出電極形成于所述加熱電阻層與所述第一保護(hù)層之間。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述加熱電阻層包括依次排列的多個(gè)電阻,多個(gè)電阻在所述第一表面均勻分布,所述缺口形成于位于邊緣位置的電阻。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括導(dǎo)體層,所述導(dǎo)體層位于所述熱敏電阻層與所述第二表面之間。
上述任一項(xiàng)所述的打印機(jī)加熱片的制備方法,所述加熱電阻層通過印刷制備。
上述打印機(jī)加熱片,在加熱電阻層的至少一側(cè)邊緣形成缺口,從而加熱電阻層的電阻在缺口區(qū)域的阻值較大,通過相同的電流時(shí)該區(qū)域的發(fā)熱量比其他區(qū)域稍大,開設(shè)缺口的區(qū)域的溫度比其它區(qū)域溫度高,熱敏電阻層可以提前對(duì)加熱片的溫度變化做出反應(yīng),避免溫度感應(yīng)滯后;缺口形成于加熱電阻層的一側(cè)邊緣,不影響其他區(qū)域的加熱,可以避免影響加熱片整體的加熱效果;缺口區(qū)域發(fā)熱量雖然較大,但缺口有利于散熱,也可以避免發(fā)熱不均導(dǎo)致的絕緣基板斷裂。
附圖說明
圖1為一實(shí)施方式的打印機(jī)加熱片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中的打印機(jī)加熱片的加熱電阻層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中III處的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
下面主要結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)打印機(jī)加熱片及其制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
請(qǐng)參閱圖1,一實(shí)施方式的打印機(jī)加熱片100包括絕緣基板110、引出電極120、加熱電阻層130、第一保護(hù)層140、導(dǎo)體層150、熱敏電阻層160及第二保護(hù)層170。
絕緣基板110大致為長條形。絕緣基板110為陶瓷基板,優(yōu)選的,絕緣基板110的材料為氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)。絕緣基板110具有第一表面112及與第一表面112相對(duì)的第二表面114。
引出電極120形成于第一表面112。在圖示的實(shí)施方式中,引出電極120共有兩個(gè),兩個(gè)引出電極120分別位于第一表面112的兩端。引出電極120由導(dǎo)電銀漿或銀鈀漿印刷制備。優(yōu)選的,銀鈀漿中鈀的質(zhì)量百分含量小于10%。
引出電極120的厚度為10~20μm。
加熱電阻層130形成于第一表面112且覆蓋部分引出電極120,兩個(gè)引出電極120分別位于加熱電阻層130的兩端。在本實(shí)施方式中,加熱電阻層130的材料為氧化釕(RuO2)。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,加熱電阻層130的材料還可以為鈀-銀(Pd-Ag)電阻等其他業(yè)內(nèi)常用材料。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2,加熱電阻層130的整體形狀與第一表面112大致相同,為矩形,包括兩個(gè)相對(duì)較長的長邊及兩個(gè)相對(duì)較短的短邊。在圖示的實(shí)施方式中,加熱電阻層130包括依次排列的多個(gè)電阻132。每個(gè)電阻132均為長條形,多個(gè)長條形的電阻132依次排布形成矩形的加熱電阻層130。多個(gè)電阻132在第一表面112均勻分布,從而加熱片100每個(gè)區(qū)域的發(fā)熱量基本相同。在圖示的實(shí)施方式中,加熱電阻層130包括四個(gè)電阻132。優(yōu)選的,加熱電阻層130的厚度為10~20μm。
加熱電阻層130的邊緣形成有缺口134。在圖示的實(shí)施方式中,缺口134共有兩個(gè),位于兩側(cè)邊緣的兩個(gè)電阻132上各形成有一個(gè)缺口134。缺口134位于加熱電阻層130的長邊的中部。在圖示的實(shí)施方式中,兩個(gè)缺口134對(duì)稱分布于加熱電阻層130的兩個(gè)長邊的中部。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2及圖3,缺口134貫穿加熱電阻層130,從而可以對(duì)絕緣基板110較好的散熱。缺口134沿打印機(jī)加熱片長度方向的尺寸為a,缺口134沿打印機(jī)加熱片的寬度方向的尺寸為b。優(yōu)選的,a=5mm~20mm,b=0.1mm~0.5mm。 進(jìn)一步優(yōu)選的,a:b=50:1。
第一保護(hù)層140形成于加熱電阻層130的表面,且完全覆蓋加熱電阻層130。第一保護(hù)層140的材料為絕緣材料,優(yōu)選的,第一保護(hù)層140的材料為硼硅玻璃或環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的,第一保護(hù)層140的厚度為80~90μm。
請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1,導(dǎo)體層150形成于第二表面114。優(yōu)選的,導(dǎo)體層150覆蓋第二表面114的部分表面。導(dǎo)體層150由導(dǎo)電銀漿或銀鈀漿印刷制備。優(yōu)選的,銀鈀漿中鈀的質(zhì)量百分含量小于10%。優(yōu)選的,導(dǎo)體層150的厚度為10~20μm。
熱敏電阻層160形成于導(dǎo)體層150的表面。優(yōu)選的,熱敏電阻層160對(duì)應(yīng)于第二表面114的中部。在圖示的實(shí)施方式中,熱敏電阻層160在加熱電阻層130的投影覆蓋缺口134。從而,熱敏電阻層160能及時(shí)感應(yīng)加熱電阻層130設(shè)置有缺口134的區(qū)域的溫度。優(yōu)選的,熱敏電阻層160的材料選自錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)及鋁(Al)中的至少一種。優(yōu)選的,熱敏電阻層160的厚度為30μm~60μm。
熱敏電阻層160用于實(shí)時(shí)感應(yīng)加熱片工作時(shí)的溫度變化,NTC的特性是溫度越高,其阻值越低,通過對(duì)NTC阻值變化數(shù)據(jù)的采集,結(jié)合邏輯電路的控制,可實(shí)現(xiàn)對(duì)定影溫度的調(diào)節(jié)和恒溫。
第二保護(hù)層170形成于熱敏電阻層160的表面,且完全覆蓋熱敏電阻層160。第二保護(hù)層170的材料為絕緣材料,優(yōu)選的,第二保護(hù)層170的材料為硼硅玻璃或環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的,第二保護(hù)層170的厚度為20~30μm。
上述打印機(jī)加熱片,在加熱電阻層的中部位置形成缺口,從而電阻在缺口區(qū)域的阻值較大,通過相同的電流時(shí)該區(qū)域的發(fā)熱量比其他區(qū)域稍大,開設(shè)缺口的區(qū)域的溫度比其它區(qū)域溫度高,熱敏電阻層可以提前對(duì)加熱片的溫度變化做出反應(yīng),避免溫度感應(yīng)滯后;缺口形成于加熱電阻層的一側(cè)邊緣,不影響其他區(qū)域的加熱,可以避免影響加熱片整體的加熱效果;缺口區(qū)域發(fā)熱量雖然較大,但缺口有利于散熱,也可以避免發(fā)熱不均導(dǎo)致的絕緣基板斷裂。
本發(fā)明的加熱片通過對(duì)熱敏電阻的集成,與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、熱敏電阻通過厚膜工藝在加熱片的背面印刷制備,相對(duì)于現(xiàn)有的加熱片 的貼裝設(shè)置,能更快更準(zhǔn)確的感應(yīng)加熱片的實(shí)時(shí)溫度變化。
2、熱敏電阻通過高溫?zé)Y(jié)(一般為850℃)牢固的附著在加熱片的背面,與現(xiàn)有加熱片的熱敏電阻低溫(一般為240℃)的焊接固定相比,長期可靠性和穩(wěn)定性更好,同時(shí)可省卻普通貼片式熱敏電阻的分割、電鍍、包裝等多道加工制程,所以制備成本更低,。
可以理解,引出電極不限于形成于絕緣基板與加熱電阻層之間,導(dǎo)體層不限于形成于絕緣基板和熱敏電阻層之間,在其他實(shí)施例中,引出電極位于加熱電阻層及第一保護(hù)層之間,導(dǎo)體層位于熱敏電阻層及第二保護(hù)層之間。
上述打印機(jī)加熱片的制備方法,包括以下步驟:
步驟S210、在絕緣基板的第一表面印刷引出電極。
優(yōu)選的,引出電極由導(dǎo)電銀漿或銀鈀漿印刷制備。優(yōu)選的,銀鈀漿中鈀的質(zhì)量百分含量小于10%。
步驟S220、在絕緣基板的第二表面印刷導(dǎo)體層。
優(yōu)選的,導(dǎo)體層由導(dǎo)電銀漿或銀鈀漿印刷制備。優(yōu)選的,銀鈀漿中鈀的質(zhì)量百分含量小于10%。
步驟S230、將印刷有導(dǎo)體層和引出電極的絕緣基板進(jìn)行燒結(jié)。
優(yōu)選的,燒結(jié)在高溫爐中進(jìn)行。
優(yōu)選的,燒結(jié)的溫度為840~860℃。
步驟S240、在第一表面及引出電極表面印刷加熱電阻層。
步驟S250、在導(dǎo)體層表面印刷熱敏電阻層。
步驟S260、將印刷有加熱電阻層及熱敏電阻層的絕緣基板進(jìn)行燒制。
優(yōu)選的,燒制在高溫爐中進(jìn)行。
優(yōu)選的,燒制的溫度為840~860℃。
步驟S270、在加熱電阻層的表面形成第一保護(hù)層。
優(yōu)選的,第一保護(hù)層的材料為硼硅玻璃或環(huán)氧樹脂。當(dāng)?shù)谝槐Wo(hù)層的材料為硼硅玻璃時(shí),形成第一保護(hù)層后進(jìn)行高溫?zé)疲划?dāng)?shù)谝槐Wo(hù)層的材料為環(huán)氧樹脂時(shí),形成第一保護(hù)層后進(jìn)行低溫固化。
步驟S280、在熱敏電阻層的表面形成第二保護(hù)層。
優(yōu)選的,第二保護(hù)層的材料為硼硅玻璃或環(huán)氧樹脂。當(dāng)?shù)诙Wo(hù)層的材料為硼硅玻璃時(shí),形成第二保護(hù)層后進(jìn)行高溫?zé)疲划?dāng)?shù)诙Wo(hù)層的材料為環(huán)氧樹脂時(shí),形成第二保護(hù)層后進(jìn)行低溫固化。
上述打印機(jī)加熱片的制備方法,通過印刷的方式制備加熱電阻層,工藝較為簡單。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。