[实用新型]一种激光打印机用厚膜加热元器件

说明书

技术领域

本实用新型属于激光打印机和复印机配件的技术领域，尤其是一种用于激光打印机或复印机的厚膜加热元器件。

背景技术

陶瓷加热片由于其功率大（1100至1300W）、功率稳定、升温快、热损耗少、热传导速度快、节电、安装方便等优点，是目前激光打印机加热定影系统所使用加热元件的主流。已有多种陶瓷加热片应用于激光打印机和复印机，现有陶瓷加热片普遍使用到厚膜混合集成电路的生产工艺技术，是在氧化铝（Al2O3）陶瓷基板或氮化铝(AlN)陶瓷基板上，通过印刷导体层、加热电阻层、绝缘保护层，并通过850℃的高温烧结，形成厚膜陶瓷加热片。这些厚膜陶瓷加热片的原理图如图1所示，结构则如图2所示，它包括：基板（100），正面导体线路层（101），正面电阻层（102），正面绝缘介质保护层（103）。

上述厚膜陶瓷加热片的制造方法包括如下步骤：

1.在氧化铝或氮化铝陶瓷基板（100）上，通过厚膜丝网印刷工艺，印刷正面导体线路层（101）。并通过850℃的高温烧结，形成性能稳定的导体层。正面导体线路层一般包括与正面电阻层（102）搭接的导体线路和与输入端子搭接的焊盘。其中导体材料一般需选用银/钯（Ag/Pd）贵金属材料。

2.在上述步骤1获得的正面导体线路层（101）上，使用同样制作方法，制作正面电阻层（102）。并通过850℃的高温烧结，形成性能稳定的加热电阻膜层。而为了保证厚膜陶瓷加热片在使用过程中的功率稳定性，电阻浆料一般需选用温度特性稳定的钯（Pd）贵金属。

3.在上述步骤2获得的正面电阻体层（102）上，使用同样制作方法，制作绝缘介质保护层（103）。

上述产品结构设计及制作方法制造的厚膜陶瓷加热片，存在以下问题：

1.电阻层（101）通常设计为长条矩形。

按照电阻阻值的计算公式：

R=R_□×S

R ——陶瓷加热片的目标电阻值

R_□——电阻浆料方阻

S ——电阻体的设计方数，S=电阻体长度（L）÷电阻体宽度（W）

由于电阻层的长条矩形设计，电阻层的电阻方数很大。

按照1300W的使用功率，当工作电压为110V时，根据P（功率）=U²（工作电压）÷R（电阻阻值）的计算公式。陶瓷加热条的电阻阻值一般9欧姆左右。

根据上述计算公式，电阻浆料的方阻必须在毫欧级（一般在100毫欧左右），按照电阻浆料行业现有的技术水平，电阻浆料的TCR（电阻温度系数）性能指标，与其方阻R_□大小，呈反抛物线曲线。其中，R_□为10Ω/_□～100KΩ/_□的中间方阻值段的电阻浆料，其TCR（电阻温度系数）最低。而R_□＜10Ω/_□或R_□＞100KΩ/_□方阻值段的电阻浆料，其TCR（电阻温度系数）较高。

为了降低R_□＜10Ω/_□电阻浆料的电阻温度系数（TCR），以满足厚膜陶瓷加热片等加热元件对电阻浆料的低方阻、低TCR性能要求，电阻浆料厂家必须使用钯（Pd）等贵金属材料，代替氧化钌作为电阻浆料的功能相。而金属钯的成本是氧化钌的15倍以上。这样，就使得该类产品的成本居高不下。

2.先制备导体层，再制备电阻层，容易造成电阻膜层在导体搭接处的膜层厚度较其它位置的膜层厚度要厚一些，造成电阻发热不均匀，同时由于导体层和电阻层分开烧结，增加了烧结成本。

发明内容

本实用新型的目的是通过特殊的梳状导体结构设计，将现有技术方案中的单个发热电阻体，设计为多个（一般可设计为20个以上）并联发热电阻体。以使得现有旧技术方案中的方阻为毫欧级的电阻浆料，可用100欧姆或更高方阻浆料来代替，不但降低产品的生产成本，而且可提高产品的热稳定性，提高产品的性能。