[发明专利]高性能热敏打印头用发热基板

说明书

本发明涉及一种在打印过程中具有耐磨、防粘、抗积碳效应，进而可显著提高打印头使用寿命和打印质量的高性能热敏打印头用发热基板，其特征在于，在所述绝缘保护层的上表面具有平均粗糙度Ra在0.5μm以下的微纳米结构，所述微纳米结构为纳米圆坑阵列，纳米圆坑阵列中任意一圆坑的直径在100nm至2000nm之间，坑深在100nm至400nm之间，相邻的纳米圆坑间距在0.9‑5μm之间；所述微纳米结构的上表面设防粘抗积碳层，所述防粘抗积碳层包括相接的第一功能层和第二功能层，第一功能层与第二功能层相接或搭接，搭接时第二功能层位于第一功能层上侧。

技术领域：

本发明涉及热敏打印头制造技术领域，具体的说是一种在打印过程中具有耐磨、防粘、抗积碳效应，进而可显著提高打印头使用寿命和打印质量的高性能热敏打印头用发热基板。

背景技术：

众所周知，热敏打印头工作时，经常会产生大量的纸屑，部分被纸张带走，多数留在热敏打印头表面，影响打印效果导致使用寿命降低，主要原因是在打印过程中，发热电阻体发热使热敏媒介显色，受热时热敏媒介的发色层处于熔融状态，离开发热电阻体后冷却凝固，粘结在热敏头表面，形成积碳；另外热敏媒介熔融物的冷却还会造成热敏打印头粘纸，具体表现为热敏媒介会与打印头不同程度粘连，不能顺畅走纸，造成印字的压缩和产生噪音等。

为了克服上述问题，现有技术采用以下几种方式：(一)专利号为201520630708.5的实用新型专利提出了一种在进纸侧设亲水层、在出纸侧设疏水层的热敏打印头，该结构可改善热敏打印头的积碳现象，但该实用新型中进纸侧的亲水材料也会粘结一定积碳量，而且亲水层与疏水层的结合处位于发热体最高点处，两种材料相反的特性导致两种材料的过渡性很差，在实际打印过程中，也造成无法完全克服积碳问题。(二)专利申请号为201510101328.7的发明专利公布了一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，但该专利申请中的复合薄膜制备基体为导电金属，未提到在类似热敏打印头的绝缘基板上制备耐磨疏水膜层的方法，膜层也不具备疏油性能，无法直接应用于热敏打印领域。(三)专利号为CN201880021712.8的发明专利记载了由TiN、TiON、TiCrN、TiAlON组成的耐磨性保护膜，制备工艺是电弧等离子体方式离子镀、或者遮挡阴极方式离子镀，膜层晶体粒子的平均粒径在205nm～605nm，表面比较粗糙，对积碳没有改善。(四)专利申请号为CN201910080450.9的发明专利公布了一种保护层上设有疏水疏油的功能层的热敏打印头用发热基板及其制造方法，该功能层能够改善打印过程中的积碳和粘纸现象，但是实际应用来说，纯无机材料疏油性不如有机材料，而积碳需要更高疏水以及疏油角的要求。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种在打印过程中具有耐磨、防粘、抗积碳效应，进而可显著提高打印头使用寿命和打印质量的高性能热敏打印头用发热基板。

本发明通过以下措施达到：

一种高性能热敏打印头用发热基板，设有绝缘基板，绝缘基板上设有底釉层、公共电极、个别电极、发热电阻体，还设有绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖于发热电阻体、公共电极以及部分个别电极的表面，其特征在于，在所述绝缘保护层的上表面具有平均粗糙度Ra在0.5μm以下的微纳米结构，所述微纳米结构为纳米圆坑阵列，纳米圆坑阵列中任意一圆坑的直径在100nm至2000nm之间，坑深在100nm至400nm之间，相邻的纳米圆坑间距在0.9-5μm之间；所述微纳米结构的上表面设防粘抗积碳层，所述防粘抗积碳层包括相接的第一功能层和第二功能层，第一功能层与第二功能层相接或搭接，搭接时第二功能层位于第一功能层上侧；所述第一功能层由进纸侧延伸覆盖至发热电阻体的最高点后下延至出纸侧，所述第二功能层的上端设置在出纸侧距发热电阻体最高点下50-200um处，第二功能层的下端沿副扫描方向延伸至陶瓷基板边缘；所述第一功能层为具有防粘功能的耐磨疏水功能层，第二功能层为具有抗积碳功能的疏油功能层；所述第二功能层的疏油角80°～140°，厚度为0.1μm～4μm。