CN109219260A - 金属导电印膜热处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种金属导电印膜热处理装置,可提升卷对卷连续式被印膜材上金属导电印膜的导电度,包括一支加热轮(10),其以电力或热媒油加热并视需要可以红外线灯管(120)在轮面外部辅助加热;一支或一支以上耐热压轮(20),其与加热轮相邻且表面可紧密压合于加热轮。本装置设计在卷对卷印刷单元(3)之后或接续在印刷单元之后的烘箱单元(2)后方,在卷对卷印刷单元将金属导电油墨(300)印制于膜材(200)后,膜材上的导电印膜(400)经过热风、紫外光或红外线烘烤固化,接着即以本热处理装置(1)对被印膜材上的导电印膜施予高温热能与辗压力,使被印膜材上的导电印膜的导电度提升。
Description
技术领域
本发明关于一种提升卷对卷被印膜材上金属导电印膜导电度的装置,该装置利用高温传递热能给予被印膜材上的导电印膜,并同时对被印膜材上的导电印膜施予辗压,其可使被印膜材上导电印膜的导电度提升。
背景技术
随着物联网(IoT)的时代来临,各种软性电路的需求亦大增,例如薄膜开关、无线射频卷标(RFID)天线、软性电路板、薄膜传感器、薄膜电池、软性显示器…等,皆有导电印膜的存在,而目前软板导电印膜大都是用铝膜或铜膜蚀刻制造,不只具有污染问题,更具有制程繁复且制程需求空间大的缺陷。因此卷对卷(Roll-to-roll)印刷电路制程为现今取代金属膜蚀刻最佳解决方案。
卷对卷(Roll-to-roll)印刷电路制程是利用导电金属浆料,透过卷对卷网印、凹印、柔印、喷印或移印(off-set),将导电金属浆料透过线路版印刷或直接喷印线路于软性基板上,再经高温烘烤或紫外光照射,使导电金属浆料固化而形成导电印膜;导电金属浆料内含金属微粉或纳米金属线,再通过树脂及溶媒配制而成,为使导电金属浆料能附着于被印膜材上,因此树脂必须依照一预定比例添加,也因此导致导电金属浆料印制线路的导电度不如金属膜蚀刻线路。本发明即是要解决卷对卷印刷导电印膜,使导电度较金属膜蚀刻线路不足的问题。
中国台湾专利公告号I583707披露一种金属分散体经烧结或锻烧形成金属膜,升温涂布膜至300℃搭配氢气体积3%、氮气体积97%的混合气体环境下煅烧30分钟;或经由微波能量而产生的表面波电浆方式进行煅烧。
中国专利公开号CN 101299139B披露一种可旋转图案加热方式,通过外部小陶瓷加热器或卤素加热器,加热定影轮(fuser)再旋转到与记录材料压合,形成定影图像。
美国专利公告号7,141,761揭示一种喷墨热压定影装置,通过外部光晶加热器(Photonic crystal heater)与内部加热器,加热定影轮,另一外部加热器加热压合轮,将定影轮上喷印的图案热压到基材上,再经第二加热定影轮将图案固定。
美国专利公开号2015/0129283揭示一种提升导电浆料的卷对卷热压装置,其设计主要以平板热压或是多组轮压,达到提升导电印膜的导电度。
由理论与实际测试已知,金属粒子越小,烧结温度越低;另外热压是对固化薄膜热传导效率最高的方式。
发明内容
本发明的目的在于,解决卷对卷印刷导电线路,其导电效果较金属膜蚀刻线路差的缺陷。
本发明揭示一种金属导电印膜热处理装置,其设计在印刷单元之后或接续在印刷单元后的烘箱单元的后方,在印刷单元将金属导电浆料印制于被印膜材后,被印膜材上的导电印膜经过热风、紫外光或红外线烘烤固化,接着即以本热处理装置对被印在被印膜材上的导电印膜施予高温热能与辗压力,使被印于被印膜材上的导电印膜的导电度提升。
本发明热处理装置包含一中心加热轮,由加热轮的外径大小可调控被印膜材受热处理时间,其加热轮心轴处装设有皮带齿轮,以马达与皮带带动加热轮转动。加热轮内可设计电热棒以电力方式加热;亦可设计加热管以油式模温机加热媒油后,将热媒油输送至加热管加热,使用的油式模温机另可搭配一冰水机,以冷水做为模温机控制温度所用。
邻近加热轮轮面外部设置亦可独立设计至少一组红外线加热灯管,以红外线照射加热轮使加热轮表面升温到需求温度,此红外线灯管亦可为辅助加热轮维持温度或配合加热轮内部热源再提升加热轮表面至更高温度。
邻近加热轮轮面外部设置至少一组以上具有弹性的耐热压轮,整体热压装置设计如同卫星形式。当印制有导电印膜的被印膜材进入本发明热处理装置后,被印膜材上带有导电印膜的一面与加热轮表面接触,并以至少一组以上具有弹性的耐热压轮,以气压缸带动从被印被印膜材未带有导电印膜的一面施加压力予被印被印膜材与加热轮,使被印被印膜材上的导电印膜紧密接触加热轮表面,达到高温热压导电印膜的目的。本发明可由制动耐热压轮的气压缸,调整辗压压力;而从耐热压轮数目,可调控热压时间。
邻近加热轮轮面上方设置至少一具风刀装置,为防止印刷停止时被印被印膜材静止于加热轮表面持续接受高温热能而造成被印被印膜材受高温变形、融断、烧断,印刷停止时耐热压轮以气压缸带动退回使其脱离对被印被印膜材与加热轮的压合状态。同时间,系统中的风车启动并输送空气至热处理单元中的风刀装置,风刀装置即向被印被印膜材与加热轮的包覆缺口吹出强力空气,被印被印膜材则通过吹出的强力空气与加热轮表面隔离。
本发明使用的印刷导电金属浆料由一定比例之纳米银粉搭配微米银粉、树脂与溶媒混练配制而成。当金属导电印刷油墨经过印刷与烘烤固化后,由定向轮轴带进到本发明热处理装置,加热轮热压温度设定于导电油墨中树脂的玻璃转化点(Tg)之上,通过热压导电印膜的树脂受热软化,并施予导电印膜压力下,导电印膜中的银粉会重新更紧密的排列,且分布于微米银粉间的纳米银粉会受热熔解,熔接浆料里面的微米银粉,使被印被印膜材上导电印膜的导电度大幅提升。
本发明即基于此二机制,实际设计一卫星式热压轮组装置,可通过温度控制调整热压温度;通过加热轮直径与卷对卷印刷速度调整热压时间;以及通过一个或数个卫星轮组,调整热压次数与压力。可迅速提升金属导电印膜温度并软化导电印膜,通过轮辗压使印膜内金属微粉分布更为紧密,更促使金属微粉表面熔接,迅速提升金属导电印膜导电度,且解决上述专利热压制程过于复杂且制程所占空间过大的问题。
附图说明
图1为本热处理装置的应用图标。
图2为本发明装置热处理单元较佳实施例的主视图。
图3为本发明热处理装置较佳实施例的单元连接示意图。
图4为本发明装置热处理单元较佳实施例的立体图。
图5为本发明装置热处理单元较佳实施例马达侧视角立体图。
图6为本发明装置热处理单元较佳实施例马达侧另一视角立体图。
图7为本发明装置热处理单元较佳实施例于热压合时的状态示意图。
图8为本发明装置热处理单元较佳实施例于非热压合时的状态示意图。
图9A为本发明实施例中柔印测试线路样式。
图9B为本发明于另一实施例中柔印测试线路样式。
图10A为本发明导电印膜经热压前,银粉熔接情形的电子显微镜照相图。
图10B为本发明导电印膜经热压后,银粉熔接情形的电子显微镜照相图。
附图标记说明。
1 热处理单元
2 连续式软性膜材烘箱单元
3 连续式软性膜材印刷单元
4 风机单元
5 油式模温机单元
6 冰水机单元
7 冷却水管
8 耐热油管
9 耐热油管
10 加热轮
11 轮面
110 回转接头
20 耐热压轮
30 气压缸
40 压轮固定板
50 风刀装置
51 风管
60 热压机构固定块
65 固定支架
70 压轮机构固定板
71 热处理单元
73 加工空间
74 进入口
75 出口
80 辊轮
90 轴承座
100 辊轮座支架
110 回转接头
120 红外线加热灯管
130 皮带轮
135 皮带齿轮
140 皮带
150 马达
160 马达座
200 被印膜材
300 金属导电油墨
400 导电印膜
具体实施方式
以下,说明本发明的实施形态。而且,赋予同一参照编号到同一或相当的部分,有时不重复其说明。
而且,在以下说明的实施形态中,当言及个数及数量等时,除非有特别记载,本发明的范围并不局限于该个数及数量等。又,在以下的实施形态中,本发明构成要素主要配合金属导电印膜热处理装置规格所设,当言及构成要素尺寸与操作条件等时,本发明的范围并不局限于该等构成要素尺寸与操作条件等。
本发明揭露一种金属导电印膜热处理装置,以增加导电金属浆料在印刷线路时的导电度。当导电金属浆料经由凹印、柔印、网印、喷印或移印印刷线路于被印膜材上,经热烘箱、红外线(IR)烘箱或紫外线(UV)烘箱固化成导电印膜后,再经本发明热处理装置将导电印膜经高温热压后,导电度可大幅提升。
本发明中印刷宽幅可依树脂印版宽幅决定,本实施例中可印宽幅为100–1000mm,印刷速度为10–200m/min,一烘烤固化设备2内装设热风烘箱、IR烘箱、UV灯箱,或混合搭配三种烘烤固化设备。
请参阅图1至图10B,本发明为一种金属导电印膜热处理装置,包含:
一热处理单元1,具有相对的二热压机构固定块60,该二热压机构固定块60之间界定连通的一加工空间73、一进入口74及一出口75;
一加热轮10,装设于二热压机构固定块60之间,该加热轮10的其中一端连接其中一该热压机构固定块60,该加热轮10的另一端连接另一个该热压机构固定块60,且该加热轮10具有一轮面11;
在本实施例中,该加热轮10可为内接电棒电热式辊轮以电力方式加热;或是为热媒式辊轮以油式模温机加热热媒油后,将热媒油输送至加热轮内部的加热管并予以循环加热;或是以外部至少一组红外线加热灯管以红外线光对其加热。
该加热轮10的轮面的温度在100℃-300℃之间。
该加热轮10的材质为钢材,并可在其表面镀硬铬,其表面洛氏硬度(HRC)范围在20–65之间。
至少一辊轮80,装设于该二热压机构固定块60之间;
在本实施例中,该辊轮80的数量为三个,二该热压机构固定块60上分别装设有二压轮机构固定板70,而该二压轮机构固定板70上分别装设有三轴承座90,且该二压轮机构固定板70上的该轴承座90位于互相对应的位置,该二热压机构固定块60的每二个该压轮固定板40之间装设有一个该辊轮80。
至少一耐热压轮20,装设于该二热压机构固定块60之间,而该至少一辊轮80及该至少一耐热压轮20紧贴于该轮面11,使该至少一辊轮80及该至少一耐热压轮20呈卫星式紧贴于该加热轮10的轮面11。
在本实施例中,该二压轮机构固定板70上分别装设有三压轮固定板40,且每一个该压轮固定板40带动连接一气压缸30,而二个该压轮机构固定板70的三个该压轮固定板40,分别位于对应另一个该压轮机构固定板70的三个该压轮固定板40的位置;而该至少一耐热压轮20的数量为三个,每一个该耐热压轮20都设于二个该压轮固定板40之间,使每一个该耐热压轮20都紧贴附于该加热轮10的该轮面11上;
该至少一辊轮80及该至少一耐热压轮20对该被印膜材200施加的压力范围在30-70Kg/cm2间。
该至少一耐热压轮20的材质可为合成橡胶、硅橡胶、氟素橡胶、高分子型弹性体等,其硬度范围在肖氏硬度D 30-80间。
该至少一辊轮80的材质可为铁材、不锈钢材、铝材、陶质材等,并可在其表面镀上铁氟龙、钛氟龙、氮氟龙等镀层。
一风刀装置50,装设于该二热压机构固定块60之间,该风刀装置50用以与一风管51的其中一端连通,该风管51的另一端与一风机单元4连接,并通过该风机单元4输送风至该风刀装置50;
本发明实施例中,一被印膜材200之材质可为铜版纸、模造纸、牛皮纸、薄纸、卡纸等各类纸基材,亦可选择PET膜、PVC膜、PMMA膜、PI膜、PLA膜、Epoxy膜等各类软性塑料膜或复合膜,或可选择尼龙布、特多龙布、棉布、麻布等各类布料,或可选择各种软性非导电复合金属薄膜。
本发明实施例中,该加热轮10的直径为400mm,其以马达直接带动或马达连接皮带或链条带动或齿轮带动其转动。该加热轮可由至少外置IR一红外线加热灯管120加热;或由油式模温机单元5加热热传媒油,输入到加热轮10内加热管加热;或装置加热电棒于加热轮10内加热。本实施例中该红外线加热灯管120为短波IR灯管,规格:3KW电压220V,灯管有效照射宽度(ARC)为1000mm,实测两组外置灯管可将加热轮表面温度升高到110℃。本实施例中油式模温机单元5加热能力10KW,最高设定温度:260℃,流量35~65L/min。热传媒油采用STORK GEADE A合成传热油,实测设定模温机为220℃时,该加热轮10表面温度为200℃。
本发明实施例中,该耐热压轮20的直径50mm,该气压缸30提供推力达371Kg,印刷宽幅为300mm,压点长3mm,印膜单位面积所承受的压力为41Kg/cm2。
本发明实施例中的加热轮10上方的风刀装置50,其由金属制风箱体构成,风箱体材质可为铁材、不锈钢材、镀锌钢材、铝材等,其箱体底部朝向加热轮轮面的两侧系设计有风嘴口。依据加热轮尺寸不同,使用的风机单元4最大静压可介于40-600mmAq,风机单元4最大风量可介于17-110CMM(立方米/分);依据使用的风机单元4规格不同,该风刀装置50其箱体底部朝向加热轮10的轮面11的二风嘴口间隙介于1-20mm。
本发明实施例中使用的金属导电浆料为MND11导电银油墨,该油墨由微米银片、纳米银粉、分散剂、树脂与溶媒混炼制备。其中纳米银粉比例占75%(重量)。但本发明可使用的该被印膜材200上具有以一金属导电油墨300印刷的一导电线路,该金属导电油墨300亦可用有机银或铜复合导电油墨、银包铜导电油墨、铜导电油墨、铝导电油墨或混合金属导电油墨。
本发明实施例中,该被印膜材200为50μm厚PET膜与80基重单面铜版纸。
参阅第1图所示,金属导电油墨300经由连续式软性膜材印刷单元3印刷线路在该被印膜材200上,经由连续式软性膜材烘箱单元2将金属导电油墨300固化成一导电印膜400,随后进入本发明的热处理单元1。经由加热轮10与耐热压轮20高温热压后,金属导电油墨300中的金属微粉熔接重排,导电度可大幅提升。
参阅第2图所示,为本发明热处理单元1的较佳实施例主视图,其揭露有一加热轮10,该加热轮10心轴两侧分别连接有一回转接头110。
参阅第3图所示,为本发明装置较佳实施例单元连接示意图,其揭露有一风机单元4,其以该风管51与该热处理单元1中的风刀装置50相互连接;另有该油式模温机单元5,其以一耐热油管8与另外一耐热油管9和热处理单元1中的二该回转接头110相互连接;且有一冰水机单元6以冷却水管7与油式模温机单元5相互连接。
参阅第4图与第5图所示,为本发明系统热处理单元1较佳实施例的立体图,其揭露该加热轮10装设于热处理单元1的中心,邻近于其轮面11装设包含一个该红外线加热灯管120、三支该耐热压轮20、三支该辊轮80、一个该风刀装置50。其三支耐热压轮20为个别以二个压轮固定板40固定,且一个压轮固定板40连结一个气压缸30,再以一个固定支架65将一个压轮固定板40与一个热压机构固定块60连接,气压缸30的一端固定于压轮固定板40,另一端则固定于压轮机构固定板70或架设本单元的基座固定板;单元中三支辊轮80系个别以两个轴承座90固定于其心轴两端,其中一支辊轮80以两个轴承座90与单元两侧的压轮机构固定板70结合固定,另二支辊轮80以两个轴承座90与单元两侧的辊轮座支架100结合固定。
参阅第5图与第6图所示,加热轮10的一侧轴心装设有一皮带齿轮130,一马达座160上装设有一马达150,其马达150心轴上连接有一皮带齿轮135,皮带齿轮130以皮带140与皮带齿轮135带动连接。
为进一步了解本发明的运作方式,兹将本发明运作方式加以叙述,请参阅第7图所示,其为热处理单元1于热压合使用状态的附图。被印有导电印膜400的被印膜材200由连续式软性膜材烘箱单元2进入该热处理单元1时,首先经两支辊轮80以改变被印膜材200与加热轮10初始接触的角度,接着被印膜材200带有导电印膜400的一面紧贴附于加热轮10的轮面11行进,其行进中经三支耐热压轮20辗压使受热的导电印膜400迅速升温到金属导电油墨300内树脂玻璃转移温度以上,使得金属微粉更紧密压实,最后再行经一个该辊轮80离开该热处理单元1。
为更进一步了解本发明的功能,兹将本发明中热处理单元1在非热压合的状态加以叙述,请参阅第8图所示。当印刷停止时,为防止被印膜材200静止于加热轮10表面持续接受高温热能而造成被印膜材200受高温变形、融断、烧毁,印刷停止时耐热压轮20以气压缸30带动退回使其脱离对被印膜材200与加热轮10的压合状态。同时,该风机单元4启动开始输送空气至本系统中的风刀装置50,风刀装置50即向该被印膜材200与加热轮10吹出强力空气,被印膜材200则通过吹出的强力空气与加热轮10表面分离。本实施例中风机单元4使用功率1/2马力的高压风机,其最大静压100mmAq(毫米水柱),最大风量17CMM(立方米/分);风刀装置50由一铁制风箱体构成,其箱体底部朝加热轮轮面的两侧为间隙3mm的风嘴口。
参阅图9A及图9B,本发明实施例中通过柔印制程,卷对卷柔版印刷与热压两款导电印膜400,一例为线宽0.4、线长507mm回路样式;另一例为超高频无线射频辨识(UHFRFID)天线样式。
参阅图10A及图10B,本发明实施例中导电印膜400经热处理单元1热压前后,其金属粉末分布结构的电子显微镜(SEM)图。由图中可看出:经由热压过后的导电印膜400,其纳米银粒已有熔融接合现象。
随后,将参考一些实例更详细地描述本发明。本发明制程条件并不受该等记载限制。
本发明实施例1:利用一单机组式印刷电路柔印设备连接本发明的热处理单元1。加热轮10热源采用一支规格3KW电压220V短波IR灯管;搭配三耐热压轮20及三辊轮80;金属导电油墨300采用编号MND11导电银浆;被印膜材200采用经表面处理过的50μm PET膜材与已经表面处理的80基重单面铜版纸;柔印线路如图9的导电回路与UHF RFID天线;柔印速度10-50m/min。以万用表量测IR烘箱出口的柔印导电印膜电阻值以及再经本发明热压处理单元1的电阻值,测试结果如下表:
本发明实施例2:同样使用该单机组式印刷电路柔印设备连接本发明的热处理单元1。加热轮10热源采用10KW油式模温机加热热媒油,输入到加热轮10内加热管,模温机设定温度为220℃;搭配三耐热压轮20及三辊轮80;金属导电油墨300采用编号MND11导电银浆;该被印膜材200采用经表面处理的50μm PET膜材与经表面处理的80基重单面铜版纸;柔印线路如图9A及图9B的导电回路与UHF RFID天线;柔印速度10-50m/min。以万用表量测IR烘箱出口的柔印导电印膜电阻值以及再经本发明热压处理的电阻值,测试结果如下表:
本发明实施例3:同样使用该单机组式印刷电路柔印设备连接本发明的热处理单元1。加热轮10热源采用采用一支规格3KW电压220V短波IR灯管外部加热以及10KW油式模温机加热热传媒油,输入到加热轮10内加热;搭配三耐热压轮20及三辊轮80;金属导电油墨300采用编号MND11导电银浆;该被印膜材200采用经表面处理的50μm PET膜材与经表面处理的80基重单面铜版纸;柔印线路如图9A及图9B的导电回路与UHF RFID天线;柔印速度10-50m/min。以万用表量测IR烘箱出口的柔印导电印膜电阻值以及再经本发明热压处理的电阻值,测试结果如下表:
由上述三个实施例中可看出本发明热处理装置确实可提升印刷导电印膜的导电度,由实施例亦可看出:柔印速度越慢,导电印膜400与加热轮10接触时间越长,热压时间亦越长,导电度提升倍率亦越高。
如上所述,虽然本发明公开数个较佳实施例,然其并非用来限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,所作任意的改动与修饰,均属于本发明权利要求所保护的范围。
Claims (17)
1.一种金属导电印膜热处理装置,其特征在于,包含:
一热处理单元,具有相对的二热压机构固定块,该二热压机构固定块之间界定连通的一加工空间、一进入口及一出口;
一加热轮,装设于二热压机构固定块之间,该加热轮的其中一端连接其中一该热压机构固定块,该加热轮的另一端连接另一个该热压机构固定块,且该加热轮具有一轮面;
至少一辊轮,装设于该二热压机构固定块之间;以及
至少一耐热压轮,装设于该二热压机构固定块之间,而该至少一辊轮及该至少一耐热压轮紧贴于该轮面,使该至少一辊轮及该至少一耐热压轮呈卫星式紧贴于该加热轮的轮面上,并对一被印膜材施加压力。
2.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,设置于一卷对卷印刷单元后,该卷对卷印刷单元产生该被印膜材,该被印膜材再自该进入口进入该加工空间内。
3.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,设置于一烘箱单元后,该烘箱单元产生该被印膜材,该被印膜材再自该进入口进入该加工空间内。
4.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮以马达直接带动或马达连接皮带或链条带动或齿轮带动其转动。
5.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮为内接电棒电热式辊轮以电力方式加热。
6.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮为热媒式辊轮以油式模温机加热热媒油后,将热媒油输送至加热轮内部的加热管并予以循环加热。
7.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮以外部至少一组红外线加热灯管以红外线光对其加热。
8.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮的轮面温度为100℃-300℃之间。
9.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该加热轮的材质为钢材,并在其表面镀硬铬,其表面洛氏硬度(HRC)范围在20–65之间。
10.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,二该热压机构固定块上分别装设有二压轮机构固定板,该二压轮机构固定板上分别装设有至少一压轮固定板,且该至少一压轮固定板带动连接至少一气压缸。
11.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该至少一辊轮及该至少一耐热压轮对该被印膜材施加的压力范围在30-70Kg/cm2间。
12.如权利要求7所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该至少一耐热压轮的材质为合成橡胶或硅橡胶或氟素橡胶或高分子型弹性体,其硬度范围在肖氏硬度D 30-80间。
13.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,另具有一风刀装置,装设于该二热压机构固定块之间,该风刀装置供以与一风管的其中一端连通,该风管的另一端与一风机单元连接,并通过该风机单元输送风至该风刀装置。
14.如权利要求13所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该风刀装置朝向加热轮的轮面设有一风嘴口,能将空气注入到该被印膜材与该加热轮之间。
15.如权利要求13所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该风刀装置由金属制风箱体构成,风箱体材质为铁材或不锈钢材或镀锌钢材或铝材。
16.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该至少一辊轮的材质为铁材或不锈钢材或铝材或陶质材,并可于其表面镀上铁氟龙或钛氟龙或氮氟龙镀层。
17.如权利要求1所述的金属导电印膜热处理装置,其特征在于,该被印膜材上具有以一导电油墨印刷的一导电线路,该导电油墨为银导电油墨、有机银或铜复合导电油墨、银包铜导电油墨、铜导电油墨、铝导电油墨或混合金属导电油墨。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109119345B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-08-18 | 盐城美茵新材料有限公司 | 一种膜结构及其制作方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1915682A (zh) * | 2005-11-29 | 2007-02-21 | 李智 | 一种升华印刷的工艺方法及卫星式升华印刷机 |
CN202895881U (zh) * | 2011-12-23 | 2013-04-24 | 天津利华工贸有限公司 | 新型卫星式轮转印刷机 |
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7141761B1 (en) * | 2005-06-02 | 2006-11-28 | Xerox Corporation | Printing device heating element and method of use thereof |
JP5178290B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置及びこの装置に用いられる回転可能な加熱部材 |
JP5932390B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2016-06-08 | キヤノン株式会社 | 像加熱装置、その像加熱装置に用いられるフィルム、及び、そのフィルムの最内層として用いる筒状の可撓性樹脂の製造方法 |
US20150129283A1 (en) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | National Research Council Of Canada | Properties of printed conductive tracks |
KR20150064979A (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판용 롤투롤 장치 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1915682A (zh) * | 2005-11-29 | 2007-02-21 | 李智 | 一种升华印刷的工艺方法及卫星式升华印刷机 |
CN202895881U (zh) * | 2011-12-23 | 2013-04-24 | 天津利华工贸有限公司 | 新型卫星式轮转印刷机 |
CN106671585A (zh) * | 2015-11-08 | 2017-05-17 | 重庆市鹏程印务有限公司 | 一种卫星式升华印刷机 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111814941A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-23 | 东华大学 | 一种丝网印刷的nfc织物天线标签 |
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