JPH02217263A - サーマルヘッドの製造方法 - Google Patents
サーマルヘッドの製造方法Info
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- JPH02217263A JPH02217263A JP3824989A JP3824989A JPH02217263A JP H02217263 A JPH02217263 A JP H02217263A JP 3824989 A JP3824989 A JP 3824989A JP 3824989 A JP3824989 A JP 3824989A JP H02217263 A JPH02217263 A JP H02217263A
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Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、感熱印字装置及び感熱転写印字装置に用いる
サーマルヘッドの製造方法に関し、更に詳しくは熱応答
性の優れたサーマルヘッドの保温層の製造方法に関する
ものである。 [従来の技術] ノンインパクト方式の代表である感熱印字装置及び感熱
転写印字装置は、印字中の印字音が小さい等の利点を有
することから一般に利用されている。 近年、サーマルヘッドの特性向上、特に低消費電力化と
高速印字化を目指したサーマルヘッドの開発が盛んであ
る。 サーマルヘッドの熱特性は、基板の熱特性によりほぼ支
配されることから、基板の熱特性の改善が望まれている
。 一般にサーマルヘッドにおける保温層は、給電体を介し
て、発熱抵抗体の発熱部に電力が印加されたとき、基板
側へ逃げる熱量を少なくすることで、印字に必要な熱量
を効率的に確保せしめるために設けられている。 従って、保温層の熱伝導率は、発熱抵抗体をはさんで反
対側に位置する保護層の熱伝導率より小さくなるように
すると効果が大きい。 保護層材料としては、二酸化珪素(SiO□)や五酸化
タンタル(Ta205)などが一般に用いられているが
、それらの熱伝導率は、概ね3〜9 x lN5cal
/cm、sec、 ’C程度である。 従来のサーマルヘッドに用いられている保温層の熱伝導
率も、概ね3〜9 X 1O−3cal/cm、sec
、 ”C程度であり、印字の際の熱量として必要かつ十
分たらしめるためには、保温層の厚さをある程度以上厚
くしなければならない。逆に保温層の厚さが必要以上に
厚くなると、冷却時の熱抵抗となり、サーマルヘッドが
完全に冷却しきれないうちに次の印字が開始してしまい
、印字を繰り返すたびに徐々に温度が上昇し、そのため
に印字品質が低下する。従って、熱伝導率の低い保温層
が望まれている。 近年この様な要望に応えるために、サーマルヘッドの保
温層を多数の孔を有するガラスより構成したものが知ら
れている。 即ち、特開昭62−1554号公報には、発熱部の下部
に、ガラス粉よりなるガラスペーストを印刷、焼成する
ことによって多数の気泡を有する畜熱体を形成せしめて
なるサーマルヘッドの製造方法において、前記ガラス粉
には中空ガラス粉が含有されていることを特徴とするサ
ーマルヘッドの製造方法。 が開示されている。 このサーマルヘッドは、保温層内部に、多数の孔が存在
しているため、孔を有さないものに比べて熱伝導率は小
さくなっており、また成る温度における蓄熱量も少なく
なっている。従って良好な熱応答性を有することが期待
出来る。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、このようなサーマルヘッドの保温層を実
際に得るに際しては、種々の問題点がある。 即ち、−数的に多数の孔を有するガラス層を得る場合に
は、ガラス粉のペースト状物を一定条件のもとて焼成し
、ガラス粉内部よりの気泡発生を利用して得ることが考
えられるが、これをサーマルヘッドの保温層に利用する
となると、その焼成時の制御に際して、例えば焼成温度
を±2〜3℃の範囲内に維持せねばならない等、焼成条
件の制御が技術的に高度且つ困難になるという問題を生
ずる。 また適当な焼成条件が設定出来ないと、ガラス粉内部よ
り発生した気泡の孔径が大きくばらつくために、サーマ
ルヘッドとしての熱応答性にばらつきを生じ、また異状
に大きな孔径の気泡が発生して保温層の機械的強度を弱
め、さらには気泡が保温層内部のみにとどまらずその表
面にまで露出し、表面が凹凸状を呈することによって、
発熱抵抗体や給電体の微細パターンの形成(フォトリソ
技術を用いる)を困難にしたり、印字品質に悪影響を及
ぼすなどの問題を生ずる。 本発明は、以上述べた問題点を除去し、熱応答性の優れ
たサーマルヘッドの保温層の製造方法を提供することを
目的とするものである。 [課題を解決するための手段] 本発明は、サーマルヘッドの保温層の製造方法において
、 基板表面に媒液を含む酸化物超微粉末のペースト状物を
塗布し、次いで一定条件のもとて焼成し、多孔質の酸化
物膜を得るようにしたものである。 より具体的には、前記ペースト状物を形成する酸化物の
超微粉末がγ−アルミナ、アルミナ、シリカ、チタンホ
ワイト及びジルコニアから選ばれた1種であり、また媒
液がα−オレフィン・オリゴマ、流動パラフィン、ブタ
ノール、シリコン油、グリセリン、エチレングリコール
及びエチルセルロース溶液から選ばれた1種であるサー
マルヘッドの製造方法である。 [作用] 本発明のサーマルヘッドの製造方法においては、α−オ
レフィン・オリゴマ、流動パラフィン、ブタノール、シ
リコン油、グリセリン、エチレングリコール及びエチル
セルロース溶液から選ばれた1種を媒液として用い、γ
−アルミナ、アルミナ、シリカ、チタンホワイト及びジ
ルコニアから選ばれた1種の酸化物超微粉末を用いたの
で、高気孔率でかつ微細気孔の多孔質酸化物膜が得られ
、熱伝導率も低くかつ均質な保温層が得られる。 媒液の量は後述する実施例に示す如く、酸化物超微粉末
1gに対し2g未満では、上記のような作用効果が得ら
れない。 また本発明のペースト状の酸化物の気孔径が微細である
ため、機械的強度が比較的強く、表面が比較的平滑であ
り、微細パターンの形成を困難にしたり、印字品質に悪
影響を及ぼす等の危惧は解消出来る。 加えて酸化物であるため焼成条件が比較的広範囲にとれ
るため、製造が容易である。 次に本発明の実施例について述べる。 [実施例] 第1図は本発明の実施例を示す模式図である。 図に基づいて説明する。第1図において、1は基板、2
は基板1上に形成された保温層、3は保温層2上に形成
された発熱抵抗体、4aと4bは発熱抵抗体3上に形成
された給電体、5は発熱抵抗体3及び給電体4a、4b
上に形成された保護層である。 [実施例1] 平均粒径的0.04 usのγ−アルミナ超微粉末(住
友セメント観製)1gに対し、媒液としてα−オレフィ
ン・オリゴマ(ライオン■製、商品名LIPOLUBE
60)を2gを加え、良く混合した後、−軸加工式プレ
スを用いて、400kg/cjの圧力で1分間加圧して
成形した。 次に電気炉を用いて、大気中で室温から900℃まで2
00℃/hの速度で加熱した。 900℃で2時間保持した後室温まで炉冷し、アルミナ
焼結体の試料Aを得た。 γ−アルミナ超微粉末1gに対し、5重量%のエチルセ
ルロース溶液(溶媒ニジエチレングリコール七)−〇−
ブチルエーテル)を2gを加え、良く混合した後、試料
Aと同様に成形、焼成したものを試料Bとした。 γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平均粒径的0.5μ
園のアルミナ微粉末を用いること以外は、試料Aと同様
になしたものを試料Cとし、試料Bと同様になしたもの
を試料りとした。 試料A−Dについて、水銀圧入法により気孔率及び気孔
径分布を測定し、レーザフラッシュ法により熱伝導率を
測定した。その結果を第1表に示した。 第 1 表 第1表から理解されるように、超微粉末と媒液を用いる
ことにより高気孔率でかつ低熱伝導率の焼結体が得られ
、更に気孔径も微細である。 [実施例2] γ−アルミナ超微粉末1gに対し、2gのαオレフィン
・オリゴマを加え、さらに2.5重量%のエチルセルロ
ース溶液を10g加え、良く混合した後、アルミナ基板
(純度97%、厚さ 1mm、片面研摩、仲高純度化学
研究所製)1上にスクリーン印刷した。 次に電気炉を用いて、大気中で室温から900℃まで2
00”C/hの速度で加熱した。 900℃で2時間保持した後室温まで炉冷し、厚さlO
−のアルミナ焼結膜をアルミナ基板1上に形成し保温層
2とした。 次に保温層2上に発熱抵抗体3としてT a 2 Nを
スパッタ法で形成し、フォトリソによりバタン化した。 次に給電体4a、4bとしてNiCr−Auを蒸着法及
びメツキ法にて形成し、フォトリソによりパターン化し
た。 更に保護層5としてS io 2をスパッタ法により形
成し、サーマルヘッドを得た。 [実施例3] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0.021
Jmのシリカ超微粉末(S t 02 )とした以外は
、実施例2と同様になしたものを実施例3とした。 [実施例4] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0.02t
a*のチタンホワイト超微粉末(T iO2)とした以
外は、実施例2と同様になしたものを実施例4とした。 [実施例5] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0、Ol−
のジルコニア超微粉末(Z r O2)とし、焼成温度
を1300℃とした以外は、実施例2と同様になしたも
のを実施例5とした。 以上の実施例2〜5で得られたサーマルヘッドについて
、パルス、幅0.3ms sパルス周期0.6msで印
字試験を行ったところ、0.2vatt/dotで、保
温層2として従来のグレーズガラスを使用したサーマル
ヘッドに比して、約2倍の印字濃度が得られた。 尚、α−オレフィンφオリゴマ以外の媒液としては、流
動パラフィン、ブタノール、シリコン油、グリセリン、
エチレングリコールなどが使用可能である。
サーマルヘッドの製造方法に関し、更に詳しくは熱応答
性の優れたサーマルヘッドの保温層の製造方法に関する
ものである。 [従来の技術] ノンインパクト方式の代表である感熱印字装置及び感熱
転写印字装置は、印字中の印字音が小さい等の利点を有
することから一般に利用されている。 近年、サーマルヘッドの特性向上、特に低消費電力化と
高速印字化を目指したサーマルヘッドの開発が盛んであ
る。 サーマルヘッドの熱特性は、基板の熱特性によりほぼ支
配されることから、基板の熱特性の改善が望まれている
。 一般にサーマルヘッドにおける保温層は、給電体を介し
て、発熱抵抗体の発熱部に電力が印加されたとき、基板
側へ逃げる熱量を少なくすることで、印字に必要な熱量
を効率的に確保せしめるために設けられている。 従って、保温層の熱伝導率は、発熱抵抗体をはさんで反
対側に位置する保護層の熱伝導率より小さくなるように
すると効果が大きい。 保護層材料としては、二酸化珪素(SiO□)や五酸化
タンタル(Ta205)などが一般に用いられているが
、それらの熱伝導率は、概ね3〜9 x lN5cal
/cm、sec、 ’C程度である。 従来のサーマルヘッドに用いられている保温層の熱伝導
率も、概ね3〜9 X 1O−3cal/cm、sec
、 ”C程度であり、印字の際の熱量として必要かつ十
分たらしめるためには、保温層の厚さをある程度以上厚
くしなければならない。逆に保温層の厚さが必要以上に
厚くなると、冷却時の熱抵抗となり、サーマルヘッドが
完全に冷却しきれないうちに次の印字が開始してしまい
、印字を繰り返すたびに徐々に温度が上昇し、そのため
に印字品質が低下する。従って、熱伝導率の低い保温層
が望まれている。 近年この様な要望に応えるために、サーマルヘッドの保
温層を多数の孔を有するガラスより構成したものが知ら
れている。 即ち、特開昭62−1554号公報には、発熱部の下部
に、ガラス粉よりなるガラスペーストを印刷、焼成する
ことによって多数の気泡を有する畜熱体を形成せしめて
なるサーマルヘッドの製造方法において、前記ガラス粉
には中空ガラス粉が含有されていることを特徴とするサ
ーマルヘッドの製造方法。 が開示されている。 このサーマルヘッドは、保温層内部に、多数の孔が存在
しているため、孔を有さないものに比べて熱伝導率は小
さくなっており、また成る温度における蓄熱量も少なく
なっている。従って良好な熱応答性を有することが期待
出来る。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、このようなサーマルヘッドの保温層を実
際に得るに際しては、種々の問題点がある。 即ち、−数的に多数の孔を有するガラス層を得る場合に
は、ガラス粉のペースト状物を一定条件のもとて焼成し
、ガラス粉内部よりの気泡発生を利用して得ることが考
えられるが、これをサーマルヘッドの保温層に利用する
となると、その焼成時の制御に際して、例えば焼成温度
を±2〜3℃の範囲内に維持せねばならない等、焼成条
件の制御が技術的に高度且つ困難になるという問題を生
ずる。 また適当な焼成条件が設定出来ないと、ガラス粉内部よ
り発生した気泡の孔径が大きくばらつくために、サーマ
ルヘッドとしての熱応答性にばらつきを生じ、また異状
に大きな孔径の気泡が発生して保温層の機械的強度を弱
め、さらには気泡が保温層内部のみにとどまらずその表
面にまで露出し、表面が凹凸状を呈することによって、
発熱抵抗体や給電体の微細パターンの形成(フォトリソ
技術を用いる)を困難にしたり、印字品質に悪影響を及
ぼすなどの問題を生ずる。 本発明は、以上述べた問題点を除去し、熱応答性の優れ
たサーマルヘッドの保温層の製造方法を提供することを
目的とするものである。 [課題を解決するための手段] 本発明は、サーマルヘッドの保温層の製造方法において
、 基板表面に媒液を含む酸化物超微粉末のペースト状物を
塗布し、次いで一定条件のもとて焼成し、多孔質の酸化
物膜を得るようにしたものである。 より具体的には、前記ペースト状物を形成する酸化物の
超微粉末がγ−アルミナ、アルミナ、シリカ、チタンホ
ワイト及びジルコニアから選ばれた1種であり、また媒
液がα−オレフィン・オリゴマ、流動パラフィン、ブタ
ノール、シリコン油、グリセリン、エチレングリコール
及びエチルセルロース溶液から選ばれた1種であるサー
マルヘッドの製造方法である。 [作用] 本発明のサーマルヘッドの製造方法においては、α−オ
レフィン・オリゴマ、流動パラフィン、ブタノール、シ
リコン油、グリセリン、エチレングリコール及びエチル
セルロース溶液から選ばれた1種を媒液として用い、γ
−アルミナ、アルミナ、シリカ、チタンホワイト及びジ
ルコニアから選ばれた1種の酸化物超微粉末を用いたの
で、高気孔率でかつ微細気孔の多孔質酸化物膜が得られ
、熱伝導率も低くかつ均質な保温層が得られる。 媒液の量は後述する実施例に示す如く、酸化物超微粉末
1gに対し2g未満では、上記のような作用効果が得ら
れない。 また本発明のペースト状の酸化物の気孔径が微細である
ため、機械的強度が比較的強く、表面が比較的平滑であ
り、微細パターンの形成を困難にしたり、印字品質に悪
影響を及ぼす等の危惧は解消出来る。 加えて酸化物であるため焼成条件が比較的広範囲にとれ
るため、製造が容易である。 次に本発明の実施例について述べる。 [実施例] 第1図は本発明の実施例を示す模式図である。 図に基づいて説明する。第1図において、1は基板、2
は基板1上に形成された保温層、3は保温層2上に形成
された発熱抵抗体、4aと4bは発熱抵抗体3上に形成
された給電体、5は発熱抵抗体3及び給電体4a、4b
上に形成された保護層である。 [実施例1] 平均粒径的0.04 usのγ−アルミナ超微粉末(住
友セメント観製)1gに対し、媒液としてα−オレフィ
ン・オリゴマ(ライオン■製、商品名LIPOLUBE
60)を2gを加え、良く混合した後、−軸加工式プレ
スを用いて、400kg/cjの圧力で1分間加圧して
成形した。 次に電気炉を用いて、大気中で室温から900℃まで2
00℃/hの速度で加熱した。 900℃で2時間保持した後室温まで炉冷し、アルミナ
焼結体の試料Aを得た。 γ−アルミナ超微粉末1gに対し、5重量%のエチルセ
ルロース溶液(溶媒ニジエチレングリコール七)−〇−
ブチルエーテル)を2gを加え、良く混合した後、試料
Aと同様に成形、焼成したものを試料Bとした。 γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平均粒径的0.5μ
園のアルミナ微粉末を用いること以外は、試料Aと同様
になしたものを試料Cとし、試料Bと同様になしたもの
を試料りとした。 試料A−Dについて、水銀圧入法により気孔率及び気孔
径分布を測定し、レーザフラッシュ法により熱伝導率を
測定した。その結果を第1表に示した。 第 1 表 第1表から理解されるように、超微粉末と媒液を用いる
ことにより高気孔率でかつ低熱伝導率の焼結体が得られ
、更に気孔径も微細である。 [実施例2] γ−アルミナ超微粉末1gに対し、2gのαオレフィン
・オリゴマを加え、さらに2.5重量%のエチルセルロ
ース溶液を10g加え、良く混合した後、アルミナ基板
(純度97%、厚さ 1mm、片面研摩、仲高純度化学
研究所製)1上にスクリーン印刷した。 次に電気炉を用いて、大気中で室温から900℃まで2
00”C/hの速度で加熱した。 900℃で2時間保持した後室温まで炉冷し、厚さlO
−のアルミナ焼結膜をアルミナ基板1上に形成し保温層
2とした。 次に保温層2上に発熱抵抗体3としてT a 2 Nを
スパッタ法で形成し、フォトリソによりバタン化した。 次に給電体4a、4bとしてNiCr−Auを蒸着法及
びメツキ法にて形成し、フォトリソによりパターン化し
た。 更に保護層5としてS io 2をスパッタ法により形
成し、サーマルヘッドを得た。 [実施例3] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0.021
Jmのシリカ超微粉末(S t 02 )とした以外は
、実施例2と同様になしたものを実施例3とした。 [実施例4] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0.02t
a*のチタンホワイト超微粉末(T iO2)とした以
外は、実施例2と同様になしたものを実施例4とした。 [実施例5] γ−アルミナ超微粉末の代わりに、平粒径約0、Ol−
のジルコニア超微粉末(Z r O2)とし、焼成温度
を1300℃とした以外は、実施例2と同様になしたも
のを実施例5とした。 以上の実施例2〜5で得られたサーマルヘッドについて
、パルス、幅0.3ms sパルス周期0.6msで印
字試験を行ったところ、0.2vatt/dotで、保
温層2として従来のグレーズガラスを使用したサーマル
ヘッドに比して、約2倍の印字濃度が得られた。 尚、α−オレフィンφオリゴマ以外の媒液としては、流
動パラフィン、ブタノール、シリコン油、グリセリン、
エチレングリコールなどが使用可能である。
以上のように本発明のサーマルヘッドの製造方法によれ
ば、 (1)基板表面に媒液を含む酸化物超微粉末のペースト
状物を塗布するようにしたので、高気孔率でかつ微細気
孔の多孔質酸化物膜が得られる。 (2)従って、低熱伝導率の、均質な、良好な表面平滑
性を有する保温層が形成できる。 (3)さらに焼成条件の範囲が広く、製造が技術的に容
易である。 (4)低消費電力サーマルヘッドや高速印字サーマルヘ
ッドに適用可能である、 等の効果を奏するものである。
ば、 (1)基板表面に媒液を含む酸化物超微粉末のペースト
状物を塗布するようにしたので、高気孔率でかつ微細気
孔の多孔質酸化物膜が得られる。 (2)従って、低熱伝導率の、均質な、良好な表面平滑
性を有する保温層が形成できる。 (3)さらに焼成条件の範囲が広く、製造が技術的に容
易である。 (4)低消費電力サーマルヘッドや高速印字サーマルヘ
ッドに適用可能である、 等の効果を奏するものである。
第1図は本発明の実施例を示すサーマルヘッドの要部の
断面模式図である。 図において、1:基板、2:保温層、3:発熱抵抗体、
4a、4b:給電体、5:保護層。 リーマルヘッドの要イ甲廖丁狛囚 fsI図 1、事件の表示 特願平1−38249号 2、発明の名称 サーマルヘッドの製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号名
称 (029)沖電気工業株式会社代表者 小杉
信光 4、代理人 住 所 東京都港区芝浦4丁目10番3号5、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容
断面模式図である。 図において、1:基板、2:保温層、3:発熱抵抗体、
4a、4b:給電体、5:保護層。 リーマルヘッドの要イ甲廖丁狛囚 fsI図 1、事件の表示 特願平1−38249号 2、発明の名称 サーマルヘッドの製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号名
称 (029)沖電気工業株式会社代表者 小杉
信光 4、代理人 住 所 東京都港区芝浦4丁目10番3号5、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容
Claims (3)
- (1)基板上に媒液を含む酸化物の超微粉末ペースト状
物を塗布し、次いで焼成する工程を施してなる保温層で
あることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - (2)前記酸化物の超微粉末がγ−アルミナ、アルミナ
、シリカ、チタンホワイト及びジルコニアから選ばれた
1種である請求項1記載のサーマルヘッドの製造方法。 - (3)前記媒液がα−オレフィン・オリゴマ、流動パラ
フィン、ブタノール、シリコン油、グリセリン、エチレ
ングリコール及びエチルセルロース溶液から選ばれた1
種である請求項1記載のサーマルヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3824989A JPH02217263A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | サーマルヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3824989A JPH02217263A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | サーマルヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217263A true JPH02217263A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12520034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3824989A Pending JPH02217263A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | サーマルヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02217263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022017827A (ja) * | 2020-07-14 | 2022-01-26 | 八木野 正典 | サーマルヘッド用基板、及びサーマルヘッド用基板の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP3824989A patent/JPH02217263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022017827A (ja) * | 2020-07-14 | 2022-01-26 | 八木野 正典 | サーマルヘッド用基板、及びサーマルヘッド用基板の製造方法 |
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