JPH02225057A - 厚膜サーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタやファクシミリ装置の感熱式記録に用
いられる厚膜サーマルヘッドに関し、より詳細には平坦
な発熱抵抗体厚膜を形成する為の厚膜サーマルヘッド製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から発熱抵抗体厚膜を所望の形状で電極付き基板に
焼成する厚膜サーマルヘッドの製造方法が知られていた
。しかしながら発熱抵抗体厚膜ペーストを印刷する工程
中核ペーストの表面張力や粘度等の固有の物理的特性に
より印刷されたペースト表面は平坦に保たれてはおらず
、焼成された厚膜の断面形状は山形あるいは円弧形等の
凸形状を有している。厚膜表面が平坦でないため抵抗発
熱分布が厚膜表面全体に渡って均一ではなく且つ記録媒
体に対して一様に接触せず感熱記録濃度にムラが生じ問
題となっていた。

かかる欠点を除く為、従来より厚膜表面を平坦化する方
法が提案されている。例えば特開昭６３−１４９１６７
号公報には研摩あるいはラッピング技術を用いた厚膜表
面平坦化方法が開示されている。すなわちこの方法によ
れば、電極付き基板の上に所望の平面形状の開口を有し
所定の厚みを有するプラスチックフィルム層を形成した
後、該開口に発熱抵抗ペーストを埋め込み乾燥する。次
いでラッピングシートを用い乾燥したペーストの盛り上
った部分をラッピングしその厚みがプラスチックフィル
ム層の厚みに一致するまで平坦化するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来のラッピングによる平坦化方
法には以下に述べる問題点がある。すなわちプラスチッ
クフィルム層の上面より以上に盛り上ったペーストの残
存量に応じて用いるラッピングシートの番数を２０００
番から５０００番に渡って何回か変えなければならない
ばかりか、同一のラフピングシート面を用いてラッピン
グを繰り返すと、ラフピングシートから脱落した砥粒や
削り取られた発熱抵抗体ペーストの粉末を巻き込んでラ
ップされた抵抗ペースト面にキズ又はスジ溝をつけるた
め、−度使用したランプ面は再使用できず生産性が悪い
という問題があった。加えてラッピングではペースト表
面ばかりでなくプラスチックフィルム層の表面も同時に
研削してしまうため、プラスチックフィルムの初期厚み
に合わせて埋め込まれた発熱抵抗体ペーストの厚みを正
確に出そうとしてもこれができないという問題があった
。

本発明は上述した従来のラッピングによる厚膜表面平坦
化方法の問題点を解決する事を目的とし、新規な生産性
に優れた厚膜サーマルヘッドの製造方法を提供するもの
である。

ｃ問題点を解決する為の手段〕 上記目的を達成する為に本発明によれば、新規な厚膜サ
ーマルヘッドの製造方法は、基板上に一定のパタンに従
って電極膜を配設する工程と、基板上に所定の厚みを有
する感光性ドライフィルムを接着する工程と、所定のパ
タンに従って感光性ドライフィルムを露光し現像し開口
部を設ける工程と、該開口部に発熱抵抗体ペーストを埋
め込み乾燥する工程と、感光性ドライフィルムの表面に
沿って鋭利な刃具を水平移動させ乾燥された発熱抵抗体
ペーストの表面部を切削し平坦化する工程と、該基板を
加熱し発熱抵抗体ペーストを焼結して発熱抵抗体厚膜を
形成するとともに感光性ドライフィルムを熱分解し除去
する工程とからなるものである。

好ましくは、上記開口部を設ける工程は、列状に配列さ
れた複数の分離開口パタンに従って感光性ドライフィル
ムを露光し現像し分離型の列状開口部を設ける工程であ
り、これにより発熱要素が印字ドツト毎に分離した分離
型の発熱抵抗体厚膜サーマルヘッドを製造する事ができ
る。

〔作　用〕

本発明による厚膜サーマルヘッドの製造方法によれば、
ドライフィルムの開口部に発熱抵抗体ペーストを埋め込
み乾燥した後、鋭利な刃具をドライフィルム表面に沿っ
て水平に移動させ、ドライフィルム表面から上方に盛り
上った乾燥ペーストの部分を切削除去し、乾燥ペースト
表面を焼成に先だって平坦化するものである。

〔実施例〕

以下図面に従って本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。第１図Ａないし第１図Ｇは本発明にかかる厚膜サー
マルヘッドの製造方法の工程を示す部分断面図である。

第１図Ａに示す様に、まず耐熱電気絶縁性の基Ｆｉｌの
上に一定のパタンに従って離間した電極群２を形成する
。基板１は例えばアルミナ等のセラミックで構成されて
おり、電極群２は厚さ０．５μｍから３μｍのＡｕ導体
薄膜をエツチングにより所定のパタンに形成して得られ
る。

次に第１図Ｂに示す様に感光性ドライフィルム３を基板
ｌの全面に接着した後、所定のパタンを有するホトマス
クを用いてホトリソグラフィ技術により露光現像し開口
を設ける。開口は電極群２のパタン配列に関連して選択
的に形成されており、開口内において、互いに対向離間
する電極の端部が露出している。ここで特にドライフィ
ルムを用いるのは液状の印刷レジスト材と異なり定形性
を有する為取り扱いに便宜な事、あらかじめ定められた
厚みを有するドライフィルムを用いて所望の厚み設定を
正確に行なえる事、及び熱圧着により節単に基板全面に
被覆できる事等の理由による。

本実施例においては厚み２５μｍの感光性を有する樹脂
ドライフィルム（例えばダイナケム社製。

商品名ＬＡＭＩＮＡＲＵＦ　　１ｍｔｊりが用いられた
。なお通常サーマルヘッドの発熱抵抗体厚膜形成用とし
ては１５μｌから３０μｍの厚みを有するドライフィル
ムが用いられる。

さらに第１図Ｃに示す様にドライフィルム３に選択的に
形成された開口内に流動性の発熱抵抗体ペースト４を埋
め込む。ペースト４は例えば酸化ルテニウム、バインダ
ー及び溶媒を含む混練物かもなり、スクリーンメツシュ
版を用いた印刷により選択的に開口内に供給される。し
かしながらペースト４の固有の表面張力や粘度等の要因
により埋め込まれたペースト４の表面は平坦でなく、ド
ライフィルム３の表面より上方に盛り上っている。

なおペースト４の埋め込み供給方法としてはスクリーン
印刷の他に描画法を用いる事もできる。すなわち固定デ
イスペンサーを用いて定圧で発熱抵抗体ペーストを押し
出しつつＸＹ子テーブル載置された基板１をデイスペン
サーに対して相対的に平面方向に移動させ選択的にドラ
イフィルム３の開口部にペーストを供給するのである。

さらにペースト４を開口に埋め込んだ後予備加熱処理を
加えペースト４を固化する。加熱温度はペースト４に含
まれる溶媒を揮発させ且つドライフィルム３が熱分解し
ない程度の温度例えば１００℃から１５０℃に設定され
る。

次いで第１図りに示す様に、鋭利な刃具例えばナイフェ
ツジ５をドライフィルム３０表面に沿って水平に移動し
ドライフィルム３の表面から突出した乾燥ペースト４の
部分を切削する。乾燥したペースト４はもろい固形状で
ある為容易に且つ正確に切削可能である。なおナイフェ
ツジ５の水平移動は手動又は自動によって滑らせる様に
行なわれ、移動中ドライフィルム３の表面を傷つけず且
つ円滑に切削を行う為ナイフェツジ５とドライフィルム
３の表面との間の傾斜角θを１５度から３０度の間に保
つ事が好ましい。

第１図Ｅは切削工程の後の断面状態を示す。図から明ら
かな様にドライフィルム３０表面と発熱抵抗体ペースト
４の切削表面は完全に一致し、平坦かつドライフィルム
３の厚みに一敗した設定通りの厚みを有する発熱抵抗体
ペーストが得られる。

次に第１図Ｆに示す様に基板に本加熱処理を加え、発熱
抵抗体ペースト４を焼結し発熱抵抗体厚膜を焼成すると
同時にドライフィルムを熱分解し除去する。焼成温度は
ペーストの組成にもよるが例えば８００℃から９００℃
の間で設定される。

この温度で通常の樹脂製ドライフィルムは完全に熱分解
する。

最後に第１図Ｇに示す様に、厚膜４の上にスクリーン印
刷及び焼成によりオーバーグレーズ層６が形成され耐摩
耗層を構成する。

第２図は本発明にかかる方法により製造された分離型の
厚膜サーマルヘッドの平面図である。これは一つの共通
電極２ａと、共通電極に対して対向配置された選択電極
群２ｂと、共通電極２ａと選択電極群２ｂの間に列状に
配置され互いに分離した複数の発熱抵抗体厚膜要素から
なる厚膜群４より構成されている。分離型のサーマルへ
ラドは各発熱抵抗体厚膜要素が熱的に分離している為、
共通電極２ａと選択電極群２ｂの間を任意に選択通電し
ても各厚膜要素は互いに熱的影響を与えず常に一定の抵
抗発熱量が得られる為、感熱記録濃度が各厚膜要素間に
おいて一様であるという利点がある。

従来分離型のサーマルヘッドは発熱抵抗薄膜を用いたタ
イプが知られているが、厚膜についてはその印刷精度等
の関係から実現が困難であった。

しかしながら、本発明にかかる方法を用いれば分離型の
厚膜サーマルヘッドを精度よく作成する事が可能である
。すなわちまず列状に配列された複数の分離開口パタン
を有するホトマスクを用いて基板に熱圧着されている感
光性ドライフィルムを露光・現像し分離した列状の開口
部を設ける。次いでスクリーン印刷版を用いて厚膜ペー
ストをドライフィルム上に印刷する。この印刷は単に厚
膜ペーストを分離開口に埋め込む事を目的としている為
、何ら高い印刷精度を要しない。最後にナイフェツジを
ドライフィルム表面に沿って移動させ乾燥厚膜ペースト
の盛り上った部分を切削しペースト表面を平坦化する。

この方法によれば得られる分離厚膜要素の寸法精度は分
離開口のそれによって決まるので実用上問題は無い。

ところで分離型厚膜サーマルヘッドは分離型薄膜サーマ
ルヘッドに対し、いわゆる電圧トリミングにより各分離
発熱抵抗厚膜要素の抵抗値微調整が可能であるという利
点を有する。すなわち各厚膜要素に定格より大きな電圧
（過電圧）のパルスを印加する事により、過電圧の大き
さにより最大−４０％程度まで抵抗値を変える事ができ
、各厚膜要素の抵抗値を±１％の精度で一定に調整する
事が可能である。これに対して薄膜要素は過電圧パルス
印加による抵抗値変化が約−５％と小さく初期抵抗値の
バラツキ範囲±５％を越えない為有効な抵抗トリミング
が不可能である。

第３図は本発明にかかる方法により製造された長尺型若
しくは帯状の厚膜サーマルヘッドの平面図である。これ
は互いにクシ歯状に配列された共通電極２ａと選択電極
群２ｂ及びクシ歯状配列に対して横断的に配設された帯
状発熱抵抗体厚膜４より構成される。この型の厚膜サー
マルヘッドは、基板に熱圧着されたドライフィルムに帯
状の開口を設け、スクリーン印刷により厚膜ペーストを
印刷し帯状開口に埋め込み乾燥した後、ナイフェツジを
ドライフィルム表面に沿って水平に移動し厚膜ペースト
の盛り上り部分を切削し平坦化して作成する。

帯状若しくは連続型の厚膜サーマルヘッドは分離型の厚
膜サーマルヘッドに比して発熱要素間の熱的分離が劣る
という欠点があるが、本発明の製造方法によれば帯状の
厚膜表面が一様に平坦化されている為従来に比較すれば
感熱記録濃度のムラが少い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ナイフェツジをドライフィルムの表面
に沿って滑べらせる様に水平移動する事により、従来の
ラッピング方式に比較して簡便に厚膜ペーストの平坦化
が可能となり、厚膜サーマルヘッドの生産性が向上した
。又ナイフェツジの円滑な移動によりドライフィルムの
表面を削る事が無いので、従来のラッピング方式の様に
厚膜の厚みのバラツキが無く厚膜の厚み精度を向上でき
る。さらに、本発明によれば従来困難とされていた分離
型の厚膜サーマルヘッドを精度良（且つ能率的に製造す
る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａないし第１図Ｇは本発明にかかる製造方法の工
程を説明する為の部分断面図、第２図は本発明による製
造方法により製造された分離型の厚膜サーマルヘッドの
平面図、及び第３図は本発明による製造方法により製造
された帯状の厚膜サーマルヘッドの平面図である。 参照番号については１は基板、２は電極、３は感光性ド
ライフィルム、４は発熱抵抗体ペースト及び発熱抵抗体
厚膜、５はナイフェツジ、及び６はオーバーグレーズ層
である。 出 願 人 株 式

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基板上に一定のパタンに従って電極膜を配設する工
   程と、 基板上に所定の厚みを有する感光性ドライフィルムを接
   着する工程と、 所定のパタンに従って感光性ドライフィルムを露光・現
   像し開口部を設ける工程と、 該開口部に発熱抵抗体ペーストを埋め込み乾燥する工程
   と、 感光性ドライフィルムの表面に沿って鋭利な刃具を水平
   移動させ乾燥された発熱抵抗体ペーストの表面部を切削
   し平坦化する工程と、 該基板を加熱し発熱抵抗体ペーストを焼結して発熱抵抗
   体厚膜を形成するとともに感光性ドライフィルムを熱分
   解し除去する工程と、 からなる厚膜サーマルヘッドの製造方法。 ２　上記開口部を設ける工程は、長尺状の開口パターン
   に従って感光性ドライフィルムを露光・現像し長尺型の
   開口部を設ける工程であり、これにより連続型の発熱抵
   抗体厚膜を形成する事を特徴とする請求項１に記載の厚
   膜サーマルヘッドの製造方法。 ３　上記開口部を設ける工程は、列状に配列された複数
   の分離開口パタンに従って感光性ドライフィルムを露光
   ・現像し分離型の列状開口部を設ける工程であり、これ
   により分離型の発熱抵抗体厚膜を形成する事を特徴とす
   る請求項１に記載の厚膜サーマルヘッドの製造方法。 ４　上記発熱抵抗体ペーストを埋め込む工程は、スクリ
   ーン印刷により発熱抵抗体ペーストを開口部に合わせて
   印刷する工程である請求項１に記載の厚膜サーマルヘッ
   ドの製造方法。 ５　上記発熱抵抗体ペーストを埋め込む工程は描画法を
   用いる事を特徴とする請求項１に記載の厚膜サーマルヘ
   ッドの製造方法。 ６　上記平坦化する工程は、鋭利な刃具を水平面に対し
   て１５度から３０度の傾斜角を保って水平移動させ乾燥
   された発熱抵抗体ペーストの表面部を切削する事を特徴
   とする請求項１に記載の厚膜サーマルヘッドの製造方法
   。 ７　発熱抵抗体厚膜を焼成した後、該厚膜上に耐摩耗層
   を形成する工程を含む請求項１に記載のサーマルヘッド
   の製造方法。