JPH026155A - サーマルヘッド用基板の製造方法 - 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、感熱式印字装置等に使用されるサーマルヘッ
ドに好適なサーマルヘッド用基板の製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第２図は従来のサーマルヘッドの要部を示す断面図であ
る。同図において、１１は絶縁性の基板、１２は基板１
１上に形成された蓄熱層であり、以上でサーマルヘッド
用基板を構成している。そして、この蓄熱層１２上に発
熱抵抗体１３、導電体１４ａ及び１４ｂ、保護層１５が
順に形成されており、発熱抵抗体１３の導電体１４ａと
１４ｂの間の部分Ａが発熱部となる。

上記蓄熱層１２は断熱材としての機能を有し、発熱抵抗
体１３で発生した熱が熱伝導率の高い基板１１から必要
以上に放熱されないよう作用する。

このため、蓄熱層１２の熱伝導率は発熱抵抗体１３を挾
んで反対に配置される保護層１５の熱伝導率より小さい
材質とすることが望ましい。従来は、一般に保護層１５
の材質としてＳ　ｉ　０２やＴ　ａ　２０５等が使用さ
れており、一方、上記したように蓄熱層はガラスで構成
されており、これらの熱伝導率はほぼ等しくいずれら１
０　’ｃａｌ／ｃｎ　−ｓ　−”Ｃ程度であった。そこ
で、従来のサーマルヘッド用基板にあっては、蓄熱層１
２を厚く形成することによって、保護層１５より大きな
断熱性を持たせて、必要以上の放熱がなされないように
構成していた。

ところが、蓄熱層１２を厚く形成した場合には、発熱抵
抗体１３の通電をオフにした後の発熱部Ａの放熱が速や
かになされなくなる。このため、印字繰返し周期が速い
場合には、発熱部Ａの温度が十分低下しないうちに次の
印字が開始され、発熱部Ａの温度が上昇し過ぎて、印字
品質が低下する問題が生じる。

この問題を解消するため、サーマルヘッドの基板の蓄熱
層を熱伝導率が小さく、電気的特性、機械的特性等に優
れたポリイミド樹脂（耐熱温度４００℃程度）で構成し
、蓄熱層を薄型化することが考えられる。しかし、印字
速度の高速化の要求により、蓄熱層には１０−４〜１０
−５ｃ　ａ　ｌ　／Ｑｌｌ　−５・℃程度の低い熱伝導
率と、６００℃以上の高い耐熱性とが要求されており、
ポリイミド樹脂は耐熱性の要件を満たさない。

そこで、このような要件を満たす材料として、多孔質ガ
ラスが知られている。そして、この多孔質ガラスよりな
る蓄熱層の形成は、絶縁基板上に塗布された平均粒径１
０〜５０μｍ程度のガラス粉のペースト状物を一定条件
のもとて焼成し、ガラス粉内部より気泡を発生させて行
なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、多孔質ガラス層を製造するためには、焼
成の温度を、例えば設定温度の±２〜３℃の範囲内に維
持しなければならず、このような温度制御は技術的に高
度で、且つ困難であるという問題があった。

また、ガラス粉内部より発生する気泡によりガラス層に
空孔を形成した場合には、気泡が多孔質ガラス層の表面
に露出して、表面が凹凸状になる。

このため、多孔質ガラス層上に形成される発熱抵抗体や
導電体の製造が困難になり、また印字品質に悪影響を与
える等の問題があった。

さらに、多孔質ガラス層を、実用上要求される数μｍ〜
数十μｍの厚さに製作することは、困難であるという問
題があった。

そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
保温性及び耐熱性に優れた蓄熱層を平滑で適切な厚さに
形成できるサーマルヘッド用基板の製造方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のサーマルヘッド用基板の製造方法は、絶縁基板
上にフタロシアニン顔料を分散させたチタニアコロイド
溶液を塗布する工程と、これを乾燥する工程と、これを
焼成する工程とを有することを特徴としている。

〔作　用〕

本発明の製造方法においては、チタニアコロイド溶液中
にフタロシアニン顔料を分散させた溶液（ゾル）を絶縁
基板上に塗布し、これを乾燥してゲルとし、これを焼成
して焼結体を形成する。この、焼成によりフタロシアニ
ン顔料は昇華して除去されるので焼結体には空孔が形成
される。

また、ゾルを塗布、乾燥してゲルとし、これを焼成する
方法（ゾル−ゲル法と呼ばれる）は、ゾルの持つ組成の
均一性を利用するもので、フタロシアニン顔料を均一に
分散させることにより空孔分布の均一な焼結体が形成さ
れ、また焼結体の厚さも均一にできる。

〔実施例〕

以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明に係るサーマルヘッド用基板の一実施例
の要部を示す断面図である。同図において、１は絶縁基
板、２は基板１上に形成された蓄熱層であり、この蓄熱
層２は多孔質チタニア焼結体により形成されている。

そして、このサーマルヘッド用基板の製造は次のように
行われる。

先ず、出発原料としてチタンテトラエトキシド［Ｔｉ　
　（ＯＣ２Ｈ５）　４　］を使用し、この原料０゜１モ
ルに対してエタノール４００ｇを加え、加熱還流下で、
０．２モル／ｆＪの水を加え、かく拌しながら１時間加
水分解を行う、この溶液を密封し、６０℃で７２時間放
置してチタニアコロイド溶液を得る。得られたチタニア
コロイド溶液に１．６ｇの銅フタロシアニン顔料を加え
、１時間超音波分散を行い、塗布液とする。

この塗布液をＳｉウニ八へ板上に１１０００ｒｐの回転
数でスピンコードする。

次に、３００°Ｃで３０分間乾燥後、１０’Ｔｏｒｒの
減圧下で４００℃で１時間焼成を行う、得られた試料の
膜厚は、０．０５μｍであり、表面は非常に平滑である
。

上記した塗布液の塗布、乾燥、焼成の工程を５０回繰返
して、膜厚２．５μｍの非常に平滑な蓄熱層が得られた
。

尚、上記実施例においては、１１０００ｒｐの回転数で
スピンコードし、塗布液の塗布、乾燥、焼成の工程を５
０回繰返しな場合について説明したが、スピンコードの
回転数を変えることによって、膜厚を変えることができ
る。第３図はスピンコードの回転数と膜厚の関係を示す
グラフである。

また、上記実施例と同じに調整した塗布液を、白金るつ
ぼに流し込み、乾燥、焼成を繰返し行った塊状物を粉砕
し熱伝導率を測定したところ、６ｘｌＯ，−’ｃａｌ／
ｃｍ−３・’ｃ（２５°Ｃ）の低い熱伝導率であった。

上記製造方法により得られた蓄熱層は多孔質チタニア焼
結体よりなり、耐熱性に潰れており、微細な空孔を有し
ているので熱伝導率が小さく保温性に優れた性質を有す
る。このため、蓄熱層を薄型化しても十分な保温性を持
たせることかできる。

また、蓄熱層を薄型化できることによって、蓄熱層上に
形成された発熱体の放熱速度は遠くなる（熱応答性が速
くなる）ので、印字速度の高速化が可能になる。

さらに、本実施例においては、ゾル−ゲル法を使用して
いるので、ゾルの持つ組成の均一性により空孔分布の均
一な焼結体が形成され、また焼結体の厚さを均一にでき
る。そして、従来のように、ガラス粉内部より気泡を発
生させた場合と異なり、蓄熱層表面に凹凸が形成される
ことはない。

また、チタニアの焼結温度とフタロシアニンの昇華温度
とが同程度であり、また焼成工程における温度の許容範
囲は従来のように厳しくなく、設定か容易である。

さらに、この多孔質チタニア焼結体は耐熱性に優れてお
り、微細な空孔を有しているので閑温性に潰れた性質を
有する。保温性に優れているので、蓄熱層の薄型化が可
能となり、蓄熱層の薄型化により蓄熱層上に形成された
発熱体の放熱効果がよくなるので、印字速度の高速化が
可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の製造方法により！ＩＩ！
！遺されたサーマルヘッド用基板は、蓄熱層の保温性が
優れているので、蓄熱層を薄型にでき、これを用いてサ
ーマルヘッドを構成すれば、熱応答性がよく高速印字に
適応できるサーマルヘッドを提供できる。

また、本発明の′Ｍ遣方法によれば、従来例のようにガ
ラス粉内部より発生する気泡を利用していないので、蓄
熱層表面に凹凸が形成されることはなく、発熱抵抗体や
導電体の形成に適しており、また、印字品質に悪影皆を
与えることもない。

さらに、焼成工程における温度の設定、膜厚の制御が容
易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーマルヘッド用基板の一実施例
を示す断面図、 第２図は従来のサーマルヘッド用基板を用いて形成され
たサーマルヘッドの構成を示す要部断面図、 第３図はスピンコード回転数と膜厚の関係を示すグラフ
である。 １・・・基板、　　　２・・・蓄熱層。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　前　１）　実 ａ　Ｑ＝　敷（１００Ｏｒｐｍ） スピンコー）旧ト尊辷と頒４−Ｎ胃糸 第３因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板上にフタロシアニン顔料を分散させたチタニア
   コロイド溶液を塗布する工程と、これを乾燥する工程と
   、 これを焼成する工程と を有することを特徴とするサーマルヘッド用基板の製造
   方法。