JPH026157A - サーマルヘッド用基板の製造方法 - Google Patents
サーマルヘッド用基板の製造方法Info
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- JPH026157A JPH026157A JP15743388A JP15743388A JPH026157A JP H026157 A JPH026157 A JP H026157A JP 15743388 A JP15743388 A JP 15743388A JP 15743388 A JP15743388 A JP 15743388A JP H026157 A JPH026157 A JP H026157A
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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
【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。
ドに好適なサーマルヘッド用基板の製造方法に関する。
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上にガラスで形成された保温層であり、以上でサーマ
ルヘッド用基板を構成している。そして、この保温層１
２上に発熱抵抗体１３、導電体１４ａ及び１４ｂ、ｆＲ
護層１５か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。
る。同図において、１１は絶縁性の基板、１２は基板１
１上にガラスで形成された保温層であり、以上でサーマ
ルヘッド用基板を構成している。そして、この保温層１
２上に発熱抵抗体１３、導電体１４ａ及び１４ｂ、ｆＲ
護層１５か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。
上記保温層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。
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、保温層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７１１
５の材質としてＳｉＯ□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も１０
’ｃａｌ／ｃｉ −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、保温層１２
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。
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７１１
５の材質としてＳｉＯ□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も１０
’ｃａｌ／ｃｉ −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、保温層１２
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、上記のように保温層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。
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
あった。
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
あった。
この問題を解消するため、熱伝導率が小さい多孔質体を
保温層として使用して、保温ノーの膜厚を薄くし、熱応
答性を速くする提案もあるが、例えばガラス内部からの
気泡の発生を利用して多孔質体を形成する場合には、膜
形成が困難なうえに、表面に凹凸ができる等の池の問題
があった。
保温層として使用して、保温ノーの膜厚を薄くし、熱応
答性を速くする提案もあるが、例えばガラス内部からの
気泡の発生を利用して多孔質体を形成する場合には、膜
形成が困難なうえに、表面に凹凸ができる等の池の問題
があった。
そこで、セラミックスの作製技術として知られるゾル−
ゲル法により、多孔質体を形成する提案がある。例えば
、金属アルコキシドを加水分解して得られる微粒子のコ
ロイド溶液を作製し、このコロイド溶液を乾燥させゲル
とし、その後焼成してセラミックスが得られる。
ゲル法により、多孔質体を形成する提案がある。例えば
、金属アルコキシドを加水分解して得られる微粒子のコ
ロイド溶液を作製し、このコロイド溶液を乾燥させゲル
とし、その後焼成してセラミックスが得られる。
このようにして得られたセラミックスは、耐熱性、均質
性、表面の平滑性の点で優れており、低温焼成が可能で
、しかも多孔質膜に作製できる。
性、表面の平滑性の点で優れており、低温焼成が可能で
、しかも多孔質膜に作製できる。
しかしながら、ゾル−ゲル法による成膜においても、次
に示す問題があった。即ち、この方法では粘度の低いゾ
ルをデイツプコーティング法やスピンコーティング法等
の塗布法により塗布するので、数十μｍ程度以下の薄い
膜厚の膜しか良質に作製できず、保温層として要求され
る５〜２０μｍ程度の膜厚の膜の作製が困鉗である問題
があった。
に示す問題があった。即ち、この方法では粘度の低いゾ
ルをデイツプコーティング法やスピンコーティング法等
の塗布法により塗布するので、数十μｍ程度以下の薄い
膜厚の膜しか良質に作製できず、保温層として要求され
る５〜２０μｍ程度の膜厚の膜の作製が困鉗である問題
があった。
さらに、ゾル−ゲル法では一般に、塗布膜の熱処理によ
る収縮が大きく、クラックが発生しやすい問題があった
。
る収縮が大きく、クラックが発生しやすい問題があった
。
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するなめになされたもので、その目的とするところは、
熱伝導率の低い保温層を、保温層として要求される膜厚
に、クラックの発生しにくい方法により作製できるサー
マルヘッド用基板の製造方法を提供することにある。
するなめになされたもので、その目的とするところは、
熱伝導率の低い保温層を、保温層として要求される膜厚
に、クラックの発生しにくい方法により作製できるサー
マルヘッド用基板の製造方法を提供することにある。
本発明のサーマルヘッド用基板の製造方法は、アルミナ
とアルミナ水和物とを含むコロイド溶液と、水溶性ポリ
マーとの混合物質を調製する工程と、絶縁基板上に上記
混合物質を塗布する工程と、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。
とアルミナ水和物とを含むコロイド溶液と、水溶性ポリ
マーとの混合物質を調製する工程と、絶縁基板上に上記
混合物質を塗布する工程と、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。
本発明の製造方法においては、アルミナとアルミナ水和
物とを含むコロイド溶液と水溶性ポリマーとの混合物質
を絶縁基板上に塗布する。上記コロイド溶液としては、
例えばアルミニウムアルコキシドを加水分解し、その後
解膠することにより合成されたゾルが用いられる。また
、水溶性ポリマーとしては、例えばポリビニルアルコー
ルが用いられる。
物とを含むコロイド溶液と水溶性ポリマーとの混合物質
を絶縁基板上に塗布する。上記コロイド溶液としては、
例えばアルミニウムアルコキシドを加水分解し、その後
解膠することにより合成されたゾルが用いられる。また
、水溶性ポリマーとしては、例えばポリビニルアルコー
ルが用いられる。
ここでは、コロイド溶液が水溶性ポリマー中に良く分散
することを利用し、混合物質を絶縁基板上に塗布した際
に、均質で且つ表面の平滑な塗布膜が得られるようにし
ている。
することを利用し、混合物質を絶縁基板上に塗布した際
に、均質で且つ表面の平滑な塗布膜が得られるようにし
ている。
また、水溶性ポリマーはコロイド溶液の粘度を増大させ
るため、絶縁基板上に塗布される膜厚を厚く形成できる
。
るため、絶縁基板上に塗布される膜厚を厚く形成できる
。
さらに、水溶性ポリマーの熱分解温度は約４００℃であ
り１００〜２００℃の乾燥では膜中に残存しており、こ
の水溶性ポリマーの存在がクラックの発生を生じに＜＜
シている。
り１００〜２００℃の乾燥では膜中に残存しており、こ
の水溶性ポリマーの存在がクラックの発生を生じに＜＜
シている。
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製造方法
の一実施例を示ず製造工程図である。
の一実施例を示ず製造工程図である。
同図に示すように、本実施例の製造方法は塗布液調製工
程と、塗布、乾燥、焼成工程を有している。
程と、塗布、乾燥、焼成工程を有している。
先ず最初に塗布液調製工程について説明する。
この工程では塗布液を以下のように調製する。
先ず、アルミニウムアルコキシドＡｌｌ （ＯＲ）３
［ｎ＝ＣＨ（ｎ＝０．１．２．３．４）ｎ ２
ｎ季ト コである純度９９％のアルミニウムイソプロポキシドｌ
（１−ＱＣ３Ｈ７）３４０．８ｇに８゜°Ｃの純水
３６０ｇを加え、スターラーで１時間激しくかく拌し、
加水分解する。そして、解膠剤としてＩＮのＩＩＣＪを
１４ｍ！加え、９０゛ｃで１゜０時間解膠させてコロイ
ド溶液としてのゾルを得る。
［ｎ＝ＣＨ（ｎ＝０．１．２．３．４）ｎ ２
ｎ季ト コである純度９９％のアルミニウムイソプロポキシドｌ
（１−ＱＣ３Ｈ７）３４０．８ｇに８゜°Ｃの純水
３６０ｇを加え、スターラーで１時間激しくかく拌し、
加水分解する。そして、解膠剤としてＩＮのＩＩＣＪを
１４ｍ！加え、９０゛ｃで１゜０時間解膠させてコロイ
ド溶液としてのゾルを得る。
一方、上記コロイ１（溶液の調製と並行して、水溶性ポ
リマーを以下のように調製する。即ち、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ、重合度約２０００）３．２ｇと、可塑
剤としてのエチレンク刃コール０．１２８ｇとを、１２
．８ｇの純水中に溶解させて水溶性ポリマーとしてのＰ
ＶＡ水溶液を調製する。
リマーを以下のように調製する。即ち、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ、重合度約２０００）３．２ｇと、可塑
剤としてのエチレンク刃コール０．１２８ｇとを、１２
．８ｇの純水中に溶解させて水溶性ポリマーとしてのＰ
ＶＡ水溶液を調製する。
次に、ＰＶＡ水溶液に上記ゾルを加えて混合する。この
混合溶液を２００ｍ１まで濃縮し、沢過、脱泡して混合
溶液（塗布液）を得る。
混合溶液を２００ｍ１まで濃縮し、沢過、脱泡して混合
溶液（塗布液）を得る。
次に、塗布液の塗布、乾燥、焼成工程について説明する
。
。
先ず、塗布液の塗布は、アルミナ基板（純度９７％、片
面研磨）の上に５００ ｒ ｐ ｒｎで１分間スピンコ
ード〜する。次に、２００℃に加熱したポットプレート
上で１分間熱処理し、冷却する。このスピンコード、熱
処理、冷却の工程を１回繰返し、塗布液の膜厚を所定の
値にする。
面研磨）の上に５００ ｒ ｐ ｒｎで１分間スピンコ
ード〜する。次に、２００℃に加熱したポットプレート
上で１分間熱処理し、冷却する。このスピンコード、熱
処理、冷却の工程を１回繰返し、塗布液の膜厚を所定の
値にする。
次に、６００℃で１時間焼成し、多孔質アルミナ膜（保
温層）を得る。
温層）を得る。
第３図は上記製造方法で作製した試料におけるスピンコ
ードの回数と、焼成後の保温層の膜厚を測定したデータ
を示すグラフである。また、同図には、比較のなめ、Ｐ
ＶＡを加えないゾル塗布液の試験データも示している。
ードの回数と、焼成後の保温層の膜厚を測定したデータ
を示すグラフである。また、同図には、比較のなめ、Ｐ
ＶＡを加えないゾル塗布液の試験データも示している。
このグラフより、本実施例の製造方法の場合には、少な
いスピンコードの回数で厚い保温層を形成できることが
わかる。
いスピンコードの回数で厚い保温層を形成できることが
わかる。
また、ゾルのみで塗布液を作製した試料では、スピンコ
ード５回以上でクラックが発生したが、ゾルにＰＶＡを
加えた塗布液で作製した試料では、クラックは発生しな
かった。これは、熱分解温度的４００℃のＰＶＡは１０
０〜２００℃の乾燥工程において塗布膜中に残存してお
り、このＰＶＡかクラックを生じに＜＜シているためで
ある。
ード５回以上でクラックが発生したが、ゾルにＰＶＡを
加えた塗布液で作製した試料では、クラックは発生しな
かった。これは、熱分解温度的４００℃のＰＶＡは１０
０〜２００℃の乾燥工程において塗布膜中に残存してお
り、このＰＶＡかクラックを生じに＜＜シているためで
ある。
尚、ポリビニルアルコールは、急速に水には溶解しない
ので、塗布、乾燥を繰り返した場合であっても下層のポ
リビニルアルコールが水を多く含む−ＦｎＩに溶解する
ことはなく、ポリビニルアルコールは下層に残留してい
る。
ので、塗布、乾燥を繰り返した場合であっても下層のポ
リビニルアルコールが水を多く含む−ＦｎＩに溶解する
ことはなく、ポリビニルアルコールは下層に残留してい
る。
このように、少ないスピンコード回数で厚い保温層を形
成できること及びＰＶＡによりクラックが生じにくく急
速加熱、急速冷却が可能であることから、製造時間の短
縮も可能である。
成できること及びＰＶＡによりクラックが生じにくく急
速加熱、急速冷却が可能であることから、製造時間の短
縮も可能である。
第４図は上記製造工程で作製した試料の透過型電子Ｗ４
黴′ＭＡ（ＴＥＭ）による細孔の径と、個数割合の関係
を測定したデータを示すグラフである。
黴′ＭＡ（ＴＥＭ）による細孔の径と、個数割合の関係
を測定したデータを示すグラフである。
測定結果は、細孔径の最小値が７．９９２ｎｍ、細孔径
の最大値が４３．９５６ｎｍ、平均値が１６．９６ｎｍ
であり、標準開基が６．０９である。
の最大値が４３．９５６ｎｍ、平均値が１６．９６ｎｍ
であり、標準開基が６．０９である。
以上のように、微細な孔を存する多孔質アルミナ膜が形
成される。多孔質アルミナ膜は熱伝導率が低く保温性に
潰れた性質を有するので、蓄熱層を薄型化しても十分な
保温性を持たせることができる。そして、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
放熱速度は速くなる（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。また、本実施例においては
、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。
成される。多孔質アルミナ膜は熱伝導率が低く保温性に
潰れた性質を有するので、蓄熱層を薄型化しても十分な
保温性を持たせることができる。そして、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
放熱速度は速くなる（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。また、本実施例においては
、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。
以上説明したように、本発明によれば、熱伝導率の低い
保温性に潰れた保温層を、少ない工数で要求される厚さ
に形成できる。また、水溶性ポリマーを加え塗布液で作
製した本発明の場合には、水溶性ポリマーが乾燥工程に
おいて塗布膜中に残存しておりクラックが生じにくい。
保温性に潰れた保温層を、少ない工数で要求される厚さ
に形成できる。また、水溶性ポリマーを加え塗布液で作
製した本発明の場合には、水溶性ポリマーが乾燥工程に
おいて塗布膜中に残存しておりクラックが生じにくい。
さらに、このように、少ない工数で厚い保温層を形成で
きること及びクラックが生じにくく急速加熱、急速冷却
が可能であることから、製造時間の短縮が可能となる。
きること及びクラックが生じにくく急速加熱、急速冷却
が可能であることから、製造時間の短縮が可能となる。
第１図は本発明に係るサーマルヘッド用基板のＭ遣方法
の一実施例を示す製造工程図、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図は本実施例の製造工程で作製した試料のスピンコ
ードの回転数と焼成後の膜厚を示すグラフ、 第４図は製造工程で作製した試料の細孔分布を示ずグラ
フである。 １・・・アルミナ基板（絶縁基板）、 ２・・・保温層。
の一実施例を示す製造工程図、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図は本実施例の製造工程で作製した試料のスピンコ
ードの回転数と焼成後の膜厚を示すグラフ、 第４図は製造工程で作製した試料の細孔分布を示ずグラ
フである。 １・・・アルミナ基板（絶縁基板）、 ２・・・保温層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アルミナとアルミナ水和物とを含むコロイド溶液と、水
溶性ポリマーとの混合物質を調製する工程と、 絶縁基板上に上記混合物質を塗布する工程と、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15743388A JPH026157A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | サーマルヘッド用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15743388A JPH026157A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | サーマルヘッド用基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026157A true JPH026157A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15649541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15743388A Pending JPH026157A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | サーマルヘッド用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH026157A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5376576A (en) * | 1992-11-19 | 1994-12-27 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for the insulation of polysilicon film in semiconductor device |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15743388A patent/JPH026157A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5376576A (en) * | 1992-11-19 | 1994-12-27 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for the insulation of polysilicon film in semiconductor device |
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