JPH028977B2

JPH028977B2 -

Info

Publication number: JPH028977B2
Application number: JP23585185A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Shindo; Masahiko Ochi
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1990-02-28
Also published as: JPS6296344A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、セラミツク基板に施釉するグレーズ
組成物に関するものである。従来技術近年、フアクシミリやマイクロコンピユータ端
末機などのプリンター用に印字音が静かで保守の
容易なサーマルヘツドが普及している。サーマル
ヘツドの電気回路を形成する方法には薄膜法と厚
膜法があるが、高速度で高密度の印刷が要求され
る場合には薄膜法が一般的であり、基板にはグレ
ーズドセラミツク基板が使用される。グレーズド
セラミツク基板は、セラミツク基板にグレーズ組
成物を施釉して作成するが、その上に厚さ数千オ
ングストローム未満の薄膜回路や抵抗体を高精度
に形成するために表面平滑度が良いこと、そりが
少ないこと、耐酸性に優れていることが要求さ
れ、さらに使用中における回路の電気絶縁性劣化
のないことが必要である。また、使用中、抵抗体
の発熱によるサーマルシヨツクがかかるため、耐
熱性に優れていることを必要である。したがつて、グレーズ組成物は約1300℃以下で
の焼成で表面平滑性が良く、高耐熱性のグレーズ
層を形成し、弗硝混酸などに侵蝕されにくく、熱
膨張係数がセラミツクのそれとマツチングしてい
なければならない。グレーズ組成物とセラミツク
の熱膨張差が大きいとグレーズドセラミツク基板
のそりが大きくなり、寸法精度を著しく悪化させ
るばかりでなく、グレーズ層内に過剰な応力を発
生させサーマルヘツド使用に伴なうサーマルシヨ
ツクによりグレーズ層にマイクロクラツクが生じ
やすい問題がある。さらに最近では印刷の高速化
に伴なつてサーマルシヨツクの頻度が高くなり、
その温度差も大きくなるので、より耐熱性に優れ
たグレーズ組成物の開発が急務になつている。従来のグレーズ組成物は熱膨張のセラミツクス
とのマツチングが良く、かつ表面平滑度も良好で
あるが、アルカリまたは鉛を含有しているため耐
熱性が低く、また反復使用により電気絶縁性も劣
化するという欠点がある。このため最近ではアルカリや鉛を含有しない高
耐熱性グレーズ組成物も開発されているが、これ
らは熱膨張係数が低く、セラミツク基板との熱膨
差が大きすぎるという欠点がある。発明の目的本発明は、グレーズ表面の平滑度を保つととも
に、耐熱性、耐酸性に優れ、セラミツク基板との
膨張差が小さく、電気絶縁性劣化のないセラミツ
ク基板用グレーズ組成物を提供することを目的と
するものである。発明の構成本発明のセラミツク基板用グレーズ組成物は、
重量百分率で、SiO₂45〜60％、Al₂O₃7〜17％、
CaO10〜25％、BaO1〜15％、SrO0〜15％、
P₂O₅0.5〜５％からなることを特徴とする。本発明のセラミツク基板用グレーズ組成物は、
好ましくは重量百分率で、SiO₂49〜56％、
Al₂O₃9〜15％、CaO13〜22％、BaO3〜13％、
SrO1〜13％、P₂O₅1〜３％からなることを特徴
とする。本発明のセラミツク基板用グレーズ組成物を構
成する各成分の含有量を上記のように限定した理
由を以下に示す。 SiO₂は、ガラス構造を形成する主成分であり、
その含量は45〜60％、好ましくは49〜56％であ
る。45％より少ない場合は、グレーズの耐熱性が
不十分となると同時に、失透傾向があり良好なグ
レーズとなり難く、60％より多い場合は、熱膨張
係数が小さくなりすぎる。 Al₂O₃の含量は、７〜17％、好ましくは９〜15
％である。７％より少ない場合は、グレーズの粘
性が低下し、屈伏点が下がり十分な耐熱性が得ら
れず、17％より多い場合は、ガラスの溶融が困難
になり、グレーズの焼成温度が上がり良好なグレ
ース面が得られ難い。 CaOは、ガラスを溶融しやすくするとともにグ
レーズの熱膨張係数を増大させる効果があり、そ
の含量は10〜25％、好ましくは13〜22％である。
10％より少ない場合は、上記の効果が得られず、
25％より多い場合は失透傾向が現われる。 BaOは、CaOと同様の効果があり、両者を併
用することによつて失透傾向を低下させ、その含
量は、１〜15％、好ましくは３〜13％である。１
％より少ない場合は、上記の効果が得られず、15
％より多い場合は、失透傾向が現われ、耐熱性も
低下する。 SrOは、CaO、BaOと併用することにより、失
透傾向を低下させる効果があり、その含量は、０
〜15％、好ましくは、１〜13％である。15％より
多い場合は失透しやすくなる。 P₂O₅は、SiO₂と置換することにより耐熱性を
低下することなく熱膨張係数を増大させる効果が
あり、その含量は、0.5〜５％、好ましくは１〜
３％である。0.5％より少ない場合は、セラミツ
ク基板との膨張差が大きくなり、基板が反つた
り、サーマルヘツド使用時にマイクロクラツクが
生じやすくなる。５％より多い場合は、分相傾向
や失透傾向が現われ良好なグレーズが得られな
い。実施例以下に本発明のセラミツク基板用グレーズ組成
物の実施例及び比較例を示す。次表は本発明品の
実施例の組成（試料No.１〜５）と比較例の組成
（試料No.６、７）及び熱膨張係数、転移点、屈伏
点を示したものである。

【表】

【表】表のNo.１〜７の試料は次のように調製した。表
に示した酸化物組成になるように原料を調合し、
十分に混合する。各原料は酸化物、水酸化物、炭
酸塩あるいは硝酸塩のいずれでも良いが、微粉原
料を使用したほうが溶融しやすい。混合した原料
を白金ルツボにて1500〜1600℃で溶融したのち、
急冷して得られたガラスをアルミナ製ボールミル
で微粉砕する。こうして調製したグレーズ組成物をスプレー法
やスクリーン印刷法などでセラミツク基板に塗布
し、1200〜1300℃で焼成して、泡や失透などの表
面欠点のないグレーズ基板が得られた。表より明らかなように本発明品はアルカリと酸
化鉛とを含有せず、750℃以上の転移点と800℃以
上の屈伏点を有しており、比較例No.６に比べ耐熱
性が良好でかつ熱膨張係数が67.0〜71.0であり、
比較例No.７に比べ、セラミツク基板と熱膨張係数
が近似している。また実施例のNo.４と比較例のNo.
６とNo.７の耐酸性を比較するためにHF：HNO₃
＝１：１の混酸中にグレーズド基板を10秒間浸漬
し、そのエツチング深さを測定したところNo.４は
5.0μmであり、No.６の7.5μm、No.の8.0μmに対し
てきわめてすぐれた結果が得られた。発明の効果以上のように本発明のセラミツク基板用グレー
ズ組成物は、泡や失透等の表面欠点がなく、表面
平滑度が良好で、耐酸性に優れていると共にセラ
ミツク基板との膨張差が小さいため、特にサーマ
ルヘツドのセラミツク基板をグレーズするのに適
している。

Claims

【特許請求の範囲】１重量百分率で、SiO₂45〜60％、Al₂O₃7〜17
％、CaO10〜25％、BaO1〜15％、SrO0〜15％、
P₂O₅0.5〜５％からなることを特徴とするセラミ
ツク基板用グレーズ組成物。２重量百分率で、SiO₂49〜56％、Al₂O₃9〜15
％、CaO13〜22％、BaO3〜13％、SrO1〜13％、
P₂O₅1〜３％からなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のセラミツク基板用グレーズ組
成物。３セラミツク基板が、アルミナ基板である特許
請求の範囲第１項記載のセラミツク基板用グレー
ズ組成物。