JPH03138165A - 印字ヘッドの製造方法 - 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］ この発明は印字ヘッドの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、プリンタ等に用いられる感熱タイプの印字ヘッド
は、一般に、薄膜形成技術によりセラミック基板上に絶
縁層を介して多数の発熱抵抗層および電極リードをバタ
ーニングして並列形成し、これらを酸化防止層および耐
摩耗層で覆った構造となっている。しかし、このような
印字ヘッドでは、素材が高価であり、しかも製作に高い
精度が要求されるため、生産性が悪く、当然高価なもの
になるという問題がある。

このようなことから、最近では、第１１図に示すように
耐熱性を有する基板ｌ上に所定間隔で信号電極２を並列
形成するとともに、これらの信号電極２間に交互に共通
電極３を配列形成し、これら信号電極２および共通電極
３の配列箇所に沿って導電性インクよりなる発熱抵抗層
４を印刷等により帯状に塗布形成することが検討されて
いる。

このような印字ヘッドでは、任意の信号電極２に選択的
に記録信号が与えられると、その信号電極２に隣接する
共通電極３．３との間に電流が流れ、その間の発熱抵抗
層４にジュール熱が発生し、このジュール熱により印字
が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述した印字ヘッドでは、信号電極２と共通電
極３が配列された箇所に導電性インクを印刷により塗布
して発熱抵抗層４を形成しているので、信号電極２およ
び共通電極３のピッチを微細にすることが難しい、すな
わち、各電極２．３のピッチが微細になると、印刷時に
導電性インクが毛細管現象等により幅方向ににじむため
、発熱抵抗層４の幅が一定にならず、各信号電極２と各
共通電極３の間の電気抵抗値にバラツキが生じ、発熱抵
抗層４の各箇所での発熱量が不均一になるからである。

したがって、上述した印字ヘッドでは、各電極２．３の
ピー、チを微細化できず、精度のよい鮮明な印字ができ
ないという問題が生じる。

この発明の目的は、製作に高い精度が要求されず、発熱
抵抗層を一定の幅で精度よく形成でき、これにより電極
の微細ピッチ化を可能とし、かつ精度のよい鮮明な印字
をも可能にする印字ヘッド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］ この発明は上述した目的を達成するために、基板上に所
定間隔で複数の信号電極を並列形成するとともに、これ
らの信号電極間に交互に共通電極を形成し、しかる後、
前記基板上に前記信号電極と前記共通電極を覆うレジス
ト層を塗布し、このレジスト層の不要な部分を除去して
前記信号電極と前記共通電極が交互に配列された箇所に
沿って一定幅の開口部を帯状に形成し、この状態で、前
記レジスト層の開口部内に発熱用の導電性インクを被着
し、前記開口部内の導電性インクを残して前記レジスト
層を剥離し、前記信号電極と前記共通電極の配列に沿っ
て前記導電性インクよりなる発熱抵抗層を形成すること
にある。

［作　用］ この発明によれば、予め信号電極と共通電極を覆うレジ
スト層の不要な部分を除去することにより、信号電極と
共通電極が配列された箇所に沿って一定幅の開口部を帯
状に形成しておくので、導電性インクを印刷等により開
口部内に充填して被着する際に、導電性インクが毛細管
現象等によって幅方向ににじむことがない、このため、
各電極の線幅およびピッチの微細化が可能となる。しか
も、導電性インクはレジスト層上に付着しても差し支え
ないため、印刷等の被着作業に高い精度が要求されず、
容易に導電性インクを被着することができる。また、導
電性インクを被着した後は、レジスト層を剥離すること
により、このレジスト層と共に不要な部分の導電性イン
クを除去するので、信号電極と共通電極が配列された箇
所に沿って発熱抵抗層を一定の幅で精度よく形成するこ
とができる。そのため、発熱抵抗層は各信号電極と各共
通電極の間の電気抵抗値が一定となり、各箇所での発熱
量を均一にすることができ、精度のよい鮮明な印字が可
能となる。

［実施例］ 以下、第１図〜第１Ｏ図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。

第１図〜第９図は印字ヘッドの製造工程を示し、第１Ｏ
図は印字ヘッドの完成状態を示す、これらの図を参照し
て、印字ヘッドの製造工程を説明する。なお、この印字
ヘッドは例えばファクシミリ等のプリンタに用いられて
ライン印字が回旋なものである。

まず、第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、基板ｌ
Ｏの上面に銅等の金属Ｅ１膜層１１を蒸着またはスパッ
タリング等により被膜し、この金属薄膜層１１上に電解
メツキにより銅メー２キ層１２を形成する。この場合、
基板１０はポリイミド、ビスマレイミドトリアジン等の
可撓性を有する耐熱性絶縁フィルムよりなり、長方形状
に細長く形成されている。金属薄膜層１１は銅メツキ層
重２の下地層となるものであり、接着剤を用いずに基板
１０の表面に充分な接合強度をもって形成される。なお
、この金属薄膜層１１は銅メツキ層１２と同じ銅が望ま
しいが、これに限られない。

また、銅メツキ層１２は金属薄Ｍｅｌｔにより基板１０
に対して充分な接合強度で形成される。この場合、銅メ
ツキ層１２は金属薄膜層１１と同じ金属材料であれば特
に接合強度は高いが、異なる金属材料であっても差し支
えない。

そして、第２図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フォ
トリングラフィ法により銅メツキ層１２および金属薄膜
層１１をエツチングして不要な部分を除去する。この場
合、銅メツキ層１２と金属薄膜層１１とが同じ金属材料
であれば１回のエツチングで除去することができるが、
異なる材料であれば各層１２．１１ごとに順にエツチン
グすればよい。この結果、銅メツキ層１２および金属薄
膜層１１は後述する信号電極１３および共通電極１４と
同じ形状にパターン形成される。なお、このようにパタ
ーン形成された金属薄膜層１１および銅メンキ層１２は
基板ｌＯに対する接合強度が充分であるから、＃熱性が
よく、しかも接着剤のような電気抵抗の不足による動作
上の問題をも解消でき、これによっても各電極１３．１
４の微細ピッチ化が可能となる。

この後、第３図（Ａ）およびＣＢ）に示すように、銅メ
ツキ層ｌｚ上に電解メツキによりニッケルメッキ層１５
を形成したうえ、さらに金メツキ層重６を形成する。こ
れにより、信号電極１３および共通電極１４が形成され
る。このときには。

銅メツキ層１２および金属薄膜層１１が所定形状にバタ
ーニングされているので、ニッケルメッキ層１５は銅メ
ツキ層１２の表面のみに形成され、かつ金メツキ層１６
はニッケルメッキ層１５の表面のみに形成される。この
ため、ニッケルメッキ層１５および金メツキ層１６をエ
ツチング処理する必要がない。しかも、このような方法
を採用すれば、ニッケルメッキ層１５および金メツキ層
１６が不要な部分に設けられないので、メツキ液が無駄
にならず、経済的である。なお、ニッケルメッキ層１５
は銅メー、キ層１２を保護して耐食性を図り、金メツキ
層１６を乗りやすくする。金メツキ層１６は電気抵抗値
を下げるためのものである。

このようにパターン形成された信号電極１３および共通
電極１４のうち、信号電極１３は基板ｌＯの長手方向に
沿って所定間隔（例えば、０．１ｍｍ程度の間隔）で多
数並列形成されている。

また、共通電極１４は信号電極１３の間に交互に配列さ
れ、信号電極１３の左側へ延びて一体的に接続されてい
る。この場合、信号電極１３は複数本（この実施例では
７木しか示されていないが実際には極めて多ａ）を１組
として各右端が後述する複数のＩＣチップ１７をそれぞ
れ囲むように配列形成されている。なお、信号電極１３
の一部はそれよりも右端方向へ延出された接続電極１８
とされ、ＩＣチップ１７と外部回路の接続を図る。

次に、第４図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、基板１
０の上面に信号電極１３および共通電極１４を覆ってフ
ォトレジスト１９をスピンコード、デイツプ法、ロール
コート等により塗布する。このフォトレジス）１９は紫
外線硬化型等の感光性樹脂よりなり、その膜厚は１〜４
０ｇｍ程度まで自由に形成でき、後述する発熱抵抗層２
０の厚さに応じて任意に設定することができるものであ
る。なお、フォトレジスト１９はネガ型、ポジ型のどち
らでもよいが、ここではネガ型を用いた場合について説
明する。

第５図（Ａ）およびＣＢ”）に示すように、フォトレジ
スト１９上にフォトマスク２１を位置決めして配こし、
このフォトマスク２１を介してフォトレジスト１９に紫
外線等の光を照射する。この場合には、フォトレジス）
１９がネガ型であるから、フォトマスク２１は信号電極
１３と共通電極１４が配列された箇所と対応する部分に
遮光部２２が帯状に形成され、それ以外の部分が透光部
であるものを用いる。したがって、信号電極１３と共通
電極１４が配列された箇所と対応する部分のフォトレジ
ス）１９は光が照射されないため硬化せず、それ以外の
部分のフォトレジス）１９は光が照射されて硬化する。

この後、第６図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フォ
トレジスト１９を現像液で現像すると、信号電極１３と
共通電極１４が配列された箇所と対応する部分のフォト
レジスト１９のみが硬化してないので除去され、これに
より開口部２３が形成される。この開口部２３は信号電
極１３と共通電極１４が配列された箇所に沿って一定の
幅で帯状に形成される。そのため、開口部２３には信号
電極工３と共通電極１４が交互に配列された状態で露出
する。

次に、第７図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フォト
レジス）１９の開口部２３に沿ってカーボンインク等の
発熱用の導電性インク２４を印刷する。このとき、導電
性インク２４は開口部２３内に充填されるため、印刷時
に導電性インク２４が毛細管現象等によって輻方向にに
じむことがない、そのため、信号電極１３および共通電
極１４の微細ピッチ化が可使となる。また、導電性イン
ク２４は開口部２３の幅よりも若干広い幅で帯状に印刷
するだけでよい、すなわち、導電性インク２４の印刷は
フォトレジスト１９の開口部２３内に充分に充填すれば
よいのであるが、フォトレジスト１９上に付着しても差
し支えない。しかし、フォトレジス）１９上に付着する
導電性インク２４は極力薄く印刷することが望ましい。

したがって、印刷作業に高い精度が要求されず、容易に
導電性インク２４を印刷することができる。

この後、第８図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フォ
トレジス）１９を剥離液で剥離する。すると、フォトレ
ジスト１９と共にその上面に付着した不要な導電性イン
ク２４も同時に除去されるが、開口部２３内に被着した
導電性インク２４はそのまま残る。この残った導電性イ
ンク２４を乾燥させて硬化させると、信号電極１３と共
通電極１４が配列された箇所に沿って導電性インク２４
よりなる発熱抵抗層２０が形成され、各信号電極１３と
各共通電極１４が電気的に接続される。すなわち、この
発熱抵抗層２０は各電極１３．１４上およびその間にお
いて一定の幅で、かつ各端部が直線上の同じ位置に形成
される。このため、信号電極１３とその両側に隣接する
各共通電極１４．１４との間は全て一定の電気抵抗値と
なり、各信号電極１３と各共通電極１４の間での発熱量
は均一となる。

この後、第９図および第１θ図に示すように、信号電極
１３の右半分側を除いて絶縁保護ＷＪ２５を形成し、こ
の絶縁保護膜２５で発熱抵抗層２０、共通電極１４、お
よび信号電極１３の左半分を覆って保護する。この絶縁
保護膜２５はポリイミド等の耐摩耗性および耐酸化性を
有する耐熱樹脂よりなるもので、液状樹脂を被着して乾
燥させるが、ドライフィルムを被着して形成してもよい
。

また、信号電極１３の右端で囲まれた箇所にはＩＣチッ
プ１７を配置し、ワイヤポンディング装置によりＩＣチ
ップ１７の各パッド電極と各信号電極１３および接続電
極１Ｂとを金ワイヤ２６で接続し、封止樹脂２７で封止
する。このとき、信号電極１３は基板１０に対し接着剤
を用いずに充分な接着強度をもって設けられているので
、金ワイヤ２６のポンディング時に位置ズレを起したり
剥離したりすることがない。

最後に、基板１０を支持体２８に接着剤２９で接着する
。この場合、支持体２８は耐熱性樹脂または可撓性を有
する金属板等よりなるが、いずれのものでも、ある程度
変形可濠なものを用いる。

これは、印字ヘッドが長尺であるため、プラテン等に対
する各発熱抵抗層２０の部分の当りをよくするためであ
る。これにより、ラインプリンタ用の印字ヘッドが得ら
れる。

次に、上述した印字ヘッドで感熱記録を行なう場合につ
いて説明する。この場合には、予め、記録紙および感熱
インクシートを挟んで印字ヘッドをプランテンに当てか
うのであるが、このときには支持体２８がある程度変形
可能であるから、印字ヘッドの各発熱抵抗層２０と対応
する部分を良好に当てかうことができる。そして、信号
電極１３の接続電極１８を介して外部回路からＩＣチッ
プ１７に動作信号が与えられると、ＩＣチップ１７から
各信号電極１３に選択的に記録信号が出力され、この信
号電極１３とこれに隣接する共通電極１４．１４との間
に電流が流れ、この間の発熱抵抗層２０でジュール熱が
発生する。このとき、発熱抵抗層２０は一定の幅で形成
されているので、各信号電極１３と各共通電極１４の間
での発熱量は均一となる。そして、この熱は絶縁保護膜
５を介して感熱インクシートに伝わり、発熱した発熱抵
抗層２０と対応する感熱インクシートのインクが溶融し
て記録紙に転写される。この結果、精度のよい鮮明な感
熱記録が行なわれる。

なお、この発明は上述した実施例に限られるものではな
い０例えば、基板ｌＯは耐熱性絶縁フィルムである必要
はなく、ガラス板、石英板等であってもよい。信号電極
１３および共通電極１４は金Ｂ薄膜１１を無電解メツキ
により形成してよい。導電性インク２４は印刷に限らず
、ロールコート、スピンコード等で被着してもよい。

また、ＩＣチップ１７の接合はワイヤポンディングに限
らず、フリップチップ方式や、あるいはＴ　Ａ　Ｂ　（
Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式
によって接合してもよい、特に、ＴＡＢ方式を採用すれ
ば、ロールドツウロールによる自動機での生産が可能と
なり、生産性が極めてよい。

また、ＩＣチップ１７は上述したようなパッド電極やバ
ンプ電極のものに限らず、自動半田機で半田付けできる
Ｄ　Ｉ　Ｐ　（Ｄｕａｌｉｎｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ
）タイプのものや、フラットパッケージタイプのもので
もよい。

さらに、印字ヘッドは上述したような感熱式サーマルプ
リンタに限らず、バブル式インクシェドプリンタのバブ
ル発生用の印字ヘッドとして用いることができる。

［発明の効果〕 以上詳細に説明したように、この発明によれば、予め信
号電極と共通電極を覆うレジスト層の不要な部分を除去
することにより、信号電極と共通電極が配列された箇所
に沿って一定幅の開口部を帯状に形成しておくので、導
電性インクを印刷等により開口部内に充填して被着する
際に、導電性インクが毛細管現象等によって幅方向にに
じむことがない、このため、各電極の線幅およびビ、−
／チの微細化が可能となる。しかも、導電性インクはレ
ジスト層上に付着しても差し支えないため、印刷等の被
着作業に高い精度が要求されず、容易に導電性インクを
被着することができる。また。

導電性インクを被着した後は、レジスト層を剥離するこ
とにより、このレジスト層と共に不要な部分の導電性イ
ンクを除去するので、信号電極と共通電極が配列された
箇所に沿って発熱抵抗層を一定の幅で精度よく形成する
ことができる。そのため、発熱・抵抗層は各信号電極と
各共通電極の間の電気抵抗値が一定となり、各箇所での
発熱量を均一にすることができ、精度のよい鮮明な印字
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図はこの発明の印字ヘッドの製造工程を示
す図、第９図はＩＣチップを搭載した状態の平面図、第
１０図は印字ヘッドの完成状態を示す第９図のＡ−Ａ拡
大断面図、第１１図は従来の発熱抵抗層を示す要部拡大
平面図である。 １０・・・・・・基板、１３・・・・・・信号電極、１
４・・・・・・共通電極、１９・・・・・・フォトレジ
スト、２０・・・・・・発熱抵抗層、２３・・・・・・
開口部、２４・・・・・・導電性インク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に所定間隔で複数の信号電極を並列形成するとと
   もに、これらの信号電極間に交互に共通電極を形成する
   工程と、 前記基板上に前記信号電極と前記共通電極を覆うレジス
   ト層を塗布し、このレジスト層の不要な部分を除去して
   前記信号電極と前記共通電極が交互に配列された箇所に
   沿って一定幅の開口部を帯状に形成する工程と、 前記レジスト層の開口部内に発熱用の導電性インクを被
   着する工程と、 前記開口部内の導電性インクを残して前記レジスト層を
   剥離し、前記信号電極と前記共通電極の配列に沿って前
   記導電性インクよりなる発熱抵抗層を形成する工程と、 からなる印字ヘッドの製造方法。