JPH04347663A - サーマルプリントヘッドの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタに用
いられるサーマルプリントヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルプリンタは、高速での印
字時、特に表面粗度の粗い紙に対して印字を行う場合、
転写不良等により印字品質が劣るという課題があった。

【０００３】この課題を解決するために従来は、図５に
示すように、基板１上に形成するグレーズ２の幅（Ｗ）
を狭くし、グレーズの高さ（Ｈ）を高く形成することで
対応していた。また、サーマルプリントヘッドの形状を
端面型の構造にすることにより、グレーズの曲率半径の
小さい部分に発熱抵抗体部５を形成することができた。 グレーズの発熱抵抗体形成部を突出させるための製造方
法としては図６に示すように、基板１上に第１のグレー
ズ２を印刷・焼成後、第１のグレーズ２の幅よりも幅の
狭い第２のグレーズ３を印刷・焼成し形成することによ
り曲率半径を小さくする方法が提案されていた。更に、
図７に示すように、基板１上にグレーズを印刷・焼成に
より形成後、発熱体形成部を突出させるため発熱体形成
部をレジスト等で被覆し、非被覆部をエッチングにより
除去しグレーズの断面を凸状にする方法が提案されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の各構造によりサ
ーマルプリントヘッドを製造する場合、図５の形成方法
では、グレーズの幅（Ｗ）は６００μ程度、グレーズ高
さ（Ｈ）は５０μ程度が限界値である。これ以上幅（Ｗ
）を狭くした場合高さ（Ｈ）は小さくなり、高さ（Ｈ）
を高くした場合幅（Ｗ）は大きくなりこの結果、グレー
ズの曲率半径ｒは変化しない。又、図６の形成方法によ
る場合は、発熱体部を形成する第２のグレーズは幅１０
０μ〜２００μ、高さは４０μ程度が必要となる。この
グレーズは一般的なスクリーン印刷法により形成される
が、印刷のパターン精度は±１００μ程度あり、焼成後
形成されるグレーズの幅（Ｗ）のバラツキが大きくなり
、この結果安定した印字品質が得られなかった。更に、
図７の形成法による場合、基板上に形成されるグレーズ
の形状精度バラツキが±１０％程度あり、非被覆部のエ
ッチング量バラツキとの相乗作用により、グレーズ仕上
がり後の曲率半径ｒのバラツキも大きくなる。このため
、図６形成方法による場合と同様に、ヘッドによって印
字品質にバラツキが生じやすかった。

【０００５】本発明における課題は、ラフ紙への良好な
印画及び高印字品質を得るために、曲率半径ｒの小さい
グレーズを精度よく製造することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、曲率半径の小
さいグレーズを得るために、基板１上或いは第１のグレ
ーズ上２に、溶融時第２のグレーズ３との接触角度が４
５°以上になるような物質４をコーティング後、第２の
グレーズ３を形成する製造方法であることを最も主要な
特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明による実施例を図面に基づい
て説明する。

【０００８】図１は本発明によるサーマルプリントヘッ
ドの製造方法を示す側断面図及び、コーティング物質の
パターン形状図を示す。

【０００９】図２、図３、図４に本発明によるサーマル
プリントヘッドの製造方法の説明図を示す。図において
、１は基板、２は第１の耐熱性グレーズドガラス、３は
第２の耐熱性グレーズドガラス、４はコーティング物質
、５は発熱抵抗体部、６は共通電極部、７は絶縁物層、
８は発熱抵抗体層、９は電極層、１０は保護膜層である
。

【００１０】基板１上、或いは基板１上の第１のグレー
ズ上２に、溶融時第２のグレーズ３との接触角度が４５
°以上になるような物質４をコーティング後、第２のグ
レーズを形成することにより、曲率半径の小さいグレー
ズを得るサーマルプリントヘッドの製造方法は以下のよ
うな工程による。接触角度４５°を満たす物質４として
Ｐｔを例にとり説明するが、コーティングに使用する物
質はこれに限られるものではない。

【００１１】まずアルミナ等の耐熱性絶縁性基板１上に
、スパッタリング等の真空薄膜装置或いは、一般的なス
クリーン印刷方法によりＰｔを図２に示す基板面の第１
のグレーズ形成部以外に成膜する。次に、このＰｔパタ
ーン部以外のアルミナ面１１上に、高融点タイプのガラ
スフリットを、一般的なスクリーン印刷法により高さ６
０μ程度に印刷し、焼成温度約９８０℃〜１０００℃で
焼成し形成する。この時、第１のグレーズ２の焼成温度
はコーティングする物質の融点以下の温度が望ましい。

【００１２】一般に表面が密な面では、表面張力は小さ
くなりこの面が界面として一番成長しやすくなる。逆に
、疎な面ほど他の異物を表面に引きつけて、配列を密に
しようとする。このため、従来の製造方法による場合、
アルミナ等の耐熱性絶縁性基板１上に直に部分グレーズ
ガラスを印刷・焼成し形成するため、基板表面の凹凸や
細孔の影響により、接触角＜４５°では基板の表面が粗
い場合、見かけの接触角は減少し、形成されるグレーズ
は基板表面に拡がってぬれやすかった。グレーズ焼成時
、第１のグレーズ２とコーティングされた物質４との界
面張力は、基板１上にコーティングされた物質４の表面
張力より大きいため、接触角度４５°以上の張力で形成
された第１のグレーズ２は、曲率半径ｒの小さい成長と
なる。

【００１３】次に、この部分グレーズを有する基板１上
に、スパッタリング或いは、ＣＶＤ等の真空薄膜装置に
よりＳｉＮ等の絶縁物層７を成膜する。この後、ＳｉＮ
等の絶縁物層７の共通電極パターン形成部の図２に示す
ａ部を、以降の工程で形成する薄膜電極パターンと電気
的に導通できるようエッチング等により除去する。

【００１４】以上のようにして形成された耐熱性絶縁性
基板１上に、発熱抵抗体層８・電極層９をスパッタリン
グ等の真空薄膜装置により積層膜を形成する。次に、こ
の積層膜上全面にフォトレジストを一般的なスピンコー
ター・ロールコーター等により塗布し、プレベーク後フ
ォトマスクを使用し露光・現像しエッチングにより発熱
抵抗体及び電極パターンを形成する。その後、この薄膜
パターン上に耐摩耗、耐酸化機能を有する絶縁性耐熱性
保護層１０をスパッタリング等の真空薄膜装置により形
成する。

【００１５】図３は本発明によるサーマルプリントヘッ
ドの製造方法の他の実施例２である。本実施例では、接
触角度４５°を満たす物質としてＰｔを例にとり説明す
る。まずアルミナ等の耐熱性絶縁性基板上１に、高融点
タイプのガラスフリットを一般的なスクリーン印刷法に
より、高さ４０μ程度に印刷し、焼成温度約９８０℃〜
１０００℃で焼成し第１のグレーズ２を形成する。この
第１のグレーズ２の高さはできるだけ薄い方が望ましく
、グレーズの焼成温度はコーティングする物質の融点以
下に押さえる必要がある。この第１のグレーズ２の曲率
半径ｒは、できるだけ大きい方がよく、基板面とのぬれ
の尺度としては接触角１０°以下が望ましい。次に、発
熱体部６が形成される第２のグレーズ部分３以外にスク
リーン印刷法によりＰｔを印刷・焼成しパターン形成を
する。更に、第１のグレーズ上２の発熱体形成位置（Ｐ
ｔパターン間）に第２のグレーズ３をスクリーン印刷法
により印刷・焼成し形成する。この際に、第１のグレー
ズ２上の第２のグレーズ３が形成される面は、平滑であ
るため接触角に与える影響は小さくなり更に、溶融時第
２のグレーズの表面エネルギーは、コーティングするＰ
ｔの表面エネルギーよりも大きいため、接触角度４５°
以上の張力で形成された第２のグレーズ３は、曲率半径
ｒの小さい成長となる。この後、コーティングされたＰ
ｔをエッチングにより除去する。

【００１６】以上のように形成した耐熱性絶縁性基板１
上に、発熱抵抗体層８・電極層９をスパッタリング等の
真空薄膜装置により積層膜を形成する。次に、この積層
膜上全面にフォトレジストを一般的なスピンコーター・
ロールコーター等により塗布し、プレベーク後フォトマ
スクを使用し露光・現像しエッチングにより発熱抵抗体
及び電極パターンを形成する。その後、この薄膜パター
ン上に耐摩耗、耐酸化機能を有する絶縁性耐熱性保護層
１０をスパッタリング等の真空薄膜装置により形成する
。

【００１７】図４は本発明によるサーマルプリントヘッ
ドの製造方法の他の実施例３である。本実施例では曲率
半径の小さいグレーズを得る目的と、コーティングする
物質の一部を共通電極（厚膜パターン）６として残し、
薄膜電極層９と電気的に導通させ使用することを目的と
するものである。接触角度４５°を満たす物質としてＡ
ｕを例にとり説明するが、コーティングに使用する物質
はこれに限られるものではない。

【００１８】まずアルミナ等の耐熱性絶縁性基板１上に
、実施例２と同様の工程により第１のグレーズ２を形成
する。次に、発熱体部を形成する第２のグレーズ部分３
以外にスクリーン印刷法によりＡｕを印刷・焼成しパタ
ーン形成する。次に、この第１のグレーズ２上の発熱体
形成位置（Ａｕパターン間）に第２のグレーズ３をスク
リーン印刷法により印刷し、焼成温度８００℃〜９８０
℃で焼成し形成する。この際に、実施例２と同様の表面
エネルギーの効果が得られ、接触角度４５°以上の張力
で形成された第２のグレーズ３は曲率半径ｒの小さい成
長となる。この後、Ａｕをエッチング等により除去する
。この際に、Ａｕパターンの共通電極側パターン６をレ
ジスト等により被覆し、非被覆部の個別電極パターン側
のＡｕパターン部のみをエッチングにより除去する。

【００１９】以上のようにして形成した耐熱性絶縁性基
板１上に、実施例１、実施例２と同様の工程により発熱
抵抗体層８・電極層９をスパッタリング等の真空薄膜装
置により積層膜を形成する。次に、この積層膜上全面に
フォトレジストを一般的なスピンコーター・ロールコー
ター等により塗布し、プレベーク後フォトマスクを使用
し露光・現像しエッチングにより発熱抵抗体及び電極パ
ターンを形成する。この薄膜電極パターン９は前記Ａｕ
厚膜パターン６と電気的に導通しているため、電力容量
的にはＤｏｔ数の多いラインタイプのサーマルプリント
ヘッドや、共通電極幅を充分に確保できにくい端面型の
サーマルプリントヘッドに対し、全Ｄｏｔ通電時の電圧
降下による印字濃淡不良の防止効果も有するものである
。その後、この薄膜パターン上に耐摩耗、耐酸化機能を
有する絶縁性耐熱性保護層１０をスパッタ等の真空薄膜
装置により形成する。

【００２０】本実施例の製造方法と、従来の製造方法に
より製造されたサーマルプリントヘッドの曲率半径、接
触角度、リボン剥離距離、転写性について比較した結果
を下記の表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】従来の製造方法により部分グレーズを形成
する場合は、グレーズの幅（Ｗ）は６００μ程度、グレ
ーズの高さ（Ｈ）は５０μ程度が限界値であったが、本
発明の製造方法により形成する場合は、グレーズの幅（
Ｗ）が３００μ、グレーズの高さ（Ｈ）が６０μ程度の
突出したグレーズを製造できる。また、グレーズを形成
するアルミナ基板等の表面をコーティングするため、基
板の表面凹凸によるグレーズ頂点部の表面粗さへの影響
を押さえることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による製造
方法によりサーマルプリントヘッドを製造することによ
り、曲率半径ｒの小さいグレーズを有するサーマルプリ
ントヘッドを供給できることから、以下の点が改善され
る。

【００２４】（１）印字品質に対しては紙当たり性が改
善され、特に主要な問題点であったラフ紙への高速印字
時に於ける転写不良等の発生が改良された。

【００２５】（２）曲率半径ｒの小さいグレーズを有す
るサーマルプリントヘッドは、ヘッド取り付け角度のマ
ージンを拡くとることができ、その結果リボン剥離距離
（剥離時間）を短縮できる。

【００２６】以上、説明したように本発明による製造方
法はサーマルプリントヘッドの素材の品質を改良し、印
字品質の向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による製造方法により製造したサーマル
プリントヘッドの側断面図。及びコーティング物質のパ
ターン形状図。

【図２】本発明によるサーマルプリントヘッドの製造方
法を示す説明図。

【図３】本発明によるサーマルプリントヘッドの製造方
法を示す説明図。

【図４】本発明によるサーマルプリントヘッドの製造方
法を示す説明図。

【図５】従来の製造方法によるサーマルプリントヘッド
の構成を示す側断面図。

【図６】従来の製造方法によるサーマルプリントヘッド
の構成を示す側断面図。

【図７】従来の製造方法によるサーマルプリントヘッド
の構成を示す側断面図。

【符号の説明】

１　　基板 ２　　第１の耐熱性グレーズドガラス ３　　第２の耐熱性グレーズドガラス ４　　コーティング物質 ５　　発熱抵抗体部 ６　　共通電極部 ７　　絶縁物層 ８　　発熱抵抗体層 ９　　電極層 １０　　保護膜層 １１　　アルミナ面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上にグレーズドガラス（以下グレ
   ーズと称す）を形成し、このグレーズ上に発熱抵抗体層
   、電極層、を形成して成るサーマルプリントヘッドの製
   造方法において、基板上或いは、基板上に形成した第１
   のグレーズ上に、溶融時第１のグレーズ或いは、第２の
   グレーズとの接触角度が４５°以上になるような物質を
   コーティングする工程と、接触角度４５°を満たす前記
   第１のグレーズ或いは第２のグレーズを印刷・焼成する
   工程とを具備することを特徴とするサーマルプリントヘ
   ッドの製造方法。