JPS6174865A - サ−マルヘツドの製造方法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明はサーマルヘッドの新規な製造方法に関する。

（発明の背景） テレビ、ビデオカメラ、ビデオディスク、電子カメラ等
から得られる電気的画像信号から、写真の如きハードコ
ピーの形で画像を再生する方法が盛んに研究されている
。そのなかで最も有力な方法が感熱画像記録方式である
。これは、主走査方向に一列に並んだ発熱抵抗体ドア）
群と各ドツトに通電するための一対の電極群とからなる
サーマルヘッドに感熱記録紙を押しあてた状態で、人力
する電気的画像信号に基づいて前記ドツトを選択的にＩ
ｊ１電発熱させ、この熱によって記録紙に１行分の画素
を印字し、次いで記録紙を１行分移動させ、次の行の信
号に基づいて同様に次の行の画素を印字し、以下、順次
同様に移動及び各行画素の印字を操り返し、最後に２次
元画像を得るものである。

この場合、サーマルヘッドの抵抗体ドツトは、（イ）画
質に直接影響することから、写真に近い画質の画像を得
るには、一般に８ド−ｚト／ｍｍ以上の密度で形成しな
ければならないこと、（ロ）−列に並んだ発熱抵抗体ド
ツト群の中でドツト間に電気抵抗値にバラツキがあると
印字４度が不揃いになること、（ハ）熱応答特性を速く
するために発熱抵抗体を出来るだけ薄く形成し、その熱
容量を小さくしたいこと、（ニ）厚膜法に適用可能な抵
抗体材料は、今のところ実用上酸化ルテニウムが唯一の
材料であり、この酸化ルテニウムを後工程でパターニン
グするためのホトエツチングに必要な適当な（つまり、
下地の蓄熱層やアルミナ基板を腐食せずに酸化ルテニウ
ムだけを腐食できる）エツチング液が今のところ無いこ
と、などの理由から、発熱抵抗体は薄膜法で形成し、そ
の後、ホトエツチングによりパターニングして各ドツト
を形成する。

ここで言う「薄膜法」とは、真空雰囲気中で分子、原子
またはイオンを飛ばしてそれを基板上に沈着させて薄膜
を形成させる方法であり、例えば真空蒸着、イオンブレ
ーティング、スパッタリング、ＣＶＯなどがあげられる
。

しかしながら、薄膜法は、（イフ真空雰囲気を作る装置
が必要であり、製造設備が大型で高価になること、（ロ
）８ドツト／ｌｌ１ｖ１以上という微細な薄膜パターン
を得るには、薄膜形成後、ホトリソグラフィーによるバ
ター；、ングが必要で、そのための高価な設備が必要と
なること、（ハ）ホトリソグラフィーによるパターニン
グは、概して工程数が多く、時間がかかること、（ニ）
材料の使用効率が悪く、製造コストが高くつくこと、な
どの欠点を有している。

それに対して「厚膜法」は、ペースト状の材料を基板に
塗布した後、焼成して被膜を形成させる方法であり、（
イ）製造設備が小型で安価で済むこと、（ロ）連続運転
が容易であり、生産効率が高いこと、（ハ）大きな基板
に被膜を形成できること、（ニ）塗布の際、スクリーン
印刷を使用すれば、塗布段階でパターニングすることが
でき、被膜形成後、パターニングする必要がないこと、
（ホ）材料の使用効率が高く、無駄が少ないこと、など
の特長を有している。特に（ニ）の特長は、厚膜法の最
も大きな特長であり、厚膜法＝スクリーン印刷と考える
人も多い。

他方、各抵抗体ドツトに通電するための一対のコンタク
ト電極は、（イ）発熱抵抗体ドツトとの断差を少なくし
て感熱記録紙との当たりを良くするため、できるだけ薄
く作る必要があること、（ロ）抵抗体ドツトの抵抗値を
決定する副走査方向の電極間隔は、精度良く形成しなけ
ればならないことなどの理由から、一旦薄膜法で全面に
ＲＱ膜を形成し、その後ホトエツチングによりパターニ
ングして各ドツトと同し位置にドツトとほぼ同し幅の帯
にする。

ところが、一般には、（イ）薄膜法によるＴＭ、Ｗｘで
は電気抵抗が大きすぎること、（ロ）薄膜法により電極
を形成する場合、純度９９．５％の表面平滑性の高いア
ルミナ法板を使う必要があり　（なぜならば、もし純度
９６％の表面積度の粗い安価なアルミナ基板を使用する
と、薄くて均一な薄膜が形成されないので）、そのよう
な基板は非常に高価であること、（ハ）それに対して、
臥膜法では純度９６％の表面精度の粗い安価なアルミナ
基板を使用することができ、むしろ表面精度の粗い安価
なアルミナ基板の方が付着力が高いこと、などの理由か
ら、一対のコンタクト電極は、余り長くは形成せずに、
別途厚膜法で一対のリード電極を形成しておいて、各コ
ンタクト′ｇＬ’ｒ５ｉをそれぞれのリード電極に接続
させることが提案された（特開昭５４−１７８５３号公
Ｎ）。

この特開昭５４−１７８５３号公報に記載された方法で
は、第１工程でスクリーン印刷で所定パターンに導電ペ
ーストを塗布した後、焼成することにより、一対のリー
ド！極群を形成し、そして第２工程で一対のリード電極
の対向する隙間にガラスを主成分とする跣’４体ペース
トを用い゛（スクリーン印刷及び焼成により、蓄軌層を
形成している。

しかしながら、本発明者らの研究によると、上述の特開
昭５４−１７８５３号公報に記載された方法で製造され
たサーマルヘッドのうち密度８ドツト／ＩＩＩｍ以上の
サーマルヘッドでは、（イ）コンタクトｔＪ（ｉのリー
ド電極に対する付着力の耐久性に乏しいこと、　（ロ）
リード電極の位置とコンタクト電極の位置が一敗しない
こと、（ハ）リード電極にピンホールが生し易いこと、
（ニ）リード電極のパターンが不正確なこと、（ホ）交
互リードを去による電極パターンを採用しなければ８ド
−ｚト／ｍｍ以上の密度は不可能であり、ところが交互
リード法は駆動法が極めてｙｉ雑て回路構成が複雑にな
ること、などの欠点が生していることが判った。

（発明の目的） 従って、本発明の目的は、上述の特開昭５４−１７８５
３号公報に記載された製造方法を改良してそれの持つ１
１：１記諸欠点を解消することにある。

（発明の概要） 本発明者らは、鋭意研究の結果、厚膜法でり一ド電掻を
形成する際に、スクリーン印刷を用いずに、厚膜法で一
旦全面に厚膜導電膜を形成した後、ホトエツチングでパ
ターニングすることにより、リード電極を形成すると、
前記諸欠点が解消されることを見い出し、本発明を成す
に至った。

従って、本発明は、主走査方向に一列に並んだ発熱抵抗
体ドツト群、各ドツトに副走査方向から通電するための
一対のコンタクト電極群および各コンタクト′心極に１
ｆｆｉ電するためのリード電極群からなるドツト重度８
ドツト／ｍｍ以上のサーマルヘッドの製造方法に於いて
、 （１）厚１１９法で基板の上に厚膜４電膜を形成し、（
２）前記厚膜導電膜をホトエツチングによりパターニン
グして一対のり一ドを極群を形成しく３）前記一対のリ
ード電極が対向する隙間およびそこから一対のり−ドを
掻の端部にかけて、スクリーン印刷及び焼成により、Ｍ
ｇ層を形成し、 （４）前記蓄熱層の上に薄膜法で発熱抵抗体層を形成し
、 （５）前記発熱抵抗体をホトエツチングによりパターニ
ングして、帯状の抵抗体群を形成し、（６）前記抵抗体
群の上およびそこから前記一対のリード電極群の端部に
かけて、薄膜法により、薄膜導電膜を形成し、 （７）前記薄膜導電膜をホトエツチングによりパターニ
ングして、一対のコンタクト電極群を形成する ことを特徴とするサーマルへ、ドの製造方法を提供する
。

以下、図面を引用して実施例により本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない
。

（実施例） ｍｌ工程、純度９６％の表面積度の粗い安価なアルミナ
基板（１）の上に、金、Ａｇ−Ｐｄなどの貴金属を主成
分とする導電ペーストをスクリーンを通して全面に塗布
した後、８５０〜９００℃で焼成することにより膜厚　
５〜６ミクロンの厚膜導電膜（２）を形成する。

第２工程；厚膜導電膜（２）の上にホトレジストを塗布
した後、密度　８〜２０ドツト／ｌｌ１１の所定パター
ンのホトマスクを通して露光してレノスト・パターンを
形成し、次いでエツチングを行い、レジスト・パターン
を除去すると、一対のリード電極群（２ａ）、（２ｂ）
が形成される（第１図参照）。

第３工程ニ一対のリード電極（２ａ）、（２ｂ）が対向
する隙間およびそこから一対のリード電極（２ａ）、（
２ｂ）の端部にかけて、ガラスを主成分とする講′１「
体ペーストを用い（スクリーン印刷により塗布し、次い
で８５０〜９００°Ｃで焼成して、蓄熱層（３）を形成
する（第２図及び第２ＡＵｊＪ参照）、この蓄熱層（３
）は、その表面粗さがアルミナ基板（１）よりも平滑で
あるので、次の薄膜形成にとって都合がよい。

第４工程：蓄熱層（３）及びそこから一対のリード電極
（２ａ）、（２ｂ）の端部にかけて、マスクを用いてス
パッタリングにより膜厚０．０７〜０．３ミクロンの窒
化タンタル、Ｃｒ−３ｉＯ１ＮｉＣｒなどの発熱抵抗体
薄膜（４）を形成する（第３図及び第３Ａ図参照）。

第５工程：抵抗体薄膜（４）の上にホトレジストを塗布
した後、所定パターンのホトマスクを通して露光してレ
ノスト・パターンを形成し、次いでエツチングを行い、
レノスト　パターンを除去することにより、帯状の抵抗
体パターン（４）を得る（第４図及び第３Ａ図参照）。

第６王程：帯状の抵抗体（４）及びそこから一対のリー
ド電極（２ａ）、（２ｂ）の端部にかけて、膜厚１〜２
ミクロンのＣｒ／Ａｕ、　ＮｉＣｒ／Ａｕなどの（２層
）薄膜導電膜（５）をスパッタリングにより形成する（
第５図及び第５Ａ図参照）。

第７エ程・薄膜導電膜（５）の上にホトレノストを塗布
した後、所定パターンのホトマスクを通して露光してレ
ノスト・パターンを形成し、次いでエツチングを行い、
レジスト・パターンを除去することにより、一対のコン
タクト電極（５ａ）、（５ｂ）を形成する（第６図及び
第６Ａ図参照）。こうして形成された一対のコンタクト
電極（５ａ）−（５ｂ）の隙間に位置する帯状の抵抗体
（４）が抵抗体ドツト（４ａ）となる。

第８工程：最後に抵抗体ドツト（４ａ）及び一対のコン
タクト電極（５ａ）、（５ｂ）の保護のために、全体に
真空ｆ着法により、膜厚５〜１０ミクロンの保護＋１Ａ
　（６）例えば５ｉｆ２／　Ｔａｘｅｓの２層膜、Ａｌ
□０□、ＳｉＣ−Ｓｉ３Ｎ４などを積層する（第７図参
照）と、密度８〜２０ドツト／ｍｍのサーマルヘッドが
得られる。

（発明の効果） 本発明により製造されたサーマルヘッドは、従来法で製
造された密度８ドフ）／ｍ＋ｎ以上の同一密度のサーマ
ルヘッドに比べ、（イ）コンタクト電極のリード電極に
対する付着力の耐久性に優れること、（ロ）リード電極
の位置とコンタクト電極の位置が正確に一致すること、
（）・）リード電極にピンホールが生しないこと、（ニ
）　リード電極のパターンが正確なこと、（ホ）コノタ
クト電極とリード電極とを同一の幅に作成した場合、両
者は正確に重複するので接触面積が大きく、そのため付
着力が大きいこと（それに対して、スクリーン印刷によ
る厚膜法でリード電極を形成した場合には、リード電極
の幅が局部的に狭く形成されたり広く形成されたりづ″
るので、コンタクト電極との接触面積が小さく、そのた
め付着力が小さい）などの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図および第６図
は、本発明の実施例で製造するサーマルヘッドの各工程
における概略平面図である６ 第２Ａ図は、第２図中のＸ、−Ｘ、矢視断面端面図であ
る。 第３Ａ図は、第３図及び第４図中のＸ、−Ｘ２矢視断面
端面図である。 第５Ａ図は、第５図中のＸ、−Ｘ□矢視断面瑞面図であ
る。 第６Ａ図は、第６図中のＸ、−Ｘ、矢視断面端面図であ
る。 第７図は、本発明の実施例で製造するサーマルヘッドの
最後の工程における断面端面図である。 〔土層部分の符号の説明〕 １　　−　　　基板 ２−−−　−−−　厚膜導電膜 ２ａ、２　ｂ　　−−一対のリード電極３−−　　−蓄
熱層 ４　　　　−　薄膜抵抗体 ４　ａ　　　−−−−−一発臥抵抗体ドノド５　　−　
　薄ｐＩＪ、導電膜 ５ａ、５ｂ　　　一対のコンタクト電極６　−　　　　
保護層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　主走査方向に一列に並んだ発熱抵抗体ドット群、各ド
   ットに副走査方向から通電するための一対のコンタクト
   電極群および各コンタクト電極に通電するためのリード
   電極群からなるドット密度：８ドット／ｍｍ以上のサー
   マルヘッドの製造方法に於いて、 （１）厚膜法で基板の上に厚膜導電膜を形成し、（２）
   前記厚膜導電膜をホトエッチングによりパターニングし
   て一対のリード電極群を形成し、 （３）前記一対のリード電極が対向する隙間およびそこ
   から一対のリード電極の端部にかけて、スクリーン印刷
   及び焼成により、蓄熱層を形成し、 （４）前記蓄熱層の上に薄膜法で発熱抵抗体を形成し、 （５）前記発熱抵抗体をホトエッチングによりパターニ
   ングして、帯状の抵抗体群を形成し、 （６）前記抵抗体群の上およびそこから前記一対のリー
   ド電極群の端部にかけて、薄膜法により、薄膜導電膜を
   形成し、 （７）前記薄膜導電膜をホトエッチングによりパターニ
   ングして、一対のコンタクト電極群を形成することを特
   徴とするサーマルヘッドの製造方法。