JPS63264369A - サ−マルヘツドの製造方法 - Google Patents
サ−マルヘツドの製造方法Info
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- JPS63264369A JPS63264369A JP9828287A JP9828287A JPS63264369A JP S63264369 A JPS63264369 A JP S63264369A JP 9828287 A JP9828287 A JP 9828287A JP 9828287 A JP9828287 A JP 9828287A JP S63264369 A JPS63264369 A JP S63264369A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal substrate
- polyimide resin
- resin layer
- thermal head
- vapor deposition
- Prior art date
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、サーマルヘッドに係り、特にその高抵抗基体
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
（従来の技術）
近年、サーマルヘッドは、少音、省保守、低ランニング
コスト等の利点を生かして、ファクシミリ、プリンタ、
ワードプロセッサ等の各種記録装置に多用されるように
なってきている。一方、これらめ機器は小型化、低価格
化が要請されており、このためサーマルヘッドにも小型
で安価なものが望まれている。
コスト等の利点を生かして、ファクシミリ、プリンタ、
ワードプロセッサ等の各種記録装置に多用されるように
なってきている。一方、これらめ機器は小型化、低価格
化が要請されており、このためサーマルヘッドにも小型
で安価なものが望まれている。
ところで、従来のサーマルヘッドにおいて、高抵抗基体
としては、Ａｌ２Ｏ２の純度が９０％以上のセラミック
ス基板が多用されている。しかしながら、このセラミッ
クス基板を形成する際に、原宿粉からアルカリ金属成分
を除去する処理、高温焼成、仕上げの研磨処理等の工程
が必要となるため、コストの上昇が避けられない、これ
は現在、小型でかつ安価のサーマルヘッドを模索してい
る産業界の動向に反することとなる。
としては、Ａｌ２Ｏ２の純度が９０％以上のセラミック
ス基板が多用されている。しかしながら、このセラミッ
クス基板を形成する際に、原宿粉からアルカリ金属成分
を除去する処理、高温焼成、仕上げの研磨処理等の工程
が必要となるため、コストの上昇が避けられない、これ
は現在、小型でかつ安価のサーマルヘッドを模索してい
る産業界の動向に反することとなる。
このため、近年、高抵抗基体として金属基板上に熱の放
散および蓄熱をコントロールする保温層としてポリイミ
ド樹脂層を形成したものを用いた小型で安価で印字性能
に優れた縦型のサーマルヘッドが提案されている（昭和
６１年度電子通信学会総合全国大会概要集、 （１９８
６）、 １−１２５および５−１２６ ） 。
散および蓄熱をコントロールする保温層としてポリイミ
ド樹脂層を形成したものを用いた小型で安価で印字性能
に優れた縦型のサーマルヘッドが提案されている（昭和
６１年度電子通信学会総合全国大会概要集、 （１９８
６）、 １−１２５および５−１２６ ） 。
ところで、この金属基板上にポリイミド樹脂層を形成す
る方法としては、例えば下記の三つの方法が知られてい
る。
る方法としては、例えば下記の三つの方法が知られてい
る。
■ 上記した論文に記載されているように、金属基板上
にフェス状のポリイミド前駆体（ポリアミド酸）を塗布
し、その後イミド化させる方法。
にフェス状のポリイミド前駆体（ポリアミド酸）を塗布
し、その後イミド化させる方法。
■ フレキシブルプリント基板と同様に、金属基板上に
エポキシ系の接着層を介してポリイミドフィルムを接着
する方法。
エポキシ系の接着層を介してポリイミドフィルムを接着
する方法。
■ 金属基板上にポリイミドフィルムを熱圧着する方法
。
。
そこで本発明者は、上述の三つの方法をそれぞれ用いて
高抵抗基体を作製し、これらの方法のサーマルヘッドに
対する適合性、量産性等の評価を行った。その結果を第
１表に示す。
高抵抗基体を作製し、これらの方法のサーマルヘッドに
対する適合性、量産性等の評価を行った。その結果を第
１表に示す。
なお、サーマルヘッドの金属基板としては、厚さ０．１
＋ｌＩｌのＦｅ−１６重産％Ｃｒ合金からなる金属基板
上に厚さ約１０００人のＣｒを蒸着したものを用い、ポ
リイミド樹脂層の厚さは２０〜３０μｍとした。
＋ｌＩｌのＦｅ−１６重産％Ｃｒ合金からなる金属基板
上に厚さ約１０００人のＣｒを蒸着したものを用い、ポ
リイミド樹脂層の厚さは２０〜３０μｍとした。
また、ポリイミドとしてはＩＪＰＩＬＥＸ−５（商品名
、宇部興産製）なるポリイミドおよびその前駆体を用い
た。
、宇部興産製）なるポリイミドおよびその前駆体を用い
た。
第 １ 表
第１表からも明らかなように、従来より使用されている
方法では、サーマルヘッドの耐熱樹脂層として求められ
る金属基板との接着性、高抵抗基体としての耐熱性、ポ
リイミド樹脂層の厚さの均一性、量産性、高抵抗基体の
曲げ性の各性能について全て良好な特性を示す方法はな
いことが判る。
方法では、サーマルヘッドの耐熱樹脂層として求められ
る金属基板との接着性、高抵抗基体としての耐熱性、ポ
リイミド樹脂層の厚さの均一性、量産性、高抵抗基体の
曲げ性の各性能について全て良好な特性を示す方法はな
いことが判る。
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来のポリイミド樹脂層の形成方法において
、上記■の方法では、ポリアミド酸を塗布することによ
り、膜厚の均一性および量産性の点で不満足であり、上
記■の方法では、接着層を介しているので耐熱性および
曲げ性の点で不十分であり、上記■の方法では、接着性
！こ難点を有しており、それぞれの方法に特有の問題が
ある。
、上記■の方法では、ポリアミド酸を塗布することによ
り、膜厚の均一性および量産性の点で不満足であり、上
記■の方法では、接着層を介しているので耐熱性および
曲げ性の点で不十分であり、上記■の方法では、接着性
！こ難点を有しており、それぞれの方法に特有の問題が
ある。
本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、金戎基板上に熱の放散および蓄熱をコントロールす
る保温層として設けたポリイミド樹脂層と金属基板との
接着性のほか、ポリイミド樹脂層の耐熱性、膜厚の均一
性、量産性、曲げ性の各特性を満足した小型で安価でか
つ高性能のサーマルヘッドを製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
で、金戎基板上に熱の放散および蓄熱をコントロールす
る保温層として設けたポリイミド樹脂層と金属基板との
接着性のほか、ポリイミド樹脂層の耐熱性、膜厚の均一
性、量産性、曲げ性の各特性を満足した小型で安価でか
つ高性能のサーマルヘッドを製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
本発明のサーマルヘッドの製造方法は、金属基体上にポ
リイミド系樹脂層を形成する工程と、このポリイミド系
樹脂層上に多数の発熱抵抗体を形成する工程と、これら
各発熱抵抗体に接続する導電体を形成する工程と、前記
発熱抵抗体の少なくとも発島部を被覆するように保護膜
を形成する工程とを有するサーマルヘッドの製造方法に
おいて・前記でリイミド系樹脂層を・ポリイミド系樹脂
の前駆体となるポリアミド酸を合成するジアミン成分と
テトラカルボン酸成分とを真空中で蒸発させ、剪記金Ｒ
基体の少なくとも主面にポリアミド酸を形成し、次いで
加熱処理を行い前記ポリアミド酸をイミド化して形成す
ることを特徴としている。
リイミド系樹脂層を形成する工程と、このポリイミド系
樹脂層上に多数の発熱抵抗体を形成する工程と、これら
各発熱抵抗体に接続する導電体を形成する工程と、前記
発熱抵抗体の少なくとも発島部を被覆するように保護膜
を形成する工程とを有するサーマルヘッドの製造方法に
おいて・前記でリイミド系樹脂層を・ポリイミド系樹脂
の前駆体となるポリアミド酸を合成するジアミン成分と
テトラカルボン酸成分とを真空中で蒸発させ、剪記金Ｒ
基体の少なくとも主面にポリアミド酸を形成し、次いで
加熱処理を行い前記ポリアミド酸をイミド化して形成す
ることを特徴としている。
（作 用）
そして本発明は上記手段により、高抵抗基体として、金
属基体上に接＠層を用いることなく、ポリアミド酸を出
発原料として接着強度、耐熱性および曲げ性に優れたポ
リイミド系樹脂層を形成することができ、かつ膜厚の制
御も容易である。
属基体上に接＠層を用いることなく、ポリアミド酸を出
発原料として接着強度、耐熱性および曲げ性に優れたポ
リイミド系樹脂層を形成することができ、かつ膜厚の制
御も容易である。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明方法を適用したサーマルヘッドの製造
方法の一例を示すフローチャートである。
方法の一例を示すフローチャートである。
まず、金属基板の表面を洗浄後、吃水素中で熱処理を行
う（第１図−イ）、この工程は、ポリイミド樹脂層と金
属基板との密着性を良くするため、ならびに曲げ加工に
備えて、金属基板の変形が起らない温度範囲内で金属基
板を軟化させるために行うものである。
う（第１図−イ）、この工程は、ポリイミド樹脂層と金
属基板との密着性を良くするため、ならびに曲げ加工に
備えて、金属基板の変形が起らない温度範囲内で金属基
板を軟化させるために行うものである。
次いで、この金属基板にＣｒやＴｉ等の活性金属層を所
定の厚さに蒸着等の方法により形成する（第１図−口）
。この後、この金属基板上にポリイミド樹脂の前駆体で
あるポリアミド酸を形成する（第１図７ハー（１））、
このポリアミド酸の形成は、例えば第２図に示すような
蒸着装置を用いて行う、第２図において、１は真空容器
であり、２はポリアミド酸の一方の出発原料となるテト
ラカルボン酸を含む蒸着源、３はポリアミド酸の他方の
出発原料となるジアミンを含む蒸着源であり、４はこれ
ら蒸着源を加熱するための加熱装置、５は蒸着源の温度
をモニターするためのｆｉ電対、６は金属基板７と蒸着
源２．３の間に設けたシャッターであり、８は金属基板
７を固定するとともに蒸着中基板７を回転させる機構を
備えた基板支持台である。そして、このような蒸着装置
を用いて、まず活性金属層を形成した金属基板７を基板
支持台８にセットするとともに、蒸着源２および３を所
定の位置に配置した後、真空容器１内部を所定の真空度
（例えば１ｘ １０−’ Ｔｏｒｒ以下）まで真空排気
する。所定の真空度に達したら、シャッター６を閉じた
まま蒸着源２および３を所定温度まで加熱する。所定温
度に達したら、金属基板７を回転させるとともに、シャ
ッター６を開は金属基板７上に膜を一定膜厚析出させる
。蒸着源としてビフェニルテトラカルボン酸二無水物と
、ｐ−フェニレンジアミンとを用いた場合、蒸着源の温
度１７０℃で０．３μＩｌ１分の蒸着速度が得られた。
定の厚さに蒸着等の方法により形成する（第１図−口）
。この後、この金属基板上にポリイミド樹脂の前駆体で
あるポリアミド酸を形成する（第１図７ハー（１））、
このポリアミド酸の形成は、例えば第２図に示すような
蒸着装置を用いて行う、第２図において、１は真空容器
であり、２はポリアミド酸の一方の出発原料となるテト
ラカルボン酸を含む蒸着源、３はポリアミド酸の他方の
出発原料となるジアミンを含む蒸着源であり、４はこれ
ら蒸着源を加熱するための加熱装置、５は蒸着源の温度
をモニターするためのｆｉ電対、６は金属基板７と蒸着
源２．３の間に設けたシャッターであり、８は金属基板
７を固定するとともに蒸着中基板７を回転させる機構を
備えた基板支持台である。そして、このような蒸着装置
を用いて、まず活性金属層を形成した金属基板７を基板
支持台８にセットするとともに、蒸着源２および３を所
定の位置に配置した後、真空容器１内部を所定の真空度
（例えば１ｘ １０−’ Ｔｏｒｒ以下）まで真空排気
する。所定の真空度に達したら、シャッター６を閉じた
まま蒸着源２および３を所定温度まで加熱する。所定温
度に達したら、金属基板７を回転させるとともに、シャ
ッター６を開は金属基板７上に膜を一定膜厚析出させる
。蒸着源としてビフェニルテトラカルボン酸二無水物と
、ｐ−フェニレンジアミンとを用いた場合、蒸着源の温
度１７０℃で０．３μＩｌ１分の蒸着速度が得られた。
なお、蒸着直後の試料を取出し、赤外分光光度計により
解析したところ、ポリアミド酸の生成を示すアミド結合
の吸収とともに、カルボン酸無水物の吸収も認められ、
蒸着直後の膜には未反応のモノマーとポリアミド酸が混
在していることを確認した。
解析したところ、ポリアミド酸の生成を示すアミド結合
の吸収とともに、カルボン酸無水物の吸収も認められ、
蒸着直後の膜には未反応のモノマーとポリアミド酸が混
在していることを確認した。
この後、このようにしてポリアミド酸を形成した金属基
板を真空中より取出し、窒素ガス雰囲気中で１００℃１
時間、次いで２００℃１時間、２５０℃３０分、４５０
°Ｃ３０分の加熱を行い、ポリアミド酸をイミド化させ
ポリイミド樹脂層を形成する（第１図−ハー（２））、
加熱過程における蒸着膜を各々赤外分光光度計により解
析しなところ、１００℃の加熱で蒸着膜はアミド化が進
行して完全にポリアミド酸となり、２００℃以上の加熱
でポリアミド酸の脱水環化反応が起りポリイミドに変化
していき、４５０°Ｃの加熱で完全にイミド化が終了し
、ポリイミド樹脂となることが判った。
板を真空中より取出し、窒素ガス雰囲気中で１００℃１
時間、次いで２００℃１時間、２５０℃３０分、４５０
°Ｃ３０分の加熱を行い、ポリアミド酸をイミド化させ
ポリイミド樹脂層を形成する（第１図−ハー（２））、
加熱過程における蒸着膜を各々赤外分光光度計により解
析しなところ、１００℃の加熱で蒸着膜はアミド化が進
行して完全にポリアミド酸となり、２００℃以上の加熱
でポリアミド酸の脱水環化反応が起りポリイミドに変化
していき、４５０°Ｃの加熱で完全にイミド化が終了し
、ポリイミド樹脂となることが判った。
この後、ポリイミド樹脂層の上にスパッタリングやその
他公知の方法により５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ２等からなる下
地層およびＴ ａ −Ｓ ｉ Ｏ２、Ｃｒ−３ｉ０２
、Ｔｉ−３ｉ０２等からなる発熱抵抗体を順に形成しく
第１図−二）、さらにこの発熱抵抗体上に発熱部となる
開口部が形成されるようにスパッタリングやその他公知
の方法によりＡｊ２やＡ１−３ｔ等からなる共通電極お
よび個別電極を形成しく第１図−ホ）、少なくとも発熱
部を被覆するように５ｔ−Ｎ−０系からなる保護膜を例
えばスパッタリング法等で形成して（第１図−へ）、サ
ーマルヘッドが完成する。
他公知の方法により５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ２等からなる下
地層およびＴ ａ −Ｓ ｉ Ｏ２、Ｃｒ−３ｉ０２
、Ｔｉ−３ｉ０２等からなる発熱抵抗体を順に形成しく
第１図−二）、さらにこの発熱抵抗体上に発熱部となる
開口部が形成されるようにスパッタリングやその他公知
の方法によりＡｊ２やＡ１−３ｔ等からなる共通電極お
よび個別電極を形成しく第１図−ホ）、少なくとも発熱
部を被覆するように５ｔ−Ｎ−０系からなる保護膜を例
えばスパッタリング法等で形成して（第１図−へ）、サ
ーマルヘッドが完成する。
次に、上述の実施例によって作製した金属基板上にポリ
イミド樹脂層を形成してなるサーマルヘッドの高抵抗基
体について、金属基板とポリイミド樹脂層との接着性、
高抵抗基体の耐熱性、ポリイミド樹脂層の膜厚の均一性
、高抵抗基体の量産性、高抵抗基体の曲げ性の各項目に
ついて試験を行ったところ、全ての点について良好な特
性を示した。
イミド樹脂層を形成してなるサーマルヘッドの高抵抗基
体について、金属基板とポリイミド樹脂層との接着性、
高抵抗基体の耐熱性、ポリイミド樹脂層の膜厚の均一性
、高抵抗基体の量産性、高抵抗基体の曲げ性の各項目に
ついて試験を行ったところ、全ての点について良好な特
性を示した。
すなわちこの実施例により作製したサーマルヘッドによ
れば、ポリアミド酸をその出発原料となるテトラカルボ
ン酸とジアミンを含む各々の蒸発源を真空中で蒸発させ
ながら金属基板上に合成し、このポリアミド酸を主成分
とする蒸着膜をイミド化することによりポリイミド樹脂
層を形成しており、これにより、まず第１に接着層を介
することなくポリイミド樹脂層が形成されているので、
ポリイミド樹脂の本来有する耐熱温度まで使用できると
ともに、曲げ性に優れる。第２にポリアミド酸を出発原
料としてポリイミド樹脂層が形成されているので、金属
基板との接着性に優れる。第３に薄膜化技術を応用して
いるので、ポリイミド樹脂層のＪＩＣ！厚の制御が容易
で、かつ均一性および表面性に優れたものとなる。
れば、ポリアミド酸をその出発原料となるテトラカルボ
ン酸とジアミンを含む各々の蒸発源を真空中で蒸発させ
ながら金属基板上に合成し、このポリアミド酸を主成分
とする蒸着膜をイミド化することによりポリイミド樹脂
層を形成しており、これにより、まず第１に接着層を介
することなくポリイミド樹脂層が形成されているので、
ポリイミド樹脂の本来有する耐熱温度まで使用できると
ともに、曲げ性に優れる。第２にポリアミド酸を出発原
料としてポリイミド樹脂層が形成されているので、金属
基板との接着性に優れる。第３に薄膜化技術を応用して
いるので、ポリイミド樹脂層のＪＩＣ！厚の制御が容易
で、かつ均一性および表面性に優れたものとなる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明のサーマルヘッドの製造方法
によれば、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを真
空中で蒸発させ、金属基体の少なくとも主面にポリアミ
ド酸を形成し、次いで加熱処理を行いポリアミド酸をイ
ミド化して、ポリイミド樹脂層を形成しているので、得
られるポリイミド樹脂層は接着性、耐熱性、曲げ性、膜
厚の均一性に優れたものとなり、これにより安価で性能
に優れたサーマルヘツドが得られる。
によれば、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを真
空中で蒸発させ、金属基体の少なくとも主面にポリアミ
ド酸を形成し、次いで加熱処理を行いポリアミド酸をイ
ミド化して、ポリイミド樹脂層を形成しているので、得
られるポリイミド樹脂層は接着性、耐熱性、曲げ性、膜
厚の均一性に優れたものとなり、これにより安価で性能
に優れたサーマルヘツドが得られる。
第１図は本発明のサーマルヘッドの製造方法の一例を示
すフローチャート図、第２図は本発明の実施例のサーマ
ルヘッドの製造過程におけるポリアミド酸の合成に使用
しな装置の機略図である。 ２・・・・・・・・・テトラカルボン酸を含む蒸発源３
・・・・・・・・・ジアミンを含む蒸発源４・・・・・
・・・・加熱装置 ７・・・・・・・・・金属基板 ８・・・・・・・・・基板指示台 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図
すフローチャート図、第２図は本発明の実施例のサーマ
ルヘッドの製造過程におけるポリアミド酸の合成に使用
しな装置の機略図である。 ２・・・・・・・・・テトラカルボン酸を含む蒸発源３
・・・・・・・・・ジアミンを含む蒸発源４・・・・・
・・・・加熱装置 ７・・・・・・・・・金属基板 ８・・・・・・・・・基板指示台 出願人 株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）金属基体上にポリイミド系樹脂層を形成する工程
と、このポリイミド系樹脂層上に多数の発熱抵抗体を形
成する工程と、これら各発熱抵抗体に接続する導電体を
形成する工程と、前記発熱抵抗体の少なくとも発熱部を
被覆するように保護膜を形成する工程とを有するサーマ
ルヘッドの製造方法において、 前記ポリイミド系樹脂層を、ポリアミド酸を合成するジ
アミン成分とテトラカルボン酸成分とを真空中で蒸発さ
せ、前記金属基体の少なくとも主面にポリアミド酸を形
成し、次いで加熱処理を行い前記ポリアミド酸をイミド
化して形成することを特徴とするサーマルヘッドの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9828287A JPS63264369A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | サ−マルヘツドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9828287A JPS63264369A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | サ−マルヘツドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63264369A true JPS63264369A (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=14215572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9828287A Pending JPS63264369A (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | サ−マルヘツドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63264369A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04349652A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Hitachi Cable Ltd | リードフレームにポリイミド樹脂被膜を形成する方法 |
| EP0826434A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-03-04 | Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare | Process and apparatus for preparing thin films of polymers and composite materials on different kind of substrates |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP9828287A patent/JPS63264369A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04349652A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Hitachi Cable Ltd | リードフレームにポリイミド樹脂被膜を形成する方法 |
| EP0826434A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-03-04 | Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare | Process and apparatus for preparing thin films of polymers and composite materials on different kind of substrates |
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