JPS63280659A - サ−マルヘッドの製造方法 - 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、サーマルヘッドの製造方法に関するもので
必る。

（従来の技術〕 サーマルヘッドは、印字速度の上昇に伴い、８ドツト／
ｍｍの分解能のものでは印字条件として繰返し周期１．
２５ｍ５ｅｃ、印加パルス幅Ｑ、　２ｍ５ｅｃ程度に高
速化する必要がある。その時の消費電力は、０．７４ｗ
／ｄａｔになり４分割で印字する（抵抗発熱体を４つの
群に分けて、順次通電して印字を行なう）こととしても
、全体の消費電力は記録紙がＡ４サイズの場合３５０ｗ
にもなる。また、更に高分解能化が進めば、繰返し周期
、印加パルス幅は増々短くなり消費電力の著しい増加を
生むことになる。又ヘッド上の熱分離も困難になる。

これらの問題点を解決する方法の一つとして、実開昭６
１−１４８６４０号公報に開示されたものがある。これ
は、発熱体下部に形成される保温層に低熱伝導率の物質
を用いることにより、消費電力を小さくし、高速印字に
適用できるようにしたものである。この方法は、保温層
として空洞を有するものを用いたり、また、同じ材質の
物質では、空孔率の高いものが熱伝導率が低下すること
を利用している。具体的な例としては、発熱体下部に中
空のグラスファイバーの多孔質ガラスを接着して、凸状
の低熱伝導物質の層を形成し、このような構成により、
消費電力の１２〜１３％の減少を実現している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の構成では、保温層を形成するのに
、グラスファイバーやガラス等の僅か数ミクロンから十
数ミクロンの厚さの固体を発熱体形成部の下部に正確に
位置決めし、接＠層をもって固定する必要があるため、
接着層の固定時の応力により固着物にゆがみや移動が生
じ易く、安定的に即ち再現性よく上記の構造を作り出す
ことが難しかった。

この発明は以上述べた保温層の製造上の問題点を除去し
、容易にかつ再現性よくサーマルヘッドを＋ｌＪ造し得
る方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、微粉末金属と、微粉末ガラスフリットとを厚
膜印刷用ペースト状にし、アルミナ基板上に印刷して焼
成し、ペースト膜のうち、発熱体の下に位置する部分の
金属をエツチング除去し、その上に発熱体を電極をまた
ぐように形成することを特徴とするものである。

［作用］ ペースト膜の金属をエツチング除去すると、空孔を含む
グレーズ層が形成される。このグレーズ層は熱伝導率が
低い。従って、良好なアンダーグレーズ層として作用す
る。また、グレーズ層と電極パターンとが同一の塗布工
程によって形成されるので、′ＩＡ造が簡単で再現性が
良好である。

（実施例） 以下この発明の製造方法の実施例を第１図を参照して説
明する。同図で（ａ）〜げ）は下記の（ａ）〜げ）の工
程における断面図、（ｂ’）、（ｄ’）　、（ｆ’）は
工程（ｂ）　、（ｄ　）、（ｆ　）の平面図、（ｂ”）
、（ｆ”）は同図（ｂ’）、げ゛）のＢＩＩＢＩＩ線断
面図、Ｆ”Ｆ”線断面図である。の断面図でおる。

（ａ＞まず、純度９６％のアルミナ基板１上に、厚膜導
体ペーストを塗布し、燃成する。厚膜導体ペーストとし
ては、平均粒径０．１μのガラスフリットと、平均粒径
０．０５μの金（ＡＬＪ）とを重量比１：９で混合し、
酢酸インアミルをビークルとして粘度を２０，０００ポ
アズとしたものを用いる。燃成は８００’Ｃの空気中で
行なう。

これにより厚さが１０μ、シート抵抗が３ｍΩ／口の、
金混入グレーズ膜２を得る。

（ｂ）導体膜２の上に、有機レジストパターン３を形成
する。このパターン３は後に形成される導体電極パター
ンの形状に合致したものでおる。

パターニングは通常のフォトリソグラフィーによって行
なう。レジストの膜厚は２μとする。

（Ｃ）次にレジスト膜３をマスクとして、グレーズ膜２
中の金（Ａｕ＞をエツチング除去する。

エッチセントとしてはＩ２．ｇｒ、ＫＣ，１２の水溶液
を用いる。エツチングは、エツチング領域が透明になる
まで行ない、時間は約１５分である。エツチングにより
導体電極パターンが形成されるが、互いに分離された電
極パターン間の抵抗は１Ｘ１０６Ω以上である。

（ｄ）次に有機レジスト膜３を０２アツシングして除去
する。

（ｅ）次に、基板全面に発熱体材料ＴａＳｉＣをスパッ
タして厚さ５０．００　Ａの膜４を得る。

（ｆ）次に、有機レジストパターン（図示せず）を用い
たフォトエツチングを行って、膜４のうち発熱体となる
部分のみ４゛を残す。エツチングはＣＦ４＋０２ガスを
用いたプラズマエツチングによる。

以下、保護膜等をスパッタリングにより形成して、ざら
に駆動用ＩＣをワイヤボンディングし、サーマルヘッド
を完成する。

上記（Ｃ）の金のエツチング後、燃成されたグレーズ膜
（保温層）２のＳＥＭ写真を観察すると、固まった溶岩
のように樹枝状に連なった空孔の多いガラス層となって
いることが分かった。空孔の幅は０．０８〜０．０３μ
であった。なお、空孔の幅は０．１μ程度でおってもよ
い。

このようにして作成されたサーマルヘッドの特性を第２
図に示す。この図は、８ドツト／ｍｍのサーマルヘッド
で感熱記録紙上に印字をする際の、印字濃度と電力の関
係を示す。くり返し周期は１．２５ｍ５でおり、パルス
幅はＱ、２ｍＳである。

曲線Ａが本発明によるグレーズ層を用いた場合を示し、
曲線Ｂは比較のための従来のグレーズ層を用いた場合で
必る。同図から、本発明によるサーマルヘッドの方がよ
り少ない電力で印字が行なえることが分かる。

また、熱伝導率が低く、グレーズ層の膜厚を薄くするこ
とができる。従って、熱応答性が良好でおる。即ち、熱
の立下りが速く、文字印字の際、縦線、横線の太さの比
が略１であり、尾引きが少なくなる。

（発明の効果） 以上のにうに、本発明によれば、微粉末金属とグレーズ
用ガラスフリットとを混合した厚膜印刷用ペーストを用
いて形成した層のうち導体電極パターンとなる層以外、
特に保温層となる部分の金属をエツチング除去している
。従って、保温層と電極パターンを同一層内に精度よく
形成することができる。また、保温層は空孔を有するも
のとなるので、熱伝導率が低い。従って、保温層を薄く
することができる。このため、低消費電力で尾引きの少
ない印字が可能である。また、副走査方向にあける熱分
離も良好となる。

ざらに、発熱体を電極よりも上方に突出した構造とする
ことができるため、記録紙背面のプラテンにより、発熱
体と記録紙との接触圧を十分に高めることができる。

また、保温層形成のための別個の塗布工程が不要であり
、製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の製造方法の各工程を示す図、 第２図は、本発明によるサーマルヘッドと従来のサーマ
ルヘッドの特性を示す図でおる。 １・・・アルミナ基板、２・・・ペースト膜、３・・・
レジストパターン、４・・・発熱体膜、４゛・・・発熱
体パターン。 特許出願人　　沖電気工業株式会社 −大　几　イダ１ 芋　１　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁物基板上に微粉末金属とグレーズ用ガラスフリ
   ットを混合した厚膜印刷用ペーストを印刷して焼成する
   ことにより金属混入グレーズ層を形成することと、 上記金属混入グレーズ層のうち発熱体形成予定部分の下
   に位置する部分の混入金属をエッチング除去することに
   より、発熱体下部のグレーズ層に空孔を生じさせてアン
   ダーグレーズ層を形成し、また上記発熱体に電気的に接
   続された導電電極パターンを形成すること とを含むサーマルヘッドの製造方法。 ２、上記微粉末金属の粒径が約０．０５μ以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、上記グレーズ用ガラスフリットの粒径が約０．５μ
   以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ４、上記金属が金であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ５、上記混入金属の除去の工程で、導体電極パターン以
   外のすべての部分の混入金属が除去されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。