JP2003137675A - 二段グレーズ層を有するセラミック基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】グレーズ層凸部頂面の長さ方向の表面うねりが
小さく、かつ寸法精度の高い凸状グレーズドセラミック
基板を提供すること。 【解決手段】セラミック基板３上のグレーズ層上にマス
キング部５’を形成した後、サンドブラスト処理により
非マスキング部を除去して断面形状が凸形状をした二段
グレーズ層とし、しかる後、二段グレーズ層を形成する
ガラスの軟化点以上の温度で熱処理を加えて二段グレー
ズ層を有するセラミック基板３の製造するにあたり、上
記セラミック基板３をマスキング部５’の長辺に対して
垂直な方向に、ブラストノズル１０をマスキング部５’
の短辺に対して垂直な方向にそれぞれ移動させ、セラミ
ック基板３の移動速度をＡ、ブラストノズル１０の移動
速度をＢとした時、その比率（Ｂ／Ａ）を３００〜４０
０とし、かつブラストノズルより１０８００＃〜１００
０＃の研磨材を０．１５〜０．２０ｋＰａの圧力で噴出
させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にサーマルプリ
ンターヘッド用のグレーズドセラミック基板として用い
られる、断面形状が凸形状をした二段グレーズ層を有す
るセラミック基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルプリンターにも印字の高
密度化、高画質化、高速化が求められており、このうち
密度と画質を高めることができるサーマルプリンター用
ヘッドとして、図３に示すようなものが提案されてい
る。

【０００３】このサーマルプリンターヘッドは、セラミ
ック基板５３上に断面形状が凸形状をした二段グレーズ
層５２を有し、この二段グレーズ層５２の凸部５２ａに
発熱抵抗体層２２と電極層２３を備え、さらに保護膜２
４で覆った構造をしたもので、このようにグレーズ層５
２に凸部５２ａを設け、そこに発熱抵抗体層２２を設け
ることにより、保護膜２４の頂面と印字媒体である記録
紙との接触圧力を高め、印字性能を向上させることがで
きるようになっていた。

【０００４】ところで、このような二段グレーズ層５２
の凸部５２ａを形成する方法としては、スクリーン印刷
法、ケミカルエッチング処理法、ブラスト処理法等が知
られている。

【０００５】例えば、特開２０００−２５２５９号公報
にはスクリーン印刷法を用いた製造方法が開示されてい
る。スクリーン印刷法を用いて二段グレーズ層５２を有
するセラミック基板５３を製作するには、まず図４
（ａ）に示すように、セラミック基板５３にガラスペー
スト５４’をスクリーン印刷により印刷し、熱処理を加
えて硬化させることにより、図４（ｂ）に示すグレーズ
層５４を備えたセラミック基板５３を製作し、次いで図
４（ｃ）に示すように、グレーズ層５４より軟化点の低
いガラスペースト５４’’をスクリーン印刷にてグレー
ズ層５４上に塗布し、しかる後、所定の温度で熱処理を
加えてガラスペースト５４’’を硬化させることによ
り、図４（ｄ）に示すような、平坦なグレーズ層５２ｂ
上の凸部５２ａ頂面が丸みを持った二段グレーズ層５２
を形成するようになっていた。

【０００６】また、特開平７−３２９３３２号公報には
ケミカルエッチング処理法を用いた製造方法が開示され
ている。ケミカルエッチング処理法を用いて二段グレー
ズ層５１を有するセラミック基板５３を製作するには、
まず図５（ａ）に示すように、セラミック基板５３にガ
ラスペースト５２’をスクリーン印刷により印刷し、熱
処理を加えて硬化させることにより、図５（ｂ）に示す
グレーズ層５２を備えたセラミック基板５３を製作し、
次いで図５（ｃ）に示すように、グレーズ層５２の凸部
となる部分にマスキング部５５を形成した後、マスキン
グをした部分以外をケミカルエッチングすることによ
り、図５（ｄ）に示すような断面形状が凸形状をした二
段グレーズ層５２とし、しかる後、二段グレーズ層５２
を形成するガラスの軟化点以上の温度で熱処理を施すこ
とにより、図５（ｅ）に示すように、平坦なグレーズ層
５２ｂ上の凸部５２ａ頂面が丸みを持った二段グレーズ
層５２を形成するようになっていた。

【０００７】さらに、特開平６−４００６４号公報、特
開平６−１７１１２８号公報、及び特開平７−１７８９
４３号公報にはサンドブラスト処理法を用いた製造方法
が開示されている。サンドブラスト処理法を用いて二段
グレーズ層５２を有するセラミック基板５３を製作する
には、まず図６（ａ）に示すように、セラミック基板５
３にガラスペースト５２’をスクリーン印刷により印刷
し、熱処理を加えて硬化させることにより、図６（ｂ）
に示すグレーズ層５２を備えたセラミック基板５３を製
作し、次いで図６（ｃ）に示すように、グレーズ層５２
の凸部となる部分にマスキング部５５を形成した後、図
６（ｄ）に示すように、マスキングをした部分以外をサ
ンドブラストによって削ることにより、図６（ｅ）に示
すような断面形状が凸形状をした二段グレーズ層５２と
し、しかる後、二段グレーズ層５２を形成するガラスの
軟化点以上の温度で熱処理を施すことにより、図６
（ｆ）に示すように、平坦なグレーズ層５２ｂ上の凸部
５２ａ頂面が丸みを持った二段グレーズ層５２を形成す
るようになっていた。

【０００８】また、特開平６−１７１１２８号公報によ
れば、サンドブラストの条件として、砥粒に８０＃〜２
０００＃のＡｌ₂Ｏ₃含有量が９９．５％以上であるアラ
ンダムのセラミック粒子を用い、ブラストノズルより１
０Ｋｇｆ／ｃｍ²（０．９８ＫＰａ）の噴出圧で砥粒を
噴出させることにより、凸部５２ａ頂面の表面うねりの
最大振幅を、長さ５．０ｍｍ当たり１μｍとすることが
できるという実施例のデーターが開示されており、少な
くとも長さ２．７ｍｍ当たり１μｍ以下にできることが
示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４（ａ）
〜（ｄ）に示すようなスクリーン印刷法は、生産コスト
面で最も優れているものの、スクリーン製版をスキージ
で押圧し、凸部５２ａとなるガラスペースト５４’を印
刷する際にはスクリーン製版の伸びにより、図７に示す
ように、凸部５２ａ頂面の長辺方向の直線度Ｄが悪く、
凸部５２ａの長さが１００〜３００ｍｍと長い場合、量
産における直線度Ｄの技術限界が±３０μｍ程度と悪い
ため、今日要求されているそれ以上の直線度Ｄを達成す
ることができないといった課題があった。

【００１０】また、図５（ａ）〜（ｅ）に示すようなケ
ミカルエッチング処理法は、生産コスト面では良いもの
の、凸部５２ａの長さが１００〜３００ｍｍと長い場
合、凸部５２ａ頂面のうねりをその全長にわたって小さ
くすることが難しく、うねりの少ない二段グレーズ層５
２を形成することが難しいといった課題があった。

【００１１】即ち、ケミカルエッチング処理法を用いる
と、エッチング液がマスキング５５と凸部５２ａの間に
染み込んで図８に示すように凸部５２ａ頂面のエッジ部
５２’に凹凸ができ、このような状態で熱処理を施す
と、エッジ部５２’の凹凸が凸部５２ａ頂面の表面うね
りに影響を与え、うねりを小さくすることができなかっ
た。

【００１２】一方、図６（ａ）〜（ｆ）に示すようなサ
ンドブラスト処理法は、スクリーン印刷法やケミカルエ
ッチング処理法と比較して凸部５２ａ頂面における表面
うねりを小さくすることができ、例えば、特開平６−１
７１１２８号公報では、凸部５２ａ頂面のうねりの最大
振幅を、長さ５．０ｍｍ当たり1μｍとできることが示
されているものの、この値は凸部５２ａ頂面の部分的な
うねりを見ただけのものであって、凸部５２ａ頂面の長
辺方向全長にわたってうねりを小さくすることは特開平
６−１７１１２８号公報でも難しいものであった。

【００１３】例えば、粒径が約８００＃未満の砥粒を用
いた場合、図９に示すように、凸部５２ａ頂面のエッジ
部５２’に２０μｍを超える幅のチッピング５６が部分
的に発生し、このような状態で熱処理を施すと、チッピ
ング５６の影響によって凸部５２ａ頂面のうねりを長辺
方向全長にわたって小さくすることができなかった。ま
た、この問題は、ブラストノズルより研磨材を噴出させ
る噴出圧やブラストノズルの送り速度によっても影響も
受け易いものであった。

【００１４】

【発明の目的】そこで、本発明は上記課題に鑑み、スク
リーン印刷法やケミカルエッチング処理法と比較して二
段グレーズ層の凸部頂面における表面うねりを小さくし
易いサンドブラスト処理法を用い、凸部頂面の長手方向
における全長にわたってうねりの小さな二段グレーズ層
を有するセラミック基板の製造方法を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セラミ
ック基板の全面又は部分的にガラスペーストを印刷し、
熱処理を加えてグレーズ層を形成する工程と、該グレー
ズ層上の一部に平面形状が略長方形をしたマスキング部
を形成する工程と、上記グレーズ層にサンドブラスト処
理を施し、非マスキング部のグレーズ層の一部を除去し
て断面形状が凸形状を成す二段グレーズ層を形成する工
程と、上記二段グレーズ層を形成するガラスの軟化点以
上の温度で熱処理する工程とからなる二段グレーズ層を
有するセラミック基板の製造方法であって、上記サンド
ブラスト処理工程において、上記セラミック基板をマス
キング部の長辺に対して垂直な方向に、ブラストノズル
を上記マスキング部の短辺に対して垂直な方向にそれぞ
れ移動させるとともに、上記セラミック基板の移動速度
をＡ、上記ブラストノズルの移動速度をＢとした時、そ
の比率（Ｂ／Ａ）を３００〜４００とし、かつ上記ブラ
ストノズルより８００＃〜１０００＃の研磨材を０．１
５〜０．２０ｋＰａの圧力で噴出させるようにしたこと
を特徴とする。

【００１６】また、上記ブラストノズルより噴出させる
研磨材としては、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ ₂を主成分とし、か
つＡｌ₂Ｏ₃含有量が３０〜５５重量％であるセラミック
粒子を用いることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の二段グレーズ層を
有するセラミック基板の製造方法を図１（ａ）〜（ｇ）
を基に説明する。

【００１８】まず、図１（ａ）に示すように、セラミッ
ク基板３の全面又は部分的にガラスペースト４′をスク
リーン印刷等により塗布し、上記ガラスペースト４′の
軟化点以上の温度で熱処理を加えることにより、図１
（ｂ）に示すように、セラミック基板３上に平面形状が
略長方形をしたグレーズ層４を形成する。

【００１９】セラミック基板を形成する材質としては特
に限定するものではなく、アルミナ質焼結体、窒化アル
ミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結
体などのセラミック焼結体を用いることができ、これら
は使用目的に応じて要求される機械的特性や熱的特性に
見合ったものを用いれば良い。

【００２０】また、グレーズ層４を形成するセラミック
基板３の表面は、この後形成する凸部頂面における表面
うねりに悪影響を与えないようにするため、その表面粗
さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．６μｍ以下とすること
が好ましい。

【００２１】一方、グレーズ層４を形成する材質として
は、１２００℃〜１３００℃の温度で熱処理を施しても
結晶化することがなく、かつ硬化後におけるグレーズ層
４上面における表面粗さを算術平均粗さ（Ｒａ）で０．
０２０μｍ以下できるものが良く、例えば、酸化珪素を
主体とし、他にアルミニウム、カルシウム、バリウム等
の金属酸化物を含むものを用いることができ、代表的な
組成としては、ＳｉＯ ₂：４５〜６０重量％、ＢａＯ：
５〜３０重量％、ＣａＯ：１０〜２０重量％、Ａｌ
₂Ｏ₃：５〜１０重量％、Ｂ₂Ｏ₃：０〜１０重量％のガラ
スを挙げることができる。

【００２２】スクリーン印刷には、６０＃〜２００＃の
ステンレスメッシュのスクリーン製版を用い、スキージ
で圧力を加えながらガラスペースト４′をセラミック基
板３上に印刷すれば良い。なお、二段グレーズ層２を有
するセラミック基板３をサーマルプリンターヘッド用と
して用いる場合、蓄熱性及び単一時間当たりの印字濃度
を高くするためには、最終的に形成される二段グレーズ
層２の高さを約８０μｍ〜約２００μｍとすることが良
く、そのためには、熱処理によって硬化されたグレーズ
層４の厚みＴが約８０μｍ〜約２００μｍとなるように
すれば良い。

【００２３】また、ガラスペースト４′として、上述し
た酸化珪素を主体とし、他にアルミニウム、カルシウ
ム、バリウム等の金属酸化物を含むものを用いる場合、
軟化点以上の温度である１２００℃〜１３００℃の温度
で溶融硬化させて非晶質のグレーズ層４とする。

【００２４】次に、図１（ｃ）に示すように、グレーズ
層４上の全面に感光性樹脂のレジストフィルム５を熱圧
着し、さらにガラスマスク８を用いて露光処理を施して
二段グレーズ層の凸部となる部分を感光させ、感光され
ていない部分のレジストフィルム５を現像液で除去する
ことにより図１（ｄ）に示すような平面形状が略長方形
をしたマスキング部５′を形成する。

【００２５】この時、露光処理を行うガラスマスク８の
寸法精度は±３μｍ以内とすることが好ましく、このよ
うな精度に制御することで露光後のマスキング部５′の
パターン幅及びパターン長さ方向の直線度の寸法精度を
±１０μｍ以内に抑えることができる。

【００２６】次いで、図１（ｅ）に示すように、マスキ
ング部５′を有するグレーズ層４にサンドブラスト処理
を施してマスキング部５′以外の部分を所定の深さまで
研削した後、マスキング部５′を剥離液で除去すること
により、図１（ｆ）に示すような、断面形状が凸形状を
した二段グレーズ層２を形成する。

【００２７】研削深さは、サーマルプリンターヘッドの
用途によっても異なるが、通常３０μｍ〜８０μｍ程度
であり、放熱性を重視する場合には、研削深さを深くし
下層のグレーズ層２ｂの厚みを薄くすることが好まし
い。

【００２８】この時、図２にサンドブラスト処理時にお
けるブラストノズル１０と被処理物であるグレーズ層４
を有するセラミック基板３の配置構造を示すように、セ
ラミック基板３は移動用テーブル１１上に載置され、マ
スキング部５′の長辺に対して垂直な方向（Ｘ方向）に
移動するようになっており、また、ブラストノズル１０
はマスキング部５′の短辺に対して垂直な方向（Ｙ方
向）に移動するようになっている。

【００２９】そして、セラミック基板３の移動速度を
Ａ、ブラストノズル１０の移動速度をＢとした時、Ｂ／
Ａを３００〜４００とするとともに、ブラストノズル１
０より８００＃〜１０００＃の研磨材を０．１５〜０．
２０ｋＰａの圧力で噴出させながらサンドブラスト処理
を施すことが重要である。

【００３０】即ち、研磨材の番手が８００＃未満あるい
はその噴出圧力が０．２０ｋＰａを超えると、研削され
た二段グレーズ層２の深さがバラツキ、その後、後述す
る熱処理を施すと二段グレーズ層２の凸部２ａ頂面の長
辺方向における表面うねりをその全長にわたって小さく
することができないからであり、また、研磨材の番手が
１０００＃を超えるか、あるいはその噴出圧力が０．１
５ｋＰａ未満となると、研削された二段グレーズ層２の
深さのバラツキは抑えられるものの、研削時間が大幅に
伸びコスト高となり量産に適さないからである。

【００３１】また、セラミック基板３の移動速度Ａとブ
ラストノズル１０の移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が３０
０未満となると、研削されたグレーズ層２のブラストノ
ズル１０の移動方向における研削深さにバラツキが生
じ、また、セラミック基板３の移動速度Ａとブラストノ
ズル１０の移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が４００を超え
ると、研削された二段グレーズ層２のセラミック基板３
の移動方向における研削深さにバラツキが生じ、その結
果、いずれの場合も後述する熱処理を施すと二段グレー
ズ層２の凸部２ａ頂面の長辺方向における表面うねりを
その全長にわたって小さくすることができないからであ
る。

【００３２】さらに、ブラストノズル１０より噴出させ
る研磨材としては、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を主成分として
含有し、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が３０〜５５重量％の範囲にあ
る組成を有するセラミック粒子を用いることが好まし
い。

【００３３】ここで、研磨材としてＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂
を主成分とするセラミック粒子を用いるのは、Ａｌ₂Ｏ₃
のみを主成分とするセラミック粒子では、グレーズ層４
との衝突により破損することがあり、研削性に劣るので
あるが、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を主成分とするセラミック
粒子はグレーズ層４との衝突によって破損するようなこ
とがなく、グレーズ層４の研削性を高めることができる
からである。

【００３４】ただし、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が３０重量％未満
となると、研磨材の硬度不足から研削力が低下し、逆に
Ａｌ₂Ｏ₃含有量が５５重量％を超えると、二段グレーズ
層２に形成した凸部２ａ頂面のエッジ部にできるチッピ
ングが大きくなる傾向があるためである。

【００３５】その為、研削性と大きなチッピングの発生
を抑えるためには研磨材としてＡｌ ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を主
成分し、かつＡｌ₂Ｏ₃含有量が３０〜５５重量％の範囲
にある組成を有するセラミック粒子を用いることが良い
ことが判る。

【００３６】なお、サンドブラスト用の研磨材としては
ＳｉＣを主成分とするセラミック粒子が一般的で研削性
にも優れているが、グレーズ層４表面に厚膜パターンを
印刷、焼成する場合、研削面に研磨材が残留すると、厚
膜ペーストに含まれるガラス成分と焼成時に反応し泡と
なって残ることがあり、グレーズ層４を有するセラミッ
ク基板３のサンドブラスト用研磨材としては適さない。

【００３７】かくして、このような条件にてサンドブラ
スト処理を施すことにより、二段グレーズ層２の凸部２
ａ頂面の長辺方向における全長Ｌが１００〜３００ｍｍ
である場合、後述する熱処理後の全長Ｌにおける全うね
り平均値を０．３μｍ未満で、かつ全長Ｌにおけるうね
りの最大値と最小値の差を０．８μｍ未満とすることが
でき、凸部２ａ頂面の全長Ｌにおける表面うねりを極め
て小さくすることができる。

【００３８】しかる後、二段グレーズ層２を形成するガ
ラスの軟化点より約５０℃〜約１５０℃高い温度で熱処
理を与えることにより、図１（ｇ）に示すように、凸部
２ａ頂面が丸みを帯びた二段グレーズ層２を形成するこ
とができる。

【００３９】ここで、熱処理温度を、二段グレーズ層２
を形成するガラスの軟化点より約５０℃〜約１５０℃高
い温度とするのは、熱処理温度がガラスの軟化点より５
０℃未満であると、サンドブラスト処理により研削した
凸部２ａ頂面に十分な丸みを持たせることができないか
らであり、逆に熱処理温度がガラスの軟化点より１５０
℃を超えると、サンドブラスト処理により研削した凸部
２ａ頂面の曲率が大きくなり過ぎたり、あるいは必要な
二段グレーズ層２の高さを得ることができなくなるから
である。

【００４０】このように、本発明の製造方法によれば、
レジストフィルム５を厚く形成する必要がないことか
ら、露光法によるパターンマスキングの手法をとること
ができ、これによってマスキング部５′を高精度に形成
できるとともに、サンドブラスト時には凸部２ａ頂面の
エッジ部に２０μｍを超えるチッピングを発生させるこ
とがなく、さらにはセラミック基板３の移動速度Ａとブ
ラストノズル１０の移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）を３０
０〜４００とし、ブラストノズル１０より８００＃〜１
０００＃の研磨材を０．１５〜０．２０ｋＰａの圧力で
噴出させることにより、セラミック基板３及びサンドブ
ラストの各移動方向における研削バラツキを極めて小さ
くすることができるため、その後、熱処理を施せば、凸
部２ａ頂面が丸みを帯びた二段グレーズ層２を形成する
ことができ、しかも凸部２ａ頂面の全長Ｌにわたる全う
ねり平均値が０．３μｍ未満で、かつ凸部２ａ頂面の全
長Ｌにおける最大うねりと最小うねりの差を０．８μｍ
以下と、表面うねりを極めて小さくすることができると
ともに、凸部２ａの長辺方向における直線度の寸法精度
を±１０μｍ以内と寸法精度の高い凸部２ａを形成する
ことができる。

【００４１】

【実施例】（実施例１）ここで、研磨材の番手、研磨材
の噴出圧を異ならせてサンドブラスト処理によりグレー
ス層に凸部を形成し、その後、熱処理を加えて凸部頂面
に丸みを持たせた時の凸部頂面の全長における全うねり
平均値、最大うねりと最小うねりの差、及び凸部の直線
度について調べる実験を行った。

【００４２】まず、外辺寸法が２９０ｍｍ×７８ｍｍ、
厚み１．０ｍｍであるアルミナ含有量が９６重量％のア
ルミナセラミックスからなるセラミック基板１を用意
し、このセラミック基板上に、ＳｉＯ₂：４５〜６０重
量％、ＢａＯ：５〜３０重量％、ＣａＯ：１０〜２０重
量％、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１０重量％、Ｂ₂Ｏ₃：０〜１０重
量％の組成からなるガラスペースト（転移点６８５℃、
軟化点８４５℃）を、６０＃のステンレスメッシュから
なるスクリーン製版を用いて印刷し、焼成後のグレーズ
層の厚みが２００μｍとなるようにスクリーン印刷す
る。

【００４３】次に、ガラスペーストを乾燥させた後、ト
ンネル型連続焼成炉を用いて１２００℃の温度で熱処理
を加え、非晶質化したグレーズ層を形成した。

【００４４】次いで、このグレーズ層上全面に感光性樹
脂であるポリウレタン樹脂系のレジストフィルムを熱圧
着し、ガラスマスクを用いて凸部になる部分のレジスト
フィルムを露光して感光させ、感光した部分以外のレジ
ストフィルムを剥離液で除去することにより、グレーズ
層の凸部になる部分にのみマスキング部を形成する。な
お、ガラスマスクのパターン寸法精度は２μｍ以内のも
のを用いた。

【００４５】そして、サンドブラスト処理を施してマス
キング部以外の部分を研削して断面形状が凸形状をな
し、凸部の長さが１００ｍｍの二段グレーズ層を形成す
るのであるが、上記サンドブラスト処理時には、研磨材
の番手及び研磨材の噴出圧をそれぞれ表１に示すように
異ならせて実施した。

【００４６】ただし、サンドブラスト処理にあたっては
セラミック基板を図２に示すように配置し、セラミック
基板の移動速度Ａを７０ｍｍ／Ｍｉｎ、ブラストノズル
の移動速度Ｂを２４５００ｍｍ／ｍｉｎとし、その比率
（Ｂ／Ａ）が３５０となるようにするとともに、研磨材
には、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が４６重量％、ＺｒＯ₂含有量が
４６重量％、残部がＳｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を含有
するセラミック粒子を用いた。また、サンドブラスト処
理により研削する深さは５５μｍとなるようにした。

【００４７】しかる後、サンドブラスト処理を終えた二
段グレーズ層を有するセラミック基板を最高温度約９５
０℃−１０分間保持の温度プロファイルでＩＮ−ＯＵＴ
２時間で加熱処理を施し、凸部頂面が所定の曲率を有す
る二段グレーズ層を備えた試料としてのセラミック基板
を形成した。

【００４８】そして、各試料は３個ずつ用意し、二段グ
レーズ層の凸部頂面をその全長にわたってレーザー変位
計を走査させ、その値を演算処理して凸部頂面の全長に
おける全うねり平均値と、最大うねりと最小うねりの差
を測定するとともに、二段グレーズ層の凸部の長辺方向
における直線度を工具顕微鏡を用い測定し、凸部頂面の
うねりの評価にあっては、これまでの評価より厳しい、
凸部頂面の全長における全うねり平均値が０．３以下
で、かつ最大うねりと最小うねりの差が０．８以下であ
るものを良好とし、また、凸部の直線度の評価にあって
は５μｍ以下であるものを良好とした。

【００４９】結果は表１に示す通りである。

【００５０】

【表１】

【００５１】この結果、まず、二段グレーズ層の凸部の
長辺方向における直線度には大きな差は見られなかった
ものの、研磨材の番手が８００＃〜１０００＃以外でか
つ研磨材の噴出圧が０．１５〜０．２０ｋＰａの範囲外
である本発明範囲外の方法は、凸部頂面の全長における
全うねり平均値を０．３以下、最大うねりと最小うねり
の差を０．８以下とすることができず、凸部頂面のうね
りをその全長にわたって十分に小さくすることができな
かった。

【００５２】これに対し、研磨材の番手が８００＃〜１
０００＃でかつ研磨材の噴出圧が０．１５〜０．２０ｋ
Ｐａの範囲にある本発明の方法では、凸部頂面の全長に
おける全うねり平均値を０．３以下、最大うねりと最小
うねりの差を０．８以下とすることができ、凸部頂面の
うねりをその全長にわたって十分に小さくすることがで
き、優れていた。 （実施例２）次に、精度の良かった表１の試料Ｎｏ．２
の条件（研磨材の番手：９００＃、研磨材の噴出圧：
０．１７ＫＰａ）を固定し、セラミック基板の移動速度
Ａとブラストノズルの移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）を表
２のように異ならせ、実施例１と同様の条件にて熱処理
後における凸部頂面の全長における全うねり平均値、最
大うねりと最小うねりの差、及び凸部の直線度について
調べる実験を行った。

【００５３】結果は表２に示す通りである。

【００５４】

【表２】

【００５５】この結果、表２より判るように、セラミッ
ク基板の移動速度Ａとブラストノズルの移動速度Ｂの比
率（Ｂ／Ａ）が３００〜４００の範囲外である本発明範
囲外の方法では、研磨材の番手及び研磨材の噴出圧が同
じ条件であるにもかかわらず、凸部頂面の全長における
全うねり平均値を０．３以下、最大うねりと最小うねり
の差を０．８以下とすることができず、凸部頂面のうね
りをその全長にわたって十分に小さくすることができな
かった。

【００５６】これに対し、セラミック基板の移動速度Ａ
とブラストノズルの移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）が３０
０〜４００範囲にある本発明の方法を用いれば、凸部頂
面の全長における全うねり平均値を０．３以下、最大う
ねりと最小うねりの差を０．８以下とすることができ、
凸部頂面のうねりをその全長にわたって十分に小さくす
ることができ、優れていた。 （実施例３）さらに、精度の良かった表２の試料Ｎｏ．
７の条件（研磨材の番手：９００＃、研磨材の噴出圧：
０．１７ＫＰａ、セラミック基板の移動速度Ａとブラス
トノズルの移動速度Ｂの比率（Ｂ／Ａ）：３５０）を固
定し、研磨材を形成するセラミック粒子のＡｌ₂Ｏ₃含有
量を表３のように異ならせ、実施例１と同様の条件にて
熱処理後における凸部頂面の全長における全うねり平均
値、最大うねりと最小うねりの差、及び凸部の直線度に
ついて調べる実験を行った。

【００５７】結果は表３に示す通りである。

【００５８】

【表３】

【００５９】この結果、表３より判るように、Ａｌ₂Ｏ₃
含有量が３０〜５５重量％以外である本発明範囲外の方
法では、研磨材の番手、研磨材の噴出圧、及びセラミッ
ク基板の移動速度Ａとブラストノズルの移動速度Ｂの比
率（Ｂ／Ａ）が同じ条件であるにもかかわらず、凸部頂
面の全長における全うねり平均値を０．３以下、最大う
ねりと最小うねりの差を０．８以下とすることができ
ず、凸部頂面のうねりをその全長にわたって十分に小さ
くすることができなかった。

【００６０】これに対し、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が３０〜５５
重量％の範囲にある本発明の方法を用いれば、凸部頂面
の全長における全うねり平均値を０．３以下、最大うね
りと最小うねりの差を０．８以下とすることができ、凸
部頂面のうねりをその全長にわたって十分に小さくする
ことができ、優れていた。

【００６１】以上、実施例１乃至実施例３の結果より、
サンドブラスト処理時の条件として、セラミック基板の
移動速度Ａとブラストノズルの移動速度Ｂの比率（Ｂ／
Ａ）を３００〜４００とするとともに、ブラストノズル
より噴出させる研磨材として、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を主
成分として含有し、Ａｌ₂Ｏ₃含有量が３０〜５５重量％
である、８００＃〜１０００＃のセラミック粒子を用
い、０．１５〜０．２０ｋＰａの圧力で噴出させること
により、凸部頂面の全長における全うねり平均値が０．
３以下で、かつ最大うねりと最小うねりの差が０．８以
下と凸部頂面のうねりがその全長にわたって十分に小さ
く、かつ凸部の直線度も５μｍ以下と小さな寸法精度の
高い凸部を形成することができることが判る。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、セラミック基
板の全面又は部分的にガラスペーストを印刷し、熱処理
を加えてグレーズ層を形成する工程と、該グレーズ層上
の一部に平面形状が略長方形をしたマスキング部を形成
する工程と、上記グレーズ層にサンドブラスト処理を施
し、非マスキング部のグレーズ層の一部を除去して断面
形状が凸形状を成す二段グレーズ層を形成する工程と、
上記二段グレーズ層を形成するガラスの軟化点以上の温
度で熱処理する工程とからなる二段グレーズ層を有する
セラミック基板の製造方法であって、上記サンドブラス
ト処理工程において、上記セラミック基板をマスキング
部の長辺に対して垂直な方向に、ブラストノズルを上記
マスキング部の短辺に対して垂直な方向にそれぞれ移動
させるとともに、上記セラミック基板の移動速度をＡ、
上記ブラストノズルの移動速度をＢとした時、その比率
（Ｂ／Ａ）を３００〜４００とし、かつ上記ブラストノ
ズルより８００＃〜１０００＃の研磨材を０．１５〜
０．２０ｋＰａの圧力で噴出させるようにしたことによ
って、サンドブラスト処理時に二段グレーズ層の凸部頂
面のエッジ部に発生するチッピングを抑え、かつグレー
ズ層の研削面におけるばらつきを抑えることができるた
め、熱処理した後の凸部頂面の全長における全うねり平
均値を０．３以下で、かつ最大うねりと最小うねりの差
を０．８以下と、凸部頂面のうねりをその全長にわたっ
て十分に小さくすることができるとともに、凸部の直線
度も５μｍ以下と小さくすることができ、極めて寸法精
度の高い凸部を形成することができる。

【００６３】その為、本発明の製造方法によって製造し
た断面形状が凸形状をした二段グレーズ層を有するセラ
ミック基板をサーマルプリンターヘッド用として用いれ
ば、高画質印刷が可能なヘッドを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は本発明の二段グレーズ層を有
するセラミック基板の製造工程を説明するための断面図
である。

【図２】本発明の製造工程におけるサンドブラスト処理
時のセラミック基板とブラストノズルの配置構造を説明
するための平面図である。

【図３】一般的なサーマルプリンターヘッドの要部を示
す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）はスクリーン印刷法を用いた従
来の二段グレーズ層を有するセラミック基板の製造工程
を示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）はケミカルエッチング処理法を
用いた従来の二段グレーズ層を有するセラミック基板の
製造工程を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｆ）はサンドブラスト処理法を用い
た従来の二段グレーズ層を有するセラミック基板の製造
工程を示す断面図である。

【図７】二段グレーズ層の凸部の変形度合いを説明する
ための平面図である。

【図８】従来のケミカルエッチング処理法にて得られた
二段グレーズ層の凸部頂面におけるエッジ部の状況を説
明するための平面図である。

【図９】従来のサンドブラスト処理法にて得られた二段
グレーズ層の凸部頂面におけるチッピング状態を説明す
るための部分斜視図である。

【符号の説明】

２：二段グレーズ層 ２ａ：二段グレーズ層の凸部 ２ｂ：二段グレーズ層の下層部 ３：セラミック基板 ４：グレーズ層 ４′：ガラスペースト ５：レジストフィルム ５′：マスキング部 ８：ガラスマスク １０：ブラストノズル １１：移動用テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板の全面又は部分的にガラス
   ペーストを印刷し、熱処理を加えてグレーズ層を形成す
   る工程と、該グレーズ層上の一部に平面形状が略長方形
   をしたマスキング部を形成する工程と、上記グレーズ層
   にサンドブラスト処理を施し、非マスキング部のグレー
   ズ層の一部を除去して断面形状が凸形状を成す二段グレ
   ーズ層を形成する工程と、上記二段グレーズ層を形成す
   るガラスの軟化点以上の温度で熱処理する工程とからな
   る二段グレーズ層を有するセラミック基板の製造方法で
   あって、上記サンドブラスト処理工程において、上記セ
   ラミック基板をマスキング部の長辺に対して垂直な方向
   に、ブラストノズルを上記マスキング部の短辺に対して
   垂直な方向にそれぞれ移動させるとともに、上記セラミ
   ック基板の移動速度をＡ、上記ブラストノズルの移動速
   度をＢとした時、その比率（Ｂ／Ａ）を３００〜４００
   とし、かつ上記ブラストノズルより８００＃〜１０００
   ＃の研磨材を０．１５〜０．２０ｋＰａの圧力で噴出さ
   せるようにしたことを特徴とする二段グレーズ層を有す
   るセラミック基板の製造方法。
2. 【請求項２】上記ブラストノズルより噴出させる研磨材
   が、Ａｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ ₂を主成分とし、かつＡｌ₂Ｏ₃含
   有量が３０〜５５重量％であるセラミック粒子からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の二段グレーズ層を有
   するセラミック基板の製造方法。