JP2005231315A - グレーズドセラミックス基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】硬質印字媒体用のサーマルヘッド用基板として用いることができ、凹凸差が大きく、かつ、凸状グレーズ層の頂部、壁面部、裾部の各々のグレーズ層の厚みが薄く均一なグレーズドセラミックス基板を提供する。
【解決手段】略台形状もしくは略半円状をなす断面形状の凸部が１列ないし複数列形成された凹凸面を有するセラミックス基板の全面もしくは部分面にグレーズ層を有するグレーズドセラミックス基板において、凸部を一体的に形成したセラミックス基板であり、該セラミックス基板の凹凸差を１．０ｍｍ以上にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に樹脂系カード等の硬質印字媒体用のサーマルヘッドに用いるグレーズドセラミックス基板に関する。

サーマルヘッド用の発熱抵抗体形成用基板として、一般的にはセラミックス基板が用いられ、該セラミックス基板上にグレーズ層を形成し、その上に発熱抵抗体が形成される。上記グレーズ層は下地基板の面粗さを補完し平滑面を得る目的ならびに蓄熱効果を得る目的とから形成されるものである。

特に近年、サーマルヘッドを用いたプリンタの用途は拡がり、印字媒体も一般的な紙から、各種カードやチケット用、さらに硬質の樹脂系のものまで使用され、かつ、高速印字性能が要求されようになってきている。

一方、曲がりにくい硬質印字媒体は、該硬質印字媒体を略フラットパスせざるを得ず、略フラットパスするためには、上記硬質印字媒体と印字リボンを介し接触するサーマルヘッドの発熱抵抗体部分に所望の高さが要求される。それは、上記発熱抵抗体の駆動回路が印字媒体走行直下に配置され、かつ、その上部に保護カバー等が設置されるため、印字媒体と接触する発熱抵抗体部分に必要な高さのある凸部を形成しなかった場合には、印字媒体の走行時に上記保護カバーなどと接触し印字媒体に擦れ等のキズが発生するためである。また、凸部を高くした場合、高速印字処理を行うためには、蓄熱性の高いグレーズ層は薄いものが好ましい。

これらの要求に対応するために、先ず、図９（ａ）に示すように、セラミックスグリーンシート１００を積層した成形体を研削して凹凸を形成した後に焼成し、図９（ｂ）に示す凸状セラミックス基板１０２を作製したり、或いは、セラミックスグリーンシート１００を積層し焼成後に研削して凸状セラミックス基板１０２を作製した。その後、図９（ｃ）に示すように、上記凸状セラミックス基板１０２に印刷法によりグレーズ層１０３を形成し、図９（ｄ）に示すように、凸状グレーズ層１０３をマスク１０４によりカバーした上でスプレー法により凸部の壁面部ならびに裾部にグレーズ層１０３ｂ、１０３ｃを形成するグレーズドセラミックス基板１０１があった（特許文献１）。
特開平５−１７７８５５号公報

しかしながら、特許文献１の凸状セラミックス基板１０２は、グリーンシート１００をバインダーを含む密着液で積層後焼成するものであるが、前記積層部が完全に密着しているかの確認ができないために積層部に巣と呼ばれる密着不良が発生したり、また、積層した基板の凸部形成のための研削において、グリーンシート１００の１枚の厚み以上の凹凸差ｄを形成すると、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、積層境界部分の壁面部１０２ｂにチッピング状の段差Ｓが発生し、特に前記した密着不良による巣があると大きな段差Ｓが発生するという課題があった。

また、サーマルヘッド用等の大型基板で量産化されているものは、ドクターブレード法によりグリーンシート１００を成形されたものであり、ドクターブレード法によるグリーンシート１００の成形は、その厚みを厚く成形しようとすると、スラリーが剥離紙上を横方向に拡がりグリーンシート１００の成形方向に対する幅方向の厚みが均一に成形出来ないことと、また、厚みが厚くなるとスラリーの乾燥が困難となりピンホールが発生しやすいなどの問題があるために、焼成後換算の基板厚みが１．０ｍｍ程度のものが量産化されており、従って、上記基板厚みの１．０ｍｍを超えるような凹凸差ｄを有する凸部を設けることは困難であった。

一方で、比較的高い凹凸差ｄを有するセラミックス基板を作製しても、前記スプレー法を用いてグレーズ層１０３をセラミックス基板上に形成すると、流動性の高いグレーズペーストを用いるため、壁面部１０３ｂは極端に薄く、そして、裾部１０３ｃは厚くなりグレーズ層１０３の厚みｔ２、ｔ３を精度良く形成することができないという課題があった。

特に、グレーズ層１０３の薄くなる場所は壁面部１０３ｃの上部であり、凸状頂部１０３ａの長手方向において、厚みｔ２の厚みバラツキが大きく、これはグレーズの焼成後において上記厚みバラツキが起因し凸状頂部１０３ａにうねりが生じる。該うねりの大きいグレーズドセラミック基板をサーマルヘッドに用いると、印字媒体に濃度ムラが発生する。一方で、グレーズ層１０３の厚みが厚くなると、グレーズ層１０３の蓄熱効果が増大して熱応答性が悪くなるため、印字媒体を高速印字させると尾引きが発生するという課題があった。

上記課題に鑑み、本発明のグレーズドセラミックス基板は、略台形状もしくは略半円状をなす断面形状の凸部が１列ないし複数列形成された凹凸面を有するセラミックス基板の全面もしくは部分面にグレーズ層を有するグレーズドセラミックス基板において、上記凸部をセラミックス基板と一体的に形成し、該セラミックス基板の凹凸差が１．０ｍｍ以上であることを特徴とする。

さらに、前記グレーズ層の凸状頂部の厚みが２０〜８０μｍであって、該凸状頂部から裾部にわたるグレーズ層の厚みが、上記凸状頂部の厚みに対し−２０％〜＋４０％の厚みであって、かつ、上記凸状頂部の長手方向の最大うねりが０．３μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明のグレーズドセラミックス基板の製造方法は、セラミックス基板の少なくとも一方の主面を研削して凹凸面を形成した後、該凹凸面に合致する形状をなすブレードを用いてガラスペーストをコーティングし、得られた基板を焼成することを特徴とする。

このように本発明のグレーズドセラミックス基板によれば、凸部を一体的に形成したセラミックス基板からなるため、壁面部にチッピング状の段差の発生のないセラミックス基板を作製できる。従って、本発明のセラミックス基板上に形成したグレーズ層は、凸状の壁面部から裾部にかけての表面粗さ最大高さＲｔが小さく抑えられ前記グレーズ面に発熱抵抗体や電極パターンを薄膜形成しても、断線やショート等の不良発生を防止できる。また、セラミックス基板の凹凸差を１．０ｍｍ以上とすることにより、前記セラミックス基板上にグレーズ層を形成して作製されたグレーズドセラミックス基板を設けたサーマルヘッドを用いると、プラスチック等の硬質印字媒体の略フラットパスが可能となる。

さらに、前記グレーズ層の凸状頂部の厚みが２０〜８０μｍであって、該凸状頂部から裾部にわたるグレーズ層の厚みが、上記凸状頂部の厚みに対し−２０％〜＋４０％の厚みであるため、上記凸状頂部に隣接する壁面部のグレーズ層の厚みバラツキを抑制できる。また、上記凸状頂部の長手方向の最大うねりを０．３μｍ以下としたため、上記グレーズドセラミックス基板をサーマルヘッドに用いたときに、印字濃度ムラを防止できる。また、裾部におけるグレーズ厚みが上記凸状頂部の厚みに対し＋４０％以下であるために、蓄熱性の高いグレーズ層の体積増加を抑制できる。即ち、上記グレーズドセラミックス基板をサーマルヘッドに用いたときに、硬質印字媒体へのフルカラー高速印字における熱応答性が良好なために尾引きの発生を防止できる。

さらに、本発明のグレーズドセラミックス基板の製造方法によれば、セラミックス基板を研削し凹凸面を形成した後、該凹凸面に相対する形状をなすブレードを用いてガラスペーストをコーティングし、得られた基板を焼成する工程を含んでいるので、凹凸差の大きい凹凸面を有するセラミックス基板であっても、該セラミックス基板の凸状頂部、凸部の壁面部、及び裾部に均一な厚みでグレーズ層を形成できるとともに、ガラスコーティングによるブレードの消耗も少ないため、量産性に適し、また多数個取り基板の作製に適している。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明によるグレーズドセラミックス基板１の一実施例を示す断面図であって、図１（ａ）はセラミックス基板２０の凸部形状が略台形状、図１（ｂ）は凸部形状が略半円状、また図１（ｃ）は凸部が複数列形成された多数個取りのものである。

本発明のグレーズドセラミックス基板１は、図１に示すように、比較的大きい凹凸差ｄを持った凹凸面２２を有するセラミックス基板２０の凹凸面２２側に、該凹凸面２２の全面、もしくは図示しないが凹凸面２２に対して部分的にグレーズ層３０を形成することにより作製されている。

そして本発明のグレーズドセラミックス基板１は、凸部２１を一体的に形成したセラミックス基板２０であり、セラミックス基板２０の凹凸差ｄが１．０ｍｍ以上で形成されている。これは、凸部２１を一体的に形成しない場合、即ち、積層したグリーンシートを研削し焼成後凸部２１を形成したり、あるいは、積層したグリーンシートを焼成後研削し、凸部２１を形成したグレーズドセラミックス基板では、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて上述したように、凸状の壁面部１０２ｂから裾部１０２ｃにかかる積層境界部で上記研削によるチッピング状の段差Ｓが生じる。この段差Ｓは、セラミックス基板２０にグレーズ層３０を形成する際に、図９（ｄ）で示す壁面部１０３ｂから裾部１０３ｃの表面粗さ最大高さＲｔを大きくする要因となるため、グレーズ層３０上にサーマルヘッド用の発熱抵抗体を形成すると、該発熱抵抗体に断線やショート不良を発生させる。

一方、セラミックス基板２０の凹凸差ｄを１．０ｍｍ以上とすることにより、セラミックス基板２０上にグレーズ層３０を形成した場合、該グレーズ層３０の凹凸差ｔもほぼ１．０ｍｍ以上を確保できるため、このグレーズドセラミックス基板１に発熱抵抗体層等を形成しサーマルヘッド用基板として用いても、プラスチック等の硬質印字媒体においても略フラットパスを維持することができる。ここで、セラミックス基板２０の凹凸差ｄが１．０ｍｍ未満であると、グレーズ層３０の凹凸差ｔが小さくなるため、グレーズ層３０の裾部３０ｃ上に発熱抵抗体駆動回路やその保護カバー等が形成されると、印字媒体と接触しやすくなり、特に、曲がりにくい硬質印字媒体の略フラットパスは困難となる。

さらに、凸状頂部３０ａのグレーズ層３０の厚みｔ１が２０〜８０μｍであって、凸状頂部３０ａから裾部３０ｃにわたるグレーズ層の厚みｔ２及びｔ３が、凸状頂部３０ａの厚みｔ１に対し−２０％〜＋４０％の厚みであって、かつ、図２に示す、凸状頂部３０ａの長手方向の最大うねりＷが０．３μｍ以下であることが好ましい。ここで、グレーズ層３０を形成するガラスペーストには流動性の低いものを用いるが、壁面部３０ｂのグレーズ層３０の厚みｔ２を厚みｔ１と同じ厚みで形成することは困難であり、厚みｔ２は厚みｔ１に比べてやや薄く形成される。さらに、グレーズ層３０を所定の温度で焼成すると、焼成後の冷却時に軟化したグレーズが凸状頂部３０ａに引っ張られるという現象が生じ、壁面部３０ｂのグレーズ層の厚みｔ２が薄くなる。即ち、凸状頂部３０ａのグレーズ層３０の厚みｔ１が２０μｍ未満になると、上述したグレーズ層３０の引っ張り現象により、焼成後の壁面部３１bのグレーズ層の厚みｔ２が薄くなり、セラミックス基板２０の壁面部２２ｂの露出や、厚みｔ２の厚みバラツキが大きくなる場合がある。併せて、厚みｔ２が厚みｔ１に対してマイナス２０％を超えて薄くなると、上記厚みバラツキがさらに増大する可能性がある。

また、凸状頂部３０ａの厚みｔ１が８０μｍを超えると、蓄熱性の高いグレーズ層３０の体積が増大するため、サーマルヘッドとして用いたときに熱応答性が低下し、印字媒体に尾引き現象が発生し高画質の印字が困難になる場合がある。併せて、裾部３０ｃのグレーズ層３０の厚みｔ３は厚みｔ１に比べて厚く形成されるが、厚みｔ１に対してプラス４０％を超えて厚くなると、上述した熱応答性が低下するとともに、硬質印字媒体を印字するための凹凸差ｔを得られなくなる可能性がある。

さらに、凸状頂部３０ａの長手方向の最大うねりＷが０．３μｍを超えると、図示省略するが、凸状頂部３０ａに形成された発熱抵抗体を含むヘッド部分と印字リボンを介し印字媒体との接触の均一化が困難となるため、サーマルヘッドとして用いたときに印字濃度ムラが発生する場合がある。ここで、グレーズ層３０の凹凸面３０ｄの表面粗さＲａは０．０４μｍ以下、表面粗さ最大高さＲｔは０．４μｍ以下であれば、発熱抵抗体や電極を問題なく薄膜形成できる。また、グレーズ層３０の表面粗さＲａを上記値以下とするためには、セラミックス基板２０の凹凸面２２の表面粗さＲａを０．５μｍ以下とすることが望ましい。

次に、本発明のグレーズドセラミックス基板１の製造方法を説明する。まず、セラミックス基板２０の材質としてはアルミナ、窒化アルミニウム等のセラミックスが相応しく、公知の、ロールコンパクション法等によりグリーンシートを成形する。特にセラミックス基板２０の全厚みｄを１．５ｍｍ以上、さらには、２．０ｍｍ以上とし、かつ多数個取りが可能な大型グレーズドセラミックス基板１を作製するためには、押し出し成形品ではセラミックスの充填密度差から反りが発生しやすく、またドクターブレード法ではスラリーが剥離紙上を横方向に拡がり幅方向に均一な厚みを確保するのが困難であるとともに、スラリーの乾燥も困難となりピンホールが発生しやすいなどの問題が生じやすい。即ち、厚みが厚く、大型で、かつ反りの少ない基板を得るためにはロールコンパクション法によるものが好ましい。それらの製法により成形されたグリーンシートを所望のサイズに切断し、所定の温度で焼成しセラミックス基板２０を得る。

図３はセラミックス基板２０を用いた本発明のグレーズドセラミックス基板１の製造方法を説明するための断面図であって、図３（ａ）に示すように、セラミックス基板２０の少なくとも一方の主面を研削し凹凸面２２を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、セラミックス基板２０の凹凸面２２に合致する形状のブレード４を用いてガラスペースト５をコーティングする。次に、ガラスペースト５をコーティングしたセラミックス基板２０を焼成すると、図３（ｃ）に示す、グレーズドセラミックス基板１が作製できる。

また、セラミックス基板２０に凸部２１を形成する方法としては、機械研削またはサンドブラスト法等があるが、研削深さが図１（ａ）で示す凹凸差ｄが１．０ｍｍ以上と深いために、機械研削が相応しい。即ち、図４に示すように、複数の凹凸面６１を有するロール状砥石６０を用いてセラミックス基板２０上に、複数の凸部２１を同時に形成することが量産性に適している。ここで、研削は少なくとも２工程以上実施することが好ましく、初回は番手を＃１００〜２００、仕上げ研磨の番手は＃８００〜１５００で実施することにより、セラミックス基板２０の凸状頂部２２ａの表面粗さＲａを０．５μｍ以下とすることができる。尚、ロール状砥石６０の材質はダイヤモンドが適している。

上記凸部２１の形成方法としてサンドブラスト法もあるが、セラミックス基板２０の凸部２１を略半円状に形成することは困難であるが、略台形状については、図示省略するがマスクを多段階に分けてセラミックス基板２０に被せて実施することにより形成可能である。

次に、ガラスペースト５をコーティングする際は、図３（ｂ）に示すように、セラミックス基板２０の凹凸面２２にガラスペースト５を塗布し、凹凸面２２に合致する形状のブレード４を所望のグレーズ層３０の凸状頂部の厚みｔ１を得るための間隙ｇを介して位置させ、ガラスペースト５のコーティングのためのブレード４を１０〜２０ｃｍ／ｓｅｃ．の速度で凸部２１に沿って移動させ、セラミックス基板２０上の凹凸面２２上にガラスペースト５をコーティングする。

その後、ガラスペースト５が晶質化しない温度で焼成してグレーズ層３０とすることにより、本発明のグレーズドセラミックス基板１を作製することができる。ここで、焼成温度カーブにもよるが、入炉前に１００℃前後の温度で約５分間乾燥させることが好ましい。

ここで、ガラスペースト５は、４５〜６０質量％ＳｉＯ_２、５〜３０質量％ＢａＯ、１０〜２０質量％ＣａＯ、５〜１０質量％Ａｌ_２Ｏ_３、０〜１０質量％Ｂ_２Ｏ_３系のグレーズガラス（転移点６８５℃、軟化点８４５℃）を用いるのが好ましい。

また、ブレード４の材質は、コーティング作業において変形しないものであれば、特に限定するものではないが、好ましい材質としてステンレス、アルミニウム、セラミックス、ガラス等があげられる。尚、図５に示すように、ブレード４の刃先形状は、コーティング時の進行方向Ｌ側の刃先４ａが図５（ａ）のようなＣ面、或いは図５（ｂ）のようなＲ面が好ましく、特に刃先先端部４ｂは平滑でないと、コーティングされたグレーズ層３０の表面に尾引きが表れるため、刃先先端部４ｂの表面粗さＲａは少なくとも０．１５μｍ以下とすることが望ましい。

以上、本発明のグレーズドセラミックス基板の製造方法によれば、凹凸差ｔが大きく、かつグレーズ層３０の厚みバラツキが極めて小さいグレーズドセラミックス基板を提供することができる。

本発明のグレーズドセラミックス基板を以下のように作製した。

（実施例１）アルミナ含有率９６質量％のアルミナ粉末を用い、ロールコンパクション法にてグリーンシートを成形し、所定の外辺寸法に切断後に焼成し、厚みが２．０ｍｍの平板状のセラミックス基板２０を作製した。

次に、図４に示すような凸部６１ａが４連、凹部６１ｃが３連あり、各々凸部６１ａと凹部６１ｃ間に傾斜面６１ｂを有するダイヤモンド製の番手＃１００であるロール状砥石６０でセラミックス基板２０を一度研削し、さらに、同一形状のロール状砥石６０でダイヤモンド製の番手＃１０００に変えてセラミックス基板２０の表面を仕上げ研削を施して、図６に示すようなセラミックス基板２０上に凸部２１の高さｄを１．０ｍｍ、裾部２２ｃの幅ｄ３を２．０ｍｍ、テーパー角度θが４５°の凹凸面２２を形成した。

尚、図６に示すように、セラミックス基板２０の研削は、ロール状砥石６０の凸部６１ａが４連であるために、セラミックス基板２０の幅方向にＡ、Ｂ、Ｃの３回に分けて移動し研削するもので、その際、裾部２２ｃはｘ、ｙの２箇所をオーバーラップして研削した。ここで、ロール状砥石６０の凹凸面６１の凸部６１ａは４連を用いたが、その連設数は特に限定するものではない。

次に、４５〜６０質量％ＳｉＯ_２、５〜３０質量％ＢａＯ、１０〜２０質量％ＣａＯ、５〜１０質量％Ａｌ_２Ｏ_３、０〜１０質量％Ｂ_２Ｏ_３の組成で混合し、常温における粘度が約１４０ｋｃｐｓのガラスペースト５を作製した。セラミックス基板２０上にガラスペースト５を塗布し、ブレード４をグレーズ層３０の凸状頂部３０ａの厚みｔ１が５０μｍとなるように隙間ｇを介して位置させ、ブレード移動速度１５ｃｍ／ｓｅｃ．にてセラミックス基板２０上にコーティングした。尚、ブレード４はステンレス製であり、図５（ｂ）に示す刃先４ａがＲ形状を有し、その先端部４ｂの表面粗さＲａが０．１０μｍであって、セラミックス基板２０の凹凸面２２に合致する形状を有している。

その後、ガラスペースト５をコーティングしたセラミックス基板２０を１００℃の雰囲気中に５分間放置し乾燥させた後、トンネル型焼成炉で最高温度１１５０℃で焼成することにより、凹凸差ｔが１．０ｍｍの非晶質化した凸状のグレーズ層３０を有するグレーズドセラミックス基板１を作製した。また、図７にその平面図を示し、長さＸ＝３００ｍｍ、幅Ｙ＝９０ｍｍの中に、略台形状の凸状頂部３０ａを有する９個取りのグレーズドセラミックス基板１を作製し、試料番号１とした。

また、比較例として、アルミナ含有率９６質量％の粉末を用い、ドクターブレード法にてグリーンシートを成形し、バインダーを含む密着液を塗布してグリーンシートを積層し、所定の外辺寸法に切断し、焼成することにより、図８（ａ）に示すように、厚みｄが２．０ｍｍでグリーンシートの積層から成る平板状のセラミックス基板２０２を作製した。尚、グレーズ層を形成し研削する工程は上記本発明実施例と同じとし、図４に示すローラー状砥石６０を用い、研削用のダイヤモンドの番手並びに研削寸法も同一で研削することにより、図８（ｂ）に示す凸部２２１を形成し、さらに、本発明実施例と同一のガラスペースト５、並びに、ブレード４を用いセラミックス基板２０２の凸部２２１の焼成後のグレーズ層厚みが５０μｍとなるようにガラスペースト５のコーティングを行い、乾燥、焼成し、図８（ｃ）に示すグレーズドセラミックス基板２０１を作製し試料番号２とした。

以上、得られた試料番号１、２のグレーズドセラミックス基板について、凸状頂部３０ａ、２３０ａのグレーズ層の厚みｔ１、壁面部３０ｂ、２３０ｂから裾部３０ｃ、２３０ｃにわたるグレーズ層３０、２３０の厚みの最小値ｔｍｉｎ．と厚みの最大値ｔｍａｘ．を測定した。厚みｔ１、ｔｍｉｎ．、ｔｍａｘ．の測定は、基板の任意の１０箇所ずつを横断する形に切断し、金属顕微鏡にて倍率２００倍で各々測定し、その平均値をデータとした。

次に、試料番号１、２のグレーズドセラミックス基板について、壁面部３０ｂ、２３０ｂから裾部３０ｃ、２３０ｃにかけての表面粗さ最大高さＲｔを、表面粗さ計（小坂研究所株式会社製ＳＥ−２３００型）を用い、触針径０．５μｍＲ、測定速度０．５ｍｍ／ｓｅｃ．で測定した。尚、上記表面粗さ最大高さＲｔはグレーズドセラミックス基板上の任意の単体基板の１０箇所について、凸状グレーズ層の壁面部から裾部にかけて触針を走行させ平均値を求めたものである。

さらに、試料番号１、２のグレーズドセラミックス基板を各１０シート準備し、それらをグレーズ層の厚みを測定するために破壊した１単体を除く、各８９個の単体について、蒸着法で成膜しエッチング処理して形成したＴａ_２Ｏ_５の発熱抵抗体における断線等の不良発生の確認を実施した。ここで単体とは、多数個取り基板用で作製したグレーズドセラミックス基板を１つずつ分割した単体基板を示している。結果は表１に示すとおりである。

この表１から、比較例である試料番号２のグレーズドセラミックス基板２０１は、グリーンシートを積層して作製したため、凸部２２１を形成する研削工程において、凸部２２１の壁面部２２２ｂにチッピング状の段差Ｓが生じたため、グレーズ層２３０の壁面部２３０ｂから裾部２３０ｃにかけての表面粗さ最大高さＲｔが高くなり、発熱抵抗体に断線が生じた。

これに対して、本発明の実施例である試料番号１のグレーズドセラミックス基板１は、凸部２１を一体的に形成したセラミックス基板２０であったため、凸部２１の壁面部に段差Ｓが生じなかったので、グレーズ層３０の壁面部３０ｂにおける厚みバラツキを抑制でき、発熱抵抗体の形成不良を防止することができた。

（実施例２）上記実施例１の本発明の実施例である試料番号１のグレーズドセラミックス基板１において、凸状頂部３０ａのグレーズ層３０の厚みｔ１と壁面部３０ｂから裾部３０ｃにわたるグレーズ層３０の厚みの最小値ｔｍｉｎ．、最大値ｔｍａｘ．とグレーズドセラミックス基板１をサーマルヘッドプリンタに用いた場合の印字効果について検証した。各々のグレーズ層の厚みは実施例１と同じ方法で測定した。

さらに、グレーズドセラミックス基板１の凸状頂部３０ａについて、表面粗さ計（小坂研究所株式会社製ＳＥ−２３００型）を用いて触針０．５μｍＲ、測定速度０．５ｍｍ／ｓｅｃ．で任意の１０箇所で長手方向各３０ｍｍあたりの最大うねりを測定し、その平均値を最大うねりＷとした。

次に、グレーズドセラミックス基板１の単体基板について、図示省略するが、電極パターン、発熱抵抗体パターンを薄膜形成し、その上部に保護膜層をグレーズにて形成しサーマルヘッドプリンタを組み立て作製した。

次に、硬質印字媒体としてプラスチックを用いｄｐｉ３００、印字速度１５０ｍｍ／１０ｓｅｃ．でフルカラー高速印字を行い、濃度ムラならびに尾引きの有無について評価を行った。ここで、濃度ムラのないものは○、濃度ムラのあるものは×、尾引きのないものは○、有るものは×と評価した。結果は表２に示すとおりである。

表２の結果より、試料番号３は厚みｔ１が１０μｍと薄く、厚みｔ１以外のグレーズ層の厚みｔ２及びｔ３の最小値ｔｍｉｎ．が７μｍ（厚みｔ１に対してマイナス３０％）、最大値ｔｍａｘ．が１８μｍ（厚みｔ１に対してプラス８０％）であり、凸状頂部３０ａの長手方向の最大うねりＷが大きくなったため、硬質印字媒体であるプラスチックへのフルカラー高速印字において、濃度ムラが発生した。

また、試料番号９は厚みｔ１が９０μｍと厚かったため、グレーズ層の体積が増加するので、グレーズ層の蓄熱作用が増大し、熱応答性が低下する。この熱応答性の低下により高精度な印字ができなくなり、プラスチックに尾引きが発生した。

これらに対して、試料番号４〜８では、凸状頂部３０ａのグレーズ層の厚みｔ１が２０〜８０μｍであり、厚みｔ１以外のグレーズ層の厚みｔ２及びｔ３が厚みｔ１に対して−２０％〜＋４０％であり、最大うねりＷを０．３μｍ以下に抑制できたため、硬質印字媒体であるプラスチックへのフルカラー高速印字において、濃度ムラや尾引きは発生しなかった。尚、上述した本発明の実施例は、セラミックス基板２０の凹凸差ｄが１．０ｍｍ以上と大きかったために、プラスチックのような硬質印字媒体に印字を可能としたのは言うまでもない。

本発明は、サーマルプリンタヘッドに用いられるグレーズ基板およびその製造方法に利用可能で、特に硬質紙、樹脂系カードに印字するサーマルヘッドに用いるグレーズドセラミックス基板として好適である。

（ａ）〜（ｃ）は本発明のグレーズドセラミックス基板の一例を示す断面図である。 グレーズドセラミックス基板に形成されたグレーズ層のうねりを示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明のグレーズドセラミックス基板の製造方法の一例を示す断面図である。 ロール状砥石の断面図である。 （ａ）、（ｂ）はブレードの要部断面図である。 本発明のグレーズドセラミックス基板に用いられるセラミックス基板の断面図である。 本発明のグレーズドセラミックス基板の平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は従来の凸状セラミックス基板を示す断面図であり、（ｃ）は従来のグレーズドセラミックス基板の断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は従来のグレーズドセラミックス基板の形成方法を示す断面図である。 （ａ）は従来の凸状セラミックス基板の平面図、（ｂ）にその断面図を示す。

符号の説明

１、１０１、２０１・・・グレーズドセラミックス基板
２０、１０２、２０２・・・セラミックス基板
２１、２２１・・・凸部
２２・・・凹凸面
２２ａ、１０２ａ、２２２ａ・・・凸状頂部
２２ｂ、１０２ｂ、２２２ｂ・・・壁面部
２２ｃ、１０２ｃ、２２２ｃ・・・裾部
３０、１０３、２３０・・・グレーズ層
３０ａ、１０３ａ、２３０ａ・・・凸状頂部
３０ｂ、１０３ｂ、２３０ｂ・・・壁面部
３０ｃ、１０３ｃ、２３０ｃ・・・裾部
３０ｄ・・・凹凸面
４・・・ブレード
４ａ・・・刃先
４ｂ・・・刃先先端部
５・・・ガラスペースト
６０・・・ロール状砥石
６１・・・凹凸面
６１ａ・・・凸状頂部
６１ｂ・・・壁面部
６１ｃ・・・裾部
１０４・・・マスク

Claims (3)

1. 凸部が１列ないし複数列形成された凹凸面を有するセラミックス基板の全面もしくは部分面にグレーズ層を有するグレーズドセラミックス基板において、上記凸部をセラミックス基板と一体的に形成し、該セラミックス基板の凹凸差が１．０ｍｍ以上であることを特徴とするグレーズドセラミックス基板。
2. 前記グレーズ層の凸状頂部の厚みが２０〜８０μｍであって、該凸状頂部から裾部にわたるグレーズ層の厚みが、上記凸状頂部の厚みに対し−２０％〜＋４０％の厚みであって、かつ、上記凸状頂部の長手方向の最大うねりが０．３μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のグレーズドセラミックス基板。
3. セラミックス基板の少なくとも一方の主面を研削して凹凸面を形成した後、該凹凸面に合致する形状をなすブレードを用いてガラスペーストをコーティングし、得られた基板を焼成することを特徴とするグレーズドセラミックス基板の製造方法。

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