JP2576195B2 - サーマルヘッドの発熱抵抗体形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、ワードプロセッサ、パソコン等の出力装置
としてのサーマルプリンタやファクシミリ等に使用され
る熱記録装置用サーマルヘッドの発熱抵抗体の形成方法
に関する。

（２） 従来の技術 従来、前記サーマルヘッドとしては、所定の間隔を置
いて互いに対向するように絶縁基板表面に形成された複
数の共通電極接続部と複数の個別電極とを、それぞれ個
別に形成された複数の発熱抵抗体によって接続するよう
に構成したものがある。このような発熱抵抗体は主とし
て従来公知の薄膜形成技術により形成される場合が多
い。ところがこの薄膜形成技術では真空蒸着またはスパ
ッタリング等の技術を用いて絶縁基板表面全面に抵抗層
を形成し、その抵抗層表面にフォトリソグラフィにより
抵抗体形成用パターンを有するレジスト層を形成した後
でエッチングを行って絶縁基板表面に複数の発熱抵抗体
を形成するので、従来の厚膜形成技術を用いて発熱抵抗
体を形成する場合と比べて製造設備が大がかりとなり製
造工程も多いという問題点があった。

そこでこのような問題点を解消したものとして、第6A
〜８図に示するような、印刷技術を用いて絶縁基板表面
に複数の発熱抵抗体を形成する方法（リフトオフプロセ
ス法）が提案されている。次にそのリフトオフプロセス
法の概略を説明する。

第6A、6B図に示すように、適当な間隔をあけて列設さ
れた複数の共通電極接続部01aを有する共通電極01と、
前記各接続部01aと所定の間隔を置いて対向して配設さ
れた複数の個別電極02とが形成された絶縁基板03の表面
に、先ず複数の抵抗体形成用開口部04を備えたレジスト
層05を形成する。次に第7A,7B図に示すように、前記開
口部04に沿ってレジスト層05表面に抵抗層形成用ペース
トを印刷して、前記各開口部04にこのペーストをレジス
ト層05表面よりも高くなるように充填してからこれを乾
燥させて抵抗層06を形成し、続いてこの抵抗層06をラッ
ピングする。このラッピング工程は第9,10図に示すよう
に行われる。すなわち、押圧ローラＲおよび図示しない
送り手段によって矢印Ａ方向に送られるラッピングテー
プＴを押圧ローラＲにより抵抗層06表面に押付けて抵抗
層06をラッピングする。この場合、ラッピングテープＴ
は押圧ローラＲと共に絶縁基板03に対し所定の速さで矢
印Ｙ方向（基板03の幅方向）に沿って往復動され、また
絶縁基板03は所定の速さで矢印Ｘ方向（基板03の長手方
向）に沿って往復動される。

以上のような、抵抗層06に対する前記ラッピング作業
の終了の後、前記抵抗層06より得られる前記開口部04内
の個別抵抗層06a（第８図参照）を焼成するとともに絶
縁基板03よりレジスト層05を除去して、絶縁基板03表面
に複数の発熱抵抗体を形成する。

（３） 発明が解決しようとする課題 ところで、前述の発熱抵抗体の形成方法におけるラッ
ピング工程は次のように行われている。

すなわち、抵抗層06はレジストパターンを形成するレ
ジスト層05の表面よりも高く形成されており、ラッピン
グ開始後すばらくの間はレジスト層05の表面よりも高い
部分の抵抗層06が研削される。そして、ラッピングが進
行して抵抗層06およびレジスト層05の表面高さが同一
（第８図の二点鎖線参照）となり、抵抗層06が複数の前
記開口部04内の個別抵抗層06aに分割されてから後は、
レジスト層05も個別抵抗層06aと共に研削される。

前記両層05,06aが共に研削されるとき、レジスト層05
の耐ラッピング強度（耐研削強度）が個別抵抗層06aの
それよりも小さい場合には、前記レジスト層05の研削速
度は個別抵抗層06aの研削速度よりも速いので第８図に
実線で示すように研削される。この第８図に示すように
研削が行われる場合には、レジスト層05より上の抵抗層
06を削り終るまでに生じた抵抗層06の高さのバラツキ
は、レジスト層05が研削され始めても解消されることが
ないので、個別抵抗層06aの表面高さを均一に形成し難
いという問題点がある。また、前述のようにレジスト層
05の研削速度が抵抗層06の研削速度よりも速い場合、前
記抵抗層06のみがラッピングされているときの抵抗層06
の研削速度と、前記両層05、06aが共に研削されている
ときの個別抵抗層06aの研削速度とは、それほど変わら
ない。しかしながら、前述のように抵抗層06のみのラッ
ピングをしてから、前記両層05、06aのラッピングを行
い、その後ラッピング作業を終了する場合、前記抵抗層
06のみのラッピング時には抵抗層06の研削速度が速い程
ラッピング時間を短縮できるので、抵抗層06の研削速度
が速い方が好都合であり、また、前記両層05、06aのラ
ッピング時には研削速度が遅い程個別抵抗層06aの高さ
調整を行い易いので、個別抵抗層06aの研削速度が遅く
なる方が好都合である。前記両層05,06aのラッピング時
に個別抵抗層06aの研削速度を遅くするには前記レジス
ト層05に抵抗層06よりも耐ラッピング強度の大きな材料
を使用すればよい。そのような材料を使用した場合、レ
ジスト層05より上の抵抗層06を削り終るまでに抵抗層06
の高さにバラツキが生じても、前記両層05,06aのラッピ
ングが始ると、前記レジスト層05の研削速度の方が遅い
ので、そのバラツキが解消されるものと考えられる。

そして、レジスト層05の耐ラッピング強度が抵抗層06
または06aのそれよりも充分大きい場合には、個別抵抗
層06aの高さをレジスト層05の高さで調整することもで
きる。

本発明は前述の事情および検討結果に鑑みてなされた
もので、抵抗層のみをラッピングする時よりも抵抗およ
びレジスト両層をラッピングする時の抵抗層の研削速度
を遅くして、抵抗層の高さの調整を容易に行えるように
するとともに抵抗層の表面高さを均一に形成することを
課題とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明は、絶縁基板の表面
に複数の抵抗体形成用開口部を有するレジスト層を形成
する工程と、前記開口部に前記レジスト層表面よりも高
くなるように抵抗層形成用ペーストを充填する工程と、
前記抵抗層形成用ペーストを乾燥させて形成した抵抗層
をラッピングして、前記開口部内に個別抵抗層を形成す
る工程と、前記レジスト層を絶縁基板より除去するとと
もに、個別抵抗層を焼成して複数の発熱抵抗体を絶縁基
板表面に形成する工程とを順次行うサーマルヘッドの発
熱抵抗体形成方法において、耐ラッピング強度が前記抵
抗層よりも大きなレジスト層を用いることを特徴とす
る。

（２） 作用 本発明は耐ラッピング強度（耐研削強度）が抵抗層よ
りも大きなレジスト層を用いるので、レジスト層表面よ
りも高い部分の抵抗層が研削されて両層の表面高さが同
一になり、前記抵抗層がレジスト層の開口部内の個別抵
抗層に分割されてから後、個別抵抗層とレジスト層とが
共に研削されるとき、個別抵抗層は耐ラッピング強度の
大きなレジスト層の研削速度と略同じ速度で研削され
る。そのためラッピング終了後の個別抵抗層の表面高さ
がレジスト層のそれに一致してこれら両層の表面が略面
一となるので、個別抵抗層の表面高さを均一に形成する
ことができる。また個別抵抗層および耐ラッピング強度
の大きなレジスト層が共にラッピングされる時の個別抵
抗層の研削速度は、抵抗層のみがラッピングされる時の
研削速度と比べて遅くなるので、速度の遅くなった分だ
け個別抵抗層の高さを調整し易くなる。

（３） 実施例 以下、第1A図ないし第5B図により、本発明によるサー
マルヘッドの発熱抵抗体形成方法の一実施例を説明す
る。

先ず、第1A,1B図に示すように、アルミナ系セラミッ
ク製の基板本体部１表面にグレーズ製熱抵抗層２が形成
された絶縁基板３の表面に、帯状の共通電極本体部4aお
よび該本体部4aから櫛歯状に延びる多数の共通電極接続
部4bを備えた共通電極４と、前記共通電極接続部4bと所
定の間隔を置いて対向して配設された多数の個別電極５
とを形成する。

次に第2A,2B図に示すように、前記共通電極４および
個別電極５の形成されている絶縁基板３表面にフォトレ
ジストを塗布し、図示しないマスクを覆せてからこれを
露光、現像することにより、多数の抵抗体形成用開口部
６を備えたレジスト層７を形成する。

次に第3A,3B図に示すように、前記抵抗体形成用開口
部６の列に沿って抵抗層形成用ペーストを帯状に印刷し
てこのペーストをレジスト層７表面よりも高くなるよう
に前記各抵抗体形成用開口部６に充填する。続いて前記
抵抗層形成用ペーストを乾燥させて抵抗層８を形成す
る。尚、前記レジスト層７は抵抗層８よりも耐ラッピン
グ強度（耐研削強度）が大きな材料から形成しておく。

次に、前記抵抗層８をラッピングするが、このラッピ
ングの工程は前記第9,10図に示した前述の従来例と同様
に行われる。

そして、ラッピング工程時には砥粒粗さを示す番数が
＃1000〜＃3000のラッピングテープＴが使用される。そ
してこのラッピングテープＴの前記番数はラッピングに
要する時間と、ラッピング面（研削面）の仕上がりの程
度との兼ね合いにより決定されるようになっている。し
たがって、例えば＃1000のラッピングテープＴ（砥粒が
粗いもの）を用いるとラッピング時間が短くなる反面ラ
ッピング面が粗く仕上がり、＃3000のラッピングテープ
Ｔ（砥粒が細かいもの）を用いるとラッピング時間が長
くなる反面ラッピング面が滑らかに仕上がる。そこで＃
1000のラッピングテープＴにより所定時間粗ラッピング
を行った後で＃2000〜＃3000のラッピングテープＴによ
り仕上げのラッピングを行うようにすれば、ラッピング
時間の短縮化を図りながらラッピング面を滑らかに仕上
げることが可能となる。

前述のラッピング工程時において、抵抗層８がレジス
ト層７の表面よりも高く形成されているために、ラッピ
ング開始後しばらくの間はレジスト層７表面よりも高い
部分の抵抗層８が研削される。ラッピングが進行して抵
抗層８およびレジスト層７の表面高さが同一となり、抵
抗層８が前記開口部６内の個別抵抗層08aに分割されて
から後は、レジスト層７も個別抵抗層8aと共に研削され
る。

前記両層7,8aが共に研削されるとき、個別抵抗層8aよ
りもレジスト層７の方が耐ラッピング強度が大きいの
で、前記開口部６内の抵抗層8aはレジスト層７の研削速
度と略同じ速度で研削される。そのため、ラッピングが
終了すると、第4A,4B図に示すように、レジスト層７の
開口部６内に前記抵抗層８より得られた個別抵抗層8aの
表面高さはレジスト層７のそれと一致してこれら両層7,
8aの表面が略面一になる。従って個別抵抗層8aの表面が
第4B図に示すように略水平面に仕上がってその表面高さ
が均一となる。

また前記両層7,8aが共に研削されるときの個別抵抗層
8aの研削速度は前記抵抗層８のみをラッピングするとき
の研削速度よりも遅くなるので、この速度の遅くなった
分だけ個別抵抗層8aの高さの調整を容易に行うことがで
きる。

次に第5A,5B図に示すように、表面に前記個別抵抗層8
aおよびレジスト層７等が形成された絶縁基板３を図示
しない焼成炉に入れて加熱し、前記レジスト層７を燃焼
させて基板３から除去するとともに、前記個別抵抗層8a
を焼成して基板３の所定位置に複数の発熱抵抗体９を形
成する。以上のようにして形成された各発熱抵抗体９
は、表面が平坦に且つその高さ（厚さ）が略均一に形成
されている。

以上、本発明によるサーマルヘッドの発熱抵抗体形成
方法の一実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された
本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を行うこ
とが可能である。

例えば、本実施例では、ラッピング工程時にラッピン
グテープＴで抵抗層８を研削する例を示したがラッピン
グテープＴ以外の他の適当な研削手段を用いることが可
能である。また、本実施例ではレジスト層７を燃焼させ
て絶縁基板３から除去する例を示したが、これをレジス
トパターン溶解液を用いて除去することも可能である。

C.発明の効果 前述の本発明によれば、耐ラッピング強度が抵抗層よ
りも大きなレジスト層を用いるので、抵抗層のみをラッ
ピングする時よりも個別抵抗およびレジスト両層をラッ
ピングする時の個別抵抗層の研削速度が遅くなる。した
がって、個別抵抗層の高さ調整を容易に行えるようにで
きるとともに個別抵抗層の表面高さを均一に形成するこ
とができる。そのため所定の抵抗値をもった複数の発熱
抵抗体を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第1A図ないし第5B図は、本発明によるサーマルヘッドの
発熱抵抗体形成方法の一実施例の手順を示す図、第6A図
ないし第８図は従来のサーマルヘッドの発熱抵抗体の説
明図、第9,10図は同発熱抵抗体のラッピング工程の説明
図である。 ３……絶縁基板、６……抵抗体形成用開口部、７……レ
ジスト層、８……抵抗層、8a……個別抵抗層、９……発
熱抵抗体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板（３）の表面に複数の抵抗体形成
   用開口部（６）を有するレジスト層（７）を形成する工
   程と、前記開口部（６）に前記レジスト層（７）表面よ
   りも高くなるように抵抗層形成用ペーストを充填する工
   程と、前記抵抗層形成用ペーストを乾燥させて形成した
   抵抗層（８）をラッピングして、前記開口部（６）内に
   個別抵抗層（8a）を形成する工程と、前記レジスト層
   （７）を絶縁基板（３）より除去するとともに、個別抵
   抗層（8a）を焼成して複数の発熱抵抗体（９）を絶縁基
   板（３）表面に形成する工程とを順次行うサーマルヘッ
   ドの発熱抵抗体形成方法において、耐ラッピング強度が
   前記抵抗層（８）よりも大きなレジスト層（７）を用い
   ることを特徴とするサーマルヘッドの発熱抵抗体形成方
   法。