JP2828325B2 - サーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）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。

（ロ）従来の技術 第４図（Ａ）は、従来のサーマルヘッドを示す要部平
面図であり、第４図（Ｂ）は要部断面図である。

このサーマルヘッドは、絶縁基板81上に共通電極パタ
ーン82と個別電極パターン83とを対向状に形成し、共通
電極パターン81の櫛の歯状の引き出し部82aと、この引
き出し部82aとの食い違い状に対向配備した個別電極パ
ターン83間に対し、上方から発熱抵抗体84を直交状に形
成したものである。そして、第４図（Ｂ）で示すよう
に、発熱抵抗体84及び導体パターン82、83には保護膜85
が形成されている。

このサーマルヘッドでは、スクリーン印刷或いはペー
スト吐出器により、抵抗ペーストを基板上に部分的に塗
布し、焼成して発熱抵抗体84を形成している。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記、従来のサーマルヘードの製造方法では、発熱抵
抗体を例えばスクリーン印刷（或いはペースト吐出器）
によりパターニング形成している。

ところが、スクリーン印刷では、スクリーン自体、微
細パターンに限度があり微細な発熱抵抗体が得られな
い。また、ペースト吐出器ではノズルの太さにより、抵
抗体のパターン幅が決まるため、微細なパターンに限度
がある。この結果、スクリーン印刷或いはペースト吐出
器により、発熱抵抗体を形成する方式では、ペーストの
粘度等の特性により印刷形状が変化したり、パターンの
にじみが発生し、発熱抵抗体の直線性が得られない許か
りでなく、発熱抵抗体の表面が弯曲状に膨出し〔第４図
（Ｂ）参照〕、平坦な発熱抵抗体が得られない為に、紙
あたりが悪く印字品質が劣る結果となる。更に、第４図
（Ａ）で示すように、１ドットを２分割した場合、１ド
ット内のＡ部とＢ部とで、電流の流れ易さに違いが出
て、発熱に差が生じ、良好な印字品質が得られない等の
不利があった。

この発明では、以上のような課題を解消させ、微細で
膜厚の均一な独立ドットの発熱抵抗体が得られる印字品
質の良好なサーマルヘッドの製造方法を提供することを
目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるために、請求項１の発明のサー
マルヘッドの製造方法では、絶縁基板の上面に金属膜層
を形成する工程と、この金属膜層の面内にドット形成用
パターン部を設けるエッチング工程と、このドット形成
用パターン部に抵抗ペーストを塗布する工程と、このド
ット形成用パターン部の抵抗ペーストを、金属膜層が溶
解せず、かつ抵抗ペースト中の樹脂成分が気化し、抵抗
体が焼結されない温度で焼成し、発熱抵抗体を焼結しな
い状態で形成する工程と、前記絶縁基板上の金属膜層を
除去するとともに、金属膜層上の抵抗体を除去する金属
膜層エッチング工程と、前記抵抗体が焼結する温度で焼
成する工程と、前記絶縁基板上に発熱抵抗体通電用の導
体パターンを形成する工程とから成ることを特徴として
いる。

また、請求項２の発明は、予め導体パターンを形成し
た絶縁基板の上面に金属膜層を形成する工程と、この金
属膜層の面内にドット形成用パターン部を設けるエッチ
ング工程と、このドット形成用パターン部に抵抗ペース
トを塗布する工程と、このドット形成用パターン部の抵
抗ペーストを、金属膜層が溶解せず、かつ抵抗ペースト
中の樹脂成分が気化し、抵抗体が焼結されない温度で焼
成し、発熱抵抗体を焼結しない状態で形成する工程と、
前記絶縁基板上の金属膜層を形成するとともに、金属膜
層上の抵抗体を除去する金属膜層エッチング工程と、前
記抵抗体が焼結する温度で焼成する工程とからなること
を特徴としている。

このサーマルヘッドの製造方法では、発熱抵抗体の形
成にスクリーン印刷方式を採用せず、絶縁基板上の金属
膜層、例えばアルミ層にドット形成用パターン部をエッ
チングで設け、このドット形成用パターン部に抵抗ペー
ストを塗布して焼成した後、アルミ層をエッチングで除
去する。このドット形成用パターン部のエッチング及び
アルミ層のエッチングは、それぞれ例えばフォトリソグ
ラフィーで実行するため、微細なサイズのドットが得ら
れる。また、ドット形成用パターン部内の抵抗ペースト
は、アルミ層が溶解しない程度の温度で加熱焼成するた
め、ドット生成用パターン部内で、例えば正確な四角形
状、つまり直線性の良好な発熱抵抗体が得られる許かり
でなく、印刷・乾燥時にドット形成用パターン部内で抵
抗ペーストがレベリングし、焼成時には、そのレベリン
グ形状を保持したまま、抵抗ペーストの樹脂成分が気化
して体積収縮し、アルミ層とアルミ層の間では平坦で膜
厚の均一な焼結していない発熱抵抗体が得られる。さら
にアルミエッチング後に本焼成をして発熱抵抗体を焼結
し、さらに体積収縮が生じるが、その形状は保持され
る。

かくして、サイズが微細で独立した発熱ドットが得ら
れ、しかもドットの滲みがなく膜厚が均一で印字品質の
良好なサーマルヘッドが形成できる。

（ホ）実施例 第１図（Ａ）乃至第１図（Ｆ）は、この発明に係るサ
ーマルヘッドの製造方法の具体的な製造工程図である。

サーマルヘッドは、絶縁基板（アルミナセラミック基
板）１の上面に、蒸着或いはスパッタ等によってアルミ
層（アルミ成膜）２を形成する〔第１図（Ａ）〕。そし
て、そのアルミ層２の面内に、ドット形成用の開口部
（パターン）21をエッチング形成する。このドット形成
用開口部21は、フォトリソグラフィーによりパターニン
グ形成される〔第１図（Ｂ）〕。第２図は、第１図
（Ｂ）のエッチング工程が終了した状態を示す要部平面
図である。ドット形成用開口部21は、平面形状が例えば
方形状（四角形）に形成される。次に、ドット形成用開
口部21に対し、抵抗ペースト３を塗布する〔第１図
（Ｃ）〕。第３図（Ａ）で示すように、ドット形成用開
口部21に対し、抵抗ペースト３を塗布すると、ドット形
成用開口部21内に抵抗ペースト３が充填されると共に、
ドット形成用開口部21の周辺、つまりアルミ層２面にも
抵抗ペースト３の一部3aが塗布される。ここで、アルミ
層２が溶解せず、かつ抵抗ペースト中の樹脂成分が気化
し、抵抗体が焼結されない温度で、抵抗ペースト３を加
熱し印刷焼成（印刷乾燥）して、発熱抵抗体（焼成抵抗
ペースト）４を得る。この焼成により、抵抗ペースト３
中の樹脂成分が気化し、抵抗ペースト３の体積が収縮す
る。従って、第３図（Ｂ）で示すように、ドット形成用
開口部21内の抵抗ペースト（発熱抵抗体４）３と、ドッ
ト形成用開口部21周辺のアルミ層２上の抵抗ペースト3a
とが分離する。この状態で、アルミ層２をエッチングし
て除去する（第３図（Ｃ）。さらに、先の抵抗体が焼結
する温度で焼成する事により、抵抗体形状を保持したま
ま、第１図（Ｄ）で示すように、絶縁基板１上には、発
熱抵抗体（焼成ペースト）４のみが残存形成される。更
に、第１図（Ｅ）で示すように、絶縁基板１上に、発熱
抵抗体４に対応して、両側に導体パターン、つまり共通
電極パターン５と個別電極パターン６とを印刷配線す
る。そして、発熱抵抗体４及び導体パターン上に保護膜
７が形成される〔第１図（Ｆ）〕。

このサーマルヘッドの製造方法では、発熱抵抗体の形
成に従来のようなスクリーン印刷方式を使用せず、絶縁
基板１上のアルミ層２にドット形成用開口部21をエッチ
ングで設け、このドット形成用開口部21に抵抗ペースト
３を塗布して焼成した後、アルミ層２をエッチングで除
去する。このドット形成用開口部21のエッチング及びア
ルミ層２のエッチングは、それぞれフォトリソグラフィ
ーで実行するため、微細なドットが得られる。また、ド
ット形成用開口部21内の抵抗ペースト３は、印刷時にレ
ベリングし、アルミ層２が溶解せず、かつ抵抗ペースト
中の樹脂成分が気化し、抵抗体が焼結されない温度の加
熱で焼成するため、ドット形成用開口部21内で、例えば
正確な四角形状、つまり直線性の発熱抵抗体（焼成ペー
スト）４が得られる許かりでなく、焼成時に抵抗ペース
ト３の樹脂成分が気化してレベリングしたまま体積収縮
し、平坦で膜厚の均一なものが得られる〔第１図（Ｆ）
参照〕。かくして、サイズが微細で独立した発熱ドット
が得られ、しかもドットの滲みがなく膜厚が均一で印字
品質の良好なサーマルヘッドが形成できる。

また、上記実施例では、ドットパターン形成用にアル
ミ層を使用しているが、これに代えてAu、Cu、Ni、Ｗ、
Fe、Ta等の他の金属膜を用いてもよい。

なお、上記実施例では、基板上に発熱抵抗体を形成後
に通電用の共通導体パターン、個別導体パターンを形成
しているが、予め基板上に通電用の共通導体パターン、
個別導体パターンを形成しておき、その後に上記実施例
と同様の方法で発熱抵抗体を形成してもよい。

（ヘ）発明の効果 この発明では、以上のように、絶縁基板上の金属膜
層、例えばアルミ層にドット形成用パターン部をエッチ
ングで設け、このドット形成用パターン部に抵抗ペース
トを塗布して仮焼成した後、アルミ層をエッチングで除
去し、さらに本焼成して、発熱抵抗体を形成することと
したから、微細なサイズの発熱抵抗体が得られる。ま
た、従来のペースト印刷（スクリーン印刷）に必ず見ら
れる抵抗体の滲みが解消でき、直線性の良好な抵抗体を
形成できる許かりでなく、抵抗体の膜厚が均一で平坦な
発熱抵抗体が得られるから、紙当たりが良く良好な印字
品質が得られる。更に、独立ドットが形成できるから、
抵抗体の全体が一様に発熱し１ドット内の印字濃淡等の
違いが解消できる等、発明目的を達成した優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）乃至第１図（Ｅ）は、実施例サーマルヘッ
ドの製造工程を示す工程図で、第１図（Ａ）は、アルミ
層形成工程を示す説明図、第１図（Ｂ）は、ドット形成
用開口部を形成するエッチング工程の説明図、第１図
（Ｃ）は、抵抗ペーストを塗布する工程を示す説明図、
第１図（Ｄ）は、アルミ層をエッチッグして除去する工
程を示す説明図、第１図（Ｅ）は、導体パターンを形成
する工程を示す説明図、第１図（Ｆ）は、実施例サーマ
ルヘッドを示す要部断面図、第２図は、ドット形成用開
口部を設けた状態を示す要部拡大説明図、第３図（Ａ）
は、ドット形成用開口部に抵抗ペーストを塗布した状態
を示す要部拡大説明図、第３図（Ｂ）は、抵抗ペースト
を焼成した状態を示す要部拡大説明図、第３図（Ｃ）
は、アルミ層を除去した状態を示す説明拡大図、第４図
（Ａ）は、従来のサーマルヘッドを示す要部平面図、第
４図（Ｂ）は、従来のサーマルヘッドを示す要部断面図
である。 1:絶縁基板、2:アルミ層、 3:抵抗ペースト、4:発熱抵抗体、 21:ドット形成用開口部、 ５・6:導体パターン。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板の上面に金属膜層を形成する工程
   と、この金属膜層の面内にドット形成用パターン部を設
   けるエッチング工程と、このドット形成用パターン部に
   抵抗ペーストを塗布する工程と、このドット形成用パタ
   ーン部の抵抗ペーストを、金属膜層が溶解せず、かつ抵
   抗ペースト中の樹脂成分が気化し、抵抗体が焼結されな
   い温度で焼成し、発熱抵抗体を焼結しない状態で形成す
   る工程と、前記絶縁基板上の金属膜層を除去するととも
   に、金属膜層上の抵抗体を除去する金属膜層エッチング
   工程と、前記抵抗体が焼結する温度で焼成する工程と、
   前記絶縁基板上に発熱抵抗体通電用の導体パターンを形
   成する工程とから成るサーマルヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】予め導体パターンを形成した絶縁基板の上
   面に金属膜層を形成する工程と、この金属膜層の面内に
   ドット形成用パターン部を設けるエッチング工程と、こ
   のドット形成用パターン部に抵抗ペーストを塗布する工
   程と、このドット形成用パターン部の抵抗ペーストを、
   金属膜層が溶解せず、かつ抵抗ペースト中の樹脂成分が
   気化し、抵抗体が焼結されない温度で焼成し、発熱抵抗
   体を焼結しない状態で形成する工程と、前記絶縁基板上
   の金属膜層を除去するとともに、金属膜層上の抵抗体を
   除去する金属膜層エッチング工程と、前記抵抗体が焼結
   する温度で焼成する工程とからなるサーマルヘッドの製
   造方法。