JP4696506B2 - サーマルヘッドおよびその製造方法ならびにこれを用いた印画装置 - Google Patents
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Description
前記配線電極は、アルミニウムまたは金等の金属膜をフォトエッチングプロセスによってパターニングしたもので、前記発熱抵抗体に通電を行うものである。
発熱抵抗体は、絶縁基板上に直線的に複数配列され、所望の印字情報に基づいていずれかの発熱抵抗体に選択的に順次通電されたときのジュール熱によって印字ローラの押圧力により接触する感熱記録紙および熱転写インクシート等に印字発色させるものである。
その後、前記金属膜4の全面にフォトレジスト膜5を塗布し(図7(e)参照)、後述する配線電極の形成予定領域上のフォトレジスト膜5を、図8に示すマスクパターン6でマスキングし(図7(f)参照)、フォトレジスト膜5を露光・現像することで、レジストパターン5aを形成する(図7(g)参照)。
最後に、発熱抵抗体3および配線電極4aを覆うように保護膜(図示略す)を成膜した後、この保護膜上に配線電極4aに導通する取り出し電極(図示略す)を形成する。なお、このような従来例は、下記に示す特許文献1に開示されている。
また、図11は、発熱抵抗体3のA〜E領域別にAl片が残存した場合およびAl片が残存しない場合の発熱抵抗体3の抵抗値の変化率と印加電力との関係を示すものである。なお、Xは、Al片が残存しない場合を示し、Xにおいて、抵抗変化が発生する印加電力を100%としている。図11において、特にC領域において、Al片が残存すると、抵抗値の変化率が高く、サーマルヘッドの特性に悪影響を及ぼすことが分かる。従って、C領域におけるAl片の残存を回避することは重要な課題となる。
なお、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
この構成によれば、配線電極は、第1および第2のフォトレジスト膜をマスクとするフォトエッチングプロセスによって、所定の形状に形成される。
請求項3に係る本発明の態様のひとつであるサーマルヘッドの製造方法において、前記金属膜として、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステンまたはこれらを主成分とした合金あるいはこれら金属や合金の積層体を用いてもよい。
請求項4に係るサーマルヘッドは、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法によって得られた配線電極を有することを特徴とするものである。
請求項5に係る印画装置は、請求項4に記載のサーマルヘッドを備えたことを特徴とするものである。
また、配線電極は、第1および第2のフォトレジスト膜をマスクとするフォトエッチングプロセスによって形成されるので、発熱抵抗体における金属片等の残存がなくなり、発熱抵抗体の焼損を防止することができる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る印画装置であるビデオプリンタの斜視図であり、図2は、図1のビデオプリンタに用いられるサーマルヘッドの要部を示す断面図、図3、5は、このサーマルヘッドの製造方法を示す工程平面図である。
さらに、ケーシング13内には、図2に示すサーマルヘッド20が感熱記録紙12の上側に位置決めされて組み込まれており、このサーマルヘッド20で感熱記録紙12を加熱して発色させることにより、文字や画像などのイメージが感熱記録紙12に印刷され、その後、感熱記録紙12は排紙口16から排出されるようになっている。
また、グレーズ層22上には、B(ホウ素)がドーピングされた厚さ約0.2μmのPoly-Si(ポリシリコン)薄膜からなる発熱抵抗体23が成膜され、発熱抵抗体23上には多数列の配線電極24が発熱抵抗体23に電力を供給しうるように成膜されている。
さらに、SiO2やSiON等からなる厚さ3〜10μmの保護膜25が、発熱抵抗体23および配線電極24を覆うように成膜されている。
先ず、セラミックまたはシリコン等の絶縁性材料からなる絶縁基板31を用意し(図3(a)参照)、この上面に保温層として蓄熱性を有するグレーズ層32をスクリーン印刷等によって塗布し焼成する(図3(b)参照)。その後、前記グレーズ層32上の全面に、LP−CVD(減圧CVD)法等によって発熱抵抗体33を成膜し(図3(c)参照)、さらに発熱抵抗体33上に、導電膜、例えばアルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステンまたはこれらを主成分とした合金あるいはこれら金属や合金の積層体の金属膜34をスパッタリング等により被着する(図3(d)参照)。
その後、前記第2のレジストパターン35cをエッチングマスクとして、前記金属膜34を、りん酸等によりウエットエッチングし、配線電極34aを形成する(図3(j)参照)。
先ず、絶縁性材料からなる絶縁基板51(図5(a)参照)の上面に、保温層として蓄熱性を有するグレーズ層52をスクリーン印刷等によって塗布した(図5(b)参照)後、グレーズ層52上に、発熱抵抗体53を形成し(図5(c)参照)、その上に金属膜54をスパッタリング等により形成する(図5(d)参照)。なお、この場合、前記金属膜54として、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステンまたはこれらを主成分とした合金あるいはこれら金属や合金の積層体を用いる。
その後、前記第1のレジストパターン55aをエッチングマスクとして、金属膜54をりん酸等によりウエットエッチングし、金属パターン54aを形成する。そして、第1のレジストパターン55aを除去する(図5(h)参照)。
その後、第2のフォトレジスト膜56をエッチングマスクとして、金属パターン54aをりん酸等によりウエットエッチングし、配線電極54cが形成される(図5(k)参照)。
最後に、絶縁基板51上の構成素子の全体を覆うように保護層(図示略す)を被着し、サーマルヘッドが形成される。
例えば、前記実施の形態では、ビデオプリンタ10について説明したが、ビデオプリンタ10以外の印画装置、例えば、バーコードプリンタ、ラベルプリンタ、カードプリンタ、ファクシミリおよび券売機等に本発明を適用することができる。
12……感熱記録紙
20……サーマルヘッド
21、31、51……絶縁基板
22、32、52……グレーズ層
23、33、53……発熱抵抗体
24、34a、54c……配線電極
25……保護膜
34……金属膜
35……フォトレジスト膜
35a、55a……第1のレジストパターン
35c……第2のレジストパターン
36……第1のマスクパターン
37……第2のマスクパターン
54a……金属パターン
55……第1のフォトレジスト膜
56……第2のフォトレジスト膜
α……レジスト片
β……金属片
Claims (5)
- 絶縁基板上に形成された発熱抵抗体上に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上の全体を覆うように第1のフォトレジスト膜を塗布する工程と、
製造されるサーマルヘッド上における前記発熱抵抗体の長さを規定するパターンを具備する第1のマスクパターンを用いて前記第1のフォトレジスト膜を露光し、現像する工程と、
前記第1のフォトレジスト膜をマスクとして前記導電膜をエッチングし、パターニングする工程と、
前記第1のフォトレジスト膜を除去する工程と、
前記導電膜を含む前記絶縁基板上の全体を覆うように第2のフォトレジスト膜を塗布する工程と、
製造されるサーマルヘッド上における前記発熱抵抗体の長さ及び前記発熱抵抗体に接続される配線電極の形状を規定し、かつ前記第1のマスクパターンにおける前記発熱抵抗体の長さを規定するパターンと部分的あるいは全体が重複するパターンを具備する第2のマスクパターンを用いて前記第2のフォトレジスト膜を露光し、現像する工程と、
前記第2のフォトレジスト膜をマスクとして前記導電膜をエッチングし、前記配線電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - 前記配線電極は、金属膜からなることを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッドの製造方法。
- 前記金属膜は、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステンまたはこれらを主成分とした合金あるいはこれら金属や合金の積層体であることを特徴とする請求項2に記載のサーマルヘッドの製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法によって得られた配線電極を有することを特徴とするサーマルヘッド。
- 請求項4に記載のサーマルヘッドを備えたことを特徴とする印画装置。
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