JPH0347757A - Method of forming metal organic material film on thermal head - Google Patents

Method of forming metal organic material film on thermal head

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JPH0347757A
JPH0347757A JP5904790A JP5904790A JPH0347757A JP H0347757 A JPH0347757 A JP H0347757A JP 5904790 A JP5904790 A JP 5904790A JP 5904790 A JP5904790 A JP 5904790A JP H0347757 A JPH0347757 A JP H0347757A
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JP
Japan
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film
forming
organic material
insulating substrate
metal
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Application number
JP5904790A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Hayashi
和廣 林
Masakazu Kobayashi
正和 小林
Yoshiyuki Shirotsuki
白附 好之
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0347757A publication Critical patent/JPH0347757A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent an unnecessary metal organic material film from remaining on the surface of an insulating substrate by a method wherein a removable coating layer provided with a film forming groove is formed on the surface of the insulating substrate, and a film forming material made of a metal organic material is applied to the film forming groove and dried. CONSTITUTION:On the surface of an insulating substrate 2, a tape 20 (a removable coating layer) is attached. A film forming groove 21 is provided between the tapes so as to be positionally corresponding to a partial under glaze 2b. A metal organic material 22 for forming heating resistors is applied and dried, and it is burned after the tape is removed to form a belt-form resistor film 3'. Thereafter, a resist pattern for forming heating resistors is formed and etched to obtain a pattern of heating resistors 3. A metal organic gold paste is solid printed and burned to form an electrode film 4'. A common electrode 4 and discrete electrodes 5 are formed using a resist pattern RP2. A metal organic material for forming a wear resistant layer is solid printed by screen printing.

Description

【発明の詳細な説明】 A0発明の目的 l)産業上の利用分野 本発明は、ワードプロセッサ、パーソナルコンビーータ
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
等に使用されるサーマルヘッドの絶縁基板表面に発熱抵
抗体または電極等を形成する過程にお−)で、前記絶縁
基板表面に前記発熱抵抗体形成用の抵抗膜または電極形
成用の電極膜等を形成する方法に関する。
Detailed Description of the Invention A0 Object of the Invention l) Industrial Field of Application The present invention is directed to the surface of an insulating substrate of a thermal head used in a thermal printer or facsimile machine as an output device of a word processor, personal computer beater, etc. The present invention relates to a method of forming a resistive film for forming the heat generating resistor or an electrode film for forming the electrode on the surface of the insulating substrate in the process of forming the heat generating resistor or electrode.

2)従来の技術 前記サーマルヘッドは、印刷時の騒音が小さく、また、
現像・定着工程が不要なために取り扱いが容易である等
の利点を有しており、従来より広く使用されて〜する。
2) Prior art The thermal head has low noise during printing, and
It has the advantage of being easy to handle because it does not require a developing/fixing process, and has been widely used.

前記サーマルヘッドとしては、その製造プロセスにおい
て、絶縁基板表面にスクリーン印刷のような厚膜技術に
より主走査方向に沿う厚膜ペーストを帯状に塗布、乾燥
、焼成して帯状の発熱抵抗体を形成した厚a!!!サー
マルヘッドと、蒸着、スバッタリング等の薄膜技術によ
り絶縁基板の全表面に形成した抵抗層に、ホトリソエツ
チング技術を用いて主走査方向に沿って複数の個別の発
熱抵抗体を形成した薄膜型サーマルヘッドとが知られて
いる。
In the manufacturing process of the thermal head, a thick film paste along the main scanning direction is applied in a belt shape on the surface of an insulating substrate using a thick film technique such as screen printing, dried, and fired to form a belt-shaped heating resistor. Thick a! ! ! A thin film in which multiple individual heating resistors are formed along the main scanning direction using photolithography on a thermal head and a resistive layer formed on the entire surface of an insulating substrate using thin film techniques such as vapor deposition and sputtering. type thermal head is known.

3)発明が解決しようとする課題 前記帯状発熱抵抗体を用いる厚膜型サーマルヘッドは、
設備が安価で生産性も高4、低コストであるが、電極お
よび発熱抵抗体の膜厚が厚いため発熱素子の熱容量が大
きく熱応答性に劣るとともに、発熱抵抗体がμmオーダ
の粉体の焼結体であるため抵抗値のバラツキが大きいと
いう問題点がある。また、電極密度を発熱素子の密度(
すなわち、印字ドツトの密度)の2倍の密度で形成する
必要があるので、発熱素子の高密度化が困難であるとい
う問題点もある。
3) Problems to be Solved by the Invention The thick-film thermal head using the band-shaped heating resistor has the following problems:
The equipment is inexpensive and productivity is high (4), but the film thickness of the electrode and heating resistor is thick, so the heat capacity of the heating element is large and the thermal response is poor, and the heating resistor is made of powder on the order of μm. Since it is a sintered body, there is a problem in that the resistance value varies widely. In addition, the electrode density is the density of the heating element (
That is, since it is necessary to form the heating elements at a density twice that of the printed dots, there is also the problem that it is difficult to increase the density of the heating elements.

また、前記Fi1Mmサーマルヘッドは、組成の均一な
電極、発熱抵抗体および耐摩耗層を形成することができ
るとともに電極および発熱抵抗体の配列密度は発熱素子
の密度と同一でよいので、均一な高密度の印字ドツトを
得られる反面、製造設備が大型となってコスト高になる
という問題点がある。
In addition, the Fi1Mm thermal head can form electrodes, heating resistors, and wear-resistant layers with uniform compositions, and the arrangement density of the electrodes and heating resistors may be the same as the density of the heating elements, so that uniform high-temperature Although it is possible to obtain printed dots with high density, there is a problem in that the manufacturing equipment becomes large-sized and the cost increases.

そこで、本出願人は先に、薄膜型サーマルヘッドの長所
を備えたサーマルヘッドを製造設備の安価な厚膜技術を
用いて製造することができる方法すなわちMOD (M
etallo Organized Depositi
on)法を提案している。
Therefore, the present applicant first developed a method for manufacturing a thermal head having the advantages of a thin film type thermal head using an inexpensive thick film technology of manufacturing equipment, that is, MOD (M
etallo Organized Deposit
on) is proposing a law.

このMOD法において発熱抵抗体形成用の抵抗層は、ル
テニウム(Ru)、イリジウム(Ir)またはロジウム
(Rh)等の一群の元素から選択した少な(とも一種の
金属Mと、シリコン(Si)、バリウム(Ba)、ビス
マス(Bi)、鉛(Pb)等の元素を含む金属育機物材
料を基板に塗布、乾燥して形成される。そして、前記金
属育機物を基板に塗布する方法としては、たとえば、ス
ピンコータを使用する方法が採用される。このような方
法で絶n基板全表面に形成された抵抗層を焼成してから
、ホトリソエツチングによって発熱抵抗体が形成される
In this MOD method, the resistance layer for forming the heat generating resistor is made of a small amount of metal (M) selected from a group of elements such as ruthenium (Ru), iridium (Ir), or rhodium (Rh), silicon (Si), It is formed by applying a metal growth material containing elements such as barium (Ba), bismuth (Bi), lead (Pb), etc. to a substrate and drying it. For example, a method using a spin coater is employed.The resistive layer formed on the entire surface of the substrate is fired by such a method, and then the heating resistor is formed by photolithography.

ところで、絶縁基板表面に部分アンダーグレーズを形成
する場合、絶縁基板表面に全面アンダーグレーズ層を形
成してからその表面に部分アンダーグレーズを形成する
と、部分アンダーグレーズの形状がくずれ易い。そこで
、絶縁基板表面に部分アンダーグレーズを形成する場合
、絶縁基板本体を構成するセラミック基板の表面に直接
部分アンダーグレーズを形成することが多い。
By the way, when forming a partial underglaze on the surface of an insulating substrate, if a full underglaze layer is formed on the surface of the insulating substrate and then a partial underglaze is formed on that surface, the shape of the partial underglaze is likely to be distorted. Therefore, when forming a partial underglaze on the surface of an insulating substrate, the partial underglaze is often formed directly on the surface of a ceramic substrate that constitutes the main body of the insulating substrate.

このような絶縁基板の部分アンダーグレーズ表面に発熱
抵抗体を形成する場合、絶縁基板全面に発熱抵抗体形成
用の抵抗膜を形成してからこれをフッ硝酸等のエツチン
グ液によりエツチングする方法を採用すると、部分アン
ダーグレーズ以外の絶縁基板表面に不要な抵抗膜が残留
することがある。この不要な残留抵抗膜は絶縁基板表面
に凹凸を形成し、均一な電極膜形成の障害となったりす
る。
When forming a heating resistor on the partially underglazed surface of such an insulating substrate, a method is adopted in which a resistive film for forming the heating resistor is formed on the entire surface of the insulating substrate, and then this is etched using an etching solution such as hydrofluoric nitric acid. Then, an unnecessary resistive film may remain on the surface of the insulating substrate other than the partial underglaze. This unnecessary residual resistance film forms irregularities on the surface of the insulating substrate, which may impede the formation of a uniform electrode film.

ところで、サーマルヘッドにおける前記部分アンダーグ
レーズの幅は約11であり、その表面に発熱抵抗体を形
成するための抵抗膜に最低必要な幅は約200μmであ
る。そこで、前記部分アンダーグレーズ表面に輻が約1
履璽の抵抗膜を形成し、この抵抗膜をエツチングして発
熱抵抗体を形成すれば、絶縁基板表面に不要な抵抗膜が
残留しないようにすることができる。
Incidentally, the width of the partial underglaze in the thermal head is approximately 11 mm, and the minimum width required for the resistive film for forming the heating resistor on the surface thereof is approximately 200 μm. Therefore, the convergence on the partial underglaze surface is approximately 1
By forming a resistive film of the seal and etching this resistive film to form a heating resistor, it is possible to prevent unnecessary resistive film from remaining on the surface of the insulating substrate.

以上のように、部分アンダーグレーズを有する絶縁基板
の表面に発熱抵抗体形成用の抵抗膜を形成する場合には
、絶縁基板表面の抵抗膜を形成する必要のある部分(部
分アンダーグレーズ)のみに抵抗膜を形成した方が良い
が、部分アンダーグレーズを有しないセラミック環の絶
縁基板や全面アンダーグレーズを有する絶縁基板におい
ても、その表面の必要部分にのみ抵抗膜を形成した方が
、不要な残留抵抗膜が生じるおそれもなく、また、採用
する膜形成手段によっては抵抗膜形成用の材料を節約で
きたりするので都合がよい場合が多い。
As described above, when forming a resistive film for forming a heating resistor on the surface of an insulating substrate that has partial underglaze, it is necessary to It is better to form a resistive film, but even for ceramic ring insulating substrates with no partial underglaze or insulating substrates with full underglaze, it is better to form a resistive film only on the necessary parts of the surface to avoid unnecessary residue. This is often advantageous because there is no risk of forming a resistive film, and depending on the film forming means employed, the material for forming the resistive film can be saved.

以上は、サーマルヘッドの発熱抵抗体形成用の抵抗膜に
ついて、その抵抗膜を絶縁基板の全表面に形成せずに必
要な表面部分にのみ形成した方が良い場合があることを
説明したが、電極形成用の電極膜および耐摩耗層形成用
の膜等も絶縁基板の必要表面部分のみに形成した方が良
い場合がある。
The above has explained that with regard to the resistive film for forming the heat generating resistor of the thermal head, it is sometimes better to form the resistive film only on the necessary surface area instead of forming it on the entire surface of the insulating substrate. It may be better to form an electrode film for forming an electrode, a film for forming an abrasion resistant layer, etc. only on the necessary surface portion of the insulating substrate.

本発明は前述の事情に鑑み、MOD法により絶縁基板表
面に金属有機物材料膜から成る抵抗膜または電極膜等を
形成する際、不必要な金属有機物材料膜が絶縁基板表面
に残留しないようにすることを課題とする。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to prevent unnecessary metal-organic material films from remaining on the surface of an insulating substrate when forming a resistive film, an electrode film, etc. made of a metal-organic material film on the surface of an insulating substrate by the MOD method. That is the issue.

B1発明の構成 l)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による金属有機物材料
膜形成方法は、サーマルヘッドの絶縁基板表面の所定表
面部分に金属有機物材料膜を形成する方法において、前
記所定表面部分に対応する位置に膜形成溝が設けられた
除去可能な被覆層を絶縁基板表面に形成し、前記膜形成
溝に金属有機物材料から成る膜形成材料を塗布してから
乾燥させて前記所定表面部分に金属有機物材料膜を形成
することを特徴とする。
B1 Structure of the Invention l) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the method for forming a metal-organic material film according to the present invention is a method of forming a metal-organic material film on a predetermined surface portion of an insulating substrate surface of a thermal head. In this step, a removable coating layer having film forming grooves provided at positions corresponding to the predetermined surface portions is formed on the surface of the insulating substrate, a film forming material made of a metal-organic material is applied to the film forming grooves, and then dried. The method is characterized in that a metal-organic material film is formed on the predetermined surface portion.

2)作 用 本発明による金属有機物材料膜形成方法は、絶縁基板の
膜を形成する必要がある所定表面部分に対応する位置に
膜形成溝が設けられた除去可能な被覆層を絶縁基板表面
に形成し、−前記膜形成溝に金属有機物材料から成る膜
形成材料を塗布してから乾燥させて前記所定表面部分に
金属有機物材料膜を形成する。したがって、所定表面部
分以外には金属有機物材料膜が形成されていないので、
絶縁基板表面に不必要な金属有機物材料膜が残留するこ
とが少なくなる。また、前述のように、所定表面部分に
対応した位置に膜形成溝を有する除去可能な被覆層を絶
縁基板表面に形成しているので、金属有機物材料から成
る膜形成材料を前記膜形成溝に塗布する際、前記膜形成
材料が液状またはペースト状のいずれのものであっても
使用することができる。
2) Function The method for forming a metal-organic material film according to the present invention includes forming a removable coating layer on the surface of an insulating substrate, in which a film forming groove is provided at a position corresponding to a predetermined surface portion of the insulating substrate where a film needs to be formed. - applying a film-forming material made of a metal-organic material to the film-forming groove and drying it to form a metal-organic material film on the predetermined surface portion; Therefore, since the metal-organic material film is not formed on areas other than the predetermined surface area,
Unnecessary metal-organic material films are less likely to remain on the surface of the insulating substrate. Furthermore, as described above, since a removable coating layer having film forming grooves at positions corresponding to predetermined surface portions is formed on the surface of the insulating substrate, a film forming material made of a metal-organic material is applied to the film forming grooves. When coating, the film-forming material can be used regardless of whether it is in liquid or paste form.

3)実施例 以下、図面により本発明の金属有機物材料膜形成方法の
実施例について説明する。
3) Examples Hereinafter, examples of the method for forming a metal-organic material film of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1〜4B図は本発明の金属有機物材料膜形成方法の第
1実施例を適用して製造したサーマルヘッドの説明図で
ある。
1 to 4B are explanatory diagrams of a thermal head manufactured by applying the first embodiment of the method for forming a metal-organic material film of the present invention.

第1図に示すように、プラテンロールRの外周に沿って
搬送される感熱記録紙Pに熱記録を行うためのサーマル
ヘッドHは、支持板1を備えている。この支持板1の表
面には、第1図中、右側部分に絶縁基板2が接着剤によ
って張付けられており、この絶縁基板2は、アルミナ等
のセラミック製本体2aとその表面に形成された幅約1
11h厚さ約50〜60μmの主走査方向に沿う帯状の
部分アンダーグレーズ2bとから構成されている。
As shown in FIG. 1, a thermal head H for performing thermal recording on a thermal recording paper P conveyed along the outer periphery of a platen roll R is provided with a support plate 1. An insulating substrate 2 is attached to the surface of the support plate 1 on the right side in FIG. 1 with an adhesive. Approximately 1
11h, and a band-shaped partial underglaze 2b having a thickness of about 50 to 60 μm along the main scanning direction.

そして、第3図に示すように前記部分アンダーグレーズ
2b表面には、複数の発熱抵抗体3が主走査方向Xに沿
って島状に設けられている。
As shown in FIG. 3, a plurality of heating resistors 3 are provided in the form of islands along the main scanning direction X on the surface of the partial underglaze 2b.

また、前記絶縁基板2の表面には、帯状の共通電極本体
部4aとこの共通電極本体部4aから櫛歯状に副走査方
向Yに突出する多数の共通電極接続部4bとから成る共
通電極4と、前記多数の共通電極接続部4bに所定の距
離を置いて対向する多数の個別電極5とが形成されてい
る。前記各共通電極接続部4bおよび個別電極5は前記
絶縁基板2の表面に配設された前記発熱抵抗体3によっ
て接続されている。また、前記個別電極5の基端部(第
1図中、左端部)は後述の駆動用ICと接続するための
IC接続端子5aとして形成されている。
Further, on the surface of the insulating substrate 2, a common electrode 4 is formed of a band-shaped common electrode main body part 4a and a large number of common electrode connection parts 4b protruding from the common electrode main body part 4a in a comb-like shape in the sub-scanning direction Y. A large number of individual electrodes 5 are formed facing the large number of common electrode connecting portions 4b at a predetermined distance. Each of the common electrode connecting portions 4b and the individual electrodes 5 are connected by the heating resistor 3 disposed on the surface of the insulating substrate 2. Further, the base end portion (the left end portion in FIG. 1) of the individual electrode 5 is formed as an IC connection terminal 5a for connection to a driving IC to be described later.

前記支持板1の表面には、第1図中、左側部分にプリン
ト配線板6が接着剤によって張付けられており、このプ
リント配線板6衷血には外部接続用配線7が形成されて
いる。この外部接続用配線?はその入力端側(第1図中
、左側)において前記プリント配線板6を貫通するリー
ド線8を介して、駆動信号入力端子としてのソケット9
に接続されている。プリント配線板6の前記絶縁基板2
に近い部分には駆動用ICが配設されており、この駆動
用ICはボンディングワイヤ10およヒ11によって前
記個別電極5のIC接続端子5aおよび外部接続用配線
7と接続されている。
A printed wiring board 6 is attached to the surface of the support plate 1 on the left side in FIG. 1 with an adhesive, and external connection wiring 7 is formed on the printed wiring board 6. This external connection wiring? is connected to a socket 9 as a drive signal input terminal via a lead wire 8 passing through the printed wiring board 6 at its input end side (left side in FIG. 1).
It is connected to the. The insulating substrate 2 of the printed wiring board 6
A driving IC is disposed near a portion thereof, and this driving IC is connected to the IC connection terminal 5a of the individual electrode 5 and the external connection wiring 7 by bonding wires 10 and 11.

前記ICおよびポンディングワイヤ10.11は、保護
樹脂12によって被覆されており、前記発熱抵抗体3、
共通電極4、および個別電極5等は耐摩耗層13(第3
.4A、4B、4C図参照)によって被覆されている(
なお、第1〜2図には耐摩耗層13は省略している。)
。さらに、前記保護樹脂12はアルミ環のカバー14に
よって保護されている。
The IC and bonding wire 10.11 are covered with a protective resin 12, and the heating resistor 3,
The common electrode 4, individual electrodes 5, etc. are covered with a wear-resistant layer 13 (third
.. (see figures 4A, 4B, 4C).
Note that the wear-resistant layer 13 is omitted in FIGS. 1 and 2. )
. Further, the protective resin 12 is protected by an aluminum ring cover 14.

そして、前記サーマルヘッドHは、前記符号1〜14で
示された構成要素および前記駆動用ICから構成されて
いる。
The thermal head H is composed of the components indicated by the numerals 1 to 14 and the driving IC.

次に、第5A図ないし第11C図により、前記第4A〜
40図に示される構成を備えたサーマルヘッドHの製造
方法を説明する。
Next, according to FIGS. 5A to 11C, the
A method of manufacturing a thermal head H having the configuration shown in FIG. 40 will be described.

(イ)抵抗膜形成工程(第5A〜8B図参照)第5A、
5B図に示す絶縁基板2は、セラミック製の絶縁基板本
体2aとその上面に主走査方向Xにそって形成された帯
状の部分アンダーグレーズ2bとから構成されている。
(a) Resistive film forming step (see Figures 5A to 8B) 5A,
The insulating substrate 2 shown in FIG. 5B is composed of an insulating substrate main body 2a made of ceramic and a band-shaped partial underglaze 2b formed along the main scanning direction X on the upper surface of the insulating substrate main body 2a.

この絶縁基板2の表面に、第6A〜6C図に示すように
、テープ20.20 (除去可能な被覆層)を張り付け
る。このテープ20.20間に形成される膜形成溝21
は部分アンダーグレーズ2b(所定表面部分) ニ対応
した位置に設けられる。
A tape 20.20 (removable coating layer) is applied to the surface of this insulating substrate 2, as shown in FIGS. 6A to 6C. Film forming groove 21 formed between this tape 20 and 20
is provided at a position corresponding to the partial underglaze 2b (predetermined surface portion).

このテープ20.20が張り付けられた絶縁基板2の表
面に発熱抵抗体形成用の金属有機物材料(抵抗膜形成材
料)22をスピンコータにより均一な膜厚に塗布する(
M7A、7B図参照)。
A metal-organic material (resistance film forming material) 22 for forming a heating resistor is applied to the surface of the insulating substrate 2 to which the tape 20 is attached to a uniform thickness using a spin coater (
(See figures M7A and 7B).

前記抵抗膜形成材料22としては、たとえば、エンゲル
ハード社のメタルレジネート(B品名)の下記の番号の
各溶液を混合して使用する。
As the resistive film forming material 22, for example, solutions of the following numbers of Metal Resinate (product name B) manufactured by Engelhard Co., Ltd. are mixed and used.

A−1123(Ir有機物材料) #28−FC(S i有機物材料) #118−B(Sn有機物材料) すなわち、上記各溶液を焼成後の原子数比が、I r 
:S i : 5n=l :0.5 :0.3  とな
るような割合で混合し、さらに、αターピネオール、ブ
チルカルピトールアセテート等の溶剤を使用して適ゴな
粘度に調整する。この混合物(抵抗膜形成材料)22を
絶縁基板2の表面にスピンコータにより均一な膜厚に塗
布する。この絶縁基板2を乾燥させてから前記テープ2
0.20を除去すると、第8A、8B図に示すように、
前記部分アンダーグレーズ2b表面(所定表面部分)に
未焼結の帯状の金属有機物材料膜すなわち未焼結の帯状
抵抗膜23が形成される。この未焼結の帯状抵抗wA2
3が形成された絶縁基板2を、赤外線ベルト焼成炉にお
いて600〜800℃のピーク温度で10分間焼成して
焼結された金属有機物材料膜すなわち帯状抵抗M3゛ 
(第8A、8B図参照)を形成する。
A-1123 (Ir organic material) #28-FC (Si organic material) #118-B (Sn organic material) That is, the atomic ratio after firing each of the above solutions is Ir
:S i : 5n=l :0.5 :0.3 and then adjusted to an appropriate viscosity using a solvent such as α-terpineol or butylcarpitol acetate. This mixture (resistance film forming material) 22 is applied to the surface of the insulating substrate 2 to a uniform thickness using a spin coater. After drying this insulating substrate 2, the tape 2
When 0.20 is removed, as shown in Figures 8A and 8B,
An unsintered strip-shaped metal-organic material film, that is, an unsintered strip-shaped resistance film 23, is formed on the surface (predetermined surface portion) of the partial underglaze 2b. This unsintered strip resistance wA2
The insulating substrate 2 on which 3 is formed is fired for 10 minutes at a peak temperature of 600 to 800°C in an infrared belt firing furnace to form a sintered metal-organic material film, that is, a strip resistor M3.
(See Figures 8A and 8B).

(11)発熱抵抗体形成用のレジストパターン形成工程
(第9A、9B、IOA、108図参照)次に、第9A
、9B図に示すように、前記焼結された帯状抵抗[3’
上にレジスト層R1を形成してからその上に露光用のマ
スクMを重ねて露光、現像を行う。そうすると、第1O
A、108図に示すような発熱抵抗体形成用のレジスト
パターンRPIが得られる。
(11) Resist pattern forming process for forming heating resistor (see 9A, 9B, IOA, 108) Next, 9A
, 9B, the sintered strip resistor [3'
After forming a resist layer R1 thereon, an exposure mask M is placed thereon, and exposure and development are performed. Then, the 1st O
A, a resist pattern RPI for forming a heating resistor as shown in FIG. 108 is obtained.

(八)発熱抵抗体形成工程(第11A、118図参照) 次に、フッ硝酸(エツチング液)を用いてエツチングを
行い、発熱抵抗体3のパターンを得る。
(8) Heating resistor forming step (see FIGS. 11A and 118) Next, etching is performed using hydrofluoric nitric acid (etching solution) to obtain a pattern for the heating resistor 3.

(ニ)金膜形成工程(第12A〜12C図参照)次に、
前記発熱抵抗体3が形成された絶縁基板2の表面にノリ
タケ株式会社製の027等のメタロオーガニツタ金ペー
ストをベタ印刷して焼成し、金製の電極膜4′を形成す
る。
(d) Gold film forming step (see Figures 12A to 12C) Next,
A metalloorganic gold paste such as 027 manufactured by Noritake Co., Ltd. is printed all over the surface of the insulating substrate 2 on which the heating resistor 3 is formed, and then baked to form a gold electrode film 4'.

(ネ)電極形成用のレジストパターン形成工程(第13
A〜13C図参照) 次に、前記電極膜4′上にレジスト層を形成してから、
露光、現像を行って電極形成用のレジストパターンRP
2を得る。
(n) Resist pattern formation process for electrode formation (13th
(See figures A to 13C) Next, after forming a resist layer on the electrode film 4',
Resist pattern RP for electrode formation by exposure and development
Get 2.

(へ)電極形成工程(第14A〜14C図参照)次に、
ヨウ素−ヨウ化カリウム溶液(エツチング液)を用いて
エツチングを行い、前記電極M4′から共通電極4およ
び個別電極5を形成する。
(f) Electrode formation step (see Figures 14A to 14C) Next,
Etching is performed using an iodine-potassium iodide solution (etching solution) to form a common electrode 4 and individual electrodes 5 from the electrode M4'.

(ト)耐摩耗層形成工程 次に、前述の発熱抵抗体3、共通電極4および個別電極
5が形成された絶縁基板2の表面上に、耐摩耗層形成用
の金11Ilr機物材料(耐摩耗層形成材料)をスクリ
ーン印刷によりベタ印刷する。
(g) Wear-resistant layer forming step Next, on the surface of the insulating substrate 2 on which the heating resistor 3, the common electrode 4, and the individual electrodes 5 are formed, a gold 11Ilr mechanical material (resistant to Abrasion layer forming material) is printed solidly by screen printing.

前記耐摩耗層形成材料としては、たとえば、工ンゲルハ
ード社のメタルレジネート(商品名)の下記の番号の各
溶液を混合して使用する。
As the material for forming the wear-resistant layer, for example, the following solutions of Metal Resinate (trade name) manufactured by Engelhard Co., Ltd. are mixed and used.

#28−FC(Sl有機物材料) #9428  (TI W機物材料) #8385  (Bi育機物材料) すなわち、上記各溶液を焼成後の原子数比が、Sl  
:Tl  :BI =1 : 1 :0.5  となる
ような割合で混合し、さらに、αターピネオール、ブチ
ルカルピトールアセテート等の溶剤を使用して粘度を5
000〜30000cpsに調整する wの混合物を1
00〜325メツシユのステンレススクリーンにより前
記絶縁基板表面2C上に印刷塗布する。この印刷塗布さ
れた絶縁基板2を120℃で乾燥してから、赤外線ベル
ト焼成炉において600〜800℃のピーク温度で10
分間焼成すると耐摩耗性の金属有機物材料膜が形成され
るが、この膜は、耐摩耗性が要求されるため、前記耐摩
耗層形成材料の塗布、乾燥、焼結の工程を4回繰り返し
、最終的に1.6〜2.0μm厚さの耐摩耗層13(第
3,4A〜40図参照)を形成する。このようにして、
前記第4A〜40図に示した構成のサーマルヘッドHが
得られる。
#28-FC (Sl organic material) #9428 (TIW mechanical material) #8385 (Bi breeding material) That is, the atomic ratio after firing each of the above solutions is
:Tl :BI = 1 : 1 : 0.5, and further, the viscosity was reduced to 5 using a solvent such as α-terpineol or butylcarpitol acetate.
Adjust to 000 to 30000 cps.W mixture to 1
Print coating is applied onto the insulating substrate surface 2C using a stainless steel screen of 00 to 325 mesh. This printed insulating substrate 2 is dried at 120°C, and then heated to a peak temperature of 600 to 800°C in an infrared belt firing furnace for 10 minutes.
When baked for a minute, a wear-resistant metal-organic material film is formed, but since this film is required to have wear resistance, the steps of applying the wear-resistant layer forming material, drying, and sintering are repeated four times. Finally, a wear-resistant layer 13 (see FIGS. 3 and 4A to 40) having a thickness of 1.6 to 2.0 μm is formed. In this way,
A thermal head H having the configuration shown in FIGS. 4A to 40 is obtained.

前述の第1実施例によれば、除去可能な被覆層20.2
0により所定表面部分2bに膜形成溝21が形成された
絶縁基板2表面に液状の抵抗膜形成材料22をスピンコ
ータにより塗布するので、絶縁基板2の所定表面部分2
bのみにきわめて薄い均一な抵抗膜を形成することがで
きる。
According to the first embodiment described above, the removable covering layer 20.2
Since the liquid resistance film forming material 22 is applied by a spin coater to the surface of the insulating substrate 2 in which the film forming grooves 21 are formed in the predetermined surface portion 2b of the insulating substrate 2, the predetermined surface portion 2 of the insulating substrate 2
An extremely thin and uniform resistive film can be formed only on b.

次に、本発明のサーマルヘッドの製造方法の第2実施例
を第15図により説明する。
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a thermal head according to the present invention will be described with reference to FIG.

この第2実施例は、前述した第1実施例の(イ)抵抗膜
形成工程において、前記除去可能な被覆層としてテープ
20.20の代わりに膜形成溝21′を形成されたレジ
スト層20′を用いた点、および膜形成溝21’に抵抗
膜(金属有機物材料膜)を形成するための膜形成材料2
2′を塗布する際、第15図に示すようにデイスペンサ
24を用いる点で、前記第1実施例と相違している。
This second embodiment is a resist layer 20' in which a film forming groove 21' is formed instead of the tape 20. and the film forming material 2 for forming a resistive film (metal-organic material film) in the film forming groove 21'.
This embodiment differs from the first embodiment in that a dispenser 24 is used as shown in FIG. 15 when applying 2'.

前記第15図で説明したこの第2実施例の発熱抵抗体形
成用の金属有機物材料膜形成方法によれば、抵抗膜形成
用の材料を塗布する面積が小さいので、抵抗膜形成用の
材料を節約することができる。
According to the method for forming a metal-organic material film for forming a heat generating resistor according to the second embodiment described above with reference to FIG. You can save money.

次に、本発明のサーマルヘッドの製造方法の第3実施例
を第18A〜21B図により説明する。
Next, a third embodiment of the method for manufacturing a thermal head of the present invention will be described with reference to FIGS. 18A to 21B.

この第3実施例は、前記第5A〜第11B図により説明
した前記第1実施例の(イ)抵抗膜形成工程が異なるだ
けで、その他の点では前記第1実施例と相違が無い。
This third embodiment is the same as the first embodiment except for the step (a) of forming a resistive film in the first embodiment described with reference to FIGS. 5A to 11B.

第16A、188図に示す絶縁基板2は、セラミック製
の絶縁基板本体2aとその上面に主走査方向Xにそって
形成された帯状の部分アンダーグレーズ2bとから構成
されており、前記第5A。
The insulating substrate 2 shown in FIGS. 16A and 188 is composed of an insulating substrate body 2a made of ceramic and a band-shaped partial underglaze 2b formed along the main scanning direction X on the upper surface of the insulating substrate body 2a.

6B図に示した第1実施例の絶縁基板2と同じである。This is the same as the insulating substrate 2 of the first embodiment shown in FIG. 6B.

第17A、17B図に示すように、前記部分アンダーグ
レーズ2bが形成された絶縁基板2の全表面にフォトレ
ジストを塗布し、マスクMを被せてからこれを露光、現
像する。そして、第18A〜18C図に示すように、前
記部分アンダーグレーズ2b表面に主走査方向Xに沿っ
て配列された多数の島状の開口部(すなわち、膜形成溝
)21#を有するレジスト層(すなわち、除去可能な被
覆層)20#を形成する。
As shown in FIGS. 17A and 17B, a photoresist is applied to the entire surface of the insulating substrate 2 on which the partial underglaze 2b is formed, and a mask M is placed over the photoresist, followed by exposure and development. As shown in FIGS. 18A to 18C, a resist layer ( That is, a removable coating layer) 20# is formed.

次に第19A、19B図に示すように、前記レジスト層
20#の開口部21#の列に沿って前記第2実施例と同
様の抵抗膜形成材料22#を帯状に印刷してレジスト層
20”表面よりも高くなるように前記開口部21#に充
填し、乾燥させる。
Next, as shown in FIGS. 19A and 19B, a resistive film forming material 22# similar to that of the second embodiment is printed in a band shape along the rows of the openings 21# of the resist layer 20#. ``Fill the opening 21# so that it is higher than the surface and dry it.

次に第20A、20BI!Aに示すように、前記乾燥し
た抵抗膜形成材料22#をラッピング(研削)して前記
レジストjm20”表面よりも上の部分を除去して、前
記開口部21#内部に未焼結抵抗体(すなわち、金属有
機物材料膜)23′を形成する。次に、この未焼結抵抗
体23′を焼成するとともに前記レジスト層20”を燃
焼により除去する。すると未焼結抵抗体23′に含まれ
るL/971セルロー       が燃焼により除去
され、その結果、第21A、21B図に示すように、部
分グレーズ2b上に、前記未焼結抵抗体23′の厚さよ
り減少した厚さの発熱抵抗体3が形成される。なお、な
お、この第21A、21B図は前記第1実施例の第11
A、11B図と同様である。
Next, 20A, 20BI! As shown in A, the dried resistive film forming material 22# is lapped (ground) to remove the portion above the resist jm20'' surface, and an unsintered resistor ( That is, a metal-organic material film 23' is formed.Next, this unsintered resistor 23' is fired and the resist layer 20'' is removed by combustion. Then, the L/971 cellulose contained in the unsintered resistor 23' is removed by combustion, and as a result, as shown in FIGS. 21A and 21B, the thickness of the unsintered resistor 23' is The heating resistor 3 is formed with a thickness that is smaller than that of the heating resistor 3. It should be noted that FIGS. 21A and 21B are the 11th example of the first embodiment.
This is the same as Figures A and 11B.

以上、本発明によるサーマルヘッドおよびその製造方法
の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
を逸脱することなり、種々の小設計変更を行うことが可
能である。
Although the embodiments of the thermal head and the method for manufacturing the same according to the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and there is no deviation from the scope of the present invention as set forth in the claims. , it is possible to make various minor design changes.

たとえば、金属有機物材料を絶縁基板表面に塗布する方
法としては、メツシュスクリーンを用いた印刷法、デイ
ツプ法、ロールコート法等を採用することも可能である
。また、所定表面部分のみに全1!!I育機物材料膜を
形成するための膜形成材料を塗布する方法は、発熱抵抗
体形成用の金属有機物材料膜だけでなく、電極および耐
摩耗層形成用の金j!I育機物材料膜に対しても適用す
ることが可能である。
For example, as a method for applying the metal-organic material to the surface of the insulating substrate, it is also possible to employ a printing method using a mesh screen, a dip method, a roll coating method, or the like. In addition, all 1 items are available only on the specified surface area! ! The method of applying the film-forming material for forming the growth material film is applicable not only to the metal-organic material film for forming the heat-generating resistor, but also to the application of the film-forming material for forming the electrode and wear-resistant layer. It is also possible to apply it to I-culture material films.

そして、表面に全面アンダーグレーズが形成されたセラ
ミック製の絶縁基板や表面に全面アンダーグレーズも部
分アンダーグレーズも形成されていないセラミック製の
絶縁基板に対しても本発明の所定表面部分に金属有機物
材料膜を形成する方法を適用することが可能である。ま
た、金jli!育機物材料を焼成する温度は比較的低い
ので、絶縁基板としてセラミックよりも耐熱温度の低い
耐熱ガラスを使用することも可能である。
The present invention also applies the metal-organic material to a predetermined surface portion of a ceramic insulating substrate on which an underglaze is formed on the entire surface or a ceramic insulating substrate on which neither an entire underglaze nor a partial underglaze is formed on the surface. It is possible to apply a method of forming a film. Also, gold jli! Since the temperature at which the nursery material is fired is relatively low, it is also possible to use heat-resistant glass, which has a lower temperature limit than ceramic, as the insulating substrate.

そして、発熱抵抗体形成用の金属有機物材料として、エ
ンゲルハード社のメタルレジネートを使用する代わりに
、金属がカルボン酸等の有機物と錯体を形成した金属有
機物材料であって育機溶剤に溶けるものであれば、各種
の金属有機物材料を使用することが可能である。また、
同様に電極形成用の金属有機物材料および耐摩耗層形成
用の金属*a物材料も前述の実施例で示したちの以外の
ものを使用することが可能である。
Instead of using Engelhard's metal resinate as the metal-organic material for forming the heating resistor, we used a metal-organic material in which the metal formed a complex with an organic substance such as a carboxylic acid, which is soluble in the growth solvent. It is possible to use various metal-organic materials, if any. Also,
Similarly, it is possible to use materials other than those shown in the above embodiments as the metal organic material for forming the electrodes and the metal *a material for forming the wear-resistant layer.

C6発明の効果 前述の本発明の金属有機物材料膜形成方法は、サーマル
ヘッドの絶縁基板表面の所定表面部分に金属有機物材料
膜を形成する方法において、前記所定表面部分に対応す
る位置に膜形成溝が設けられた除去可能な被覆層を絶縁
基板表面に形成し、前記膜形成溝に金属有機物材料から
成る膜形成材料を塗布してから乾燥させて前記所定表面
部分に金属有機物材料膜を形成するので、所定表面部分
以外には金属有機物材料膜が形成されない。したがって
前記金属有機物材料膜をホトリソエツチングにより所定
パターンに形成する際、絶縁基板表面に不必要な金属有
機物材料膜が残留することが少なくなる。また、前述の
ように、所定表面部分に対応した位置に膜形成溝を有す
る除去可能な被覆層を絶縁基板表面に形成しているので
、金属有機物材料から成る膜形成材料を前記膜形成溝に
塗布する際、前記膜形成材料が液状またはペースト状の
〜)ずれのものであっても使用することができる。
C6 Effects of the Invention The method for forming a metal-organic material film of the present invention described above is a method for forming a metal-organic material film on a predetermined surface portion of the surface of an insulating substrate of a thermal head. A removable coating layer provided with is formed on the surface of the insulating substrate, and a film-forming material made of a metal-organic material is applied to the film-forming groove and then dried to form a metal-organic material film on the predetermined surface portion. Therefore, the metal-organic material film is not formed on areas other than the predetermined surface portion. Therefore, when forming the metal-organic material film into a predetermined pattern by photolithography, unnecessary metal-organic material film is less likely to remain on the surface of the insulating substrate. Furthermore, as described above, since a removable coating layer having film forming grooves at positions corresponding to predetermined surface portions is formed on the surface of the insulating substrate, a film forming material made of a metal-organic material is applied to the film forming grooves. When coating, the film-forming material may be in liquid or paste form.

そして、金属有機物材料膜は、厚膜技術により原子レベ
ルで均質な薄膜に形成することができるので、薄膜技術
に使用するような大型の製造設備を使用せずに、発熱抵
抗体の抵抗値のバラツキの小さいサーマルヘッドを得る
ことが可能となる。
Metal-organic material films can be formed into thin films that are homogeneous at the atomic level using thick film technology, so the resistance value of the heating resistor can be reduced without using the large manufacturing equipment used in thin film technology. It becomes possible to obtain a thermal head with small variations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の金属有機物材料膜形成方法の第1実施
例を適用して製造したサーマルヘッドの全体説明図、第
2図は同実施例の要部の斜視図、第3図は第2図の矢視
3部分の拡大図、第4A図は同実施例の要部の平面図で
第3図の矢視4Aがら見た図、第4B図は第4A図の4
B−4B線断面図、第4C図は第4A図の4C−4C線
断面図、第5A〜14C図は前記サーマルヘッドの製造
方法の説明図、第15図は本発明の金属有機物材料膜形
成方法の第2実施例の説明図、第16A〜第21B図は
本発明の金属有機物材料膜形成方法の第3実施例の説明
図、である。 2・・・絶縁基板、2b・・・部分アンダーグレーズ(
所定表面部分) 、20.20’ 20#・・・被覆層
、21.21’ 、21“・・・膜形成溝、22.22
’22#・・・膜形成材料(抵抗膜形成材料)、3′2
3.23’・・・金属有機物材料膜 第4C図 1? 第4A図 第8A図 □Y ンa 第8B図 第10A図 □Y ン 第10B図 第7A図 □Y 第7B図 第9A図 第9B図 第M図 7℃ 1 第13A図 第15図 第17A図 第178図 第21A図 一+−Y ン 第21B”図 つ 第16A図 ン 第16B図 f2oA図 □Y 第20B図 第19A図 第19B図
FIG. 1 is an overall explanatory diagram of a thermal head manufactured by applying the first embodiment of the metal-organic material film forming method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the main part of the same embodiment, and FIG. 2, FIG. 4A is a plan view of the main part of the same embodiment as seen from arrow 4A in FIG. 3, and FIG.
4C is a sectional view taken along the line 4C-4C of FIG. 4A, FIGS. 5A to 14C are explanatory views of the method for manufacturing the thermal head, and FIG. 15 is a sectional view of the metal-organic material film formation of the present invention. 16A to 21B are explanatory diagrams of a second embodiment of the method, and FIGS. 16A to 21B are explanatory diagrams of a third embodiment of the method for forming a metal-organic material film of the present invention. 2...Insulating substrate, 2b...Partial underglaze (
Predetermined surface portion), 20.20'20#... Covering layer, 21.21', 21"... Film forming groove, 22.22
'22#... Film forming material (resistance film forming material), 3'2
3.23'...Metal-organic material film Fig. 4C 1? Figure 4A Figure 8A □Y N a Figure 8B Figure 10A □Y N Figure 10B Figure 7A □ Y Figure 7B Figure 9A Figure 9B Figure M 7℃ 1 Figure 13A Figure 15 Figure 17A Figure 178 Figure 21A Figure 1+-Y Figure 21B'' Figure 16A Figure 16B f2oA Figure □Y Figure 20B Figure 19A Figure 19B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] サーマルヘッドの絶縁基板(2)表面の所定表面部分(
2b)に金属有機物材料膜(3′、23、23′)を形
成する方法において、前記所定表面部分(2b)に対応
する位置に膜形成溝(21、21′、21″)が設けら
れた除去可能な被覆層(20、20′、20″)を絶縁
基板(2)表面に形成し、前記膜形成溝(21、21′
、21″)に金属有機物材料から成る膜形成材料(22
、22′、22″)を塗布してから乾燥させて前記所定
表面部分(2b)に金属有機物材料膜(3′、23、2
3′)を形成することを特徴とするサーマルヘッドの金
属有機物材料膜形成方法。
A predetermined surface portion of the insulating substrate (2) surface of the thermal head (
2b), in which a film forming groove (21, 21', 21'') is provided at a position corresponding to the predetermined surface portion (2b). A removable coating layer (20, 20', 20'') is formed on the surface of the insulating substrate (2), and the film forming groove (21, 21') is formed on the surface of the insulating substrate (2).
, 21″) is coated with a film-forming material (22″) made of a metal-organic material.
, 22', 22'') is applied and dried to form a metal-organic material film (3', 23, 22'') on the predetermined surface portion (2b).
3') A method for forming a metal-organic material film for a thermal head.
JP5904790A 1989-04-05 1990-03-09 Method of forming metal organic material film on thermal head Pending JPH0347757A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1075955A3 (en) * 1999-08-11 2001-05-02 Riso Kagaku Corporation Thick film thermal head and method of making the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1075955A3 (en) * 1999-08-11 2001-05-02 Riso Kagaku Corporation Thick film thermal head and method of making the same
US6400388B1 (en) 1999-08-11 2002-06-04 Riso Kagaku Corporation Thick film thermal head and method of making the same

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