JPH10235914A - サーマルヘッド用グレーズ基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミック基板１０上にグレーズ層２０を有す
るとともに、複数に分割するための分割溝１１を備えた
サーマルヘッド用グレーズ基板１において、分割溝１１
を高精度に形成し、分割性を高め、さらに分割後の単体
の外周部に加工を施さずに面取り形状を形成する。 【解決手段】上記分割溝１１の横断面形状における内壁
面を多段斜面状又は曲面状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドを
多数個取りの手法で作製するために用いるグレーズ基板
とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリンターに用いるサーマルヘ
ッドは、セラミック板上の全面又は部分的に備えたグレ
ーズ層に発熱素子等の導電パターンや保護層等を備えて
構成される。

【０００３】このサーマルヘッドを作製する場合、図１
に示すように、セラミック基板１０の表面に部分的にグ
レーズ層２０を備え、縦横の分割溝１１、１２を形成し
たグレーズ基板１を用いて、多数個取りの手法により作
製される。即ち、このグレーズ基板１上の分割溝１１、
１２で囲まれる各領域に、それぞれ所定の導電パターン
等を形成した後、分割溝１１、１２で分割することによ
って、図２に示すようなセラミック体１３上にグレーズ
層２０を備えた単体２とし、これをサーマルヘッドとす
ることができる。

【０００４】また、このサーマルヘッドは使用時に横方
向に移動し、エッジ部がインクリボンや印画紙と摺動す
るため、これらに傷をつけないようにサーマルヘッドを
成すセラミック体１３のグレーズ層２０と同じ表面の外
周部に面取り１３ａを施している。

【０００５】上記サーマルヘッド用のグレーズ基板１に
おいて、分割溝１１、１２を形成する方法としては、以
下の３通りがある。

【０００６】まず、図５（ａ）に示すように、セラミッ
クス基板１０のグレーズ層２０と反対側の裏面にレーザ
ー加工で分割溝１１を形成することにより、開き角度が
小さく深い分割溝１１を高い精度で形成できる。また、
図６（ａ）に示すように、セラミックス基板１０の表面
に研削等の機械加工で分割溝１１を形成することによ
り、開き角度が大きく浅い分割溝１１を形成することも
できる。あるいは、図示していないが、セラミックス基
板１０の焼成前のグリーンシートの状態で、刃を備えた
金型を押し当てて分割溝１１を形成することもできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５（ａ）に示すよう
なレーザー加工で形成した分割溝１１は、開き角度が小
さく深い溝となるため、分割性は優れているが、分割時
にバリが生じやすいという問題があった。即ち、図５
（ｂ）に示すように分割後の単体２のセラミック体１３
におけるグレーズ層２０と同じ表面の外周部には、バリ
が発生したりシャープなエッジが形成される。したがっ
て、前述したようにサーマルヘッドとして用いるために
は、分割後のセラミック体１３の外周部を加工して、図
５（ｃ）に示すように面取り１３ａを施さなければなら
ず、個々の単体２に対してこのような加工を施すことは
非常に手間のかかるものであった。

【０００８】また、図６（ａ）に示すような機械加工に
より形成した分割溝１１は、開き角度が大きく浅い溝と
なるため、分割後の端面をそのまま面取り形状とできる
が、その反面、分割溝１１の底部が曲面状となることを
避けられなかった。そのため分割時の直線性が悪く、図
６（ｂ）に示すように、分割後のセラミック体１３の端
面が所定の形状とならず、寸法精度が悪くなってしまう
という不都合があった。

【０００９】さらに、グリーンシートに金型を押し当て
て分割溝を形成する方法では、４インチ角程度の大きさ
が限界であり、これ以上大きくするとサーマルヘッドに
求められる寸法精度を満たすことが困難であるという問
題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、セラミ
ック基板上にグレーズ層を有するとともに、複数に分割
するための分割溝を備えてなるサーマルヘッド用グレー
ズ基板において、上記分割溝の横断面形状における内壁
面を多段斜面状又は曲面状としたことを特徴とする。

【００１１】即ち、サーマルヘッド用グレーズ基板の分
割溝として、中央部は開き角度が小さく深い溝として分
割性を高め、一方、端部はこれよりも開き角度が大きく
なるような多段斜面状又は曲面状とすることにより、端
部の斜面が分割後にそのまま面取り形状となるようにし
たのである。

【００１２】また、本発明は、セラミック基板上の同一
部位に、レーザー照射による溝加工と、機械加工による
開き角度の大きい溝加工を施して分割溝を形成した後、
所要個所にグレーズ層を形成する工程からなるサーマル
ヘッド用グレース基板の製造方法を特徴とする。

【００１３】即ち、レーザー照射による加工で開き角度
が小さく深い中央部の溝を形成し、一方機械加工で開き
角度の大きい溝加工を施すことによって端部の斜面を形
成し、上記した多段斜面状又は曲面状の分割溝を容易に
形成することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。

【００１５】本発明のサーマルヘッド用グレーズ基板
は、図１に示すようにセラミック基板１０上に部分的に
グレーズ層２０を備え、グレーズ層２０と同じ表面に分
割溝１１を、裏面に分割溝１２をそれぞれ形成したもの
である。なお、最外周の領域にはグレーズ層２０を形成
せず、ダミー部としてある。

【００１６】そして、上記グレーズ層２０上に発熱素子
等の導電パターンや保護膜等（いずれも不図示）を形成
した後、分割溝１１、１２で分割することによって、図
２に示すようなセラミック体１３上にグレーズ層２０を
備えた単体２とし、これをサーマルヘッドとすることが
できる。

【００１７】また、上記セラミック基板１０のグレーズ
層２０と同じ表面に形成した分割溝１１の横断面図を図
３に示すように、この分割溝１１は、中央部に開き角度
θ₀が小さく深い溝１１ａを有し、両端部はこれよりも
大きい開き角度θ₁ の斜面１１ｂを備え、全体として内
壁面が多段斜面状となっている。

【００１８】そのため、このグレーズ基板１を分割溝１
１で分割する場合、中央部の深い溝１１ａで分割性を良
好にできる。また、図２（ｂ）に示すように、分割後の
単体２において、分割溝１１の斜面１１ｂが、そのまま
端部の面取り１３ａとなるため、分割後の単体２に対し
て面取り加工を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略
化できる。

【００１９】次に、このグレーズ基板１の製造方法を説
明する。

【００２０】まず、所定のセラミック原料を用いて公知
の方法で成形、焼成して得られたセラミック基板１０上
の所定部位に、図４（ａ）に示すようにレーザー照射に
よる加工で溝１１ａを形成する。その後、図４（ｂ）に
示すように、同じ溝１１ａ上を、研削等の機械加工で、
これよりも角度が大きく浅い溝加工を施すことによっ
て、先に形成した溝１１ａのエッジ部を削り取って、斜
面１１ｂを形成する。その結果、形成された分割溝１１
は、上述したような多段の斜面状とすることができる。
その後、セラミックス基板上の所要個所に、スクリーン
印刷等によってグレーズ層を形成すれば、本発明のグレ
ーズ基板を得ることができる。

【００２１】このとき、レーザー加工で形成する中央部
の溝１１ａの開き角度θ₀ は、良好な分割性を維持する
ために２５〜５０°の範囲が好ましく、一方機械加工で
形成する斜面１１ｂの開き角度θ₁ は、分割後の面取り
形状となることから、３０〜１２０°の範囲とすること
が好ましい。

【００２２】また、分割溝１１を上記のような多段の斜
面形状とするためには、図４（ａ）に示すレーザー加工
時の溝１１ａの幅Ｗ₀ と深さＤ₀ に対し、図４（ｂ）に
示す機械加工時の溝の幅Ｗ₁ と深さＤ₁ が、Ｗ₀ ＜Ｗ₁
かつ Ｄ₀ ＞Ｄ₁となるようにすれば良い。そのた
め、図３に示すように、最終的な分割溝１１の幅は、機
械加工時の幅Ｗ₁ となり、深さはレーザー加工時の深さ
Ｄ₀ となる。

【００２３】ここで、分割溝１１の深さＤ₀ は、分割性
の点からセラミック基板１０の厚みに対して、１／３〜
１／２の範囲内とすることが好ましい。

【００２４】なお、上記の製造方法では、レーザー加工
後に機械加工を施したが、逆の順序であっても良く、ま
たこれらの工程を何度も繰り返して、３段以上の斜面形
状とすることもできる。さらに、分割溝１１を成す中央
部の溝１１ａと端部の斜面１１ｂの間が滑らかに連続し
た曲面状の内壁面であっても良い。

【００２５】また、本発明のグレーズ基板１では、グレ
ーズ層２０と同じ表面に備えた分割溝１１を多段斜面状
又は曲面状とすることが必要であるが、セラミック基板
１０の裏面の分割溝１２も上述したような多段の斜面形
状とすれば好適である。なお、これらの分割溝１１、１
２をいずれもグレーズ層２０と同じ表面に形成する場合
は、両方の分割溝１１、１２を多段斜面状又は曲面状と
する。

【００２６】本発明のグレーズ基板１において、セラミ
ック基板１０を成すセラミックスとしては、９３〜９
９．６％のＡｌ₂ Ｏ₃ を主成分とし、ＳｉＯ₂ 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ等を焼結助剤として含有するアルミナセラミ
ックスを用いるが、その他にジルコニアやムライト等の
セラミックスを用いることもできる。また、グレーズ層
２０を成すガラスとしては、ＳｉＯ₂ 、ＢａＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、Ｂ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の成分を含有する
ものを用いる。

【００２７】

【実施例】本発明実施例として、図１に示すサーマルヘ
ッド用グレーズ基板１を作製した。セラミック基板１０
は、９６％のＡｌ₂ Ｏ₃ を主成分とするセラミックスを
用い、２７０×６０×０．６３５ｍｍの寸法で、一つの
領域が５×１０ｍｍとなるように縦横の分割溝１１、１
２を形成した。分割溝１１の中央の溝１１ａをレーザー
加工で形成して開き角度θ₀ を４０°とし、斜面１１ｂ
は砥石を用いた研削加工で形成して開き角度θ₁ を９０
°とし、最終的な分割溝１１の幅Ｗ₁ を０．２ｍｍ、深
さＤ₀ を０．２２ｍｍとした。このセラミック基板１０
上にＳｉＯ₂、ＢａＯ、ＣａＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ からなるグ
レーズ層２０をスクリーン印刷で形成した。

【００２８】一方、比較例として、同一材質、寸法のセ
ラミック基板１０に、研削加工のみで分割溝１１を形成
したもの、グリーンシートに金型を押し当てて分割溝１
１を形成したものを作製した。それぞれのグレーズ基板
１について、分割溝１１の寸法精度と実際に分割した時
の分割性を調べ、また分割溝１１を形成できる範囲の大
きさを比較した。

【００２９】結果は表１に示す通りである。この結果よ
り、グリーンシートに金型を押し当てて分割溝１１を作
製したグレーズ基板１では、分割溝１１の寸法精度が悪
く、分割時の直線性も悪く、また４インチ角以上の大き
さに形成することはできなかった。また、研削加工のみ
で分割溝１１を形成したグレーズ基板１でも、分割時の
直線性が悪かった。

【００３０】これらに対し、レーザー加工と研削加工に
より多段の斜面形状の分割溝１１を形成した本発明実施
例では、分割溝１１の寸法精度及び分割時の直線性が優
れており、大きな寸法に形成することも容易であること
がわかる。また、本発明実施例のグレーズ基板１は、分
割後の単体２のグレーズ層２０と同じ表面の外周部に既
に面取り１３ｂ（斜面１１ｂ）が形成されているため、
分割後にさらに加工をする必要がないことも確認され
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、セラミ
ック基板上にグレーズ層を有するとともに、複数に分割
するための分割溝を備えたサーマルヘッド用グレーズ基
板において、分割溝の横断面形状における内壁面を多段
斜面状又は曲面状としたことによって、分割溝を高精度
に形成できるとともに、分割性を高められ、さらに分割
後の単体のエッジが面取り形状となることから、各単体
に加工を施すことなく、サーマルヘッドとして用いるこ
とができる。

【００３３】また、本発明によれば、セラミック基板上
に、レーザー照射による溝加工と、機械加工による開き
角度の大きい溝加工を同一部位に施して分割溝を形成し
た後、所要個所にグレーズ層を形成する工程からサーマ
ルヘッド用グレース基板を製造することによって、簡単
な工程で上述した多段斜面状又は曲面状の分割溝を有す
るグレーズ基板を高精度に作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッド用グレーズ基板を示す
平面図である。

【図２】（ａ）は図１のグレーズ基板を分割した後の単
体を示す平面図、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【図３】本発明のサーマルヘッド用グレーズ基板の分割
溝の拡大横断面図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は本発明のサーマルヘッド用グレ
ーズ基板の製造方法を説明するための断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は従来のグレーズ基板及びこれ
を分割した単体を示す断面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）は従来のグレーズ基板及びこれを
分割した単体を示す断面図である。

【符号の説明】

１：グレーズ基板 ２：単体 １０：セラミック基板 １１：分割溝 １１ａ：溝 １１ｂ：斜面 １２：分割溝 １３：セラミック体 １３ａ：面取り ２０：グレーズ層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板上にグレーズ層を有すると
   ともに、複数に分割するための分割溝を備えてなり、該
   分割溝の横断面形状における内壁面が多段斜面状もしく
   は曲面状であることを特徴とするサーマルヘッド用グレ
   ーズ基板。
2. 【請求項２】セラミック基板上に、レーザー照射による
   溝加工と、機械加工による開き角度の大きい溝加工を同
   一部位に施して分割溝を形成した後、所要個所にグレー
   ズ層を形成する工程からなるサーマルヘッド用グレース
   基板の製造方法。