(57)【要約】【課題】印画の濃度ムラを少なくし、且つ、高速印画に対応可能な高生産性、低コストのサーマルヘッド、その製造方法、並びにサーマルプリンタを提供する。【解決手段】発熱素子４を有するヘッド基板１を放熱板７上に載置させるとともに、放熱板７−ヘッド基板１間の領域のうち、発熱素子４の直下に樹脂材８を、その他の領域に両面テープ９を介在させたサーマルヘッドにおいて、少なくとも前記樹脂材８と接する放熱板７上の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定するとともに、前記樹脂材８に接するヘッド基板表面の表面粗さを、前記放熱板７上の表面粗さよりも小さく設定する。【選択図】図１
2004291512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を有するヘッド基板を放熱板上に載置させるとともに、放熱板−ヘッド基板間の領域のうち、発熱素子の直下に樹脂材を、その他の領域に両面テープを介在させたサーマルヘッドにおいて、
少なくとも前記樹脂材と接する放熱板上の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定するとともに、前記樹脂材に接するヘッド基板表面の表面粗さを、前記放熱板上の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記樹脂材に接するヘッド基板表面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２３μｍ以下に設定したことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項３】
上面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定された放熱板と、上面に発熱素子を有し、下面の表面粗さが放熱板上の表面粗さよりも小さく設定されたヘッド基板とを準備する工程１と、
前記放熱板上に樹脂材料を構成する液状前駆体を塗布し、且つ放熱板上もしくはヘッド基板の下面に両面テープを貼着する工程２と、
前記ヘッド基板を、発熱素子の直下に液状前駆体の塗布領域が位置するように放熱板上に載置する工程３と、
前記液状前駆体を熱硬化させて樹脂材を形成する工程４と、を備えたことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッドと、該サーマルヘッド上に記録媒体を搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリやビデオプリンタ等の記録デバイスとして用いられるサーマルヘッド、その製造方法、並びにサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ファクシミリやビデオプリンタ等の記録デバイスとしてサーマルヘッドが用いられている。
【０００３】
かかる従来のサーマルヘッドは、例えば図４に示す如く、上面に直線状に配列された複数の発熱素子２４を有するヘッド基板２１を、アルミニウム等の金属から成る放熱板２７上に樹脂材２８や両面テープ２９を介して載置させた構造を有しており、サーマルヘッド上に配設されるプラテンローラを用いて感熱紙やインクリボン、記録紙等の記録媒体を発熱素子２４上に搬送しながら、該発熱素子２４を外部からの印画信号に基づいて個々に選択的に発熱させるとともに、該発熱した熱を発熱素子２４上の記録媒体に伝導させ、該伝導させた熱によって感熱紙や記録紙に所定の印画が形成される。
【０００４】
尚、前記ヘッド基板２１と放熱板２７との間に介在される樹脂材２８は、前記発熱素子２４の直下領域に沿って帯状に配されており、シリコーン樹脂等、比較的熱伝導性が良い樹脂により形成され、発熱素子２４の発する熱をヘッド基板２１より放熱板２７へ良好に伝導させる作用を為す。
【０００５】
ところで、上述した従来のサーマルヘッドの製作するには、通常、まず放熱板２７の上面所定領域に、両面テープ２９を貼着するとともにシリコーン樹脂等の液状前駆体を帯状に塗布し、しかる後、前記ヘッド基板２１を、発熱素子２４の直下に液状前駆体の塗布領域が位置するように放熱板２７上に載置させた上、前記液状前駆体を熱硬化させて樹脂材２８を形成することが行われる（図５参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１４−１３７４２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、放熱板２７上に塗布される液状前駆体の内部に気泡が混入すると、熱硬化後の樹脂材２８にも気泡が残り、該気泡によって発熱素子２４の熱が放熱板２７上に伝導しにくくなり、気泡の存在する領域と、それ以外の領域とでヘッド基板２１の温度状態が異なって印画の濃度ムラの原因となることから、液状前駆体の内部に気泡が混入しないように、液状前駆体の粘度を７０Ｐａ・Ｓ以下に低下させ、液状前駆体内の気泡を外に逃がすことが提案されている。
【０００８】
しかしながら、上述した従来のサーマルヘッドにおいては、放熱板２７の上面が極めて平滑に形成されており（算術平均粗さＲａで０．１μｍ〜０．１８μｍ）、かかる放熱板２７上に粘度の低いシリコーン樹脂等の液状前駆体を塗布すると、図５（ｂ）に示す如く、液状前駆体が外側に広がるため、その断面形状が上下方向につぶれた横長の楕円状になり、ヘッド基板２１−放熱板２７間に介在される両面テープ２９の厚みよりも高さが低くなってしまう。
【０００９】
それ故、ヘッド基板２１を放熱板２７上に載置させ、液状前駆体を熱硬化して樹脂材２８を形成した場合、ヘッド基板２１の下面と樹脂材の表面との間に隙間が形成され、該隙間によってヘッド基板２１の熱が放熱板２７に伝導しにくくなる（図５（ｃ）参照）。その結果、発熱素子２４を長時間繰返し発熱させると、ヘッド基板２１が過度に高温となり、発熱素子２４を所望する温度で発熱させることが困難となる課題を誘発する。
【００１０】
さりとて、液状前駆体の高さを両面テープよりも高くすべく、液状前駆体を多量に放熱板上に塗布すると、サーマルヘッドの生産性が低下するとともに、サーマルヘッドのコストが大幅に高くなるという課題を誘発する。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑み案出されたものであり、その目的は、印画の濃度ムラを少なくし、且つ、高速印画に対応可能な高生産性、低コストのサーマルヘッド、その製造方法、並びにサーマルプリンタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーマルヘッドは、発熱素子を有するヘッド基板を放熱板上に載置させるとともに、放熱板−ヘッド基板間の領域のうち、発熱素子の直下に樹脂材を、その他の領域に両面テープを介在させたサーマルヘッドにおいて、少なくとも前記樹脂材と接する放熱板上の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定するとともに、前記樹脂材に接するヘッド基板表面の表面粗さを、前記放熱板上の表面粗さよりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明のサーマルヘッドは、前記樹脂材に接するヘッド基板表面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２３μｍ以下に設定したことを特徴とするものである。
【００１４】
更に本発明のサーマルヘッドの製造方法は、上面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定された放熱板と、上面に発熱素子を有し、下面の表面粗さが放熱板上の表面粗さよりも小さく設定されたヘッド基板とを準備する工程１と、前記放熱板上に樹脂材料を構成する液状前駆体を塗布し、且つ放熱板上もしくはヘッド基板の下面に両面テープを貼着する工程２と、前記ヘッド基板を、発熱素子の直下に液状前駆体の塗布領域が位置するように放熱板上に載置する工程３と、前記液状前駆体を熱硬化させて樹脂材を形成する工程４と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
そして本発明のサーマルプリンタは、上述のサーマルヘッドと、該サーマルヘッド上に記録媒体を搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明によれば、放熱板上の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定したことから、樹脂材を形成する際、樹脂の液状前駆体の粘度を低くしたとしても、放熱板上に塗布される樹脂材料の液状前駆体が外側に流出しにくくなり、前記液状前駆体の接触角を大きくすることができ、比較的少量の液状前駆体の使用によって液状前駆体の高さを両面テープの厚みと同等もしくはそれ以上の高さとすることが可能となる。
【００１７】
しかも、樹脂材に接するヘッド基板の表面を放熱板上の表面粗さよりも小さく設定したことから、液状前駆体のヘッド基板表面に対する濡れ性が良好となり、ヘッド基板を放熱板上に載置させて液状前駆体をヘッド基板に接触させた場合、液状前駆体がヘッド基板表面に形成される細かな窪みに良好に入りこむようになる。
【００１８】
従って、液状前駆体の粘度を低く、使用量を少なくした場合であっても、ヘッド基板を放熱板上に載置させた際、ヘッド基板−液状前駆体間に隙間が生じることを有効に防止でき、ヘッド基板の熱が良好に樹脂材に伝導するようになる。その結果、発熱素子を短いパルス周期で繰返し発熱させたとしても、ヘッド基板が過度に高温となることを有効に防止でき、高速印画に対応可能なサーマルヘッドが実現される。
【００１９】
また、上記液状前駆体の粘度を低く出来ることから、樹脂材の内部に発生する気泡を少なくすることができ、樹脂内部での放熱特性の違いを小さく抑え、印画の濃度ムラを少なくすることが可能となる。
【００２０】
更に、液状前駆体の使用量を少なくしても、上述の効果が得られるため、サーマルヘッドの生産性向上や低コスト化に供することもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一形態に係るサーマルヘッドの断面図であり、同図に示すサーマルヘッドは、大略的に、ヘッド基板１を樹脂材８、両面テープ９を介して放熱板７上に載置させた構造を有している。
【００２３】
前記ヘッド基板１は、アルミナセラミックスや単結晶シリコン、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の種々の材料により長方形状を成すように形成されたベースプレート２の上面に、部分グレーズ層３や発熱素子４、電極パターン５等を被着させた構成となっている。
【００２４】
前記ベースプレート２は、その下面の表面粗さが放熱板７の上面の表面粗さよりも小さく設定されており、かかる表面粗さを小さく成すことにより、樹脂材８との間に多数の隙間が形成されるのを有効に防止する作用を為す。
【００２５】
また前記ベースプレート２は、その上面で部分グレーズ層３や多数の発熱素子４、電極パターン５等を支持する支持母材として機能するものであり、かかるベースプレート２がアルミナセラミックスから成る場合、例えばアルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤・溶媒を添加・混合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーンシートを四角形状に打ち抜いた上、高温で焼成することによって製作され、また表面粗さの調整は、表面を研磨によって行われる。
【００２６】
また、前記ベースプレート２の上面には、ガラス製の部分グレーズ層３がベースプレート２の長辺に沿って帯状に被着され、その頂部付近には複数の発熱素子４が設けられる。
【００２７】
前記部分グレーズ層３は、例えば曲率半径１ｍｍ〜４ｍｍの断面円弧状を成すように形成されており、その頂部の厚みは２０μｍ〜８０μｍに設定される。
【００２８】
この部分グレーズ層３は、例えば、熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ〜１．０Ｗ／ｍ・Ｋのガラスにより形成されているため、その内部で発熱素子４の熱の一部を蓄積してサーマルヘッドの熱応答性を良好に維持する作用、具体的には、発熱素子４の温度を短時間で印画に必要な所定の温度まで上昇させる蓄熱層としての作用を為す。
【００２９】
尚、前記部分グレーズ層３は、ガラス粉末に適当な有機溶剤を添加・混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によってベースプレート２の上面に帯状に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることによって形成される。
【００３０】
更に、前記部分グレーズ層３の頂部付近に設けられる複数の発熱素子４は、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の密度で直線状に配列されており、各々がＴａＳｉＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＣＳｉＯ系等の電気抵抗材料から成っているため、その両端に接続される電極パターン５を介して外部からの電力が供給されるとジュール発熱を起こし、感熱紙に印画を形成するのに必要な温度、例えば１５０℃〜４００℃の温度に発熱する。
【００３１】
また、前記各発熱素子４の両端に接続される電極パターン５は、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属材料により所定パターンに形成されており、発熱素子４に所定の電力を供給する給電配線として機能する。
【００３２】
尚、前記発熱素子４及び電極パターン５は、従来周知の薄膜形成技術、具体的には、スパッタリング、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術等を採用することにより所定パターンを成すようにベースプレート２の上面に被着・形成される。
【００３３】
一方、前記発熱素子４及び電極パターン５の上面には保護膜６が被着されており、該保護膜６によって発熱素子４や電極パターン５が共通に被覆されている。
【００３４】
前記保護膜６は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や酸化珪素（ＳｉＯ２）、サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等の耐磨耗性に優れた無機質材料から成り、発熱素子４や電極パターン５等を記録媒体の摺接による磨耗や大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護する作用を為す。
【００３５】
尚、上述した保護膜６は、従来周知の薄膜形成技術、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング等を採用し、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や酸化珪素（ＳｉＯ２）、サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等の無機質材料を発熱素子４や電極パターン５等の上面に５μｍ〜１０μｍの厚みに被着させることにより形成される。
【００３６】
一方、前記ヘッド基板１はアルミニウムやＳＵＳ等の良熱伝導性の金属から成る放熱板７上に載置されている。
【００３７】
前記放熱板７は、その上面に所定の間隔を空けて略平行に配される一対の溝７ａが設けらており、ヘッド基板１−放熱板７間のうち、一対の溝７ａ間には発熱素子４の直下に配される帯状の樹脂材８が、一対の溝７ａよりも外側の領域（樹脂材８の短手方向両側）には両面テープ９が介在されている。
【００３８】
このような放熱板７は、その上面でヘッド基板１を支持するとともに、ヘッド基板１の熱の一部を前記樹脂材８を介して吸収し、これを外部に放出することによってヘッド基板１中の温度が過度に高温となるのを有効に防止する作用を為す。
【００３９】
また放熱板７は、その上面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．２５μｍ〜０．５μｍに設定されており、このように表面粗さを比較的粗く設定することにより、後述する樹脂材８を形成する際、放熱板７上に塗布された樹脂材８の基となる液状前駆体が外側に広がるのを有効に防止するとともに、樹脂材８や両面テープ９をアンカー効果によって強固に固定する作用を為す。
【００４０】
一方、前記ヘッド基板１−放熱板７間に介在される樹脂材８は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の比較的熱伝導率が高い熱硬化性樹脂から成り、発熱素子４の熱をヘッド基板１より放熱板７に対して良好に伝導させるとともに、両面テープと共にヘッド基板１と放熱板７とを強固に固定する作用を為す。
【００４１】
また前記樹脂材８の両側に配される両面テープ９は、例えばアクリル樹脂等、比較的変形しにくい材料から成り、ヘッド基板１と放熱板７とを略平行に配置すべく帯状の樹脂材の両側に設けられており、その厚みは（２５μｍ〜２００μｍ）に設定されている。
【００４２】
尚、前記放熱板７は、アルミニウムから成る場合、例えば、アルミニウムのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法等によって所定形状に成形して板体を得、しかる後、該板体の表面にエンドミル等を用いてフライス加工することによって、上述した範囲の表面粗さに設定することによって製作される。
【００４３】
そして、上述のようなサーマルヘッドが組み込まれるサーマルプリンタには、図２に示す如く、記録媒体をサーマルヘッドＴの発熱素子４上に搬送する搬送手段として、プラテンローラ１０や搬送ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ等が配設される。
【００４４】
前記プラテンローラ１０は、ＳＵＳ等の金属から成る軸芯の外周にブタジエンゴム等を３ｍｍ〜１５ｍｍ程度の厚みに巻きつけた円柱状の部材であり、サーマルヘッドＴの発熱素子４上に回転可能に支持され、記録媒体を発熱素子４に対して押圧しつつ記録媒体を発熱素子４の配列と直交する方向（図中の矢印方向）に搬送する。
【００４５】
また前記搬送ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、その外周部が金属やゴム等によって形成されており、サーマルヘッドＴに対し記録媒体の搬送方向上流側と下流側に分かれて配設され、これらの搬送ローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと前述のプラテンローラ１０とで記録媒体の走行を支持している。
【００４６】
そして、これと同時に多数の発熱素子４を図示しないドライバーＩＣの駆動に伴い選択的にジュール発熱させ、これらの熱を記録媒体に伝導させることによって所定の印画が形成される。
【００４７】
次に上述したサーマルヘッドの製造方法について図３を用いて説明する。
【００４８】
（１）まず上面に部分グレーズ層３や発熱素子４、電極パターン５、保護膜６等を被着させたヘッド基板１と、放熱板７とを準備する。
【００４９】
（２）次に、放熱板７の上面を先に述べた方法によって算術表面粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定するとともに、ヘッド基板下面の表面粗さを放熱板７上の表面粗さよりも小さく設定する。
【００５０】
（３）続いて、放熱板７の上面所定領域に両面テープ９を貼着するとともに、樹脂材８を構成するシリコーン樹脂等の液状前駆体を帯状に塗布する。
【００５１】
この場合、放熱板７上の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定したことから、樹脂材８を形成する際、樹脂材８の内部に気泡が発生することを有効に防止すべく、液状前駆体の粘度を、例えば７０Ｐａ・Ｓ以下まで低くしても、放熱板７上に塗布される樹脂材料の液状前駆体が外側に流出しにくくなり、前記液状前駆体の接触角を大きくすることができる。その結果、液状前駆体の使用量を少なくしても、液状前駆体の高さを両面テープ９の厚みと同等（同等とは液状前駆体の高さと両面テープの厚みとの差が±５μｍのことをいう）もしくはそれ以上となすことができ、サーマルヘッドの生産性を高めるとともに、コスト削減にも供することができる。
【００５２】
また、上記液状前駆体の粘度を低く出来ることから、樹脂材８の内部に発生する気泡を少なくすることができ、樹脂材内部での放熱特性の違いを小さく抑え、印画の濃度ムラを少なくすることが可能となる。
【００５３】
尚、前記液状前駆体の粘度調整は、液状前駆体内のフィラー含有量を調整することによって行われ、フィラー含有量を少なくすると液状前駆体の粘度が小さくなる。一方、液状前駆体の塗布は、ディスペンサーを用いることによって行われる。
【００５４】
（４）次に、前記ヘッド基板１を、発熱素子４の直下に前記液状前駆体の塗布領域が位置するように放熱板７上に載置させる。
【００５５】
このとき、先に述べたように、液状前駆体の高さは両面テープ９の厚みと同等もしくはそれ以上となっており、ヘッド基板１を放熱板７上に載置させた際、ヘッド基板１の下面と液状前駆体の表面とを接触させることができる上に、ヘッド基板１（ベースプレート２）下面の表面粗さが放熱板７上の表面粗さよりも小さくされているため、ヘッド基板１に接触した液状前駆体のヘッド基板表面に対する濡れ性が良好となり、ヘッド基板１の下面に形成される多数の細かな窪みに液状前駆体が入り込みやすくなる。
【００５６】
従って、ヘッド基板１−液状前駆体間に隙間が生じることを有効に防止でき、ヘッド基板１の熱を良好に樹脂材８に伝導させ、ヘッド基板１が過度に高温となることを有効に防止できる。
【００５７】
尚、前記放熱板７の表面粗さは、上限値を算術平均粗さＲａで０．５μｍ以下に、下限値を算術平均粗さＲａで０．２４μｍ以上に設定することが重要であり、上限値が算術平均粗さＲａで０．５μｍよりも大きいと、放熱板７の厚みのバラツキが大きくなり、領域毎に放熱特性が相違して印画の濃度ムラの原因となり、一方、下限値が算術平均粗さＲａで０．２４μｍよりも小さいと、放熱板７の上面が平滑になりすぎて、液状前駆体の粘度が例えば７０Ｐａ・Ｓ以下と低い場合、液状前駆体を放熱板７上に塗布した際、前記液状前駆体の接触角が小さくなり、断面形状が横方向に長い楕円形状となる。その結果、液状前駆体の使用量を多くしないと、液状前駆体の高さが両面テープの厚みよりも小さくなり、サーマルヘッドの生産性が低下するとともに、そのコストが高くなる不具合を誘発する。
【００５８】
またヘッド基板１の表面粗さは、上限値を放熱板７上の表面粗さよりも小さくすることが重要であり、特に算術平均粗さＲａで０．２３μｍ以下に設定すると、ヘッド基板１の液状前駆体に対する濡れ性が特に良好となり、好ましい。ここで、ヘッド基板１の算術平均粗さＲａが放熱板７上の表面粗さよりも大きいと、液状前駆体がヘッド基板１の下面に形成された細かな窪みに充填されにくくなり、ヘッド基板１−液状前駆体間に細かな隙間が多数形成されてヘッド基板１の熱が樹脂材８に伝わりにくくなる。なお、ヘッド基板１の表面粗さの下限値を０．２０μｍよりも小さくしようとすると、ヘッド基板１の表面加工に手間がかかり、サーマルヘッドの生産性低下を招くおそれがあることから、ヘッド基板下面の表面粗さの下限値は算術平均粗さＲａで０．２０μｍ以上に設定しておくことが好ましい。
【００５９】
以上のことから、印画の濃度ムラを少なくするとともに、サーマルヘッドの生産性を高く維持し、コストを低く抑えるには、放熱板上面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに設定するとともに、ヘッド基板下面の表面粗さを放熱板上面よりも小さく設定することが重要であることがわかる。
【００６０】
（５）最後に、ヘッド基板１−放熱板７間に介在された液状前駆体を熱硬化させることによって樹脂材８を形成し、サーマルヘッドが完成する。
【００６１】
前記液状前駆体の熱硬化は、液状前駆体を９０℃〜１２０℃で５０分〜９０分間加熱することによって行われる。
【００６２】
尚、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更・改良が可能である。
【００６３】
例えば、上述の実施形態においては、放熱板７の上面に一対の溝７ａを形成するようにしたが、かかる一対の溝７ａが無い場合でも本発明を適用可能である。
【００６４】
また上述の実施形態においては、放熱板７の上面全体を算術平均粗さＲａで０．２４μｍ〜０．５μｍに、ヘッド基板下面全体の表面粗さを放熱板上面の表面粗さよりも小さくするようにしたが、これらの数値範囲は少なくとも樹脂材８と接する領域において満足していれば良い。
【００６５】
【実験例】
次に本発明の作用効果を実験例に基づき説明する。
【００６６】
（第１実験）
第１実験は、放熱板７の上面の表面粗さを少しずつ異ならせたものを準備し、放熱板７上にシリコーン樹脂の液状前駆体を塗布し、液状前駆体の接触角、高さを測定するというものである。
【００６７】
以上の実験結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
2004291512.tif 000003
【００６９】
この表１によれば、第１実験にて放熱板７の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ以上に設定してあるサンプルＮｏ．３〜７では、液状前駆体の接触角が十分に大きくなっており、特にＮｏ．６，７では液状前駆体の接触角が大きくなっており、液状前駆体が十分な高さを有していることが判る。
【００７０】
一方、放熱板７の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．２４μｍよりも小さくなっているサンプルＮｏ．１，２では、液状前駆体の接触角が小さく、その高さが他のサンプルに比べ格段に小さくなっている。
【００７１】
従って、上述した実験結果によれば、粘度が７０Ｐａ・Ｓと比較的低い液状前駆体を放熱板７上に塗布した場合、液状前駆体の接触角を大きくするには、放熱板７の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．２４μｍ以上に設定すれば良いことが判る。
【００７２】
なお、本第１実験は液状前駆体の粘度が５０Ｐａ・Ｓ、６０Ｐａ・Ｓについても同様に行い、ほぼ同じような結果が得られたことを確認した。
【００７３】
（第２実験）
続いてヘッド基板１、放熱板７の表面粗さと印画品質との関係を確認するため、ヘッド基板１の下面と放熱板７の上面の表面粗さを少しずつ変化させたものを準備し、かかるヘッド基板１を樹脂材８並びに両面テープ９を介して放熱板７上に載置させて形成したサーマルヘッドにつき、パルス周期２０μｓｅｃで１分間連続的に印画を行い、濃度ムラの有無を測定する第２実験を行った。
【００７４】
尚、第２実験に用いられるサーマルヘッドは、両面テープ９の厚み、液状前駆体の高さが略等しいものを採用し、また樹脂材８の材料としてはシリコーン樹脂を用いた。以上の第２実験の結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2004291512.tif 000004
【００７６】
表２によれば、ヘッド基板下面の表面粗さが放熱板７の表面粗さよりも大きなサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．４，７，８，１４，１９〜２１では印画の濃度ムラが多く、良好な画像が得られていない。これは液状前駆体がヘッド基板下面に出来た窪みに浸透せず、ヘッド基板１と樹脂材８との間に細かな隙間が形成されてしまい、かかる隙間の個数が領域毎に異なるために、印画の濃度ムラが発生しているものと考えられる。
【００７７】
一方、ヘッド基板下面の表面粗さが放熱板７の表面粗さよりも小さいサンプルＮｏ．５，６，９〜１３，１５〜１８では、印画の濃度ムラが比較的少なく、良好な画像が得られている。印画の濃度ムラの有無がヘッド基板下面の表面粗さと放熱板上面の表面粗さとの相関関係により決定されるのは、液状前駆体がヘッド基板下面の窪みに良好に充填されるか否かは、ヘッド基板下面に形成される窪みの大小のみならず、液状前駆体の断面形状にも関係することが原因として考えられる。例えば、放熱板７の表面粗さが大きいと液状前駆体の断面形状が縦長となるため、ヘッド基板下面の表面粗さが粗くても、ヘッド基板下面の窪みに良好に浸透し、印画の濃度ムラが少なくなっているものと推測される。
【００７８】
また、ヘッド基板下面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．２３μｍ以下に設定されているサンプルＮｏ．５，６，１１〜１３，１７，１８では、印画の濃度ムラが極めて少なく、顕著に優れた画像が得られていることがわかる。これは液状前駆体に対するヘッド基板１の濡れ性が良好であるため、液状前駆体がヘッド基板下面に形成された多数の窪みに良好に充填され、ヘッド基板１−樹脂材８間にできる隙間の数が少ないためであると推測される。
【００７９】
以上の第１実験、第２実験により、ヘッド基板１と樹脂材８との間の隙間をできるだけ少なくし、濃度ムラの少ない印画を得るには、放熱板７の表面粗さを０．２４μｍ〜０．５μｍに設定し、且つ、ヘッド基板下面の表面粗さを放熱板７よりも小さくすることが重要であり、より好ましくは、ヘッド基板下面の表面粗さを０．２３μｍ以下に設定することが好ましいことが確認できた。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂材を形成する際、樹脂の液状前駆体の粘度を低くしたとしても、放熱板上に塗布される樹脂材料の液状前駆体が外側に流出しにくくなり、前記液状前駆体の接触角を大きくすることができる。従って、液状前駆体の使用量が比較的少ない場合であっても、液状前駆体の高さを両面テープの厚みと同等もしくはそれ以上の高さとすることが可能となる。
【００８１】
しかも、本発明によれば、液状前駆体のヘッド基板表面に対する濡れ性が良好となり、ヘッド基板を放熱板上に載置させて液状前駆体をヘッド基板に接触させた場合、液状前駆体がヘッド基板表面に形成される細かな窪みに良好に充填されるようになる。
【００８２】
従って、液状前駆体の粘度を低く、使用量を少なくした場合であっても、ヘッド基板を放熱板上に載置させた際、ヘッド基板−液状前駆体間に隙間が生じることを有効に防止でき、ヘッド基板の熱が良好に樹脂材に伝導するようになる。その結果、発熱素子を短いパルス周期で繰返し発熱させたとしても、ヘッド基板が過度に高温となることを有効に防止でき、高速印画に対応可能なサーマルヘッドが実現される。
【００８３】
また本発明によれば、上記液状前駆体の粘度を低く出来ることから、樹脂材の内部に発生する気泡を少なくすることができ、樹脂内部での放熱特性の違いを小さく抑え、印画の濃度ムラを少なくすることが可能となる。
【００８４】
更に、液状前駆体の使用量を少なくしても、上述の効果が得られるため、サーマルヘッドの生産性向上や低コスト化に供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるサーマルヘッドの断面図である。
【図２】図１のサーマルヘッドを搭載したサーマルプリンタの概略側面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１のサーマルヘッドの製造方法を説明するための各工程の断面図である。
【図４】従来のサーマルヘッドの断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図４のサーマルヘッドの製造方法を説明するための各工程の断面図である。
【符号の説明】
１・・・ヘッド基板
２・・・ベースプレート
３・・・部分グレーズ層
４・・・発熱素子
５・・・電極パターン
６・・・保護膜
７・・・放熱板
７ａ・・・溝
８・・・樹脂材
９・・・両面テープ
１０・・・プラテンローラ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ・・・搬送ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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