(57)【要約】【課題】  サーマルプリントヘッドの印字画質を向上できる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法を提供すること。【解決手段】  セラミック基板１１上にガラスグレーズ層１２を形成する第１工程と、ガラスグレーズ層１２上に所定パターンのマスク層１３を形成する第２工程と、マスク層１３が形成されたガラスグレーズ層１２をエッチングし、マスク層１３下方のガラスグレーズ層１２部分に凸状領域１２ｓを形成する第３工程と、ガラスグレーズ層１２を熱処理する第４工程とからなる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法において、マスク層１３に金属材料を用いることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板上にガラスグレーズ層を形成する第１工程と、ガラスグレーズ層上に所定パターンのマスクを形成する第２工程と、前記マスクが形成された前記ガラスグレーズ層をエッチングし、前記マスク下方の前記ガラスグレーズ層部分に凸状領域を形成する第３工程と、前記ガラスグレーズ層を熱処理する第４工程とからなる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法において、前記マスクに金属材料を用いることを特徴とする部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
金属材料が、アルミニウムおよびクロミウム、モリブデン、タングステンの中のいずれか１種類、あるいは、その２種類以上の組み合わせである請求項１記載のサーマルプリントヘッド用セラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリントヘッドに用いる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルプリントヘッドは、セラミック基板上に、保温層として機能するガラスグレーズ層および発熱抵抗体層、電極層、発熱抵抗体層の露出部を保護する保護層などを順に形成した構造になっている。そして、印字媒体である紙などへの熱伝導を向上させるために、たとえばガラスグレーズ層の一部をエッチングし、非エッチング領域の表面を凸状曲面に形成する構造、いわゆる部分エッチンググレーズドセラミック基板が採用されている。
【０００３】
ここで、従来の部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法について図４を参照して説明する。
【０００４】
まず、図４（ａ）に示すように、セラミック基板４１上に表面が平滑なガラスグレーズ層４２を形成し、さらに、ガラスグレーズ層４２上に所定パターンのマスク４３を形成する。マスク４３は樹脂系レジストを用い、たとえばスクリーン印刷法などによって形成される。この場合、スクリーン印刷に使用するスクリーンメッシュのデザインによって違いがあるものの、パタ−ン化したマスク４３のエッジ部分に周期的な凹凸Ａができる。
【０００５】
次に、図１（ｂ）に示すように、マスク４３が形成されたガラスグレーズ層４２をフッ酸系エッチング液でエッチングする。このとき、マスク４３のない領域では、ガラスグレーズ層４２の一部たとえば上層部分がエッチングで除去される。そして、非エッチング部分、たとえばマスク４３下方部分のガラスグレーズ層４２に凸状領域４２ａが形成される。この場合、マスク４３の凹凸Ａの影響で、凸状領域４２ａのエッジ部分に凹凸Ｂができる。なお、エッチング後にマスク４３が剥離される。
【０００６】
次に、図１（ｃ）に示すように、ガラスグレーズ層４２をその軟化点以上の温度で熱処理し、凸状領域４２ａの表面をなだらかな凸状曲面４２ｂに加工する。この場合、凸状曲面４２ｂは凸状領域４２ａの凹凸Ｂが影響して、その表面にうねりＣが残る。
【０００７】
上記の方法で製造した部分エッチンググレーズドセラミック基板は、その後、ガラスグレーズ層４２上に発熱抵抗体層や電極層、発熱抵抗体層の露出部を保護する保護層などを順に形成し、サーマルプリントヘッドに組み立てられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法は、ガラスグレーズ層をエッチングする場合のマスクに樹脂系レジストが用いられる。また、樹脂系レジストは、通常、スクリーン印刷法でパタ−ン化される。
【０００９】
スクリーン印刷法の場合、スクリーンメッシュの加工精度の関係もありパタ−ン化したマスク４３のエッジ部分に、たとえば５から２０μｍ程度の周期的な凹凸Ａができる。マスク４３の凹凸Ａは、エッチングによってガラスグレーズ層３２の一部に凸状領域４２ａを形成する場合にも、その形状が維持され、あるいはサイドエッチングによって拡大され、凸状領域４２ａのエッジ部分に５から３０μｍ程度の凹凸Ｂを発生させる。したがって、ガラスグレーズ層４２を熱処理し、凸状領域４２ａの表面をなだらかな凸状曲面に加工した場合にうねりＣが残り、凸状領域４２ａの直線性や平滑性が低下する。
【００１０】
凸状領域４２ａに発生するうねりＣは、熱処理加工前のエッジ部分の凹凸Ｂに対して１０分の１程度になるとされている。そのため、０．５から３μｍ程度のうねりＣが残る。凸状領域４２ａの表面にうねりがあると、サーマルプリントヘッドに組み込んで使用した場合、印字画質を悪化させるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記した欠点を解決し、サーマルプリントヘッドの印字画質を向上できる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法を提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、セラミック基板上にガラスグレーズ層を形成する第１工程と、ガラスグレーズ層上に所定パターンのマスクを形成する第２工程と、前記マスクが形成された前記ガラスグレーズ層をエッチングし、前記マスク下方の前記ガラスグレーズ層部分に凸状領域を形成する第３工程と、前記ガラスグレーズ層を熱処理する第４工程とからなる部分エッチンググレーズドセラミック基板の製造方法において、前記マスクに金属材料を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、印字画質の向上が可能なサーマルプリントヘッド用の部分エッチンググレーズドセラミック基板を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。
【００１５】
まず、図１（ａ）に示すように、セラミック基板１１上に、たとえばスクリーン印刷法を用いてガラスペーストを印刷し、その後、焼成し、表面が平滑なガラスグレーズ層１２を形成する。
【００１６】
次に、図１（ｂ）に示すように、ガラスグレーズ層１２上に、スパッタ法などでマスク層１３を形成する。マスク層１３の材料にはたとえばアルミニウムが用いられる。また、マスク層１３の形成には、スパッタ法以外の方法を用いることもできる。
【００１７】
次に、図１（ｃ）に示すように、マスク層１３上にポジ型フォトレジスト１４を塗布する。
【００１８】
次に、図１（ｄ）に示すように、ポジ型フォトレジスト１４上方に露光マスク１５を配置し、矢印Ｙに示す方向に紫外線を照射して露光する。
【００１９】
次に、図１（ｅ）に示すように、アルカリ現像液を使用して、ガラスグレーズ層１２およびマスク層１３が後の工程で除去される領域のフォトレジスト１４を除去し、さらに水洗し、乾燥する。
【００２０】
次に、図１（ｆ）に示すように、混酸液を使用して、ガラスグレーズ層１２が後の工程で部分的に除去される領域のマスク層１３を除去し、所定パターンのマスク層１３を形成する。その後、水洗し、乾燥する。このとき、マスク層１３のパターンは、たとえば図面のたとえば表側から裏側に向って平行に伸びる複数の帯状構造になっている。
【００２１】
次に、図１（ｇ）に示すように、フォトレジスト剥離液を使用して、マスク層１３上に残っているフォトレシスト１４を剥離する。その後、水洗を行い、乾燥する。
【００２２】
次に、ガラスグレーズ層１２上にマスク層１３が所定パターンに形成されているセラミック基板１１を、フッ酸を含むエッチング液、いわゆるフッ酸系エッチング液の中に浸潰する。このエッチングで、図１（ｈ）に示すように、マスク層１３のない領域のガラスグレーズ層１２は部分的に、たとえばその上層部分が除去される。このとき、マスク層１３下方の領域たとえば非エッチング領域に、ガラスグレーズ層１２の凸状領域１２ａが形成される。その後、水洗し、乾燥する。
【００２３】
ガラスグレーズ層１２をエッチングする場合、マスク層１３がアルミニウムなどの金属材料であるため、マスク層１３とガラスグレーズ層１２との密着性が高い。そのため、たとえばマスク層１３の下方領域へのサイドエッチングが抑えられ、凸状領域１２ａのエッジ部分の凹凸は小さくなる。
【００２４】
次に、図１（ｉ）に示すように、混酸液を使用して、ガラスグレーズ層１２の非エッチング領域に残っているマスク層１３を除去する。その後、水洗し、乾燥し、凸状領域１２ａを有するガラスグレーズ層１２を形成する。
【００２５】
次に、図１（ｊ）に示すように、ガラスグレーズ層１２を、その軟化点以上の温度で熱処理し、凸状領域１２ａを曲面に加工する。このとき、凸状領域１２ａは全体の断面が山形状で表面がなだらかに変化する凸状曲面１２ｂに加工され、いわゆる部分エッチンググレーズドセラミック基板が形成される。
【００２６】
その後、凸状曲面１２ｂに加工されたたとえば２つの凸状領域１２ａの中間でセラミック基板１１を切断する。そして、図２に示すように、ガラスグレーズ層１２上に発熱抵抗体層２１および電極層２２、発熱抵抗体層２１の露出部などを保護する保護層２３を順に形成し、サーマルプリントヘッドに組み立てる。
【００２７】
ここで、図１の（ｇ）（ｉ）（ｊ）の一部を抜き出し拡大して示した斜視図を図３に示す。図３は図１に対応する部分には同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。
【００２８】
図３（ａ）は図１（ｇ）の一部を抜き出した斜視図で、マスク層１３のエッジ部分はたとえば１μｍ以下の凹凸Ａになっている。図３（ｂ）は図１（ｉ）の一部を抜き出した斜視図で、凸状領域１２ａのエッジ部分はたとえば３μｍ以下の凹凸Ｂになっている。図３（ｃ）は図１（ｊ）の一部を抜き出した斜視図で、凸状領域１２ａの凸面のうねりＣはたとえば０．３μｍ以下になっている。
【００２９】
上記した構成によれば、ガラスグレーズ層をエッチングする場合のマスク層として、エッチング液に対して耐性を有する金属材料、たとえばアルミニウムを利用している。金属材料は、選択する膜厚に応じてフォトリソグラフィによって微細かつ精密にパターニングできる。したがって、マスク層のパターンエッジの凹凸を１μｍ以下にでき、高い直線性が得られる。また、マスク層とガラスグレーズ層１２との密着性が高く、マスク層１３の下方領域へのサイドエッチングが抑えられる。そのため、ガラスグレーズ層１２に形成される凸状領域１２ａのエッジ部分の凹凸を３μｍ以下にできる。
【００３０】
この場合、ガラスグレーズ層１２を熱処理して、凸状領域１２ａの表面を山形の曲面に加工すると、凸状曲面１２ｂのうねりＣの振幅はたとえば０．３μｍ以下に抑えられ、直線性や平滑性に優れた部分エッチンググレーズドセラミック基板が得られる。
【００３１】
したがって、サーマルプリントヘッドに組み込んで使用した場合に、印字画質が良好なサーマルプリントヘッドが得られる。
【００３２】
上記の実施形態ではマスク層にアルミニウムを使用している。しかし、マスク層には、アルミニウムおよびクロミウム、モリブデン、タングステンのいずれか１種類、あるいは、その２種類以上を組み合わせたものを使用できる。また、マスク層をパタ−ン化する場合にポジ型レジストを使用しているが、ネガ型レジストを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態を説明するための工程図である。
【図２】本発明の実施形態を説明するための概略の断面図である。
【図３】本発明の実施形態を説明するための概略の斜視図である。
【図４】従来例を説明するための概略の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１…セラミック基板
１２…ガラスグレーズ層
１２ａ…凸状領域
１２ｂ…凸状曲面
１３…マスク層
１４…フォトレジスト
１５…露光マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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