(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電成分と、ガラス成分と、樹脂成分と、を含有する発熱抵抗体を基板上に形成する発熱抵抗体の形成方法であって、
上記基板上に上記樹脂成分を溶剤に溶かしたビヒクルを印刷するとともに、この印刷されたビヒクルを加熱する第１工程と、
上記樹脂成分に導電物質の粉末とガラス粉末とを散布し、これらの複合物を焼成する第２工程と、を有することを特徴とする、発熱抵抗体の形成方法。
【請求項２】
上記第１工程は、金属板にエッチングにより孔を形成してなるスクリーンを用いたスクリーン印刷によって行われる、請求項１に記載の発熱抵抗体の形成方法。
【請求項３】
上記導電物質の粉末と上記ガラス粉末とを散布する工程は、これらを混合した混合物を焼成した後に、粉砕して得られる混合物粉末を散布することにより行う、請求項１に記載の発熱抵抗体の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、感熱方式または熱転写方式によって記録媒体に記録を行うための厚膜型サーマルプリントヘッドなどに用いられる発熱抵抗体の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚膜型サーマルプリントヘッドは、感熱紙や熱転写インクリボンなどの記録媒体に対して選択的に熱を付与して、必要な画像情報を形成するものである。図１および図２は、厚膜型サーマルプリントヘッドの概略構成の一例を示している。この厚膜型サーマルプリントヘッドは、略平板状の基板１上に蓄熱層としてのグレーズ層２が形成されている。グレーズ層２の上面には、共通電極３、複数の個別電極４および複数の駆動ＩＣ５（１つのみを図示）が形成されている。
【０００３】
共通電極３は、基板１の短手方向に突出した突出部３ａと、これらを相互に接続する共通部３ｂとを有している。突出部３ａおよび個別電極４の上には、これらに交差するように発熱抵抗体６が形成されている。突出部３ａ、個別電極４の一部、および発熱抵抗体６は、保護層７に覆われている。また、個別電極４と駆動ＩＣ５とは、金などからなるワイヤ８を介して接続している。
【０００４】
１つの個別電極４とこの個別電極４を挟む２つの突出部３ａとの間に通電が行われると、これら２つの突出部３ａ間の発熱抵抗体６が発熱する。このことにより、例えば感熱紙への画像の印刷が可能になる。
【０００５】
従来において、このような厚膜型サーマルプリントヘッドの構成における発熱抵抗体６の形成方法は次のように行われていた。
【０００６】
まず、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などの導電物質の粉末、ガラス粉末、樹脂、および溶剤を混練した抵抗体ペーストを作製する。次いで、この抵抗体ペーストを、スクリーン印刷によって、突出部３ａおよび個別電極４の上に基板１の長手方向に延びる帯状に印刷する。上記樹脂および溶剤が混ぜられていることによって、上記印刷が可能になる。続いて、印刷された抵抗体ペーストを焼成する。この焼成により、上記溶剤が蒸発し、酸化ルテニウムとガラスとが混合した状態で硬化した発熱抵抗体６が得られる。上記ガラス粉末が混ぜられていることによって、発熱抵抗体６は基板１上に強固に接着される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
感熱紙に印刷される画像の質を高めるためには、画像の１ドットが微細になることが望まれる。そのためには、発熱抵抗体の幅を小さくすればよい。スクリーン印刷においては、スクリーンの目の幅を小さくすることにより、発熱抵抗体の幅を小さくすることが可能である。しかし、上記した発熱抵抗体６の形成方法において、上記スクリーンの目の幅を小さくすれば、上記酸化ルテニウムの粉末と上記ガラス粉末とが凝集して形成される固まりが上記スクリーンの目を詰まらせてしまう場合があった。２回目以降の印刷においてはとくに、上記抵抗体ペーストが上記スクリーンを十分に通過できなくなり、上記抵抗体ペーストを一定の幅が連続する直線状に印刷することは困難であった。
【０００８】
よって、上記抵抗体ペーストを常に一定の幅が連続する直線状に印刷するためには、上記スクリーンの目の幅を、上記固まりを含む上記抵抗体ペーストが上記スクリーンを十分に通過することができる大きさにしておく必要があった。そのため、発熱抵抗体６の幅を小さく形成することに限界があった。
【０００９】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、従来よりも小さい幅の発熱抵抗体を形成することができる発熱抵抗体の形成方法を提供することをその課題としている。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するために、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本願発明によって提供される発熱抵抗体の形成方法は、導電成分と、ガラス成分と、樹脂成分と、を含有する発熱抵抗体を基板上に形成する発熱抵抗体の形成方法であって、上記基板上に上記樹脂成分を溶剤に溶かしたビヒクルを印刷するとともに、この印刷されたビヒクルを加熱する第１工程と、上記樹脂成分に導電物質の粉末とガラス粉末とを散布し、これらの複合物を焼成する第２工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、例えばスクリーン印刷において上記印刷を行う場合に、上記導電物質の粉末およびガラス粉末は上記印刷によって上記基板上に塗布されないため、それらが凝集してできる固まりがスクリーンの目を詰まらせるという問題は生じなくなる。上記スクリーンの目の幅は、上記樹脂成分が通過できる大きさであればよく、従来よりも小さくすることができる。従来よりも目の幅が小さいスクリーンを使用して上記第１工程を施せば、上記樹脂成分を、従来技術において上記基板上に印刷される上記抵抗体ペーストの幅よりも小さい幅で、かつその幅が連続する直線状に印刷することができる。上記第２工程を施すことにより、従来技術による発熱抵抗体よりも小さい幅の発熱抵抗体を形成することができる。このようにして形成された発熱抵抗体を備えたサーマルプリントヘッドは、従来よりも高密度な画像を感熱紙などに印刷することができる。また、上記スクリーンの目を詰まらせることなく、スムーズな上記印刷を行うことができるため、作業効率も向上される。
【００１５】
また、上記第１工程では、上記樹脂成分を溶剤に溶かしたビヒクルを印刷するとともに、この印刷されたビヒクルを加熱している。このような構成によれば、流動性がよくなるため、スムーズな上記印刷を行うことができる。また、上記加熱によって、上記ビヒクルの粘性が増すため、上記第２工程において散布される上記導電物質の粉末およびガラス粉末をより確実に上記ビヒクルに付着させることができる。
【００１６】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記第１工程は、金属板にエッチングにより孔を形成してなるスクリーンを用いたスクリーン印刷によって行われる。
【００１７】
このような構成によれば、上記スクリーンの目の幅を小さく形成することが容易であり、上記基板上に印刷される上記樹脂成分の幅を小さくすることができる。また、薄板状の上記金属板を使用することによって、上記樹脂成分の厚みも薄くすることができる。
【００１８】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記導電物質の粉末と上記ガラス粉末とを散布する工程は、これらを混合した混合物を焼成した後に、粉砕して得られる混合物粉末を散布することにより行う。
【００１９】
このような構成によれば、上記樹脂成分に上記混合物粉末を散布することにより、上記導電物質の粉末と上記ガラス粉末とが上記樹脂成分に均等に散布されることになるため、上記発熱抵抗体の質を向上させることができる。
【００２０】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。図３以降に示す図において、図１および図２と同一または類似の要素には、図１および図２と同一の符号を付している。
【００２２】
本発明方法によって形成された発熱抵抗体１４を備えた厚膜型サーマルプリントヘッドＡを図８に示す。図１および図２に示されている発熱抵抗体６に代えて、発熱抵抗体１４が基板１上に形成されている。
【００２３】
厚膜型サーマルプリントヘッドＡは、アルミナセラミックなどの絶縁性材料からなる略平板状の基板１を備え、基板１の上面に、ガラス成分を主成分とする蓄熱層としてのグレーズ層２が形成される。グレーズ層２の上面には、共通電極３ａおよび複数の個別電極４が形成される。共通電極３ａは、基板１の短手方向に突出する複数の突出部３ａと、これらを相互に接続する共通部３ｂとを有している。突出部３ａと個別電極４とは、基板１の長手方向のほぼ全長に渡り交互に配される。突出部３ａおよび個別電極４の上に、発熱抵抗体１４が基板１の長手方向に延びる帯状に形成される。この発熱抵抗体１４の形成方法について、次に説明する。
【００２４】
まず、図３および図４に示すように、樹脂成分を溶剤に溶かしたビヒクル９を、突出部３ａおよび個別電極４の上に、スクリーン印刷によって基板１の長手方向に延びる帯状となるように印刷する。ビヒクル９の構成成分の割合は、例えば重量比において、エチルセルロースが２０％、ジブチルフタレートが３０％、パインオイルが１５％（以上が上記樹脂成分）、２．２．４−トリメチル−１．３−ペンタンジオール−ジイソブチレートが３０％、およびロジンが５％（以上が上記溶剤）である。
【００２５】
上記スクリーン印刷では、薄板状の金属板にエッチング処理によって孔を形成したスクリーンを使用する。上記金属板としては、例えばステンレスが用いられる。上記スクリーンには、例えば規則的に並ぶ複数の微細な正方形孔が設けられる。上記正方形孔の幅、つまり上記スクリーンの目の幅は、ビヒクル９が通過できる大きさであればよいため、従来よりも小さく形成される。上記スクリーンを使用することにより、上記樹脂成分を、例えば３０μm程度の一定の幅が連続する直線状に印刷することができる。また、その厚みも薄くすることができる。
【００２６】
次に、図５に示すように、印刷されたビヒクル９を１２０〜１５０℃の温度で５〜１５分間加熱する。このことによって、上記溶剤の一部が蒸発し、ビヒクル９の粘性は増す。上記溶剤の蒸発によって、ビヒクル９は、図４に示す状態と比較して、高さ方向に所定量だけ縮んだ状態になる。
【００２７】
ビヒクル９を加熱した後、図６に示すように、混合物粉末１２をビヒクル９の表面全体に散布し、均一に付着させる。上記加熱によって、ビヒクル９の粘性は増しているため、混合物粉末１２は確実に付着する。このとき、ビヒクル９以外に散布された混合物粉末１２はエアーで取り除いておく。この混合物粉末１２は、酸化ルテニウムの粉末１０とガラス粉末１１とを混合した混合物を焼成した後に、粉砕することによって得られる。
【００２８】
具体的には、粒径が０．０１〜１μm程度の酸化ルテニウムの粉末１０と、Ｐｂ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｃａ−Ｂａ−Ｍｇ系のガラスであり、かつ粒径が０．２〜１μm程度のガラス粉末１１と、を混合する。次いで、これらの混合物を、６００〜８００℃を保ちながら、所定時間かけて焼成する。その後、上記混合物が再び粉末状になるように、粒径が、例えば１μm程度になるまで粉砕する。このことによって、ガラスの周りに酸化ルテニウムが付着した混合物粉末１２を得ることができる。
【００２９】
次に、ビヒクル９の表面に混合物粉末１２が付着した複合物１３を８００〜８５０℃程度で焼成する。この焼成によって、図７に示すように、上記溶剤がさらに蒸発し、酸化ルテニウムおよびガラスが混合された状態で硬化した発熱抵抗体１４が得られる。混合物粉末１２にガラス粉末１１が混ぜられていることにより、発熱抵抗体１４は基板１上に強固に接着される。上記溶剤の蒸発により、発熱抵抗体１４は、図６に示す複合物１３よりも、高さ方向に所定量だけ縮んだ状態になる。
【００３０】
このような形成方法によれば、例えば３０μm程度の一定の幅が連続する直線状の発熱抵抗体１４を基板１上に形成することができる。発熱抵抗体１４は、従来技術において、先に述べた理由により、例えば１００μm程度の幅に形成される発熱抵抗体６と比べて、小さい幅を有することになる。
【００３１】
発熱抵抗体１４、突出部３ａ、および個別電極４の一部は、保護層７によって保護される。保護層７には、耐摩耗性を有する硬化ガラスなどが使用される。また、複数の駆動ＩＣ５は、基板２の長手方向に一列に搭載される。駆動ＩＣ５は、印字データに応じて発熱抵抗体１４への通電を制御するものであり、所定個数の個別電極４に対して割り当てられる。駆動ＩＣ５と個別電極４とは、ボンディングされた金などからなるワイヤ８を介して電気的に接続される。
【００３２】
このような厚膜型サーマルプリントヘッドＡでは、１つの個別電極４とこれを挟む２つの突出部３ａとの間に通電が行われると、２つの突出部３ａ間における発熱抵抗体１４の一部分が発熱する。このことにより、例えば感熱紙への画像の印刷が可能になる。発熱抵抗体１４は、従来よりも小さい幅で形成されているため、上記感熱紙に印刷される画像は、従来よりも高密度なものになる。
【００３３】
本願発明は、上述した実施形態の内容に限定されるものではない。発熱抵抗体１４に含まれる導電物質などの具体的な材質は、上記実施形態で示したものに限定されるものではない。例えば、導電物質としては、酸化ルテニウムに代えて、ルテニウム酸塩や酸化インジウムなどが用いられてもよい。また、スクリーン印刷において使用される上記スクリーンの正方形孔は、正六角形孔であってもよい。ビヒクル９がスクリーンをより良好に通過できるようになるため、基板１上に印刷されるビヒクル９は、より均整のとれた直線となる。ビヒクル９に対する混合物粉末１２の散布は、図９に示すように、ビヒクル９の形状に対応したマスク１５を基板１上に予め覆わせた後に行ってもよい。このようにすれば、混合物粉末１２が散布された後にマスク１５を取り外すことによって、ビヒクル９以外に散布された混合物粉末１２を容易に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の厚膜型サーマルプリントヘッドの概略構成を示す要部平面図である。
【図２】  図１におけるＡ―Ａ線に沿う断面図である。
【図３】  本願発明にかかる発熱抵抗体の形成方法を説明する第１の説明図である。
【図４】  図３におけるＢ―Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】  本願発明にかかる発熱抵抗体の形成方法を説明する第２の説明図である。
【図６】  本願発明にかかる発熱抵抗体の形成方法を説明する第３の説明図である。
【図７】  本願発明方法によって形成された発熱抵抗体の概略断面図である。
【図８】  本願発明方法によって形成された発熱抵抗体を備えたサーマルプリントヘッドの概略断面図である。
【図９】  本願発明にかかる発熱抵抗体の形成方法を説明する第４の説明図である。
【符号の説明】
１  基板
９  ビヒクル
１０  導電物質の粉末
１１  ガラス粉末
１２  混合物粉末
１３  複合物
１４  発熱抵抗体
【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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【図６】
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【図７】
0003910865.tif 000008
【図８】
0003910865.tif 000009
【図９】
0003910865.tif 000010