專利名稱：：熱敏頭的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及熱敏頭。
背景技術：
：熱敏頭被用于復寫打印機、卡片打印機、視頻打印機、條形碼打印機、標簽打印機、傳真機以及售票機等打印裝置的熱敏記錄。這種熱敏頭，通過將打印部分加熱到規(guī)定溫度，從而在介質上進行打印，或是消去已打印的信息。具體而言，通過選擇性地將電位施于以直線方式設置的單體或者多個發(fā)熱電阻體并使之發(fā)熱，熱敏頭根據(jù)所獲得的熱能，從而在反應介質上打印文字或圖，或是消去已打印的文字或圖。在日本特開平10-71737號公報中公開了一種熱敏頭，在氧化鋁等陶瓷基板上按順序形成導電體以及發(fā)熱電阻體。另外，在日本特開平7-125277號公報中公開了一種在發(fā)熱電阻體上形成導電材料的熱敏頭。另外，在日本特開平10-71737號公報以及日本特開平7-125277號公報中，公開了一種將含有玻璃成分的銀電極作為熱敏頭所具有的導電體。這種熱敏頭中的公共電極(Commonelectrode)和引線電極(Leadelectrode)的形成方法是使用絲網(wǎng)印刷法、電解電鍍法以及光刻法來形成圖案的方法。
發(fā)明內容在上述公共電極和引線電極的形成方法中，從降低成本的觀點出發(fā)優(yōu)選絲網(wǎng)印刷法。然而，在使用日本特開平10-71737號公報以及日本特開平7-125277號公報中所記載的導電體，通過絲網(wǎng)印刷法來形成電極的情況下，公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性不夠充分，從而導致公共電極和發(fā)熱電阻體之間容易產(chǎn)生剝離。另夕卜，日本特開平10-71737號公報中所記載的電極因為含有PbO作為玻璃成分，而難以順應近年來出于環(huán)境保護考慮的無鉛產(chǎn)品的發(fā)展需要。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性出色、且Pb含量充分降低的熱敏頭。本發(fā)明的熱敏頭具備基板、設置于基板上的釉層(Glazelayer)、設置于釉層上的公共電極、設置于公共電極和釉層上的發(fā)熱電阻體、設置于發(fā)熱電阻體上的引線電極；其中，公共電極含有由金屬構成的導電材料、玻璃粉(Glassfrit)，玻璃粉中含有1535質量％的Zn0、1434質量％的Si02、225質量％的Al203、215質量％的Ti02、525質量X的Ca0以及727質量X的Ba0。根據(jù)本發(fā)明的熱敏頭，因為含有于公共電極的玻璃粉中含有上述特定量的上述特定的金屬氧化物，所以能夠抑制來自公共電極的玻璃成分析出到發(fā)熱電阻體和公共電極的界面。因此，能夠抑制被認為是由于玻璃成分的析出而產(chǎn)生的公共電極和發(fā)熱電阻體之間的剝離，因而能夠獲得公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性出色的熱敏頭。另外，本發(fā)明的熱敏頭具有設置于基板上的釉層。在將公共電極層疊于釉層上的時候，釉層的玻璃成分中與公共電極所含的特定成分相同的成分，由于熱擴散等而擴散至公共電極表面，進入到由5102和八1203形成的玻璃的網(wǎng)眼結構中，產(chǎn)生玻璃的網(wǎng)眼變大、網(wǎng)眼結構變軟等反應，所以公共電極和釉層的緊密附著性也變好。另外，本發(fā)明的熱敏頭因為不含Pb作為公共電極的必要成分，所以能夠提供一種Pb含量充分降低的產(chǎn)品。另外，獲得本發(fā)明的效果的理由并不限于上述內容。另外，本發(fā)明的熱敏頭所涉及的玻璃粉優(yōu)選含有2030質量％的Zn0、1929質量X的Si02、717質量％的八1203、510質量％的Ti02、1020質量％的CaO以及1222質量％的BaO。如果公共電極中含有上述特定量的上述特定的金屬氧化物，那么就能夠獲得公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性出色的熱敏頭。另外，本發(fā)明的熱敏頭所涉及的導電材料優(yōu)選含有選自Ag、Pd、Au、Pt、Ni、Cu以及Al中的至少一種金屬。另外，本發(fā)明的熱敏頭所涉及的玻璃粉含量優(yōu)選為以導電材料的全體作為基準的110質量％。如果玻璃粉的含量大于10質量％，那么就會有公共電極的導電性變差的傾向，如果玻璃粉的含量小于1質量％，那么就會有釉層和公共電極的充分的緊密附著性無法獲得的傾向。根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種公共電極表面和發(fā)熱電阻體的緊密附著性出色、且Pb含量充分降低的熱敏頭。圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式所涉及的熱敏頭的俯視圖。圖2是在圖1的熱敏頭的II-II線的斷面示意圖。圖3(a)是剝離強度測定試驗時的熱敏頭的俯視圖。圖3(b)是剝離強度測定試驗中的一個例子所涉及的圖3(a)的熱敏頭的III-III線的斷面示意圖。圖3(c)是剝離強度測定試驗中的另外一個例子所涉及的圖3(a)的熱敏頭的III-III線的斷面示意圖。具體實施例方式以下參照附圖，對本發(fā)明的熱敏頭的優(yōu)選實施方式加以具體的說明。但是，本發(fā)明并不限于以下實施方式。圖1是本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式所涉及的熱敏頭的俯視圖。如圖1所示，本實施方式的熱敏頭5具備在設置有釉層3的基板7上形成的日語片假名"-"字符形狀的公共電極4、在長邊方向(x方向)上連續(xù)覆蓋公共電極4的表面的主體部分、以及具有垂直連接于該主體部分的齒部分的梳子形狀的發(fā)熱電阻體l，所述主體部分在基板7的長邊方向(x方向)上以等間隔配列的方式設置在釉層3上、分別覆蓋發(fā)熱電阻體1的齒部分兩端的引線電極2a，2b。具體而言，發(fā)熱電阻體l的形狀是在長邊方向(x方向)上連續(xù)覆蓋公共電極4的表面的部分成為主體部分(梳子的長邊部分)，在釉層上以等間隔配列的方式設置的多個部分成為齒部分。以等間隔配列的方式設置的發(fā)熱電阻體1的齒部分的一部分從引線電極2a，2b之間露出。圖2是沿II-II線剖開圖1的熱敏頭5的時候的斷面示意圖。熱敏頭5具有如圖2所示的層疊結構。該層疊結構具有按從下往上順序層疊基底座6、基板7、釉層3的層疊部8。另外，在層疊部8的釉層3上設置有公共電極4，并以覆蓋釉層3的一部分以及公共電極4的方式設置有發(fā)熱電阻體1。然后，以分別覆蓋發(fā)熱電阻體1的兩端部的方式設置有引線電極2a，2b，其中引線電極2a設置于公共電極4上。再有，保護層9以覆蓋露出于引線電極2a和引線電極2b之間的發(fā)熱電阻體1和引線電極2a，2b的方式被設置于層疊部8上。以下參照圖2對構成各部件的材料加以詳細說明。另外，在此所說明的熱敏頭既可以用作打印用的打印頭，又可以用作消去文字用的擦除頭。(基板以及釉層)基板7優(yōu)選含有氧化鋁基材等具有絕緣性的陶瓷。在基板7的表面上設置有規(guī)定厚度的釉層3。釉層3例如是通過軟化以及燒成玻璃而形成的，并作為蓄熱層來行使其功能。另外，基板7能夠形成于具有放熱作用的基底座6上面。作為基底座的材料可以列舉熱傳導率良好的鋁。基底座6和基板7可以通過連接層(沒有圖示)進行連接。(公共電極以及發(fā)熱電阻體)在釉層3上面形成有公共電極4。有時公共電極4在通常的熱敏頭中被稱為輔助電極。當大電流流到后述的引線電極2a的時候，公共電極4具有有效防止引線電極2a上的電壓下降的作用。本實施方式的熱敏頭5中所使用的公共電極4含有導電材料和玻璃粉。作為導電材料優(yōu)選含有選自Ag、Pd、Au、Pt、Ni、Cu以及Al中的至少一種金屬，從經(jīng)濟性的觀點出發(fā)更加優(yōu)選為含有Ag。另外，玻璃粉優(yōu)選含有1535質量％的Zn0、1434質量％的Si02、225質量％的八1203、215質量％的Ti02、525質量％的CaO以及727質量％的BaO。發(fā)熱電阻體1以覆蓋公共電極4和上述釉層3的表面的一部分的方式形成在層疊部8上。作為發(fā)熱電阻體1例如可以列舉由TaSi02、NbSi02等所謂的金屬陶瓷類材料的薄膜、聚硅(Poly-Si)薄膜或者氧化釕薄膜構成的電阻體。發(fā)熱電阻體l既可以使用真空鍍、CVD(化學氣相沉積法ChemicalV即orD印osition)、濺射等薄膜形成技術以及光刻技術來加以形成，也可以使用絲網(wǎng)印刷并進行燒成的厚膜形成技術來加以形成。發(fā)熱電阻體的厚度優(yōu)選為0.0330iim。如果公共電極4中含有的玻璃粉的組成如上所述，那么在制作公共電極4的時候或是使用熱敏頭5的時候，就能夠抑制玻璃從公共電極4析出，充分維持公共電極4和發(fā)熱電阻體1之間的緊密附著性。另外，如果玻璃粉中的A1203的含量小于上述范圍的情況下，因為在公共電極形成后，形成發(fā)熱電阻體等其他部件的時候，玻璃發(fā)生軟化，所以公共電極4和發(fā)熱電阻體1的緊密附著性會變得不夠充分。如果玻璃粉中的Si02以及八1203中任意一個的含量是在上述范圍以外，那么不僅僅是公共電極4和發(fā)熱電阻體1的緊密附著性會變得不夠充分，而且還會有公共電極4和釉層3的緊密附著性變得不夠充分的傾向。另外，如果Ti02、CaO以及BaO中任意一個的含量是在上述范圍以外，那么不僅僅是公共電極4和發(fā)熱電阻體1的緊密附著性會變得不夠5充分，而且還會有公共電極4和釉層3的緊密附著性變得不夠充分的傾向。玻璃粉的組成優(yōu)選含有2030質量％的Zn0、1929質量％的Si02、717質量％的八1203、510質量％的1102、1020質量X的CaO以及1222質量％的BaO。如果玻璃粉是上述組成，那么公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性就會有進一步的提高。公共電極4具有使玻璃粉分散于金屬基體中的結構。具體優(yōu)選為具有顆粒狀的金屬(金屬顆粒)被玻璃粉(薄片或者粉末等玻璃碎片)結合的結構。玻璃粉在制作公共電極的時候發(fā)生融解并變得具有粘合性，從而能夠作為連接金屬顆粒與金屬顆粒之間的結合劑發(fā)揮作用。玻璃粉優(yōu)選使用結晶化玻璃。從使電極材料的充填性良好的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用金屬顆粒作為導電材料，更加優(yōu)選金屬顆粒的平均粒徑為0.0110iim。如果金屬顆粒的平均粒徑小于0.01iim的情況下，那么金屬顆粒與金屬顆粒再凝集的傾向就比較強，并且會有金屬顆粒的收縮率變大的傾向。其結果就會有發(fā)生導電材料的中斷、導電性變差的傾向。另外，如果金屬顆粒的平均粒徑大于lOiim，那么就會有導體膏的印刷性以及分散性變差的傾向。另外，在公共電極4中所含的玻璃粉為顆粒狀(玻璃顆粒)的情況下，玻璃顆粒的粒徑優(yōu)選為0.130iim，其形狀更加優(yōu)選為鱗片狀。在該顆粒形狀不為鱗片狀的情況下，也優(yōu)選玻璃顆粒的粒徑為0.130iim。在由絲網(wǎng)印刷法來形成公共電極4的情況下，先要準備含有上述導電材料以及玻璃粉、作為粘結齊U、分散齊U、溶劑等的混合物的介質的導電膏。作為介質，必要時適當選自粘結劑如乙基纖維素、硝化纖維素、丙烯類樹脂等；溶劑如松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、甲苯、環(huán)己烷、丁酮等；其他分散劑；沉淀防止劑；活性劑等。導體膏中的介質含有率優(yōu)選為1070質量％程度。導體膏可以通過混合上述導電材料和玻璃粉，并在這之上再混合上述粘結劑、溶劑、必要時適當選擇的分散劑、沉淀防止劑、活性劑等，然后通過混煉以及漿化來加以制造。公共電極4是通過以規(guī)定的圖案將上述導體膏印刷到層疊部8的釉層3上面并加以燒成而制得。另外，根據(jù)電極的厚度，絲網(wǎng)印刷可以進行1次或者重復進行多次。公共電極4的厚度優(yōu)選為130iim。在制成的公共電極中，玻璃粉的含量優(yōu)選為以導電材料全體作為基準的110質量％，更優(yōu)選為59質量％，進一步優(yōu)選為37質量％。如果玻璃粉的含量大于10質量％，那么就會有公共電極的導電性變差的傾向。而如果玻璃粉的含量小于1質量％，那么就會有不能夠獲得與釉層的充分的緊密附著性的傾向。玻璃粉中所含的成分1102、CaO或者BaO中的一部分也可以由其他金屬氧化物來代替。作為Ti(^的代替成分例如可以列舉ZnO以及ZrO。另外，作為CaO以及BaO的代替成分例如可以列舉SrO。(引線電極2a，2b)引線電極2a通過發(fā)熱電阻體l電連接于公共電極4。如上所述，在大電流流到引線電極2a的時候，為了防止在引線電極2a上的電壓下降，以覆蓋設置于公共電極4上面的發(fā)熱電阻體l的一部分的方式設置引線電極2a。而在通常的熱敏頭中，與引線電極2a具有規(guī)定的間隔、并以覆蓋發(fā)熱電阻體1的其他部分的方式設置的引線電極2b，連接于為了控制施加給發(fā)熱電阻體1電壓的IC芯片(沒有圖示)。引線電極2a，2b例如由鋁構成。引線電極由濺射等薄膜形成技術以及光刻技術來加以形成。另外，對于引線電極2a，2b的厚度雖然沒有特別的限制，但是優(yōu)選為0.052iim。(保護層)熱敏頭5具有厚度為330ym程度的保護層9作為最上層。保護層9以覆蓋發(fā)熱電阻體l、引線電極2a，2b以及釉層3等的方式成膜。作為構成保護膜9的材料可以列舉Si02、SiON、SiAlO、SiBP等。這些保護膜層是由蒸鍍法、濺射法或者等離子CVD發(fā)等形成。在本實施方式的熱敏頭5中，通過連接引線電極2a，2b并施加電壓從而加熱發(fā)熱電阻體l，如圖2所示在保護層9的表面當中，位于沒有被引線電極2a，2b覆蓋的發(fā)熱電阻體1的表面1S的正上方的部分，作為打印頭以及擦除頭來行使其功能。上述的熱敏頭能夠用于例如條形碼標簽打印機、售票機用打印機、預付消費卡用打印機以及視頻打印機等。根據(jù)具備上述公共電極的本實施方式的熱敏頭，那么就能夠抑制在形成發(fā)熱電阻體的時候以及在使用熱敏頭的時候的公共電極與發(fā)熱電阻體的剝離，從而也就能夠獲得長壽命的熱敏頭。再有，因為本實施方式的公共電極沒有含有Pb作為必須成分，所以就能夠制造出Pb含量降低的環(huán)保型熱敏頭?？傊ㄟ^將公共電極中的玻璃粉的組成設為在本實施方式范圍中的值，從而能夠制造出公共電極即使完全不含有鉛、公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性也十分出色的熱敏頭。接著，通過舉出具體的實施例來進一步詳細地說明本發(fā)明。并且，本發(fā)明并不限于以下所述的實施例?！磳嵤├?13、比較例112>(導電膏組合物的調制)通過混煉Ag顆粒、玻璃顆粒(玻璃粉)、粘結劑以及分散劑來調制導電膏組合物。Ag顆粒的平均粒徑為0.5iim，玻璃顆粒的平均粒徑為2iim。作為粘結劑是使用將乙基纖維素類樹脂溶解于松油醇而成的15質量％的溶液。所獲得的導電膏組合物中的Ag顆粒的含量為70質量％。另外，粘結劑的配合量是以Ag顆粒全部質量作為基準的2040質量％。另外，分散劑的配合量是，其有效成分濃度是以Ag顆粒和玻璃顆粒的合計質量作為基準的1質量％。在實施例113、比較例112中所使用的玻璃顆粒的組成以及以Ag顆粒全部質量作為基準的玻璃顆粒的含量如下述表1所示。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖3(b)所示，以相對于第1基板15垂直的方式使用粘結劑將螺栓13固定于引線電極2a的表面上。然后，由拉伸試驗機將螺栓13朝圖中箭頭方向進行拉伸，從而測定在公共電極4和發(fā)熱電阻體1之間產(chǎn)生剝離時的負荷。如上所述進行測定的剝離強度(N/cm2)的結果如表2所示。(試驗2)其次，在第1基板15上形成保護層9，獲得熱敏頭5之后，針對熱敏頭5采用與試驗1相同的方法，將螺栓13固定于圖3(a)所示的螺栓固定部12。具體如圖3(c)所示，以相對于熱敏頭5垂直的方式使用粘結劑將螺栓13固定于保護膜9的表面上。然后，由拉伸試驗機將螺栓13朝圖中箭頭方向進行拉伸，從而測定在公共電極4和發(fā)熱電阻體1之間產(chǎn)生剝離時的負荷。如上所述進行測定的剝離強度(N/cm2)的結果如表2所示。另外，用于試驗1以及試驗2的上述拉伸試驗機的拉伸速度為5mm/分鐘。[表2]剝離強度(N/cm2)試驗1試驗2114314021341283141138413598128956132130實施例1351298116869142137101218111145134121328713177175188812797237267452214924比較例6817276698602397359104519117662125522在實施例113中，公共電極4和發(fā)熱電阻體1之間獲得充分的強度。特別是在實施例13中，在試驗1以及試驗2的2個試驗中獲得170N/cm2以上的剝離強度。而玻璃顆粒的構成成分含量偏離本發(fā)明中所規(guī)定的組成范圍的比較例112中，公共電極就得不9到充分的剝離強度。因此，根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性足夠高、且Pb的含量充分降低的熱敏頭。權利要求一種熱敏頭，其特征在于具備基板、設置于所述基板上的釉層、設置于所述釉層上的公共電極、設置于所述公共電極和所述釉層上的發(fā)熱電阻體、設置于所述發(fā)熱電阻體上的引線電極；所述公共電極含有由金屬構成的導電材料、玻璃粉，所述玻璃粉中含有15～35質量％的ZnO、14～34質量％的SiO2、2～25質量％的Al2O3、2～15質量％的TiO2、5～25質量％的CaO以及7～27質量％的BaO。2.如權利要求l所述的熱敏頭，其特征在于所述玻璃粉含有2030質量％的Zn0、1929質量％的Si02、717質量％的A1203、510質量％的Ti02、1020質量％的Ca0以及1222質量％的Ba0。3.如權利要求l所述的熱敏頭，其特征在于所述導電材料含有選自Ag、Pd、Au、Pt、Ni、Cu以及A1中的至少一種金屬。4.如權利要求13中任意一項所述的熱敏頭，其特征在于所述玻璃粉含量是以所述導電材料的全體作為基準的110質量％。全文摘要本發(fā)明提供一種公共電極和發(fā)熱電阻體的緊密附著性出色、且Pb含量充分降低的熱敏頭。所述熱敏頭(5)具備基板(7)、設置于基板(7)上的釉層(3)、設置于釉層(3)上的公共電極(4)、設置于公共電極(4)和釉層(3)上的發(fā)熱電阻體(1)、設置于發(fā)熱電阻體(1)上的引線電極(2a，2b)；其中，公共電極(4)含有由金屬構成的導電材料、玻璃粉，玻璃粉中含有15～35質量％的ZnO、14～34質量％的SiO2、2～25質量％的Al2O3、2～15質量％的TiO2、5～25質量％的CaO以及7～27質量％的BaO。文檔編號B41J2/335GK101774305SQ2009102620公開日2010年7月14日申請日期2009年12月23日優(yōu)先權日2009年1月9日發(fā)明者五十嵐克彥,仁宮惠美,山田寬申請人:Tdk株式會社