专利名称：热头及其制造方法以及打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及热头(thermal head)及其制造方法以及打印机。
背景技术：
众所周知，一直以来热头用于热敏打印机，并且基于印刷数据有选择地驱动多个发热元件来对纸等的感热记录介质进行印刷(例如，参照专利文献1)。专利文献1中所公开的热头通过在形成有凹部的支撑基板上接合上板基板，并在上板基板设置发热电阻体，来在与上板基板与支撑基板之间的发热电阻体对应的区域形成空腔部。该热头中，使空腔部作为热传导系数低的隔热层起作用，通过减少从发热电阻体传入支撑基板侧的热量，提高热效率而谋求减少耗电。专利文献1 日本特开2009-119850号公报搭载上述热头的打印机具有将感热纸夹于压纸滚轴(platen roller)并压上的加压机构，使热头表面的热有效地传递到感热纸，因此以适当的按压力将热头压上感热纸。所以，要求热头具有能够承受加压机构的按压力的强度。此外，在通过压纸滚轴将感热纸压上热头表面之际，由于发热电阻体和设于其两侧的电极的台阶差，在感热纸与热头表面之间产生空气层。在将发热电阻体产生的热向感热纸传递时，该空气层成为障碍，出现会降低热头的热效率的不良情况。
发明内容
本发明鉴于上述的状况构思而成，其目的在于提供一种热头，该热头在与发热电阻体对应的位置具有空腔部，能够提高强度及热效率。为了达成上述目的，本发明提供以下方案。本发明的第一方式为一种热头，其中包括在表面具有凹部的支撑基板；以层叠状态接合至该支撑基板的表面的上板基板；设置在该上板基板的表面中与所述凹部对应的位置的发热电阻体；以及设于该发热电阻体两侧的一对电极，配置在该一对电极之间的所述上板基板的所述电极侧的表面形成有凸部。依据本发明的第一方式，设有发热电阻体的上板基板作为蓄积从发热电阻体产生的热的蓄热层起作用。此外，在表面形成有凹部的支撑基板和上板基板以层叠状态接合，从而在支撑基板与上板基板之间形成空腔部。该空腔部形成在与发热电阻体对应的区域，作为截断从发热电阻体产生的热的隔热层起作用。因而，依据本发明的第一方式，能够抑制从发热电阻体产生的热经由上板基板而向支撑基板传递并扩散，能够提高从发热电阻体产生的热的利用率，即热头的热效率。而且，在上板基板的电极侧的表面中，通过在发热电阻体两侧的一对电极之间形成的凸部，能够减小形成在凸部的表面上的发热电阻体与设于发热电阻体两端的电极的台阶差，并能减小在发热电阻体表面与感热纸之间的空气层。因而，依据本发明的第一方式， 能够有效率地将发热电阻体产生的热传递到感热纸，并能提高热头的热效率而减少印刷所需的能量份量。此外，在印字之际有负荷加到上板基板的情况下，与上板基板的凹部对应的区域变形，在该区域中上板基板的背面发生拉伸应力。在这种情况下，通过在与上板基板的凹部对应的区域形成的凸部，能比均勻厚度的上板基板时提高上板基板的强度。在上述方式中，所述凸部形成在与所述凹部对应的区域内既可。通过这样构成，在上板基板的表面的与凹部(空腔部)对应的区域内，设置没有形成凸部的区域，即能够设置上板基板的厚度较薄的区域。由此，能够减少会被上板基板夺去的热量，并能提高热头的热效率。在上述方式中，所述凸部超过与所述凹部对应的区域而延伸至外侧的区域也可。通过这样构成，能够在形成凹部(空腔部)的区域内，加厚上板基板，并能提高上板基板的强度。在上述方式中，所述凸部具有平坦的前端面和在该前端面的两端以使尖部朝着该前端面而逐渐变细的方式倾斜形成的侧面也可。由于凸部具有平坦的前端面，能够用凸部的整个前端来接受压纸滚轴的负荷，并且能够防止在凸部的一部分发生集中负荷的情形。此外，在前端面的两端，形成以使尖部朝着该前端面而逐渐变细的方式倾斜形成的侧面，从而能够在凸部的侧面易于形成发热电阻体。在上述方式中，所述凸部的高度形成为所述电极的厚度以上也可。通过使凸部的高度在电极的高度以上，能够消除热头表面与感热纸之间的空气层，并能使热头表面与感热纸密合。由此，能够将发热电阻体产生的热有效地传递到感热纸，并能提高热头的热效率且能减少印刷所需的能量份量。本发明的第二方式是具备上述的任意一种热头的打印机。依据这种打印机，由于具备上述的热头，能够确保上板基板的强度，并且能提高热头的热效率而减少印刷所需的能量份量。由此，能以较少的电力印刷到感热纸上，并能使电池的持续时间长久。此外，防止上板基板的损坏造成的故障而能够提高作为装置的可靠性。本发明的第三的方式为一种热头的制造方法，其中包括开口部形成工序，在支撑基板的表面形成开口部；接合工序，在经该开口部形成工序而形成了所述开口部的所述支撑基板的表面以层叠状态接合上板基板的背面；薄板化工序，将经该接合工序而接合到所述支撑基板的所述上板基板薄板化；凸部形成工序，在经所述接合工序而接合到所述支撑基板的所述上板基板的表面形成凸部；电阻体形成工序，在所述上板基板的表面中与所述开口部对应的区域形成发热电阻体；以及电极层形成工序，在经该电阻体形成工序而形成的发热电阻体的两端形成电极层。依据这样的热头的制造方法，能够制造在支撑基板与上板基板之间形成空腔部， 并且在发热电阻体两端形成的电极层之间形成凸部的热头。由此，如上所述，确保上板基板的强度，并且能够提高热头的热效率而减少印刷所需的能量份量。(发明效果)依据本发明，发挥出在与发热电阻体对应的位置具有空腔部的热头中，能够提高强度及热效率的效果。
图1是本发明的第一实施方式的热敏打印机的概略结构图。图2是从保护膜一侧观察图1的热头的平面图。图3是图2的热头的A-A向视剖视图。图4是说明集中负荷加到图3的热头时的状态的图，其中(a)是加负荷之前的剖视图；(b)是加负荷后的状态的剖视图；(c)是平面图。图5是图3的第一变形例的热头的剖视图。图6是图3的第二变形例的热头的剖视图。图7是从保护膜一侧观察图3的第三变形例的热头的平面图。图8是图3的第四变形例的热头的剖视图。图9是图3的第五变形例的热头的剖视图。图10是图3的第六变形例的热头的剖视图。图11是说明本发明第二实施方式的热头的制造方法的图，其中(a)是空腔部形成工序；(b)是接合工序；(C)是薄板化工序；(d)是凸部形成工序；(e)是电阻体形成工序； (f)是电极层形成工序；(g)是保护膜形成工序。图12是说明图11的第一变形例的热头的制造方法的图，其中(a)是空腔部形成工序；(b)是接合工序；(c)是薄板化工序；(d)是凸部形成工序；(e)是电阻体形成工序； (f)是电极层形成工序；(g)是保护膜形成工序。图13是说明图11的第二变形例的热头的制造方法的图，其中(a)是空腔部形成工序；(b)是接合工序；(c)是凸部形成工序；(d)是薄板化工序；(e)是电阻体形成工序； (f)是电极层形成工序；(g)是保护膜形成工序。图14是传统热头的剖视图。图15是说明集中负荷加到图14的热头时的状态的图，其中(a)是加负荷之前的剖视图；(b)是加负荷后的状态的剖视图；(c)是平面图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照附图，对本发明第一实施方式的热头1及热敏打印机10进行说明。本实施方式的热头1用于例如图1所示那样的热敏打印机10，根据印刷数据，有选择地驱动多个发热元件，由此对感热纸12等的印刷对象物进行印刷。热敏打印机10包括主体框架11 ；中心轴被水平配置的压纸滚轴13 ；与压纸滚轴 13的外周面对置配置的热头1 ；支撑热头1的散热板(图示略)；向压纸滚轴13与热头1 之间输送感热纸12的送纸机构17 ；以及将热头1以既定按压力按压到感热纸12的加压机构19。通过加压机构19的动作，能使热头1及感热纸12压上压纸滚轴13。由此，压纸滚轴13的反作用力经由感热纸12加到热头1上。散热板是例如由铝等的金属、树脂、陶瓷或玻璃等构成的板状构件，以热头1的固定及散热为目的。如图2所示，热头1中沿着矩形状的支撑基板3的长边方向排列有多个发热电阻体7及多个电极部8。箭头Y表示送纸机构17的感热纸12的输送方向。此外，在支撑基板3的表面形成有沿着支撑基板3的长边方向延伸的矩形状的凹部2。在此，附图标记Lr、 Lml、Lm2、Lc分别表示后述的发热部的宽度方向的尺寸、凸部20的宽度方向的尺寸、凸部20 的前端面21的宽度方向的尺寸、及凹部2的宽度方向的尺寸。在图3中示出图2的A-A向视剖视图。如图3所示，热头1包括支撑基板3 ；接合到支撑基板3的上表面(表面)的上板基板5 ；设于上板基板5上的发热电阻体7 ；设于发热电阻体7两侧的一对电极部8 ；以及覆盖发热电阻体7及电极部8并保护它们不被磨损或腐蚀的保护膜9。支撑基板3是例如具有300 μ m Imm左右的厚度的玻璃基板或硅基板等的绝缘性基板。在支撑基板3的上端面(表面)，即与上板基板5的边界面，形成有沿着支撑基板3 的长边方向延伸的矩形状的凹部2。该凹部2是例如深度为1 μ m 100 μ m、宽度为50 μ m 300 μ m左右的沟槽。上板基板5由例如厚度为10 μ m 100 μ m士5 μ m左右的玻璃材料构成，作为储存从发热电阻体7产生的热的蓄热层起作用。该上板基板5以层叠状态接合至支撑基板3的表面，以使凹部2密闭。凹部2被上板基板5覆盖，由此在上板基板5与支撑基板3之间形成空腔部4。空腔部4具有与所有的发热电阻体7对置的连通结构，作为中空隔热层起作用，该中空隔热层抑制从发热电阻体7产生的热从上板基板5传到支撑基板3。由于空腔部4作为中空隔热层起作用，能够使传到发热电阻体7的上方而被用于印字等的热量大于经由发热电阻体7的下方的上板基板5而传到支撑基板3的热量，能够谋求热头1的热效率的提
尚ο发热电阻体7在上板基板5的上端面中分别设成以宽度方向跨过凹部2，在凹部2 的长边方向上隔着既定间隔而排列。即，各发热电阻体7隔着上板基板5而与空腔部4对置设置，并且配置成位于空腔部4上。电极部8用于对发热电阻体7供给电流而使之发热，由公共电极8A和个别电极8B 构成，该公共电极8A与各发热电阻体7的与排列方向正交的方向的一端连接，该个别电极 8B与各发热电阻体7的另一端连接。公共电极8A与所有的发热电阻体7 —体地连接，个别电极8B与各个发热电阻体7分别连接。对个别电极8B有选择地施加电压时，在连接有所选择的个别电极8B和与该个别电极8B对置的公共电极8A的发热电阻体7中有电流流过，使发热电阻体7发热。在此状态下，通过加压机构19的动作，使感热纸12压上覆盖发热电阻体7的发热部分的保护膜9 的表面部分(印字部分)，由此感热纸12发色而被印字。此外，在各发热电阻体7之中实际发热的部分(发热部)，是发热电阻体7中未与电极部8A、8B重叠的部分，即，发热电阻体7之中公共电极8A的连接面与个别电极8B的连接面之间的区域，是位于空腔部4的大致正上方的部分。此外，如图3所示，在上板基板5中设有发热电阻体7的上端面(表面)，凸部20 形成在公共电极8A与个别电极8B之间。凸部20包括平坦的前端面21和在前端面21的两端中以使尖部朝着前端面21而逐渐变细的方式倾斜形成的侧面22。S卩，凸部20形成为前端面21的宽度方向的尺寸Lm2小于凸部20的宽度方向的尺寸Lml。由此，凸部20具有
6梯形的纵剖面形状。此外，凸部20形成为其宽度方向的尺寸Lm2小于凹部2的宽度方向的尺寸Lc。即， 凸部20在上板基板5的上端侧(表面)，形成在与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域内。此外，凸部20的高度例如为0. 5 μ m 3 μ m左右，形成为电极部8的厚度以上的高度。在此，作为比较例，以下说明传统热头100的结构。如图14所示，传统热头100在上板基板50的上端侧(表面)没有设置凸部，因此在发热电阻体7与电极部8之间产生相当于电极部8的厚度的台阶差。由此，在发热电阻体7及电极部8之上形成的保护膜9的表面中，也在与上述台阶差对应的位置(图14所示的区域A)产生台阶差。其结果，在利用压纸滚轴13将感热纸12压上热头100表面之际，由于发热电阻体 7与电极部8的台阶差而在感热纸12与热头100表面之间产生空气层101。该空气层101 在将发热电阻体7产生的热向感热纸12传递时成为障碍，存在会降低热头100的热效率的不良情况。对此，本实施方式的热头1如图3所示，在上板基板5的电极部8侧的表面中，发热电阻体7两侧的一对电极部8之间形成凸部20。由此，能够减小形成在凸部20之上的发热电阻体7与设于发热电阻体7两端的电极部8的台阶差，并能减小热头1 (保护膜9)表面与感热纸12之间的空气层。因而，依据本实施方式的热头1，能够有效地将发热电阻体7 产生的热传递到感热纸12，并且能够提高热头1的热效率而减少印刷所需的能量份量。此外，如图3所示，通过将凸部20形成在与凹部2对应的区域内，能够在与上板基板5的表面的凹部2 (空腔部4)对应的区域内，设置没有形成凸部20的区域，即上板基板 5的厚度较薄的区域。由此，能够减少会被上板基板5夺去的热量，并能提高热头1的热效率。此外，如图3所示，通过使凸部20的高度在电极部8的高度以上，能够消除热头1 表面与感热纸12之间的空气层，能够使热头1表面与感热纸12密合。由此，能够有效地将发热电阻体7产生的热传递到感热纸12，并且能够提高热头1的热效率而减少印刷所需的
能量份量。接着，以下说明传统热头100与本实施方式的热头1的强度差异。图4及图15是为了说明强度差异而只简化显示热头的上板基板与支撑基板的图， 图4示出本实施方式的热头1，图15示出传统热头100。如图15(b)所示，在传统热头100中，当集中负荷(箭头51)加到上板基板50的空腔部4上时，与上板基板50的空腔部4对置的部分以向下侧沉下的方式变形。由此，如图15(b)的箭头52所示，在上板基板50的下端面(背面)，特别是被加负荷的中心位置中产生较大的拉伸应力。这时，如图15(c)所示，负荷位置S和最大应力位置T大体一致，上板基板50容易损坏。与之相对，本实施方式的热头1如图4(a)所示，在上板基板5的上端侧(表面) 形成有凸部20。通过这样的构造，如图4(b)所示，当集中负荷(箭头51)加到上板基板5 的空腔部4上时，在上板基板5的下端面(背面)，被加负荷的中心位置及凸部20的下脚 (麓)部分产生较大的拉伸应力(箭头31、32、33)。因而，如图4(c)所示，被施加较大应力的位置分散到区域T1、T2、T3。
通过以上构成，依据本实施方式的热头1，与如图15(a)所示的均勻厚度的上板基板50相比，与上板基板5的空腔部4 (凹部幻对应的位置(凸部20)较厚，因此能够提高上板基板5的强度。此外，当集中负荷加到上板基板5表面时，能够使加到上板基板5表面的拉伸应力分散。其结果，例如在压纸滚轴13与感热纸12之间混入数μ m 数十μ m的微小异物而有集中负荷加到上板基板5的情况下，也难以断裂，能够提供可靠性高的热头1。此外，在热头1的保护膜9上使用的材料的内部应力非常大。例如，用溅射法法成膜的SiAlON具有500 2000ΜΙ^的内部应力。因此，通过在空腔部4 (凹部2)的正上方上板基板5表面设置凸部20来增加上板基板5的板厚，提高上板基板5的强度，能够防止保护膜9的内部应力造成的上板基板5的变形或破坏。此外，凸部20具有与上板基板5的表面大致平行的前端面21，从而能以凸部20的前端面21全体接受压纸滚轴13的负荷，能够防止在凸部20的一部分上发生集中负荷。此外，在前端面21的两端形成以使尖部朝着该前端面21而逐渐变细的方式倾斜形成的侧面 22，从而能够在凸部20的侧面22容易形成发热电阻体7。因而，依据具备上述那样的热头1的热敏打印机10，能够提高热头1的热效率而减少印刷所需的能量份量。由此，能以较少的电力对感热纸12进行印刷，并能使电池的持续时间长久。此外，能够防止上板基板5的损坏造成的故障而提高作为装置的可靠性。(第一变形例)以下，对本实施方式的热头1的第一变形例进行说明。此外，以下对于与上述第一实施方式的热头1共同的部分省略说明，并且主要说明其不同点。如图5所示，本变形例的热头31中，凸部20形成为其宽度方向的尺寸Lm2大于凹部2的宽度方向的尺寸Lc。S卩，凸部20在上板基板5的上端侧(表面)，以越过与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域而延伸至外侧的区域的方式形成。通过这样构成，在形成有凹部2 (空腔部4)的区域内，能够加厚上板基板5，能够提高上板基板5的强度。(第二变形例)以下，对本实施方式的热头1的第二变形例进行说明。如图6所示，本变形例的热头32中，凸部20在上板基板5的上端侧(表面)，配置在超过与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域的位置。通过这样构成，在形成有凹部2 (空腔部4)的区域内，能够局部增加上板基板5的厚度而谋求提高强度，并能局部减少上板基板5的厚度而提高热效率。(第三变形例)以下，对本实施方式的热头1的第三变形例进行说明。如图7所示，沿着矩形状的支撑基板3的长边方向排列多个发热电阻体7及多个电极部8。箭头Y表示送纸机构17的感热纸12的输送方向。此外，在支撑基板3的表面， 形成有沿支撑基板3的长边方向延伸的矩形状的凹部2。在此，附图标记Lr、LmU Lm2、Lc 分别表示发热部的宽度方向的尺寸、凸部20的宽度方向的尺寸、凸部20的前端面21的宽度方向的尺寸、及凹部2的宽度方向的尺寸。凸部形成为其宽度方向的尺寸Lml小于凹部2的宽度方向的尺寸Lc。S卩，凸部20 在上板基板5的上端侧(表面)，形成在与在支撑基板3形成的凹部2对应的区域内。
另一方面，关于支撑基板3的长边方向的尺寸，以使凸部20的长边方向的尺寸Wm 大于凹部2的长边方向的尺寸Wc的方式形成。S卩，凸部20的长边方向的尺寸，形成为在上板基板5的上端侧(表面)，超过与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域而延伸至外侧的区域。通过局部地增加上板基板5的支撑基板3的长边方向上的端部的厚度，谋求提高强度，并且能够局部地减薄上板基板5而提高热效率。(第四变形例)以下，对本实施方式的热头1的第四变形例进行说明。本变形例的热头33如图8所示，凸部20形成为半圆柱体形或碗形的形状也可。即便凸部20形成为这种形状，也能比传统热头100提高强度及热效率。(第五变形例)以下，对本实施方式的热头1的第五变形例进行说明。本变形例的热头34如图9所示，形成为使凸部20的高度低于电极部8的高度。具体而言，以使凸部20的高度与电极部8的厚度之差Lh成为例如0. 5 μ m以下的方式决定凸部20的高度。通过这样构成，与传统热头100相比，不仅能减小热头1表面与感热纸12之间的空气层，而且在没有形成凸部20的区域，即没有形成凹部2 (空腔部4)的区域接受来自压纸滚轴13的负荷。由此，维持较高的热效率，并且能够防止上板基板5的损坏。(第六变形例)以下，对本实施方式的热头1的第六变形例进行说明。本变形例的热头34如图10所示，形成为使凸部20的高度与电极部8的厚度相同。通过这样构成，消除热头1表面与感热纸12之间的空气层，能够使热头1表面与感热纸12密合。由此，能够将发热电阻体7产生的热有效地传递到感热纸12，能够提高热头1的热效率而减少印刷所需的能量份量。此外，能够用上板基板5的整个面接受来自压纸滚轴13的负荷，并能减少从压纸滚轴13加到凸部20的应力而防止上板基板5的损坏。(第二实施方式)以下，借助图11(a)至图11(g)，作为本发明的第二实施方式，说明上述第一实施方式的热头1的制造方法。如图11(a)至图11(g)所示，本实施方式的热头1的制造方法，包括开口部形成工序，在支撑基板3的表面形成开口部(凹部幻；接合工序，将上板基板5的背面以层叠状态接合至形成有凹部2的支撑基板3的表面；薄板化工序，将接合至支撑基板3的上板基板5薄板化；凸部形成工序，在接合至支撑基板3的上板基板5的表面形成凸部20 ；电阻体形成工序，在上板基板5的表面中与空腔部4对应的区域形成发热电阻体7 ；电极层形成工序，在发热电阻体7的两端形成电极部8 ；以及保护膜形成工序，在电极部8之上形成保护膜9。以下，对上述的各工序做具体说明。在开口部形成工序中，如图11 (a)所示，在支撑基板3的上端面(表面)，与设有上板基板5的发热电阻体7的区域对应的位置形成凹部2。凹部2是例如通过对支撑基板3 的表面实施喷射(sand blast)、干蚀刻、湿蚀刻、激光加工等来形成的。在对支撑基板3实施喷射加工时，在支撑基板3的表面覆盖光刻胶材料，利用规定图案的光掩模对光刻胶材料进行曝光，使形成凹部2的区域以外的部分固化。其后，清洗支撑基板3的表面，除去未固化的光刻胶材料，从而得到在形成凹部2的区域形成有蚀刻窗的蚀刻掩模(省略图示)。在该状态下，对支撑基板3的表面实施喷射，形成1 100 μ m深度的凹部2。凹部2的深度例如优选为10 μ m以上且支撑基板3的一半厚度以下。此外，在实施干蚀刻或湿蚀刻等的蚀刻加工时，与上述喷射加工同样地，形成蚀刻掩模，该蚀刻掩模在支撑基板3表面的形成凹部2的区域形成有蚀刻窗。然后，在该状态下对支撑基板3的表面实施蚀刻，从而形成1 100 μ m深度的凹部2。该蚀刻处理除了可以使用例如利用氟酸类的蚀刻液等的湿蚀刻以外，也可以使用反应性离子蚀刻(RIE)或等离子体蚀刻等的干蚀刻。此外，作为参考例，在支撑基板为单晶硅的情况下，进行利用诸如氢氧化四甲铵溶液、KOH溶液、或氟酸与硝酸的混合液等的蚀刻液的湿蚀刻。接着，在接合工序中，如图11(b)所示，例如将厚度约为500μπι 700μπι的玻璃基板的上板基板5的下端面(背面)和形成有凹部2的支撑基板3的上端面(表面)，通过高温熔接或阳极接合来接合。这时，支撑基板3和上板基板5在干燥状态下被接合，对该接合后的接合基板例如在200°C以上且软化点以下的温度进行热处理。通过接合支撑基板3与上板基板5，形成在支撑基板3的凹部2被上板基板5覆盖，且在支撑基板3与上板基板5之间形成空腔部4。在此，作为上板基板，100 μ m以下厚度的基板在制造或处理(handling)方面有困难，此外，价格高。因此，原先就取代在支撑基板3直接接合薄的上板基板5，而对支撑基板 3接合较容易在接合工序中制造或处理的厚度的上板基板5，然后，在薄板化工序中将上板基板5加工成所希望的厚度。接着，如图11(c)所示，在薄板化工序中，通过机械研磨来对上板基板5的上端面 (表面)一侧进行薄板加工，将上板基板5例如加工至约1 μ m 100 μ m的厚度。此外，薄板化加工也可以通过实施干蚀刻或湿蚀刻等来进行。接着，如图11(d)所示，在凸部形成工序中，通过实施干蚀刻或湿蚀刻等，在上板基板5的上端面(表面)中与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域，形成凸部20。此外， 该凸部形成工序也可以与薄板化工序同时进行。即，在上述的薄板化工序中，用抗蚀剂材料覆盖要形成凸部20的区域，并通过干蚀刻或湿蚀刻等，与上板基板5的薄板化同时形成凸部20也可。接着，在上板基板5上依次形成发热电阻体7、公共电极8A、个别电极8B及保护膜 9。具体而言，如图11(e)所示，在电阻体形成工序中，利用溅射法、CVD(化学气相生长法)或蒸镀等的薄膜形成法，在上板基板5上形成Ta类或硅化物类等的发热电阻体材料的薄膜。利用升板(lift off)法或蚀刻法等，将发热电阻体材料的薄膜成形，从而形成所希望形状的发热电阻体7。接着，如图11(f)所示，在电极层形成工序中，通过溅射法或蒸镀法等来在上板基板5上形成Al、Al-Si、Au、Ag、Cu、Pt等的布线材料的膜。然后，用升板法或蚀刻法来形成该膜，或者网版印刷布线材料后进行烧结等，形成所希望形状的公共电极8A及个别电极8B。 此外，在发热电阻体7及电极部8A、8B上的升板或蚀刻用的抗蚀剂材料的构图中，利用光掩模来对光刻胶材料进行构图。接着，如图11(g)所示，在保护膜形成工序中，利用溅射法、离子镀、CVD法等，在上板基板5上形成3比2、1^205、3丨六1(^、5丨3队、类金刚石(Diamond Like Carbon)等的保护膜材料的膜，从而形成保护膜9。由此，制造出图3所示的热头1。依据这样的热头1的制造方法，能够制造出在支撑基板3与上板基板5之间形成空腔部4，并且在形成在发热电阻体7两端的电极部8层之间形成凸部20的热头1。由此， 如上所述，能够确保上板基板5的强度，并能提高热头1的热效率而减少印刷所需的能量份量。(第一变形例)以下，对本实施方式的热头1的制造方法的第一变形例进行说明。本变形例的热头1的制造方法与上述第二实施方式的热头1的制造方法的不同点在于在凸部形成工序中层叠形成凸部20。以下，对于与第二实施方式的热头1的制造方法共同的部分省略说明，主要针对不同点进行说明。如图12(c)所示，在薄板化工序中，通过对上板基板5的上端面(表面)一侧实施干蚀刻或湿蚀刻，将上板基板5例如加工至约1 μ m 100 μ m的厚度，以能获得充分的隔热性能。如图12(d)所示，在凸部形成工序中，在薄板化工序中薄板化的上板基板5成膜蚀刻阻止层41和SiO2、玻璃等的用于形成凸部20的材料。然后，利用干蚀刻、湿蚀刻等，除去凸部20以外的部分，从而在上板基板5的上端面(表面)形成凸部20。通过这样构成，能够在保持薄板化工序中决定的上板基板5的厚度的状态下(不改变)，形成凸部20。在该工序中，将蚀刻阻止层41和成为凸部20的材料连续成膜，在凸部20的构图中能够防止过蚀刻，能准确地形成凸部20的高度。作为蚀刻阻止层41，选择其蚀刻速率慢于SiO2、玻璃的材料。在使用CF类的气体的干蚀刻中能够使用MgO、Ta2O5等。(第二变形例)以下，对本实施方式的热头1的制造方法的第二变形例进行说明。本变形例的热头1的制造方法与上述第二实施方式的热头1的制造方法的不同点在于薄板化工序和凸部形成工序的顺序不同。如图13(d)所示，在凸部形成工序中，通过实施干蚀刻或湿蚀刻等，在上板基板5 的上端面(表面)，与形成在支撑基板3的凹部2对应的区域形成凸部20。如图13(c)所示，在薄板化工序中，通过对上板基板5的上端面(表面)一侧实施干蚀刻或湿蚀刻，将上板基板5例如加工至约Ιμπι 100 μπι的厚度。通过这样进行薄板化，将凸部形成工序中形成的凸部20的形状原样保留，能够将上板基板5薄板化。以上，参照附图，对本发明的各实施方式进行了详细说明，但具体构成并不局限于该实施方式，还涵盖不超出本发明的宗旨的范围内的设计变更等。例如，说明了凸部20具有梯形或碗形的纵剖面形状，但是只要能形成发热电阻体 7既可，例如也可以为矩形等的纵剖面形状。此外，包括形成沿支撑基板3的长边方向延伸的矩形状的凹部2，并且空腔部4与所有的发热电阻体7对置的导通结构，但是取代该结构而沿着支撑基板3的长边方向在与发热电阻体7对置的位置分别形成独立的凹部，并通过上板基板5形成按每个凹部独立的空腔部也可。由此，能够形成具备多个独立的中空隔热层的热头。附图标记说明1、31、32、33、34、35热头；2凹部；3支撑基板；4空腔部；5上板基板；7发热电阻体；8电极部；9保护膜；10热敏打印机(打印机)；20凸部；21前端面；22侧面。
权利要求
1.一种热头，其中包括 在表面具有凹部的支撑基板；以层叠状态接合至该支撑基板的表面的上板基板； 设置在该上板基板的表面中与所述凹部对应的位置的发热电阻体；以及设于该发热电阻体两侧的一对电极，配置在该一对电极之间的所述上板基板的所述电极侧的表面形成有凸部。
2.如权利要求1所述的热头，其中，所述凸部形成在与所述凹部对应的区域内。
3.如权利要求1所述的热头，其中，所述凸部超过与所述凹部对应的区域而延伸至外侧的区域。
4.如权利要求1所述的热头，其中，所述凸部具有平坦的前端面和在该前端面的两端以使尖部朝着该前端面而逐渐变细的方式倾斜形成的侧面。
5.如权利要求1所述的热头，其中，所述凸部的高度形成为所述电极的厚度以上。
6.一种打印机，其中具备权利要求1至权利要求5中任一项所述的热头。
7.一种热头的制造方法，其中包括开口部形成工序，在支撑基板的表面形成开口部；接合工序，将上板基板的背面以层叠状态接合至经该开口部形成工序而形成了所述开口部的所述支撑基板的表面；薄板化工序，将经该接合工序而接合到所述支撑基板的所述上板基板薄板化； 凸部形成工序，在经所述接合工序而接合到所述支撑基板的所述上板基板的表面形成凸部；电阻体形成工序，在所述上板基板的表面中与所述开口部对应的区域形成发热电阻体；以及电极层形成工序，在经该电阻体形成工序而形成的发热电阻体的两端形成电极层。
全文摘要
本发明提供一种热头，该热头在与发热电阻体对应的位置具有空腔部，能够提高强度及热效率。热头(1)包括在表面具有凹部(2)的支撑基板(3)；以层叠状态接合至支撑基板(3)的表面的上板基板(5)；设于上板基板(5)表面中与凹部(2)对应的位置的发热电阻体(7)；以及设于发热电阻体(7)两侧的一对电极部(8)，配置在一对电极部(8)之间的上板基板(5)的电极部(8)侧的表面形成有凸部(20)。
文档编号B41J2/32GK102166887SQ20101058748
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者三本木法光, 东海林法宜, 师冈利光, 顷石圭太郎 申请人:精工电子有限公司