专利名称：热头、打印机及热头的制造方法
技术领域：
本发明涉及热头(thermal head)、打印机及热头的制造方法。
背景技术：
众所周知，一直以来热头用于热敏打印机，该热头基于印相数据有选择地驱动多个发热电阻元件，从而对感热记录介质进行印相(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中记载的热头，对具有凹部的支撑基板接合上板基板而闭塞凹部，从而在上板基板与支撑基板之间形成空腔部，在上板基板的表面中与空腔部对置的位置配置发热电阻体。该热头使空腔部作为导热系数低的隔热层起作用，降低从发热电阻体传递到支撑基板一侧的热量而提高热效率，并谋求降低消耗电力。专利文献1 日本特开2009-119850号公报但是，如果在上板基板与支撑基板的接合面困住了空气或者存在微粒造成的接合不良部(空隙(void))，就会在打印机中使用时因上板基板的厚度相对薄而发生破坏或剥离，存在可靠性降低的问题。此外，若存在空隙则会成为制造时的成品率降低的原因。而且， 对热敏打印机要求驱动电压的低电压化或为长时间使用的目的的省电力化，不断寻求提高热头的印字效率。
发明内容
本发明鉴于上述情况构思而成，其目的在于提供一种耐久性及可靠性高且提高制造时的成品率的同时，能够谋求提高印字效率的热头、打印机及热头的制造方法。为了达成上述目的，本发明提供以下方案。本发明提供一种热头，其中包括支撑基板，具有在表面形成有开口部的凹部；上板基板，具有小于该支撑基板的外形尺寸且少许大于所述开口部的外形尺寸，并且以层叠状态接合到所述支撑基板的表面而闭塞所述开口部；以及发热电阻体，形成在该上板基板的表面中与所述凹部对置的位置。依据本发明，在表面形成有发热电阻体的上板基板作为蓄热层起作用。此外，支撑基板上的凹部的开口部被上板基板闭塞，从而在上板基板与支撑基板之间形成空腔部。该空腔部配置在与发热电阻体对置的位置，因此作为对在发热电阻体产生的热进行隔热的中空隔热层起作用。因而，减少发热电阻体中产生的热之中经由上板基板传递到支撑基板一侧的热量，并且增大传递到发热电阻体的上方并被利用于印字等的热量，从而能够提高热效率。在这种情况下，通过使上板基板的外形尺寸小于支撑基板的外形尺寸且少许大于凹部的开口部，能够降低蓄积到上板基板的热容量。此外，在层叠方向上使形成在上板基板上的发热电阻体比支撑基板的表面的没有被上板基板覆盖的区域还突出，并且使发热电阻体积极地与感热记录介质接触，从而能提高接触压力。由此，能提高印字效率。此外，减少上板基板与支撑基板的接合部分的面积，并且利用热熔敷等来直接接合上板基板和支撑基板，在此情况下也能抑制困住空气或微粒造成的空隙的发生。由此，能够提高耐久性及可靠性，并能提高制造时的成品率。 在上述发明中，也可以使所述上板基板具有形成在与所述支撑基板的接合面相反一侧的平坦的前端面，和以从该前端面的外周朝着所述支撑基板的表面而扩展的方式倾斜的侧面。通过这样构成，能够用上板基板的整个前端面来承受压纸滚轴(platen roller) 的载荷，并且能够防止集中载荷发生在上板基板的一部分。此外，通过使上板基板的侧面以从外周朝着所述支撑基板的表面扩展的方式倾斜，能够容易从上板基板的前端面沿着侧面形成发热电阻体。此外，在上述发明中，也可以使所述支撑基板具有在层叠方向上沿着所述开口部的周围突出的台阶差(段差)部。通过这样构成，将形成在上板基板上的发热电阻体与支撑基板的表面的没有被上板基板覆盖的区城的台阶差仅大为台阶差部的高度，并且能够进一步提高感热记录介质和发热电阻体的接触压力。此外，减薄上板基板的厚度，并提高隔热效果，从而能够谋求提高印字效率。此外，在上述发明中，也可以具备连接在所述发热电阻体的两端的一对电极，在位于该一对电极之间的所述上板基板的表面形成有在与所述发热电阻体的层叠方向上突出的凸部。通过这样构成，如果向一对电极施加电压，则发热电阻体的电极间的区域(发热部)就会发热。在这种情况下，因上板基板的凸部而发热电阻体的发热部成为沿层叠方向， 即，从支撑基板的凹部远离的方向突出的形状，能够减小发热部与电极的台阶差。因而，在使感热记录介质与发热部接触的情况下，通过与电极的台阶差减少形成在发热部与感热记录介质之间的空气层，能够将发热部中产生的热有效地传递到感热记录介质。由此，能够谋求提高印字效率。此外，优选的是利用上板基板的凸部，在层叠方向上使发热电阻体的发热部比电极还突出。这样，能消除发热部与感热记录介质之间的空气层， 并能使热头表面与感热记录介质密合。此外，在上述发明中，也可以使所述凸部形成在与所述凹部对置的区域内。通过这样构成，将上板基板中的没有形成凸部的厚度较薄的部分配置在与空腔部对置的区域内，减少会被上板基板夺去的热量，从而能够提高热效率。此外，在上述发明中，也可以使所述凸部扩展到与所述凹部对置的区域外。通过这样构成，能够利用凸部来加厚上板基板的与空腔部对置的区域的厚度，并能提高上板基板的强度。此外，在上述发明中，也可以具备配置在所述支撑基板与所述上板基板之间并且粘接所述支撑基板和所述上板基板的粘接层。通过这样构成，即便使用了表面粗糙度大且低价的支撑基板及上板基板，也能利用粘接层来更加高精度地接合并且能够减少困住空气而产生的空隙。此外，与利用热熔敷等来直接接合上板基板与支撑基板的情况相比，能够降低接合时的加热温度。此外，作为粘接层，例如，能够使用树脂等。本发明提供一种打印机，其中包括上述本发明的热头；以及加压机构，将感热记录介质按压到该热头的所述发热电阻体并加以输送。依据本发明，通过耐久性及可靠性高的热效率优异的热头，能够防止上板基板的破损造成的故障并能提高装置的可靠性。此外，将在发热电阻体中产生的热以高效率传热到被加压机构按压的感热记录介质，并能减少向感热记录介质印字时的消耗电力。由此，能够使电池的持续时间长久。本发明提供一种热头的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面开口的凹部的平板状的支撑基板，以闭塞所述凹部的方式以层叠状态接合具有比所述支撑基板的外形尺寸小且少许大于所述凹部的外形尺寸的上板基板；以及电阻体形成工序，在通过该接合工序接合到所述支撑基板的所述上板基板的表面中与所述凹部对置的位置形成发热电阻体。依据本发明，在接合工序中将具有比支撑基板的外形尺寸小且少许大于凹部的外形尺寸的上板基板接合到支撑基板的表面，从而能够减少作为蓄热层起作用的上板基板的热容量并能制造热效率高的热头。此外，在发热电阻体形成工序中使形成在上板基板上的发热电阻体在层叠方向上比支撑基板的表面中没有被上板基板覆盖的区域还突出，能够提高感热记录介质与发热电阻体的接触压力。由此，能够制造印字效率高的热头。此外，与在支撑基板的整个表面区域接合上板基板的情况相比，通过热熔敷等来直接接合上板基板和支撑基板的情况下，也能抑制在上板基板与支撑基板的接合部分产生空隙，并能制造耐久性及可靠性高且制造时的成品率得到提高的热头。此外，在接合工序中，既可以通过热熔敷等来直接接合上板基板和支撑基板，也可以在上板基板与支撑基板之间设置粘接层后通过粘接来接合。本发明提供一种热头的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面开口的凹部的平板状的支撑基板以闭塞所述凹部的方式以层叠状态接合平板状的上板基板；薄板化工序，将接合到所述支撑基板的所述上板基板薄板化；成形工序，留下接合到所述支撑基板的所述上板基板中闭塞所述凹部的闭塞部分，并除去比该闭塞部分还外侧的部分；以及电阻体形成工序，在实施了所述薄板化工序中进行的薄板化及所述成形工序中进行的成形的所述上板基板的表面中与所述凹部对置的位置形成发热电阻体。依据本发明，在接合工序中，能够使用具有易于制造或处理的厚度的上板基板，并能通过薄板化工序在支撑基板的表面形成薄到所希望厚度的上板基板。此外，在成形工序中，除去上板基板中比凹部的闭塞部分还外侧的部分，从而在支撑基板的一部分表面形成沿层叠方向突出的上板基板。因而，能够减小上板基板的外形尺寸并能减少作为蓄热层的热容量，同时能够提高感热记录介质与发热电阻体的接触压力。此外，即便在上板基板与支撑基板的接合部分产生空隙也能除去。由此，能够制造耐久性及可靠性高且提高制造时的成品率的同时印字效率高的热头。在上述发明中，也可以在所述成形工序中，将所述支撑基板的表面中没有被所述上板基板覆盖的区域除去到既定厚度。通过这样构成，增大形成在上板基板上的发热电阻体与支撑基板的表面中没有被上板基板覆盖的区域的台阶差，能够制造能提高感热记录介质与发热电阻体的接触压力的热头。
(发明效果)依据本发明，得到耐久性及可靠性高且提高制造时的成品率的同时，能够谋求提高印字效率的效果。
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是从保护膜一侧沿层叠方向观看图1的热头的平面图。图3是图2的热头的A-A剖视图。图4是表示本发明的第一实施方式的热头的制造方法的流程图。图5 (a)示出第一实施方式的凹部形成工序；(b)示出接合工序；(C)示出薄板化工序，(d)示出成形工序，(e)示出电阻体形成工序，(f)示出电极部形成工序，(g)是示出保护膜形成工序的纵剖视图。图6是表示本发明的第一实施方式的变形例的热头以鱼糕(蒲鋅)型形成的上板基板的剖视图。图7(a)示出本实施方式的第一变形例的热头的成形工序，(b)示出薄板化工序。图8是从保护膜一侧沿层叠方向观看本发明的第一实施方式的第二变形例的热头的平面图。图9是图8的热头的B-B剖视图。图10是从保护膜一侧沿层叠方向观看本发明第一实施方式的第三变形例的热头的平面图。图11是图10的热头的C-C剖视图。图12(a)示出第三变形例的第一成形工序，(b)示出第二成形工序的纵剖视图。图13是示出第三变形例的热头的其它方式的图。图14是本发明的第一实施方式的第四变形例的热头的纵剖视图。图15是示出第四变形例的成形工序的纵剖视图。图16是本发明的第二实施方式的热头的纵剖视图。图17是示出本发明的第二实施方式的热头的制造方法的流程图。图18(a)示出第二实施方式的粘接层形成工序，(b)示出接合工序，(c)示出成形工序，(d)示出粘接层除去工序的纵剖视图。图19是本发明的第二实施方式的变形例的热头的纵剖视图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，对照附图，对本发明的第一实施方式的热头、打印机及热头的制造方法进行说明。本实施方式的热敏打印机(打印机)10，如图1所示，包括主体框架2;水平配置的压纸滚轴4 ；与压纸滚轴4的外周面对置配置的热头1 ；向压纸滚轴4与热头1之间输送感热纸(感热记录介质)3等印刷对象物的送纸机构6 ；以及将热头1以规定按压力按压到感热纸3的加压机构8。
通过加压机构8的工作，热头1及感热纸3被按压到压纸滚轴4。由此，成为压纸滚轴4的载荷经由感热纸3加到热头1上。如图2及图3所示，热头1包括基板主体13 ；设于基板主体13上的多个发热电阻体15 ；连接在基板主体13上的各发热电阻体15的两端的一对电极部17A、17B ；以及覆盖基板主体13的一部分表面、发热电阻体15及电极部17A、17B的保护膜19。此外，箭头Y 示出压纸滚轴4进行的感热纸3的输送方向。基板主体13被固定于由铝等的金属、树脂、陶瓷或玻璃等构成的未图示的板状构件的散热板，能够通过散热板进行散热。该基板主体13由固定于未图示的散热板的平板状的支撑基板12 ；和在支撑基板12的表面以层叠状态接合的大致平板状的上板基板14构成。支撑基板12是例如具有300 μ m Imm左右的厚度的绝缘性的玻璃基板或陶瓷基板等。在支撑基板12形成有凹部23，该凹部23在与上板基板14的接合面具有开口部23a。 凹部23形成为沿着支撑基板12的长边方向延伸的矩形状。上板基板14是具有10 100 μ m左右的厚度的大致矩形状的玻璃基板。上板基板14和支撑基板12最好使用由互相相同的材料构成的玻璃基板或者性质接近的基板。该上板基板14具有比支撑基板12的宽度尺寸小且比凹部23的宽度尺寸(Lc)少许大的宽度尺寸，并且配置成闭塞凹部23的开口部23a。具体而言，上板基板14中与支撑基板12的接合面具有比开口部23a的宽度尺寸 (Lc)少许大的宽度尺寸(Lml)。在上板基板14的接合面之中向开口部23a的宽度方向的外侧伸出的区域(接合区域)的宽度尺寸(Lb)，最好分别为凹部23的宽度尺寸(Lc)以下。此外，上板基板14在与支撑基板12的接合面的相反一侧具有平坦的前端面14a。 此外，上板基板14的侧面14b以从前端面14a的外周朝着支撑基板12的表面而扩展的方式倾斜。即，上板基板14具有前端面14a的宽度尺寸(Lm2)小于接合面的宽度尺寸(Lml) 的形状。此外，上板基板14形成为比电极部17A、17B的高度还高。在上板基板14的前端面Ha及两侧面14b，有多个发热电阻体15以沿宽度方向覆盖的方式被形成。该上板基板14在表面设有发热电阻体15，从而作为蓄积发热电阻体15 中产生的一部分热的蓄热层起作用。发热电阻体15从支撑基板12的表面沿着上板基板14的两侧面14b及前端面1 而形成，并且被配置成在宽度方向上横跨支撑基板12的凹部23。此外，沿着上板基板14 的长边方向(支撑基板12的凹部23的长边方向)并隔着既定的间隔排列多个发热电阻体 15。在发热电阻体15中，位于支撑基板12的表面上的两端部分别连接有电极部17A、 17B。该发热电阻体15的位于电极部17A、17B间的部分，即，位于凹部23的大致正上方的部分成为发热区域。以下，将发热电阻体15的发热区域称为发热部15a。电极部17A、17B向发热电阻体15提供电力并使发热部15a发热。该电极部17A、 17B由与各发热电阻体15的长边方向的一端连接的公共电极17A和与各发热电阻体15的另一端连接的多个个别电极17B构成。公共电极17A与所有的发热电阻体15连接成一体， 各个别电极17B按每个发热电阻体15个别地连接。保护膜19保护发热电阻体15及电极部17A、17B免受磨耗或腐蚀的影响。该保护膜19具有沿着上板基板14或电极部17A、17B的台阶差而具有凹凸的表面形状。保护膜19 的表面具有覆盖发热电阻体15的发热部15a的部分(该部分成为印字部分)在层叠方向上比覆盖支撑基板12的表面或电极部17A、17B的其它部分还突出的凸形状。这样构成的热头1，因支撑基板12的凹部23的开口部23a被上板基板14闭塞， 而在上板基板14的正下方，即，发热电阻体15的发热部15的正下方形成空腔部27。空腔部27具有与所有的发热电阻体15对置的连接构造，能作为抑制发热部15a中产生的热从上板基板14传递到支撑基板12 —侧的中空隔热层起作用。接着，对这样构成的热头1的制造方法进行说明。本实施方式的热头1的制造方法，具有形成基板主体13的工序及在基板主体13 形成发热电阻体15等的工序。形成基板主体13的工序包括在支撑基板12形成凹部23 的凹部形成工序SAl ；接合支撑基板12和上板基板14的接合工序SA2 ；将上板基板14薄板化的薄板化工序SA3 ；以及将上板基板14成形的成形工序SA4。此外，形成发热电阻体15 等的工序包括在基板主体13形成发热电阻体15的电阻体形成工序SA5 ；形成电极部17A、 17B的电极部形成工序SA6 ；以及形成保护膜19的保护膜形成工序SA7。以下，参照图4的流程图，对各工序做具体说明。首先，在凹部形成工序SAl中，如图5(a)所示，在平板状的支撑基板12的表面中， 在会与通过电阻体形成工序SA5形成的发热电阻体15对置的位置形成凹部23。凹部23例如通过对支撑基板12的一个面实施喷射(sand blast)、干蚀刻、湿蚀刻、激光加工等来形成。接着，在接合工序SA2中，如图5 (b)所示，在具有支撑基板12的开口部23a的表面，接合例如具有100 μ m以上的厚度的平板状的薄板玻璃(上板基板)14。由于凹部23的开口部23a被上板基板14覆盖，所以在支撑基板12与上板基板14之间形成空腔部27。由凹部23的深度决定空腔部27的厚度，因此能够容易控制由空腔部27形成的作为中空隔热
层的厚度。作为接合方法，例如能列举用热熔敷进行的支撑基板12与上板基板14的直接接合。例如，在室温下将支撑基板12和上板基板14粘贴后，高温中进行热熔敷。由此，能以足够的强度进行接合。此外，为了防止上板基板14的变形，最好在软化点以下进行接合。在此，即便因困住空气而在凹部23周边产生空隙，也能通过使在支撑基板12与上板基板14的接合部分困住的空气移动到凹部23来消灭空隙。因而，能够减少凹部23的开口部23a周边的接合区域的空隙。接着，在薄板化工序SA3中，如图5(c)所示，通过蚀刻或研磨等将上板基板14薄板化，以薄到所希望厚度。此外，将上板基板14的前端面1 做成平坦的形状。在上板基板14的薄板化中，能够使用凹部形成工序SAl中形成凹部23时采用的各种蚀刻。此外，在上板基板14的研磨中，能够采用例如用于半导体晶片等的高精度研磨的CMP(化学机械研磨)等。在此，作为上板基板14，100 μ m以下的厚度的基板，其制造或处理有困难，此外， 是高价的。因此，在接合工序SA2中将易于制造或处理的厚度的上板基板14接合到支撑基板12，然后，利用薄板化工序SA3将上板基板14薄板化，以此取代一开始将厚度较薄的上板基板14接合到支撑基板12的方案，从而能够在支撑基板12的表面容易且低价地形成极薄的上板基板14。接着，在成形工序SA4中，如图5(d)所示，残留上板基板14中闭塞支撑基板12的开口部23a的闭塞部分，并除去比闭塞部分更加外侧的部分。在这种情况下，将上板基板14 的侧面14b形成为以从前端面1 的外周朝着支撑基板12的表面扩展的方式倾斜的形状。 上板基板14的成形，例如通过对上板基板14的表面实施干蚀刻或湿蚀刻等来进行。在此，通过使上板基板14的外形尺寸小于支撑基板12的外形尺寸且少许大于凹部23，能够减少支撑基板12与上板基板14的接合部分的面积，并能减少空隙。此外，通过使支撑基板12和上板基板14的接合区域的宽度尺寸(Lb)在凹部23的宽度尺寸(Lc)以下，能够极力减少空隙。通过上述的各工序，在支撑基板12的一部分表面，即，在支撑基板12的表面的空腔部27的正上方形成凸形状的上板基板14以层叠状态被配置的基板主体13。接着，在电阻体形成工序SA5中，如图5(e)所示，以局部地覆盖支撑基板12的一部分表面和上板基板14的前端面Ha及侧面14b的方式形成多个发热电阻体15。此外， 在电极部形成工序SA6中，如图5(f)所示，在发热电阻体15的两端分别连接公共电极17A 及个别电极17B。然后，在保护膜形成工序SA7中，如图5(g)所示，以覆盖配置在支撑基板 12的表面的上板基板14、发热电阻体15及电极部17A、17B的方式形成保护膜19。在这些电阻体形成工序SA5、电极部形成工序SA6及保护膜形成工序SA7中，能够通过与传统的热头的制造方法相同的方法，形成各个发热电阻体15、电极部17A、17B及保护膜19。通过以上的各工序，完成使覆盖发热电阻体15的发热部1 的保护膜19的表面的印字部分，在层叠方向上比覆盖支撑基板12的表面或电极部17A、17B的保护膜19的其它部分的表面还突出的热头1。接着，对这样制造的热头1及热敏打印机10的作用进行说明。在利用本实施方式的热敏打印机10对感热纸3进行印相时，首先，有选择地对热头1的个别电极17B施加电压。从而，电流会在连接所选择的个别电极17B和与之对置的公共电极17A的发热电阻体15中流动，使发热电阻体15的发热部1 发热。在这种情况下，热头1中，由于空腔部27作为中空隔热层起作用，减少发热部1 中产生的热之中经由上板基板14传递到支撑基板12 —侧的热量，并增大传递到发热电阻体15的上方并被利用于印字等的热量，从而谋求提高热效率。此外，上板基板14的大小为比凹部23的开口部23a少许大的程度，因此能够减少蓄积在上板基板14的热容量。接着，使加压机构8动作，并将热头1朝着利用压纸滚轴4输送的感热纸3压上。 压纸滚轴4绕着与发热电阻体15的排列方向平行的轴旋转，并且将感热纸3朝着与发热电阻体15的排列方向正交的Y方向输送。通过对该感热纸3压上覆盖发热电阻体15的发热部15a的保护膜19的表面的印字部分，能使感热纸3发色并印字。在这种情况下，由于覆盖发热部1 的保护膜19的表面的印字部分形成为在层叠方向上比保护膜的19的其它部分的表面还突出的凸形状，因此使保护膜19表面的印字部分积极地与感热纸3接触而能够提高接触压力。从而，能够提高印字效率。此外，由于支撑基板12与上板基板14的接合部分的面积较小，空隙等造成的缺陷较少且热头1的耐久性及可靠性较高。因而，能够防止上板基板14的破损导致的故障，并能提高热敏打印机10的可靠性。此外，能够有效地将发热部15a中产生的热传递到感热纸 3，并且能够减少印字时的消耗电力并使电池的持续时间长久。此外，在本实施方式中，使上板基板14具有平坦的前端面14a，但取代该情形，例如，如图6所示，将上板基板15的与接合面相反一侧的面做成鱼糕型的形状也可，或者，做成碗型的形状也可。这时，与上板基板14的形状同样地，将发热电阻体15及保护膜19形成为鱼糕型或碗型的形状即可。做成这样的形状也能提高热效率。此外，在本实施方式中，利用薄板化工序SA3及成形工序SA4来将上板基板14薄板化及成形，但取代该情形而采用预先薄到所希望的厚度的上板基板14，或者采用形成为所希望的厚度及形状的上板基板14，省略薄板化工序SA3或成形工序SA4也可。此外，本实施方式能如下变形。例如，在本实施方式中，利用成形工序SA4来对通过薄板化工序SA3薄板化的上板基板14进行成形，但作为第一变形例，也可以更换薄板化工序SA3和成形工序SA4的顺序。具体而言，如图7(a)所示，通过对进行薄板化之前的上板基板14进行成形工序， 残留闭塞支撑基板12的开口部23a的闭塞部分，并将比闭塞部分更加外侧的部分除去到既定的厚度，然后，如图7(b)所示，利用薄板化工序，通过湿蚀刻来将上板基板14薄板化而薄到所希望厚度也可。这样，在成形工序中能以容易加工的状态成形上板基板14的厚度。此外，利用湿蚀刻来进行薄板化，从而能够将通过成形工序成形的上板基板14的凸形状原样保留。此外，在本实施方式中，在位于支撑基板12的表面上的发热电阻体15的两端部连接电极部17A、17B,但是，也可以例如作为第二变形例，如图8及图9所示，使电极部17A、 17B延伸至配置在上板基板14的前端面1 上的发热电阻体15的表面。这时，将电极部 17AU7B沿着上板基板14的侧面14b配置即可。这样，能够减小电极部17A、17B间的宽度尺寸(Lr)而将发热部1 配置在与凹部 23对置的区域内，并且能够在上板基板14的前端面1 上设置发热部15a。因而，能够减少发热部15a中产生的热之中会直接被支撑基板12夺去的热量，并能提高热效率。此外，作为第三变形例，例如，如图10及图11所示，上板基板14在前端面14a具有在与发热电阻体15的层叠方向上突出的凸部33也可。以下，将上板基板14的下层称为第一凸部31、上板基板14的上层称为第二凸部33。这时，第二凸部33也可在与第一凸部31的边界部分具有比前端面14a的宽度尺寸(Lm2)及电极部17A、17B间的宽度尺寸(Lr)小的宽度尺寸(Lm3)，并且前端部分具有进一步小的宽度尺寸(Lm4)。此外，发热电阻体15也可以沿着第一凸部31及第二凸部33的形状而形成，并且使电极部17A、17B延伸至第一凸部31的前端面14a。此外，保护膜19也可以为沿着第一凸部31及第二凸部33的形状具有凹凸的形状。这样，因第二凸部33而发热电阻体15的发热部1 成为沿层叠方向，即，远离空腔部27的方向突出的凸形状，能够减小发热部15a与电极部17A、17B的台阶差。因而，在使感热纸3接触到发热部15a的情况下，能够减少因与电极部17A、17B的台阶差而在发热部15a与感热纸3之间形成的空气层，能够有效地将发热部15a中产生的热传递到感热纸 3。由此，能够谋求提高印字效率。此外，最好因第二凸部33而发热电阻体15的发热部1 在层叠方向上比电极部17A、17B还突出。这样，能消除发热部1 与感热纸3之间的空气层，并能使保护膜19表面的印字部分与感热纸3密合。此外，最好将第二凹部33配置在与空腔部27对置的区域内。 这样，能够将上板基板14的没有形成第二凸部33的部分，即，仅由第一凹部31构成的厚度较薄的部分配置在与空腔部27对置的区域内，并能减少会被上板基板14夺去的热量而提高热效率。本变形例的热头1的制造方法中，使成形工序包括形成第二凸部33的第一成形工序及形成第一凸部31的第二成形工序即可。具体而言，在第一成形工序中，如图12(a)所示，对通过薄板化工序SA3而薄板化的薄板玻璃(上板基板14)的表面实施干蚀刻、湿蚀刻等，在位于空腔部27的正上方的区域形成第二凸部33即可。第二凸部33的高度由通过电极部形成工序SA6形成的电极部17A、17B的厚度决定，例如设为0. 5 3 μ m。此外，在第二成形工序中，如图12(b)所示，对上板基板14实施干蚀刻、湿蚀刻等， 残留闭塞凹部23的第一凸部31的闭塞部分，并除去比闭塞部分还外侧的部分即可。此外，在本变形例中，将第二凸部33配置在与空腔部27对置的区域内，但是，例如，如图13所示，将第二凸部33以比与空腔部27对置的区域还外侧地扩展的方式形成也可。这样，通过第二凸部33来加厚上板基板14的与空腔部27对置的区域的厚度，并且能够提高上板基板14的强度。此外，作为第四变形例，例如，如图14所示，使支撑基板12具有沿着开口部23a的周围在层叠方向上突出的台阶差部35也可。即，也可以使比支撑基板12中与上板基板14 的接合部分更外侧的部分的厚度相对薄。这样，使形成在上板基板14上的发热电阻体15 与支撑基板12的表面的没有被上板基板14覆盖的区域的台阶差，仅大为台阶差部35的高度，能够提高发热部1 与感热纸3的接触压力。此外，更加减薄上板基板14的厚度，并且提高隔热效果而能够谋求提高印字效率。本变形例的热头1的制造方法，如图15所示，在成形工序SA4中，除去比闭塞支撑基板12的凹部23的上板基板14的闭塞部分还外侧的部分，并且也局部地除去支撑基板12 的表面中没有被上板基板14覆盖的区域而减薄厚度即可。这时，最好使支撑基板12的台阶差部35的侧面和上板基板14的侧面14b大致共面。这样，能够沿着台阶差部35的侧面及上板基板14的侧面14b而容易形成发热电阻体 15。此外，最好是支撑基板12及上板基板14采用相同材质的玻璃基板，并且在接合工序中不使用粘接层而直接接合。这样，能够容易实现该构造。(第二实施方式)接着，对本发明的第二实施方式的热头、打印机及热头的制造方法进行说明。本实施方式的热头101，如图16所示，与第一实施方式的不同点在于具备配置在支撑基板12与上板基板14之间并且粘接支撑基板12和上板基板14的粘接层103。以下，对于其构成与第一实施方式的热头1、热敏打印机10及热头的制造方法共同的部位，标注相同的符号且省略说明。粘接层103配置在支撑基板12和上板基板14的接合区域，即，支撑基板12的开口部23a周边。热头101在动作时发热电阻体15的发热部15a的温度上升到200°C 300°C 左右，所以作为构成粘接层103的粘接剂最好采用能承受发热部15a的温度的高耐热性材料。具体而言，作为粘接层103，采用由聚酰亚胺树脂或环氧树脂等的高分子树脂材料构成的层。在此，一般而言，热头的保护膜使用的材料的内部应力非常大。例如，用溅镀法来成膜的SiAlON具有-500 -2000MPa的内部应力(压缩应力)。因此，因保护膜而较强的拉伸应力会加到上板基板。其结果，用刚性较低的树脂等的粘接层接合的上板基板有时不能承受保护膜的应力而在上板基板发生龟裂。此外，发生的龟裂还会扩展到整个上板基板。 例如，作为参考例，夹着粘接层而在支撑基板的整个表面区域接合上板基板而构成的热头， 因外力而在上板基板发生龟裂的概率升高，龟裂有时扩展到上板基板的大部分区域。本实施方式的热头101，将支撑基板12和上板基板14的接合区域限定在支撑基板 12的开口部23a的周围，从而能够抑制龟裂向上板基板14的发生。因而，与在支撑基板的整个表面区域接合上板基板而构成的参考例的热头相比，能够兼顾高的可靠性及耐久性。此外，本实施方式的热头101能够用于热敏打印机10。接着，对这样构成的热头101的制造方法进行说明。本实施方式的热头101的制造方法，如图17的流程图所示，在凹部形成工序SAl 与接合工序SA2之间具有粘接层形成工序SBl，并且在结束成形工序SA4之后包含除去多余的粘接层103的粘接层除去工序SB2。以下，对各工序进行具体说明。在粘接层形成工序SBl中，如图18(a)所示，在支撑基板12与薄板玻璃(上板基板14)之间形成既定图案的粘接层103。例如，在支撑基板12的表面涂敷粘接剂，并通过利用网版印刷或光刻法的构图来形成粘接层103。在接合工序SA2中，取代直接接合而如图18(b)所示，将支撑基板12和上板基板 14在层叠方向上夹着粘接层103粘贴并粘接而接合。在成形工序SA4中，如图18(c)所示，在除去上板基板14的比闭塞部分更外侧的部分之际，粘接层103作为蚀刻阻挡层起作用。接着，在粘接层除去工序SB2中，如图18(d)所示，除去在支撑基板12的表面露出的粘接层103。此外，由于树脂是电性绝缘材料，所以留下也可，但是，由于保护膜19产生的应力较弱，所以在本实施方式中将多余的粘接层103除去。在此，作为参考例，在将支撑基板和上板基板直接接合时，空隙的发生受支撑基板及上板基板的表面粗糙度的影响，表面粗糙度越大，空隙数就越增加，此外，空隙越大。为了防止空隙的发生，最好将支撑基板及上板基板的表面粗糙度抑制在Inm以下。本实施方式的热头101的制造方法，通过在接合工序SA2中利用树脂等的粘接层 103来接合支撑基板12和上板基板14，能够防止因困住空气造成的空隙。此外，能够使用表面粗糙度大且低价的支撑基板12及上板基板14，或者降低接合时的加热温度。此外，作为其它的参考例，夹着粘接层在支撑基板的整个表面区域接合上板基板而构成的热头，在用切割机或划线器等进行的元件分割时会在上板基板的端面产生较多的裂痕。本实施方式的热头101的制造方法，在成形工序SA4中，利用湿蚀刻或干蚀刻来使上板基板14小于支撑基板12的外形尺寸，从而能够防止在上板基板14的端面产生裂痕。 因而，能够防止保护膜19的应力造成的上板基板14的龟裂的发生，并能制造可靠性及耐久性高的热头101。此外，在成形工序SA4中，粘接层103作为蚀刻阻挡层起作用，从而能够容易控制上板基板14的厚度。
此外，在本实施方式中，举例说明了在薄板化工序SA3后进行成形工序SA4的方法，但是，例如在成形工序后进行薄板化工序也可，在这种情况下，在薄板化工序后进行粘接层除去工序SB2即可。此外，本实施方式能如下变形。例如，在本实施方式中在上板基板14的接合面中与凹部23对置的区域不形成粘接层103，但是如图19所示，在上板基板14的整个接合面区域形成粘接层103也可。这样， 在粘接层形成工序SBl中无需进行既定的构图，能够简化工序。此外，一般而言，树脂材料的导热系数为玻璃材料的1/3左右，如果将由树脂构成的粘接层103的厚度抑制在上板基板14的厚度的1/3以下，则与上板基板14的接合间中与凹部23对置的区域没有粘接层103 的情况相比，能够将蓄热层的热电导的上升抑制在10%左右，对隔热特性没有多大的影响。附图标记说明1、101热头；3感热纸(感热记录介质)；8加压机构；12支撑基板；14上板基板； Ha前端面；14b侧面；15发热电阻体；17A、17B电极部(电极)；23凹部；23a开口部；33第二凸部(凸部)；35台阶差部；10热敏打印机(打印机)；SA2接合工序；SA3薄板化工序； SA4成形工序；SA5电阻体形成工序。
权利要求
1.一种热头，其中包括支撑基板，具有在表面形成有开口部的凹部；上板基板，具有小于该支撑基板的外形尺寸且少许大于所述开口部的外形尺寸，并且以层叠状态接合到所述支撑基板的表面而闭塞所述开口部；以及发热电阻体，形成在该上板基板的表面中与所述凹部对置的位置。
2.如权利要求1所述的热头，其中所述上板基板具有形成在与所述支撑基板的接合面相反一侧的平坦的前端面，和以从该前端面的外周朝着所述支撑基板的表面而扩展的方式倾斜的侧面。
3.如权利要求1所述的热头，其中所述支撑基板具有在层叠方向上沿着所述开口部的周围突出的台阶差部。
4.如权利要求1所述的热头，其中，具备连接在所述发热电阻体的两端的一对电极，在位于该一对电极之间的所述上板基板的表面形成有在与所述发热电阻体的层叠方向上突出的凸部。
5.如权利要求4所述的热头，其中所述凸部形成在与所述凹部对置的区域内。
6.如权利要求4所述的热头，其中所述凸部扩展到与所述凹部对置的区域外。
7.如权利要求1所述的热头，其中具备配置在所述支撑基板与所述上板基板之间并且粘接所述支撑基板和所述上板基板的粘接层。
8.—种打印机，其中包括权利要求1所述的热头；以及加压机构，将感热记录介质按压到该热头的所述发热电阻体并加以输送。
9.一种热头的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面开口的凹部的平板状的支撑基板，以闭塞所述凹部的方式以层叠状态接合具有比所述支撑基板的外形尺寸小且少许大于所述凹部的外形尺寸的上板基板；以及电阻体形成工序，在通过该接合工序接合到所述支撑基板的所述上板基板的表面中与所述凹部对置的位置形成发热电阻体。
10.一种热头的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面开口的凹部的平板状的支撑基板，以闭塞所述凹部的方式以层叠状态接合平板状的上板基板；薄板化工序，将接合到所述支撑基板的所述上板基板薄板化；成形工序，留下接合到所述支撑基板的所述上板基板中闭塞所述凹部的闭塞部分，并除去比该闭塞部分还外侧的部分；以及电阻体形成工序，在实施了所述薄板化工序中进行的薄板化及所述成形工序中进行的成形的所述上板基板的表面中与所述凹部对置的位置形成发热电阻体。
11.如权利要求10所述的热头的制造方法，其中，在所述成形工序中，将所述支撑基板的表面中没有被所述上板基板覆盖的区域除去到既定厚度。
全文摘要
本发明的涉及热头、打印机及热头的制造方法。本发明提供一种热头(1)，其中包括支撑基板(12)，具有在表面形成有开口部(23a)的凹部(23)；上板基板(14)，具有比支撑基板(12)的外形尺寸小且少许大于开口部(23a)的外形尺寸，并且在支撑基板(12)的表面以层叠状态接合而闭塞开口部(23a)；以及发热电阻体(15)，形成在上板基板(14)的表面中与支撑基板(12)的凹部(23)对置的位置。从而耐久性及可靠性高且提高了制造时的成品率，并且提高了印字效率。
文档编号B41J2/32GK102189815SQ2011100632
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月8日 优先权日2010年3月8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