專(zhuān)利名稱(chēng)：熱頭、打印機(jī)及熱頭的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱頭(thermal head)、打印機(jī)及熱頭的制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，一直以來(lái)熱頭用于熱敏打印機(jī)，該熱頭基于印相數(shù)據(jù)有選擇地驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)熱電阻元件，從而對(duì)感熱記錄介質(zhì)進(jìn)行印相(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的熱頭，對(duì)具有凹部的支撐基板接合上板基板而閉塞凹部，從而在上板基板與支撐基板之間形成空腔部，在上板基板的表面中與空腔部對(duì)置的位置配置發(fā)熱電阻體。該熱頭使空腔部作為導(dǎo)熱系數(shù)低的隔熱層起作用，降低從發(fā)熱電阻體傳遞到支撐基板一側(cè)的熱量而提高熱效率，并謀求降低消耗電力。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2009-119850號(hào)公報(bào)但是，如果在上板基板與支撐基板的接合面困住了空氣或者存在微粒造成的接合不良部(空隙(void))，就會(huì)在打印機(jī)中使用時(shí)因上板基板的厚度相對(duì)薄而發(fā)生破壞或剝離，存在可靠性降低的問(wèn)題。此外，若存在空隙則會(huì)成為制造時(shí)的成品率降低的原因。而且， 對(duì)熱敏打印機(jī)要求驅(qū)動(dòng)電壓的低電壓化或?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間使用的目的的省電力化，不斷尋求提高熱頭的印字效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況構(gòu)思而成，其目的在于提供一種耐久性及可靠性高且提高制造時(shí)的成品率的同時(shí)，能夠謀求提高印字效率的熱頭、打印機(jī)及熱頭的制造方法。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供以下方案。本發(fā)明提供一種熱頭，其中包括支撐基板，具有在表面形成有開(kāi)口部的凹部；上板基板，具有小于該支撐基板的外形尺寸且少許大于所述開(kāi)口部的外形尺寸，并且以層疊狀態(tài)接合到所述支撐基板的表面而閉塞所述開(kāi)口部；以及發(fā)熱電阻體，形成在該上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置。依據(jù)本發(fā)明，在表面形成有發(fā)熱電阻體的上板基板作為蓄熱層起作用。此外，支撐基板上的凹部的開(kāi)口部被上板基板閉塞，從而在上板基板與支撐基板之間形成空腔部。該空腔部配置在與發(fā)熱電阻體對(duì)置的位置，因此作為對(duì)在發(fā)熱電阻體產(chǎn)生的熱進(jìn)行隔熱的中空隔熱層起作用。因而，減少發(fā)熱電阻體中產(chǎn)生的熱之中經(jīng)由上板基板傳遞到支撐基板一側(cè)的熱量，并且增大傳遞到發(fā)熱電阻體的上方并被利用于印字等的熱量，從而能夠提高熱效率。在這種情況下，通過(guò)使上板基板的外形尺寸小于支撐基板的外形尺寸且少許大于凹部的開(kāi)口部，能夠降低蓄積到上板基板的熱容量。此外，在層疊方向上使形成在上板基板上的發(fā)熱電阻體比支撐基板的表面的沒(méi)有被上板基板覆蓋的區(qū)域還突出，并且使發(fā)熱電阻體積極地與感熱記錄介質(zhì)接觸，從而能提高接觸壓力。由此，能提高印字效率。此外，減少上板基板與支撐基板的接合部分的面積，并且利用熱熔敷等來(lái)直接接合上板基板和支撐基板，在此情況下也能抑制困住空氣或微粒造成的空隙的發(fā)生。由此，能夠提高耐久性及可靠性，并能提高制造時(shí)的成品率。 在上述發(fā)明中，也可以使所述上板基板具有形成在與所述支撐基板的接合面相反一側(cè)的平坦的前端面，和以從該前端面的外周朝著所述支撐基板的表面而擴(kuò)展的方式傾斜的側(cè)面。通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠用上板基板的整個(gè)前端面來(lái)承受壓紙滾軸(platen roller) 的載荷，并且能夠防止集中載荷發(fā)生在上板基板的一部分。此外，通過(guò)使上板基板的側(cè)面以從外周朝著所述支撐基板的表面擴(kuò)展的方式傾斜，能夠容易從上板基板的前端面沿著側(cè)面形成發(fā)熱電阻體。此外，在上述發(fā)明中，也可以使所述支撐基板具有在層疊方向上沿著所述開(kāi)口部的周?chē)怀龅呐_(tái)階差(段差)部。通過(guò)這樣構(gòu)成，將形成在上板基板上的發(fā)熱電阻體與支撐基板的表面的沒(méi)有被上板基板覆蓋的區(qū)城的臺(tái)階差僅大為臺(tái)階差部的高度，并且能夠進(jìn)一步提高感熱記錄介質(zhì)和發(fā)熱電阻體的接觸壓力。此外，減薄上板基板的厚度，并提高隔熱效果，從而能夠謀求提高印字效率。此外，在上述發(fā)明中，也可以具備連接在所述發(fā)熱電阻體的兩端的一對(duì)電極，在位于該一對(duì)電極之間的所述上板基板的表面形成有在與所述發(fā)熱電阻體的層疊方向上突出的凸部。通過(guò)這樣構(gòu)成，如果向一對(duì)電極施加電壓，則發(fā)熱電阻體的電極間的區(qū)域(發(fā)熱部)就會(huì)發(fā)熱。在這種情況下，因上板基板的凸部而發(fā)熱電阻體的發(fā)熱部成為沿層疊方向， 即，從支撐基板的凹部遠(yuǎn)離的方向突出的形狀，能夠減小發(fā)熱部與電極的臺(tái)階差。因而，在使感熱記錄介質(zhì)與發(fā)熱部接觸的情況下，通過(guò)與電極的臺(tái)階差減少形成在發(fā)熱部與感熱記錄介質(zhì)之間的空氣層，能夠?qū)l(fā)熱部中產(chǎn)生的熱有效地傳遞到感熱記錄介質(zhì)。由此，能夠謀求提高印字效率。此外，優(yōu)選的是利用上板基板的凸部，在層疊方向上使發(fā)熱電阻體的發(fā)熱部比電極還突出。這樣，能消除發(fā)熱部與感熱記錄介質(zhì)之間的空氣層， 并能使熱頭表面與感熱記錄介質(zhì)密合。此外，在上述發(fā)明中，也可以使所述凸部形成在與所述凹部對(duì)置的區(qū)域內(nèi)。通過(guò)這樣構(gòu)成，將上板基板中的沒(méi)有形成凸部的厚度較薄的部分配置在與空腔部對(duì)置的區(qū)域內(nèi)，減少會(huì)被上板基板奪去的熱量，從而能夠提高熱效率。此外，在上述發(fā)明中，也可以使所述凸部擴(kuò)展到與所述凹部對(duì)置的區(qū)域外。通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠利用凸部來(lái)加厚上板基板的與空腔部對(duì)置的區(qū)域的厚度，并能提高上板基板的強(qiáng)度。此外，在上述發(fā)明中，也可以具備配置在所述支撐基板與所述上板基板之間并且粘接所述支撐基板和所述上板基板的粘接層。通過(guò)這樣構(gòu)成，即便使用了表面粗糙度大且低價(jià)的支撐基板及上板基板，也能利用粘接層來(lái)更加高精度地接合并且能夠減少困住空氣而產(chǎn)生的空隙。此外，與利用熱熔敷等來(lái)直接接合上板基板與支撐基板的情況相比，能夠降低接合時(shí)的加熱溫度。此外，作為粘接層，例如，能夠使用樹(shù)脂等。本發(fā)明提供一種打印機(jī)，其中包括上述本發(fā)明的熱頭；以及加壓機(jī)構(gòu)，將感熱記錄介質(zhì)按壓到該熱頭的所述發(fā)熱電阻體并加以輸送。依據(jù)本發(fā)明，通過(guò)耐久性及可靠性高的熱效率優(yōu)異的熱頭，能夠防止上板基板的破損造成的故障并能提高裝置的可靠性。此外，將在發(fā)熱電阻體中產(chǎn)生的熱以高效率傳熱到被加壓機(jī)構(gòu)按壓的感熱記錄介質(zhì)，并能減少向感熱記錄介質(zhì)印字時(shí)的消耗電力。由此，能夠使電池的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)久。本發(fā)明提供一種熱頭的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面開(kāi)口的凹部的平板狀的支撐基板，以閉塞所述凹部的方式以層疊狀態(tài)接合具有比所述支撐基板的外形尺寸小且少許大于所述凹部的外形尺寸的上板基板；以及電阻體形成工序，在通過(guò)該接合工序接合到所述支撐基板的所述上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置形成發(fā)熱電阻體。依據(jù)本發(fā)明，在接合工序中將具有比支撐基板的外形尺寸小且少許大于凹部的外形尺寸的上板基板接合到支撐基板的表面，從而能夠減少作為蓄熱層起作用的上板基板的熱容量并能制造熱效率高的熱頭。此外，在發(fā)熱電阻體形成工序中使形成在上板基板上的發(fā)熱電阻體在層疊方向上比支撐基板的表面中沒(méi)有被上板基板覆蓋的區(qū)域還突出，能夠提高感熱記錄介質(zhì)與發(fā)熱電阻體的接觸壓力。由此，能夠制造印字效率高的熱頭。此外，與在支撐基板的整個(gè)表面區(qū)域接合上板基板的情況相比，通過(guò)熱熔敷等來(lái)直接接合上板基板和支撐基板的情況下，也能抑制在上板基板與支撐基板的接合部分產(chǎn)生空隙，并能制造耐久性及可靠性高且制造時(shí)的成品率得到提高的熱頭。此外，在接合工序中，既可以通過(guò)熱熔敷等來(lái)直接接合上板基板和支撐基板，也可以在上板基板與支撐基板之間設(shè)置粘接層后通過(guò)粘接來(lái)接合。本發(fā)明提供一種熱頭的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面開(kāi)口的凹部的平板狀的支撐基板以閉塞所述凹部的方式以層疊狀態(tài)接合平板狀的上板基板；薄板化工序，將接合到所述支撐基板的所述上板基板薄板化；成形工序，留下接合到所述支撐基板的所述上板基板中閉塞所述凹部的閉塞部分，并除去比該閉塞部分還外側(cè)的部分；以及電阻體形成工序，在實(shí)施了所述薄板化工序中進(jìn)行的薄板化及所述成形工序中進(jìn)行的成形的所述上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置形成發(fā)熱電阻體。依據(jù)本發(fā)明，在接合工序中，能夠使用具有易于制造或處理的厚度的上板基板，并能通過(guò)薄板化工序在支撐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閉塞部分還外側(cè)的部分，從而在支撐基板的一部分表面形成沿層疊方向突出的上板基板。因而，能夠減小上板基板的外形尺寸并能減少作為蓄熱層的熱容量，同時(shí)能夠提高感熱記錄介質(zhì)與發(fā)熱電阻體的接觸壓力。此外，即便在上板基板與支撐基板的接合部分產(chǎn)生空隙也能除去。由此，能夠制造耐久性及可靠性高且提高制造時(shí)的成品率的同時(shí)印字效率高的熱頭。在上述發(fā)明中，也可以在所述成形工序中，將所述支撐基板的表面中沒(méi)有被所述上板基板覆蓋的區(qū)域除去到既定厚度。通過(guò)這樣構(gòu)成，增大形成在上板基板上的發(fā)熱電阻體與支撐基板的表面中沒(méi)有被上板基板覆蓋的區(qū)域的臺(tái)階差，能夠制造能提高感熱記錄介質(zhì)與發(fā)熱電阻體的接觸壓力的熱頭。
(發(fā)明效果)依據(jù)本發(fā)明，得到耐久性及可靠性高且提高制造時(shí)的成品率的同時(shí)，能夠謀求提高印字效率的效果。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是從保護(hù)膜一側(cè)沿層疊方向觀(guān)看圖1的熱頭的平面圖。圖3是圖2的熱頭的A-A剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱頭的制造方法的流程圖。圖5 (a)示出第一實(shí)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)示出電阻體形成工序，(f)示出電極部形成工序，(g)是示出保護(hù)膜形成工序的縱剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例的熱頭以魚(yú)糕(蒲鋅)型形成的上板基板的剖視圖。圖7(a)示出本實(shí)施方式的第一變形例的熱頭的成形工序，(b)示出薄板化工序。圖8是從保護(hù)膜一側(cè)沿層疊方向觀(guān)看本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第二變形例的熱頭的平面圖。圖9是圖8的熱頭的B-B剖視圖。圖10是從保護(hù)膜一側(cè)沿層疊方向觀(guān)看本發(fā)明第一實(shí)施方式的第三變形例的熱頭的平面圖。圖11是圖10的熱頭的C-C剖視圖。圖12(a)示出第三變形例的第一成形工序，(b)示出第二成形工序的縱剖視圖。圖13是示出第三變形例的熱頭的其它方式的圖。圖14是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第四變形例的熱頭的縱剖視圖。圖15是示出第四變形例的成形工序的縱剖視圖。圖16是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱頭的縱剖視圖。圖17是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱頭的制造方法的流程圖。圖18(a)示出第二實(shí)施方式的粘接層形成工序，(b)示出接合工序，(c)示出成形工序，(d)示出粘接層除去工序的縱剖視圖。圖19是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變形例的熱頭的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)以下，對(duì)照附圖，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱頭、打印機(jī)及熱頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)(打印機(jī))10，如圖1所示，包括主體框架2;水平配置的壓紙滾軸4 ；與壓紙滾軸4的外周面對(duì)置配置的熱頭1 ；向壓紙滾軸4與熱頭1之間輸送感熱紙(感熱記錄介質(zhì))3等印刷對(duì)象物的送紙機(jī)構(gòu)6 ；以及將熱頭1以規(guī)定按壓力按壓到感熱紙3的加壓機(jī)構(gòu)8。
通過(guò)加壓機(jī)構(gòu)8的工作，熱頭1及感熱紙3被按壓到壓紙滾軸4。由此，成為壓紙滾軸4的載荷經(jīng)由感熱紙3加到熱頭1上。如圖2及圖3所示，熱頭1包括基板主體13 ；設(shè)于基板主體13上的多個(gè)發(fā)熱電阻體15 ；連接在基板主體13上的各發(fā)熱電阻體15的兩端的一對(duì)電極部17A、17B ；以及覆蓋基板主體13的一部分表面、發(fā)熱電阻體15及電極部17A、17B的保護(hù)膜19。此外，箭頭Y 示出壓紙滾軸4進(jìn)行的感熱紙3的輸送方向?；逯黧w13被固定于由鋁等的金屬、樹(shù)脂、陶瓷或玻璃等構(gòu)成的未圖示的板狀構(gòu)件的散熱板，能夠通過(guò)散熱板進(jìn)行散熱。該基板主體13由固定于未圖示的散熱板的平板狀的支撐基板12 ；和在支撐基板12的表面以層疊狀態(tài)接合的大致平板狀的上板基板14構(gòu)成。支撐基板12是例如具有300 μ m Imm左右的厚度的絕緣性的玻璃基板或陶瓷基板等。在支撐基板12形成有凹部23，該凹部23在與上板基板14的接合面具有開(kāi)口部23a。 凹部23形成為沿著支撐基板12的長(zhǎng)邊方向延伸的矩形狀。上板基板14是具有10 100 μ m左右的厚度的大致矩形狀的玻璃基板。上板基板14和支撐基板12最好使用由互相相同的材料構(gòu)成的玻璃基板或者性質(zhì)接近的基板。該上板基板14具有比支撐基板12的寬度尺寸小且比凹部23的寬度尺寸(Lc)少許大的寬度尺寸，并且配置成閉塞凹部23的開(kāi)口部23a。具體而言，上板基板14中與支撐基板12的接合面具有比開(kāi)口部23a的寬度尺寸 (Lc)少許大的寬度尺寸(Lml)。在上板基板14的接合面之中向開(kāi)口部23a的寬度方向的外側(cè)伸出的區(qū)域(接合區(qū)域)的寬度尺寸(Lb)，最好分別為凹部23的寬度尺寸(Lc)以下。此外，上板基板14在與支撐基板12的接合面的相反一側(cè)具有平坦的前端面14a。 此外，上板基板14的側(cè)面14b以從前端面14a的外周朝著支撐基板12的表面而擴(kuò)展的方式傾斜。即，上板基板14具有前端面14a的寬度尺寸(Lm2)小于接合面的寬度尺寸(Lml) 的形狀。此外，上板基板14形成為比電極部17A、17B的高度還高。在上板基板14的前端面Ha及兩側(cè)面14b，有多個(gè)發(fā)熱電阻體15以沿寬度方向覆蓋的方式被形成。該上板基板14在表面設(shè)有發(fā)熱電阻體15，從而作為蓄積發(fā)熱電阻體15 中產(chǎn)生的一部分熱的蓄熱層起作用。發(fā)熱電阻體15從支撐基板12的表面沿著上板基板14的兩側(cè)面14b及前端面1 而形成，并且被配置成在寬度方向上橫跨支撐基板12的凹部23。此外，沿著上板基板14 的長(zhǎng)邊方向(支撐基板12的凹部23的長(zhǎng)邊方向)并隔著既定的間隔排列多個(gè)發(fā)熱電阻體 15。在發(fā)熱電阻體15中，位于支撐基板12的表面上的兩端部分別連接有電極部17A、 17B。該發(fā)熱電阻體15的位于電極部17A、17B間的部分，即，位于凹部23的大致正上方的部分成為發(fā)熱區(qū)域。以下，將發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱區(qū)域稱(chēng)為發(fā)熱部15a。電極部17A、17B向發(fā)熱電阻體15提供電力并使發(fā)熱部15a發(fā)熱。該電極部17A、 17B由與各發(fā)熱電阻體15的長(zhǎng)邊方向的一端連接的公共電極17A和與各發(fā)熱電阻體15的另一端連接的多個(gè)個(gè)別電極17B構(gòu)成。公共電極17A與所有的發(fā)熱電阻體15連接成一體， 各個(gè)別電極17B按每個(gè)發(fā)熱電阻體15個(gè)別地連接。保護(hù)膜19保護(hù)發(fā)熱電阻體15及電極部17A、17B免受磨耗或腐蝕的影響。該保護(hù)膜19具有沿著上板基板14或電極部17A、17B的臺(tái)階差而具有凹凸的表面形狀。保護(hù)膜19 的表面具有覆蓋發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部15a的部分(該部分成為印字部分)在層疊方向上比覆蓋支撐基板12的表面或電極部17A、17B的其它部分還突出的凸形狀。這樣構(gòu)成的熱頭1，因支撐基板12的凹部23的開(kāi)口部23a被上板基板14閉塞， 而在上板基板14的正下方，即，發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部15的正下方形成空腔部27?？涨徊?7具有與所有的發(fā)熱電阻體15對(duì)置的連接構(gòu)造，能作為抑制發(fā)熱部15a中產(chǎn)生的熱從上板基板14傳遞到支撐基板12 —側(cè)的中空隔熱層起作用。接著，對(duì)這樣構(gòu)成的熱頭1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的熱頭1的制造方法，具有形成基板主體13的工序及在基板主體13 形成發(fā)熱電阻體15等的工序。形成基板主體13的工序包括在支撐基板12形成凹部23 的凹部形成工序SAl ；接合支撐基板12和上板基板14的接合工序SA2 ；將上板基板14薄板化的薄板化工序SA3 ；以及將上板基板14成形的成形工序SA4。此外，形成發(fā)熱電阻體15 等的工序包括在基板主體13形成發(fā)熱電阻體15的電阻體形成工序SA5 ；形成電極部17A、 17B的電極部形成工序SA6 ；以及形成保護(hù)膜19的保護(hù)膜形成工序SA7。以下，參照?qǐng)D4的流程圖，對(duì)各工序做具體說(shuō)明。首先，在凹部形成工序SAl中，如圖5(a)所示，在平板狀的支撐基板12的表面中， 在會(huì)與通過(guò)電阻體形成工序SA5形成的發(fā)熱電阻體15對(duì)置的位置形成凹部23。凹部23例如通過(guò)對(duì)支撐基板12的一個(gè)面實(shí)施噴射(sand blast)、干蝕刻、濕蝕刻、激光加工等來(lái)形成。接著，在接合工序SA2中，如圖5 (b)所示，在具有支撐基板12的開(kāi)口部23a的表面，接合例如具有100 μ m以上的厚度的平板狀的薄板玻璃(上板基板)14。由于凹部23的開(kāi)口部23a被上板基板14覆蓋，所以在支撐基板12與上板基板14之間形成空腔部27。由凹部23的深度決定空腔部27的厚度，因此能夠容易控制由空腔部27形成的作為中空隔熱
層的厚度。作為接合方法，例如能列舉用熱熔敷進(jìn)行的支撐基板12與上板基板14的直接接合。例如，在室溫下將支撐基板12和上板基板14粘貼后，高溫中進(jìn)行熱熔敷。由此，能以足夠的強(qiáng)度進(jìn)行接合。此外，為了防止上板基板14的變形，最好在軟化點(diǎn)以下進(jìn)行接合。在此，即便因困住空氣而在凹部23周邊產(chǎn)生空隙，也能通過(guò)使在支撐基板12與上板基板14的接合部分困住的空氣移動(dòng)到凹部23來(lái)消滅空隙。因而，能夠減少凹部23的開(kāi)口部23a周邊的接合區(qū)域的空隙。接著，在薄板化工序SA3中，如圖5(c)所示，通過(guò)蝕刻或研磨等將上板基板14薄板化，以薄到所希望厚度。此外，將上板基板14的前端面1 做成平坦的形狀。在上板基板14的薄板化中，能夠使用凹部形成工序SAl中形成凹部23時(shí)采用的各種蝕刻。此外，在上板基板14的研磨中，能夠采用例如用于半導(dǎo)體晶片等的高精度研磨的CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)等。在此，作為上板基板14，100 μ m以下的厚度的基板，其制造或處理有困難，此外， 是高價(jià)的。因此，在接合工序SA2中將易于制造或處理的厚度的上板基板14接合到支撐基板12，然后，利用薄板化工序SA3將上板基板14薄板化，以此取代一開(kāi)始將厚度較薄的上板基板14接合到支撐基板12的方案，從而能夠在支撐基板12的表面容易且低價(jià)地形成極薄的上板基板14。接著，在成形工序SA4中，如圖5(d)所示，殘留上板基板14中閉塞支撐基板12的開(kāi)口部23a的閉塞部分，并除去比閉塞部分更加外側(cè)的部分。在這種情況下，將上板基板14 的側(cè)面14b形成為以從前端面1 的外周朝著支撐基板12的表面擴(kuò)展的方式傾斜的形狀。 上板基板14的成形，例如通過(guò)對(duì)上板基板14的表面實(shí)施干蝕刻或濕蝕刻等來(lái)進(jìn)行。在此，通過(guò)使上板基板14的外形尺寸小于支撐基板12的外形尺寸且少許大于凹部23，能夠減少支撐基板12與上板基板14的接合部分的面積，并能減少空隙。此外，通過(guò)使支撐基板12和上板基板14的接合區(qū)域的寬度尺寸(Lb)在凹部23的寬度尺寸(Lc)以下，能夠極力減少空隙。通過(guò)上述的各工序，在支撐基板12的一部分表面，即，在支撐基板12的表面的空腔部27的正上方形成凸形狀的上板基板14以層疊狀態(tài)被配置的基板主體13。接著，在電阻體形成工序SA5中，如圖5(e)所示，以局部地覆蓋支撐基板12的一部分表面和上板基板14的前端面Ha及側(cè)面14b的方式形成多個(gè)發(fā)熱電阻體15。此外， 在電極部形成工序SA6中，如圖5(f)所示，在發(fā)熱電阻體15的兩端分別連接公共電極17A 及個(gè)別電極17B。然后，在保護(hù)膜形成工序SA7中，如圖5(g)所示，以覆蓋配置在支撐基板 12的表面的上板基板14、發(fā)熱電阻體15及電極部17A、17B的方式形成保護(hù)膜19。在這些電阻體形成工序SA5、電極部形成工序SA6及保護(hù)膜形成工序SA7中，能夠通過(guò)與傳統(tǒng)的熱頭的制造方法相同的方法，形成各個(gè)發(fā)熱電阻體15、電極部17A、17B及保護(hù)膜19。通過(guò)以上的各工序，完成使覆蓋發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部1 的保護(hù)膜19的表面的印字部分，在層疊方向上比覆蓋支撐基板12的表面或電極部17A、17B的保護(hù)膜19的其它部分的表面還突出的熱頭1。接著，對(duì)這樣制造的熱頭1及熱敏打印機(jī)10的作用進(jìn)行說(shuō)明。在利用本實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)10對(duì)感熱紙3進(jìn)行印相時(shí)，首先，有選擇地對(duì)熱頭1的個(gè)別電極17B施加電壓。從而，電流會(huì)在連接所選擇的個(gè)別電極17B和與之對(duì)置的公共電極17A的發(fā)熱電阻體15中流動(dòng)，使發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部1 發(fā)熱。在這種情況下，熱頭1中，由于空腔部27作為中空隔熱層起作用，減少發(fā)熱部1 中產(chǎn)生的熱之中經(jīng)由上板基板14傳遞到支撐基板12 —側(cè)的熱量，并增大傳遞到發(fā)熱電阻體15的上方并被利用于印字等的熱量，從而謀求提高熱效率。此外，上板基板14的大小為比凹部23的開(kāi)口部23a少許大的程度，因此能夠減少蓄積在上板基板14的熱容量。接著，使加壓機(jī)構(gòu)8動(dòng)作，并將熱頭1朝著利用壓紙滾軸4輸送的感熱紙3壓上。 壓紙滾軸4繞著與發(fā)熱電阻體15的排列方向平行的軸旋轉(zhuǎn)，并且將感熱紙3朝著與發(fā)熱電阻體15的排列方向正交的Y方向輸送。通過(guò)對(duì)該感熱紙3壓上覆蓋發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部15a的保護(hù)膜19的表面的印字部分，能使感熱紙3發(fā)色并印字。在這種情況下，由于覆蓋發(fā)熱部1 的保護(hù)膜19的表面的印字部分形成為在層疊方向上比保護(hù)膜的19的其它部分的表面還突出的凸形狀，因此使保護(hù)膜19表面的印字部分積極地與感熱紙3接觸而能夠提高接觸壓力。從而，能夠提高印字效率。此外，由于支撐基板12與上板基板14的接合部分的面積較小，空隙等造成的缺陷較少且熱頭1的耐久性及可靠性較高。因而，能夠防止上板基板14的破損導(dǎo)致的故障，并能提高熱敏打印機(jī)10的可靠性。此外，能夠有效地將發(fā)熱部15a中產(chǎn)生的熱傳遞到感熱紙 3，并且能夠減少印字時(shí)的消耗電力并使電池的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)久。此外，在本實(shí)施方式中，使上板基板14具有平坦的前端面14a，但取代該情形，例如，如圖6所示，將上板基板15的與接合面相反一側(cè)的面做成魚(yú)糕型的形狀也可，或者，做成碗型的形狀也可。這時(shí)，與上板基板14的形狀同樣地，將發(fā)熱電阻體15及保護(hù)膜19形成為魚(yú)糕型或碗型的形狀即可。做成這樣的形狀也能提高熱效率。此外，在本實(shí)施方式中，利用薄板化工序SA3及成形工序SA4來(lái)將上板基板14薄板化及成形，但取代該情形而采用預(yù)先薄到所希望的厚度的上板基板14，或者采用形成為所希望的厚度及形狀的上板基板14，省略薄板化工序SA3或成形工序SA4也可。此外，本實(shí)施方式能如下變形。例如，在本實(shí)施方式中，利用成形工序SA4來(lái)對(duì)通過(guò)薄板化工序SA3薄板化的上板基板14進(jìn)行成形，但作為第一變形例，也可以更換薄板化工序SA3和成形工序SA4的順序。具體而言，如圖7(a)所示，通過(guò)對(duì)進(jìn)行薄板化之前的上板基板14進(jìn)行成形工序， 殘留閉塞支撐基板12的開(kāi)口部23a的閉塞部分，并將比閉塞部分更加外側(cè)的部分除去到既定的厚度，然后，如圖7(b)所示，利用薄板化工序，通過(guò)濕蝕刻來(lái)將上板基板14薄板化而薄到所希望厚度也可。這樣，在成形工序中能以容易加工的狀態(tài)成形上板基板14的厚度。此外，利用濕蝕刻來(lái)進(jìn)行薄板化，從而能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)成形工序成形的上板基板14的凸形狀原樣保留。此外，在本實(shí)施方式中，在位于支撐基板12的表面上的發(fā)熱電阻體15的兩端部連接電極部17A、17B,但是，也可以例如作為第二變形例，如圖8及圖9所示，使電極部17A、 17B延伸至配置在上板基板14的前端面1 上的發(fā)熱電阻體15的表面。這時(shí)，將電極部 17AU7B沿著上板基板14的側(cè)面14b配置即可。這樣，能夠減小電極部17A、17B間的寬度尺寸(Lr)而將發(fā)熱部1 配置在與凹部 23對(duì)置的區(qū)域內(nèi)，并且能夠在上板基板14的前端面1 上設(shè)置發(fā)熱部15a。因而，能夠減少發(fā)熱部15a中產(chǎn)生的熱之中會(huì)直接被支撐基板12奪去的熱量，并能提高熱效率。此外，作為第三變形例，例如，如圖10及圖11所示，上板基板14在前端面14a具有在與發(fā)熱電阻體15的層疊方向上突出的凸部33也可。以下，將上板基板14的下層稱(chēng)為第一凸部31、上板基板14的上層稱(chēng)為第二凸部33。這時(shí)，第二凸部33也可在與第一凸部31的邊界部分具有比前端面14a的寬度尺寸(Lm2)及電極部17A、17B間的寬度尺寸(Lr)小的寬度尺寸(Lm3)，并且前端部分具有進(jìn)一步小的寬度尺寸(Lm4)。此外，發(fā)熱電阻體15也可以沿著第一凸部31及第二凸部33的形狀而形成，并且使電極部17A、17B延伸至第一凸部31的前端面14a。此外，保護(hù)膜19也可以為沿著第一凸部31及第二凸部33的形狀具有凹凸的形狀。這樣，因第二凸部33而發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部1 成為沿層疊方向，即，遠(yuǎn)離空腔部27的方向突出的凸形狀，能夠減小發(fā)熱部15a與電極部17A、17B的臺(tái)階差。因而，在使感熱紙3接觸到發(fā)熱部15a的情況下，能夠減少因與電極部17A、17B的臺(tái)階差而在發(fā)熱部15a與感熱紙3之間形成的空氣層，能夠有效地將發(fā)熱部15a中產(chǎn)生的熱傳遞到感熱紙 3。由此，能夠謀求提高印字效率。此外，最好因第二凸部33而發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部1 在層疊方向上比電極部17A、17B還突出。這樣，能消除發(fā)熱部1 與感熱紙3之間的空氣層，并能使保護(hù)膜19表面的印字部分與感熱紙3密合。此外，最好將第二凹部33配置在與空腔部27對(duì)置的區(qū)域內(nèi)。 這樣，能夠?qū)⑸习寤?4的沒(méi)有形成第二凸部33的部分，即，僅由第一凹部31構(gòu)成的厚度較薄的部分配置在與空腔部27對(duì)置的區(qū)域內(nèi)，并能減少會(huì)被上板基板14奪去的熱量而提高熱效率。本變形例的熱頭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。具體而言，在第一成形工序中，如圖12(a)所示，對(duì)通過(guò)薄板化工序SA3而薄板化的薄板玻璃(上板基板14)的表面實(shí)施干蝕刻、濕蝕刻等，在位于空腔部27的正上方的區(qū)域形成第二凸部33即可。第二凸部33的高度由通過(guò)電極部形成工序SA6形成的電極部17A、17B的厚度決定，例如設(shè)為0. 5 3 μ m。此外，在第二成形工序中，如圖12(b)所示，對(duì)上板基板14實(shí)施干蝕刻、濕蝕刻等， 殘留閉塞凹部23的第一凸部31的閉塞部分，并除去比閉塞部分還外側(cè)的部分即可。此外，在本變形例中，將第二凸部33配置在與空腔部27對(duì)置的區(qū)域內(nèi)，但是，例如，如圖13所示，將第二凸部33以比與空腔部27對(duì)置的區(qū)域還外側(cè)地?cái)U(kuò)展的方式形成也可。這樣，通過(guò)第二凸部33來(lái)加厚上板基板14的與空腔部27對(duì)置的區(qū)域的厚度，并且能夠提高上板基板14的強(qiáng)度。此外，作為第四變形例，例如，如圖14所示，使支撐基板12具有沿著開(kāi)口部23a的周?chē)趯盈B方向上突出的臺(tái)階差部35也可。即，也可以使比支撐基板12中與上板基板14 的接合部分更外側(cè)的部分的厚度相對(duì)薄。這樣，使形成在上板基板14上的發(fā)熱電阻體15 與支撐基板12的表面的沒(méi)有被上板基板14覆蓋的區(qū)域的臺(tái)階差，僅大為臺(tái)階差部35的高度，能夠提高發(fā)熱部1 與感熱紙3的接觸壓力。此外，更加減薄上板基板14的厚度，并且提高隔熱效果而能夠謀求提高印字效率。本變形例的熱頭1的制造方法，如圖15所示，在成形工序SA4中，除去比閉塞支撐基板12的凹部23的上板基板14的閉塞部分還外側(cè)的部分，并且也局部地除去支撐基板12 的表面中沒(méi)有被上板基板14覆蓋的區(qū)域而減薄厚度即可。這時(shí)，最好使支撐基板12的臺(tái)階差部35的側(cè)面和上板基板14的側(cè)面14b大致共面。這樣，能夠沿著臺(tái)階差部35的側(cè)面及上板基板14的側(cè)面14b而容易形成發(fā)熱電阻體 15。此外，最好是支撐基板12及上板基板14采用相同材質(zhì)的玻璃基板，并且在接合工序中不使用粘接層而直接接合。這樣，能夠容易實(shí)現(xiàn)該構(gòu)造。(第二實(shí)施方式)接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱頭、打印機(jī)及熱頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的熱頭101，如圖16所示，與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于具備配置在支撐基板12與上板基板14之間并且粘接支撐基板12和上板基板14的粘接層103。以下，對(duì)于其構(gòu)成與第一實(shí)施方式的熱頭1、熱敏打印機(jī)10及熱頭的制造方法共同的部位，標(biāo)注相同的符號(hào)且省略說(shuō)明。粘接層103配置在支撐基板12和上板基板14的接合區(qū)域，即，支撐基板12的開(kāi)口部23a周邊。熱頭101在動(dòng)作時(shí)發(fā)熱電阻體15的發(fā)熱部15a的溫度上升到200°C 300°C 左右，所以作為構(gòu)成粘接層103的粘接劑最好采用能承受發(fā)熱部15a的溫度的高耐熱性材料。具體而言，作為粘接層103，采用由聚酰亞胺樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等的高分子樹(shù)脂材料構(gòu)成的層。在此，一般而言，熱頭的保護(hù)膜使用的材料的內(nèi)部應(yīng)力非常大。例如，用濺鍍法來(lái)成膜的SiAlON具有-500 -2000MPa的內(nèi)部應(yīng)力(壓縮應(yīng)力)。因此，因保護(hù)膜而較強(qiáng)的拉伸應(yīng)力會(huì)加到上板基板。其結(jié)果，用剛性較低的樹(shù)脂等的粘接層接合的上板基板有時(shí)不能承受保護(hù)膜的應(yīng)力而在上板基板發(fā)生龜裂。此外，發(fā)生的龜裂還會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)上板基板。 例如，作為參考例，夾著粘接層而在支撐基板的整個(gè)表面區(qū)域接合上板基板而構(gòu)成的熱頭， 因外力而在上板基板發(fā)生龜裂的概率升高，龜裂有時(shí)擴(kuò)展到上板基板的大部分區(qū)域。本實(shí)施方式的熱頭101，將支撐基板12和上板基板14的接合區(qū)域限定在支撐基板 12的開(kāi)口部23a的周?chē)?，從而能夠抑制龜裂向上板基?4的發(fā)生。因而，與在支撐基板的整個(gè)表面區(qū)域接合上板基板而構(gòu)成的參考例的熱頭相比，能夠兼顧高的可靠性及耐久性。此外，本實(shí)施方式的熱頭101能夠用于熱敏打印機(jī)10。接著，對(duì)這樣構(gòu)成的熱頭101的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的熱頭101的制造方法，如圖17的流程圖所示，在凹部形成工序SAl 與接合工序SA2之間具有粘接層形成工序SBl，并且在結(jié)束成形工序SA4之后包含除去多余的粘接層103的粘接層除去工序SB2。以下，對(duì)各工序進(jìn)行具體說(shuō)明。在粘接層形成工序SBl中，如圖18(a)所示，在支撐基板12與薄板玻璃(上板基板14)之間形成既定圖案的粘接層103。例如，在支撐基板12的表面涂敷粘接劑，并通過(guò)利用網(wǎng)版印刷或光刻法的構(gòu)圖來(lái)形成粘接層103。在接合工序SA2中，取代直接接合而如圖18(b)所示，將支撐基板12和上板基板 14在層疊方向上夾著粘接層103粘貼并粘接而接合。在成形工序SA4中，如圖18(c)所示，在除去上板基板14的比閉塞部分更外側(cè)的部分之際，粘接層103作為蝕刻阻擋層起作用。接著，在粘接層除去工序SB2中，如圖18(d)所示，除去在支撐基板12的表面露出的粘接層103。此外，由于樹(shù)脂是電性絕緣材料，所以留下也可，但是，由于保護(hù)膜19產(chǎn)生的應(yīng)力較弱，所以在本實(shí)施方式中將多余的粘接層103除去。在此，作為參考例，在將支撐基板和上板基板直接接合時(shí)，空隙的發(fā)生受支撐基板及上板基板的表面粗糙度的影響，表面粗糙度越大，空隙數(shù)就越增加，此外，空隙越大。為了防止空隙的發(fā)生，最好將支撐基板及上板基板的表面粗糙度抑制在Inm以下。本實(shí)施方式的熱頭101的制造方法，通過(guò)在接合工序SA2中利用樹(shù)脂等的粘接層 103來(lái)接合支撐基板12和上板基板14，能夠防止因困住空氣造成的空隙。此外，能夠使用表面粗糙度大且低價(jià)的支撐基板12及上板基板14，或者降低接合時(shí)的加熱溫度。此外，作為其它的參考例，夾著粘接層在支撐基板的整個(gè)表面區(qū)域接合上板基板而構(gòu)成的熱頭，在用切割機(jī)或劃線(xiàn)器等進(jìn)行的元件分割時(shí)會(huì)在上板基板的端面產(chǎn)生較多的裂痕。本實(shí)施方式的熱頭101的制造方法，在成形工序SA4中，利用濕蝕刻或干蝕刻來(lái)使上板基板14小于支撐基板12的外形尺寸，從而能夠防止在上板基板14的端面產(chǎn)生裂痕。 因而，能夠防止保護(hù)膜19的應(yīng)力造成的上板基板14的龜裂的發(fā)生，并能制造可靠性及耐久性高的熱頭101。此外，在成形工序SA4中，粘接層103作為蝕刻阻擋層起作用，從而能夠容易控制上板基板14的厚度。
此外，在本實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了在薄板化工序SA3后進(jìn)行成形工序SA4的方法，但是，例如在成形工序后進(jìn)行薄板化工序也可，在這種情況下，在薄板化工序后進(jìn)行粘接層除去工序SB2即可。此外，本實(shí)施方式能如下變形。例如，在本實(shí)施方式中在上板基板14的接合面中與凹部23對(duì)置的區(qū)域不形成粘接層103，但是如圖19所示，在上板基板14的整個(gè)接合面區(qū)域形成粘接層103也可。這樣， 在粘接層形成工序SBl中無(wú)需進(jìn)行既定的構(gòu)圖，能夠簡(jiǎn)化工序。此外，一般而言，樹(shù)脂材料的導(dǎo)熱系數(shù)為玻璃材料的1/3左右，如果將由樹(shù)脂構(gòu)成的粘接層103的厚度抑制在上板基板14的厚度的1/3以下，則與上板基板14的接合間中與凹部23對(duì)置的區(qū)域沒(méi)有粘接層103 的情況相比，能夠?qū)⑿顭釋拥臒犭妼?dǎo)的上升抑制在10%左右，對(duì)隔熱特性沒(méi)有多大的影響。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、101熱頭；3感熱紙(感熱記錄介質(zhì))；8加壓機(jī)構(gòu)；12支撐基板；14上板基板； Ha前端面；14b側(cè)面；15發(fā)熱電阻體；17A、17B電極部(電極)；23凹部；23a開(kāi)口部；33第二凸部(凸部)；35臺(tái)階差部；10熱敏打印機(jī)(打印機(jī))；SA2接合工序；SA3薄板化工序； SA4成形工序；SA5電阻體形成工序。
權(quán)利要求
1.一種熱頭，其中包括支撐基板，具有在表面形成有開(kāi)口部的凹部；上板基板，具有小于該支撐基板的外形尺寸且少許大于所述開(kāi)口部的外形尺寸，并且以層疊狀態(tài)接合到所述支撐基板的表面而閉塞所述開(kāi)口部；以及發(fā)熱電阻體，形成在該上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的熱頭，其中所述上板基板具有形成在與所述支撐基板的接合面相反一側(cè)的平坦的前端面，和以從該前端面的外周朝著所述支撐基板的表面而擴(kuò)展的方式傾斜的側(cè)面。
3.如權(quán)利要求1所述的熱頭，其中所述支撐基板具有在層疊方向上沿著所述開(kāi)口部的周?chē)怀龅呐_(tái)階差部。
4.如權(quán)利要求1所述的熱頭，其中，具備連接在所述發(fā)熱電阻體的兩端的一對(duì)電極，在位于該一對(duì)電極之間的所述上板基板的表面形成有在與所述發(fā)熱電阻體的層疊方向上突出的凸部。
5.如權(quán)利要求4所述的熱頭，其中所述凸部形成在與所述凹部對(duì)置的區(qū)域內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的熱頭，其中所述凸部擴(kuò)展到與所述凹部對(duì)置的區(qū)域外。
7.如權(quán)利要求1所述的熱頭，其中具備配置在所述支撐基板與所述上板基板之間并且粘接所述支撐基板和所述上板基板的粘接層。
8.—種打印機(jī)，其中包括權(quán)利要求1所述的熱頭；以及加壓機(jī)構(gòu)，將感熱記錄介質(zhì)按壓到該熱頭的所述發(fā)熱電阻體并加以輸送。
9.一種熱頭的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面開(kāi)口的凹部的平板狀的支撐基板，以閉塞所述凹部的方式以層疊狀態(tài)接合具有比所述支撐基板的外形尺寸小且少許大于所述凹部的外形尺寸的上板基板；以及電阻體形成工序，在通過(guò)該接合工序接合到所述支撐基板的所述上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置形成發(fā)熱電阻體。
10.一種熱頭的制造方法，其中包含接合工序，在具有在表面開(kāi)口的凹部的平板狀的支撐基板，以閉塞所述凹部的方式以層疊狀態(tài)接合平板狀的上板基板；薄板化工序，將接合到所述支撐基板的所述上板基板薄板化；成形工序，留下接合到所述支撐基板的所述上板基板中閉塞所述凹部的閉塞部分，并除去比該閉塞部分還外側(cè)的部分；以及電阻體形成工序，在實(shí)施了所述薄板化工序中進(jìn)行的薄板化及所述成形工序中進(jìn)行的成形的所述上板基板的表面中與所述凹部對(duì)置的位置形成發(fā)熱電阻體。
11.如權(quán)利要求10所述的熱頭的制造方法，其中，在所述成形工序中，將所述支撐基板的表面中沒(méi)有被所述上板基板覆蓋的區(qū)域除去到既定厚度。
全文摘要
本發(fā)明的涉及熱頭、打印機(jī)及熱頭的制造方法。本發(fā)明提供一種熱頭(1)，其中包括支撐基板(12)，具有在表面形成有開(kāi)口部(23a)的凹部(23)；上板基板(14)，具有比支撐基板(12)的外形尺寸小且少許大于開(kāi)口部(23a)的外形尺寸，并且在支撐基板(12)的表面以層疊狀態(tài)接合而閉塞開(kāi)口部(23a)；以及發(fā)熱電阻體(15)，形成在上板基板(14)的表面中與支撐基板(12)的凹部(23)對(duì)置的位置。從而耐久性及可靠性高且提高了制造時(shí)的成品率，并且提高了印字效率。
文檔編號(hào)B41J2/32GK102189815SQ2011100632
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者三本木法光, 東海林法宜, 師岡利光, 頃石圭太郎 申請(qǐng)人:精工電子有限公司