CN102431312A - 热头、热敏打印机及热头的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热头(10)，具备将平板状的支撑基板(12)及上板基板(14)呈层叠状态接合而成的基板主体(13)、在上板基板(14)的表面形成的发热电阻器(15)、与发热电阻器(15)的两端连接且对发热电阻器(15)供电的一对电极部(17A、17B)，基板主体(13)在支撑基板(12)和上板基板(14)的接合部中的与发热电阻器(15)相向的区域内具有空洞部(23)，电极部(17A、17B)的至少一个在与空洞部(23)相向的区域具有厚度比其它区域薄的薄壁部(18)。从而，抑制从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向的热扩散，谋求印字效率的提高。

Description

热头、热敏打印机及热头的制造方法

技术领域

本发明涉及热头、热敏打印机及热头的制造方法。

背景技术

一直以来，热敏打印机使用的热头广为人知(例如，参照专利文献1)。专利文献1所述的热头，在支撑基板和上板基板的层叠基板上形成多个发热电阻器，通过对与发热电阻器连接的一对电极部供电，能够使发热电阻器发热，从而在感热记录介质等上印相。

该热头在与支撑基板和上板基板的接合部分中的与发热电阻器相向的位置形成有空洞部。该空洞部作为热传导率较低的绝热层发挥作用，从而减少从发热电阻器经由上板基板传递至支撑基板侧的热量，提高热效率，谋求功耗的降低。

另外，为了向发热电阻器充分供给由外部电源供给的电力，一般的热头的电极部考虑从外部输入端子到发热电阻器为止的电阻而设计。电极部的电阻值对于发热电阻器的电阻值的比率增大时，从外部输入端子到发热电阻器为止的电阻的电压降导致的功率损耗变大。因此，需要减小电极部的电阻值。通过增大电极部的厚度，能够减小电极部的电阻值。

专利文献1：日本特开2009-119850号公报

但是，发热电阻器中产生的热还经由电极部向上板基板的平面方向扩散。另外，增加电极部的厚度时，电极部的热传导率提高。因此，在现有的热头中，热从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向散逸，由此存在着不能充分发挥空洞部所导致的高的绝热性能这一问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供能够抑制从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向的热扩散、谋求提高印字效率的热头和热敏打印机。另外，目的在于提供能够简易地制造这种热头的制造方法。

为了达到上述目的，本发明提供以下方案。

本发明提供一种热头，具备将平板状的支撑基板及上板基板呈层叠状态接合而成的层叠基板、在所述上板基板的表面形成的发热电阻器、以及与该发热电阻器的两端连接且对该发热电阻器供电的一对电极部，所述层叠基板，在所述支撑基板和所述上板基板的接合部中的与所述发热电阻器相向的区域具有空洞部，所述电极部的至少一个，在与所述空洞部相向的区域内具有厚度比其它区域薄的薄壁部。

依据本发明，在发热电阻器的正下方配置的上板基板，起到积蓄热的蓄热层的作用。另外，在与发热电阻器相向的区域形成的空洞部，起到绝热的中空绝热层的作用。利用该空洞部，能够减少发热电阻器中产生的热中经由上板基板向支撑基板侧传递的热量。

这时，发热电阻器中产生的热，还经由电极部向上板基板的平面方向扩散。本发明涉及的热头，在配置于空洞部上的至少一个电极部的薄壁部中，热传导率低于电极部的其它区域。从而能够使来自发热电阻器的热难以传递至比与空洞部相向的区域更靠外侧的区域。因而，对于被空洞部抑制的向支撑基板侧传递的热，能够抑制经由电极部向上板基板的平面方向的扩散，使其传递至支撑基板侧的相反侧，从而谋求印字效率的提高。

在上述发明中，所述薄壁部，也可扩展到与所述空洞部相向的区域的外侧。

通过这样来构成，因为电极部中的热传导率低的区域扩展到与空洞部相向的区域的外侧，所以能够进一步减少从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向的热扩散。因而，能够充分发挥空洞部导致的高的绝热性能。

另外，在上述发明中，也可使所述一对电极部的二者具有所述薄壁部。

通过这样来构成，在任一电极部中，来自发热电阻器的热都难以传递至比与空洞部相向的区域更靠外侧的区域。从而能够更有效地抑制经由电极部的向上板基板的平面方向的热扩散。

本发明提供如下的热头：具备将平板状的支撑基板及上板基板呈层叠状态接合而成的层叠基板、在所述上板基板的表面形成的矩形的发热电阻器、以及与该发热电阻器的两端连接且向该发热电阻器供电的一对电极部，所述层叠基板，在所述支撑基板和所述上板基板的接合部中的与所述发热电阻器相向的区域具有空洞部，所述电极部的至少一个在与所述空洞部相向的区域内具有低热传导率部，该低热传导率部由热传导率比其它区域低而且电阻值比所述发热电阻器低的材质构成。

依据本发明，在空洞部上配置的至少一个电极部的低热传导率部，因为电阻值比发热电阻器低，所以能够对发热电阻器充分供电。另外，因为在低热传导率部中热传导率比电极部的其它区域低，所以能够使来自发热电阻器的热难以传递至比与空洞部相向的区域更靠外侧的区域。因而，对于被空洞部抑制的向支撑基板侧传递的热，能够抑制经由电极部的向上板基板的平面方向的扩散，使其传递至支撑基板侧的相反侧，从而谋求印字效率的提高。

另外，在上述发明中，所述低热传导率部也可扩展到与所述空洞部相向的区域的外侧。

通过将电极部中的热传导率低的区域扩展到与空洞部相向的区域的外侧，从而能够进一步减少从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向的热扩散，充分发挥空洞部导致的高的绝热性能。

另外，在上述发明中，也可使所述一对电极部的二者具有所述低热传导率部。

通过这样来构成，在任一电极部中，都难以将来自发热电阻器的热传递至比与空洞部相向的区域更靠外侧的区域，从而能够更加有效地抑制经由电极部的向上板基板的平面方向的热扩散。

本发明提供具备上述本发明的热头以及加压机构的打印机，所述加压机构边将感热记录介质按压到该热头的所述发热电阻器上边输送感热记录介质。

依据本发明，利用热效率优异的热头，能够将在发热电阻器产生的热对于被加压机构按压的感热记录介质高效率传递。由此，能够降低向感热记录介质上印字时的功耗，延长电池的持续时间。

本发明提供一种热头的制造方法，包含：接合工序，对于表面具有开口的凹部的平板状的支撑基板，以堵塞所述凹部的方式呈层叠状态与平板状的上板基板接合；发热电阻器形成工序，在通过该接合工序与所述支撑基板接合的所述上板基板的表面上的位于与所述凹部相向的位置形成发热电阻器；以及电极部形成工序，在通过该发热电阻器形成工序形成有所述发热电阻器的所述上板基板上，形成与所述发热电阻器的两端连接的一对电极部，该电极部形成工序包含：第一形成工序，形成构成所述电极部的第一层；以及第二形成工序，在该第一形成工序形成的所述第一层的表面以及与所述空洞部相向的区域内的所述发热电阻器的表面，以基本均匀的厚度形成构成所述电极部的第二层。

依据本发明，通过接合工序使支撑基板的凹部由上板基板堵塞，从而在支撑基板和上板基板的接合部形成空洞部。该空洞部起到对发热电阻器中产生的热进行绝热的中空绝热层的作用。因而，能够减少从发热电阻器向支撑基板侧传递的热量。

另外，通过由第二形成工序仅在通过第一形成工序形成的第一层的表面和与空洞部相向的区域内的发热电阻器的表面形成厚度基本上均匀的第二层，能够形成在与空洞部相向的区域内配置厚度比其它区域薄第一层的量的薄壁部的电极部。

因为电极部的薄壁部的热传导率比电极部的其它区域低，所以来自发热电阻器的热难以传递至比与空洞部相向的区域更靠外侧的区域。因而，对于被空洞部抑制的向支撑基板侧传递的热，能够抑制经由电极部的向上板基板的平面方向的扩散，从而能够简易地制造印字效率提高的热头。

本发明提供一种热头的制造方法，包含：接合工序，对于在一个表面具有开口的凹部的平板状的支撑基板，以堵塞所述凹部的方式以层叠状态与平板状的上板基板接合；发热电阻器形成工序，在通过该接合工序与所述支撑基板接合的所述上板基板的表面上的位于与所述凹部相向的位置形成发热电阻器；以及电极部形成工序，在通过该发热电阻器形成工序而形成有所述发热电阻器的所述上板基板上，形成与所述发热电阻器的两端连接的一对电极部，该电极部形成工序包含：第一形成工序，形成厚壁的所述电极部；以及第二形成工序，在通过该电极部第一形成工序形成的所述厚壁的电极部中的与所述空洞部相向的区域内，形成厚度比其它区域薄的薄壁部。

依据本发明，能够通过第二形成工序，仅使通过第一形成工序形成的厚壁的电极部的厚度局部性地变薄，能够形成与空洞部相向的区域内的热传导率比其它区域的热传导率低的电极部。另外，能够简易地制造利用电极部的薄壁部抑制从发热电阻器向上板基板的平面方向的热扩散、印字效率提高的热头。

依据本发明，取得能够抑制从发热电阻器经由电极部向上板基板的平面方向的热扩散、谋求印字效率的提高这一效果。另外，取得能够简易地制造印字效率提高的热头这一效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的热敏打印机的简要结构图。

图2是从保护膜侧沿层叠方向观察图1的热头的平面图。

图3是图2的热头的A-A剖面图。

图4是流程图，示出本发明的第一实施方式涉及的热头的制造方法。

图5是纵剖面图，(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)示出发热电阻器形成工序，(e)示出第一形成工序，(f)示出第二形成工序，(g)示出保护膜形成工序。

图6是本发明的第一实施方式的变形例涉及的热头的纵剖面图。

图7是本发明的第一实施方式的其它变形例涉及的热头的纵剖面图。

图8是本发明的第一实施方式的其它变形例涉及的热头的纵剖面图。

图9是本发明的第一实施方式的其它变形例涉及的热头的纵剖面图。

图10的纵剖面图，(a)示出本发明的第一实施方式的变形例涉及的热头的的制造方法的第一形成工序，(b)示出其第二形成工序。

图11是本发明的第二实施方式涉及的热头的纵剖面图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面，参照附图，说明本发明的第一实施方式涉及的热头、打印机及热头的制造方法。

本实施方式涉及的热敏打印机(打印机)100，具备主体框架2、水平配置的压纸辊(platen roller)4、与压纸辊4的外周面相向配置的热头10、向压纸辊4和热头10之间输送感热纸(感热记录介质)3等的印刷对象物的送纸机构6以及以既定的按压力将热头10对于感热纸3按压上的加压机构8。

通过加压机构8动作，感热纸3及热头10被按压到压纸辊4上。由此，压纸辊4的载荷经由感热纸3施加到热头10。

如图2及图3所示，热头10具备：基板主体(层叠基板)13；在基板主体13上形成的多个发热电阻器15；与各发热电阻器15的两端连接的一对电极部17A、17B；以及覆盖基板主体13上的发热电阻器15及电极部17A、17B并保护它们以免磨损或腐蚀的保护膜19。箭头Y表示由压纸辊4输送感热纸3的输送方向。

基板主体13被固定于由铝等金属、树脂、陶瓷或玻璃等构成的板状部件的散热板(省略图示)，能够通过散热板散热。该基板主体13由固定于散热板的平板状的支撑基板12以及与支撑基板12的表面呈层叠状态接合的平板状的上板基板14构成。

支撑基板12例如是具有300μm～1mm左右的厚度的矩形状的玻璃基板或陶瓷基板。在支撑基板12与上板基板14的接合面形成有呈矩形状开口的凹部21。凹部21沿着支撑基板12的长度方向延伸，例如具有50～500μm的宽度尺寸。

上板基板14例如是具有5～100μm左右的厚度的矩形状玻璃基板。该上板基板14以堵塞凹部21的方式层叠在支撑基板12的表面。上板基板14优选使用由与支撑基板12相同的材料构成的绝缘性的玻璃基板或性质接近的基板。该上板基板14在表面设置发热电阻器15，从而起到积蓄在发热电阻器15中产生的热的一部分的蓄热层的作用。

发热电阻器15例如由Ta类或硅化物类等的材料构成，呈矩形状形成。另外，发热电阻器15具有长度方向的长度大于支撑基板12的凹部21的宽度尺寸的尺寸。各发热电阻器15长度方向朝向上板基板14的宽度方向，沿着上板基板14的长度方向(支撑基板12的凹部21的长度方向)，隔开既定的间隔而排列。即，各发热电阻器15以宽度方向上分别跨过支撑基板12的凹部21的方式配置。

电极部17A、17B由与所有的发热电阻器15的长度方向的一端连接的整体式电极17A和与各发热电阻器15的另一端个别连接的多个电极17B构成。另外，电极部17A、17B以重叠的方式与发热电阻器15的表面连接。作为电极部17A、17B的材料，例如使用铝。

这些电极部17A、17B，对发热电阻器15供给来自外部电源(省略图示)的电力，能够使发热电阻器15发热。发热电阻器15中的位于电极17A和电极17B之间的部分、即发热电阻器15中的位于支撑基板12的凹部21的基本上正上方的部分，成为发热区域。以下将发热电阻器15的发热区域称作“发热部15a”。另外，覆盖发热电阻器15的发热部15a的保护膜19的表面，成为对于感热纸3的印字部分即头部分19a。

另外，一对电极部17A、17B优选沿发热部15a中的发热电阻器15的长度方向延伸的长度(加热器长)Lr配置为短于邻接的发热电阻器15彼此的中心位置间的距离(点间距离或点间距)Wd。

另外，各电极部17A、17B在配置于发热电阻器15的表面上的连接部分，具有厚度比其它区域(以下称作“厚壁部16”。)薄的薄壁部18。即，电极部17A、17B在上板基板14上配置的部分和在发热电阻器15上配置的连接部分的一部分形成厚壁，发热电阻器15上的连接部分中的其余部分则形成薄带。

厚壁部16例如具有1～3μm的膜厚te1。厚壁部16的膜厚te1优选设为能够充分确保电阻值的程度，例如设为发热电阻器15的电阻值的1/10以下的程度。

薄壁部18被从发热电阻器15上的与凹部21相向的区域的内侧遍及外侧地配置。薄壁部18的膜厚te2，例如考虑厚壁部16的膜厚te1及热传导率(Al的热传导率大约为200W/(m·℃))和上板基板14的厚度及热传导率(普通玻璃的热传导率大约为1W/(m·℃))而设置。

通过使薄壁部18的膜厚te2小于厚壁部16的膜厚te1，电极部17A、17B的热传导率局部性地变小，从而提高绝热效率。但是，如果使薄壁部18的膜厚te2过小(例如薄壁部18的膜厚te2＜10nm)，则电极部17A、17B的电阻值局部性地变大，因此薄壁部18中的电力损耗超过绝热效率提高的部分。另外，还需要考虑薄壁部18的膜厚te2是采用溅射法等作为薄膜获得的厚度。因此，薄壁部18的膜厚te2优选例如设为50～300nm左右。

另外，通过增加各薄壁部18中的沿发热电阻器15的长度方向延伸的长度Le，从而电极部17A、17B的热传导率局部性地变小，绝热效率提高。但是，如果使薄壁部18的长度Le过长，则电极部17A、17B的电阻值局部性地变大，因此薄壁部18中的电力损耗会超过绝热效率提高的部分。因而，优选以各薄壁部18的电阻值成为发热部15a的电阻值的1/10以下的方式来决定薄壁部18的长度Le。

另外，优选在压纸辊4和头部分19a夹住感热纸3而接触的范围的宽度(咬合(nip)宽度)内配置薄壁部18。虽然咬合宽度随着压纸辊4的直径及材质而变化，但通常认为如图3所示，咬合宽度与发热电阻器15的长度方向的长度L一致。例如使从一对电极17A的薄壁部18到电极17B的薄壁部18为止的宽度尺寸(Lr+2Le)大约为2mm以内(从发热部15a的中心位置大约为1mm以内)。另外，发热电阻器15上的厚壁部16也配置在咬合宽度内。

这种形状的电极部17A、17B，在发热电阻器15上成为配置厚壁部16的一部分和整个薄壁部18的两阶结构。通过将在电极部17A、17B中的发热电阻器15和上板基板14的台阶差部分配置的区域设置为厚壁(厚壁部16)，能够防止由台阶差造成的电极部17A、17B切断及异常的电阻值的上升，谋求绝热效率的提高及热头10的可靠性的提高。

这样构成的热头10，利用上板基板14堵塞支撑基板12的凹部21的开口，从而在发热电阻器15的发热部15a的正下方形成空洞部23。空洞部23具有与所有的发热电阻器15相向的连通结构。另外，空洞部23，起到抑制发热部15a中产生的热从上板基板14向支撑基板12侧传递的中空绝热层的作用。

接着，使用图4的流程图，说明这样构成的热头10的制造方法。

本实施方式涉及的热头10的制造方法，具有：形成基板主体13的工序；以及在基板主体13形成发热电阻器15、电极部17A、17B及保护膜19的工序。

形成基板主体13的工序，包含在支撑基板12的表面形成凹部21的凹部形成工序SA1、接合支撑基板12和上板基板14的接合工序SA2以及使上板基板14薄板化的薄板化工序SA3。另外，形成发热电阻器15等的工序，包含：在基板主体13形成发热电阻器15的发热电阻器形成工序SA4；形成电极部17A、17B的电极部形成工序SA5；以及形成保护膜19的保护膜形成工序SA6。

下面，具体说明各工序。

首先，凹部形成工序SA1如图5(a)所示，在支撑基板12的表面，在成为与发热电阻器15相向的位置形成凹部21。凹部21例如通过对支撑基板12的表面实施喷砂、干蚀刻、湿蚀刻、激光加工等而形成。

接着，接合工序SA2如图5(b)所示，在形成有凹部21的支撑基板12的表面，呈层叠状态接合例如具有100μm以上的厚度的薄板玻璃(上板基板)14。利用上板基板14覆盖凹部21的开口，从而在支撑基板12和上板基板14之间形成空洞部23。因为由凹部21的深度决定空洞部23的厚度，所以能够很容易地控制作为由空洞部23形成的中空绝热层的厚度。

作为支撑基板12和上板基板14的接合方法，可以举出例如利用热熔敷的直接接合。在室温下粘贴支撑基板12和上板基板14后，以高温进行热熔敷。由此，能够以足够的强度进行接合。为防止上板基板14的变形，优选在软化点以下进行接合。

接着，薄板化工序SA3如图5(c)所示，通过蚀刻及研磨等，将上板基板14薄板化，成为所希望的薄度。作为上板基板14，厚度100μm以下的难以制造及处理，另外价格也高。因此，不是将厚度薄的上板基板14与支撑基板12接合，而是将易于制造及处理的厚度的上板基板14与支撑基板12接合。然后再将上板基板14薄板化，从而能够容易且廉价地在支撑基板12的表面形成非常薄的上板基板14。由此，形成基板主体13。

接着，发热电阻器形成工序SA4，采用溅射或CVD(化学气相生长法)或着蒸镀等薄膜形成法，如图5(d)所示在基板主体13的上板基板14上形成发热电阻器材料的薄膜。然后，采用剥离(lift off)法或蚀刻法等，使发热电阻器材料的薄膜成形。

电极部形成工序SA5包含：如图5(e)所示，形成电极部17A、17B的厚壁部16的下层(以下称作第一层16a。)的第一形成工序SA5-1；以及如图5(f)所示，从通过第一形成工序SA5-1形成的第一层16a上面形成第二层18a的第二形成工序SA5-2。

第一形成工序SA5-1，从发热电阻器15的长度方向的两端部到上板基板14，在比与空洞部23相向的区域靠近外侧的区域形成第一层16a。第一层16a采用溅射或蒸镀法等，使Al、Al-Si、Au、Ag、Cu或Pt等布线材料成膜，并采用剥离法或蚀刻法，或者丝网(screen)印刷布线材料后烧成，从而将该膜形成为所需的形状。

接着，第二形成工序SA5-2从发热电阻器15的表面上的与空洞部23相向区域的内侧到第一层16a上，以基本均匀的厚度形成第二层18a。第二层18a，采用溅射或蒸镀法等，使和第一层16a相同的材料成膜，并采用剥离法或蚀刻法，或者丝网印刷布线材料后烧成，从而将该膜形成所希望的图案。通过在第一层16a的表面和发热电阻器15的表面，分别形成均匀厚度的第二层18a，能够形成具有厚壁部16和比厚壁部16薄第一层16a的量的薄壁部18的阶梯状的电极部17A、17B。

接着，如图5(g)所示，保护膜形成工序SA6以覆盖在上板基板14上形成的发热电阻器15及电极部17A、17B的方式形成保护膜19。采用溅射、离子镀、CVD法等，在上板基板14上使SiO2、Ta2O5、SiAlON、Si3N4、类金刚石碳(diamond like carbon)等保护膜材料成膜，从而形成保护膜19。

通过以上各工序，如下的热头10完成：基板主体13在支撑基板12和上板基板14的接合部具有空洞部23，电极部17A、17B在发热电阻器15上的与空洞部23相向的区域内具有薄壁部18。

接着，说明这样制造的热头10及热敏打印机100的作用。

为使用本实施方式涉及的热敏打印机100在感热纸3上印相，首先选择性地向热头10的一个电极17B施加电压。由此，电流就流入连接有被选择的电极17B和与其相向的电极17A的发热电阻器15，发热部15a发热。

接着，使加压机构8工作，朝向由压纸辊4输送的感热纸3按压上热头10。压纸辊4围绕与发热电阻器15的排列方向平行的轴旋转，朝向与发热电阻器15的排列方向正交的Y方向输送感热纸3。通过对于该感热纸3将头部分19a按压上，感热纸3被显色印字。

这时，热头10通过基板主体13的空洞部23起到中空绝热层的作用，能够减少发热部15a中产生的热之中经由上板基板14向支撑基板12侧传递的热量。在这里，发热电阻器15中产生的热还经由电极部17A、17B向上板基板14的平面方向扩散。因此，电极部17A、17B的薄壁部18的长度Le成为影响发热效率的参数。

本实施方式涉及的热头10，从发热电阻器15的表面中的与空洞部23相向的区域的内侧遍及外侧地配置薄壁部18，从而使电极部17A、17B中的热传导率较低的区域从与空洞部23相向的区域的内侧扩展到外侧。由此，难以将来自发热电阻器15的热传递到比与空洞部23相向的区域更靠外侧的区域，能够减少向上板基板14的平面方向的热扩散。进而，还能够充分发挥空洞部23导致的高的绝热性能。

另外，在比上板基板14中的与空洞部23相向的区域更靠外侧的区域中，向支撑基板12侧(基板主体13的厚度方向)的热流大。因此，与比上板基板14中的与空洞部23相向的区域更靠内侧的区域相比，经由电极部17A、17B向上板基板14的平面方向的热扩散的影响小。通过调整薄壁部18的长度Le，以使各薄壁部18的电阻值成为发热部15a的电阻值的1/10以下，能够有效地将供给发热电阻器15的电力的大部分用于发热部15a的发热，能够提高印字效率。

另外，在任一电极部17A、17B中来自发热电阻器15的热都难以传递至比与空洞部23相向的区域更靠外侧的区域，从而能够更有效地抑制经由电极部17A、17B向上板基板14的平面方向的热扩散。另外，能够利用薄壁部18缩小发热电阻器15和电极部17A、17B的台阶差，从而也能够缩小在保护膜19表面与感热纸3之间形成的台阶差导致的空气隙。由此，能够提高向感热纸3的传热效率。

在这里，在印字方式中有一步印字方式和多步印字方式，前者用一步进行一点行(dot line)的量的印字，后者分多步进行一点行的量的印字。一步印字方式的情况下，将发热电阻器中的发热部的加热器长Lr设计成为与点间距离(点间距)Wd相同的长度或其以上的长度。另外，多步印字方式的情况下，将发热部的加热器长Lr设计成为小于点间距离Wd。

另外，在多步印字方式中采用的热头，发热部的加热器长Lr短，因此位于发热部的正下方的上板基板的有效的体积变小，上板基板的有效热容量C缩小。由于一个脉冲的温度上升量ΔT和热容量C存在ΔT∝1/C的关系，所以在多步印字方式中能够获得较大的温度上升量ΔT。另外，发热部的响应速度对于由热容量C和从发热部到支撑基板的热传导率G决定的时间常数τ＝C×G存在反比例(τ∝1/τ)的关系。因而，在多步印字方式中，具有由于热容量C变小而响应速度变快的优点。

但是，由于缩短发热部的长度Lr而使电极部覆盖的面积对于基板主体的空洞部整体的面积的比率变大时，则经由电极部向上板基板的平面方向的热的散逸增大，热传导率G变大。因此，在电极部未形成薄壁部而进行多步印字方式时，不能够有效地使用空洞部导致的绝热效果。另外，由于将输入的能量储存到发热部的性能(蓄热性能)与时间常数τ成反比，所以在电极部未形成薄壁部而进行多步印字方式时，蓄热效果下降。其结果，在多步印字方式中采用的发热部的加热器长Lr较短的热头中，存在不能够获得较高的发热效果这一问题。

本实施方式涉及的热头10，即使缩短发热部15a的加热器长Lr，也能够利用薄壁部18抑制经由电极部17A、17B的向上板基板14的平面方向的热扩散，抑制热传导率G的增大。因而，通过使发热部15a的加热器长Lr比点间距离(点间距)Wd短(Lc＜2Le+Lr，Lr＜Wd)，能够有效地发挥发热部15a的加热器长Lr短的热头10本来具有的上板基板14的有效热容量缩小这一优点。由此，能够谋求高的发热效率和快的响应速度的两立。

如上所述，依据本实施方式涉及的热头10，通过使空洞部23上配置的电极部17A、17B的厚度局部性地变薄而减小热传导率，能够抑制经由电极部17A、17B的向上板基板14的平面方向的热扩散。由此，能够有效地将发热部15a中产生的热传递给头部分19a，提高印字效率。

另外，依据本实施方式涉及的热敏打印机100，通过具备这种热头10，从而能够降低向感热记录介质印字时的功耗，延长电池的持续时间。另外，依据本实施方式涉及的热头的制造方法，能够简单地制造这种热头10。

在本实施方式中，设为从发热电阻器15上的与空洞部23相向的区域的内侧到外侧配置各电极部17A、17B的薄壁部18，但是，例如如图6所示，也可以将电极部17A、17B配置为仅在发热电阻器15上的与空洞部23相向的区域的内侧具有薄壁部18。另外，例如如图7所示，还可以仅在电极部17A、17B的任意一个形成薄壁部18，另一个仅由厚壁部16构成。

另外，电极部17A、17B在与空洞部23相向的区域内具有薄壁部18即可，例如可以如图8所示，也可以电极部17A、17B具有从厚壁部16侧起厚度阶段性地变薄的3阶以上的阶梯形状。另外，如图9所示，也可以使电极部17A、17B的连接部分以朝向前端厚度逐渐变薄的方式形成倾斜形状的薄壁部18。

在如图6～图9所示薄壁部18的形状发生变形时，也与第一实施方式同样，对于在发热部15a中产生的热，能够降低电极部17A、17B中空洞部23上的热传导率，抑制向上板基板14的平面方向的扩散。

另外，虽然设为使用具有100μm以上的厚度的上板基板14，但是也可以替代它而在接合工序SA2中从起初就将厚度5μm～100μm的薄板玻璃(上板基板14)与形成有空洞部23的支撑基板12的表面呈层叠状态接合。通过这样，能够省去薄板化工序SA3，谋求时间缩短。

另外，本实施方式能够如下变形。

例如在本实施方式中，电极部形成工序SA5的第一形成工序SA5-1形成第一层16a，第二形成工序SA5-2形成第二层18a，但是替代此方式，如图10(a)所示，也可以通过第一形成工序SA5-1整体形成具有与厚壁部16相同的1～3μm左右的基本均匀的厚度的厚壁的临时电极部16b。另外，如图10(b)所示，也可以通过第二形成工序SA5-2在临时电极部16b中的与空洞部23相向的区域内形成薄壁部18。

这种情况下，本变形例涉及的第一形成工序SA5-1可以采用和形成上述第一层16a的方法相同的方法，形成基本均匀的厚度的电极图案的临时电极部16b。另外，第二形成工序SA5-2可以采用例如蚀刻法，使临时电极部16b中的空洞部23上的一部分变薄。

通过这样，能够简单地形成与空洞部23相向的区域内的热传导率比其它区域的热传导率低的电极部17A、17B。另外，能够制造利用薄壁部18抑制从发热电阻器15向上板基板14的平面方向的热扩散、印字效率提高的热头10。

(第二实施方式)

接着，说明本发明的第二实施方式涉及的热头、打印机及热头的制造方法。

本实施方式涉及的热头110如图11所示，电极部117A、117B在与空洞部23相向的区域内具备由热传导率比其它区域低且电阻值比发热电阻器15低的材质构成的低热传导率部118，这一点和第一实施方式不同。下面，对于与第一实施方式涉及的热头10、热敏打印机100及热头的制造方法和结构共同的地方，标注相同的标号且省略说明。

电极部117A、117B遍及整体地具有大致均匀的膜厚。电极部117A、117B配置在上板基板14上的部分和配置在发热电阻器15上的连接部分的一部分以Al(热传导率223W/(m·K)、电阻26.6nΩ·m)为材料而形成(以下称作“常规电极部116”。)，发热电阻器15上的连接部分的其余部分成为低热传导率部118。

低热传导率部118例如以Pd(热传导率71.4W/(m·K)、电阻103nΩ·m)、Pt(热传导率71.4W/(m·K)、电阻106nΩ·m)、Mo(热传导率147W/(m·K)、电阻57.8nΩ·m)、Nb(热传导率52.5W/(m·K)、电阻146nΩ·m)、Ta(热传导率54.6W/(m·K)、电阻136nΩ·m)、Ti(热传导率17.1W/(m·K)、电阻420Ω·m)、V(热传导率31.1W/(m·K)、电阻248Ω·m)、Zr(热传导率22.7W/(m·K)、电阻420nΩ·m)等为材料而形成。

另外，低热传导率部118从发热电阻器15上的与空洞部23相向的区域的内侧到外侧配置。另外，低热传导率部118中的发热电阻器15的长度Le，优选以使各薄壁部118的电阻值为发热部15a的电阻值的1/10以下的方式决定。进而，一对电极部117A、117B优选以发热电阻器15的加热器长度Lr短于邻接的发热电阻器15彼此的中心位置间的距离(点间距离或点间距)Wd的方式配置。通过这样，取得与第一实施方式涉及的热头10同样的效果。一般地说，热传导率小的材料电阻率大。因此，低热传导率部118的长度Le成为影响发热效率的参数。

本实施方式涉及的热头110，因为在空洞部23上配置的各电极部117A、117B的低热传导率部118的电阻值比发热电阻器15的电阻值低，所以能够对发热电阻器15充分供电。另外，因为在低热传导率部118中热传导率比常规电极部116低，所以能够使来自发热电阻器15的热难以传递至比与空洞部23相向的区域更靠外侧的区域。

因而，对于被空洞部23抑制向支撑基板12侧传递的热，能够抑制经由电极部117A、117B向上板基板14的平面方向的扩散。由此，能够将在发热部15a中产生的热向头部分19a传递而提高印字效率，谋求功耗的降低。

以上，参照附图详细说明了本发明的实施方式，但是具体的结构并不局限于本实施方式，还包含在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计变更等。例如并不将本发明局限于应用于上述一个实施方式及变形例，还可以应用于将这些实施方式及变形例适当组合的实施方式，并没有特别限定。

附图标记说明

10、110热头；3感热纸(感热记录介质)；8加压机构；12支撑基板；13基板主体(层叠基板)；14上板基板；15发热电阻器；17A、17B、117A、117B电极(电极部)；18薄壁部；21凹部；23空洞部；100热敏打印机(打印机)；118低热传导率部；SA2接合工序；SA3薄板化工序；SA4发热电阻器形成工序；SA5电极部形成工序；SA5-1第一形成工序；SA5-2第二形成工序。

Claims (9)

1.一种热头，具备：

层叠基板，将平板状的支撑基板及上板基板呈层叠状态接合而成；

发热电阻器，形成于所述上板基板的表面；以及

一对电极部，与该发热电阻器的两端连接，对该发热电阻器供电，

所述层叠基板，在所述支撑基板和所述上板基板的接合部中的与所述发热电阻器相向的区域具有空洞部，

所述电极部的至少一个，在与所述空洞部相向的区域内具有厚度比其它区域薄的薄壁部。

2.如权利要求1所述的热头，其中，所述薄壁部扩展到与所述空洞部相向的区域的外侧。

3.如权利要求1或权利要求2所述的热头，其中，所述一对电极部的二者具有所述薄壁部。

4.一种热头，具备：

层叠基板，将平板状的支撑基板及上板基板呈层叠状态接合而成；

矩形状的发热电阻器，形成于所述上板基板的表面；以及

一对电极部，与该发热电阻器的两端连接，对该发热电阻器供电，

所述层叠基板，在所述支撑基板和所述上板基板的接合部中的与所述发热电阻器相向的区域具有空洞部，

所述电极部的至少一个，在与所述空洞部相向的区域内具有低热传导率部，所述低热传导率部由热传导率比其它区域低且电阻值比所述发热电阻器低的材质构成。

5.如权利要求4所述的热头，其中，所述低热传导率部扩展到与所述空洞部相向的区域的外侧。

6.如权利要求4或权利要求5所述的热头，其中，所述一对电极部的二者具有所述低热传导率部。

7.一种打印机，具备：

权利要求1至权利要求6的任一项所述的热头；以及

加压机构，边将感热记录介质按压到该热头的所述发热电阻器上边输送该感热记录介质。

8.一种热头的制造方法，包含：

接合工序，对于在表面具有开口的凹部的平板状的支撑基板，以堵塞所述凹部的方式呈层叠状态接合平板状的上板基板；

发热电阻器形成工序，在通过该接合工序与所述支撑基板接合的所述上板基板的表面上的位于与所述凹部相向的位置，形成发热电阻器；以及

电极部形成工序，在通过该发热电阻器形成工序形成有所述发热电阻器的所述上板基板上，形成与所述发热电阻器的两端连接的一对电极部，

该电极部形成工序包含：

第一形成工序，形成构成所述电极部的第一层；以及

第二形成工序，在通过该第一形成工序形成的所述第一层的表面以及与所述空洞部相向的区域内的所述发热电阻器的表面，以基本均匀的厚度形成构成所述电极部的第二层。

9.一种热头的制造方法，包含：

接合工序，对于在一个表面具有开口的凹部的平板状的支撑基板，以堵塞所述凹部的方式呈层叠状态接合平板状的上板基板；

发热电阻器形成工序，在通过该接合工序与所述支撑基板接合的所述上板基板的表面上的位于与所述凹部相向的位置形成发热电阻器；以及

电极部形成工序，在通过该发热电阻器形成工序形成有所述发热电阻器的所述上板基板上，形成与所述发热电阻器的两端连接的一对电极部，

该电极部形成工序包含：

第一形成工序，形成厚壁的所述电极部；以及

第二形成工序，通过该电极部第一形成工序形成的所述厚壁的电极部中的与所述空洞部相向的区域内，形成厚度比其它区域薄的薄壁部。

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