热头及打印机制造技术

本发明专利技术提供一种热头及打印机，该热头在与发热电阻体对应的位置具有空腔部，能够确保空腔部的强度，并能提高热效率。采用一种热头（１），其中包括：在表面具有凹部（２）的支撑基板（３）；在支撑基板（３）的表面以叠层状态接合的上板基板（５）；以及设于上板基板（５）的表面的与凹部（２）对应的位置的发热电阻体（７），上板基板（５）的背面的至少与凹部（２）对置的区域的中心线平均粗糙度小于５ｎｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热头(thermal head)及具备该热头的打印机。
技术介绍
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基板接合薄板玻璃，并在薄板 玻璃上设置发热电阻体，来在与发热电阻体对应的区域形成空腔部。该热头中，使空腔 部作为热传导率低的隔热层起作用，通过减少从发热电阻体流入基板侧的热量，提高热 效率而谋求耗电的减少。在玻璃彼此的接合中，使用例如专利文献2中所公开的那样，为得到平滑的基 板表面而进行镜面研磨的基板。100 μ m以下的薄板玻璃的制造较为困难，此外，在热头 的制造工序中其处理(handling)较为困难。因此，在将比较容易处理的厚度的母板(元 板)玻璃接合到基板之后，通过机械研磨等来加工至所希望的厚度，由此实现IOOymW 下的薄板玻璃。专利文献1 日本特开2009-119850号公报专利文献2 日本特开平6-298539号公报可是，在机械研磨中，为使帖合的一对玻璃基板的厚度成为所希望的厚度，在 进行第一道的粗加工之后，进行第二道的精研磨的二道加工的研磨操作。这时，对通过 第一道的粗加工而表面粗糙度增大的基板表面，进行抛光等的精研磨，将玻璃基板的表 面镜面化。但是，经过第一道的粗研磨而减小了厚度的玻璃基板，其强度降低，因此在其 后进行的精研磨(抛光)时被破坏的可能性增大。此外，在精研磨中，由于研磨砥粒较 细，与进行粗加工时相比，需要加大施于基板的负荷。因此，在进行精研磨时，在面向 薄板玻璃的空腔部的部分产生较大的拉伸应力。特别是，在利用机械研磨等加工的薄板 玻璃的表面，存在较多的裂纹，因此存在该裂纹恶化而容易破坏薄板玻璃的问题。而且，搭载上述热头的打印机具有将感热纸夹于压纸滚轴(platenroller)并压上 的结构。因而，热头的发热电阻体通过加压机构以既定按压力压到感热纸上。特别是， 在压纸滚轴与发热部之间，被插入数μ m 数十μ m的微小异物的情况下，在面向薄板 玻璃的空腔部的部分产生非常大的拉伸应力，薄板玻璃容易被破坏。另一方面，为使薄板玻璃不被破坏，需要确保薄板玻璃的强度。但是，依据现 有的热头，为了确保薄板玻璃的强度而不得不加厚薄板玻璃，因此增加来自发热电阻体 的传热量，存在会降低热头的热效率的不良情况。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的状况构思而成，其目的在于提供一种热头及打印机，该热头在与发热电阻体对应的位置具有空腔部，能够确保空腔部的强度并能提高热效率。为了达成上述目的，本专利技术提供以下方案。本专利技术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；在该 支撑基板的表面以叠层状态接合的上板基板；以及设于该上板基板的表面的与所述凹部 对应的位置的发热电阻体，所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区域的中心线 平均粗糙度小于5nm。设有发热电阻体的上板基板作为储存从发热电阻体产生的热的蓄热层起作用。 此外，形成在支撑基板的表面的凹部，由于支撑基板与上板基板以叠层状态接合，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，依据本专利技术，能够抑制从发热电阻 体产生的热经由上板基板而传递到支撑基板后扩散，并能提高从发热电阻体产生的热的 利用率，即热头的热效率。在此，在负荷加到上板基板的情况下，上板基板的与凹部对应的区域变形，在 该区域中上板基板的背面产生拉伸应力。在这种情况下，本专利技术将上板基板的背面的至 少与凹部对置的区域的中心线平均粗糙度设定为小于5nm，因此能够防止应力集中于上 板基板的背面的裂纹而恶化上板基板的表面的裂纹的情形。即，依据本专利技术，通过提高 上板基板的强度，能够减薄上板基板而提高热头的热效率，并能减少印刷所需的能量份 量。在上述方式中，使在所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区域形成的 伤痕的平均深度小于0.1 μ m也可。裂纹越深，在裂纹前端产生的应力就越大，裂纹就恶化。因此，在上板基板的 背面的至少与凹部对置的区域，即被施加拉伸应力的区域中，使机械研磨等的切削痕的 平均深度小于0.1 μ m，从而能够抑制裂纹的恶化。在上述方式中，对所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区域，实施HF 溶液的湿蚀刻也可。对于上板基板的背面的至少与凹部对置的区域，实施HF水溶液或HF混合液的 湿蚀刻，从而能够减小研磨工序中形成的切削痕，并能使裂纹的深度变浅。由此，能够 抑制上板基板的背面的裂纹的恶化，并能提高上板基板的强度。此外，取代湿蚀刻而通过各向异性蚀刻来除去既定量的表层也可。由此，能够 除去几乎全部的研磨工序中形成的切削痕。能够除去几乎全部的划痕。作为各向异性蚀刻的例子，有反应性离子束蚀刻以及其它的离子束蚀刻、等离 子体蚀刻、溅射蚀刻、光刻、气体团簇离子束(gas clusterion beams)法等的干蚀刻。在上述方式中，利用湿蚀刻将所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区 域除去5μιη以上也可。对于上板基板的背面的至少与凹部对置的区域，利用湿蚀刻除去5μιη以上，从 而能够除去上板基板的背面的微小裂纹，并能提高上板基板的强度。在上述方式中，所述上板基板为用熔融(fosion)法或下引(downdraw)法等来制 造的玻璃素板，与所述支撑基板的表面接合的所述上板基板的背面为制造当初的火修光 面也可。4依据熔融法或下引法，能够制造未研磨的状态下表面粗糙度非常小的玻璃。因 而，通过将利用这些制造方法制造的玻璃用于上板基板，即便将制造当初的火修光面用 作与支撑基板的接合面，也能确保充分的强度，并能排除通过湿蚀刻或机械研磨等来对 上板基板的背面进行平坦化处理的需要。在上述方式中，为了提高所述上板基板的平行度而对所述上板基板的表面实施 了机械研磨也可。上板基板使用通过熔融法或下引法等制造的玻璃，对上板基板的表面进行机械 研磨等，从而能够做成平行度高的上板基板。由此，能够形成厚度偏差少的上板基板， 因此能够使配置在整个基板的所有热头的发热效率均勻，并能提高成品率。在上述方式中，所述支撑基板与所述上板基板在干燥状态下被接合，该接合后 的接合基板在200°C以上软化点以下被实施热处理也可。因加热处理而裂纹表面的Si的不饱和键(dangling bond)再结合，裂纹回到原来 的状态。将该现象称为裂纹愈合效应。裂纹愈合效应在水分较多的状态下，OH基端接 (terminate)到裂纹表面。在此状态下进行了加热处理时，水分被封入到空腔部，成为裂 纹表面的Si不饱和键与OH基结合的状态，难以回到原来的状态。因而，在将支撑基板与上板基板在干燥的状态下接合之后，将该接合基板干 燥，然后进行热处理，由此，即便利用裂纹愈合效应而在较低的温度下进行热处理，能 够减少上板基板的与空腔部对置的区域的裂纹，并能使其深度也较浅，并且能够提高上 板基板的强度。具体而言，通过在200°C以上的温度中进行热处理，能够除去残留在裂纹 表面的OH基，并能使Si不饱和键的再结合牢固。此外，通过在软化以下的温度中进行 热处理，能够抑制上板基板的变形，并且能够在不损害平坦度的情况下提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热头，其中包括：在表面具有凹部的支撑基板；在该支撑基板的表面以叠层状态接合的上板基板；以及设于该上板基板的表面的与所述凹部对应的位置的发热电阻体，所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区域的中心线平均粗糙度小于５ｎｍ。

【技术特征摘要】
JP 2009-9-16 2009-2148181.一种热头，其中包括在表面具有凹部的支撑基板；在该支撑基板的表面以叠层状态接合的上板基板；以及设于该上板基板的表面的与所述凹部对应的位置的发热电阻体，所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的区域的中心线平均粗糙度小于5nm。2.如权利要求1所述的热头，其中，在所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的 区域形成的伤痕的平均深度小于0.1 μ m。3.如权利要求1所述的热头，其中，对所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的 区域，实施有HF溶液的湿蚀刻。4.如权利要求1所述的热头，其中，在所述上板基板的背面的至少与所述凹部对置的 区域，通过各向异性蚀刻除去了表层。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：师冈利光，顷石圭太郎，东海林法宜，三本木法光，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]