專(zhuān)利名稱(chēng)：熱敏頭、熱敏頭的制造方法以及熱敏打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱敏頭、熱敏頭的制造方法以及熱敏打印機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，公知有在熱敏打印機(jī)中使用、并通過(guò)根據(jù)印刷數(shù)據(jù)選擇性地驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)熱元件來(lái)在感熱紙等感熱記錄介質(zhì)上打印的熱敏打印頭(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I ) O熱敏打印頭的發(fā)熱元件具備發(fā)熱電阻體和用于向發(fā)熱電阻體提供電力的電極，在發(fā)熱電阻體的兩側(cè)連接有一對(duì)電極。為了提高熱敏頭的打印效率，優(yōu)選的是降低電極的布線(xiàn)電阻值與發(fā)熱電阻體的電阻值的比率，減少電極中的電力損耗。而且，能夠通過(guò)增大電極的膜厚來(lái)降低電極的布線(xiàn)電阻值與發(fā)熱電阻體的電阻值的比率。但是，如果增大電極的膜厚，則在電極的前端部中，在與發(fā)熱電阻體之間會(huì)產(chǎn)生高度差，具有對(duì)在發(fā)熱電阻體的上部搬運(yùn)的紙的熱傳導(dǎo)效率降低的問(wèn)題。因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，通過(guò)使離形成在發(fā)熱電阻體表面上的一對(duì)電極的前端有一定距離的電極膜厚比其他部分薄，能夠防止熱傳導(dǎo)效率的降低而提高打印效率。[專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本特開(kāi)2002-36614號(hào)公報(bào)在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，在形成電極膜厚較厚的厚電極部后，以覆蓋厚電極部的方式形成電極膜厚較薄的薄電極部。但是，厚電極部到其前端是相同的膜厚，前端的剖面形狀為接近直角的形狀。此外，由于薄電極部的膜厚比厚電極部的膜厚薄，所以在厚電極部的前端部中會(huì)產(chǎn)生薄電極部的斷層和毛刺。因此，在厚電極部的前端部中，薄電極部沒(méi)有形成為連續(xù)膜而發(fā)生中斷等的不良現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性較高。因此，在薄電極部出現(xiàn)不良現(xiàn)象時(shí)，會(huì)在對(duì)薄電極部進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜中產(chǎn)生斷層等，從而產(chǎn)生熱敏頭的打印耐久性受損的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，目的是提供一種提高了打印耐久性和打印效率的熱敏頭、熱敏頭的制造方法以及熱敏打印機(jī)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供以下的方法。本發(fā)明的第I方式提供一種熱敏頭，該熱敏頭具備:支承基板；形成在該支承基板的表面的蓄熱層；設(shè)置在該蓄熱層的表面的發(fā)熱電阻體；以及形成在該發(fā)熱電阻體的表面的一對(duì)電極，該一對(duì)電極分別具備:厚電極部，其具有第I厚度的平坦面、以及從該平坦面起朝所述發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面；以及薄電極部，其具有比所述第I厚度薄的第2厚度，形成為前端位置比所述傾斜面更靠近所述發(fā)熱電阻體表面的中心而覆蓋所述厚電極部。根據(jù)本發(fā)明的第I方式，由于厚電極部具有從平坦面起朝發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面，以覆蓋厚電極部的方式形成薄電極部，所以防止了在厚電極部的前端位置，薄電極部產(chǎn)生斷層和毛刺，而薄電極部形成為連續(xù)膜。因此，可形成具有連續(xù)的面、且不存在局部高電阻部分的均勻的薄電極部，所以提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，由于在一對(duì)電極上形成的保護(hù)膜也形成為連續(xù)膜，通過(guò)該保護(hù)膜保護(hù)發(fā)熱電阻體和一對(duì)電極，所以提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，由于在形成為連續(xù)膜的薄電極部上形成保護(hù)膜，所以可防止產(chǎn)生這樣的問(wèn)題:保護(hù)膜產(chǎn)生斷層、該斷層導(dǎo)致保護(hù)膜和電極剝離、腐蝕性離子等從斷層侵入。由此，提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，由于薄電極部形成為前端位置比傾斜面更靠近發(fā)熱電阻體表面的中心而覆蓋厚電極部，所以降低了電極的前端位置處的與發(fā)熱電阻體的高度差，改善了感熱紙與發(fā)熱電阻體上部的接觸性，提高了從發(fā)熱電阻體到感熱紙的熱傳導(dǎo)效率。此外，該構(gòu)造也起到防止發(fā)熱電阻體所產(chǎn)生的熱經(jīng)由電極擴(kuò)散的效果。因此，提高了熱敏頭的打印效率。在上述方式中，也可以構(gòu)成為在所述支承基板表面中的與所述發(fā)熱電阻體相對(duì)的區(qū)域形成凹部。由此，在支承基板和蓄熱層之間形成空洞部。該空洞部設(shè)置在與發(fā)熱電阻體的表面沒(méi)有形成一對(duì)電極的位置對(duì)應(yīng)的位置，作為遮斷發(fā)熱電阻體產(chǎn)生的熱的隔熱層發(fā)揮作用。因此，能夠抑制發(fā)熱電阻體所產(chǎn)生的熱經(jīng)由蓄熱層向支承基板傳導(dǎo)擴(kuò)散。由此，提高了熱敏頭的打印效率。此外，在上述方式中，也可構(gòu)成為，所述傾斜面形成為所述厚電極部的厚度以相同的傾斜度逐漸減小的錐形。此外，在上述方式中，也可構(gòu)成為，所述厚電極部具有沿著與所述熱敏頭相對(duì)配置的壓紙滾筒所送出的感熱紙的傳送方向而設(shè)置的所述傾斜面，并且，與所述傳送方向垂直的方向的端部的剖面接近直角。由此，對(duì)于與感熱紙的傳送方向垂直的方向，可以不使用為了形成傾斜面而進(jìn)行調(diào)整的蝕刻液，所以具有熱敏頭容易制造的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于在與感熱紙的傳送方向垂直的方向的端部設(shè)置有剖面接近直角的電極部，所以可形成細(xì)微的電極布線(xiàn)。此外，在上述方式中，也可構(gòu)成為，所述傾斜面形成為所述厚電極部的厚度階段性地減小的階梯形狀，所述階梯形狀中的高度差為所述第2厚度以下。此外，在上述方式中，也可構(gòu)成為，所述傾斜面與所述發(fā)熱電阻體的表面所成的角度為45°以下。由此，薄電極部更可靠地形成為連續(xù)膜，提高熱敏頭的耐久性和打印效率。本發(fā)明的第2方式提供一種熱敏頭的制造方法，其包括:蓄熱層形成工序，在支承基板的表面形成蓄熱層；電阻體形成工序，在通過(guò)該蓄熱層形成工序形成在所述支承基板上的所述蓄熱層的表面形成發(fā)熱電阻體；第I電極形成工序，在通過(guò)該電阻體形成工序形成的所述發(fā)熱電阻體的表面形成一對(duì)厚電極部，這一對(duì)厚電極部具有第I厚度的平坦面、以及從該平坦面起朝所述發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面；以及第2電極形成工序，形成一對(duì)薄電極部，這一對(duì)薄電極部具有比所述第I厚度薄的第2厚度，形成為所述薄電極部的前端位置比所述傾斜面更靠近所述發(fā)熱電阻體表面的中心而覆蓋所述厚電極部。根據(jù)本發(fā)明的第2方式，形成一對(duì)厚電極部，這一對(duì)厚電極部具有從平坦面起朝發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面，以覆蓋厚電極部的方式形成薄電極部，所以，可防止在厚電極部的前端位置，薄電極部產(chǎn)生斷層和毛刺，而薄電極部形成為連續(xù)膜。因此，可形成具有連續(xù)的面、且不存在局部高電阻部分的均勻的薄電極部，所以提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，在一對(duì)電極上形成的保護(hù)膜也形成為連續(xù)膜，通過(guò)該保護(hù)膜保護(hù)發(fā)熱電阻體和一對(duì)電極，提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，由于在形成為連續(xù)膜的薄電極部上形成保護(hù)膜，所以防止產(chǎn)生這樣的問(wèn)題:保護(hù)膜產(chǎn)生斷層、該斷層導(dǎo)致保護(hù)膜和電極剝離、腐蝕性離子等從該斷層侵入。由此，提高了熱敏頭的打印耐久性。此外，薄電極部形成為前端位置比傾斜面更靠近發(fā)熱電阻體表面的中心，降低了電極部的前端位置處的與發(fā)熱電阻體的高度差，改善了打印紙和發(fā)熱電阻體上部的接觸性，提高了從發(fā)熱電阻體到紙的熱傳導(dǎo)效率。此外，該構(gòu)造起到了防止發(fā)熱電阻體所產(chǎn)生的熱經(jīng)由電極擴(kuò)散的效果。因此，提高了熱敏頭的打印效率。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供提高了打印耐久性和打印效率的熱敏頭、熱敏頭的制造方法以及熱敏打印機(jī)。
圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是從保護(hù)膜側(cè)觀(guān)察圖1的熱敏頭時(shí)的平面圖。圖3是圖2的熱敏頭的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖。圖4是示出圖2的熱敏頭的制造方法的流程圖。圖5是示出圖4的第I電極形成工序的細(xì)節(jié)的流程圖。圖6是示出圖4的第2電極形成工序的細(xì)節(jié)的流程圖。圖7是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖，圖7 Ca)示出第I電極形成工序中的狀態(tài)，圖7 (b)示出第2電極形成工序(薄電極層形成工序)中的狀態(tài)，圖7 (c)示出第2電極形成工序(薄電極層去除工序)中的狀態(tài)，圖7 (d)示出第2電極形成工序(薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序)中的狀態(tài)，圖7 Ce)示出保護(hù)膜形成工序中的狀態(tài)。圖8是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的平面圖，圖8(a)示出第I電極形成工序中的狀態(tài)，圖8 (b)示出第2電極形成工序(薄電極層去除工序)中的狀態(tài)，圖8 (c)示出第2電極形成工序(薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序)中的狀態(tài)。圖9是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的平面圖，圖9 Ca)示出第2電極形成工序(薄電極層形成工序)中的狀態(tài)，圖9 (b)示出保護(hù)膜形成工序中的狀態(tài)。圖10是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的平面圖，圖10 Ca)示出第I電極形成工序中的狀態(tài)，圖10 (b)示出第2電極形成工序(薄電極層去除工序)中的狀態(tài)，圖10 Ce)示出第2電極形成工序(薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序)中的狀態(tài)。圖11是設(shè)置有空洞部的熱敏頭的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖。圖12是具有階梯形狀傾斜面的電極部的熱敏頭的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖。圖13是示出圖11的熱敏頭的制造方法的流程圖。[標(biāo)號(hào)說(shuō)明]I熱敏頭；3支承基板；5釉層；7發(fā)熱電阻體；8電極部；9保護(hù)膜；10熱敏打印機(jī)；30厚電極部；30a平坦面；30b傾斜面；31薄電極部；31a基端部；31b傾斜部；31c前端部；50凹部；60上板基板。
具體實(shí)施例方式<第I的實(shí)施方式>參照
本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱敏頭。本實(shí)施方式的熱敏頭I在圖1所示的熱敏打印機(jī)10中使用。熱敏打印機(jī)10基于印刷數(shù)據(jù)，選擇性地驅(qū)動(dòng)熱敏頭I具備的多個(gè)發(fā)熱電阻元件，從而在感熱紙12等印刷對(duì)象物上進(jìn)行印刷。熱敏打印機(jī)10具備:主體框架11、中心軸水平配置的壓紙滾筒13、與壓紙滾筒13的外周面相對(duì)配置的熱敏頭1、支承熱敏頭I的散熱板(省略圖示)。此外，熱敏打印機(jī)10具備在壓紙滾筒13和熱敏頭I之間送出感熱紙12的送紙機(jī)構(gòu)17、以規(guī)定的按壓力向感熱紙12按壓熱敏頭I的加壓機(jī)構(gòu)19。通過(guò)加壓機(jī)構(gòu)19的動(dòng)作，隔著感熱紙12將熱敏頭I按壓至壓紙滾筒13。由此，來(lái)自壓紙滾筒13的反作用力經(jīng)由感熱紙12傳給熱敏頭。散熱板例如是由鋁等金屬、樹(shù)脂、陶瓷或者玻璃等構(gòu)成的板狀部件，目的是為了熱敏頭I的固定以及散熱。如圖2所示，熱敏頭I具備多個(gè)排列在矩形的支承基板3的長(zhǎng)邊方向上的發(fā)熱電阻體7以及電極部8。箭頭Y表示送紙機(jī)構(gòu)17傳送感熱紙12的方向。圖3示出圖2的發(fā)熱電阻體7部分的沿A-A箭頭的剖面圖。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熱敏頭I具有支承基板3、形成在支承基板3的上端面(表面)的釉層5、設(shè)置在釉層5上的發(fā)熱電阻體7、設(shè)置在發(fā)熱電阻體7的兩側(cè)的一對(duì)電極部8、覆蓋發(fā)熱電阻體7以及電極部8以防止其磨損和腐蝕的保護(hù)膜9。此外，熱敏頭I的一對(duì)電極部8各自具備:厚電極部30，其具有厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b;以及薄電極部31，其具有比厚度hi薄的厚度h2，形成為前端位置比傾斜面30b更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30。支承基板3例如是具有300 μ m Imm左右的厚度的玻璃基板、硅基板等絕緣性基板。此處，作為支承基板3，可以使用具有99.5%的氧化鋁成分的陶瓷板。釉層5例如由厚度為10 μ m 100 μ m左右的玻璃材料構(gòu)成,作為蓄積發(fā)熱電阻體7產(chǎn)生的熱的蓄熱層發(fā)揮作用。如圖2所示，在釉層5的上表面，在支承基板3的長(zhǎng)邊方向隔開(kāi)規(guī)定間隔排列有多個(gè)發(fā)熱電阻體7。發(fā)熱電阻體7例如由以Ta (鉭)為主成分的構(gòu)成。發(fā)熱電阻體7的具體的形成方法在后面敘述。電極部8用于使發(fā)熱電阻體7發(fā)熱，如圖2所示，由公共電極8A和獨(dú)立電極8B構(gòu)成，其中，公共電極8A連接與各發(fā)熱電阻體7的排列方向垂直的方向的一端，獨(dú)立電極8B與各發(fā)熱電阻體7的另一端連接。公共電極8A與全部的發(fā)熱電阻體7—體地連接，獨(dú)立電極8B與各發(fā)熱電阻體7分別連接。在對(duì)獨(dú)立電極SB選擇性地施加電壓時(shí)，電流流過(guò)連接所選擇的獨(dú)立電極SB和與其相對(duì)的公共電極8A的發(fā)熱電阻體7，發(fā)熱電阻體7發(fā)熱。在該狀態(tài)下，通過(guò)加壓機(jī)構(gòu)19的動(dòng)作，向覆蓋發(fā)熱電阻體7的發(fā)熱部分的保護(hù)膜9的表面部分(印刷部分)按壓感熱紙12，從而感熱紙12進(jìn)行顯色而進(jìn)行印刷。此外，如圖3所示，公共電極8A以及獨(dú)立電極8B具備厚電極部30和薄電極部31。厚電極部30具備厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度以相同的傾斜度朝中心C逐漸減小的錐形的傾斜面30b。厚電極部30由以Al為主成分的Al、Al-S1、Al-S1-Cu膜等構(gòu)成，厚度hi為I μ m 3 μ m。薄電極部31具有比厚度hi薄的厚度h2，形成為前端位置比傾斜面30b更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30。薄電極部31由與厚電極部30相同的材料構(gòu)成,厚度h2為0.1 μ m 0.5 μ m。此夕卜，薄電極部31具備形成在與厚電極部30的平坦面30a對(duì)應(yīng)的部分的基端部31a、形成在與傾斜面30b對(duì)應(yīng)的部分的傾斜部31b、形成在與發(fā)熱電阻體7的表面對(duì)應(yīng)的部分的前端部31c，它們形成為連續(xù)膜。接著，以下對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的熱敏頭I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，本實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法包括:蓄熱層形成工序SI，在支承基板3表面形成作為蓄熱層發(fā)揮作用的釉層5 ；電阻體形成工序S2，在釉層5的表面形成發(fā)熱電阻體7 ;第I電極形成工序S3，在發(fā)熱電阻體7的表面形成一對(duì)厚電極部30，該厚電極部30具有厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b ;第2電極形成工序S4，以覆蓋厚電極部30的方式形成厚度為h2的一對(duì)薄電極部31 ;保護(hù)膜形成工序S5，形成保護(hù)膜9，該保護(hù)膜9是以覆蓋發(fā)熱電阻體7的表面以及形成在表面的一對(duì)電極8的方式形成的。以下，對(duì)熱敏頭I的制造方法的各工序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，圖7是示出圖2的熱敏頭的制造過(guò)程中的狀態(tài)的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖，圖7 (a)示出第I電極形成工序中的狀態(tài)，圖7 (b)示出第2電極形成工序(薄電極層形成工序)中的狀態(tài)，圖7 (c)示出第2電極形成工序(薄電極層去除工序)中的狀態(tài)，圖7 Cd)示出第2電極形成工序(薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序)中的狀態(tài)，圖7 (e)示出保護(hù)膜形成工序中的狀態(tài)。此外，圖8是示出圖2的熱敏頭I的制造過(guò)程中的狀態(tài)的平面圖，圖8 (a)示出第I電極形成工序中的狀態(tài)，圖8 (b)示出第2電極形成工序(薄電極層去除工序)中的狀態(tài)，圖8 (c)示出第2電極形成工序(薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序)中的狀態(tài)。此外，圖9是示出圖2的制造過(guò)程中的狀態(tài)的平面圖，圖9Ca)示出第2電極形成工序(薄電極層形成工序)中的狀態(tài)，圖9 (b)示出保護(hù)膜形成工序中的狀態(tài)。在蓄熱層形成工序SI中，在支承基板3的上端面(表面)，涂敷玻璃材質(zhì)的釉，從而形成軸層5。在電阻體形成工序S2中，在釉層5上的整個(gè)面上，通過(guò)濺射來(lái)使以Ta (鉭)為主成分的Ta-N、Ta-Si02膜等的發(fā)熱電阻材料形成0.Ιμπι 0.5μηι的相同厚度。其后，使用光刻法形成發(fā)熱電阻體圖案用抗蝕劑掩模，進(jìn)而，通過(guò)進(jìn)行蝕刻，在釉層5上形成發(fā)熱電阻體7。在支承基板3的長(zhǎng)邊方向隔開(kāi)規(guī)定隔形成多個(gè)發(fā)熱電阻體7。如圖5所示，第I電極形成工序S3包括作為子工序的如下工序:厚電極層形成工序S21，在釉層5上形成厚電極層；厚電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S22，在厚電極層上的發(fā)熱部7A的兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成厚電極圖案用抗蝕劑掩模21 ;厚電極層去除工序S23，利用使用了具有浸透性的溶劑的蝕刻處理，去除厚電極層的沒(méi)有被厚電極圖案用抗蝕劑掩模21覆蓋的區(qū)域；厚電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S24，去除厚電極圖案用抗蝕劑掩模21。在厚電極層形成工序S21中，作為向發(fā)熱電阻體7提供電力的電極材料，通過(guò)濺射等，在釉層5上以14111 311111的厚度111形成由以Al為主成分的Al、Al-S1、Al-S1-Cu膜等所構(gòu)成的厚電極層。如圖7 (a)以及圖8 (a)所示，在厚電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S22中，在厚電極層上的發(fā)熱部7A的兩側(cè)涂敷光致抗蝕劑，使用光掩模進(jìn)行曝光顯像，形成夾著發(fā)熱部7A (隔開(kāi)間隔)而形成的厚電極圖案用抗蝕劑掩模21。在厚電極層去除工序S23中，使用蝕刻液進(jìn)行蝕刻處理，其中，關(guān)于該蝕刻液，針對(duì)由磷酸、醋酸、硝酸以及純水等構(gòu)成的混合酸性水溶液等，按照其混合比調(diào)整了與光致抗蝕劑的粘著力。例如，通過(guò)增大硝酸的混合比率，提高了光致抗蝕劑在蝕刻液中的溶解度。其結(jié)果是，隨著蝕刻的進(jìn)行，光致抗蝕劑的粘著力降低。在該情況下，在使用粘著力低的蝕刻液來(lái)蝕刻Al膜(電極層)時(shí)，在進(jìn)行Al蝕刻的同時(shí)，蝕刻液進(jìn)入厚電極圖案用抗蝕劑掩模21與Al膜間的界面，蝕刻也在沿厚電極層表面的方向進(jìn)行。通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整沿該厚電極層表面的方向以及膜厚方向的蝕刻速度，在蝕刻結(jié)束時(shí)，能夠在厚電極層上形成厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b。此外，如圖8 (c)所示，不僅在發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向，還在與發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向垂直的短邊方向也同樣設(shè)置傾斜面30b。另外，該傾斜面30b優(yōu)選相對(duì)于釉層5的表面以3°以上且45°以下的角度形成。此外，傾斜面30b更優(yōu)選相對(duì)于釉層的表面以3°以上且30°以下的角度形成。通過(guò)設(shè)為這樣的傾斜角度，薄電極部31在厚電極部30上形成為連續(xù)膜，提高了熱敏頭I的耐久性和打印效率。此外，通過(guò)設(shè)為3°以上且45°以下的傾斜面30b，能夠提高對(duì)于壓紙滾筒13和感熱紙12施加給熱敏頭I的壓力以及摩擦力的耐久性。在厚電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S24中，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等的剝離液去除厚電極圖案用抗蝕劑掩模21，使形成有傾斜面30b的厚電極部30露出。如以上這樣，第I電極形成工序S3通過(guò)執(zhí)行作為子工序的厚電極層形成工序S21、厚電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S22、厚電極層去除工序S23、以及厚電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S24，形成厚電極部30。如圖6所示，第2電極形成工序S4包括作為子工序的如下工序:薄電極層形成工序S31，在厚電極部30以及發(fā)熱電阻體7上形成薄電極層；薄電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S32，在薄電極層上的發(fā)熱部的兩側(cè)隔開(kāi)間隔而形成薄電極圖案用抗蝕劑掩模22;薄電極層去除工序S33，利用使用具有浸透性的溶劑的蝕刻處理，去除薄電極層的沒(méi)有被薄電極圖案用抗蝕劑掩模22覆蓋的區(qū)域；薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S34，去除薄電極圖案用抗蝕劑掩模22。如圖7 (b)以及圖9 (a)所示，在薄電極層形成工序S31中，作為向發(fā)熱電阻體7提供電力的電極材料，通過(guò)濺射等以0.1 μ m 0.5 μ m的相同厚度h2在釉層5上形成由以Al為主成分的Al、A1-S1、Al-S1-Cu膜等構(gòu)成的薄電極層。在薄電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S32中，在薄電極層上的發(fā)熱部7A的兩側(cè)涂敷光致抗蝕劑，使用光掩模進(jìn)行曝光顯像，形成夾著發(fā)熱部7A (隔開(kāi)間隔)形成的薄電極圖案用抗蝕劑掩模22。在薄電極層去除工序S33中，使用蝕刻液進(jìn)行蝕刻處理，其中，關(guān)于該蝕刻液，針對(duì)由磷酸、醋酸、硝酸以及純水等構(gòu)成的混合酸性水溶液等，按照其混合比調(diào)整了與光致抗蝕劑的粘著力。在該工序S33中，僅去除較薄的薄電極層。由于與厚電極層相比，該薄電極層非常薄，所以不需要在端部形成緩和的傾斜面。因此，在工序S33中，除了在厚電極層去除工序S23中使用的蝕刻液以外，也可以使用硝酸的混合比率比在壓電極層去除工序S23中使用的蝕刻液更低的蝕刻液。在通過(guò)該蝕刻處理去除發(fā)熱部7A上的薄電極圖案用抗蝕劑掩模22后，成為圖7 (c)以及圖8 (b)所示的狀態(tài)。如圖7(d)以及圖8(c)所示，在薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S34中，通過(guò)使用有機(jī)溶劑等的剝離液去除薄電極圖案用抗蝕劑掩模22，露出薄電極部31。如圖8 (c)所示，露出的薄電極部31具備形成在與厚電極部30的平坦面30a對(duì)應(yīng)的部分的基端部31a、形成在與傾斜面30b對(duì)應(yīng)的部分的傾斜部31b、形成在與發(fā)熱電阻體7的表面對(duì)應(yīng)的部分的前端部31c，它們形成為連續(xù)膜。如以上這樣，第2電極形成工序S4通過(guò)執(zhí)行作為子工序的薄電極層形成工序S31、薄電極圖案用抗蝕劑掩模形成工序S32、薄電極層去除工序S33、以及薄電極圖案用抗蝕劑掩模去除工序S34，形成薄電極部31。如圖7 (e)以及圖9 (b)所示，在保護(hù)膜形成工序S5中，為了發(fā)熱電阻體7以及電極部8的防止氧化以及耐磨損，通過(guò)濺射等以3 μ m 6 μ m左右的厚度覆蓋Si3N4和Si02等的混合膜，從而形成保護(hù)膜9，以覆蓋發(fā)熱電阻體7和電極部8。根據(jù)這樣制造的本實(shí)施方式的熱敏頭1，具備支承基板3、形成在支承基板3的表面的釉層5、設(shè)置在釉層5的表面的發(fā)熱電阻體7、形成在發(fā)熱電阻體7的表面的一對(duì)電極部8，一對(duì)電極部8分別具備:厚電極部30，其具有厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b ；以及薄電極部31，其具有比厚度hi薄的厚度h2，形成為前端位置比傾斜面30b更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30，所以起到以下效果。即，根據(jù)本實(shí)施方式的熱敏頭1，由于厚電極部30具有從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝該中心C逐漸變薄的傾斜面30b，以覆蓋厚電極部30的方式形成薄電極部31，所以可防止在厚電極部30的前端位置，薄電極部31產(chǎn)生斷層和毛刺，而薄電極部31形成為連續(xù)膜。因此，可形成具有連續(xù)的面、且不存在局部高電阻部分的均勻的薄電極部31，所以提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，在電極部8上形成的保護(hù)膜9也形成為連續(xù)膜，通過(guò)該保護(hù)膜9保護(hù)發(fā)熱電阻體7和一對(duì)電極部8，提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，由于在形成為連續(xù)膜的薄電極部31上形成保護(hù)膜9，所以可防止產(chǎn)生這樣的問(wèn)題:保護(hù)膜9產(chǎn)生斷層、該斷層導(dǎo)致保護(hù)膜9和電極部8剝離、腐蝕性離子等從該斷層侵入。由此，提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，由于薄電極部31形成為前端位置比傾斜面30a更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30，所以降低了電極部8的前端位置處的與發(fā)熱電阻體7的高度差，改善了感熱紙與發(fā)熱電阻體7上部的接觸性，提高了從發(fā)熱電阻體7到感熱紙的熱傳導(dǎo)效率。因此，提高了熱敏頭I的打印效率。此外，由于本實(shí)施方式的熱敏頭I的傾斜面30b和發(fā)熱電阻體7的表面所成的角度為45°以下，所以薄電極部31形成為連續(xù)膜，提高了熱敏頭I的耐久性和打印效率。<第2實(shí)施方式>接著，參照
本發(fā)明的第2實(shí)施方式的熱敏頭。在第I實(shí)施方式中，作為熱敏頭I具備的支承基板3的形狀，采用了圖3所示的的平板形狀。與此相對(duì)，在第2實(shí)施方式中，采用了在支承基板3設(shè)置凹部的形狀。圖11是熱敏頭I的發(fā)熱電阻體7部分的沿A-A箭頭的剖面圖。在支承基板3的上端面(表面)設(shè)置有沿支承基板3的長(zhǎng)邊方向延伸的矩形的凹部50，通過(guò)利用上板基板60覆蓋凹部50，在上板基板60和支承基板3之間形成空洞部。支承基板3例如是具有300 μ m Imm左右的厚度的玻璃基板或硅基板等絕緣性基板。此處，使用玻璃基板作為支承基板3。上板基板60例如由厚度為10 μ m 100 μ m左右的玻璃材質(zhì)構(gòu)成，作為蓄積發(fā)熱電阻體7產(chǎn)生的熱的蓄熱層發(fā)揮作用。另外，第2實(shí)施方式的熱敏頭I的除了支承基板3和上板基板60以外的其它結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式的熱敏頭I相同，所以省略說(shuō)明。在上板基板60和支承基板3之間形成的空洞部具有與全部的發(fā)熱電阻體7相對(duì)的連通構(gòu)造，作為抑制發(fā)熱電阻體7所產(chǎn)生的熱從上板基板60向支承基板3傳導(dǎo)的中空隔熱層發(fā)揮作用。通過(guò)使空洞部作為中空隔熱層發(fā)揮作用，能夠使向發(fā)熱電阻體7的上方傳導(dǎo)而用于打印等的熱量大于經(jīng)由發(fā)熱電阻體7的下方的上板基板60向支承基板3傳導(dǎo)的熱量。因此，能夠抑制發(fā)熱電阻體7所產(chǎn)生的熱經(jīng)由上板基板60向支承基板3傳導(dǎo)擴(kuò)散。由此，提高了熱敏頭I的打印效率。接著，以下說(shuō)明第2實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法。如圖13所示，本實(shí)施方式的熱敏頭I的制造方法包括:接合工序S41，在支承基板
3表面將上板基板60的背面接合成層疊狀態(tài)；電阻體形成工序S42，在上板基板60的表面形成發(fā)熱電阻體7 ;第I電極形成工序S43，在發(fā)熱電阻體7的表面形成一對(duì)厚電極部30，該厚電極部30具有厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b ;第2電極形成工序S44，以覆蓋厚電極部30的方式形成厚度為h2的一對(duì)薄電極部31 ;保護(hù)膜形成工序S45，形成保護(hù)膜9，該保護(hù)膜9是以覆蓋發(fā)熱電阻體7的表面以及形成在表面的一對(duì)電極8的方式形成的。以下，對(duì)熱敏頭I的制造方法的接合工序S41進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，圖13的S42 S45與圖4的S2 S5相同，所以省略說(shuō)明。在接合工序S41中，通過(guò)高溫融接或陽(yáng)極接合使上板基板60的下端面(背面)和支承基板3的上端面(表面)接合。此時(shí)，支承基板3和上板基板5在干燥狀態(tài)下進(jìn)行接合，例如在200°C以上軟化點(diǎn)以下的溫度下對(duì)該接合后的接合基板進(jìn)行熱處理。根據(jù)這樣制造的本實(shí)施方式的熱敏頭1，具備支承基板3、在支承基板3的表面接合成層疊狀態(tài)的上板基板60、在上板基板60的表面設(shè)置的發(fā)熱電阻體7、在發(fā)熱電阻體7的表面形成的一對(duì)電極部8, —對(duì)電極部8的分別具備:厚電極部30,其具有厚度為hi的平坦面30a、以及從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b ;以及薄電極部31，其具有比厚度hi薄的厚度h2，形成為前端位置比傾斜面30b更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30，所以起到以下效果。S卩，根據(jù)本實(shí)施方式的熱敏頭1，由于厚電極部30具有從平坦面30a起朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向設(shè)置、且厚度朝中心C逐漸變薄的傾斜面30b，以覆蓋厚電極部30的方式形成薄電極部31，所以可防止在厚電極部30的前端位置，薄電極部31產(chǎn)生斷層和毛刺，而薄電極部31形成為連續(xù)膜。因此，可形成具有連續(xù)的面、且不存在局部高電阻部分的均勻的薄電極部31，所以提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，形成在電極部8上的保護(hù)膜9也形成為連續(xù)膜，通過(guò)利用該保護(hù)膜9保護(hù)發(fā)熱電阻體7以及一對(duì)電極部8，所以提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，由于在形成為連續(xù)膜的薄電極部31上形成保護(hù)膜9，所以防止產(chǎn)生這樣的問(wèn)題:保護(hù)膜9產(chǎn)生斷層、該斷層導(dǎo)致保護(hù)膜9和電極部8剝離、腐蝕性離子等從該斷層侵入。由此，提高了熱敏頭I的打印耐久性。此外，薄電極部31形成為前端位置比傾斜面30a更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C而覆蓋厚電極部30，所以降低了電極部8的前端位置處的與發(fā)熱電阻體7的高度差，改善了感熱紙和發(fā)熱電阻體7上部的接觸性，提高了從發(fā)熱電阻體7到感熱紙的熱傳導(dǎo)效率。因此，提高了熱敏頭I的打印效率。此外，由于本實(shí)施方式的熱敏頭I的傾斜面30b與發(fā)熱電阻體7的表面所成的角度為45°以下，所以薄電極部31形成為連續(xù)膜，提高了熱敏頭I的耐久性和打印效率。此外，本實(shí)施方式的熱敏頭I的方式是，在支承基板3的表面中的與發(fā)熱電阻體7相對(duì)的區(qū)域形成凹部50。由此，在支承基板3和上板基板60之間形成空洞部。該空洞部設(shè)置在與發(fā)熱部(在發(fā)熱電阻體7的表面沒(méi)有形成一對(duì)電極部8的位置)對(duì)應(yīng)的位置，作為遮斷發(fā)熱電阻體7產(chǎn)生的熱的隔熱層發(fā)揮作用。因此，能夠抑制發(fā)熱電阻體7所產(chǎn)生的熱經(jīng)由上板基板60向支承基板3傳導(dǎo)擴(kuò)散。由此，提高了熱敏頭I的打印效率。此外，本實(shí)施方式的熱敏頭的方式是，凹部50形成為比與傾斜面30b對(duì)應(yīng)的位置更靠近發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向，并且，電極部8的薄電極部31的前端部31c形成在與空洞部相對(duì)的區(qū)域內(nèi)。由此，電極部8中的熱傳導(dǎo)率低的區(qū)域從與空洞部相對(duì)的區(qū)域向中心C的外側(cè)擴(kuò)展，從而能夠抑制從發(fā)熱電阻體7向上板基板60的平面方向的熱經(jīng)由電極部8擴(kuò)散。由此，提高了熱敏頭的打印效率。<其它實(shí)施方式>在第I以及第2實(shí)施方式中，作為傾斜面30b的形狀，采用了厚度以相同的傾斜度從平坦面30a朝發(fā)熱電阻體7表面的中心C方向逐漸減小的錐形，但是也可采用厚度朝中心C方向階段性地減小的階梯形狀。圖12是具備階梯形狀傾斜面的電極部的熱敏頭的發(fā)熱電阻體部分的沿A-A箭頭的剖面圖。另外，關(guān)于由多個(gè)高度差30b’構(gòu)成的階梯形狀的傾斜面30b，優(yōu)選的是，傾斜面30b的平均傾斜角相對(duì)于發(fā)熱電阻體7的表面為3°以上且45°以下的角度。此外，關(guān)于階梯形狀的傾斜面30b的高度差，更優(yōu)選的是，傾斜面30b的平均傾斜角相對(duì)于發(fā)熱電阻體7的表面為3°以上且30°以下的角度。另外，傾斜面30b的各高度差30b’優(yōu)選是薄電極部31的厚度h2以下。
此外，在第I以及第2實(shí)施方式中，采用了不僅在發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向、在與發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向垂直的方向也同樣地設(shè)置厚電極部30的傾斜面30b的方法，但是也可以采用僅在發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向設(shè)置傾斜面30b的方法。在該情況下，在第I電極形成工序S3中，如圖10 (a)所示，不僅在電極部8的區(qū)域，在其它區(qū)域也形成厚電極圖案用抗蝕劑掩模21。此外，薄電極圖案用抗蝕劑掩模22與圖10 (b)所示的、即圖8 (b)同樣地形成。這樣，如圖10 (C)所示，制造僅在發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向設(shè)置有錐形的傾斜面30b的熱敏頭I。此處，發(fā)熱電阻體7的長(zhǎng)邊方向是如圖10 (c)所示那樣、沿著感熱紙傳送方向的方向，發(fā)熱電阻體7的短邊方向是與感熱紙傳送方向垂直的方向。在該情況下，在發(fā)熱電阻體7的短邊方向的端部設(shè)置電極部，該電極部未設(shè)置錐形的傾斜面。在薄電極層中，流過(guò)短邊方向電流比流過(guò)長(zhǎng)邊方向的電流少。此外，壓紙滾筒13施加于保護(hù)膜9的短邊方向的荷重比施加于長(zhǎng)邊方向的荷重小。因此，對(duì)于厚電極層以及薄電極層的發(fā)熱電阻體7的短邊方向，可以不使用為了形成緩和的傾斜面而進(jìn)行調(diào)整的蝕刻液，所以能夠使厚電極圖案用抗蝕劑掩模21成為簡(jiǎn)單的形狀，具有容易制造熱敏頭I的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于能夠在發(fā)熱電阻體7的短邊方向的端部設(shè)置具有剖面接近直角的電極部，所以可形成細(xì)微的電極布線(xiàn)。此外，在第2實(shí)施方式中，采用了在接合工序S41之后進(jìn)行電阻體形成工序S42的方法，但是也可以采用在S41和S42的工序之間追加薄板化工序的方法。薄板化工序是將薄板玻璃與支承基板3接合后，通過(guò)蝕刻或研磨等將薄板玻璃加工成期望的厚度的工序。通過(guò)這種方式，能夠在不使用昂貴的薄板玻璃的情況下制造出具備足夠薄的上板基板60的熱敏頭I。
權(quán)利要求
1.一種熱敏頭，其具備: 支承基板； 形成在該支承基板的表面的蓄熱層； 設(shè)置在該蓄熱層的表面的發(fā)熱電阻體；以及 形成在該發(fā)熱電阻體的表面的一對(duì)電極， 該一對(duì)電極分別具備: 厚電極部，其具有第I厚度的平坦面、以及從該平坦面起朝所述發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面；以及 薄電極部，其具有比所述第I厚度薄的第2厚度，形成為前端位置比所述傾斜面更靠近所述發(fā)熱電阻體表面的中心而覆蓋所述厚電極部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏頭,其中， 在所述支承基板的表面形成有凹部， 所述凹部形成在與所述發(fā)熱電阻體相對(duì)的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱敏頭，其中， 所述凹部形成為比與所述傾斜面對(duì)應(yīng)的位置更靠近所述發(fā)熱電阻體表面的中心方向，并且，所述薄電極部形成在與所述凹部相對(duì)的區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏頭，其中 所述傾斜面形成為所述厚電極部`的厚度以相同的傾斜度逐漸減小的錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱敏頭，其中， 所述厚電極部具有沿著與所述熱敏頭相對(duì)配置的壓紙滾筒所送出的感熱紙的傳送方向而設(shè)置的所述傾斜面，并且，與所述傳送方向垂直的方向的端部的剖面接近直角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏頭，其中， 所述傾斜面形成為所述厚電極部的厚度階段性地減小的階梯形狀，所述階梯形狀中的高度差為所述第2厚度以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏頭,其中， 所述傾斜面與所述發(fā)熱電阻體表面所成的角度為45°以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱敏頭，其中， 所述傾斜面形成為所述厚電極部的厚度以相同的傾斜度逐漸減小的錐形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱敏頭，其中， 所述厚電極部具有沿著與所述熱敏頭相對(duì)配置的壓紙滾筒所送出的感熱紙的傳送方向而設(shè)置的所述傾斜面，并且，與所述傳送方向垂直的方向的端部的剖面接近直角。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱敏頭，其中， 所述傾斜面與所述發(fā)熱電阻體表面所成的角度為45°以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱敏頭，其中， 所述傾斜面形成為所述厚電極部的厚度階段性地減小的階梯形狀，所述階梯形狀中的高度差為所述第2厚度以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱敏頭，其中， 所述傾斜面與所述發(fā)熱電阻體表面所成的角度為45°以下。
13.一種熱敏打印機(jī)，其具備權(quán)利要求1 12中的任何一項(xiàng)所述的熱敏頭。
14.一種熱敏頭的制造方法，其包括: 蓄熱層形成工序，在支承基板的表面形成蓄熱層； 電阻體形成工序，在通過(guò)該蓄熱層形成工序形成在所述支承基板上的所述蓄熱層的表面形成發(fā)熱電阻體； 第I電極形成工序，在通過(guò)該電阻體形成工序形成的所述發(fā)熱電阻體的表面形成一對(duì)厚電極部，這一對(duì)厚電極部具有第I厚度的平坦面、以及從該平坦面起朝所述發(fā)熱電阻體表面的中心方向設(shè)置且厚度朝該中心逐漸減小的傾斜面；以及 第2電極形成工序，形成一對(duì)薄電極部，這一對(duì)薄電極部具有比所述第I厚度薄的第2厚度，形成為所述薄電極部的前端位置比所述傾斜面更靠近所述發(fā)熱電阻體表面的中心而覆蓋所述厚電極部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱敏頭的制造方法，其中， 在所述支承基板的表面形成凹部， 所述凹部形成在 與所述發(fā)熱電阻體相對(duì)的區(qū)域。
全文摘要
熱敏頭、熱敏頭的制造方法以及熱敏打印機(jī)。提高了打印耐久性和打印效率。該熱敏頭具備支承基板(3)、釉層(5)、設(shè)置在釉層(5)的表面的發(fā)熱電阻體(7)，形成在發(fā)熱電阻體(7)的表面的一對(duì)電極部(8)，一對(duì)電極部(8)分別具備厚電極部(30)，其具有厚度為(h1)的平坦面(30a)、以及從平坦面(30a)起朝發(fā)熱電阻體(7)表面的中心(C)方向設(shè)置的傾斜面(30b)；以及薄電極部(31)，其具有比厚度(h1)薄的厚度(h2)，形成為覆蓋厚電極部(30)。
文檔編號(hào)B41J2/335GK103101323SQ20121037
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者師岡利光, 頃石圭太郎, 東海林法宜, 三本木法光 申請(qǐng)人:精工電子有限公司