(57)【要約】【課題】印字品質の向上および印字速度の高速化を図るサーマルヘッドを簡易かつ精度よく製造する。【解決手段】アルミナ材料からなる支持基板の一表面に開口する凹部を形成する支持基板加工工程Ｓ１と、前記支持基板の前記一表面に第１ガラス材料からなるガラスペーストを印刷して焼成し、該ガラスペーストからなる中間層を形成する中間層形成工程Ｓ２と、前記支持基板の一表面に形成された前記中間層上に、前記第１ガラス材料の軟化点よりも低い軟化点を有する第２ガラス材料からなる上板基板を積層状態に配し、該上板基板を徐冷点以上かつ軟化点以下の温度で加熱して前記支持基板の一表面に接合させる接合工程Ｓ３と、前記支持基板に接合された前記上板基板の表面における前記凹部に対向する位置に発熱抵抗体を形成する抵抗体形成工程Ｓ４とを含むサーマルヘッドの製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ材料からなる支持基板の一表面に開口する貫通孔または凹部を形成する支持基板加工工程と、
前記支持基板の前記一表面に第１ガラス材料からなるガラスペーストを印刷して焼成し、該ガラスペーストからなる中間層を形成する中間層形成工程と、
前記支持基板の一表面に形成された前記中間層上に、前記第１ガラス材料の軟化点よりも低い軟化点を有する第２ガラス材料からなる上板基板を積層状態に配し、該上板基板を徐冷点以上かつ軟化点以下の温度で加熱して前記支持基板の一表面に接合させる接合工程と、
前記支持基板に接合された前記上板基板の表面における前記貫通孔または前記凹部に対向する位置に発熱抵抗体を形成する抵抗体形成工程とを含むサーマルヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記接合工程により前記中間層に接合された前記上板基板の厚さを薄板化する薄板化工程を含む請求項１に記載のサーマルヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のサーマルヘッドを備えることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドの製造方法、サーマルヘッドおよびプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドにおいて、基板の発熱抵抗体に対向する領域に空洞部を形成して、空洞部を熱伝導率の低い断熱層として機能させることにより、発熱抵抗体から基板側に流れる熱量を低減して発熱効率を向上し、消費電力の低減を図ることとしたものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載のサーマルヘッドは、アルミナセラミックスなどから成る電気絶縁性の基板に溝または貫通孔を形成し、その上に低軟化点材料を被覆して、さらに高軟化点材料で覆って焼成することにより、高軟化点材料をグレーズ層とするとともに、低軟化点材料を軟化させて基板の溝または貫通孔に移動させることによって基板とグレーズ層との間に空洞部を形成することとしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のサーマルヘッドは、基板とこれに接合する蓄熱層のどちらかに凹部を形成して、基板と蓄熱層とで凹部を閉塞することによりこれらの間に空洞部を形成したり、基板と蓄熱層とを接合する接着剤層を利用し、基板と蓄熱層との間に接着剤層を形成しない領域を設けることによってその領域を空洞部としたりすることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３７３１８号公報
【特許文献２】特開２００７−８３５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のサーマルヘッドには種々の問題がある。具体的には、特許文献１に記載のサーマルヘッドでは、高軟化点材料は、軟化点が８６０℃のガラスペーストのため、１０００℃〜１２００℃の焼成時に低軟化点材料と共に溝や貫通孔に移動するのを防止しなければならず、低軟化点材料の上に隔壁としてＳｉＮｘやＳｉｃなどの高耐熱膜を設ける必要がある。そのため、低軟化点材料のペースト印刷と高軟化点材料のペースト印刷の間にスパッタ工程が必要となり、製造コストと製造時間の増大を招くという問題がある。また、低軟化材料を印刷する際に基板の溝や貫通孔が充填されるのを防止するために、ペースト温度、溶剤濃度、使用時間等を厳密に管理してガラスペーストの粘度を常に一定に保たなければならず、この点においても製造コストの増大を招くという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載のサーマルヘッドでは、基板としてのアルミナセラミックスと蓄熱層としてのガラスを接合する場合に、蓄熱層の形状を保ったまま直接接合することは不可能であるため接着剤層を用いる必要があるが、高分子材料は印字の発熱で軟化したり変質したりしていまい、高い熱膨張率で基板と蓄熱層との接合力が低下して信頼性が低下するという問題がある。また、接着剤層にガラスペーストを用いて基板と蓄熱層とを接合する場合は、接合温度をガラスペーストの軟化点以上にすると、接着剤層が液状化して形状が崩れてしまい、所望の形状の空洞部を形成できず、期待した熱効率が得られないとい問題がある。一方、この接合温度をガラスペーストの軟化点以下にすると、バインダーが蒸発した部分が空洞になると共に、ガラス粒子どうしが点接触のみで接合された状態、すなわちスポンジ状態となり、プラテンローラの加圧力に耐えられずに接着剤層が潰れてしまうという問題がある。また、ガラスペーストにより空洞部を形成しようとすると、その部分を除いた形状で印刷・管理する必要があり、ペーストの流動等を考慮すると、ガラスペーストの粘度を常に一定に保つように厳密に管理をしなければならず、製造コストの増大を招くという問題がある。さらに、基板にガラスを使用した場合は、ガラス基板に熱が蓄熱してしまい、連続印刷すると尾引が発生するため、印字品質が低下するとともに印字速度を高速にできないという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、印字品質の向上および印字速度の高速化を図るサーマルヘッドを簡易かつ精度よく製造することができる製造方法、この製造方法により製造されたサーマルヘッドおよびこのサーマルヘッドを備えるプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、アルミナ材料からなる支持基板の一表面に開口する貫通孔または凹部を形成する支持基板加工工程と、前記支持基板の前記一表面に第１ガラス材料からなるガラスペーストを印刷して焼成し、該ガラスペーストからなる中間層を形成する中間層形成工程と、前記支持基板の一表面に形成された前記中間層上に、前記第１ガラス材料の軟化点よりも低い軟化点を有する第２ガラス材料からなる上板基板を積層状態に配し、該上板基板を徐冷点以上かつ軟化点以下の温度で加熱して前記支持基板の一表面に接合させる接合工程と、前記支持基板に接合された前記上板基板の表面における前記貫通孔または前記凹部に対向する位置に発熱抵抗体を形成する抵抗体形成工程とを含むサーマルヘッドの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、中間層形成工程により、支持基板の一表面上にガラスペーストが印刷されて焼成されることで、支持基板の一表面はガラスペーストからなる中間層に覆われ、貫通孔または凹部は内部にガラスペーストが流入してその開口が露出させられる。そして、接合工程により、支持基板の一表面に中間層を挟んで上板基板が積層状態に配されて接合されることで、露出した貫通孔または凹部の開口が上板基板によって閉塞される。これにより、支持基板と上板基板とにより空洞部を有する積層基板が形成される。
【００１１】
空洞部は、上板基板側から支持基板側に伝達される熱を遮断する中空断熱層として機能する。したがって、抵抗体形成工程により、上板基板の表面上に支持基板の貫通孔または凹部に対向するように発熱抵抗体を形成することで、発熱抵抗体において発生した熱が上板基板を介して支持基板側に逃げるのを空洞部により抑制し、利用可能な熱量が増大するサーマルヘッドが形成される。
【００１２】
この場合において、支持基板加工工程により、支持基板にあらかじめ貫通孔または凹部を形成しておくことで、中間層形成工程において、貫通孔または凹部にガラスペーストが流入しても、所望の形状の空洞部を確保することができる。したがって、隔壁として高耐熱膜を形成したりガラスペーストの粘度を厳密に管理したりする必要がなく、コストと製造時間を削減することができる。
【００１３】
また、接合工程前に、中間層形成工程によりガラスペーストを焼成して中間層を形成することで、接合工程において上板基板の軟化点以下の温度で加熱しても、中間層に脱バインダー後の空洞が発生せず、また、中間層をガラスと同じ状態にすることができる。したがって、強度が低下するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、上板基板の徐冷点以上かつ軟化点の温度で加熱して支持基板と上板基板とを接合することで、上板基板が変形するのを防ぐことができる。さらに、中間層を構成する第１ガラス材料は、上板基板を構成する第２ガラス材料よりも軟化点が高いので、接合工程中に中間層が形状を崩すことがなく、所望の形状の空洞部を形成することができる。
【００１５】
また、連続印字した場合に、発熱抵抗体において発生した余分な熱は、上板基板から中間層を通ってアルミナ基板に移行するため、尾引の少ない高品質な印字が得られ、印字速度を高速化することができる。
したがって、低コストで、印字品質の向上および印字速度の高速化を図るサーマルヘッドを簡易に製造することができる。
なお、ガラスペーストの第１ガラス材料と上板基板の第２ガラス材料として、アルミナ材料からなる支持基板とほぼ同じ熱膨張率を有する材料を使用すれば、印字発熱による変形や接合力低下が起こらず、信頼性の高いサーマルヘッドを得ることができる。
【００１６】
上記発明においては、前記接合工程により前記中間層に接合された前記上板基板の厚さを薄板化する薄板化工程を含むこととしてもよい。
【００１７】
このように構成することで、接合工程において、ハンドリングが困難な薄さの上板基板を支持基板に接合するのではなく、ハンドリングし易い厚さの上板基板を支持基板に接合することができ、上板基板の取り扱いを容易かつ安全にすることができる。
【００１８】
本発明は、上記いずれかのサーマルヘッドの製造方法により製造されたサーマルヘッドを提供する。
また、本発明は、上記のサーマルヘッドを備えるプリンタを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、印字品質の向上および印字速度の高速化を図るサーマルヘッドを簡易かつ精度よく製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法により製造されるサーマルヘッドを厚さ方向に切断した縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法を説明するフローチャートである。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法の支持基板加工工程を説明する縦断面図であり、（ｃ），（ｄ）は同じく中間層形成工程を説明する縦断面図であり、（ｅ）は同じく接合工程を説明する縦断面図であり、（ｆ）は同じく抵抗体形成工程と電極形成工程を説明する縦断面図であり、（ｇ）は同じく切断工程を説明する縦断面図であり、（ｈ）は同じく保護膜形成工程を説明する縦断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態の変形例に係るサーマルヘッドの製造方法の支持基板加工工程を説明する縦断面図であり、（ｃ），（ｄ）は同じく中間層形成工程を説明する縦断面図であり、（ｅ）は同じく接合工程を説明する縦断面図であり、（ｆ）は同じく抵抗体形成工程と電極形成工程を説明する縦断面図であり、（ｇ）は同じく切断工程を説明する縦断面図であり、（ｈ）は同じく保護膜形成工程を説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法、サーマルヘッドおよびプリンタについて、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法は、例えば、図１に示すように、サーマルプリンタ（図示略、プリンタ）に用いられるサーマルヘッド１０を製造することができるようになっている。本実施形態においては、大判の支持基板１２および上板基板１４から複数のサーマルヘッド１０を製造する方法について説明する。
【００２２】
本製造方法は、図２のフローチャートに示すように、アルミナ材料からなる支持基板１２の一表面に開口する凹部２１を形成する支持基板加工工程Ｓ１と、凹部２１が形成された支持基板１２の一表面上にガラスペースト１３ａを印刷して中間層１３を形成する中間層形成工程Ｓ２と、ガラスからなる上板基板１４を中間層１３を介して支持基板１２の一表面に接合する接合工程Ｓ３と、支持基板１２に接合された上板基板１４の表面における凹部２１に対向する位置に複数の発熱抵抗体１５を形成する抵抗体形成工程Ｓ４とを含んでいる。
【００２３】
また、本製造方法は、上板基板１４の表面上に発熱抵抗体１５に接続する電極部１７Ａ，１７Ｂを形成する電極形成工程Ｓ５と、個々のサーマルヘッド１０ごとに切り分ける切断工程Ｓ６と、さらに上板基板１４上に保護膜１９を形成する保護膜形成工程Ｓ７とを含んでいる。
以下、各工程について具体的に説明する。
【００２４】
支持基板加工工程Ｓ１は、まず、グリーンシートを焼成し、図３（ａ）に示すような直方体形状のアルミナセラミックス基板（支持基板１２とする。）を形成するようになっている。次いで、形成した支持基板１２の一表面にレーザ加工やドリル加工などの機械的加工を施し、図３（ｂ）に示すような凹部２１を形成するようになっている（ステップＳ１)。
【００２５】
凹部２１は、支持基板１２の長手方向（図３（ｂ）において、紙面に対して奥行き方向。）に沿って延びる略矩形状に形成されるようになっている。例えば、凹部２１は、抵抗体形成工程Ｓ４により形成される全ての発熱抵抗体１５に対して、板厚方向に対向する大きさの長手寸法を有することが望ましい。
このようにすることで、発熱抵抗体１５ごとに個別に対向する複数の凹部を形成する場合と比較して、加工し易く高効率化を図ることができる。
【００２６】
また、凹部２１は、発熱抵抗体１５において発熱する有効発熱幅よりもやや広い幅寸法（図３（ｂ）において、紙面に対して横方向。）、例えば、２００μｍ程度の幅寸法を有することが好ましい。また、凹部２１は、中間層形成工程Ｓ２により支持基板１２に印刷されるガラスペーストの印刷厚さよりも深い深さ寸法（図３（ｂ）において、紙面に対して縦方向。）、例えば、ガラスペーストの印刷厚さが５０μｍであれば５０μｍ以上の深さ寸法を有することが好ましい。
【００２７】
中間層形成工程Ｓ２は、まず、図３（ｃ）に示すように、支持基板１２の凹部２１が形成された一表面に第１ガラス材料からなるガラスペースト１３ａを印刷するようになっている。次いで、図３（ｄ）に示すように、ガラスペースト１３ａを印刷した支持基板１２を焼成し、支持基板１２の一表面上にガラスペースト１３ａからなる中間層１３を形成するようになっている（ステップＳ２)。
【００２８】
第１ガラス材料としては、例えば、軟化点が８００℃以上のガラス材料が挙げられる。また、印刷方法としては、スクリーン印刷法等が挙げられる。ガラスペースト１３ａの印刷の厚さは、例えば、従来のサーマルヘッドと全く同じでよく、印刷条件も従来と全く同じでよい。したがって、新たな条件を設定する必要がなく、従来製品と同じ量産ラインで流動させることが可能である。例えば、ガラスペースト１３ａは、３０〜１００μｍ程度の印刷厚さが好ましい。
【００２９】
また、ガラスペースト１３ａは、従来のサーマルヘッドと同じ焼成条件でよく、焼成時も従来製品と同じ量産ラインで流動させることができる。例えば、ガラスペースト１３ａを印刷した支持基板１２を１００〜２００℃の中に３０分程度放置し、ガラスペースト１３ａ中の溶媒や水分を蒸発させて、その後、１０００〜１３００℃で３０分〜１時間程度焼成するようになっている。
【００３０】
焼成時に、支持基板１２の凹部２１上に印刷されていたガラスペースト１３ａが溶融して凹部２１に流入する。凹部２１にガラスペースト１３ａが堆積する厚さは、支持基板１２の一表面に形成される中間層１３の厚さと略等しいので、中間層１３を形成する前の凹部２１の深さ寸法および形状は略そのまま確保される。
焼成後のガラス（中間層１３）は、熱膨張率がアルミナ基板（支持基板１２）と同等の（６５〜８０）×１０−７／℃であることが望ましい。
【００３１】
接合工程Ｓ３は、図３（ｅ）に示すように、支持基板１２の一表面に形成された中間層１３上に、第２ガラス材料からなる上板基板１４を凹部２１の開口部を閉塞するように積層状態に配し、上板基板１４を徐冷点以上かつ軟化点以下の温度で加熱して支持基板１２の一表面に接合させるようになっている（ステップＳ３)。
【００３２】
第２ガラス材料としては、例えば、第１ガラス材料の軟化点よりも低い軟化点を有するガラス材料が挙げられる。この第２ガラス材料からなる上板基板１４は、例えば、厚さ寸法が１０〜１００μｍであることが望ましい。
【００３３】
また、上板基板１４は、熱膨張率がアルミナ基板（支持基板１２）と同等の（６５〜８０）×１０−７／℃であることが望ましい。例えば、上板基板１４として、アルミナセラミックスの熱膨張率に合わせたホウ珪酸ガラス等のガラス板を用いることができる。ホウ珪酸ガラスは、除冷点が約５５０℃以上、軟化点が約８００℃以下であるので、上板基板１４としてホウ珪酸ガラスを用いる場合は、接合温度が５５０℃以上８００℃以下の間で行うことが望ましい。
【００３４】
接合工程Ｓ３により、支持基板１２と上板基板１４とを中間層１３を挟んで接合したものを積層基板１１という。積層基板１１においては、上板基板１４により中間層１３の表面が覆われて支持基板１２の各凹部２１の開口部が閉塞されることにより、支持基板１２と上板基板１４との間に複数の空洞部２３が形成される。
【００３５】
抵抗体形成工程Ｓ４は、スパッタリングやＣＶＤ（化学気相成長法）および蒸着等の薄膜形成法を用いて上板基板１４上に発熱抵抗体材料の薄膜を成膜し、フトオフ法やエッチング法等を用いて発熱抵抗体材料の薄膜を成形することにより、所望の形状の発熱抵抗体１５を形成するようになっている（ステップＳ４)。
【００３６】
発熱抵抗体１５は、支持基板１２に接合された上板基板１４の表面において、支持基板１２の凹部２１に対して板厚方向に対向する位置に形成されるようになっている。発熱抵抗体材料としては、例えば、Ｔａ系やシリサイド系等が用いられる。また、発熱抵抗体１５は、略矩形状に形成され、長手方向の長さが支持基板１２の凹部２１の幅寸法より若干大きい寸法を有するようになっている。
【００３７】
電極形成工程Ｓ５は、抵抗体形成工程Ｓ４と同様に、スパッタリングや蒸着法等により上板基板１４上に配線材料を成膜し、リフトオフ法、もしくはエッチング法を用いてこの膜を形成したり、スクリーン印刷した後に配線材料を焼成したりするなどして、所望の形状の電極部１７Ａ，１７Ｂを形成するようになっている（ステップＳ５)。
【００３８】
電極部１７Ａ，１７Ｂは、発熱抵抗体１５の長手方向の一端に個別に接続される複数の個別電極１７Ａと、すべての発熱抵抗体１５の長手方向の他端に共通に接続される共通電極１７Ｂとにより構成されるようになっている。配線材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等が用いられる。
【００３９】
これらの電極部１７Ａ，１７Ｂは、外部電源（図示略）からの電力を発熱抵抗体１５に供給して、発熱抵抗体１５を発熱させることができるようになっている。発熱抵抗体１５における個別電極１７Ａと共通電極１７Ｂとの間の領域、すなわち、発熱抵抗体１５における支持基板１２の凹部２１のほぼ真上に位置する領域が有効発熱領域となる。
【００４０】
切断工程Ｓ６は、大判の積層基板１１を個々のサーマルヘッド１０の領域ごとに切断するようになっている（ステップＳ６)。
保護膜形成工程Ｓ７は、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法等により、上板基板１４上に保護膜材料を成膜して、保護膜１９を形成するようになっている（ステップＳ７)。保護膜材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＡｌＯＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ダイヤモンドライクカーボン等が用いられる。
【００４１】
以上の各工程により、支持基板１２と上板基板１４とが中間層１３を挟んで積層状態に接合された積層基板１１の一表面に発熱抵抗体１５、電極部１７Ａ，１７Ｂおよび保護膜１９を有し、これら支持基板１２と上板基板１４との間の発熱抵抗体１５に対向する領域に空洞部２３が形成されたサーマルヘッド１０が完成する。
【００４２】
ここで、支持基板加工工程Ｓ１により、支持基板１２にあらかじめ凹部２１を形成しておくことで、中間層形成工程Ｓ２において、凹部２１にガラスペースト１３ａが流入しても、所望の形状の空洞部２３を確保することができる。したがって、隔壁として高耐熱膜を形成したりガラスペースト１３ａの粘度を厳密に管理したりする必要がなく、コストと製造時間を削減することができる。
【００４３】
また、接合工程Ｓ３前に、中間層形成工程Ｓ２によりガラスペースト１３ａを焼成して中間層１３を形成することで、接合工程Ｓ３において上板基板１４の軟化点以下の温度で加熱しても、中間層１３に脱バインダー後の空洞が発生せず、また、中間層１３をガラスと同じ状態にすることができる。したがって、強度が低下するのを防ぐことができる。
【００４４】
また、接合工程Ｓ３において、上板基板１４の徐冷点以上かつ軟化点の温度で加熱して支持基板１２と上板基板１４とを接合することで、上板基板１４が変形するのを防ぐことができる。さらに、中間層１３を構成する第１ガラス材料は、上板基板１４を構成する第２ガラス材料よりも軟化点が高いので、接合工程Ｓ３中に中間層１３が形状を崩すことがなく、所望の形状の空洞部２３を形成することができる。
【００４５】
また、中間層１３を形成するガラスペーストの第１ガラス材料と上板基板１４を形成する第２ガラス材料として、アルミナ材料からなる支持基板１２とほぼ同じ熱膨張率を有する材料を使用することで、印字発熱による変形や接合力低下が起こらず、信頼性の高いサーマルヘッド１０を製造することができる。
【００４６】
このようにして製造されたサーマルヘッド１０の作用について説明する。
個別電極１７Ａに選択的に電圧を印加すると、選択された個別電極１７Ａとこれに対向する共通電極１７Ｂとが接続されている発熱抵抗体１５に電流が流れて発熱する。発熱抵抗体１５において発生した熱は、保護膜１９側へ伝達されて印字等に利用される一方、一部が上板基板１４から中間層１３を介して支持基板１２側に伝達される。
【００４７】
上板基板１４は、発熱抵抗体１５において発生した熱を蓄える蓄熱層として機能する。一方、上板基板１４と支持基板１２との間に発熱抵抗体１５に対向して配置される空洞部２３は、発熱抵抗体１５から支持基板１２側への伝熱を抑制する中空断熱層として機能する。凹部２１の深さが空洞部２３の厚さになるので、中空断熱層の厚さの制御は容易である。
【００４８】
したがって、空洞部２３により、発熱抵抗体１５において発生した熱の一部が上板基板１４から中間層１３を介して支持基板１２側へ逃げるのを抑制することができる。これにより、発熱抵抗体１５から保護膜１９側へ伝達されて印字等に利用される熱量を増大し、利用効率の向上を図ることができる。また、連続印字した場合に、発熱抵抗体１５において発生した余分な熱は、上板基板１４から中間層１３を通って支持基板１２に移行するため、尾引の少ない高品質な印字が得られ、印字速度を高速化することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法によれば、上板基板１４として、第１ガラス材料からなる中間層１３よりも軟化点が低い第２ガラス材料を採用し、さらに、中間層１３を間に挟んで支持基板１２と上板基板１４とを上板基板１４の徐冷点以上かつ軟化点の温度で加熱して接合することで、接合工程Ｓ３中に中間層１３が形状を崩すのを防いで所望の形状の空洞部２３を形成するとともに、上板基板１４が変形するのを防ぎ、低コストで、印字品質の向上および印字速度の高速化を図るサーマルヘッド１０を簡易に製造することができる。
【００５０】
本実施形態では、支持基板加工工程Ｓ１において、焼成後のアルミナ基板に凹部２１を形成することとしたが、これに代えて、アルミナ基板を焼成する前のグリーンシートに予め凹部２１を形成しておき、その後焼成して支持基板１２を形成することとしてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、支持基板加工工程Ｓ１において、支持基板１２に凹部２１を形成することとしたが、凹部２１に代えて、図４（ａ），（ｂ）に示すように、略矩形状の支持基板１２の一表面に開口して板厚方向に貫通する貫通孔１２１を形成することとしてもよい。本実施形態と同様に、大判の支持基板１２および上板基板１４から複数のサーマルヘッド１０を製造する場合は、支持基板１２において個々のサーマルヘッド１０の領域ごとに貫通孔１２１を形成することとすればよい。
【００５２】
この場合、中間層形成工程Ｓ２による中間層１３の形成方法、接合工程Ｓ３による支持基板１２と上板基板１４との接合方法、抵抗体形成工程Ｓ４による発熱抵抗体１５の形成方法、電極形成工程Ｓ５による電極部１７Ａ，１７Ｂの形成方法、切断工程Ｓ６による切断方法および保護膜形成工程Ｓ７による保護膜１９の形成方法については、図４（ｃ）〜図４（ｈ）に示すように、支持基板１２に凹部２１を形成する場合と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
凹部２１に代えて貫通孔１２１を形成した場合、上板基板１４により貫通孔１２１の一端の開口部を閉塞するとともに、サーマルヘッド１０を支持基板１２側を放熱板（図示略）に固定することで空洞部２３が形成される。したがって、本変形例においても、凹部２１により空洞部２３を形成する場合と同様の効果を奏することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、接合工程Ｓ３において、上板基板１４として、厚さ寸法が１０〜１００μｍのガラス板を用いて、そのガラス板を支持基板１２の一表面に接合して上板基板１４を形成することとしたが、例えば、接合工程Ｓ３により支持基板１２の一表面に中間層２３を挟んで接合されたガラス板を所望の厚さに薄板化する薄板化工程を含むこととしてもよい。
【００５５】
このようにすることで、接合工程Ｓ３において、ハンドリングが困難な薄さのガラス板を中間層に接合するのではなく、ハンドリングし易い厚さのガラス板を支持基板１２に接合し、その後、薄板化工程によりガラス板を薄板化して所望の厚さの上板基板１４を形成することができる。したがって、上板基板１４の取り扱いを容易かつ安全にすることができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、接合工程Ｓ３において、上板基板１４として、アルミナセラミックスの熱膨張率に合わせたホウ珪酸ガラス等のガラス板を用いたこととしたが、凹部２１または貫通孔１２１の開口部を閉塞するように中間層１３の表面上にホウ珪酸ガラスを主成分としたガラスペーストや、ガラス粉末にセラミックス粉末をブレンドして形成したグリーンシート（ＬＴＣＣ）を積層状態に配し、それらを焼成すると同時に中間層１３と接合することとしてもよい。
【００５７】
このとき上板基板１４としてガラスペーストを用いた場合、治具などを用いて支持基板１２をガラスペースト側が鉛直方向下向きになるように設置して接合することとしてもよい。このようにすることで、ガラスペーストが凹部２１または貫通孔１２１に流入するのを確実に防止し、安定的に上板基板１４を形成することができる。
【００５８】
また、本実施形態においては、大判の支持基板１２および上板基板１４を用いて複数のサーマルヘッド１０を形成し、切断工程Ｓ６により個々のサーマルヘッド１０に切断することとしたが、これに代えて、個々のサーマルヘッド１０ごとに予め切り分けられた支持基板１２および上板基板１４を用いて、サーマルヘッド１０を個別に製造することとしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態では、支持基板加工工程Ｓ１において、全ての発熱抵抗体１５に対して板厚方向に対向する大きさの凹部２１を形成することとしたが、これに代えて、発熱抵抗体１５ごとに個別に板厚方向に対向する大きさの複数の凹部２１または貫通孔１２１を形成することとしてもよい。この場合、抵抗体形成工程Ｓ４により各発熱抵抗体１５が形成される位置に合わせて個々に凹部２１または貫通孔１２１を形成することとすればよい。
【００６０】
また、本実施形態では、接合工程Ｓ３において、大判の支持基板１２に合わせて上板基板１４も大判のガラス板を用いてこれらを接合することとしたが、これに代えて、支持基板１２は大判のままで、上板基板１４はサーマルヘッド１０ごとの大きさに予め加工されたものを採用し、それらを各サーマルヘッド１０の領域ごとに接合することとしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０    サーマルヘッド
１２    支持基板
１３ａ    ガラスペースト
１３    中間層
１４    上板基板
１５    発熱抵抗体
２１    凹部
Ｓ１    支持基板加工工程
Ｓ２    中間層形成工程
Ｓ３    接合工程
Ｓ４    抵抗体形成工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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