JP2830325B2 - Manufacturing method of thermal head - Google Patents

Manufacturing method of thermal head

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JP2830325B2 JP2066018A JP6601890A JP2830325B2 JP 2830325 B2 JP2830325 B2 JP 2830325B2 JP 2066018 A JP2066018 A JP 2066018A JP 6601890 A JP6601890 A JP 6601890A JP 2830325 B2 JP2830325 B2 JP 2830325B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 1) 産業上の利用分野 本発明は、ワードプロセッサ、パソコン等の出力装置
としてのサーマルプリンタやファクシミリ等に使用され
るサーマルヘッドの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Object of the Invention 1) Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thermal head used for a thermal printer or facsimile as an output device of a word processor, a personal computer or the like.

2) 従来の技術 従来、前記サーマルヘッドは、印刷時の騒音が小さ
く、また、現像・定着工程が不要なため取り扱いが容易
である等の利点を有しており、広く使用されている。
2) Prior Art Conventionally, the thermal head has been widely used because it has advantages such as low noise during printing and easy handling because a developing / fixing step is not required.

このようなサーマルヘッドは、絶縁基板上に列設され
た複数の個別電極とこれらの先端部に対応して配置され
た共通電極との間にそれらを接続する発熱抵抗体が形成
されている。そして、選択された個別電極および共通電
極間に電力を供給して、その部分の発熱抵抗体を発熱さ
せ、熱記録(印字)を行うようにしている。
In such a thermal head, a heating resistor for connecting them is formed between a plurality of individual electrodes arranged in a row on an insulating substrate and a common electrode arranged corresponding to the tip of the individual electrodes. Then, electric power is supplied between the selected individual electrode and the common electrode to cause the heat generating resistor in that portion to generate heat, thereby performing thermal recording (printing).

ところで、前記各個別電極および共通電極間に配設さ
れた各発熱抵抗体(すなわち、各ドットに対応する発熱
抵抗体)の抵抗値が均一でないと、発熱した際の発熱抵
抗体の温度に差が生じる。そうすると、熱転写紙等に印
字を行った際、印字した「字」または「図」等に濃度ム
ラが発生する。
By the way, if the resistance value of each heating resistor (that is, the heating resistor corresponding to each dot) disposed between each of the individual electrodes and the common electrode is not uniform, the temperature of the heating resistor at the time of generating heat is different. Occurs. Then, when printing is performed on thermal transfer paper or the like, density unevenness occurs in the printed “character” or “figure”.

前記濃度ムラの発生を防止するために、従来、前記各
ドットに対応する発熱抵抗体の抵抗値を均一にすること
が行われている。これは、発熱抵抗体に抵抗破壊を生じ
ない範囲で所定の電界を印加すると、その電界強度に応
じて発熱抵抗体の抵抗値が減少するという性質を利用し
ている。
Conventionally, in order to prevent the occurrence of the density unevenness, the resistance value of the heating resistor corresponding to each dot has been made uniform. This utilizes the property that when a predetermined electric field is applied within a range that does not cause resistance breakdown to the heating resistor, the resistance value of the heating resistor decreases according to the electric field strength.

このような発熱抵抗体の抵抗値を均一化する従来の技
術として、たとえば、特開昭61−83053号公報が知られ
ている。
As a conventional technique for equalizing the resistance value of such a heating resistor, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-83053 is known.

この公報に記載されたものは、発熱抵抗体に幅が一定
で電圧値の異なるトリミングパルス、または、幅および
電圧値一定で数の異なるトリミングパルスを印加するよ
うにしている。そして、その公報には実施例として、発
熱抵抗体に幅が一定で電圧値の異なるトリミングパルス
を印加するようにしたものが記載されている。
In this publication, a trimming pulse having a constant width and different voltage values or a different number of trimming pulses having a constant width and voltage value is applied to the heating resistor. The publication describes, as an embodiment, an example in which a trimming pulse having a constant width and a different voltage value is applied to a heating resistor.

その実施例に記載されたものは、絶縁基板上の各ドッ
トに対応する発熱抵抗体の初期抵抗値を測定し、それら
の初期抵抗値が目標抵抗値R0よりも大きい場合には、発
熱抵抗体に所定の電圧V0のトリミングパルスを印加して
発熱抵抗体の抵抗値を減少させる。この減少した抵抗値
が、目標抵抗値R0よりもまだ大きい場合には、前記所定
の電圧V0にΔVだけプラスした電圧V0+ΔVのトリミン
グパルスを印加して発熱抵抗体の抵抗値をさらに減少さ
せる。この、さらに減少した抵抗値が目標抵抗値R0より
もまだ大きい場合には、前記所定の電圧V0に2ΔVだけ
プラスした電圧V0+2ΔVのトリミングパルスを印加し
て発熱抵抗体の抵抗値をさらに減少させる。このように
して発熱抵抗体の抵抗値が目標抵抗値R0以下に収まるま
で、ΔVづつプラスした電圧V0+nΔVのトリミングパ
ルスを印加するようにしている。
The one described in the embodiment measures the initial resistance value of the heating resistor corresponding to each dot on the insulating substrate, and when those initial resistance values are larger than the target resistance value R0, the heating resistor is measured. , A trimming pulse of a predetermined voltage V0 is applied to reduce the resistance value of the heating resistor. If the reduced resistance value is still larger than the target resistance value R0, a trimming pulse of a voltage V0 + ΔV obtained by adding ΔV to the predetermined voltage V0 is applied to further reduce the resistance value of the heating resistor. If the further reduced resistance value is still larger than the target resistance value R0, a trimming pulse of a voltage V0 + 2ΔV obtained by adding 2ΔV to the predetermined voltage V0 is applied to further reduce the resistance value of the heating resistor. Thus, the trimming pulse of the voltage V0 + nΔV added by ΔV is applied until the resistance value of the heating resistor falls below the target resistance value R0.

3) 発明が解決しようとする課題 ところが、前述のように発熱抵抗体にトリミングパル
スを印加することにより、その抵抗値をそろえても、サ
ーマルヘッドを長期間にわたって使用している間に各発
熱抵抗体の抵抗値にバラツキが生じてしまう。これは、
絶縁基板表面に形成した直後の発熱抵抗体は、不安定で
経時的にその抵抗値が変化するものであるが、トリミン
グパルスにより抵抗値をそろえた発熱抵抗体も、やはり
その抵抗値が依然として不安定なためと考えられる。
3) Problems to be Solved by the Invention However, as described above, even if the resistance values are made uniform by applying a trimming pulse to the heating resistors, each heating resistor can be used while the thermal head is used for a long period of time. The resistance value of the body varies. this is,
The heating resistor immediately after being formed on the insulating substrate surface is unstable and its resistance value changes with time. However, the heating resistor whose resistance value is uniformed by the trimming pulse still has an unsatisfactory resistance value. Probably because of stability.

したがって、せっかくトリミングによって抵抗値をそ
ろえた発熱抵抗体を使用したサーマルヘッドでも、経時
的にその抵抗値が減少してバラツキが生じ、抵抗値の減
少量の大きい発熱抵抗体で印字した部分は減少量の小さ
い発熱抵抗体で印字した部分よりも印字濃度が濃くな
る。そうすると、印字されたものに濃度ムラが生じると
いう問題点があった。
Therefore, even with a thermal head that uses a heating resistor whose resistance value has been aligned by trimming, the resistance value decreases over time, causing variations, and the portion printed with a heating resistor with a large decrease in resistance value decreases. The printing density is higher than that of the portion printed with the small amount of the heating resistor. Then, there is a problem that density unevenness occurs in a printed matter.

そこで本発明者は、サーマルヘッドの長期にわたる使
用期間中、発熱抵抗体の抵抗値の経時的変化を少なくす
る方法を研究した結果、発熱抵抗体を熱アニールする
と、熱アニール後の発熱抵抗体の抵抗値の経時的変化は
小さくなることを発見した。
Therefore, the present inventor studied a method of reducing the change over time of the resistance value of the heating resistor during a long use period of the thermal head, and as a result, when the heating resistor was thermally annealed, the heating resistor after the thermal annealing was heated. It has been found that the change over time in the resistance value is small.

第10図には、熱アニールした発熱抵抗体に発熱用の連
続パルスを印加した場合の抵抗値の経時的変化Aと熱ア
ニールしない発熱抵抗体に発熱用の連続パルスを印加し
た場合の抵抗値の経時的変化Bとが示されている。この
第10図から分かるように、Aで示す熱アニールした発熱
抵抗体は経時的変化が少ないので、その発熱抵抗体が形
成された絶縁基板を用いて作製したサーマルヘッドは長
期間使用しても印字濃度が変化しない。
FIG. 10 shows the change with time of the resistance value A when a continuous pulse for heating is applied to the heat-annealed heating resistor and the resistance value when a continuous pulse for heating is applied to the heating resistor that is not thermally annealed. Is shown over time. As can be seen from FIG. 10, since the heat-annealed heating element indicated by A has little change with time, the thermal head manufactured using the insulating substrate on which the heating resistor is formed can be used for a long time. Print density does not change.

また、本発明者は、発熱抵抗体を熱アニールする際、
その熱アニールの前後で発熱抵抗体の抵抗値が変化(減
少)し、その減少量は、熱アニールする前に発熱抵抗体
の抵抗値をトリミングした場合、トリミング電圧の大き
さに依存することも発見した。
Further, the present inventor, when thermally annealing the heating resistor,
The resistance value of the heating resistor changes (decreases) before and after the thermal annealing, and the amount of decrease may depend on the magnitude of the trimming voltage when the resistance value of the heating resistor is trimmed before the thermal annealing. discovered.

これらについて、次に第6,7図によりさらに詳細に説
明する。
These will now be described in more detail with reference to FIGS.

第6図は、○印で示す初期値抵抗値Riの発熱抵抗体に
トリミングパルスを印加して、目標抵抗値R0=1000Ωの
所定範囲内の□印で示す値にトリミングした際、それら
の発熱抵抗体を熱アニールするとその抵抗値はΔ印で示
す値に変化することを示している。
FIG. 6 shows that when a trimming pulse is applied to a heating resistor having an initial resistance value Ri indicated by a circle and a target resistance value R0 = 1000Ω is trimmed to a value indicated by a square within a predetermined range, the heat generated by the trimming pulse is generated. This shows that when the resistor is thermally annealed, its resistance value changes to the value indicated by the symbol Δ.

また、第7図は、発熱抵抗体をトリミングしたときの
トリミング電圧Vと、初期抵抗値Riに対する熱アニール
前後の抵抗値の変化率(すなわちドリフト:(Rt−Ra)
/Ri、ただし、Raは熱アニール後の抵抗値)を示すグラ
フである。この第7図は、トリミング電圧Vが高い程熱
アニールによる抵抗値の変化率が大きいことを示してい
る。ところで、トリミング電圧Vが高いということは、
特開昭61−83053号公報または特開平1−271262号公報
からも分かるように、トリミング時の抵抗値の減少量Ri
−Rtが大きいということである。このことはトリミング
終了後の各発熱抵抗体の抵抗値Rtが略均一であることを
考慮すると、トリミング電圧Vが高い発熱抵抗体程、そ
の初期抵抗値Riが高いということになる。すなわち、初
期抵抗値Riが高い発熱抵抗体は、トリミング終了抵抗値
Rtを略均一にした場合にはトリミング電圧Vが高くな
り、トリミング電圧Vが高い場合には熱アニール前後の
抵抗値の変化率Rt−Raが大きいということが分かる。こ
のことは第6図にも現れており、トリミング終了抵抗値
Rtを略均一にした場合には初期抵抗値Riが高い発熱抵抗
体程、熱アニールによる抵抗値変化が大きく、熱アニー
ル後の抵抗値Raが低くなっている。
FIG. 7 shows the trimming voltage V when the heating resistor is trimmed and the rate of change of the resistance value before and after thermal annealing with respect to the initial resistance value Ri (that is, drift: (Rt-Ra)
/ Ri, where Ra is the resistance value after thermal annealing). FIG. 7 shows that the higher the trimming voltage V, the greater the rate of change in resistance value due to thermal annealing. By the way, the fact that the trimming voltage V is high means that
As can be seen from JP-A-61-83053 or JP-A-1-271262, the amount of decrease Ri in the resistance during trimming is Ri.
-Rt is large. This means that, as the trimming voltage V is higher, the initial resistance Ri is higher as the trimming voltage V is higher, considering that the resistances Rt of the respective heating resistors after the trimming are completed are substantially uniform. In other words, a heating resistor having a high initial resistance Ri has a trimming end resistance value.
It can be seen that when Rt is substantially uniform, the trimming voltage V is high, and when the trimming voltage V is high, the rate of change in resistance Rt-Ra before and after thermal annealing is large. This is also apparent in FIG. 6, where the trimming end resistance value is shown.
When Rt is made substantially uniform, the heating resistor having a higher initial resistance Ri has a larger resistance change due to thermal annealing, and has a lower resistance Ra after thermal annealing.

したがってトリミング終了抵抗値Rtを、均一にせず
に、初期抵抗値Riの高い発熱抵抗体程高くしておくこと
により、熱アニール後の抵抗値を均一にするとができる
はずである。
Therefore, the resistance value after thermal annealing should be made uniform by increasing the value of the heating resistor having a higher initial resistance value Ri without making the trimming end resistance value Rt uniform.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サーマ
ルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値を均一にそろえるととも
に抵抗値の経時的な減少量を少なくすることを課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to make uniform the resistance values of the heating resistors of a thermal head and reduce the amount of decrease in the resistance values over time.

B.発明の構成 1) 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明のサーマルヘッド
の製造方法は、絶縁基板表面に、複数の個別電極とそれ
らの個別電極先端部に対応して配置された共通電極と、
前記個別電極および共通電極間を接続する発熱抵抗体と
を形成してから、前記各個別電極および共通電極間を接
続する発熱抵抗体の初期抵抗値が所定のトリミング終了
目標抵抗値よりも大きい場合にトリミングパルスを印加
して前記発熱抵抗体の抵抗値を前記トリミング終了目標
抵抗値の所定の範囲内の値にトリミングし、その後、前
記トリミングされた発熱抵抗体が表面に形成された絶縁
基板を、所定の温度に所定時間保持することにより、前
記発熱抵抗体を熱アニールする工程を有するサーマルヘ
ッドの製造方法であって、 前記初期抵抗値の値が小さい発熱抵抗体よりも大きい
発熱抵抗体に、大きなトリミング終了目標抵抗値を設定
することを特徴とする。
B. Configuration of the Invention 1) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a method of manufacturing a thermal head according to the present invention provides a method for manufacturing a thermal head that supports a plurality of individual electrodes and a tip of the individual electrodes on an insulating substrate surface. A common electrode arranged as
After forming the heating resistor connecting between the individual electrode and the common electrode, the initial resistance value of the heating resistor connecting between the individual electrode and the common electrode is larger than a predetermined trimming end target resistance value. A trimming pulse is applied to trim the resistance value of the heating resistor to a value within a predetermined range of the trimming end target resistance value, and then, the insulating substrate having the trimmed heating resistor formed on the surface is removed. A method for manufacturing a thermal head, comprising: a step of thermally annealing the heating resistor by maintaining the heating resistor at a predetermined temperature for a predetermined time, wherein the heating resistor has a larger initial resistance value than a heating resistor having a smaller initial resistance value. And setting a large trimming end target resistance value.

2) 作用 前述の本発明のサーマルヘッドの製造方法は、初期抵
抗値の小さい発熱抵抗体よりも大きい発熱抵抗体に、大
きなトリンミング終了目標抵抗値を設定するので、熱ア
ニール後の発熱抵抗体の抵抗値が均一となる。そして、
熱アニールされた発熱抵抗体は抵抗値が安定しているの
で、製造されたサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値の
経時的減少量が少なくなる。
2) Operation In the method of manufacturing a thermal head according to the present invention described above, a large trimming termination target resistance value is set for a heating resistor having a larger initial resistance value than a heating resistor having a small initial resistance value. The resistance value becomes uniform. And
Since the resistance value of the heat-treated annealed heating element is stable, the amount of decrease in the resistance value of the heat-generated resistor of the manufactured thermal head with time is reduced.

3) 実施例 次に、図面により本発明の一実施例について説明す
る。
3) Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、プラテンローラAの外周に沿って搬
送される感熱記録紙Bに熱記録(印字)を行うサーマル
ヘッドCは、アルミまたは鋳鉄等の熱伝導率の高い金属
材料から構成された支持板1を備えており、この支持板
1の上面には、第1図中、左側部分および右側部分に、
それぞれ接着剤2および3を介してセラミック製の絶縁
基板4およびプラスチック製のプリント配線板5が張付
けられている。
In FIG. 1, a thermal head C for performing thermal recording (printing) on a thermal recording paper B conveyed along the outer periphery of a platen roller A has a support made of a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum or cast iron. 1 is provided on the upper surface of the support plate 1 on the left and right portions in FIG.
A ceramic insulating substrate 4 and a plastic printed wiring board 5 are adhered via adhesives 2 and 3, respectively.

第1図中、プリント配線板5上面には、前記絶縁基板
4に近い部分にICが配設されており、第1図中、ICの右
側部分に配線5aが印刷により設けられている。配線5aの
入力端側(第2図中、右側)はプリント配線板5を貫通
するリード線6を介して駆動信号入力端子としてのソケ
ット7に接続されている。プリント配線板5上に配設さ
れた前記ICはワイヤ8,9によってプリント配線板5の配
線5aおよび絶縁基板4の個別電極4aと接続されている。
In FIG. 1, an IC is provided on the upper surface of the printed wiring board 5 near the insulating substrate 4, and a wiring 5a is provided by printing on the right side of the IC in FIG. The input end side (the right side in FIG. 2) of the wiring 5a is connected to a socket 7 as a drive signal input terminal via a lead wire 6 penetrating the printed wiring board 5. The IC provided on the printed wiring board 5 is connected to wires 5 a of the printed wiring board 5 and individual electrodes 4 a of the insulating substrate 4 by wires 8 and 9.

第2,3図に詳細を示すように、前記絶縁基板4には、
その表面(すなわち、上面)に複数の個別電極4a、が、
絶縁基板4の長さ方向(すなわち、主走査方向)Xに沿
って列設されている。そして、前記主走査方向Xに沿っ
て、共通電極4bが設けられており、この共通電極4bは、
前記主走査方向Xに沿って延びる本体部4b1とこの本体
部4b1から櫛歯状に副走査方向Yに延びる複数の接続部4
b2とを有している。そして、前記個別電極4aと共通電極
4bの接続部4b2とは主走査方向Xに沿って交互に配置さ
れている。これらの交互に配置された各個別電極4aおよ
び共通電極接続部4b2は、主走査方向に延びる帯状発熱
抵抗体4cの1ビット(発熱単位)を構成する各発熱抵抗
体4c1,4c1,…(第3図参照)によって接続されている。
As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the insulating substrate 4 includes:
A plurality of individual electrodes 4a on the surface (ie, the upper surface)
The insulating substrates 4 are arranged in a row along the length direction (that is, the main scanning direction) X. A common electrode 4b is provided along the main scanning direction X, and the common electrode 4b is
A main body portion 4b1 extending in the main scanning direction X and a plurality of connecting portions 4 extending in the sub-scanning direction Y from the main body portion 4b1 in a comb shape;
b2. Then, the individual electrode 4a and the common electrode
The connection portion 4b and the connection portion 4b2 are alternately arranged along the main scanning direction X. Each of the alternately arranged individual electrodes 4a and the common electrode connecting portions 4b2 constitutes one of the heating resistors 4c1, 4c1,... (See FIG. 3).

そして、前記帯状発熱抵抗体4cは、熱アニールされて
いる。
The strip-shaped heating resistor 4c is thermally annealed.

再び前記第1図を参照して、前記ICおよびワイヤ8,9
は樹脂10によって封止されるとともに、カバー11によっ
て保護されている。
Referring again to FIG. 1, the IC and wires 8, 9
Is sealed by a resin 10 and protected by a cover 11.

前記サーマルヘッドHは、前記符号1〜11で示された
部材から構成されており、前記各発熱抵抗体4c1は前記
ローラプラテンA上の感熱記録紙Bに押付けられて熱記
録が行われる。
The thermal head H is composed of the members indicated by the reference numerals 1 to 11, and the respective heating resistors 4c1 are pressed against the thermosensitive recording paper B on the roller platen A to perform thermal recording.

次に前記サーマルヘッドの製造方法の実施例を説明す
る。
Next, an embodiment of the method of manufacturing the thermal head will be described.

前記第3図に示すような、表面に電極4a、4bおよび発
熱抵抗体4cが形成された絶縁基板4は、従来公知のスク
リーン印刷技術等の製造技術により作製される。
The insulating substrate 4 having the electrodes 4a, 4b and the heating resistor 4c formed on the surface as shown in FIG. 3 is manufactured by a conventionally known manufacturing technique such as a screen printing technique.

この絶縁基板4の前記各発熱抵抗体4c1の抵抗値は第
4図のブロック線図で示されるトリミング装置によりト
リミングされる。
The resistance value of each heating resistor 4c1 of the insulating substrate 4 is trimmed by a trimming device shown in a block diagram of FIG.

第4図において、プローバ21は、前記個別電極4aの図
示しない電極パッド(後でサーマルヘッドを組み立てる
際に前記ワイヤ9との接続に使用される接続用端子部)
に接触する深針21a,21a,…を備えている。そして、前記
プローバ21にはマルチプレクサリレー22が接続されてお
り、これらのプローバ21およびマルチプレクサリレー22
はコンピュータ23により制御されて、前記深針21a、個
別電極4aを介して前記発熱抵抗体4c1,4c1,…の中の1ビ
ットを選択するように構成されている。
In FIG. 4, a prober 21 is an electrode pad (not shown) of the individual electrode 4a (connection terminal portion used for connection with the wire 9 when assembling a thermal head later).
Are provided with deep needles 21a, 21a,. A multiplexer relay 22 is connected to the prober 21, and these prober 21 and multiplexer relay 22 are connected.
Is controlled by a computer 23 to select one bit among the heating resistors 4c1, 4c1,... Via the deep needle 21a and the individual electrode 4a.

前記マルチプレクサリレー22は、前記コンピュータ23
によって制御される切替スイッチ24を介してパルス発生
器25の出力端子、または抵抗測定器26の入力端子に選択
的に接続されるように構成されている。
The multiplexer relay 22 is connected to the computer 23
It is configured to be selectively connected to an output terminal of a pulse generator 25 or an input terminal of a resistance measuring instrument 26 via a changeover switch 24 controlled by the switch.

次に、前述の第4図のブロック線図で示されるトリミ
ング装置の作用を第5図のフローチャートにより説明す
る。
Next, the operation of the trimming device shown in the block diagram of FIG. 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.

前記絶縁基板4表面に形成された前記各発熱抵抗体4c
1のトリミングを行う処理(トリミングフロー)が開始
されると、ステップS1において前記プローバ21の深針21
a,21a、…を前記個別電極4a,4a,…に接触させ、深針21
の数に応じた数(たとえば128)の発熱抵抗体4c1の初期
抵抗値Riを測定する。
Each of the heating resistors 4c formed on the surface of the insulating substrate 4
When the process (trimming flow) for performing trimming 1 is started, the deep needle 21 of the prober 21 is
a, 21a,... contact the individual electrodes 4a, 4a,.
The initial resistance value Ri of the number (for example, 128) of the heating resistors 4c1 corresponding to the number (1) is measured.

次にステップS2において、n=1と置く。 Next, in step S2, n = 1 is set.

次にステップS3においてn=1に対応するビットを選
択する。
Next, in step S3, a bit corresponding to n = 1 is selected.

次にステップS4においてトリミング終了後の目標抵抗
値Rt0を計算する。
Next, in step S4, a target resistance value Rt0 after completion of the trimming is calculated.

前記目標抵抗値Rt0の計算は次式(1)を用いて計算
する。
The target resistance value Rt0 is calculated using the following equation (1).

Rt0=a×Ra0+b×Ri ……(1) ただし、a,bは定数、 Ra0は熱アニール後の目標抵抗値、 Riは初期抵抗値である。 Rt0 = a × Ra0 + b × Ri (1) where a and b are constants, Ra0 is a target resistance value after thermal annealing, and Ri is an initial resistance value.

前記定数a,bは予め求めておいた数であり、それらの
定数a,bの求め方について次の(イ)〜(チ)で説明す
る。
The constants a and b are numbers that have been obtained in advance, and how to obtain those constants a and b will be described in the following (a) to (h).

(イ) 今トリミングを行おうとしている発熱抵抗体が
形成された絶縁基板と同一のロッドで製造された絶縁基
板の中から複数個のサンプルを取り出す。そして、それ
らの絶縁基板のサンプルを用い、たとえば128ビットの
発熱抵抗体(第6図参照)に対して、前記第4図に示す
トリミング装置を用い、各発熱抵抗体4c1の初期抵抗値R
iを計測する。
(B) A plurality of samples are taken out of the insulating substrate manufactured by using the same rod as the insulating substrate on which the heating resistor to be trimmed is formed. Then, using the samples of these insulating substrates, for example, for a 128-bit heating resistor (see FIG. 6), using the trimming device shown in FIG. 4, the initial resistance value R1 of each heating resistor 4c1 is determined.
Measure i.

(ロ) 前記128ビットの各発熱抵抗体4c1の初期抵抗値
Riの平均値Rh(第6図参照)を算出する。
(B) Initial resistance value of each 128-bit heating resistor 4c1
The average value of Ri (see FIG. 6) is calculated.

(ハ) 前記初期抵抗値Riの平均値Rhのたとえば70%の
値をトリミング終了後の目標抵抗値R0(R0=0.7Rh)と
して各発熱抵抗体4c1,4c1,…をトリミングする。
(C) Each of the heating resistors 4c1, 4c1,... Is trimmed by setting, for example, a value of 70% of the average value Rh of the initial resistance Ri as the target resistance R0 (R0 = 0.7Rh) after the trimming is completed.

(ニ) 前記各発熱抵抗体4c1,4c1,…をたとえば200℃
に30分間保持して熱アニールし、熱アーニル後の抵抗値
Raを計測する。
(D) Each of the heating resistors 4c1, 4c1,.
Resistance for 30 minutes after thermal annealing
Measure Ra.

(ホ) 前記128ビットの各発熱抵抗体4c1のトリミング
後変化率(Ri−R0)/Riの値およびアニール後変化率(R
i−Ra)/Riの値を算出し、それらの値を第8図に実線で
示すような、横軸にトリミング後変化率(Ri−R0)/Ri
をとり、縦軸にアニール後変化率(Ri−Ra)/Riをとっ
た座標上に、プロットする。
(E) The value of the rate of change (Ri−R0) / Ri of the 128-bit heating resistor 4c1 after trimming and the rate of change after annealing (R
i−Ra) / Ri were calculated, and those values were plotted on the horizontal axis as shown by the solid line in FIG. 8, where the rate of change after trimming (Ri−R0) / Ri
Is plotted on coordinates where the vertical axis represents the rate of change after annealing (Ri−Ra) / Ri.

(ヘ) 前記(ハ)において70%の代わりに80%、60%
および50%と順次置き換えて、前記(イ)〜(ホ)の作
業を繰り返す。
(F) Instead of 70% in (c) above, 80% and 60%
And the above (a) to (e) are repeated.

(ト) 前記(イ)〜(ヘ)により得られる128×4個
のデータを第8図の座標上にプロットし、それらのデー
タの分布を近似し得る直線(第8図の実線参照)を求
め、その直線を次式(2)で近似する。そして、その直
線を近似し得るα,βの値を求める。
(G) The 128 × 4 data obtained by the above (a) to (f) are plotted on the coordinates in FIG. 8 and a straight line (see the solid line in FIG. 8) that can approximate the distribution of the data is plotted. Then, the straight line is approximated by the following equation (2). Then, values of α and β that can approximate the straight line are obtained.

(Ri−Ra)/Ri=α(Ri−R0)/Ri+β …(2) 前記α,βの求め方は第8図の座標上に前記データを
実際にプロットしても求めることができるが、コンピュ
ータ処理により求めることもできる。
(Ri−Ra) / Ri = α (Ri−R0) / Ri + β (2) The above α and β can be obtained by actually plotting the data on the coordinates shown in FIG. It can also be determined by computer processing.

(チ) 前記(2)式を変形して次の(3)式を求め
る。
(H) The following equation (3) is obtained by modifying the equation (2).

R0=(1/α)Ra+(α+β−1)Ri/α ……(3) この(3)式において、 a=1/α ……(4) b=(α+β−1)/α ……(5) と置くと、前記式(3)は次式(6)となる。R0 = (1 / α) Ra + (α + β-1) Ri / α (3) In this equation (3), a = 1 / α (4) b = (α + β-1) / α ( 5), the above equation (3) becomes the following equation (6).

R0=aRa+bRi ……(6) この(6)式において係数a,bの値は前記α,βによ
り定まる定数である。したがって、この(6)式から、
熱アニール後の発熱抵抗体4c1の抵抗値Raをある目標値
(熱アニール後目標抵抗値)Ra0にしようとすると、発
熱抵抗体4c1の初期抵抗値Riの値に応じたトリミング終
了後の抵抗値R0の目標値(トリミング終了後の目標抵抗
値)Rt0が定まることになる。すなわち、前記(4)式
および(5)式により、前記(1)式のa,bの値が定ま
る。
R0 = aRa + bRi (6) In the equation (6), the values of the coefficients a and b are constants determined by the above α and β. Therefore, from this equation (6),
If the resistance value Ra of the heating resistor 4c1 after thermal annealing is set to a certain target value (target resistance value after thermal annealing) Ra0, the resistance value after the end of the trimming according to the value of the initial resistance value Ri of the heating resistor 4c1 The target value of R0 (target resistance value after trimming) Rt0 is determined. That is, the values of a and b in the expression (1) are determined by the expressions (4) and (5).

再び第5図のフローチャートの説明に戻る。 Returning to the description of the flowchart of FIG.

前記ステップS4の処理を行ってから、次にステップS5
において抵抗値がトリミング終了後の目標抵抗値Rt0の
所定範囲内に在るかどうかを判断する。ノー(N)の場
合はステップS6に移る。
After performing the processing of step S4, step S5
It is determined whether or not the resistance value is within a predetermined range of the target resistance value Rt0 after the end of the trimming. If no (N), the process moves to step S6.

ステップS6において発熱抵抗体4c1に印加するトリミ
ングパルスの電圧値を計算する。この電圧値の計算方法
としては、たとえば、前記特開昭61−83053号公報また
は特開平1−271262号公報等に記載された方法を採用す
る。
In step S6, the voltage value of the trimming pulse applied to the heating resistor 4c1 is calculated. As a method of calculating the voltage value, for example, the method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-83053 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2271262 is adopted.

次にステップS7において発熱抵抗体4c1にトリミング
パルスを印加する。
Next, in step S7, a trimming pulse is applied to the heating resistor 4c1.

次にステップS8において前記発熱抵抗体4c1の抵抗値
を測定してから前記ステップS5に度る。ステップS5にお
いてイエス(Y)の場合はステップS9に移る。
Next, in step S8, the resistance value of the heating resistor 4c1 is measured, and the process returns to step S5. If yes (Y) in step S5, the process moves to step S9.

ステップS9においてn=n+1と置く。 In step S9, n = n + 1 is set.

次にステップS10においてn=n0かどうかを判断す
る。ただしn0は前記個別電極4aに接触する前記プローブ
21の深針21aの数に1をプラスした数であり、たとえば
深針21aの数が128であるならばn0=129である。このス
テップS10においてノーの場合は前記ステップS3に戻
り、イエスの場合には全ての深針(たとえば128個の深
針)21aに接続された各発熱抵抗体4c1のトリミングが終
了したものとして、次のステップS11に移る。
Next, in step S10, it is determined whether n = n0. Where n0 is the probe that contacts the individual electrode 4a
This is a number obtained by adding 1 to the number of the 21 deep needles 21a. For example, if the number of the deep needles 21a is 128, n0 = 129. If no in step S10, the process returns to step S3. If yes, it is determined that the trimming of each heating resistor 4c1 connected to all the deep needles (for example, 128 deep needles) 21a is completed, and the next Move to step S11.

ステップS11において、前記絶縁基板4表面の全ての
発熱抵抗体4c1のトリミングが終了したかどうか判断す
る。このステップS11においてノーの場合には前記ステ
ップS1に戻り、まだトリミングの終了していない発熱抵
抗体4c1に接続された個別電極のパッドに前記プローバ2
1の深針21aを接触させてその発熱抵抗体4c1の初期抵抗
値Riを測定する。このステップS11においてイエスの場
合には前記絶縁基板4表面の発熱抵抗体4c1のトリミン
グフローを終了する。
In step S11, it is determined whether or not all the heating resistors 4c1 on the surface of the insulating substrate 4 have been trimmed. If no in step S11, the process returns to step S1, and the prober 2 is attached to the pad of the individual electrode connected to the heating resistor 4c1 that has not been trimmed.
The first deep needle 21a is brought into contact with the heating resistor 4c1 to measure an initial resistance value Ri of the heating resistor 4c1. In the case of YES in step S11, the trimming flow of the heating resistor 4c1 on the surface of the insulating substrate 4 ends.

前述のトリミングのフローにおいては、各発熱抵抗体
はその初期抵抗値Riの値に応じて、トリミング終了後の
目標抵抗値Rt0が異なる値に定められる。そして、初期
抵抗値Riの値が大きい程前記目標抵抗値Rt0も大きく定
められる。
In the trimming flow described above, the target resistance value Rt0 after the end of the trimming of each heating resistor is determined to be different according to the value of the initial resistance value Ri. The target resistance value Rt0 is determined to be larger as the value of the initial resistance value Ri is larger.

したがって、このトリミング終了後の発熱抵抗体4c1
の抵抗値にはバラツキが有る。それらの各発熱抵抗体4c
1を、次にたとえば200℃で30分保持して熱アニールした
場合、各発熱抵抗体4c1の抵抗値は、全て、熱アニール
後の目標抵抗値Ra0の所定の範囲内に略収まることにな
る。
Therefore, the heating resistor 4c1 after this trimming is completed.
Have variations in resistance values. Each of those heating resistors 4c
1 is then thermally annealed at, for example, 200 ° C. for 30 minutes, all the resistance values of the respective heating resistors 4c1 substantially fall within a predetermined range of the target resistance value Ra0 after the thermal annealing. .

前述の実施例のように、同一ロットで製造され表面に
発熱抵抗体を形成された絶縁基板の中からサンプルを取
り出し、そのサンプルから得られるトリミング後変化率
と熱アニール後変化率の関係(第8図参照)を求め、そ
の関係を利用して熱アニール後の発熱抵抗体の抵抗値を
略均一化すると、サーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値
を長期にたって略均一に保持することができる。以上、
本発明によるサーマルヘッドの実施例を詳述したが、本
発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種
々の設計変更を行うことが可能である。
As in the previous embodiment, a sample is taken out of an insulating substrate manufactured in the same lot and having a heating resistor formed on the surface, and the relationship between the rate of change after trimming and the rate of change after thermal annealing obtained from the sample (No. When the resistance value of the heating resistor after thermal annealing is made substantially uniform using the relationship, the resistance value of the heating resistor of the thermal head can be maintained substantially uniform over a long period of time. . that's all,
Although the embodiment of the thermal head according to the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the appended claims. It is possible to do.

たとえば、各発熱抵抗体4c1の抵抗値のトリミングを
行う際、各発熱抵抗体4c1の初期抵抗値Riの大きさに応
じて、初期抵抗値Riの大きい発熱抵抗体程トリミング終
了後の目標抵抗値Rt0を大きく設定する必要はあるが、
第8図に示す直線の式を求め、その直線の式を利用して
各発熱抵抗体のトリミング終了後の目標抵抗値を定める
代わりに、各発熱抵抗体をその初期抵抗値の大きさに応
じて数段階に分類し、その分類された各段階に応じてト
リミング終了後の目標抵抗値を段階別に設定することも
可能である。
For example, when trimming the resistance value of each heating resistor 4c1, according to the magnitude of the initial resistance value Ri of each heating resistor 4c1, the target resistance value after the end of the trimming is larger for a heating resistor having a larger initial resistance value Ri. Although it is necessary to set Rt0 large,
Instead of determining the equation of the straight line shown in FIG. 8 and using the equation of the straight line to determine the target resistance value after the end of the trimming of each heating resistor, each heating resistor is changed according to the magnitude of its initial resistance value. It is also possible to set the target resistance value after trimming according to each of the classified steps.

また、前記帯状発熱抵抗体4cを用いたサーマルヘッド
の代わりに、第9A,9B図に示すように、主走査方向Xに
沿って複数の個別発熱抵抗体4c1、4c1,…を列設し、そ
れらの各個別発熱抵抗体4c1,4c1,…により複数の各個別
電極4a、4a,…と共通電極4bとをそれぞれ個別に接続す
るようにしたサーマルヘッドに本発明を適用することも
可能である。
9A and 9B, a plurality of individual heating resistors 4c1, 4c1,... Are arranged in the main scanning direction X in place of the thermal head using the strip-shaped heating resistors 4c. The present invention can also be applied to a thermal head in which the plurality of individual electrodes 4a, 4a,... And the common electrode 4b are individually connected by the individual heating resistors 4c1, 4c1,. .

C.発明の効果 前述の本発明のサーマルヘッドの製造方法は、初期抵
抗値の小さい発熱抵抗体よりも大きい発熱抵抗体が、大
きなトリミング終了抵抗値を有するように、各発熱抵抗
体をトリミングするので、熱アニール後の各発熱抵抗体
の抵抗値を略均一化することができる。また、本発明の
サーマルヘッドの製造方法は、サーマルヘッドの発熱抵
抗体を熱アニールするので、発熱抵抗体の抵抗値の経時
的な減少量を少なくすることができる。したがって、サ
ーマルヘッドを長期間使用しても印字されたものに、抵
抗値のバラツキに基づく濃度ムラが生じない。
C. Effects of the Invention According to the method for manufacturing a thermal head of the present invention described above, each heating resistor is trimmed such that a heating resistor having a larger initial resistance value has a larger trimming end resistance value than a heating resistor having a smaller initial resistance value. Therefore, the resistance value of each heating resistor after the thermal annealing can be made substantially uniform. In the method of manufacturing a thermal head according to the present invention, since the heating resistor of the thermal head is thermally annealed, the amount of decrease in the resistance value of the heating resistor over time can be reduced. Therefore, even when the thermal head is used for a long period of time, printed matter does not have density unevenness due to variation in resistance value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のサーマルヘッドの製造方法の一実施例
により製造されたサーマルヘッドの側断面図、第2図は
同サーマルヘッドの要部斜視図、第3図は同要部の部分
的拡大図で第2図の矢視III部分の拡大図、第4図は同
サーマルヘッドの製造に使用するトリミング装置の説明
図、第5図は前記第4図のトリミング装置の作用を説明
するためのフローチャート、第6図はトリミングおよび
熱アニールによる発熱抵抗体の抵抗値の変化の説明図、
第7図はトリミング電圧の大きさと熱アニールによる発
熱抵抗体の抵抗値の変化率との関係を示す図、第8図は
発熱抵抗体の初期抵抗値に対するトリミング後変化率と
アニール後変化率との関係を示す図、第9A,9B図は本発
明を適用することが可能なサーマルヘッドの説明図、第
10図は熱アニールした発熱抵抗体と熱アニールしない発
熱抵抗体との経時的変化を示す図、である。 4……絶縁基板、4a……個別電極、4b……共通電極、4c
1……発熱抵抗体、
FIG. 1 is a side sectional view of a thermal head manufactured by one embodiment of the thermal head manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a main part of the thermal head, and FIG. 3 is a partial view of the main part. FIG. 4 is an enlarged view of a portion III in FIG. 2 as viewed in the direction of arrow, FIG. 4 is an explanatory diagram of a trimming device used for manufacturing the thermal head, and FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the trimming device of FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of a change in resistance value of a heating resistor due to trimming and thermal annealing;
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the trimming voltage and the rate of change of the resistance value of the heating resistor due to thermal annealing. FIG. 8 is a graph showing the rate of change of the heating resistor after trimming, the rate of change after annealing, and the initial resistance value. FIGS. 9A and 9B are explanatory diagrams of a thermal head to which the present invention can be applied, and FIGS.
FIG. 10 is a diagram showing a change with time of a heat-generating resistor subjected to thermal annealing and a heat-generating resistor not subject to thermal annealing. 4 ... insulating substrate, 4a ... individual electrode, 4b ... common electrode, 4c
1 ... Heating resistor,

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁基板(4)表面に、複数の個別電極
(4a)とそれらの個別電極先端部に対応して配置された
共通電極(4b)と、前記個別電極(4a)および共通電極
(4b)間を接続する発熱抵抗体(4c1)とを形成してか
ら、前記各個別電極(4a)および共通電極(4b)間を接
続する発熱抵抗体(4c1)の初期抵抗値(Ri)が所定の
トリミング終了目標抵抗値(Rt0)よりも大きい場合に
トリミングパルスを印加して前記発熱抵抗体(4c1)の
抵抗値を前記トリミング終了目標抵抗値(Rt0)の所定
の範囲内の値にトリミングし、その後、前記トリミング
された発熱抵抗体(4c1)が表面に形成された絶縁基板
(4)を、所定の温度に所定時間保持することにより、
前記発熱抵抗体(4c1)を熱アニールする工程を有する
サーマルヘッドの製造方法であって、 前記初期抵抗値(Ri)の値が小さい発熱抵抗体(4c1)
よりも大きい発熱抵抗体(4c1)に、大きなトリミング
終了目標抵抗値(Rt0)を設定することを特徴とするサ
ーマルヘッドの製造方法。
1. A plurality of individual electrodes (4a) on a surface of an insulating substrate (4), a common electrode (4b) arranged corresponding to the tip of the individual electrodes, and the individual electrodes (4a) and the common electrode. (4b) After forming the heating resistor (4c1) connecting between them, the initial resistance value (Ri) of the heating resistor (4c1) connecting between the individual electrodes (4a) and the common electrode (4b). Is larger than a predetermined trimming end target resistance value (Rt0), a trimming pulse is applied to change the resistance value of the heating resistor (4c1) to a value within a predetermined range of the trimming end target resistance value (Rt0). After the trimming, the insulating substrate (4) having the trimmed heating resistor (4c1) formed on the surface thereof is maintained at a predetermined temperature for a predetermined time,
A method for manufacturing a thermal head, comprising a step of thermally annealing the heating resistor (4c1), wherein the heating resistor (4c1) has a small initial resistance value (Ri).
A method for manufacturing a thermal head, comprising setting a large trimming end target resistance value (Rt0) to a heating resistor (4c1) larger than the heating resistor.
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