JP3621444B2

JP3621444B2 - Trimming method of thin film thermal print head

Info

Publication number: JP3621444B2
Application number: JP26680294A
Authority: JP
Inventors: 章博薄田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: JPH08127145A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、絶縁性基板上に配列される複数の発熱体の抵抗値を均一に調整する薄膜サーマルプリントヘッドのトリミング方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サブストレート上に薄膜技術により複数の発熱体が形成され、発熱体の発熱によりプリンタの出力装置にて感熱印画を行う薄膜サーマルプリントヘッドにあっては、各発熱体の抵抗値にバラツキを生じると、各発熱体の発熱温度がバラツキ、印画時濃度ムラを生じてしまう事から、画像濃度の均一化を図るため製造時、各発熱体の抵抗値を均一化する必要が有る。
【０００３】
このため薄膜状の発熱体を形成後、各発熱体にパルス状電力を印加して、夫々の抵抗値を目標抵抗値まで低下させ、抵抗値の均一化を図るトリミング処理が従来より実施されている。
【０００４】
即ち、特開平５−１７７８６０号公報に開示されるように、各発熱体毎に一定の目標抵抗値を設定し、各発熱体の抵抗値が設定された目標抵抗値よりも高い場合には印加するトリミングパルスの電力を徐々に増加させながらトリミングパルスの印加を繰り返すという方法が実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、発熱体のトリミング処理時、発熱体の抵抗値を目標抵抗値まで低下させるため、発熱体に印加するトリミングパルスの電力を徐々に増加して、そのトリミングパルスの印加を繰り返していた。
【０００６】
しかしながらこの方法では、トリミング処理に要する時間を短縮するため、任意の発熱体の抵抗値を目標抵抗値に到達させるための１ステップ当たりのトリミングパルス印加数を１〜１０パルスと少なくすると、トリミングパルスの印加による発熱体の抵抗値の変化率は、例えば先行するトリミングパルスと同一電力且つ同一パルス幅のトリミングパルスを印加しても、発熱体の抵抗値が約０．７％変化したりするため、目標抵抗値に対して０．１％低下させれば十分なステップにおいて、トリミングパルスの電力を増加させてしまうと、発熱体の抵抗値は目標抵抗値を大きく下回り、適確なトリミングを行えないという問題を生じていた。
【０００７】
一方、発熱体の抵抗値を微調整するために、１ステップ当たりのトリミングパルス印加数を１００〜１０００パルスと多くすると、先行するトリミングパルスと同一電力且つ同一パルス幅のトリミングパルスを印加する事により約０．１％の微少な抵抗値の変化を得ることが出来るものの、トリミング処理に要する時間が増大され、生産性が著しく低下されるという問題を生じていた。
【０００８】
そこで本発明は上記課題を解決するもので、トリミング処理に時間を要する事無く且つ、目標抵抗値近傍での微少な抵抗値の調整が可能であり、生産性が良く且つ画像濃度ムラを生じる事無く良好な画像を得ることが出来る薄膜サーマルプリントヘッドのトリミング方法を提供する事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁性基板上に配列される複数の発熱体にパルス状電力を印加して前記複数の発熱体の抵抗値を所定の目標抵抗値に設定する薄膜サーマルプリントヘッドのトリミング方法において、前記任意の発熱体の抵抗値を測定する工程と、前記任意の発熱体の前記測定された抵抗値及び前記目標抵抗値との抵抗差が第１の値に達するまで、前記任意の発熱体に電力量を増加させつつパルス状電力を印加する第１の印加工程と、前記抵抗差が前記第１の値に達した後、第２の値に達する迄は、前記任意の発熱体に電力量を固定した状態で前記第１の印加工程のパルス幅と一定となるパルス状電力を印加する第２の印加工程と、前記抵抗差が前記第２の値に達した後は、前記任意の発熱体の抵抗値が前記目標抵抗値に達するまで、前記任意の発熱体に電力量を固定した状態でパルス幅を調整しつつパルス状電力を印加する第３の印加工程とを実施するものである。
【００１０】
【作用】
本発明は上記の様に構成され、発熱体の抵抗値と目標抵抗値との抵抗差が第１の値に達する迄はトリミングパルスの電力量を増加する事により、発熱体の抵抗値を大きく変化する一方、抵抗差が小さくなり第１の値に達した場合には、トリミングパルスの電力量を第１の値に達する迄と同一に固定し、第１の値に達する迄のパルス幅と一定となるパルス幅で、発熱体の抵抗値を微小変化し、更に抵抗差がより小さくなり第２の値に達した場合には、トリミングパルスの電力量を固定し、パルス幅のみを調整し、発熱体の抵抗値を超微小変化する事により、発熱体の抵抗値を目標抵抗値に的確に納めることが出来、発熱体の抵抗値のバラツキにより生じる画像濃度ムラを防止し良好な画像を得ると共に、トリミング処理時間の短縮により生産性向上を図る事が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を図１乃至図７に示す一実施例を参照して説明する。図１は感熱プリンタの印字に用いられる薄膜サーマルプリントヘッド１０を示す平面図であり、絶縁性基板からなるサブストレート１１上には、６ｄｏｔ／ｍｍの間隔で４４８ｄｏｔの発熱体１２が薄膜技術により一列に形成されている。
【００１２】
この発熱体１２は、トリミング処理前は、図２の実線（イ）で示す抵抗値分布を示し、最少抵抗値（ａ）が２２４９Ωである事から、抵抗値安定化のために必要な抵抗変化量を１０％として、目標抵抗値を２０２４Ω、許容誤差を±０．２％と設定する。
【００１３】
そしてトリミング処理時、発熱体１２の抵抗値と目標抵抗値との抵抗差が第１の値に達するまでは、トリミング処理時間の短縮を図るため、トリミングパルスの電力量を増加させる第１の印加工程である粗調整処理を行い、抵抗差が第１の値に達した後第２の値に達するまでは、トリミングパルスの電力量を固定し、パルス幅を第１の印加工程と同じにする第２の印加工程である微調整処理を行い、抵抗差が第２の値に達した後は、トリミングパルスの電力量を固定し、パルス幅を目標抵抗値との抵抗差に応じて増加又は減少させる第３の印加工程である超微調整処理を行う様になっている。
【００１４】
即ち本実施例において、トリミング処理時間の短縮を図るため、１ステップ当たりのトリミングパルスの印加数は１パルスに設定し、粗調整処理時の、各ステップにおけるトリミングパルスの電力量は、実験により予め求められている図３の実線（イ）に示す、トリミングパルスの電力量に対する発熱体１２の抵抗変化率のデータに基ずき設定されている。
【００１５】
更に微調整処理時のトリミングパルスのパルス幅は、実験により求められている図４に示すトリミングパルスのパルス幅に対する発熱体１２の抵抗低下率のデータに基ずき設定される。
【００１６】
尚図４中、実線ｎ１は１ステップ当たりの印加パルス数が１の場合、点線ｎ２は１ステップ当たりの印加パルス数が２の場合、点線ｎ３は１ステップ当たりの印加パルス数が３の場合、鎖線ｎ５は１ステップ当たりの印加パルス数が５の場合、一点鎖線ｎ１０は、１ステップ当たりの印加パルス数が１０の場合、二点鎖線ｎ５０は１ステップ当たりの印加パルスが５０の場合の、トリミングパルスのパルス幅に対する各抵抗低下率を示している。
【００１７】
そして目標抵抗値迄の残りの抵抗変化率を計算し、残りの抵抗変化率が０．７％に達するまでは、トリミングパルスの電力量を増加させる粗調整処理を行い、残りの抵抗変化率が０．１〜０．７％の範囲内に有る場合には、先行するトリミングパルスと同一電力、同一パルス幅のトリミングパルスを印加する微調整処理を行い、残りの抵抗変化率が０．１％に達した後は、先行するトリミングパルスの電力を固定し、パルス幅のみを所定量減少したトリミングパルスを印加する超微調整処理を行う様になっている。
【００１８】
又図５はトリミング装置１５の概略ブロック図であり、サブストレート１１上の各発熱体１２の両電極１２ａ、１２ｂは一対のプローブ１６にて順次走査され、その抵抗値の測定及びトリミングパルスの印加が行われる様になっている。
【００１９】
即ちプローブ１６は、抵抗値測定装置１７への入力及びトリミングパルス発生装置１８からの出力を切換える切換え装置２０と接続されている。又抵抗値測定装置１７及びトリミングパルス発生装置１８は、制御装置２１により制御され、抵抗値測定装置１７より測定された発熱体１２の抵抗値分布により制御装置２１は、目標抵抗値を設定する一方、抵抗値及び目標抵抗値とを比較し、その残りの抵抗変化率が０．７％に達する迄はトリミングパルス発生装置１８の基準パルスのうちの電力量の調整を行う一方、残りの抵抗変化率が０．１〜０．７％の範囲にあっては、電力量を固定すると共に先行するトリミングパルスとパルス幅も一定となるよう調整し、更に残りの抵抗変化率が０．１％以下に達したら、先行するトリミングパルスの電力量を固定すると共に、パルス幅可変による制御を行い、トリミングパルス発生装置１８の制御を行っている。
【００２０】
次に発熱体１２のトリミング方法を図６に示すフローチャートを参照して説明する。サブストレート１１上に発熱体１２を形成し、各発熱体１２に電極１２ａ、１２ｂを配線したら、ステップ１００にてトリミング処理前の発熱体１２の抵抗値分布を測定する。即ち、トリミング装置１５の切換え装置２０を抵抗値測定装置１７側に切換え、プローブ１６にて順次発熱体１２をスキャンし、その測定値を制御装置２１に入力しステップ１０１に進む。
【００２１】
ステップ１０１では抵抗値分布より目標抵抗値を設定し、ステップ１０２に進み、次いでステップ１０２にて１番目の発熱体１２から順次トリミング処理を行うため、トリミング装置１５のプローブ１６を所定の発熱体１２の電極１２ａ、１２ｂに位置合わせする。
【００２２】
更にステップ１０３に進みプローブ１６が位置合わせされた発熱体のトリミングパルスの電力量を設定する。即ちトリミングに必要な抵抗変化率を（数１）より求め、更に印加電力量に対する抵抗変化率の関係を示す図３より、第１ステップにおけるトリミングパルスの電力量を求める。
【００２３】

但し、図３より得られる、各発熱体１２の抵抗変化率は１％或いはそれ以上にバラツキを生じる事があり、しかも電力量設定の際、抵抗値が目標抵抗値の範囲を下回らない様にする必要が有る事から、各ステップにて目標抵抗値を直接狙わずに、初期抵抗値から目標抵抗値範囲の上限値迄の抵抗の変化量を１００％とした場合に、各ステップにおける変化量の目標値は、目標抵抗値迄の変化量の７０％とする。
【００２４】
次にステップ１０４に進み第１ステップ終了後の発熱体１２の抵抗値を測定しステップ１０６に進む。ステップ１０６では、発熱体１２の抵抗値が目標抵抗値範囲に達したか否かを比較し、達した場合はステップ１０７に進み、目標抵抗値に達していない場合はステップ１０８に進む。
【００２５】
ステップ１０７では発熱体が最終のものであるか否かを比較し、最終でない場合はステップ１０９にて次の発熱体を選択し、ステップ１０２に戻り、次の発熱体のトリミング処理を行う一方、最終の発熱体である場合はトリミング処理を終了する。
【００２６】
ステップ１０８では目標抵抗値範囲の上限値迄の残りの抵抗変化率が０．７％以上であるか否かを比較し、０．７％以上である場合は、ステップ１１０に進み、図３から次のトリミングパルスの電力量を設定し粗調整処理を行う一方、残りの抵抗変化率が０．７％未満であればステップ１１１に進む。
【００２７】
ステップ１１１では、目標抵抗値範囲の上限迄の残りの抵抗変化率が０．１％以下であるか否かを比較し、０．１％に達していない場合はステップ１１２に進み、先行するトリミングパルスと同一電力量及び同一パルス幅のトリミングパルスを印加し、微調整処理を行う一方、残りの抵抗変化率が０．１以下であればステップ１１３に進み、先行するトリミングパルスと同一電力量でパルス幅を減少したトリミングパルスを印加し、超微調整処理を行う。
【００２８】
ここで、ステップ１１０、１１２、１１３はいずれもステップ１０４に戻り、各トリミング処理後の抵抗値を測定する。
【００２９】
そして発熱体１２毎にこの様なトリミング操作を繰り返し、全ての発熱体１２のトリミング処理を行う事となる。
【００３０】
即ち実際には、ステップ１００にて発熱体１２をスキャンし、図２の実線（イ）で示す抵抗値分布を得、ステップ１０１にて目標抵抗値を２０２４Ω、許容誤差を±０．２％と設定し、ステップ１０２に進む。
【００３１】
そしてプローブ１６を１番目の発熱体１２の電極１２ａ、１２ｂに位置合わせする。次いでステップ１０３にて第１ステップにおけるトリミングパルスの電力量を設定するが、例えば初期抵抗値が２２８７Ωである２７５番目の発熱体の、トリミングに必要な抵抗変化率は、（数１）から、−１１．３〜−１１．７［％］とされる。
【００３２】
一方、第１のステップにおける抵抗の変化量の目標値を、目標抵抗値迄の変化量の７０％とすると、目標抵抗値範囲の上限値が１１．３％である事から第１ステップの抵抗変化率の狙いは１１．３×０．７＝７．９１％となり、図３よりトリミングパルスの電力量が０．４８Ｗ／ｄｏｔに設定され、トリミングパルス発生装置１８側に切換えられるプローブ１６を介し発熱体１２に電力量０．４８Ｗ／ｄｏｔ、パルス幅１０ｍｓのトリミングパルスが印加される。
【００３３】
次いでステップ１０４にて抵抗値を測定した所、図７の点ｓ１に示す様に、第１ステップのトリミングによって、抵抗変化率は７％に低下されたものの、抵抗変化率は最低でも残り１１．３−７＝４．３％必要である事から、ステップ１０６よりステップ１０８、ステップ１１０に進み、粗調整処理を行い第２ステップのトリミングパルスの電力量として図３より０．５１Ｗ／ｄｏｔを設定し、プローブ１６より発熱体１２に電力量０．５１Ｗ／ｄｏｔ、パルス幅１０ｍｓのトリミングパルスを印加し、ステップ１０４にて再度抵抗値を測定した所、図７の点ｓ２に示す様に、抵抗変化率は９％に低下されたものの、抵抗変化率は最低でも残り１１．３−９＝２．３％必要であった。
【００３４】
従って第２ステップと同様に再度ステップ１０６よりステップ１０８、ステップ１１０に進み、再度粗調整処理を行い第３ステップのトリミングパルスの電力量として図３より０．５２Ｗ／ｄｏｔを設定し、プローブ１６より発熱体１２に電力量０．５２Ｗ／ｄｏｔ、パルス幅１０ｍｓのトリミングパルスを印加し、ステップ１０４にて再度抵抗値を測定した所、図７の点ｓ３に示す様に抵抗変化率は１０．７％に低下していた。
【００３５】
これにより抵抗変化率は最低でも残り１１．３−１０．７＝０．５％必要であり、０．１〜０．７％の範囲である事からステップ１０６よりステップ１０８、ステップ１１１、ステップ１１２に進み、第４ステップとして、第３ステップのトリミングパルスと電力量及びパルス幅が同一のトリミングパルスをプローブ１６より発熱体１２に印加し、微調整処理を行った。
【００３６】
この結果ステップ１０４にて再度抵抗値を測定した所、図７の点ｓ４に示す様に抵抗変化率は１１．２％に低下していた。
【００３７】
これにより抵抗変化率は最低でも残り１１．３−１１．２＝０．１％必要であり、０．１以下である事からステップ１０６よりステップ１０８ステップ１１１、ステップ１１３に進み、第５ステップとして、第４ステップのトリミングパルスと電力量を同一とし、パルス幅を２０％縮小した電力量０．５２Ｗ／ｄｏｔ、パルス幅８ｍｓのトリミングパルスをプローブ１６より発熱体１２に印加し、超微調整処理を行った。
【００３８】
この結果ステップ１０４にて再度抵抗値を測定した所、図７の点ｓ５に示す様に抵抗変化率は−１１．５％に達しており、抵抗変化率は目標抵抗範囲−１１．３〜−１１．７％に入っており、１番目の発熱体１２のトリミング操作を終了する。
【００３９】
この後更に次の発熱体から順次全ての発熱体４４８ｄｏｔのトリミング操作を行い、図２の実線（ロ）の様にほぼ均一な抵抗値分布を得る事となる。
【００４０】
この様に構成すれば、トリミング処理時、各発熱体１２の抵抗値が目標抵抗値迄の残りの抵抗変化率が０．７％に達するまではトリミングパルスの電力量を増加する事により抵抗値を粗調整し目標抵抗値に近付ける一方、残りの抵抗変化率が０．７％以下になった場合は、トリミングパルスの電力量及びパルス幅を固定し、抵抗値を微調整し目標抵抗値に近付け、更に残りの抵抗変化率が０．１％以下になった場合は、トリミングパルスの電力量を固定し、パルス幅を減少する事により、抵抗値を超微調整し目標抵抗値とする事ができ、抵抗値を早く目標抵抗値に近付ける事が出来ると共に、目標抵抗値に近付いた後は、微調整及び超微調整を容易に行う事ができ、トリミング処理時間の短縮により生産性向上を図れると共に、抵抗値をほぼ均一に設定出来、画像濃度ムラの無い良好な画像を得られる。
【００４１】
尚本発明は上記実施例に限られるものでなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば残りの抵抗変化率の粗調整及び微調整の境界値更には微調整及び超微調整の境界値は、発熱体固有の電力量に対する抵抗変化率或いは、パルス幅に対する抵抗低下率に応じて任意であるし、各処理ステップにおける印加パルス数更には、パルス幅等も任意である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、発熱体にトリミングパルスを印加しトリミング処理を行うに際し、粗調整により、早く目標抵抗値に近付けた後は微調整及び超微調整を行うことにより、より均一なトリミング処理を行え、処理時間の短縮による生産性向上及び均一なトリミングによる画質向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の薄膜サーマルプリントヘッドを示す平面図である。
【図２】本発明の一実施例の発熱体の抵抗分布を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例のトリミングパルスの電力量に対する抵抗変化率を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例のトリミングパルスのパルス幅に対する抵抗低下率を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例のトリミング装置を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例のトリミング操作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例のトリミングの各ステップにおける発熱体の抵抗値変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…薄膜サーマルプリントヘッド
１２…発熱体
１５…トリミング装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an improvement in a trimming method of a thin film thermal print head that uniformly adjusts resistance values of a plurality of heating elements arranged on an insulating substrate.
[0002]
[Prior art]
In a thin-film thermal print head in which a plurality of heating elements are formed on a substrate by thin film technology, and thermal printing is performed by the output device of the printer due to the heat generated by the heating elements, the resistance value of each heating element varies. Since the heating temperature of each heating element varies and density unevenness occurs during printing, it is necessary to make the resistance value of each heating element uniform during manufacturing in order to make the image density uniform.
[0003]
For this reason, after forming a thin-film heating element, a trimming process has been performed in the past to apply pulsed power to each heating element to reduce the respective resistance value to the target resistance value and to make the resistance value uniform. Yes.
[0004]
That is, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-177860, a constant target resistance value is set for each heating element, and is applied when the resistance value of each heating element is higher than the set target resistance value. A method of repeatedly applying the trimming pulse while gradually increasing the power of the trimming pulse to be performed is performed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, during trimming processing of a heating element, in order to reduce the resistance value of the heating element to a target resistance value, the power of the trimming pulse applied to the heating element is gradually increased, and the application of the trimming pulse is repeated.
[0006]
However, in this method, in order to shorten the time required for the trimming process, if the number of trimming pulses applied per step for causing the resistance value of an arbitrary heating element to reach the target resistance value is reduced to 1 to 10 pulses, the trimming pulse The rate of change in the resistance value of the heating element due to the application of, for example, the resistance value of the heating element changes by about 0.7% even when a trimming pulse having the same power and the same pulse width as the preceding trimming pulse is applied. If the power of the trimming pulse is increased in a sufficient step if it is reduced by 0.1% with respect to the target resistance value, the resistance value of the heating element will be much lower than the target resistance value, and appropriate trimming can be performed. There was no problem.
[0007]
On the other hand, in order to finely adjust the resistance value of the heating element, if the number of trimming pulses applied per step is increased to 100 to 1000 pulses, a trimming pulse having the same power and width as the preceding trimming pulse is applied. Although a slight change in resistance value of about 0.1% can be obtained, the time required for the trimming process is increased, resulting in a problem that productivity is significantly reduced.
[0008]
Therefore, the present invention solves the above-described problem, and trimming processing does not take time, and a minute resistance value can be adjusted in the vicinity of the target resistance value, resulting in high productivity and uneven image density. An object of the present invention is to provide a trimming method for a thin film thermal print head capable of obtaining a good image without any problems.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thin film that applies pulsed power to a plurality of heating elements arranged on an insulating substrate to set resistance values of the plurality of heating elements to a predetermined target resistance value. In the thermal printhead trimming method, a resistance difference between the step of measuring the resistance value of the arbitrary heating element and the measured resistance value and the target resistance value of the arbitrary heating element reaches a first value. until a first application step of applying a furuncle Tsupa pulse shape electric power increases the amount of power to said any of the heating element, after the resistance difference reaches the first value, until reaching the second value Is a second application step of applying pulsed power that is constant with the pulse width of the first application step in a state where the amount of power is fixed to the arbitrary heating element, and the resistance difference is the second value. Is reached, the resistance value of the arbitrary heating element becomes the target resistance value. Reaches, is to implement a third application step of applying an adjustment situ Tsupa Luz shaped power pulse width while fixing the amount of power to said any of the heating element.
[0010]
[Action]
The present invention is configured as described above, and the resistance value of the heating element is increased by increasing the amount of power of the trimming pulse until the resistance difference between the resistance value of the heating element and the target resistance value reaches the first value. On the other hand, when the resistance difference becomes smaller and reaches the first value, the electric power of the trimming pulse is fixed to be the same as that until the first value is reached, and the pulse width until the first value is reached When the resistance value of the heating element slightly changes with a constant pulse width, and the resistance difference becomes smaller and reaches the second value, the power of the trimming pulse is fixed and only the pulse width is adjusted. By changing the resistance value of the heating element to a very small amount, the resistance value of the heating element can be accurately set to the target resistance value, and uneven image density caused by variations in the resistance value of the heating element can be prevented and a good image can be obtained. And gain productivity by shortening the trimming process time It is possible to achieve the above.
[0011]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to one embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a plan view showing a thin film thermal print head 10 used for printing of a thermal printer. On a substrate 11 made of an insulating substrate, 448 dots of heating elements 12 are arranged in a row at an interval of 6 dots / mm by thin film technology. Is formed.
[0012]
Before the trimming process, the heating element 12 exhibits a resistance value distribution indicated by a solid line (A) in FIG. 2, and the minimum resistance value (a) is 2249Ω. Therefore, the resistance change necessary for stabilizing the resistance value The amount is set to 10%, the target resistance value is set to 2024Ω, and the tolerance is set to ± 0.2%.
[0013]
During the trimming process, until the resistance difference between the resistance value of the heating element 12 and the target resistance value reaches the first value, the first application for increasing the power of the trimming pulse is performed in order to shorten the trimming process time. The rough adjustment process, which is a process, is performed, and the electric power of the trimming pulse is fixed and the pulse width is the same as that of the first application process until the resistance difference reaches the second value after reaching the first value. performs fine adjustment processing, which is a second application step, after the resistance difference reaches a second value, to secure the amount of power trim pulses, increases in accordance with the pulse width to the resistance difference between the target resistance Alternatively , a fine adjustment process, which is a third application process to be reduced , is performed.
[0014]
That is, in this embodiment, in order to shorten the trimming processing time, the number of applied trimming pulses per step is set to one pulse, and the power of the trimming pulse at each step during the coarse adjustment processing is determined in advance by experiments. It is set based on the data of the rate of change in resistance of the heating element 12 with respect to the amount of power of the trimming pulse, as indicated by the solid line (A) in FIG.
[0015]
Further, the pulse width of the trimming pulse at the time of the fine adjustment processing is set based on the data of the resistance reduction rate of the heating element 12 with respect to the pulse width of the trimming pulse shown in FIG.
[0016]
In FIG. 4, the solid line n1 indicates that the number of applied pulses per step is 1, the dotted line n2 indicates that the number of applied pulses per step is 2, and the dotted line n3 indicates that the number of applied pulses per step is 3. The chain line n5 is trimmed when the number of applied pulses per step is 5, the one-dot chain line n10 is trimmed when the number of applied pulses per step is 10, and the two-dot chain line n50 is trimmed when the number of applied pulses per step is 50. Each resistance reduction rate with respect to the pulse width of the pulse is shown.
[0017]
Then, the remaining resistance change rate up to the target resistance value is calculated, and until the remaining resistance change rate reaches 0.7%, coarse adjustment processing is performed to increase the amount of power of the trimming pulse, and the remaining resistance change rate is If it is within the range of 0.1 to 0.7%, fine adjustment processing is performed by applying a trimming pulse having the same power and width as the preceding trimming pulse, and the remaining resistance change rate is 0.1%. After reaching the above, the power of the preceding trimming pulse is fixed, and a fine adjustment process is performed in which a trimming pulse in which only the pulse width is reduced by a predetermined amount is applied.
[0018]
FIG. 5 is a schematic block diagram of the trimming device 15. Both

electrodes

12a and 12b of each heating element 12 on the substrate 11 are sequentially scanned by a pair of probes 16, and the resistance value is measured and a trimming pulse is applied. Is to be performed.
[0019]
That is, the probe 16 is connected to a switching device 20 that switches between an input to the resistance value measuring device 17 and an output from the trimming pulse generator 18. The resistance value measuring device 17 and the trimming pulse generating device 18 are controlled by the control device 21, and the control device 21 sets a target resistance value based on the resistance value distribution of the heating element 12 measured by the resistance value measuring device 17. The resistance value and the target resistance value are compared, and the electric energy of the reference pulse of the trimming pulse generator 18 is adjusted until the remaining resistance change rate reaches 0.7%, while the remaining resistance change If the rate is in the range of 0.1 to 0.7%, the amount of power is fixed, the preceding trimming pulse and the pulse width are adjusted to be constant, and the remaining resistance change rate is 0.1% or less. Then, the power amount of the preceding trimming pulse is fixed and control by varying the pulse width is performed to control the trimming pulse generator 18.
[0020]
Next, a method for trimming the heating element 12 will be described with reference to a flowchart shown in FIG. When the heating elements 12 are formed on the substrate 11 and the

electrodes

12a and 12b are wired to the heating elements 12, the resistance value distribution of the heating elements 12 before the trimming process is measured in step 100. That is, the switching device 20 of the trimming device 15 is switched to the resistance value measuring device 17 side, the heating element 12 is sequentially scanned by the probe 16, the measured value is input to the control device 21, and the process proceeds to step 101.
[0021]
In step 101, a target resistance value is set from the resistance value distribution, and the process proceeds to step 102. Next, in step 102, in order to perform the trimming process sequentially from the first heating element 12, the probe 16 of the trimming device 15 is moved to a predetermined heating element 12. To the

electrodes

12a and 12b.
[0022]
Further, the process proceeds to step 103, where the electric power of the trimming pulse of the heating element with the probe 16 aligned is set. That is, the resistance change rate necessary for trimming is obtained from (Equation 1), and the power amount of the trimming pulse in the first step is obtained from FIG. 3 showing the relationship of the resistance change rate with respect to the applied power amount.
[0023]

However, the resistance change rate of each heating element 12 obtained from FIG. 3 may vary by 1% or more, and when setting the amount of electric power, the resistance value should not fall below the target resistance value range. If the resistance change amount from the initial resistance value to the upper limit value of the target resistance value range is set to 100% without directly aiming at the target resistance value in each step, the change amount in each step Is set to 70% of the amount of change up to the target resistance value.
[0024]
Next, the routine proceeds to step 104 where the resistance value of the heating element 12 after the completion of the first step is measured and the routine proceeds to step 106. In Step 106, it is compared whether or not the resistance value of the heating element 12 has reached the target resistance value range. If it has reached, the process proceeds to Step 107, and if it has not reached the target resistance value, the process proceeds to Step 108.
[0025]
In step 107, it is compared whether or not the heating element is the final one. If not, the next heating element is selected in step 109, and the process returns to step 102 to perform the trimming process for the next heating element. If it is the final heating element, the trimming process is terminated.
[0026]
In Step 108, it is compared whether or not the remaining resistance change rate up to the upper limit value of the target resistance value range is 0.7% or more. If it is 0.7% or more, the process proceeds to Step 110, and from FIG. While the electric power of the next trimming pulse is set and coarse adjustment processing is performed, if the remaining resistance change rate is less than 0.7%, the process proceeds to step 111.
[0027]
In step 111, it is compared whether or not the remaining resistance change rate up to the upper limit of the target resistance value range is 0.1% or less, and if it does not reach 0.1%, the process proceeds to step 112 and the preceding trimming is performed. A trimming pulse having the same power amount and pulse width as that of the pulse is applied and fine adjustment processing is performed. On the other hand, if the remaining resistance change rate is 0.1 or less, the process proceeds to step 113 and the same power amount as that of the preceding trimming pulse. A trimming pulse with a reduced pulse width is applied to perform ultra fine adjustment processing.
[0028]
Here, steps 110, 112, and 113 all return to step 104, and the resistance value after each trimming process is measured.
[0029]
Then, such a trimming operation is repeated for each heating element 12, and trimming processing for all the heating elements 12 is performed.
[0030]
That is, in practice, the heating element 12 is scanned in step 100 to obtain a resistance value distribution indicated by a solid line (A) in FIG. 2, and in step 101, the target resistance value is 2024Ω and the allowable error is ± 0.2%. Set and proceed to step 102.
[0031]
Then, the probe 16 is aligned with the

electrodes

12a and 12b of the first heating element 12. Next, in step 103, the amount of electric power of the trimming pulse in the first step is set. For example, the resistance change rate necessary for trimming of the 275th heating element having an initial resistance value of 2287Ω is represented by- 11.3 to −11.7 [%].
[0032]
On the other hand, if the target value of the change amount of resistance in the first step is 70% of the change amount up to the target resistance value, the upper limit value of the target resistance value range is 11.3%. The target of the rate of change is 11.3 × 0.7 = 7.91%, and the electric power of the trimming pulse is set to 0.48 W / dot from FIG. 3, and the probe 16 is switched to the trimming pulse generator 18 side. A trimming pulse having an electric energy of 0.48 W / dot and a pulse width of 10 ms is applied to the heating element 12.
[0033]
Next, when the resistance value was measured in step 104, as shown by a point s1 in FIG. 7, the resistance change rate was reduced to 7% by the trimming in the first step, but the resistance change rate remained at least 11. Since 3-7 = 4.3% is necessary, the process proceeds from step 106 to step 108 and step 110, where coarse adjustment processing is performed, and 0.51 W / dot is set as the electric energy of the trimming pulse in the second step from FIG. Then, when a trimming pulse having an electric energy of 0.51 W / dot and a pulse width of 10 ms was applied from the probe 16 to the heating element 12, and the resistance value was measured again in step 104, the resistance value as shown by a point s2 in FIG. Although the rate of change was reduced to 9%, the minimum rate of change in resistance was 11.3-9 = 2.3%.
[0034]
Accordingly, similarly to the second step, the process again proceeds from step 106 to step 108 and step 110, and coarse adjustment processing is performed again to set the amount of trimming pulse power in the third step to 0.52 W / dot from FIG. When a trimming pulse having an electric energy of 0.52 W / dot and a pulse width of 10 ms was applied to the heating element 12, and the resistance value was measured again in step 104, the resistance change rate was 10.7 as indicated by a point s3 in FIG. %.
[0035]
As a result, the resistance change rate must be at least 11.3-10.7 = 0.5%, and is in the range of 0.1 to 0.7%, so from step 106 to step 108, step 111, and step 112. Then, as the fourth step, a trimming pulse having the same electric energy and pulse width as the trimming pulse of the third step was applied to the heating element 12 from the probe 16 to perform fine adjustment processing.
[0036]
As a result, when the resistance value was measured again in Step 104, the resistance change rate was reduced to 11.2% as indicated by a point s4 in FIG.
[0037]
As a result, the resistance change rate must be at least 11.3-1.11.2 = 0.1%, and is 0.1 or less. Therefore, the process proceeds from step 106 to step 108, step 111, and step 113. The same amount of power as the trimming pulse in the fourth step is applied, and a trimming pulse having a pulse width of 20% reduced to 0.52 W / dot and a pulse width of 8 ms is applied from the probe 16 to the heating element 12 to perform ultrafine adjustment processing. Went.
[0038]
As a result, when the resistance value was measured again in step 104, the resistance change rate reached −11.5% as indicated by a point s5 in FIG. 11.7%, and the trimming operation of the first heating element 12 is completed.
[0039]
Thereafter, all the heating elements 448dot are sequentially trimmed from the next heating element to obtain a substantially uniform resistance value distribution as shown by the solid line (b) in FIG.
[0040]
With this configuration, during the trimming process, the resistance value is increased by increasing the amount of power of the trimming pulse until the remaining resistance change rate until the resistance value of each heating element 12 reaches the target resistance value reaches 0.7%. When the remaining resistance change rate becomes 0.7% or less, the power amount and pulse width of the trimming pulse are fixed, and the resistance value is finely adjusted to obtain the target resistance value. If the remaining resistance change rate approaches 0.1% or less, the trimming pulse power is fixed and the pulse width is decreased to finely adjust the resistance value to the target resistance value. The resistance value can be quickly brought close to the target resistance value, and after approaching the target resistance value, fine adjustment and super fine adjustment can be easily performed, and the productivity is improved by shortening the trimming processing time. The resistance value is almost It can be set to one, the resulting free good image of the image density unevenness.
[0041]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed within a range that does not change the gist of the present invention. The boundary value of the fine adjustment is arbitrary according to the resistance change rate with respect to the electric power inherent to the heating element or the resistance decrease rate with respect to the pulse width, and the number of applied pulses in each processing step and the pulse width are also arbitrary. .
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the trimming pulse is applied to the heating element and the trimming process is performed, the fine adjustment and the ultrafine adjustment are performed after the target resistance value is quickly approached by rough adjustment. Uniform trimming processing can be performed, productivity can be improved by shortening the processing time, and image quality can be improved by uniform trimming.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a thin film thermal print head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a resistance distribution of a heating element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a rate of change in resistance with respect to the amount of power of a trimming pulse according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a resistance reduction rate with respect to a pulse width of a trimming pulse according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic block diagram showing a trimming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a trimming operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a change in resistance value of a heating element at each trimming step according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thin film thermal print head 12 ... Heat generating body 15 ... Trimming apparatus

Claims

In the trimming method of a thin film thermal print head in which pulsed power is applied to a plurality of heating elements arranged on an insulating substrate to set a resistance value of the plurality of heating elements to a predetermined target resistance value,
Measuring a resistance value of the arbitrary heating element;
Until the resistance difference between the measured resistance and the target resistance value of the arbitrary heating element reaches a first value, applying a furuncle Tsupa pulse shape electric power increases the amount of power to said any of the heating element A first application step;
After the resistance difference reaches the first value, a pulse that is constant with the pulse width of the first application step with the electric power fixed to the arbitrary heating element until the second value is reached. A second application step of applying a state power;
After the resistance difference reaches the second value, the pulse width is adjusted with the electric power fixed to the arbitrary heating element until the resistance value of the arbitrary heating element reaches the target resistance value. One Tsupa third applying step and the trimming process of a thin film thermal print head is characterized by comprising applying a pulse-like power.