JPH01105759A - サーマルヘッドの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリンタやファクシミリ等の感熱記録装置に用
いられるサーマルヘッドの製造法に関する。

従来の技術 プリンタやファクシミリ等の感熱記録装置は、従来サー
マルヘッドを用い、感熱紙あるいはインクシートと重ね
合せた普通紙に対して感熱記録を行っている。感熱記録
時の記録濃度はサーマルヘッドの発熱抵抗体の単位体積
当りの発熱量（自己発生ジュール熱）により決まるもの
であり、発熱ドツトの抵抗値ばらつきがあると各ドツト
の発熱量が異なり、しいては印字濃度むらの原因となる
。

従来、厚膜型サーマルヘッドは印刷された発熱抵抗体の
抵抗値ばらつきが十数％あり、そのため、−船釣には千
鳥型電極を用いてその抵抗値を通電過負荷トリミング方
式によりトリミングしたヘッドを用いている。

第５図は従来の厚膜型サーマルヘッドの構造図である。

アルミナ基板１１の上面にグレーズ層ｌ２を形成し、こ
の基板上に共通電極１３．個別電極１４、発熱抵抗体１
５を形成し、耐摩耗層１６は発熱抵抗体と導体電極の一
部を覆うように構成している。

第６図は従来の厚膜型サーマルヘッドの電極形状を示し
た平面図である。厚膜型サーマルヘッドでは発熱抵抗体
を独立して作成することが困難であるため、ライン状の
共通発熱抵抗体５を設け。

通電用の導体電極は該発熱抵抗体の両側から交互に共通
電極１３と個別電極１４を千鳥型に導入配置している。

また、１つの個別電極には二つの発熱部１７ａ、１７ｂ
が対応し一つのドツトを構成している。すなわち、１つ
の個別電極４と共通電極部にパルス的に電圧を印加する
と、発熱部１７　ａ、１７ｂに同時に電流が流れ２つの
発色点が形成される。

従来、前記千鳥型の電極形状を有する厚膜型サーマルヘ
ッドの発熱体抵抗値は、同一ヘッド内の複数のドツトに
おいて、十数パーセントにおよぶばらつきを有していた
。該ばらつきを減少させるための抵抗値トリミングの方
法は、一般に発熱抵抗体に電力を供給したときに生じる
自己発生ジュール熱による抵抗値変化を利用するいわゆ
る通電過負荷トリミング方式が用いられている。しかし
ながら、従来の厚膜型サーマルヘッドにおいては、１つ
のドツトが２つの発熱部により構成されているため、通
電過負荷トリミング方式を用いて、ドツトの抵抗値を修
正してもドツトの抵抗値（例えば発熱部１７ａ、１７ｂ
の合成抵抗値）を±１％程度に均一に合せることは出来
るが、同一ドツト内の発熱部１７ａの抵抗値と、１７ｂ
の抵抗値を同じ値にすることは不可能であった。そのた
め、極端な場合にはドツト内の抵抗値ばらつきが十数％
となり、その結果同一ドツト内の２つの発色点の濃度が
異なり、印字濃度むらの原因となフていた。

発明が解決しようとする問題点 近年、薄膜型サーマルヘッドから厚膜型サーマルヘッド
に進展することによりコスト面では著しい進歩が見られ
た。しかし、熱応答性、省電力化、階調記録性、高印字
品位化、高信頼性の観点では、なお改善の必要がある。

問題点を解決するための手段 本発明の特徴は、電極形状を対向タイプとし、レーザに
より発熱抵抗体に切り溝を入れ１つの個別電極に対して
１つの発熱体を対応させたのちに、各ドツトの発熱抵抗
体部の抵抗値を通電過負荷トリミング方式により完全に
均一にそろえることにある。

作用 本発明の構成によれば、各ドツトの印字濃度むらを無く
シ階調記録性を改善することが可能で、高品位印字可能
で高信頼性のサーマルヘッドを提供することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッドを説明する
ための断面構成図であり、第２図は電極構成を示す平面
図、また、第３図は第２図におけるＡ−Ｂ線に沿った断
面図である。図に示す様に、グレーズ層１を設けてなる
アルミナ基板２上に金の導電体電極（厚み０．５−１．
０μｍ）からなる共通電極３および該共通電極と対向す
るような通電用の個別電極４を設け、前記電極群の対向
部上にＲｕＯ２を主成分とする発熱用の抵抗体（厚み４
−８μｍ）をライン状の印刷焼成し、該抵抗体にレーザ
により個別電極に沿ってドツトピッチ（１６，７μｍ）
で切り溝（巾約１０−２０μｍ）７を入れ互いに分離し
た発熱抵抗体５を形成し、つぎに該抵抗体および電極群
の一部を覆うようにガラス層を印刷焼成することにより
耐摩耗層６（厚み４−８μｍ）を形成した。ヘッド形成
後の対向する一対の共通電極３および個別電極４との電
極問に形成されるそれぞれの発熱部の抵抗値は、１５０
０Ω±１５％であり、また隣接する個別電極の電極間の
抵抗値は３００００Ω以上であった。

つぎに、発熱抵抗体の自己発生ジュール熱により抵抗値
を調整する通電過負荷トリミング法を用いて、対向する
一対の共通電極３および個別電極４との電極間に形成さ
れるそれぞれの発熱部にパルス電圧（５−１ｏｏ　Ｖ、
　数μｓ）を任意の時間通電することにより、各発熱部
の抵抗値を別々に調整し、全発熱部の抵抗値を±１％以
内にそろえた。

このヘッドを０．４Ｗ／ｄｏｔ　、　ｌ／４ｄｕｔｙ、
　１６ｍ５／ｃｙｃ　Ｉｅの条件で駆動し感熱紙に印字
した結果、各ドツトの発色点の濃度もほぼ同じで、従来
のような同一ドツト内の２つの発色点の濃度が異なりこ
とに起因する印字濃度むらも解消でき、非常に高品位な
印字が可能となった。

次に実施例１と同様の工程で作成したヘッドの駆動寿命
試験をした結果を表に示す。

なお、駆動条件は０．４Ｗ／ｄｏｔ、　１／４ｄｕｔｙ
、　１６ｍ５／ｃｙｃｌｅの条件で駆動し、感熱紙に３
０Ｋｍ印字した後の印字濃度変化率を評価した。

表 表より明らかなように本発明品は特に駆動寿命試験に優
れていることが明かとなった。その理由は定かではない
が、トリミングすることにより抵抗体中の電流のパス経
路が安定化すること、また発熱体部の周囲をガラス層で
コートし隣接ドツトとの熱拡散を抑制することにより、
千鳥型の従来ヘッドより安定化したことが考えられる。

前記実施例と同様にアルミナグレーズ基板上に金の導電
体電極からなる共通電極及び該共通電極と対向するよう
な通電用の個別電極を設け、前記電極群の対向部上にＲ
ｕｍ２を主成分とする発熱用の抵抗体（厚み４−８μｍ
）をライン状の印刷焼成した。

ここで、該抵抗体に切り溝を入れるに際し、レーザの出
力を変化させ切り溝の深さを検討した結果、耐摩耗層を
印刷焼成後の隣接する個別電極の電極間の抵抗値（Ｒ１
）が対向する一対の共通電極および個別電極との電極間
に形成されるそれぞれの発熱部の抵抗値（ＲＯ）の１０
倍以上であれば通電過負荷トリミング法によるトリミン
グも精度よくできることが分かった。当然のことながら
、完全に隣接ドツト間を電気的に切断すればなお良い。

実施例１において、基板上に共通電極および前記共通電
極と対向するような通電用の個別電極群を６本／　ｍ　
ｍのドツト密度で設け、その電極間隔を９０μｍから３
００μｍの間で検討した結果を第４図に示す。なお、発
熱抵抗体の印刷幅は２５０μｍから３５０μｍとした。

第４図より電極間隔は１２０μｍから２４０μｍが最適
であった。

本実験は６本／　ｍ　ｍのドツト密度のヘッドに関する
ものであるが８本／　ｍ　ｍ−１２本／ｍｍまでの同様
り結果を得た。

尚、レーザによる切り溝巾は特に限定されるものでなく
、基本的には印字面積と印字効率から決定するものであ
る。

更に、サーマルヘッドの基板はは−ろ一基板でもよく、
その他、ヘッドの各構成材料、ドツト抵抗値に関しても
、特に限定されるものでないことは言うまでもない。

発明の効果 本発明によれば、サーマルヘッドの各発熱ドツトの発熱
特性の均一化を極めて簡便に実現することができ、低コ
ストで、階調記録性、高品位印字可能なサーマルヘッド
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明の一実施例のサーマルヘッ
ドを説明するための断面構成図であり第２図は同サーマ
ルヘッドの電極構成を示す平面図、第４図は本発明の実
施例になるヘッドを用いて印字したときの印字面積と電
極間隔の関係図、第５図および第６図は従来例のサーマ
ルヘッドの断面構成図および同サーマルヘッドの電極構
成を示す平面図である。 １・・・グレーズ層、２・・・アルミナ基板、３・・・
共通電極、４・・・個別電極、５・・・共通抵抗体１．
６・・・耐摩耗層、７・・・切り溝。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 明宇Ｉ口対鑞　　　　　。 ３　μ　さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に導電体電極からなる共通電極および前記
   共通電極と対向するような通電用の個別電極群を設け、
   前記共通電極と前記個別電極群の対向部上に発熱用の抵
   抗体をライン状に設け、前記抵抗体にレーザにより切り
   溝を入れ互いに分離した発熱抵抗体を形成するとともに
   前記抵抗体および共通電極および個別電極群の一部を覆
   うように耐摩耗層を形成後、前記発熱用抵抗体部の抵抗
   値を別々に通電過負荷トリミング方式によりトリミング
   したことを特徴とするサーマルヘッドの製造法。
2. （２）基板上に設けた第１群の共通電極および前記共通
   電極と対向するような通電用の個別電極群との電極間隔
   が１２０μｍから２４０μｍにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッドの製造法。