JPH01110164A - 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
合わ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図は従来例の厚膜型サーマルヘッドの構造図である
。アルミナ基板ｌの上面にグレーズＮ２を形成し、この
基板上に共通電極３９個別電極４、発熱抵抗体５を形成
し、耐摩耗層６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。従来はライン状の共通発熱抵抗体５を
設け２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３と個別電極４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７ａ、７ｂ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と共通電極間にパルス的に電圧を印加すると
、発熱部７ａ、７ｂ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
。この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７ａ、７ｂ
の合成抵抗値）を±１％程度に均一に合わせることは出
来るが、同一ドツト内の発熱部７ａの抵抗値と、７ｂ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っていた。

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
たが、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。

本発明は上記問題点に鑑み、諸特性を改善したサーマル
ヘッドを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、電極形状を対向タイプとし、１つの個別電極
に対して１つの発熱体を印刷により設けたのちに、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を特徴とするサーマ
ルヘッドの製造法である。

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
し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 （実施例　１） 第１図は本発明の一実施例の製造法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Ｎ９を設けてなるアルミナ基
板８上に金の導電体電極（厚み０．５−１．０μｍ）か
らなる共通電極１０およびその共通電極１０と対向する
ような通電用の個別電極１１を設け、前記電極群の対向
部上にＲＩＪＯ２を主成分とする発熱用の抵抗体（厚み
４−８μｍ）を各ドツトごとにスクリーン印刷技術を用
いて印刷した。印刷に際しては隣接ドツト間との接触を
避けるため４００メツシユのメタルスクリーンを用い隣
接ドツト間の隙間を５０μｍとした。

印刷後焼成し、個別の発熱抵抗体部１２を設け、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１３（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１
０および個別電極１１との電極間に形成されるそれぞれ
の発熱抵抗体の抵抗値は、１４００Ω±１５％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ｌＯおよび個別電極１１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（５−１００Ｖ
、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
内にそろえこのヘッドを０．４％／／ｄｏｔ、　Ｉ／４
ｄｕｔｙ、　１６ｍ５／ｃｙｃ　ｌｅ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。

（実施例　２） 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０．４％Ｊ／ｄｏｔ、　ｔ／４ｄｕｔ
ｙ、　１６ｍ５／ｃｙｃｌｅの条件で駆動し、感熱紙に
３０Ｋｍ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
れていることが明らかとなった。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バス
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
。

（実施例　３） 実施例Ｉと同様に、アルミナ基板上に金の導電体電極（
厚み０．５−１．０μｍ）からなる共通電極およびその
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ＲｕＯ２を主成分とする発熱用の
抵抗体（厚み４−４−８７ｚを各ドツトごとに描画印刷
技術を用いて細孔ノズルから抵抗体ペーストを印刷した
。印刷後焼成し、個別の発熱抵抗体部１２を設け、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１３（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
１０および個別電極１１との電極間に形成されるそれぞ
れの発熱抵抗体の抵抗値は、１３００Ω±２５％であフ
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１０および個別電極１１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（５−１５０Ｖ
、　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、１／４ｄｕｔｙ、１６
ｍ５／ｃｙｃｌｅ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。

（実施例　４） 実施例１において、基板上に第１群の共通電極およびそ
の共通電極と対向するような第２群の通電用の個別電極
を６本／ｍｍのドツト密度で設け。

該電極間隔を９０μｍから３００７１ｍ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２５
０μｍから３５０μｍとした。

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／ｍｍ−１２木／ｍｍまで同様
の結果を得た。

なお、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 本発明の製造法によれば、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製造法になる
サーマルヘッドの断面構成図、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図は同サーマルヘッド
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。 ８・・・アルミナ基板、９・・・ブレース層、１０・・
・共通電極、１１・・・個別電極、１２・・・発熱抵抗
体、１３・・・耐摩耗層。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名綜　　　　
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に導電体電極からなる第１群の共通電極お
   よび前記共通電極と対向するような第２群の通電用の個
   別電極を設け、前記電極群の対向部上に発熱用の抵抗体
   を各ドットごとに設け、前記抵抗体および電極群の一部
   を覆うように耐摩耗層を形成後、発熱抵抗体部の抵抗値
   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）共通電極と個別電極の各対向部の電極間隔が１２
   ０μｍから２４０μｍである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。