JPH03261564A

JPH03261564A - サーマルヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH03261564A
Application number: JP2059049A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Arisawa; 宏有沢
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JP2929649B2

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】Ａ１発明の目的り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
サーマルヘッドおよびその製造方法に関する。

２）従来の技術従来、前記サーマルヘッドを用いた記録装置は、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。

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向配置された共通
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。

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、各ドツ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。

前記濃度ムラの発生を防止するために、従来、前記各ド
ツトに対応する発熱抵抗体の抵抗値を均−Ｊこすること
が行われている。これは、発熱抵抗体に抵抗破壊を生じ
ない範囲で所定強度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。

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。

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。

その実施例に記載されたものは、絶縁基板上の各ドツト
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ＲＯよりも大きい場合には、発
熱抵抗体に所定の電圧ＶＯ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ＲＯよりもまだ大きい場合には、前記
所定の電圧ｖＯにΔ■だけプラスした電圧ＶＯ＋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ＲＯよりもまだ大きい場合には、前記所定の電圧ＶＯ
に２ΔＶだけプラスした電圧ＶＯ＋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Ｒ
Ｏ以下に収まるまで、ΔＶづつプラスした電圧ＶＯ＋ｎ
ΔＶのトリミングパルスを印加するようにしている。

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。そして、そ
のトリミング後の抵抗値の変化は、印加電圧が高いとか
なり大きくなることがある。これは、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。

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。

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の経時的な減少量を少なく
することを課題とする。

Ｂ１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、本出願の第１発明のサーマ
ルヘッドは、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が
形成されたサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体が熱アニールされたことを特徴とする。

また、本出願の第２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が形成された
サーマルヘッドの製造方法において、下記（ａ）〜（Ｃ
）の工程を有することを特徴とする。

０）絶縁基板表面に、複数の個別電極とそれらの個別電
極先端部に対向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する
工程。

（ｂ）　　前記各個別電極および共通電極間にトリミン
グ用パルスを印加して前記発熱抵抗体の抵抗値を所定の
範囲内の値にトリミングする工程。

（ｃ）　　前記抵抗値を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。

２）作用前述の構成を備えた本出願の第１発明のサーマルヘッド
は、前記発熱抵抗体が熱アニールされているので、抵抗
値が安定しており、抵抗値の経時的減少量が少ない。

また、本出願の第２発明のサーマルヘッドの製造方法は
、抵抗値を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してい
るので、抵抗値の減少量の少ない発熱抵抗体を形成する
ことができる。

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。

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ｌを備えており、この支持板ｌ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。

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が銅張積層板であるプリント配線板
５をエツチングすることにより設けられている。配線５
ａの入力端側（第２図中、右側）はプリント配線板５を
貫通するコネクタビン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ｌ１１５ａおよび絶縁基板４の個別電極４
ａと接続されている。

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４ａｓが
、絶縁基板４の長平方向（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４
ｂは、前記主走査方向Ｘに沿って延びる本体部４ｂｌと
この本体部４ｂｌから櫛歯状に副走査方向Ｙに延びる複
数の接続部４ｂ２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ビツト（発熱
単位）を構成する各発熱抵抗体４ｃＬ　４ｃｌ、・・・
（第３図参照）によって接続されている。

そして、前記帯状発熱抵抗体４ｃは、熱アニールされて
いる。

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。

前記サーマルヘッドＨは、前記符号１〜１】で示された
部材から構成されており、前記各発熱抵抗体４ｃｌ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。

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
。

前記第３図に示すような、表面に電極４ａ、４ｂおよび
帯状発熱抵抗体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
。

この絶縁基板４の各発熱抵抗体４ｃｌ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。

第４図において、ブローμ２１は、前記個別電極４ａの
図示しない［極バッド（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
）に接触する探針２１ａ。

２１ａ、・・・を備えている。そして、前記ブローμ２
工にはマルチプレクサリレー２２が接続されており、こ
れらのブローμ２１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、前記探針２１ａ１
個別電極４ａを介して前記発熱抵抗体４Ｃ１１４０１１
・・・（第３図参照）中の１ビツトを選択するように構
成されている。

前記マルチプレクサリレー２２は、前記コンピュータ２
３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Ｉこ接続されるように構成されている。

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
。

前記絶縁基板４表面に形成された前記複数の発熱抵抗体
４ｃｌのトリミングを行う処理（フロー）が開始される
と、ステップＳ１において前記ブローμ２１の探針２１
　ａｌ　２１　ａｌ・・・を前記個別電極４ａ＋　４ａ
、・・・に接触させ、探針２１の数に応じた数の発熱抵
抗体４ｃｌの初期抵抗値Ｒ１を測定す次にステップＳ２
において、ｎ＝１と置く。

次にステップＳ３において前記各発熱抵抗体４ＣＬ　４
ｃＬ・・・の中からｎ＝１に対応するビット（すなわち
発熱抵抗体）を選択する。

次にステップＳ４において抵抗値が目標値の所定範囲内
に在るかどうかを判断する。ノー（Ｎ）の場合はステッ
プＳ５に移る。

ステップＳ５において発熱抵抗体４ｃｌ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σ目昭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。

次にステップＳ６において発熱抵抗体−４ｃｌにトリミ
ングパルスを印加する。

次にステップＳ７において前記発熱抵抗体４ｃｌの抵抗
値を測定してから前記ステップＳ４に戻る。

ステップＳ４においてイエスの場合はステップＳ８に移
る。

ステップＳ８においてｎ＝ｎ＋１と置く。

次にステップＳ９においてｎ＝ｎ０かどうかを判断する
。ただしｎｏは前記個別電極４ａに接触する前記プロー
ブ２１の探針２１ａの数に１をプラスした数であり、た
とえば探針２１ａの数が１２８であるならばｎｏ＝１２
９である。このステップＳ９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探針（た
とえば１２８個の探針）２１ａに接続された発熱抵抗体
４ｃｌ、　４ｃｌ、・・・のトリミングが終了したもの
として、次のステップＳＩＯに移る。

ステップ５１０において、前記絶縁基板４表面の発熱抵
抗体４　ｃＬ　４　ｃｌ＋・・・の全ビットのトリミン
グが終了したかどうか判断する。このステップＳｌＯに
おいてノーの場合には前記ステップＳ目ζ戻り、まだト
リミングの終了していない発熱抵抗体４ｃＩｔ　４ｃｌ
、・・・に接続された個別電極４ａ＋４ａ。

・・・のパッドに前記ブローμ２１の探針２１ａを接触
させてその各発熱抵抗体４ｃｌ、　４ｃ１．・・・の初
期抵抗値Ｒ１を測定する。このステップｓ１ｏ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４ｃ
ｌのトリミングのフローを終了する。

このトリミングにより、各発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗
値Ｒ１は第６図に示すように変化する。この第６図にお
いて、各発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗値Ｒ１はＯ印で表
示されており、それらの平均値はＲｈで示されている。

また、この第６図においては荊記各発熱抵抗体４　ｃ　
ｌ　＋　４　ｃ　ｌ　ｒ・・・のトリミング後の目標抵
抗値ＲＯは１０００Ωであり、トリミング後の実際の抵
抗値は０印で示されている。

このトリミング後の発熱抵抗体４ｃｌを、たとえば２０
０℃で３０分保持して熱アニールした場合、各発熱抵抗
体４ｃ１．４ｃｌ、・・・の抵抗値は、第６図において
Δ印で示すように変化し、多少のバラツキが生じる。そ
こで、この熱アニール後の絶１ａ基板４上の発熱抵抗体
４ｃＬ　４ｃｌ、・・・が、所定の範囲外の抵抗値を有
する場合、その絶縁基板４を不良品としてサーマルヘッ
ドの作製には使用しないようにするか、または、もう−
度トリミングを行って抵抗値をそろえてからサーマルヘ
ッドの作製に使用する。

このようにして、熱アニールした発熱抵抗体４ｃｌ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は、第７図で示されている。また、第７図には、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が比較例として示されて
いる。

この第７図から分かるように、熱アニールした発熱抵抗
体４ｃｌ（Ａ参照）は経時的変化が少ないので、その発
熱抵抗体４ｃｌが形成された絶縁基板４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安定し
ている。

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。

たとえば、一般にＲｉ−ＲＯの値が大きい程高電圧のト
リミングパルスを使用しており、また、第６図から分か
るように、発熱抵抗体は、Ｒｉ−ＲＯの値が大きい程、
熱アニールによる抵抗値減少が大きくなっている。すむ
わち、トリミングパルスとして高電圧のパルスを使用す
る程、熱アニール後の抵抗値減少が大きくなる傾向があ
る。したがって、Ｒ１−ＲＯの値が大きい発熱抵抗体（
すなわち、初期抵抗値Ｒ１の大きな発熱抵抗体）は、ト
リミング後の抵抗値をＲＯよりも少し大きな値とし、Ｒ
１−ＲＯの値が小さい発熱抵抗体（すなわち、初期抵抗
値Ｒ１の小さい発熱抵抗体）は、トリミング後の抵抗値
をＲＯよりも少し小さな値とすることにより、熱アニー
ル後の発熱抵抗体の抵抗値をより均一化することが可能
である。また、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８Ａ、８Ｂ図に示すように、主走査
方向に沿って複数の発熱抵抗体４　Ｃ１％　４　ｃＬ・
・・を個別に列設し、それらの各発熱抵抗体４ｃＬ　４
ｃＬ・・・により複数の各個別電極４ａ、　４ａ、・・
・と共通電極４ｂとを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。

Ｃ０発明の効果前述の本発明のサーマルヘッドおよびその製造方法は、
サーマルヘッドの発熱抵抗体を熱アニールすることによ
り、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘッドの一実施例の側断面図
、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■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、第８Ａ、
８Ｂ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、である。４・・・絶縁基板、４ａ・・・個別電極、４ｂ・・・共
通電極、４ｃｌ・・・発熱抵抗体、特許出願人富士ゼロックス株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（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）とが形成され
たサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体（４ｃ１）が熱アニールされたことを特
徴とするサーマルヘッド。
（２）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）とが形成され
たサーマルヘッドの製造方法において、下記（ａ）〜（
ｃ）の工程を有することを特徴とするサーマルヘッドの
製造方法。（ａ）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）とを形成する
工程。（ｂ）前記各個別電極（４ａ）および共通電極間にトリ
ミング用パルスを印加して前記発熱抵抗体（４ｃ１）の
抵抗値を所定の範囲内の値にトリミングする工程。（ｃ）前記抵抗値をトリミングされた発熱抵抗体（４ｃ
１）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（４ｃ
１）を熱アニールする工程。