JPH06270445A

JPH06270445A - ドライバｉｃを実装したサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値調整方法およびその装置

Info

Publication number: JPH06270445A
Application number: JP5061804A
Authority: JP
Inventors: Jiro Mitsunabe; 治郎三鍋; Hiroshi Arisawa; 宏有沢
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ドライバＩＣを実装することによるドライバ
ＩＣの抵抗ばらつきのサーマルヘッドへの影響、および
オーバーコート層の厚さによるサーマルヘッドの表面温
度への影響の回避。【構成】ドライバＩＣを実装したサーマルヘッド２０
のオーバーコート上の表面温度を赤外顕微鏡１４で測定
し、測定値が予め設定した設定値の範囲外のときは、コ
ンピュータ２２で測定値に応じた照射長のレーザをレー
ザ照射器１８により抵抗体に照射する。そして、サーマ
ルヘッドの表面温度の測定値が設定値となるまで抵抗に
レーザ照射を繰返し、発熱抵抗の抵抗値を変化させる。
ドライバＩＣ実装のサーマルヘッドの表面温度を均一化
させることにより、ドライバＩＣ実装による抵抗値のば
らつき、およびオーバーコート層の厚さによるサーマル
ヘッド表面温度への影響が回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ装置やプリ
ンタ等、各種情報処理装置の印刷出力手段として使用さ
れる感熱記録装置におけるサーマルヘッドに係り、特に
複数の発熱抵抗体の印字性能のばらつきをそろえるサー
マルヘッドの抵抗値調整方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来行なわれていた発熱抵抗体の抵抗値
調整方法の一つにパルストリミング法がある。これは、
例えば特開昭６１−８３０５３号公報に開示されている
ように、電界を印加するとその電界強度に応じて抵抗値
が減少するという性質を利用して、１ドット分の抵抗体
に破壊が起こらない程度の電界を印加して抵抗値を調整
する方法である。その他、例えば特公昭６１−４９８０
２号公報に開示されているようなレーザトリミング法が
ある。レーザトリミング法は、各発熱素子を構成する抵
抗体の一部にレーザを照射して削り取り、抵抗値を所定
の値にそろえる方法である。これらの抵抗値調整方法は
発熱抵抗体の抵抗値を等しくするものであるが、発熱抵
抗体の抵抗値が一定値となったとしても、発熱抵抗体上
に被覆するオーバーコート層の層厚が不均一な場合に
は、発熱抵抗体表面からサーマルヘッドの表面までの距
離が異なり、熱伝達の差異による発熱素子の表面温度に
ばらつきが生じる。この温度差は、白筋・黒筋・濃度む
らなどの印字不良の原因になっていた。サーマルヘッド
の表面温度の均一化の方法としては、特開平４−９９６
５４号公報に開示されるような方法が知られている。こ
の方法は印字パルスを印加した時の発熱素子の表面温度
を測定し、所定の発熱素子の表面温度が得られるまで高
電界パルスの印加を繰り返し、発熱素子の表面温度を一
定することにより、発熱抵抗体の抵抗値調整を行うもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の調整方
法によって発熱素子の表面温度を等しくしても、ドライ
バＩＣ実装後、ドライバＩＣの抵抗値によるばらつき
（以後オン抵抗ばらつきという）によって、サーマルヘ
ッド表面温度にばらつきが生じる問題が生じた。ここ
で、ドライバＩＣのオン抵抗ばらつきが発熱抵抗体に与
えるエネルギーばらつきを見積もってみた。図４はドラ
イバＩＣのオン抵抗ばらつきを加えた発熱抵抗体のエネ
ルギー計算摸式図である。ここで、Ｒｒは発熱抵抗体の
抵抗値、Ｒ_ICはドライバＩＣのオン抵抗値とする。

【０００４】ドライバＩＣのオン抵抗Ｒ_ICに△Ｒのばら
つきが加わっているものとすると、発熱抵抗体のエネル
ギーＷは、

【数１】ここで、駆動電圧Ｖを一定とすると、

【数２】式２を用いて、発熱抵抗体のエネルギーＷを算出する
と、

【数３】となる。以上の関係から、ドライバＩＣのオン抵抗ばら
つきがある場合と、ドライバＩＣのオン抵抗ばらつきが
ない場合の発熱抵抗体のエネルギーＷの差を△Ｗとする
と、

【数４】となる。さらに、△Ｒ²＝０の近似を用いて式４を簡単
に整理すると、

【数５】となる。すなわち、ドライバＩＣのオン抵抗ばらつきに
よる発熱抵抗体のエネルギーのばらつきは、

【数６】となる。

【０００５】ここで、ビットに対するドライバＩＣオン
抵抗値の測定を実施した。その測定結果を図５に示す。
この測定結果によると、平均オン抵抗値は約１０８Ω、
最大抵抗値と最小抵抗値の差は約１２Ωであった。発熱
抵抗体の抵抗値を１２００Ωとすると、ドライバＩＣオ
ン抵抗値に約１２Ωのばらつきがあると、式６から、発
熱抵抗体のエネルギーに約１．８％のばらつきが生じる
ことになる。事実、従来の方法により抵抗値調整したサ
ーマルヘッドの印字サンプルにおいて、ドライバＩＣの
オン抵抗むらが原因と思われる周期的な筋むらが観察さ
れている。そこで、本発明は前記従来技術の問題点を解
消し、ドライバＩＣ実装後におけるサーマルヘッドの表
面温度を等しくすることにより、ドライバＩＣのオン抵
抗値のばらつきの影響を受けることのない、高画質サー
マルヘッドを得ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のドライバＩＣを
実装したサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値調整方法
は、ドライバＩＣを実装したサーマルヘッドの発熱抵抗
体を発熱させる工程と、加熱されたサーマルヘッドの表
面の温度を測定する工程と、サーマルヘッドの表面温度
に応じたレーザを、ドライバＩＣを実装したサーマルヘ
ッドの表面測定温度が予め設定された所定の温度となる
まで発熱抵抗体に照射する工程とを具備する。

【０００７】本発明のドライバＩＣを実装したサーマル
ヘッドの発熱抵抗体の抵抗値調整装置は、ドライバＩＣ
を実装したサーマルヘッドの各ビット毎に発熱抵抗体を
発熱させる発熱手段と、発熱抵抗体を備えたサーマルヘ
ッドの表面温度を測定する測定手段と、発熱抵抗体にレ
−ザを照射する照射手段と、レーザの照射を制御する制
御手段とを備え、ドライバＩＣを実装したサーマルヘッ
ドの表面温度の測定値が予め設定した範囲の値となるま
で、測定値に応じたレーザの照射を繰り返す構成を具備
する。

【０００８】

【作用】ドライバＩＣ実装後のサーマルヘッドの表面温
度が一定になるように発熱抵抗体の抵抗値を制御するこ
とによって、発熱抵抗体上のオーバーコート層厚のばら
つき、およびドライバＩＣの実装による抵抗むらがサー
マルヘッドの表面温度に影響を及ぼすことがない。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳述する。
図１はドライバＩＣを実装したサーマルヘッドの抵抗値
の調整装置のブロック図、図２はサーマルヘッドの抵抗
値調整工程のフローチャートを示す。サーマルヘッドは
ドライバＩＣを実装すると共に、各電極間に配設する発
熱抵抗体と、発熱抵抗体上に形成するオーバーコート層
を有する。抵抗値の調整装置は、ドライバＩＣを実装す
るサーマルヘッドを駆動させるためのタイミングジェネ
レータ１２および電源１０とを備えている。さらに、Ｘ
−Ｙステージ２０を具備し、選択した１ドット分のサ−
マルヘッドの表面温度を、オーバーコート層上から測定
するための赤外顕微鏡１４と、その測定電圧を受け取る
電圧測定器１６と、抵抗値調整のためのレーザ１８とを
有する。そして、赤外顕微鏡１４で各ビット毎にサーマ
ルヘッドの表面温度を測定し、測定値によりレーザ１８
の照射長をコンピュータ２２で制御して照射することに
より、抵抗体の抵抗値を変更させ、発熱素子の表面温度
を所望の表面温度にそろえるものである。

【００１０】次に、ドライバＩＣを実装したサーマルヘ
ッドの発熱抵抗体の抵抗値の調整方法を説明する。Ｘ−
Ｙステージ２０を駆動して調整するサーマルヘッドのビ
ットを選択し、印字条件によって発熱抵抗体を発熱させ
る。赤外顕微鏡１４によりサーマルヘッドのオーバーコ
ート表面の温度の測定を行う。そして、測定温度が所定
の温度の範囲以外の場合は、表面温度に応じた照射長の
レーザ１８による照射を行う。再び表面温度測定、レー
ザ照射を繰返しサーマルヘッドの表面温度が目標の表面
温度になった場合には、Ｘ−Ｙステージ２０を移動して
次の抵抗体の調整を行う。

【００１１】上記抵抗値の調整におけるコンピュータ２
２の制御を図２のフローチャートで説明する。ステップ
ＳＴ５０でスタートし、ステップＳＴ５１でＸ−Ｙステ
ージを移動し調整するビットの設定を行う。ステップＳ
Ｔ５２でサーマルヘッドのオーバーコート上から表面温
度を測定する。ステップＳＴ５３で測定値が予め設定し
た目標領域内の値であるかを判定する。目標領域外の場
合はステップＳＴ５４に進み、表面温度の測定値に応じ
たレーザ照射長計算によって照射長を計算し、ステップ
ＳＴ５５で発熱抵抗体にレーザ照射を行う。ステップＳ
Ｔ５６で、再び表面温度測定を行い、ステップＳＴ５３
で測定値が目標領域内の値であるかを判定し、目標領域
外と判定され続けてレーザ照射を行う場合には、設定し
たビットが目標の表面温度になるまでステップＳＴ５３
からステップＳＴ５６を繰り返す。ステップＳＴ５３
で、測定値が目標の表面温度の範囲内と判定すると、ス
テップＳＴ５７に進み全ビットが終了したかどうかの判
定をする。全ビット終了していないと判定したときは、
ステップＳＴ５１でＸ−Ｙステージを移動し、調整の終
了していないビットに対して、ステップＳＴ５２からス
テップＳＴ５６を繰返す。ステップＳＴ５７で全ビット
の終了が判定されると、ステップＳＴ５８で終了する。
なお、本実施例においては、レーザ照射長を変えること
により発熱抵抗体の抵抗値の変化量を制御したが、出力
や照射幅で制御する方法においても同様の作用を実現す
ることができる。

【００１２】本出願人はこの発明によって、Ｂ４サイズ
で解像度３００ＤＰＩのリフトオフ型サーマルヘッドの
発熱抵抗体の抵抗値調整実験を行なった。印加条件下に
おいて、赤外顕微鏡により発熱抵抗体の中心部３５．６
μｍφの領域内の温度を測定した。なお、目標温度は２
５０℃とした。抵抗値調整後のサーマルヘッドのオーバ
ーコート表面の温度の測定結果を図３のグラフに示す。
このグラフは設定ビットに対する調整後のビット当たり
のサーマルヘッド表面温度を表している。このグラフか
らもわかるように、サーマルヘッドのオーバーコート上
の表面温度は各ビットともほぼ目標温度である２５０℃
±２℃となっている。以上のように、ドライバＩＣを実
装したサーマルヘッドの表面温度を直接測定しながら抵
抗値を制御したため、サーマルヘッドの表面温度を目標
温度に対して±２℃以内にそろえることが可能となっ
た。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、ドライバＩＣ実装後の
サーマルヘッドにおいて、サーマルヘッドのビット毎の
表面温度が等しくなるように発熱抵抗体の抵抗値を制御
しているので、オーバーコート層の厚さによるサーマル
ヘッド表面温度のばらつきや、ドライバＩＣ実装による
抵抗値のばらつきがサーマルヘッドの表面温度に影響を
及ぼすことのない抵抗値の調整方法である。

【００１４】また、ドライバＩＣを実装しているサーマ
ルヘッドの抵抗値の調整を実行しているので、本発明の
抵抗値の調整装置はドライバＩＣの抵抗むらを補償でき
る効果を有し、したがって、ドライバＩＣ実装後のサー
マルヘッドの表面温度が均一化された高画質サーマルヘ
ッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の抵抗値調整装置のブロック図。

【図２】本発明の抵抗値調整工程のフローチャート。

【図３】抵抗値調整後の発熱素子の表面温度を示すグ
ラフ。

【図４】ドライバＩＣのオン抵抗ばらつきを加えた発
熱抵抗体のエネルギー計算模式図。

【図５】ドライバＩＣのオン抵抗値測定結果を示すグ
ラフ。

【符号の説明】

２０ドライバＩＣ実装サーマルヘッド、１４赤外
顕微鏡、１６電圧測定器、１８レーザ、２２
コンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドライバＩＣを実装したサーマルヘッド
の発熱抵抗体を発熱させる工程と、加熱されたサーマル
ヘッドの表面の温度を測定する工程と、サーマルヘッド
の表面温度に応じたレーザを発熱抵抗体に照射する工程
とを備え、上記発熱抵抗体へのレーザの照射は、ドラ
イバＩＣを実装したサーマルヘッドの表面測定温度が予
め設定された所定の温度となるまで行われることを特徴
とする、ドライバＩＣを実装したサーマルヘッドの発熱
抵抗体の抵抗値調整方法。
【請求項２】ドライバＩＣを実装したサーマルヘッド
の各ビット毎に発熱抵抗体を発熱させる発熱手段と、発
熱抵抗体を備えたサーマルヘッドの表面温度を測定する
測定手段と、発熱抵抗体にレーザを照射する照射手段
と、レーザの照射を制御する制御手段とを備えたドライ
バＩＣを実装したサーマルヘッドの抵抗値調整装置であ
って、制御装置はドライバＩＣを実装したサーマルヘッドの表
面温度の測定値が予め設定した範囲の値となるまで、測
定値に応じたレーザの照射を繰り返すことを特徴とす
る、ドライバＩＣを実装したサ−マルヘッドの発熱抵抗
体の抵抗値調整装置。