JPS6292411A

JPS6292411A - 厚膜型サ−マルヘツドの製造方法

Info

Publication number: JPS6292411A
Application number: JP60232544A
Authority: JP
Inventors: 白附　好之
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-27

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、厚膜型サーマルヘッドの製造方法に係り、特
に、その抵抗値のトリミング方法に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

プリンタあるいはファクシミリ装置等の記録部において
用いられる感熱記録ヘッド（サーマルヘッド）において
は、高度な記録精度への要求が高まるにつれて、各発熱
抵抗体の抵抗値の均一化が重大な問題となってきている
。

殊に、厚膜ペーストをスクリーン印刷することによって
作製したパターンを焼成することによって、抵抗体層を
はじめとした周辺回路を形成してなる厚膜型のサーマル
ヘッドは、製造が容易でコストも低く機械的強度が高い
ことから、サーマルヘッドの主流となってはいるが、反
面、薄膜望のものに比べてパターン精度が悪く、抵抗値
にバラツキが生じ易く、最終的に抵抗値を±１０％以内
に抑えることは実用的には困難であった。

この厚膜型のサーマルヘッドは、一般に、第５図に示す
ようなフローチャートに従って製造される。

すなわち、まず、グレーズ加工のなされたセラミック基
板等の絶縁基板を出発材料（Ｆｌ）とし、スクリーン印
刷法によって導体を印刷した後、焼成しくＦ２）、フォ
トリソエツチング法により導体をバターニングすること
により電極を形成する（Ｆ３）。

この後、発熱抵抗素子を構成するための抵抗体−９一層パターンを、スクリーン印刷および焼成によって形成
する（Ｆ４）。

そして最後に、耐摩耗層を印刷、焼成しくＦ５）、完成
となる。

完成後のサーマルヘッドの各発熱抵抗素子の最終的な抵
抗値は、使用する抵抗ペーストのシート抵抗値、抵抗体
パターンのパターン寸法、焼成温度によって決定される
。

しかし、ロットのバラツキあるいは粘度変化等による抵
抗ペーストの成分差をはじめ、使用するスクリーンのス
クリーン張力あるいはスキージの摩耗度合等の印刷条件
、焼成プロファイルの再現性等の焼成条件等、変動要因
が多く、±１０％以内の精度で各発熱抵抗素子の抵抗値
をぞろえることは極めて困難であるとされてきた。

このため、各発熱抵抗素子の抵抗値をそろえるべく、回
転ヤスリ、サンドブラスト、レーザ等を用いて抵抗体パ
ターンを１部分削り取ることにより抵抗修正（トリミン
グ）を行なう方法が提案されており、測定器と結合した
自動トリミング装置も開発されてはいるが、微調整は困
難である上特別の装置を準備しなければならない等の不
都合があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので厚膜型サー
マルヘッドにおいて、各発熱抵抗素子の抵抗値のバラツ
キを±３％以内におさえ、高品質の厚膜型サーマルヘッ
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〕

そこで本発明では、リード電極および発熱抵抗体を印刷
焼成しくさらには必要に応じて耐摩耗層を形成し）だ後
、各発熱抵抗素子の抵抗値を測定し、この測定値に応じ
て決定される電気パルスを各発熱抵抗体に印加すること
により、抵抗値を所望の値にそろえるようにしている。

〔作用〕

厚膜型サーマルヘッドの電気的な特性の１つに印字に際
して発熱抵抗体に印加される印加電力に対する抵抗値変
化があるが、それは、第３図に曲線Ａで示すような抵抗
率変化特性をもつことが知られている。（縦軸は抵抗率
変化、横軸はドツト当りの印加電力（ｗ　／　ｄｏｔ）
を示す。）本発明者は、種々の実験を行なった結果、−
（１）パルス幅を通常の印字パルス幅の１００〜１００
０分の１程度に小さくし、電圧を増加していくと、抵抗
変化率と電力との関係は曲線Ｂに示す如くなる。すなわ
ち、通常の印字パルス幅を用いて電圧印加を行なった場
合の変化率の極小点ａよりも、曲線Ｂにおりる極小点す
ははるかに右（電力大の方向）に寄っており、曲線のカ
ーブもはるかに大きくなっている。（ここで、極小点ａ
、ｂを越える電界をかけるど、過電流が流れ、初期の抵
抗値変化が増大し、信頼性が低下してしまう。）（２）また、印字パルス幅（０，３〜数ｍ５ｅｃ　）の
１００〜１０００分の１程度の範囲内でパルス幅を変化
させつつ、通常の印字パルスの数倍の電圧をもつ電圧パ
ルスを印加していくと、第４図の曲ａｃ’に示す如く、
抵抗変化率が変化する。（縦軸は抵抗率変化、横軸は印
加パルス幅を示す。）−〇　− −ということを発見した。

本発明はこれらの点に着目してなされたもので安定な値
を得ることのできるこの極小点すおよび第４図の極小点
Ｃ′までの抵抗値変化を利用し、抵抗値を所望の値にそ
ろえるべくトリミングしようとするものである。

また、このようにして、電圧パルスを印加した後の厚膜
型サーマルヘッドを用いて印字を行なった場合（又は印
字パルス幅と同程度のパルス幅の電圧パルスを印加した
場合）、第３図の曲線Ｇに示す如く、そのまま印字パル
スを印加した場合の変化率曲線Ａに比べて変化率は大幅
に小さくなっており、極めて安定な印字を行なうことが
可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図および第２図（ａ）、（ｂ）は、夫々本発明実施
例の６ドツト／ＩＩＩＩＮの厚膜型サーマルヘッドの製
造工程を示すフローチャート図、および同厚膜型サーマ
ルヘッドの部分概要図である。（第２図（ｂ）は第２図
（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。）この厚膜型サーマルヘッドは、ガラス基板１上に、幅ｗ
１＝２５μｍの金厚膜パターンからなり互いに間隔ｄ＝
１６７μｍで千鳥状に配列せしめられたリード電極Ａ１
・・・Ａｏと、この上層に配設された幅Ｗ２＝２００μ
ｍの酸化ルテニウムとガラスとを主成分とする線状の厚
膜抵抗体Ｒとが形成された後、所望の電気パルスを印加
してトリミングを行ない各領域の抵抗値をそろえてなる
もので、画情報に応じて各リード電極に電流が供給され
、該厚膜抵抗体Ｒの所定の素子領域が選択的に発熱せし
められるようにしたものである。

次に、この厚膜型サーマルヘッドの作製方法について説
明する。

まず、ガラス基板を準備しくＮ１）、この表面上にスク
リーン印刷および焼成（９００℃）によって金厚膜層を
形成した後（Ｎ２）、フォトリソエツチング法によりリ
ード電極Ａ１・・・Ａｏのパタ一ニングを行なう（Ｎ３
）。

この後、酸化ルテニウムおよびガラスを主成分とする抵
抗ペーストを用いてスクリーン印刷および焼成（８７０
℃）を行ない、線状の厚膜抵抗体Ｒを形成する（Ｎ４）
。

そして、各リード電極を順次プローブであたり、各リー
ド電極間にある厚膜抵抗体Ｒの抵抗値を順次測定し、こ
の各抵抗値とあらかじめ決定されている設計抵抗値との
比から各素子領域への印加電圧の値■１〜■ｎ−１を夫
々算出する（Ｎ５）。

（このときパルス幅は印字パルス幅の１００〜１０００
分の１程度とする。）このようにして算出された電圧値をもつ電気パルスを夫
々順次、各素子領域毎にその両端の１対のリード電極Ａ
ｌ１１．Ａｌｌ１＋１を用いて印加し、抵抗値のトリミ
ングを行なう（Ｎ６）。

このようにして、抵抗値修正のなされた厚膜型サーマル
ヘッドでは、各素子領域の抵抗値は、バラツキが±１％
程度と高精度に均一化されており、極めて安定で信頼性
の高いものとなっている。

−９−＋＋また、トリミング工程が極めて容易である。

なお、ここで印加電圧は、第３図の曲線Ｂにおける極小
点すよりも大きくならないように注意することが大切で
ある。極小点すを越えて大きな電圧を印加すると抵抗値
が不安定となってしまう。

更に、本発明の変形例として、トリミング工程において
印加する電気パルスの電圧は一定にしパルス幅を変化さ
せることによって、抵抗値の変化量の調整を行なうこと
も可能である。

すなわち、印字パルスのパルス幅の１００〜１０００分
の１程度の範囲内で夫々適切な印加パルス幅を決定し、
印加することによって抵抗値の調整を行なうわけである
。

このようにしても、前記実施例と同様に、各抵抗素子領
域の抵抗が高精度に均一化され、極めて安定で信頼性の
高い厚膜型サーマルヘッドを得ることが可能となる。

なお、実施例においては、リード電極、トリミング用電
極共に金厚膜を使用し、また抵抗体層としては酸化ルテ
ニウムとガラスとを主成分とするものを用いたが、必ず
しもこれらに限定されるものではなく、他の厚膜材料を
用いた場合にも有効であることはいうまでもない。

また、厚膜抵抗体の上層に耐摩耗層等の保護層を形成す
る場合にも本発明の方法は適用可能であり、この場合は
すべての層の形成後にトリミングを行なうようにしても
よいし、保Ｉｍの形成に先立って行なうようにしてもよ
い。

〔効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、多数のリー
ド電極と、厚膜抵抗体とから形成され、複数の発熱抵抗
素子領域を構成してなる厚膜型サーマルヘッドを作製す
るに際し、印刷および焼成によって発熱抵抗素子領域を
形成した後、各素子領域の厚膜抵抗体パターンに対し、
夫々、パルス幅又は電圧を制御しつつ電気パルスを印加
することにより抵抗値を調整（トリミング）するように
しているため、各素子領域の抵抗値が高精度に均一化さ
れ安定で信頼性の高い厚膜型サーマルヘッドを極めて容
易にＩｆ造することが可能となる。

変化率との関係を示す曲線。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図（ａ）、（ｂ）は、夫々、本発明実
施例の厚膜型サーマルヘッドの製造工程を示すフローチ
ャート図、および同厚膜型サーマルヘッドの部分概要図
、第３図は、発熱抵抗体に対して電気パルスを印加した
ときの印加電力と抵抗変化率との関係を示す図、第４図
は、同電気パルスのパルス幅と抵抗変化率との関係を示
す図、第５図は、従来の厚膜型す〜マルヘッドの作製工
程を示すフローチャートである。１・・・ガラス基板、（Ａ　　）・・・Ａ、Ａ　　　、Ａ　　　、Ａ　　　・
・・（１ｍ　　　ｍ＋１　　　ｍ＋２　　　ｍ＋３Ａｎ
）・・・リード電極、Ｒ・・・厚膜抵抗体、Ａ・・・焼
成後そのまま使用したとき、すなわち印字パルスを印加
したときの発熱抵抗体の抵抗率変化率曲線、Ｇ・・・ト
リミング後の同変化曲線、Ｂ・・・電圧を変化させなが
ら印字パルス幅の１００〜１０００分の１程度のパルス
幅で電気パルスを印加したときの抵抗変化率と電力との
関係を示す曲線、Ｃ・・・印加する電気パルスのパルス
幅と抵抗第２図（ｂ）第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁基板上に厚膜抵抗体からなる多数の発熱抵抗
素子を配設した厚膜型サーマルヘッドの製造方法におい
て、印刷および焼成によって多数の発熱抵抗素子を構成する
厚膜抵抗体のパターンを形成する工程と、各厚膜抵抗素
子の抵抗値を測定する工程と、各発熱抵抗素子の抵抗値
が一定となるように調整すべく、測定された抵抗値に基づいて夫々所望の電気パルスを各
発熱抵抗素子に印加するトリミング工程とを含むようにした厚膜型サーマルヘッドの製造方法。
（２）前記各電気パルスは、電圧を変化させることによ
って制御されるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の厚膜型サーマルヘッドの製造方法
。
（３）前記各電気パルスは、パルス幅を変化させること
によって制御されるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の厚膜型サーマルヘッドの製造
方法。