JPS6359550A - サ−マルヘツドの製造方法 - 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〕 この発明は厚膜形サーマルヘッドの製造方法、特にその
発熱抵抗体の抵抗値の均一化に関するものである。

〔従来の技術〕

厚膜形のサーマルヘッドは、ペースト状の抵抗材料をス
クリーン印刷法等によって所定のパターンに印刷し、そ
の後焼成することで発熱抵抗体を形成している。そのた
め厚膜形のサーマルヘッドは比較的短い製造工程によっ
て安価に製造できる反面、発熱抵抗体の抵抗値のばらつ
きが大きくなる欠点を持ち合せている。この発熱抵抗体
の抵抗値のばらつきは印字等の質に直接影響を及ぼすも
のであるため、厚膜形のサーマルヘッドの製造において
は発熱抵抗体の抵抗値の均一化は極めて重要なファクタ
である。この発熱抵抗体の抵抗値の均一化としては、発
熱抵抗体形成後、各発熱抵抗体に個別に比較的高圧の電
圧パルスを印加するとその抵抗値が低下するという現象
を利用したトリミング処理がある。

第４図は例えば特開昭６１−８３０５３号公報に示され
た従来のサーマルヘッドの製造方法を示すフローチャー
トである。図において、ＳＴＩは初期設定のステップ、
Ｓｒ１は前記ステップＳＴ１に続くプローバ及びスイッ
チングのステップ、Ｓｒ１は前記スタップＳＴ２に続く
電圧パルス印加のステップ、Ｓｒ１は前記ステップＳＴ
３に続く抵抗値測定のステップ、Ｓｒ１は前記ステップ
ＳＴ４に続く前回データとの比較のステップ、Ｓｒ６は
前記ステップＳＴ５に続く抵抗値減少検出のステップ、
Ｓｒ１は前記ステップＳＴ６に続くトリミングの全ドツ
ト終了検出のステップ、Ｓｒ１は前記ステップＳＴ５よ
り分岐したりプローブのステップ、Ｓｒ１は前記ステッ
プＳＴ６より分岐した電圧パルスの電圧調整のステップ
であり、前記ステップＳＴ７の分岐からはステップＳＴ
２へ、ステップＳＴ８からはステップＳＴ４へ、ステッ
プＳＴ９からはステップＳＴ３へ、それぞれ処理が戻さ
れる。

次に動作について説明する。まず、ステップＳＴ１にお
いて、トリミングする発熱抵抗体に加える電圧パルスの
初期値、トリミングの目標値等の初期条件が設定される
０次に、ステップＳＴ２において、サーマルヘッドにプ
ロービングし、トリミングするドツトを選択してその発
熱抵抗体を電圧パルス発生手段に接続し、ステップＳＴ
３で前記ステップ１で設定された初期値の電圧パルスを
印加する０次にステップＳＴ４でその発熱抵抗体の抵抗
値を測定し、ステップＳＴ５において抵抗値が減少した
か否かを識別し、していなければプローブの接触不良と
みなしてステップＳＴ８にてブロービングをやり直し、
ステップＳＴ４に戻って再度抵抗値の測定を行なう、抵
抗値が減少していればステップＳＴ６にてステップＳＴ
Ｉで設定されたトリミングの目標値と比較し、目標値よ
り小さくなっていなければ、ステップＳＴ９にて電圧パ
ルスの電圧値をΔＶだけ上昇させてステップＳＴ３に戻
り、電圧パルスの再印加を行なう、この処理はその発熱
抵抗体の抵抗値が前記目標値よす小さくなるまで繰返さ
れ、目標値より小さくなればそのドツトの発熱抵抗体の
トリミングを終了してステップＳＴ７へ移る。ステップ
ＳＴ７では全ドツトのトリミングが終了したか否かを識
別しており、全ドツトのトリミングが終了していなけれ
ば処理をステップＳＴ２へ戻す、ステップＳＴ２では新
たなドツトが選択されてその発熱抵抗体が電圧パルス発
生手段に接続され、同様の処理が全ドツトのトリミング
終了まで繰返される。

第５図はこの発熱抵抗体の抵抗値の減少を示す線図であ
り、トリミング前にはＲ１，Ｒ，、Ｒ，と大きくばらつ
いていた抵抗値が、目標値Ｒ０よりわずかに低い、狭い
範囲内に均一化される６図においてｖ５は前記電圧パル
スの初期値であり、電圧パルスの印加によって発熱抵抗
体の抵抗値が減少をはじめる境界電圧が通常２５Ｖ近傍
にあるため例えば２５Ｖに設定されている。また、ΔＶ
はステップＳＴ９による電圧パルスの電圧値の増し分で
あり、発熱抵抗体の抵抗値が減少し過ぎないように例え
ば２．５ｖに設定して除々に抵抗値を減少させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のサーマルヘッド製造方法は以上のように構成され
ているので、１ドツトの発熱抵抗体のトリミングには２
０〜３０回の電圧パルスの印加、及び抵抗値の測定をし
なければならず１発熱抵抗体の抵抗値の均一化には多大
な時間を要するという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、発熱抵抗体の抵抗値の均一化に多大の時間を
必要とすることのないサーマルヘッドの製造方法を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るサーマルヘッドの製造方法は、サーマル
ヘッドの発熱抵抗体の初期の抵抗値の平均及びその標準
偏差を測定するとともに、ドツト中よりいくつかのサン
プルを選定してそれに電圧値の異なるいくつかの電圧パ
ルスを低いものから順に印加し、その都度発熱抵抗体の
抵抗変化を測定して抵抗値降下曲線を近似し、各ドツト
のトリミングに際しては、まずその発熱抵抗体の抵抗値
を測定して、それが前記平均値と標準偏差とで与えられ
る所定の範囲内にあるか否かを識別し、さらに、必要な
抵抗値の降下量から前記抵抗値降下曲線に基づいて印加
する電圧パルスの電圧値を決定するものである。

〔作用〕

この発明におけるサーマルヘッドの製造方法は。

当該サーマルヘッド内のサンプルドツトの測定によって
抵抗値降下曲線を近似し、トリミングに際してこの抵抗
値降下曲線を用いて、測定したそのドツトの発熱抵抗体
の抵抗値より印加する電圧パルスの電圧値を決定して、
１回の電圧パルスの印加で発熱抵抗体の抵抗値を目標値
に近いものとするとともに、当該発熱抵抗体の初期の抵
抗値が所定の範囲内にあるか否かを識別してプローブの
接触状態を判断し、プローブの接触ミス等による誤トリ
ミングを防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、ＳＴＩ　１は初期設定のステップ、５Ｔ１
２は前記ステップ５Ｔ１１に続く平均値、標準偏差測定
のステップ、５Ｔ１３は前記ステップ５Ｔ１２に続くサ
ンプルの抵抗変化測定のステップ、５Ｔ１４は前記ステ
ップ５Ｔ１３に続く抵抗値降下曲線近似のステップ、５
Ｔ１５は前記ステップ５Ｔ１４に続く抵抗値測定のステ
ップ、５Ｔ１７は前記ステップ５Ｔ１６に続く印加電圧
決定のステップ、５Ｔ１８は前記ステップ５Ｔ１７に続
く電圧パルス印加のステップ、５Ｔ１９は前記ステップ
５Ｔ１８に続くトリミングの全ドツト終了検出のステッ
プ、５Ｔ２０は前記ステップ５Ｔ１６より分岐したプロ
ーブのステップであり、前記ステップ５Ｔ１９の分岐か
らはステップ５Ｔ１５へ、ステップ５Ｔ２０からもステ
ップ５Ｔ１５へそれぞれ処理が戻される。

第２図はこの発明のサーマルヘッドの製造方法を実施す
る装置の一例を示すブロック図であり、図において、１
はトリミング処理が行なわれるサーマルヘッド、２はこ
のサーマルヘッド１の各発熱抵抗体の端子にプローブを
押し当てるブロービング装置、３はブロービング装！２
に接続されて前記発熱抵抗体の選択を行なうリレー網、
４はリレー網３に接続されて電圧パルスの印加と抵抗値
の測定とを切り換えるスイッチ、５はスイッチ４の一方
に接続されて指定された電圧値の電圧パルスを送出する
パルス発生器、６はスイッチ４の他方に接続された抵抗
計、７は入出力部８．中央処理装置（以下、ＣＰＵとい
う）９、メモリ１ｏ、キーボード１１等を備えて、前記
諸装置の制御を行なうとともに所要の演算処理を行なう
制御演算部、１２はこの制御演算部７に接続されたプリ
ンタである。

次に動作について説明する。第３図は前記抵抗値降下曲
線の一例を示す線図であり、図中の実線Ｙがその抵抗値
降下曲線で、横軸には電圧パルスによる印加電圧値が、
縦軸には電圧パルス印加による発熱抵抗体の抵抗変化率
が目盛られている。

実験の結果、第５図の縦軸を抵抗変化率にして、初期の
抵抗値から何％降下したかをプロットすると、第３図に
破線で示す如く、初期の抵抗値には関係なくほぼ一定の
曲線Ｙ上をたどり、その曲線Ｙは（１）式で近似できる
ことがわかった。

Ｒ，ΔＶ なお、（１）式中、Ｒｏは発熱抵抗体の初期の抵抗値、
■、は抵抗値に変化が現われはじめる印加電圧の境界値
、ΔＶは印加電圧の変化ステップ、α、βはサーマルヘ
ッドの構造、ドツト密度等で決まる定数である。

また、別の実験の結果、所定の電圧値の電圧パルスを１
回だけ印加した場合の抵抗減少率は、第３図の如く電圧
値を暫増させながら何回も電圧パルスを印加した場合の
同一電圧値のそれと同等の値を示すこともわかった。こ
の発明はこれらの実験結果に基づくものである。

この実施例では、まず、ステップ１１で初期設定が行な
われ、次いでステップ１２で平均値Ｒと標準偏差σの測
定が行なわれる。即ち、スイッチ４の切り換えによって
リレー網３に抵抗計６が接続され、そのリレー網３の制
御によってサーマルベッド１の各ドツトの発熱抵抗体が
逐次抵抗計６に接続されてその初期の抵抗値が計測され
、その計８１１１値が制御演算部７に送られそのメモリ
１０内にストアされる。ＣＰＵ９はこのメモリ１０内に
ストアされた計測値より、（２）式及び（３）式によっ
てその平均値Ｒ１及び標準偏差σを算出する。

なお、（２）、（３）式中、Ｒｉはｉ番中のドツトの発
熱抵抗体の初期の抵抗値、ｎはサーマルヘッド１のドツ
ト数である。

これに引き続き、ステップＳＴＩ　３にてサンプルの抵
抗変化測定が行なわれる。即ち、リレー網３を制御して
サーマルヘッド１のサンプルとして指定されたドツトの
発熱抵抗体を選択し、スイッチ４を介してこれを抵抗計
６へ接続して抵抗値を測定し、その測定値を制御演算部
７へ送り、制御演算部７のＣＰＵ９はこれをメモリ１０
へ格納する。次にスイッチ４を切り換えてパルス発生器
５より所定の電圧値の電圧パルスを前記抵抗発熱体に印
加する。ここで、この電圧パルスは例えば幅が２μｓｅ
ｃのパルスが１５個周期５０μＳｅｃで連続するパルス
列である。次に、再度スイッチ４を切り換えて、この電
圧パルスが印加された発熱抵抗体を抵抗計６に接続して
抵抗値を測定し、制御演算部７へ送る。制御演算部７の
ＣＰＵ９はそれを印加した電圧パルスの電圧値とともに
メモリ１０に格納する。以下、同様にして、電圧パルス
の電圧値を適宜上昇させながらこれらの処理を繰返す。

この処理は少くとも３回繰返して実行され、リレー網３
を切り換えていくつかのサンプルについて実行される。

次に、ステップ５Ｔ１４において、このようにして測定
された抵抗変化に基づく抵抗値降下曲線の近似が行なわ
れる。即ち、制御演算部７のｃｐＵ９はメモリ１０に格
納しておいた抵抗変化から。

電圧パルスによる各印加電圧における抵抗変化率ΔＲ＝
　（Ｒ−Ｒ，）／Ｒ，を求め、これを前記（１）式に代
入する。これによって各サンプル毎にそれぞれα、βｔ
Ｖｏを未知数とする方程式を作成してこれを解く、ここ
で、三つの未知数に対して四つ以上の方程式がある場合
にはこれを統計的に処理して解を→る。得られた解はさ
らに各サンプル間で統計的に処理され、得られた定数α
、β、境界電圧値ｖ０が（１）式に代入されて、抵抗変
化率ΔＲと印加電圧Ｖとの関係を示す抵抗値降下曲線が
近似される。

これで準備段階を終了してステップＳＴＩ　５よリドリ
ミングの処理に入る。まず、ステップ５Ｔ１５において
、リレー網３でトリミングを実施するドツトを選択し、
スイッチによってこれを抵抗計６に接続してその抵抗値
Ｒを測定する。次にステップＳＴＩ　６においてその抵
抗値Ｒが例えば平均値Ｒの±２σの範囲に入っているか
否かを識別して、プロービング装＠２によるプローブの
接触状態を判断する。即ち、抵抗値がＲ＋２σの上限値
を越えた場合にはプローブの接触不良と判断し、Ｒ−２
σの下限値を越えた場合にはプローブによって隣接する
パターン間が短絡されたものと判断し、ステップ５Ｔ２
０にてブロービングをやり直し、ステップＳＴＩ　５に
戻って再度抵抗値Ｒの測定を行なう、抵抗値ＲがＲ±２
σの範囲に入っていれば処理をステップ５Ｔ１７に移す
。

ステップ５Ｔ１７では、当該抵抗値Ｒを目標値まで降下
させる場合の抵抗変化率ΔＲがＣＰＵ９によって算出さ
れ、さらに前述の抵抗値降下曲線Ｙを用いて電圧パルス
の印加電圧Ｖｎを決定される。その様子は第３図に示さ
れ、具体的には前記α、βｔ　ＶＯが代入された関係式
に前記ΔＲｎを代入して印加電圧Ｖｎを算出する。得ら
れた印加電圧Ｖｎは制御演算部７よりパルス発生器５へ
送られる。ステップ５ＴＩ８でスイッチ４が切り換えら
れると、パルス発生器５からは電圧がＶｎの電圧パルス
が送出され、トリミングを実施するドツトの発熱抵抗体
に印加される。これによって当該発熱抵抗体の抵抗値は
目標値に近い値に降下する。以下ステップ５Ｔ１９が全
ドツトのトリミングの終了を検出するまで、ステップ５
Ｔ１５以後の処理が繰返される。

なお、上記実施例では平均値Ｒと標準偏差σを得るため
にサーマルヘッド１の全ドツトの発熱抵抗体の抵抗の初
期値を測定するものについて示したが、適宜サンプルド
ツトを選定してその初期の抵抗値より平均値Ｒ及び標準
偏差σを求めるようにしてもよく、この平均値Ｒ及び標
準偏差σ得るための測定を抵抗値降下曲線を近似する際
の測定と同時に行なっても、また、抵抗値降下曲線の近
似のための測定データをそのままこの平均値Ｒ１標準偏
差σ算出のためのデータとして利用してもよい。

さらに、上記実施例では抵抗降下曲線を近似に、１つの
サンプルに対して３回以上の電圧パルス印加を行なうも
のについて示したが、抵抗値に変化が現われはじめる印
加電圧の境界値ｖ０を２５Ｖとして固定的に与えてしま
えば、２回の電圧パルス印加で抵抗値降下曲線を近似す
ることも可能となる。

また、上記実施例では電圧パルスに所定数連続したパル
ス列を用いたが単パルスであってもよく、上記実施例と
同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、少ないサンプルの抵
抗変化を測定して抵抗値降下曲線を近似し、トリミング
に際しては、そのドツトの発熱抵抗体の抵抗値を測定し
て、前記抵抗値降下曲線を用いて電圧パルスの電圧値を
決定するように構成したので、各ドツト毎に１回の電圧
パルスの印加によってトリミングが完了するため、発熱
抵抗体の抵抗値の均一化に要する時間を大幅に削減する
ことができ、さらに、トリミングに際して、発熱抵抗体
の初期の抵抗値が所定の範囲内に入っているか否かを識
別してプローブの接触状態を判断しているため、プロー
ブの接触不良によって初期抵抗の測定値が過大に現われ
た場合の過剰トリミングあるいは発熱抵抗体の破壊、及
びプローブによるパターン間シ目−トによって初期抵抗
の測定値が過小に現われた場合のトリミング不足、ある
いは未トリミングが防止できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるサーマルヘッドの製
造方法を示すフローチャート、第２図はそれを実施する
ための装置の一例を示すブロック図、第３図はその抵抗
値降下曲線の一例を示す線図、第４図は従来のサーマル
ヘッドの製造方法を示すフローチャート、第５図はその
発熱抵抗体の抵抗値の減少を示す線図である。 １はサーマルヘッド、２はブロービング装置、３はリレ
ー網、４はスイッチ、５はパルス発生器、６は抵抗計、
７は制御演算部。 特許出願人　　三菱電機株式会社 第１図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の発熱抵抗体を備えたサーマルヘッドの前記発熱抵
   抗体の各々に電圧パルスを印加し、その抵抗値を降下さ
   せて均一化するサーマルヘッドの製造方法において、前
   記発熱抵抗体の初期の抵抗値の平均値および標準偏差を
   測定するとともに、前記発熱抵抗体中からサンプルを選
   び、電圧値の異なる電圧パルスを低圧のものから順次、
   前記サンプルとして選ばれた発熱抵抗体に印加して、印
   加電圧と抵抗変化の関係を示す抵抗値降下曲線を近似し
   、前記発熱抵抗体の各々に前記電圧パルスを印加するに
   際して、当該発熱抵抗体の初期の抵抗値が前記平均値と
   標準偏着とで与えられる所定の範囲に入っていることを
   識別するとともに、当該初期の抵抗値に基づいて前記抵
   抗値降下曲線より前記印加する電圧パルスの電圧値を決
   定することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。