JPH03266650A - Manufacture of thermal head - Google Patents
Manufacture of thermal headInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ０発明の目的
］）Ｍ菜上の利用分野
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
サーマルヘッドの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A0 OBJECTS OF THE INVENTION Field of Application The present invention relates to a method for manufacturing a thermal head used in thermal printers, facsimile machines, etc. as output devices for word processors, personal computers, etc.
２）従来の技術
従来、前記サーマルヘッドは、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（使用されている。2) Conventional technology Conventionally, the thermal head has low noise during printing.
In addition, it has the advantage of being easy to handle because it does not require a developing/fixing process, and is widely used.
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応して配置された
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。In such a thermal head, a heating resistor is formed between a plurality of individual electrodes arranged in a row on an insulating substrate and a common electrode arranged corresponding to the tips of these electrodes. Then, power is supplied between the selected individual electrode and the common electrode to cause the heating resistor in that area to generate heat, thereby performing thermal recording (printing).
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１字」または「図」等に濃度ムラ
が発生する。By the way, if the resistance values of the heating resistors disposed between the individual electrodes and the common electrode (that is, the heating resistors corresponding to each dot) are not uniform, there will be a difference in the temperature of the heating resistors when they generate heat. occurs. In this case, when printing is performed on thermal transfer paper or the like, density unevenness occurs in a single printed character or figure.
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一にすることが
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。In order to prevent the density unevenness from occurring, conventionally, the resistance values of the heating resistors corresponding to the respective dots are made uniform. This utilizes the property that when a predetermined electric field is applied to the heating resistor within a range that does not cause resistance breakdown, the resistance value of the heating resistor decreases in accordance with the electric field strength.
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。As a conventional technique for making the resistance value of such a heating resistor uniform, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 83053/1983 is known.
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。In the device described in this publication, trimming pulses having a constant width and different voltage values, or trimming pulses having a constant width and voltage value but varying in number are applied to the heating resistor. The publication describes an example in which trimming pulses having a constant width and different voltage values are applied to a heating resistor.
その実施例に記載されたものは、絶！ＩＩ＆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■０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ΔＶだけプラスした電圧ＶＯ＋八
Ｖ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２八■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ＲＯ以下に収まるまで、ΔＶづつプラスした電圧ＶＯ
＋ｎΔＶのトリミングパルスを印加するようにしている
。What is described in the example is absolute! II & Measure the initial resistance value of the heating resistor corresponding to each dot on the board, and if the initial resistance value is larger than the target resistance value RO, apply a trimming pulse of 0 to the heating resistor with a predetermined voltage. is applied to reduce the resistance value of the heating resistor. If this reduced resistance value is still larger than the target resistance value RO,
A trimming pulse of a voltage VO+8V, which is the predetermined voltage VO plus ΔV, is applied to further reduce the resistance value of the heating resistor. If this further reduced resistance value is still larger than the target resistance value RO, a trimming pulse of a voltage vO + 2ΔV, which is 28 mm plus the predetermined voltage VO, is applied to further reduce the resistance value of the heating resistor. let In this way, the voltage VO is increased by ΔV until the resistance value of the heating resistor falls below the target resistance value RO.
A trimming pulse of +nΔV is applied.
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。これは、絶
縁基板表面に形成した直後の発熱抵抗体は、不安定で経
時的にその抵抗値が変化するものであるが、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。3) Problems to be Solved by the Invention However, even if the resistance values of the heating resistors are made uniform by applying a trimming pulse to the heating resistors as described above, each heating resistor may be damaged while the thermal head is used for a long period of time. There will be variations in the resistance value of the body. This is because the heating resistor immediately after being formed on the surface of the insulating substrate is unstable and its resistance value changes over time, but the resistance value of the heating resistor whose resistance value is evened out by the trimming pulse is still the same. This is thought to be because it is still unstable.
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。Therefore, even with a thermal head that uses a heating resistor whose resistance value has been made uniform through trimming, the resistance value decreases over time and becomes uneven, and the area printed with the heating resistor whose resistance value decreases greatly decreases. The print density will be darker than the area printed with a smaller amount of heating resistor.
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。This poses a problem in that density unevenness occurs in the printed matter.
そこで本発明者は、サーマルヘッドの長期にわたる使用
期間中、発熱抵抗体の抵抗値の経時的変化を少なくする
方法を研究した結果、発熱抵抗体を熱アニールすると、
熱アニール後の発熱抵抗体の抵抗値の経時的変化は小さ
くなることを発見した。Therefore, the inventor of the present invention researched a method of reducing the change in resistance value of the heat generating resistor over time during the long-term use of the thermal head, and found that when the heat generating resistor is thermally annealed,
It was discovered that the change in resistance value of the heating resistor over time after thermal annealing becomes smaller.
第１Ｏ図には、熱アニールした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Ａと熱ア
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とが示されている。この
第１０図から分かるように、Ａで示す熱アニールした発
熱抵抗体は経時的変化が少ないので、その発熱抵抗体が
形成された絶縁基板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変化しない。Figure 1O shows the change in resistance over time A when continuous pulses for heat generation are applied to a heat-annealed heat-generating resistor, and the resistance value when continuous pulses for heat-generation are applied to a heat-generating resistor that is not thermally annealed. The temporal change B is shown. As can be seen from Fig. 10, the thermally annealed heating resistor shown by A shows little change over time, so a thermal head made using an insulating substrate on which the heating resistor is formed can be used for a long period of time. Print density does not change.
また、本発明者は、発熱抵抗体を熱アニールする際、そ
の勲アニールの前後で発熱抵抗体の抵抗値が変化（減少
）シ、その減少量は、熱アニールする前に発熱抵抗体の
抵抗値をトリミングした場合、トリミング電圧の大きさ
に依存することも発見した。In addition, the present inventor has discovered that when thermally annealing a heating resistor, the resistance value of the heating resistor changes (decreases) before and after the annealing, and that the amount of decrease is due to the resistance value of the heating resistor before thermal annealing. We also found that when trimming the value, it depends on the magnitude of the trimming voltage.
これらについて、次に第６．７図によりさらに詳細に説
明する。These will now be explained in more detail with reference to Figure 6.7.
第６図は、Ｏ印で示す初期抵抗値Ｒｉの発熱抵抗体にト
リミングパルスを印加して、目標抵抗値ＲＯ＝１０００
０の所定範囲内の０印で示す値にトリミングした際、そ
れらの発熱抵抗体を熱アニールするとその抵抗値はΔ印
で示す値？こ変化することを示している。In FIG. 6, a trimming pulse is applied to a heating resistor with an initial resistance value Ri indicated by O, and a target resistance value RO=1000 is obtained.
When trimmed to the value indicated by the 0 mark within the predetermined range of 0, if those heating resistors are thermally annealed, the resistance value will be the value indicated by the Δ mark? This shows that this will change.
また、第７図は、発熱抵抗体をトリミングしたときのト
リミング電圧Ｖと、初期抵抗値Ｒ１に対する熱アニール
前後の抵抗値の変化率（すなわちドリフト： （Ｒｔ
−Ｒａ） ／Ｒｉ、ただし、Ｒａは熱アニール後の抵抗
値）を示すグラフである。この第７図は、トリミング電
圧Ｖが高い程熱アニールによる抵抗値の変化率が大きい
ことを示している。Furthermore, FIG. 7 shows the trimming voltage V when trimming the heating resistor and the rate of change in resistance value before and after thermal annealing (i.e. drift: (Rt
-Ra)/Ri, where Ra is the resistance value after thermal annealing. FIG. 7 shows that the higher the trimming voltage V, the greater the rate of change in resistance value due to thermal annealing.
ところで、トリミング電圧Ｖが高いということは、特開
昭６１−８３０５３号公報または特開平１−２７１２６
２号公報からも分かるように、トリミング時の抵抗値の
減少ＩＲｉ−Ｒｔが大きいということである。このこと
はトリミング終了後の各発熱抵抗体の抵抗値Ｒｔが路内
−であることを考慮すると、トリミング電圧Ｖが高い発
熱抵抗体程、その初期抵抗値Ｒｉが罵いということにな
る。すなわち、初期抵抗値Ｒｉが高い発熱抵抗体は、ト
リミング終了抵抗値Ｒ１を路内−にした場合にはトリミ
ング電圧■が高くなり、トリミング電圧Ｖが高い場合に
は熱アニール前後の抵抗値の変化率Ｒｔ−Ｒａが大きい
ということが分かる。このことは第６図にも現れており
、トリミング終了抵抗値Ｒｔを路内−にした場合には初
期抵抗値Ｒｉが高い発熱抵抗体程、熱アニールによる抵
抗値変化が大きく、熱アニール後の抵抗値Ｒａが低くな
っている。By the way, the high trimming voltage V means that
As can be seen from Publication No. 2, the reduction in resistance value IRi-Rt during trimming is large. Considering that the resistance value Rt of each heat generating resistor after trimming is within the range, this means that the higher the trimming voltage V of the heat generating resistor is, the worse its initial resistance value Ri is. In other words, for a heating resistor with a high initial resistance value Ri, when the trimming end resistance value R1 is set to -, the trimming voltage ■ becomes high, and when the trimming voltage V is high, the resistance value changes before and after thermal annealing. It can be seen that the ratio Rt-Ra is large. This also appears in Fig. 6, and when the trimming end resistance value Rt is set to within the path, the higher the initial resistance value Ri of the heating resistor, the larger the resistance change due to thermal annealing, and the more the resistance value changes after thermal annealing. The resistance value Ra is low.
したがってトリミング終了抵抗値Ｒｔを、均一にせずに
、初期抵抗値Ｒ１の高い発熱抵抗体程高くしておくこと
により、熱アニール後の抵抗値を均一にすることができ
るはずである。Therefore, it should be possible to make the resistance value after thermal annealing uniform by setting the trimming end resistance value Rt to be higher as the heating resistor has a higher initial resistance value R1, rather than making it uniform.
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を均一にそる。えるととも
に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。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is intended to uniformly curve the resistance value of the heating resistor of the thermal head. The objective is to reduce the amount of decrease in resistance value over time.
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を
形成してから、前記各個別電極および共通電極間を接続
する発熱抵抗体の初期抵抗値が所定のトリミング終了目
標抵抗値よりも大きい場合にトリミングパルスを印加し
て前記発熱抵抗体の抵抗値を前記トリミング終了目標抵
抗値の所定の範囲内の値にトリミングし、その後、前記
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
発熱抵抗体を勲アニールする工程を有するサーマルヘッ
ドの製造方法であって、
前記初期抵抗値の値が小さい発熱抵抗体よりも大きい発
熱抵抗体に、大きなトリミング終了目標抵抗値を設定す
ることを特徴とする。B1 Structure of the Invention 1) Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the method for manufacturing a thermal head of the present invention includes forming a plurality of individual electrodes and tips of the individual electrodes on the surface of an insulating substrate. After forming a common electrode arranged with a common electrode and a heating resistor connecting between the individual electrodes and the common electrode, the initial resistance value of the heating resistor connecting between each individual electrode and the common electrode is trimmed to a predetermined value. When the resistance value of the heating resistor is greater than the end target resistance value, a trimming pulse is applied to trim the resistance value of the heating resistor to a value within a predetermined range of the trimming end target resistance value, and then the trimmed heating resistor is A method for manufacturing a thermal head comprising the step of annealing the heat generating resistor by holding an insulating substrate formed on the surface at a predetermined temperature for a predetermined time, the heat generating resistor having a small initial resistance value. The feature is that a large trimming end target resistance value is set for the heat generating resistor which is larger than the body.
２）作用
前述の本発明のサーマルヘッドの製造方法は、初期抵抗
値の小さい発熱抵抗体よりも大きい発熱抵抗体に、大き
なトリミング終了目標抵抗値を設定するので、熱アニー
ル後の発熱抵抗体の抵抗値が均一となる。そして、熱ア
ニールされた発熱抵抗体は抵抗値が安定しているので、
製造されたサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値の経時
的減少量が少な（なる。2) Effect In the method for manufacturing a thermal head of the present invention described above, a large trimming end target resistance value is set for a heating resistor that is larger than a heating resistor with a small initial resistance value, so that the heating resistor after thermal annealing is The resistance value becomes uniform. And since the resistance value of the thermally annealed heating resistor is stable,
The amount of decrease in the resistance value of the heating resistor of the manufactured thermal head over time is small.
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。3) Examples Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
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（印字）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１を備えており、この支持板１
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。In FIG. 1, a thermal head C that performs thermal recording (printing) on a thermal recording paper B that is conveyed along the outer circumference of a platen roller A has a support made of a metal material with high thermal conductivity such as aluminum or cast iron. It is equipped with a plate 1, and this support plate 1
An insulating substrate 4 made of a ceramic material and a printed wiring board 5 made of a plastic material are attached to the upper surface of the device on the left side and right side in FIG. 1 via adhesives 2 and 3, respectively.
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が印刷により設けられている。配線
５ａの入力端側（第２図中、右Ｓ）はプリント配線板５
を貫通するリード線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の配線５ａおよび絶縁基板４０個別電極４Ｂと接
続されている。In FIG. 1, the insulating substrate 4 is placed on the top surface of the printed wiring board 5.
An IC is disposed near the IC, and wiring 5a is provided by printing on the right side of the IC in FIG. The input end side of the wiring 5a (right S in Figure 2) is connected to the printed wiring board 5.
It is connected to a socket 7 as a drive signal input terminal via a lead wire 6 passing through. The IC arranged on the printed wiring board 5 is connected to the wiring 5a of the printed wiring board 5 and the individual electrodes 4B of the insulating substrate 40 by wires 8.9.
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の長さ方向（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４Ｂ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３ｒＩ！Ｊ参照）によって接続されている。As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the insulating substrate 4 includes:
A plurality of individual electrodes 4as are arranged on the surface (namely, the upper surface) along the length direction (namely, the main scanning direction) X of the insulating substrate 4. A common electrode 4b is provided along the main scanning direction X.
b has a main body portion 4bl extending along the main scanning direction X and a plurality of connecting portions 4b2 extending in the sub-scanning direction Y from the main body portion 4bl in a comb-teeth shape. The connection portion 4b2 between the individual electrode 4a and the common electrode 4b is
are arranged alternately along the These alternately arranged individual electrodes 4B and common electrode connecting portions 4b2 are connected to each heating resistor 4cL 4cl+ -(
3rd rI! (see J).
そして、前記帯状発熱抵抗体４Ｃは、熱アニールされて
いる。The band-shaped heating resistor 4C is thermally annealed.
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。Referring again to FIG. 1, the IC and wire 8.
9 is sealed with a resin 10 and a cover 11
protected by.
前記サーマルヘッドＨは、前記符号１〜１１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。The thermal head H is composed of members indicated by the reference numerals 1 to 11, and each heating resistor 4cl is pressed against the thermal recording paper B on the roller platen A to perform thermal recording.
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
。Next, an embodiment of the method for manufacturing the thermal head will be described.
前記第３図に示すような、表面に電極４ａ、４ｂおよび
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。The insulating substrate 4 having electrodes 4a, 4b and a heating resistor 4c formed on its surface as shown in FIG. 3 is manufactured by a conventional manufacturing technique such as a screen printing technique.
この絶縁基板４の前記各発熱抵抗体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。The resistance value of each heating resistor 4cl of this insulating substrate 4 is trimmed by a trimming device shown in the block diagram of FIG.
第４図において、ブローμ２１は、前記個別電極４ａの
図示しない電極パッド（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２１８゜２１ａ、・・・を備えている
。そして、前記ブローμ２１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４ｃｌ、 ４ｃｌ、・・・の中の１ビツトを選
択するように構成されている。In FIG. 4, the blow μ 21 is a probe 218° 21a that contacts an electrode pad (not shown) of the individual electrode 4a (a connection terminal portion used for connection with the wire 9 when assembling the thermal head later). It is equipped with... A multiplexer relay 22 is connected to the blow μ21, and these blow μ21 and multiplexer relay 22 are controlled by a computer 23 to connect the heating resistors 4cl, 4cl, It is configured to select one bit among...
前記マルチプレクサリレー２２は、前記フンピユータ２
３によって制御される切望スイッチ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
子に選択的に接続されるように構成されている。The multiplexer relay 22
The output terminal of the pulse generator 25 or the input terminal of the resistance measuring device 26 is configured to be selectively connected to the output terminal of the pulse generator 25 or to the input terminal of the resistance measuring device 26 via a desiring switch 24 controlled by the resistor 3 .
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
。Next, the operation of the trimming device shown in the block diagram of FIG. 4 will be explained with reference to the flowchart of FIG. 5.
前記絶縁基板４表面に形成された前記各発熱抵抗体４ｃ
ｌのトリミングを行う処理（トリミングフロー）が開始
されると、ステップＳ１において前記ブローバ２１０探
針２１ｍ、２１ｍ５・・・を前記個別電極４ａ＋ ４ａ
＋・・・に接触させ、探針２１の数に応じた数（たとえ
ば１２８）の発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗値Ｒｉを測定
する。Each of the heating resistors 4c formed on the surface of the insulating substrate 4
When the process (trimming flow) for trimming 1 is started, in step S1, the probes 21m, 21m5, etc. of the blower 210 are connected to the individual electrodes 4a+ 4a.
+..., and measure the initial resistance value Ri of the number of heating resistors 4cl corresponding to the number of probes 21 (for example, 128).
次にステップＳ２において、ｎ＝１と置く。Next, in step S2, n=1 is set.
次にステップＳ３においてｎ＝１に対応するビットを選
択する。Next, in step S3, the bit corresponding to n=1 is selected.
次にステップＳ４においてトリミング終了後の目標抵抗
値Ｒ１Ｏを計算する。Next, in step S4, a target resistance value R1O after trimming is calculated.
前記目標抵抗値Ｒ１Ｏの計算は次式（＋）を用いて計算
する。The target resistance value R1O is calculated using the following equation (+).
ＲｔＯ＝ ａ ＸＲａ０＋ ｂ Ｘ旧□（１）ただし、
ａ、ｂは定数、
ＲａＯは熱アニール後の目標抵抗値、
Ｒｉは初期抵抗値である。RtO= a XRa0+ b X old □ (1) However,
a and b are constants, RaO is the target resistance value after thermal annealing, and Ri is the initial resistance value.
前記定数ａ、ｂは予め求めておいた数であり、それらの
定数ａ＋ｂの求め方について次の（イ）〜（チ）で説明
する。The constants a and b are numbers determined in advance, and how to determine these constants a+b will be explained in the following (a) to (h).
（イ）今トリミングを行おうとしている発熱抵抗体が形
成された絶縁基板と同一のロットで製造された絶縁基板
の中から複数個のサンプルを取り出す。そして、それら
の絶縁基板のサンプルを用い、たとえば１２８ビツトの
発熱抵抗体（第６図参照）に対して、前記第４図に示す
トリミング装置を用い、各発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗
値Ｒ１を計測する。(a) Take out a plurality of samples from among the insulating substrates manufactured in the same lot as the insulating substrate on which the heating resistor that is about to be trimmed is formed. Then, using the samples of these insulating substrates, for example, the initial resistance value R1 of each heating resistor 4cl is calculated using the trimming device shown in FIG. measure.
（１１） 前記１２８ビツトの各発熱抵抗体４ｃｌの
初期抵抗値Ｒｉの平均値Ｒｈ（第６図参照）を算出する
。(11) Calculate the average value Rh (see FIG. 6) of the initial resistance values Ri of each of the 128-bit heating resistors 4cl.
（１１） 前記初期抵抗値Ｒｉの平均値Ｒｈのたとえ
ば７０％の値をトリミング終了後の目標抵抗値ＲＯ（Ｒ
Ｏ＝０．７Ｒｈ）として各発熱抵抗体４ ｃｌ、 ４
ｃｌ・・・をトリミングする。(11) The target resistance value RO (R
O=0.7Rh), each heating resistor 4 cl, 4
Trim cl...
（ニ）前記各発熱抵抗体４ ｃｌ＋ ４ ｃｌ＋・・・
をたとえば２００°Ｃに３０分間保持して熱アニールし
、熱アニール後の抵抗値Ｒａを計測する。(d) Each heating resistor 4 cl+ 4 cl+...
is thermally annealed by holding it at, for example, 200° C. for 30 minutes, and the resistance value Ra after thermal annealing is measured.
（ネ）前記１２８ビツトの各発熱抵抗体４ｃｌのトリミ
ング後変化率（Ｒｉ −Ｒ０）／ ＲｉＯ値およびアニ
ール後変化率（Ｒ４−Ｒａ）／Ｒｉの値を算出し、それ
らの値を第８図に実線で示すような、横軸にトリミング
後変化率（Ｒｉ −Ｒ０）／ Ｒｉをとり、縦軸にアニ
ール後変化率（Ｒｉ −Ｒａ）／ Ｒｉをとった座標上
に、プロットする。(N) Calculate the rate of change after trimming (Ri - R0)/RiO value and the rate of change after annealing (R4 - Ra)/Ri of each of the 128-bit heating resistors 4cl, and compare those values with FIG. It is plotted on coordinates with the rate of change after trimming (Ri - R0)/Ri on the horizontal axis and the rate of change after annealing (Ri - Ra)/Ri on the vertical axis, as shown by the solid line in .
（へ） 前記（７１）において７０％の代わりに８０％
、６０％および５０％と順次置き換えて、前記（イ）〜
（本）の作業を繰り返す。(to) 80% instead of 70% in (71) above
, 60% and 50%, and the above (a) ~
Repeat the work in (book).
（ト）前記（イ）〜（へ）により得られる１ ２８％４
個のデータを第８図の座標上にプロットし、それらのデ
ータの分布を近似し得る直線（第８図の実線参照）を求
め、その直線を次式（２）で近似する。(g) 1 obtained by (a) to (f) above 28%4
data are plotted on the coordinates of FIG. 8, a straight line (see solid line in FIG. 8) that can approximate the distribution of these data is found, and the straight line is approximated by the following equation (2).
そして、その直線を近似し得るα、βの値を求める。Then, the values of α and β that can approximate the straight line are determined.
（Ｒｉ−Ｒａ）／Ｒｉ＝α（Ｒｉ−Ｒ０）／Ｒｉ＋β−
（２）前記α、βの求め方は第８図の座標上に前記デー
タを実際にプロットしても求めることができるが、コン
ピュータ処理により求めることもできる。(Ri-Ra)/Ri=α(Ri-R0)/Ri+β-
(2) α and β can be found by actually plotting the data on the coordinates in FIG. 8, but they can also be found by computer processing.
（チ）前記（２）式を変形して次の（３）式を求める。(H) Transform the above equation (2) to obtain the following equation (3).
ＲＯ＝（１／ α）Ｒａ中（α＋β−１）Ｒｉ／ ａ−
−−＜３）この（３）式において、
ａ＝１／α
（４）ｂ＝（α十β−１）／α （
５）と置くと、前記式（３）は次式（６）となる。RO = (1/ α) in Ra (α + β-1) Ri/ a-
--<3) In this equation (3), a=1/α
(4) b = (α + β - 1) / α (
5), the above equation (3) becomes the following equation (6).
ＲＯ＝ａＲａ＋ｂＲｉ
（６）この（６）式において係数ａ、ｂの値は前記
α。RO=aRa+bRi
(6) In this equation (6), the values of coefficients a and b are the above α.
βにより定まる定数である。したがって、この（６）式
から、熱アニール後の発熱抵抗体４ｃｌの抵抗値Ｒａを
ある目標Ｍ（熱アニール後目標抵抗値）ＲａＯにしよう
とすると、発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗値Ｒｉの値に応
じたトリミング終了後の抵抗値ＲＯの目標値（トリミン
グ終了後の目標抵抗値）ＲｔＯが定まることになる。す
なわち、前記（４）式および（５）式により、前記（１
）式のａ、ｂの値が定まる。It is a constant determined by β. Therefore, from this equation (6), when trying to set the resistance value Ra of the heating resistor 4cl after thermal annealing to a certain target M (target resistance value after thermal annealing) RaO, the value of the initial resistance value Ri of the heating resistor 4cl The target value of the resistance value RO after trimming (target resistance value after trimming) RtO is determined according to the following. That is, by the above equations (4) and (5), the above (1
) values of a and b in the equation are determined.
再び第５図のフローチャートの説明に戻る。Returning to the explanation of the flowchart in FIG. 5 again.
前記ステップＳ４の処理を行ってから、次にステップＳ
５において抵抗値がトリミング終了後の目標抵抗値Ｒｔ
Ｏ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Ｓ６に移る。After performing the process of step S4, next step S4 is performed.
5, the resistance value is the target resistance value Rt after trimming
It is determined whether it is within a predetermined range of O. No (N)
In this case, the process moves to step S6.
ステップＳ６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、前記特開昭Ｅｉｌ−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。In step S6, the voltage value of the trimming pulse applied to the heating resistor 4cl is calculated. As a method of calculating this voltage value, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
The method described in Japanese Patent Application Laid-open No. 1-271262 or the like is employed.
次にステップＳ７において発熱抵抗体４ｃｌにトリミン
グパルスを印加する。Next, in step S7, a trimming pulse is applied to the heating resistor 4cl.
次にステップＳ８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Ｓ５に戻る。Next, in step S8, the resistance value of the heating resistor 4cl is measured, and then the process returns to step S5.
ステップＳ５においてイエス（Ｙ）の場合はステップＳ
９に移る。If yes (Y) in step S5, step S
Move on to 9.
ステップＳ９においてｎ＝ｎ＋１と置く。In step S9, n=n+1 is set.
次にステップＳＩＯ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２２ａ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ｎ０＝１
２９である。このステップＳ１０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に接続された各発熱
抵抗体４ｃｌのトリミングが終了したものとして、次の
ステップＳ１１に移る。Next, in step SIO, it is determined whether n=n0. However, no is the number obtained by adding 1 to the number of probes 22a of the probe 21 that contact the individual electrodes 4a,
For example, if the number of probes 21a is 128, n0=1
It is 29. If NO in this step S10, the process returns to step S3, and if YES, it is assumed that the trimming of each heating resistor 4cl connected to all the probes (for example, 128 probes) 21a has been completed, and the next step is as follows. The process moves to step S11.
ステップＳｌｌにおいて、前記絶縁基板４表面の全ての
発熱抵抗体４ｃｌ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ＳＩＩにおいてノーの場合には前記
ステップＳｌに戻り、まだトリミングの終了していない
発熱抵抗体４ｃｌに接続された個別電極のパッドに前記
プローバ２１の探針２１８を接触させてその発熱抵抗体
４ｃｌの初期抵抗値Ｒ＋を測定する。このステップＳｌ
＋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４ｃｌのトリミングフローを終了する。In step Sll, it is determined whether all the heating resistors 4cl on the surface of the insulating substrate 4 have been trimmed. If the answer in step SII is NO, the process returns to step S1, and the tip 218 of the prober 21 is brought into contact with the pad of the individual electrode connected to the heating resistor 4cl which has not yet been trimmed. Measure the initial resistance value R+ of 4cl. This step Sl
In the case of YES in +, the trimming flow of the heating resistor 4cl on the surface of the insulating substrate 4 is completed.
前述のトリミングのフローにおいては、各発熱抵抗体は
その初期抵抗値Ｒ１の値に応じて、トリミング終了後の
目標抵抗［ＲｌＯが異なる値に定められる。そして、初
期抵抗値ＲｌＯ値が大きい程前記目標抵抗値Ｒ１Ｏも大
きく定められる。In the above-described trimming flow, each heat generating resistor has a target resistance [RlO] set to a different value after trimming, depending on its initial resistance value R1. The larger the initial resistance value RlO is, the larger the target resistance value RlO is set.
したがって、このトリミング終了後の発熱抵抗体４ｃｌ
の抵抗値にはバラツキが育る。それらの各発熱抵抗体４
ｃｌを、次にたとえば２００°Ｃで３０分保持して熱ア
ニールした場合、各発熱抵抗体４ｃｌの抵抗値は、全て
、熱アニール後の目標抵抗値ＲａＯの所定の範囲内に略
収まることになる。Therefore, after this trimming, the heating resistor 4cl
There will be variations in the resistance value. Each of those heating resistors 4
If cl is then thermally annealed by holding it at 200°C for 30 minutes, the resistance values of each heating resistor 4cl will all approximately fall within a predetermined range of the target resistance value RaO after thermal annealing. Become.
前述の実施例のように、同一ロットで製造され表面に発
熱抵抗体を形成された絶１１Ｍ板の中かみサンプルを取
り出し、そのサンプルから得られるトリミング後変化率
と熱アニール後変化率の関係（第８図参照）を求め、そ
の関係を利用して熱アニール後の発熱抵抗体の抵抗値を
路内−化すると、サーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗値
を長期にわたって路内−に保持することができる。 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（
、種々の設計変更を行うことが可能である。As in the above-mentioned example, a core sample of a 11M plate manufactured in the same lot and having a heating resistor formed on the surface is taken out, and the relationship between the rate of change after trimming and the rate of change after thermal annealing obtained from the sample is ( (see Figure 8), and by using that relationship to make the resistance value of the heating resistor after thermal annealing within the path, the resistance value of the heating resistor of the thermal head can be maintained within the path for a long period of time. I can do it. Although the embodiments of the thermal head according to the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.
Without departing from the present invention as set forth in the claims (
, it is possible to make various design changes.
たとえば、各発熱抵抗体４ｃｌの抵抗値のトリミングを
行う際、各発熱抵抗体４ｃｌの初期抵抗値Ｒ１の大きさ
に応じて、初期抵抗値Ｒｉの大きい発熱抵抗体程トリミ
ング終了後の目標抵抗値ＲｔＯを大きく設定する必要は
あるが、第８図に示す直線の式を求め、その直線の式を
利用して各発熱抵抗体のトリミング終了後の目標抵抗値
を定める代わりに、各発熱抵抗体をその初期抵抗値の大
きさに応じて数段階に分類し、その分類された各段階に
応じてトリミング終了後の目標抵抗値を段階別に設定す
ることも可能である。For example, when trimming the resistance value of each heating resistor 4cl, depending on the initial resistance value R1 of each heating resistor 4cl, the heating resistor with a larger initial resistance value Ri has a target resistance value after trimming. Although it is necessary to set RtO large, instead of finding the straight line equation shown in Figure 8 and using that straight line equation to determine the target resistance value after trimming each heat generating resistor. It is also possible to classify the resistance value into several stages according to the initial resistance value, and set the target resistance value after trimming according to each classified stage.
また、前記帯状発熱抵抗体４ｃを用いたサーマルヘッド
の代わりに、第９Ａ、９Ｂ図に示すように、主走査方向
Ｘに沿って複数の個別発熱抵抗体４０１％ ４Ｃ］＋・
・・を列設し、それらの各個別発熱抵抗体４ｃｌ、 ４
ｃｌ＋・・・により複数の各個別電極４ａ。Moreover, instead of the thermal head using the band-shaped heating resistor 4c, as shown in FIGS. 9A and 9B, a plurality of individual heating resistors 401% 4C]+.
... are arranged in a row, and each of these individual heating resistors 4cl, 4
A plurality of individual electrodes 4a by cl+...
４ａ＋・・・と共通電極４ｂとをそれぞれ個別に接続す
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。It is also possible to apply the present invention to a thermal head in which the common electrodes 4a+... and the common electrode 4b are individually connected.
Ｃ９発明の効果
前述の本発明のサーマルヘッドの製造方法は、初期抵抗
値の小さい発熱抵抗体よりも大きい発熱抵抗体が、大き
なトリミング終了抵抗値を有するように、各発熱抵抗体
をトリミングするので、熱アニール後の各発熱抵抗体の
抵抗値を路内−化することができる。また、本発明のサ
ーマルヘッドの製造方法は、サーマルヘッドの発熱抵抗
体を熱アニールするので、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。C9 Effects of the Invention In the method for manufacturing a thermal head of the present invention described above, each heating resistor is trimmed so that a heating resistor having a larger initial resistance value has a larger trimming end resistance value than a heating resistor having a smaller initial resistance value. , the resistance value of each heating resistor after thermal annealing can be made within the range. Further, in the method for manufacturing a thermal head of the present invention, since the heating resistor of the thermal head is thermally annealed, the amount of decrease in the resistance value of the heating resistor over time can be reduced. Therefore, even if the thermal head is used for a long period of time, density unevenness due to variations in resistance does not occur in the printed matter.
第１図は本発明のサーマルヘッドの製造方法の一実施例
により製造されたサーマルヘッドの側断面図、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、ｔＩ４４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
び勲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図はトリミング電圧の大きさと熱アニールによる
発熱抵抗体の抵抗値の変化率との関係を示す図、第８図
は発熱抵抗体の初期抵抗値に対するトリミング後変化率
とアニール後変化率との関係を示す図、第９Ａ、９Ｂｒ
ｇＪ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、第１０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、である
。
４・・・絶縁基板、４ａ・・・個別電極、４ｂ・・・共
通電極、４ｃｌ・・・発熱抵抗体、FIG. 1 is a side sectional view of a thermal head manufactured by an embodiment of the thermal head manufacturing method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the main part of the thermal head, and FIG. 3 is a partial view of the main part. This is an enlarged view of the part shown by the arrow ■ in Figure 2, Figure tI44 is an explanatory diagram of the trimming device used in manufacturing the thermal head, and Figure 5 is an illustration for explaining the operation of the trimming device shown in Figure 4. Flowchart, FIG. 6 is an explanatory diagram of changes in the resistance value of the heat generating resistor due to trimming and heat annealing, and FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the trimming voltage and the rate of change in the resistance value of the heat generating resistor due to thermal annealing. , FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the rate of change after trimming and the rate of change after annealing with respect to the initial resistance value of the heating resistor, 9A, 9Br
gJ is an explanatory diagram of a thermal head to which the present invention can be applied, and FIG. 10 is a diagram showing changes over time in a heat-generating resistor that has been thermally annealed and a heat-generating resistor that has not been thermally annealed. 4...Insulating substrate, 4a...Individual electrode, 4b...Common electrode, 4cl...Heating resistor,
Claims (1)
らの個別電極先端部に対応して配置された共通電極（４
ｂ）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）とを形成してから、
前記各個別電極（４ａ）および共通電極（４ｂ）間を接
続する発熱抵抗体（４ｃ１）の初期抵抗値（Ｒｉ）が所
定のトリミング終了目標抵抗値（Ｒｔ０）よりも大きい
場合にトリミングパルスを印加して前記発熱抵抗体（４
ｃ１）の抵抗値を前記トリミング終了目標抵抗値（Ｒｔ
０）の所定の範囲内の値にトリミングし、その後、前記
トリミングされた発熱抵抗体（４ｃ１）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（４ｃ１）を熱アニールす
る工程を有するサーマルヘッドの製造方法であって、 前記初期抵抗値（Ｒｉ）の値が小さい発熱抵抗体（４ｃ
１）よりも大きい発熱抵抗体（４ｃ１）に、大きなトリ
ミング終了目標抵抗値（Ｒｔ０）を設定することを特徴
とするサーマルヘッドの製造方法。[Claims] A plurality of individual electrodes (4a) and a common electrode (4) disposed on the surface of the insulating substrate (4) in correspondence with the tips of the individual electrodes.
b), the individual electrode (4a) and the common electrode (4b)
After forming the heating resistor (4c1) connecting between the
A trimming pulse is applied when the initial resistance value (Ri) of the heating resistor (4c1) connecting between each of the individual electrodes (4a) and the common electrode (4b) is larger than a predetermined trimming end target resistance value (Rt0). and the heating resistor (4
c1) is set to the trimming end target resistance value (Rt
0) to a value within a predetermined range, and then the insulating substrate (4) on which the trimmed heating resistor (4c1) is formed is held at a predetermined temperature for a predetermined time. A method for manufacturing a thermal head comprising the step of thermally annealing a heating resistor (4c1), the heating resistor (4c1) having a small initial resistance value (Ri).
1) A method for manufacturing a thermal head, characterized in that a large trimming end target resistance value (Rt0) is set for a heating resistor (4c1) larger than 1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2066018A JP2830325B2 (en) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | Manufacturing method of thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH03266650A true JPH03266650A (en) | 1991-11-27 |
| JP2830325B2 JP2830325B2 (en) | 1998-12-02 |
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