JPS61251106A - サ−マルヘツドの製造装置 - 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〕 本発明は主としてファクシミリやプリンタに使用される
サーマルヘッドの製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

現偉、定着の必要がなく、無騒音、メ栖ンテナンフリー
であシ、信頼性の高いサーマルヘッドが、感熱記録紙の
向上とともに普及している。感熱記録は、基板上に設け
た抵抗体に、記録電流を印加し、抵抗体に流れた電流に
よシ生ずるジュール熱を利用して、抵抗体上に接する感
熱紙を発色させたυ、熱転写紙のインク層を溶融させ、
被転写紙に記録信号情報を印字記録する技術である。

サーマルヘッドの一般構造図を第１０図に示す。

サーマルヘッドは絶縁基板（１）上にＡＩ、Ａｕ、Ｏｕ
等の良電気導体材料にて成膜技術によシ構成したリード
部（２）とそれに両端を接続した膜状のエレメント抵抗
体（３）で全体で発熱素子を構成される。

絶縁基板（１）の材料にはアルミナセラミック基板又ハ
グレーズ層付アルミナセラミック基板を使用する事が多
い。エレメント抵抗体（３）の材料として薄膜方式の場
合はＴａ２Ｎ　、　Ｔａ−８ｉｎ２．　Ｔａ−８１、Ｎ
ｉ−０ｕＴ１□０３等の材料が用いられる。

又、厚膜方式の場合はＲｕｚＯｅＰｔＯ等の貴金属の酸
化物をガラス材と混合して塗付して焼結する。

図示しないが、エレメント抵抗体（３）を形成した後こ
れを保護するためのガラス膜を焼成する。

このサーマルヘッドのリード部両端に一定の電圧を一定
時間印加した場合、ジュール熱Ｋｌ）抵抗体部に熱が発
生する。この熱は第１１図の様に構成する記録装置のＡ
部分で感熱紙（５）に伝達され感熱紙（５）が発色して
その表面に印画される。なお、第１１図において、第１
０図と同一符号は相当部分を示す。Ｐはロール（４）の
抑圧方向を示す。

一般に、例えばファクシミリ用のサーマルヘッドは、発
熱抵抗体として、１ヘッド当シ約２０００個の抵抗体が
独立して並列に設けられている０これらの発熱抵抗体は
、そのジュール熱によシ表面温度が、２５０℃〜６００
℃程度まで加熱され、この温度に到達させるに等しい印
加エネルギーは、サーマルヘッド各々の解儂度によシ異
なるが、約０．２ｍＪ　（ジュール）〜２ｍＪ必要とさ
れる。

従来よシこのサーマルヘッドには、抵抗体の製造プロセ
スおよびその材料の違いにより、厚膜形と薄膜形および
半導体形があった。厚膜形はペースト状の抵抗材料を用
いて、あらかじめ所望とするパターンをスクリーンやフ
ォトレジスト膜ニ形成しておき、スクリーン印刷技術に
よシ抵抗材料を印刷、又は埋込み、後工程として焼成す
ることで発熱抵抗体が形成される。薄膜形は主としてタ
ンタル系材料を蒸着又はスパッタリングし、あらかじめ
抵抗体となシうる基本パターンを形成しその後、フォト
エツチングによシ所望パターンの独立した抵抗体く仕上
げる。半導体形は、たとえばシリコン基材の一部に抵抗
拡散を行い、抵抗体を形成し、Ｐ−Ｎ接合面の発熱を利
用するもので半導体製造工程とほぼ同一手段を用いる。

以上３種の製造方法のうち実用化が実施されているのは
、厚膜形と薄膜形である。ところで薄膜形は、その製造
工程は多大であるが、発熱抵抗体の抵抗値のばらつきは
少なく、微細パターンが形成できるという大きな利点を
持っている。反面厚膜形は、比較的短い製造工程によっ
て安価に製造可能であるが、発熱抵抗体の抵抗値のばら
つきが大きいという重大な欠点を持ち合わせていた。感
熱記録は、抵抗体の抵抗値によシ決定され、発生するジ
ュール熱を利用するため、抵抗値のばらつきは当然その
上に印字される画質の濃度ムラの原因となる。

第１２　図はサーマルヘッドを構成する各エレメント抵
抗体の抵抗値Ｒ１，Ｒ２，−−−Ｒｆｉの一例を示す。

通常薄膜形の抵抗値ばらつきは、±５−〜±１５％以内
に均一化されているのに対し、厚膜形は±１５−〜±３
０％にばらついており、薄膜形より劣っているのに一主
流を成しているのは、過負荷電力、耐摩耗性に代表され
る信頼性の良さと低コストという大きな利点を持ち合わ
せている故である０厚膜形でも最近は、微細パターンの
形成は薄膜形に劣らず作成することが可能となった。た
とえば導体パターンの形成においては、印刷膜厚は従来
３μｍ以上必要とされていたが、３０００Å以下の導体
膜厚でも構成できる。この利点は、フォトエツチング時
のエツチングファクターが従来２０μｍを要したのに比
べ、−薄膜形と同程度、即ちはｔ！零のエツチングファ
クタとなることによる〇一方厚膜形の抵抗値のばらつき
の改善て関しては、メツシュスクリーンやメタルマスク
スクリーンの改良など従来のスクリーン印刷技術の向上
のほかに、たとえば特公昭５９−２２６７５号に記載さ
れである厚膜抵抗体のフォトエツチングや、特公昭５”
−１８５０６号に記載されである厚膜抵抗体をフォトレ
ジストノくターンに埋込む方法、特開昭５４−９９４４
３号に記載しである厚膜抵抗体の表面研磨処理をする方
法等がある。さらには昭５５−４’７５９’Ｆ　Ｋ記載
しであるように薄膜導体に厚膜抵抗を印刷したものがあ
る０これらは、発熱抵抗体の形状を均一化し、その効果
による抵抗値のばらつきを改善しようとしたものである
。

また、厚膜抵抗材料の改良も進められてきた。

厚膜抵抗材料としては、たとえば、特開昭５３−９５４
４号および特開昭５３−９５４３号に記載の酸化ルテニ
ウと、高融点フリットガラス、酸化ジルコニウム等が適
当であるｏしかしこれらは主として、厚膜形サーマルヘ
ッドとしての信頼性を保持するために改良されたもので
あり、発熱抵抗値のバラツキの改善とはなっていない。

ところで厚膜抵抗体の形状が幾町学的に薄膜抵抗体と同
等に整ったとした場合、本当に抵抗値のばらつきが薄膜
抵抗体と同等になるのかという疑問がある０理論的には
抵抗体の抵抗値は次式で示される。

ここで、ρ：抵抗体の比抵抗（Ω−ａｍ）ｌ：抵抗体の
長さくａｍ） Ｗ：抵抗体の幅　（ａｍ） ｔ：抵抗体の厚み（ｃｍ） スクリーンで印刷された発熱抵抗体は通常その抵抗体の
長さくｌ）、抵抗体の幅（Ｗ）、抵抗体の厚み（１）共
に、わずかにばらつくが、終局的に問題となるのは厚膜
抵抗材料が基本的にある大きさの粒径を保持する酸化ル
テニウム、ガラスフリット、酸化ジルコニウム等の焼成
時に生ずる結合度の差異により生ずる抵抗体の比抵抗そ
のもののばらつきであシ、結果生ずる抵抗値のばらつき
である。これは厚膜製造工程の厳密なスクリーン印刷、
および焼成条件、さらにはそれら発熱抵抗体を製造の前
工程抜工程度の改善によっても解決されない。これは、
酸化ルテニウム等の粒径が特開昭５３−９５４４号に記
載にもあるように５μｍと無視できない大きさであると
いうこと、また、厚膜抵抗体の抵抗値の決定には主とし
て酸化ルテニウムガラスフリットとの接触界面のＭ、−
Ｉ、−Ｍｅ（メタル−インシュレーターメタル）の不均
質結合状態による原因が終局的にあるからである。基本
的に厚膜抵抗材料がその焼成温度、雰囲気、焼成スピー
ドに同一材料にもかかわらず抵抗値が大幅に変化するの
は、Ｍ６−Ｉ、−Ｍ、の結合状態が変化するためと推定
できる。

そこで、酸化ルテニウム、ガラスフリット等の粒径をさ
らに緻密化した厚膜抵抗材料が最近市販されるようにな
った。しかし、目標とする効果は得られなかった。

以上から、接触界面の不均一による厚膜抵抗のばらつき
を改善しないことには、結局抵抗値のばらつきが改善さ
れないことがわかる。ところで、抵抗体のばらつきの改
善に関しては従来からレーザートリミング法などを利用
して、抵抗値の調整等を主として厚膜回路基板、薄膜回
路基板等で実施されている。また、特開昭５８−７３６
０号又は特開昭３８−’７３６０号記載の液体噴射記碌
ヘッドでは薄膜抵抗素子をレーザートリミングし、電気
−熱変換特性に合わせるように抵抗値を調整している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

厚膜抵抗体の抵抗値のばらつきを改善する従来の方法は
いづれも不十分なものであった。発熱抵抗体上部に位置
し感熱紙を圧接する回転ローラの躍動による機械的振動
があるため、衝撃に弱い化学的トリミング方法は使用で
きない。また、均一な温度分布を必要とするので発熱抵
抗体の形状も重要な要素となるため、レーザ、ダイヤモ
ンドカット、サンドブラスト等の機械的トリミング法で
は、形状の変化によシサーマルヘッドの性能を悪化させ
るため使用できなかった。

この発明は厚膜形サーマルヘッドの発熱抵抗体の形状を
変えることなく、その抵抗値を変化して製造する装置を
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〕

この発明はパルス発生回路によυサーマルヘッドの発熱
抵抗体く規定の立ち上がり時間、および規定の立ち下が
シ時間をもつ電圧パルスを印加することによシ抵抗値を
減少させ、抵抗のばらつきを減少せしめる。

〔作用〕

この発明では電圧パルスの印加によって発熱抵抗体の抵
抗値が減少することを利用して、抵抗値のばらつきを著
しく減少させることができる。これにより、サーマルヘ
ッドの印字画質の濃度ムラを著しく減少させることがで
きる。

〔発明の実施例〕

この発明は主要な生産プロセスの後に、発熱抵抗体の抵
抗値を減少させるプロセスを実施する。

即ち、基板上に発熱抵抗体、リード線、保護ガラス膜を
形成した後に、本発明の装置を使って抵抗値を減少させ
るプロセスを実ａする。

ｇ１図は発熱抵抗体の抵抗値を減少させてばらつきを少
なくする生産方法の原理を示す図である。

この発明は厚膜抵抗体に電圧を印加すると抵抗値が低下
するという現象を利用している。この現象はＭＩ　Ｍ　
（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ　）構
造をもっ厚膜抵抗体の絶縁物（Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）が
電圧によシブレークスルーするためであるとも考えられ
ている。

と本かく、抵抗体の物理的性質が電圧印加にょシ変化し
ていることは確実である。

第１図は当初の抵抗値がＲ，、Ｒ２，Ｒ３である発熱抵
抗体の抵抗値をＲ８に調整する場合を示している０ 先づ最初に各発熱抵抗体の抵抗値を測定し、目標とする
抵抗値Ｒ８と比較する。Ｒ４のようにＲ６よシ低い抵抗
値をもつ発熱抵抗体に対しては電圧パルスは印加しない
。Ｒｏより大きい抵抗値Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３をもつ発熱抵
抗体に対し電圧パルスを印加する０ 最初に波高値の初期設定がＶ。である電圧パルスを印加
して抵抗値を減少させる。減少後の抵抗値を測定し、そ
の値がＲ８以上であればＶ。＋△Ｖの波高値の電圧パル
スを印加する。その後抵抗値を測定し、その値がＲ８以
上であればＶ。＋２△Ｖの波高値を持つ電圧パルスを印
加する。このように抵抗値がＲ８以下になるまで次第に
印加電圧パルスの波高値を高くしながら次第に抵抗値を
減少させて行く。抵抗値がＲ８以下になればそこで調整
を終了する。このようにして発熱体の抵抗値をＲ８以下
の一定範囲内に揃える。抵抗値のばらつきを少なくする
のがこの発明の目的であるから、抵抗値がＲｏ以下にな
りさえすれば良いのでなく、ＲＯ以下の一定範囲内＆Ｃ
６ることを要する。そのため少しづつ抵抗値を減少させ
て行き、Ｒｏ以下になった時点で止めるのである。

第２図および第３図は本発明の装置を使って抵抗値を揃
える製造方法を実施しない場合と実施した場合の発熱抵
抗体の抵抗値の分布を示す図である。何個かの発熱抵抗
体を−グループとし、その中の最大値を白丸印、平均値
を黒太印、最小値をＸ印で示している。

★施しない場合は抵抗値のばらつきは非常に大きいが、
実施した場合はほとんどばらつきがなくなっていること
がわかる。

第４図はこの発明の装置の一例を示す構成図である。第
５図は第４図の主要な信号の波形図である０ （６）は調整対象のサーマルヘッド（７）ｌＣ探針（グ
ローブ）を押し当てるプロービング装置、（８）は印加
電圧パルスを所望の発熱抵抗体に導くリレー網、（９）
は電圧印加と抵抗測定とを切シ換えるスイッチ、α〔は
調整電圧パルスを発生するパルス発生回路、（ロ）は抵
抗計、（６）は計算部、（至）はその入出力部、（ロ）
は中央演算処理装置（以下ＣＰＵと称す）、（至）はメ
モリ、０１はキーボード、α力はプリンタで゛ある。

本発明の装置によシ抵抗値を・減少させる手順について
説明する。

計算部（２）から印加電圧の波高値Ｖｓの設定信号、１
回の電圧印加に含まれるパルス数ｎの設定信号が与えら
れている。ここで抵抗値を測定し、目標とする抵抗値Ｒ
６よシ大きな抵抗値をもつ発熱抵抗体については以下の
プロセスが実施される。計算部（２）からの電圧印加開
始信号５ＴＡＲＴを受けるとパルス発生回路ａ〔はＥＮ
ＡＢＬＥ禁止信号を計算部に返送する。又、スイッチ（
９）がパルス発生回路α呻１側に切シ換わる。ＥＮＡＢ
ＬＥ禁止信号が出力されている期間は波高値ｖ８の変更
と５ＴＡＲＴ信号の発生は禁止される。これは電圧パル
ス印加中においては、波高値Ｖｅの変更をすべきではな
いし、また現在の電圧パルスの印加が終了するまでは次
の電圧パルス印加の開始信号５ＴＡＲ’ｌ’を発するべ
きではないからである。５ＴＡＲＴ信号印加後一定時間
Ｔ１が経過すると、パルス発生回路（１１は波高値がｖ
ｅのｎ個のパルスをスイッチ（９）、リレー網（８）を
経てサーマルヘッド（７）の発熱抵抗体に印加する。パ
ルス電圧の印加が終了した後Ｔ２時間経過後スイッチ（
９）は抵抗計α力側へ切り換えられる。そして更ＫＴ３
時間後にはＥＮＡＢＬＥ禁止信号が解除されて次の電圧
印加が可能になる。

時間Ｔ３の間に抵抗値の測定が行われ、その測定結果が
計算部（２）へ送られる。計算部（６）ではＣＰＵ（ロ
）が測定値を前回の測定値と比較する。そして、前回の
測定値を基準として一定の範囲内にない場合は接触不良
であると判断する。一定の範囲の設定方法は徨々あるが
、前回測定値に比してよシ高い値であるか否か比較する
ようにするのが最も簡単な方法である０以下−例として
この方法の場合を述べる０ もし、前回の測定値よシも高い値が得られたならば、０
ＰＵＱ４１はこの測定値を採用せず、プロービング装置
（６）Ｋ対し測定対象のサーマルヘッド（７）への探針
の接触を解き、再接触さるべくリプロープ信号を送出す
る。そして抵抗値の再測定が行われる。第１図から理解
できるように、電圧パルスの印加によって抵抗値が増加
することはあり得ないのであって、もし増加することが
あればそれは探針（プローブ）の接触不良によるものと
考えられるからである。

この場合の探針の再接触であるが、前と同じ箇所に再接
触したのでは再び接触不良になる可能性がある。そこで
、再接触は前の箇所ではなく、少し離れた箇所に対して
行う。探針の接触はリード線の先に設けられるパッドと
呼ばれる箇所にされるが、再接触は同一パッド内の少し
離れた位置にする。

抵抗測定値が前回の測定値よシ低ければＣＰＵα→はこ
の測定値を採用して調整目標値Ｒ６と比較する。

Ｒｏ以下に達していなければｃｐＵＱ４はＥＮＡＢＬＥ
禁止信号が解除された後に、印加する電圧パルスの波高
値の設定値ｖ８を△■だけ高めてパルス発生回路α値に
与えた後、次回の電圧パルスの印加のための開始信号５
ＴＡＲＴを発生する。

このようにして、次第に印加電圧パルスの波高値を高め
ながら発熱抵抗体の抵抗値を減少させて行く。抵抗値が
調整目標値Ｒ８以下となれば、その発熱抵抗体の抵抗値
の調整は終了する。

時限Ｔ、、Ｔ３を設けているのはスイッチ（９）、リレ
ー網（８）からなる切換接続回路のチャタリングによる
影響を避けるためである。スイッチ（９）がパルス発生
回路員側に、リレー網（８）が−の発熱抵抗体を選択す
るよう、完全に切シ換えられる前に１パルス発生回路Ｏ
Ｉから電圧パルスを発生させても、そのパルスはサーマ
ルヘッド（７）には印加されない。

また、電圧パルス印加後、スイッチ（９）が抵抗計（ロ
）側へ完全に切シ換えられる前に抵抗値の測定を行って
も正確な測定はできない。

時限Ｔ２を設けているのは電圧パルスが完全に消滅する
まで時間がかかるから、その間にスイッチ（９）を切換
えることを禁止するためである。印加する電圧パルスは
、単一パルスで与えても良いが、むしろ数個のパルスか
らなるパルス群で与える方が制御が容易である。電圧パ
ルスのエネルギーは波高値とパルス巾△ｔによって規定
されるが、これがあまりに大きくなると発熱抵抗体が破
壊される。そこで、電圧パルスのエネルギーがある程度
であって発熱抵抗体を破壊する危険があるときは電圧パ
ルスの波高値に応じてパルス巾を減少させるよう調整し
なければならない。単一パルスのパルス巾を調整するよ
りはむしろ、複数のパルスからなるパルス群の各パルス
の巾Δｔは一定としておいて、パルス周期Ｔとパルス巾
Δｔとの比△ｔ／Ｔを波高値の変化に応じて発熱抵抗体
を破壊しない値以下に調整する方が容易である。あるい
は、Δｔ／′Ｉ′を一定としておき、波高値の変化に応
じてパルス群を構成するパルス数ｎを変化させても良い
０電圧パルスのエネルギーが十分小さい場合癲単−パル
ス又ハパルス群のいづれで与えても良い。

電圧パルスの立上り時間１ｒおよび、立下がり時間ｔｆ
は、極力急峻でなければならない。ｔｒ　＋　Ｔ’ｆが
長いと、印加パルスの波形がくずれ、意図するエネルギ
ーの印加が不可能となる。特にｔｌが長くなると、波高
値が高い場合、余分なエネルギーが印加され、発熱体の
破損を招くからである。

印加する電圧パルスの波高値が低いと抵抗値が減少する
現象は見られなくなる。そこで、抵抗値の減少が期待で
きるような波高値から第１回の電圧パルスの印加を開始
した方が有利である。第１図のＶ。はそのような第１回
の印加電圧パルスの波高値を示す。

調整目標抵抗値Ｒ８，パルスの数ｎの変更はキーボード
ａＱを使って行われる。調整後の抵抗値及びＣＰＵ（ロ
）の計算結果はプリンタαηに打ち出される。

第６図は第４図の装置による発熱抵抗体の抵抗値調整方
法のフローチャート図である。

ステップ（イ）では波高値ＶＢ　、　ハルス数ｎ等のパ
ルス条件の初期設定を行う０次いで、ステップＱηでブ
ロービング装置（６）によるサーマルヘッド（７）への
ブロービングと、リレー網（８）の切換えとを行う。

次にステップ員で抵抗値の測定を行う。ステップ（５１
）で測定値を目標値Ｒ６と比較しＲ６より小のとき社電
圧パルスの印加は行なわない。抵抗値がＲｏより大のと
きステップ翰、翰では設定された波高値をもつｎ個のパ
ルス列を印加し、抵抗値の測定を行う。今回の測定値と
前回の測定値との比較をステップ（財）で行い、前回の
測定値より大であればステップ（イ）で再びプロービン
グを行う。前回測定値より小であれば調整目標抵抗値Ｒ
ｏとの比較をステップ（ホ）で行う。測定値がＲ８以下
であればその発熱抵抗体についての調整は終了する。Ｒ
ｏ以下になっていなければ、印加電圧パルスの波高値を
ΔＶだけ増してパルスを印加する（ステップ＠）。

このようにして調整は測定値がＲ８以下となるまで原則
として続けられる。ただし中にはパルス電圧をいくら印
加しても抵抗値が減少しない特異な素子もある。又パル
ス発生回路（１（Ｉが発生しうるパルス電圧の波高値に
は制限がある０そとで、抵抗値がＲｏ以下とならなくて
もパルス電圧の印加回数がある一定数に達するとそこで
調整を終了する。

ステップ（至）はそのために設けられている。

数個の発熱抵抗体を一グループとして抵抗値の測定が行
われることは既に第２図、第３図で述べた０ 一グループの調整が終ると０ＰＵＱ４は平均値、標準偏
差を求めるだめの演算ΣＲ９ΣＲ２を行う。そしてプリ
ンタａηは−グループの最大値、平均値、最小値が第３
図のようにプリントされる。−個のサーマルヘッドの全
発熱□抵抗について調整が終るとＣＰＵα→は全体の平
均値および標準偏差σを計算する。その結果はプリンタ
αηに打ち出される。

第７図は第４図のパルス発生回路α〔の詳細説明図であ
る。図において、ＣＩＪ、＠、（財）はフリップフロッ
プ回路、０１）　、　＠＊　、（６）はタイマ回路、（
至）はパルス発生器、（至）は単安定マルチ回路、（至
）はトランジスタ増幅回路、助は電圧電源、（至）は計
数器、（至）は比較器である。

計算部（２）から開始信号５ＴＡＲＴ信号を受けると、
７１７ツプフロツプ回路（至）、＠３はセットされる。

フリップフロップ回路（７）からは計算部へ］１ｎＮＡ
ＢＩＪ禁止信号が送られる。ＥＮＡＢＬＥ禁止信号が継
続している間は波高値信号ＶＢの変更と、Ｓ’ｒＡＲ’
Ｉ’信号の発生は禁止される。フリップフロップ回路（
至）の出力によりスイッチ（９）のコイル（９１）が通
電し、接点（９２）。

（９３）が図とは反対側に切替えられる。フリップフロ
ップ回路（至）がセットされてからＴ１時間後にタイマ
回路（ロ）は出力する。これＫよりフリップフロップ回
路（至）がセットされるとゲート（２）が開かれ、パル
ス発生器に）の発生したパルスが単安定マルチ回路ｃ！
ａＫ与えられる。単安定マルチ回路（２）はパルス発生
器−のパルス巾を所望のパルス巾Δｔをもつパルスに整
形する。Δｔは単安定マルチ回路（２）中の抵抗とコン
デンサによって定Ｉめられる０第８図にパルス発生器（
至）の出力パルス波形と単安定マルチ回路（７）の出力
波形を示す。

単安定マルチ回路−のパルスによシ、トランジスタ増幅
回路（至）のゲートドライブ電流が供給されてトランジ
スタ増幅回路（至）はパルスが存在する期間ΔｔはＯＮ
状態となる。トランジスタ増幅回路（至）がＯＮ状態の
期間に電圧電源（ロ）の出力電圧がスイッチ（９）の接
点（９２）　、　（９３）、リレー網（８）を経てサン
プルに印加される。電圧電源に）の波高値は計算部＠か
らの波高値信号■８によって決定されている。

ゲート■を通過するパルスはカウンタ＠によって計数さ
れる。カウンタ（至）の計数値は比較器（至）によって
計算部（至）から与えられる数ｎと比較される。

計数値がｎに達すると比較器（至）の出力によりフリッ
プフロップ回路（至）をリセットする。これによシケー
ト（財）は閉じられ、サンプルへの１回のパルス電圧の
印加が終了する。

比較器（至）の出力はタイマ回路−にも与えられる。

時限Ｔ２後にタイマ回路（イ）は出力し、これによって
フリップフロップ（財）はリセットされ、スイッチ（９
）は抵抗計測に切換えられる。スイッチ（９）が切換え
られると、接点（９２）　、　（９３）は図示の位置に
切換えられ、抵抗計（ロ）によってサンプルの発熱抵抗
体の抵抗値が測定される〇 タイマ回路（ト）が出力してからＴ３時間経過するとタ
イマ回路（６）が出力し、それによりフリップフロップ
回路員がリセットされ向端子出力はゝ′Ｈ“レベルとな
り、ＥＮＡＢＩＥ禁止信号は消滅する。これによυ次の
電圧パルスの印加が可能になる。

第９図は、トランジスタ増幅回路に）の詳細説明図であ
る。ワンショットマルチ回路（至）のパルス出力はバッ
ファ（３６１）　、保護抵抗（３６７）を経てトランジ
スタ（３６２）のゲート回路を駆動する。これＫよって
トランジスタ（３６２）はＯＮし、そのコレクタ電圧は
ゝ′Ｌ“レベルとなる。そうするとトランジスタ（３６
３）にベース電流が流れてＯＮし、そのコレクタ電圧が
”Ｈ“レベルとなるため、トランジスタ（３６４）はＯ
Ｎする。そして電圧電源（ロ）の端子（３’７０　）の
電圧が出力端子に印加される。出力端子はスイッチ（９
）を経てサンプルにつながれている。（３６５）　。

（３６６）は夫々トランジスタ（３６３）、（３６４）
の導通を速めるスピードアップコンデンサおよびスピー
ドアップ抵抗である０ このトランジスタ増幅回路を使用することによって所定
の波高値の立上り、立下シの急峻なトリミングパルスを
得ることができる。

パルスの立上りと立下りは出来るだけ短い方が良いが、
回路的な条件から制限される。発明者等は立上り時間が
１ｏｏｎθ以内、立下少時間が２０００ｎｓ以下のであ
れば印加パルスによって発熱抵抗体が破壊されることは
ない事を確認している。

トランジスタ増幅回路を構成する限り、立下り時間は立
上少時間に比し、どうしても長くならざるを得ない。

本発明による抵抗値の変化の実験結果の一例を示すと、
本発明を実施しない場合は一個のサーマルヘッド内で絶
対値で±２０％、標準偏差σが５．６−であるのに対し
、本発明を実施すると絶対値で±３％、標準偏差が０．
４％になる等大幅に抵抗のばらつきが改善された。これ
によってサーマルヘッドの印字の濃度ムラをほとんどな
くすることができた０ 発明者等は抵抗値のｖ！４Ｆ５のために印加する電圧パ
ルスの波高値の初期設定値（第１図Ｖ。）を数十ｖ１印
加パルス電圧の１回毎の増加分ΔＶを１ｖナイし数Ｖ、
１回の電圧印加に含まれるパルス数ｎを１０〜２０．１
個のパルス巾Δｔを１μないし数μ秒、パルスの立上り
時間を１ｏｏｎ８８Ｇ以下、立下り時間を５００ｎｓｅ
ｃ以下、パルス間隔を数十μ秒として発熱体の抵抗値の
調整を行った。

時限Ｔ１．Ｔ３はｌｏｗ秒前後前後時限Ｔ２は数ｍ秒に
設定して、発明者等は抵抗値の調整を行った。

抵抗値の調整に用いるパラメータの具体的な数値は以上
に述べた一例に限られるものではなく、この発明の効果
を奏する範囲内で種々の数値をとシうることは言うまで
もない。

第６図のステップ（財）においては前回の抵抗測定値と
大小比較を行っているが、これに代えて前回の抵抗測定
値に比して一定の範囲内、例えば０．９〜１．０倍の範
囲内にあるか否かを確認し、この範囲内にないときは抵
抗値の再測定をするようにしても良ｂ０ この発明に係るサーマルヘッドの製造装置の一例を第４
図、第７図に示したが、この発明はこれらに限られない
。

パルス電圧の波高値ｖｅとパルス数ｎを計算部（２）か
らパルス発生回路ａ〔に自動的に与えているが、これら
を手動操作にて設定するようにする事もできる。それは
、パルス発生回路に波高値Ｖｓとパルス数ｎを設定する
スイッチを設けることによって容易に実施できる。又計
算部（２）からの自動設定と手動操作の両者を併用して
も良い。

スイッチ（９）は第（７）図の例ではコイル（９１）に
通電して接点（９２）　、　（９３）を駆動するリレー
であるが、これに代えて半導体スイッチを用いることも
可能である。

〔発明の効果〕

この発明に係るサーマルヘッドの製造装置は、立上り、
立下り時間の急峻な電圧パルスを発熱抵抗体に印加して
抵抗値を減少させるようにしたので、サーマルヘッドの
発熱抵抗体の抵抗値のばらつきを少なくして、サーマル
ヘッドの印字濃度のむらを著しく減少させることができ
るだけでなく、電圧パルス印加による発熱抵抗体の破壊
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は抵抗値のばらつきの少いサーマルヘッドの製造
方法の原理説明図、第２図、第３図はこの発明に係るサ
ーマルヘッドの製造装置による抵抗値を揃える製造プロ
セスを実施しない場合と、実施した場合の抵抗値の分布
を示す図、第４図はこの発明に係るサーマルヘッドの製
造装置の一実施例を示す構成図、第５図は第４図の主要
部の波形図、第６図はこの発明に係るサーマルヘッドの
製造装置による製造プロセスの一実施手順を示すフロー
チャート図、第７図は第４図のパルス発生回路の詳細構
成図、第８図は第７図の波形説明図および発熱体に印加
される波形図、第９図はパルス増幅回路の回路図、第１
０図はサーマルヘッドの一般構成図、第１１図は感熱記
碌装置におけるサーマルヘッドの使用状態を説明する図
、第１２図は一般的なサーマルヘッドにおける抵抗値の
分布の一例を示す図である。 図において、（１）は絶縁基板、（２）はリード線、（
３）は発熱抵抗素子、（６）はプロービング装置、（７
）はサーマルヘッド、（８）ハＩＪ　Ｌ／−網、（９）
ハスイッチ、Ｃ１（Ｉｔはパルス発生回路、αηは抵抗
計、０２は計算部、α→は０ＰＵＳ　０１）　、　＠＊
　、（９）はタイマ回路、（至）はパルス発生器、（至
）は単安定マルチ回路、（至）はトランジスタ増幅回路
、（ロ）は電圧電源、（至）は計数器、（至）は比較器
である。 なお、各図中の同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーマルヘッドの発熱体に所定値以内の立上り時
   間および所定値以内の立下り時間の急峻な電圧パルスを
   印加するパルス発生回路と、前記発熱抵抗体の抵抗値を
   測定する抵抗計とを備えたサーマルヘッドの製造装置。
2. （２）電圧パルスの立上り時間が１００ｎｓ以下で電圧
   パルスの立下り時間が２０００ｎｓ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のサーマルヘッド
   の製造装置。