JPS6292414A

JPS6292414A - 厚膜型サ−マルヘツドの製造方法

Info

Publication number: JPS6292414A
Application number: JP60232547A
Authority: JP
Inventors: 徹平野
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
に各発熱抵抗体の抵抗値のバラツキが小さくかつ長時間
にわたって安定な厚膜型サーマルヘッドを提供するため
の方法に関する。

〔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、近年、高画質化への要求が高まっており、そのため
、各発熱抵抗体の抵抗値の均一化と共に、長期にわたる
抵抗値の安定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、薄膜型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い上、早期に抵抗値の劣化が生じ易
いという不都合があった。ところでこの厚膜型のサーマ
ルヘッドは、一般に、第４図に示すようなフローヂャー
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し電極を
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（Ｆ
４）。

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、ロフ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
をそ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−〇　　　− 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。

またこのようにして形成された厚膜型サーマルヘッドは
、厚膜抵抗体からなる発熱抵抗素子に画情報に応じて選
択的に一定の大きさく電力値）の電気パルスを印加し、
所望の温度に発熱させるようにして用いられるものであ
る。この厚膜抵抗体は、一般に印加電力に応じて抵抗値
が変化する性質を持っている。従って、使用している間
に抵抗値が変化してしまい、発熱量が変わることにより
印字濃度が変化する等の不都合が生じていた。このため
、従来は抵抗値の変化が少なくてすむように比較的小さ
な電力でしか使用できず、また、大きな電力で使用した
場合は、抵抗値変化が大きく極めて寿命が短いという欠
点があった。

また、定電圧で駆動した場合、初期抵抗値に合せ電圧を
固定してしまうため、電力印加を続けていくと抵抗値が
下がる。このため実質の印加電力が増加していき、抵抗
値の変化を加速することになり、場合によっては破壊に
いたってしまうことがあった。

そこで、長時間にわたって電気的負荷をかけたり、熱伝
導路を形成して蓄積された熱を放散性しめたり（特開昭
５７−７２８７５号公報、同５７−７２８７６号公報）
して各厚膜抵抗体の初期変化を小さくする試みがなされ
ている。

しかしながら、長時間にわたって電気的負荷をかける方
法では、例えば８本／ｍ＋の厚膜型サーマルヘッドに適
用した場合、第５図に印加電力Ｗ／ｄｏｔ　　（パルス
幅／ｍ５ｅｃ、デユーティ１０％とする）と抵抗変化率
を示す如く、初期変化を十分小さくすることができず安
定した画像を得ることは困難である。

一方、熱伝導路を形成する方法では初期変化を低くする
ことはできるが、製造上困難であり、実用的ではなかっ
た。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、各発熱抵
抗素子のバラツキが小さく長期にわたって安定な印字特
性を維持することのできる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、本発明の厚膜型サーマルヘッドの製造方法では
、印刷および焼成によって厚膜抵抗体を形成した後、所
望の大きさの高電圧パルスを各厚膜抵抗体に印加して抵
抗値の調整（トリミング）を行なった後、短時間電気的
負荷をかけるようにしている。

〔作　用〕

すなわち、本発明の方法では、まず各発熱抵抗素子の発
熱抵抗体を形成した後、抵抗値を測定し、各測定値に応
じて所望の大きさの高電圧パルスを各発熱抵抗体に印加
して抵抗値の調整を行ない、均一化する。この後、短時
間電気的負荷をかけることにより、更に抵抗値の初期変
化を生ぜしめ、安定化をはかるようにしている。

〔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、本発明実施例の
８ドツト／闇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断面
図である。（なお第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、所定
の間隔で配列せしめられた全厚膜パターンからなるリー
ド電極（Ａ　　＞・・・Ａｍ、八ｍ＋１゜八ｍ＋２．Ａ
ｍ＋３．Ａｍ＋４．（Ａｏ）と、この上層に配設された
酸化ルテニウムを主成分とする線状の厚膜抵抗体Ｒとを
具えたもので、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１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℃）によって全厚１
ｌＩＩＷを形成したあと（Ｎ２＞、フォトリソエツチン
グ法によりリード電極Ａ１・・・八〇のパターニングを
行なう。（Ｎ３）この後、酸化ルテニウムを主成分とする抵抗ベーストを
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）続いて、この厚膜サーマルヘッドの厚膜抵抗体の各素子
領域の抵抗値を測定する。（Ｎ５）この測定値に応じて
各素子領域における抵抗値を所定の値となるように均一
化すべく、電圧値を各素子領域毎に算出し、夫々の大き
さの高電圧パルスを印加する。（Ｎ６）このときのパル
ス幅は１０ＴｒＬＳｅＣ以下、電圧は１〜２００Ｖの範
囲となるようにした。

続いて、１．０〜１．２Ｗの電力をデユーティで１０秒
間印加する。（Ｎ７）このようにして形成された厚膜型サーマルヘッドに対し
て、パルス幅１ＴｒＬＳｅＣ、デユーティ１０％で電気
パルスを印加していくステップストレス試験を行なった
ところ、第３図に示す如く、アンダーシュート量が−２
，０％以下であると共に、抵抗変化率が＋１０％となる
のも１，５Ｗ以上のときであり、初期変化および強度共
に、十分に実用に供し得る程度となっている。

このように、この厚膜型サーマルヘッドは、長時間にわ
たる印字操作に対しても抵抗値が極めて安定に維持され
ており、信頼性の高いものとなっている。

なお、実施例においては、リード電極に全厚膜を使用し
、また抵抗体層としては酸化ルテニウムを主成分とする
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および電力印加による
安定化を行なうようにしてもよいし、保護層の形成に先
立って行なうようにしてもよい。

加えて、トリミングのために印加する電気パルスは大き
さ５０〜２００■の高電圧パルスである場合が良好な結
果となった。

また、その後に印加する電気的負荷は１０数Ｖ〜２０Ｖ
の場合が良好な結果となった。

［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クルヘッドを作製す
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、所望の大きさの電気パルスを印加して抵抗値の調
整を行ない、更に短時間電気的負荷をかけて抵抗値の安
定化をはかるようにしているため、各素子領域の抵抗値
は均一で長期にわたって安定であり、極めて容易に長寿
命であってかつ信頼性の高い厚膜型サーマルヘッドを形
成することが可能となる。

【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
施例の厚膜梨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ＷＡ望サーマルヘッドの部分概要
図、第３図は、同厚膜型サーマルヘッドのステップスト
レス試験結果を示す図、第４図は従来例の厚膜型サーマ
ルヘッドの製造工程を示すフローチャート図、第５図は
、同厚膜型サーマルヘッドのステップストレス試験結果
を示す図である。＜Ａ　　）、−Ａｍ、Ａｍ＋１．Ａｍ＋２゜八ｍ＋３．
Ａｍ＋４．（Ａ　）・・・リード電極、Ｒ・・・厚膜抵
抗体。第５図＝６７一

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つ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、各発熱抵抗素
子の抵抗値が一定となるように調整すべく、夫々所望の電気パルスを各発熱抵抗素子の発熱抵抗体に
印加するトリミング工程と、更に、前記各発熱抵抗体に短時間電気的負荷をかけるこ
とにより抵抗値を安定化させる安定化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）前記発熱抵抗体は酸化ルテニウムを主成分とする
ものであ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）前記電気パルスは、大きさ５０〜２００Ｖの高電
圧短パルスであ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。
（４）前記電気的負荷は１０数Ｖ〜２０Ｖ程度である特
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。