(57)【要約】【課題】濃度むらや歪みの少ない良好な印画を形成することができ、しかも高速記録に対応可能な高性能のサーマルヘッド並びにサーマルプリンタを提供する。【解決手段】基板１の上面に、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体３と、該各発熱抵抗体３の一端側に共通に接続され、発熱抵抗体３の配列に沿って設けられる帯状の共通電極４と、各発熱抵抗体３の他端側に個別に接続される個別電極５とを有するサーマルヘッドにおいて、全発熱抵抗体３の発熱時に各発熱抵抗体３の発熱量が略等しくなるように、共通電極４に生じる電圧降下に応じて発熱抵抗体３に対しアニール処理が施されている。【選択図】図１
2004255650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体と、該各発熱抵抗体の一端側に共通に接続され、発熱抵抗体の配列に沿って設けられる帯状の共通電極と、各発熱抵抗体の他端側に個別に接続される個別電極とを有し、前記共通電極の両端側より発熱抵抗体への印加電力が供給されるサーマルヘッドにおいて、
前記発熱抵抗体の抵抗値が主走査方向両端域よりも中央域で小さくなるように、共通電極に生じる電圧降下に応じて発熱抵抗体に対しアニール処理が施されていることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記アニール処理は全ての発熱抵抗体に対して施されていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッドと、該サーマルヘッド上に記録媒体を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱抵抗体の発する熱エネルギーを利用して印画を行うサーマルヘッド、並びにサーマルプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、バーコード用プリンタやビデオプリンタ等の印画デバイスとして、発熱抵抗体の発する熱エネルギーを利用して印画を行うサーマルヘッドが使用されている。
【０００３】
かかる従来のサーマルヘッドとしては、例えば図７に示す如く、アルミナセラミックス等の電気絶縁材料からなる基板２１の上面に、主走査方向に沿って直線状に配列された複数の発熱抵抗体２３と、該発熱抵抗体２３の一端側に共通に接続される帯状の共通電極２４と、発熱抵抗体の他端側に個別に接続される個別電極２５とを有し、これら発熱抵抗体２３、共通電極２４、個別電極２５を保護膜２６で被覆した構造のものが知られており、例えば、感熱記録紙を用いて印画を行う場合、感熱記録紙を発熱抵抗体２３上に搬送しながら、ドライバーＩＣ２７の駆動によって複数の発熱抵抗体２３を個々に選択的にジュール発熱させるとともに、その熱を図示しない保護膜を介して感熱記録紙に伝導させ、印画を行うことによってサーマルヘッドとして機能する。
【０００４】
尚、前記共通電極２４及び個別電極２５は、外部からの電源電力を発熱抵抗体に供給するための給電配線として機能するものであり、共通電極２４の両端が所定の電位（例えば２４Ｖ）に保持されている外部電源のプラス端子に、個別電極２５がグランド電位（例えば０Ｖ）に保持されている外部電源のマイナス端子にそれぞれ接続され、共通電極２４の両端側より中央に向かって発熱抵抗体２３に電力が供給されるようになっている。
【０００５】
ところで、上述のサーマルヘッドにおいては、前記共通電極２４は発熱抵抗体２３の配列に沿って帯状に配されているため、全ドット印画を行った場合、共通電極２４の内部に生じる電圧降下に起因して、各発熱抵抗体２３に供給される電力は主走査方向の両端域に比べ中央域で小さくなる傾向にあり、それ故、発熱抵抗体２３の発熱温度が主走査方向の中央域と両端域とで相違し、感熱記録紙に形成される印画に濃度むらが生じる恐れがある。
【０００６】
そこでかかる課題を解決すべく、発熱抵抗体２３の抵抗値を個々に測定するとともに該測定した抵抗値に基づいて補正データを作成し、この補正データを用いて発熱抵抗体２３への印加電力を調整することにより、発熱抵抗体２３の発熱量を調整することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また上記課題を解決すべく、個々の発熱抵抗体２３の大きさを可変させることで、全ての発熱抵抗体の発熱量を揃えることも提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
［特許文献１］
特開２００２−５９５７７号公報
［特許文献２］
特開平６−７１９２２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の如く、各発熱抵抗体２３への印加電力の調整を行う場合、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路、専用の電源回路等が別途、必要となり、サーマルヘッドやそれが組み込まれるプリンタ本体の構成が大幅に複雑化する上、このような調整は印画ライン毎に行なわれることから、記録動作に長時間を要することとなり、記録速度の低下を招く課題を有していた。
【００１０】
また特許文献２に記載の如く、各発熱抵抗体２３の大きさを可変させる場合、個々の印画ドットの大きさが相違するため、印画に歪みが形成される課題を新たに誘発する。
【００１１】
これまでに述べた課題は感熱記録紙に印画を形成する場合のみならず、インクフィルムの熱を記録紙に転写して印画を形成する場合においても発生する。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、その目的は、濃度むらや歪みの少ない良好な印画を形成することができ、しかも高速記録に対応可能な高性能のサーマルヘッド並びにサーマルプリンタを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーマルヘッドは、基板の上面に、主走査方向に配列された複数の発熱抵抗体と、該各発熱抵抗体の一端側に共通に接続され、発熱抵抗体の配列に沿って設けられる帯状の共通電極と、各発熱抵抗体の他端側に個別に接続される個別電極とを有し、前記共通電極の両端側より発熱抵抗体への印加電力が供給されるサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体の抵抗値が主走査方向両端域よりも中央域で小さくなるように、共通電極に生じる電圧降下に応じて発熱抵抗体に対しアニール処理が施されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明のサーマルヘッドは、前記アニール処理は全ての発熱抵抗体に対して施されていることを特徴とするものである。
【００１５】
更に本発明のサーマルプリンタは、上述のサーマルヘッドと、該サーマルヘッド上に記録媒体を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明によれば、発熱抵抗体の抵抗値が主走査方向両端域よりも中央域で小さくなるように、共通電極に生じる電圧降下に応じて発熱抵抗体に対しアニール処理が施されていることから、電圧降下の影響を受ける発熱抵抗体ほど抵抗値が小さくなり、主走査方向中央域の発熱抵抗体を少ない電力で高温に発熱させることができる。従って、全ての発熱抵抗体を発熱させる全ドット印画を行う場合であっても、濃度むらの少ない印画の形成が可能となる。
【００１７】
しかも、発熱抵抗体にアニール処理を施すことにより、発熱抵抗体の発熱量を調整したことから、主走査方向中央域の発熱抵抗体の結晶性が向上し、耐パルス性が大幅に向上することとなる。従って、少数の発熱抵抗体を発熱させる場合等の如く、共通電極内に生じる電圧降下が小さく、全ドット印画時よりも大きな電力が主走査方向中央域の発熱抵抗体に供給されるケースであっても、発熱抵抗体の抵抗値が大きく変動したり、あるいは、発熱抵抗体が破損したりする不具合を有効に防止でき、信頼性の高いサーマルヘッドが実現される。
【００１８】
また本発明によれば、発熱抵抗体をアニール処理することで発熱抵抗体の発する熱エネルギーを略均一に揃えることができるため、補正データを用いて発熱抵抗体への印加電力を調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路、専用の電源回路等が不要となり、サーマルヘッドやプリンタ本体の構成を簡素に維持することができる上、記録動作中の補正処理なども一切不要であることから、高速記録に供することもできる。
【００１９】
更に本発明によれば、発熱抵抗体の発熱量調整のために発熱抵抗体の個々の大きさを可変させる必要がなく、各印画ドットの大きさを略均一に揃え、歪みの少ない印画の形成に供することが可能となる。
【００２０】
また更に本発明によれば、全ての発熱抵抗体に対してアニール処理を施すことにより、全ての発熱抵抗体の耐パルス性を高めることができ、発熱抵抗体の抵抗値を長期にわたり略一定に保持され、極めて長寿命のサーマルヘッドが実現される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態にかかるサーマルヘッドの平面図（保護膜省略）、図２は図１のサーマルヘッドの断面図であり、同図に示すサーマルヘッドは、基板１上に部分グレーズ層２や発熱抵抗体３、共通電極４、個別電極５、保護膜６等を取着させた構造を有している。
【００２３】
前記基板１はアルミナセラミックス等の電気絶縁性材料や表面に絶縁膜を有する単結晶シリコン等の単結晶材料等、種々の材料により矩形状に形成されており、その上面に設けられる部分グレーズ層２や発熱抵抗体３、共通電極４、個別電極５等を支持する支持母材として機能する。
【００２４】
このような基板１は、例えば、アルミナセラミックスからなる場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加・混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、該セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工した上、高温で焼成することにより製作される。
【００２５】
また前記基板１の上面には、ガラス製の部分グレーズ層２が基板１の長手方向に帯状に被着され、その頂部付近には複数の複数の発熱抵抗体３が設けられる。
【００２６】
前記部分グレーズ層２は、例えば曲率半径１ｍｍ〜４ｍｍの断面円弧状をなすように形成されており、その頂部の厚みは２０μｍ〜１６０μｍに設定される。
【００２７】
この部分グレーズ層２は、低熱伝導性（熱伝導率：０．７Ｗ／ｍ・Ｋ〜１．０Ｗ／ｍ・Ｋ）のガラスにより形成されているため、その内部で発熱抵抗体３の発する熱の一部を蓄積してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する作用、具体的には、発熱抵抗体３の温度を短時間で印画に必要な所定の温度まで上昇させる蓄熱層としての作用を為す。
【００２８】
また複数の発熱抵抗体３は、例えば６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の密度で主走査方向に直線状に配列されており、各々がＴａＳｉＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＣＳｉＯ系等の電気抵抗材料により矩形状に形成され、各発熱抵抗体３の形状、多いさが略等しく形成されており、具体的には、各発熱抵抗体３の面積／全発熱抵抗体３の平均面積の値が０．９２〜１．０８となっている。
【００２９】
このような発熱抵抗体３は、その両端に接続される共通電極４、個別電極５を介して外部からの電力が供給されるとジュール発熱を起こし、印画を形成するのに必要な温度、例えば１５０℃〜４００℃の温度に発熱する。
【００３０】
更に前記各発熱抵抗体３の両端には、一部が発熱抵抗体３の配列に沿って帯状に配され、かかる部分で発熱抵抗体３の一端側に共通に接続される共通電極４と、各発熱抵抗体３の他端側に個別に接続される個別電極５とが電気的に接続されている。
【００３１】
前記共通電極４及び個別電極５は、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属材料から成り、共通電極４の両端には所定の電位ＶＨ（例えば２４Ｖ）に保持された外部電源のプラス端子が、個別電極５の一端には図示しないドライバーＩＣ７内のスイッチング素子を介してグランド電位（例えば０Ｖ）に保持された外部電源のグランド端子がそれぞれ接続され、ドライバーＩＣのスイッチング素子がオン状態の時、外部電源からの電力が共通電極４の両端より中央に向かって流れ込み、発熱抵抗体３に供給されるようになっている。
【００３２】
そして、先に述べた複数の発熱抵抗体３は、共通電極４に生じる電圧降下に応じてアニール処理されており、電圧降下の影響が大きい主走査方向中央域に近づくにつれて、アニール度合いが大きくなっている。それ故、発熱抵抗体３の抵抗値が主走査方向両端域に比べ中央域で小さくなる２次関数的な分布となっている。
【００３３】
従って、全ての発熱抵抗体を発熱させ、共通電極４に大きな電圧降下が生じた場合であっても、主走査方向中央域の発熱抵抗体３を少ない電力で高温に発熱させることができ、濃度むらの少ない印画の形成が可能となる。
【００３４】
しかも、前記発熱抵抗体３を共通電極４に生じる電圧降下に応じてアニール処理したことから、主走査方向中央域に近い発熱抵抗体３ほど結晶性が向上し、耐パルス性が大幅に高まることとなる。従って、少数の発熱抵抗体３を発熱させる場合等の如く、共通電極４内に生じる電圧降下が小さく、全ドット印画時よりも大きな電力が発熱抵抗体３に供給されるケースであっても、発熱抵抗体３の抵抗値が大きく変動したり、あるいは、発熱抵抗体３が破損したりする不具合を有効に防止でき、信頼性の高いサーマルヘッドが実現される。
【００３５】
ここでいう耐パルス性は、各発熱抵抗体３に対して、所定の電力パルスを所定回数印加した場合に、発熱抵抗体３の抵抗値がパルス印加前と印加後における抵抗値変動量の大小によって評価され、本発明においては、例えば、パルス幅１８０μｓｅｃ、初期電力０．６７５Ｗの電力パルスを１００００回、発熱抵抗体３に印加した場合に、パルス印加前と印加後で抵抗値の変動量が小さいものほど耐パルス性が高いものと評価する。
【００３６】
また本実施形態においては、発熱抵抗体３に対しアニール処理を施し、発熱抵抗体３の結晶性を高めることで発熱抵抗体の発する熱エネルギーを略均一に揃えることができるため、補正データを用いて発熱抵抗体３への印加電力を調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路、専用の電源回路等が不要となり、サーマルヘッドやプリンタ本体の構成を簡素に維持することができる上、記録動作中の補正処理なども一切不要であることから、高速記録に供することもできる。
【００３７】
しかも、発熱抵抗体３の発熱量調整のために発熱抵抗体３の個々の大きさを可変させる必要がなく、各印画ドットの大きさを略均一に揃え、歪みの少ない印画の形成に供することが可能となる。
【００３８】
更に、全ての発熱抵抗体３に対してアニール処理を施して発熱抵抗体３の抵抗値を調整しておけば、全ての発熱抵抗体３の耐パルス性を高めることができ、発熱抵抗体３の抵抗値を長期にわたり略一定に保持され、極めて長寿命のサーマルヘッドが実現される。
【００３９】
尚、上述した発熱抵抗体３及び共通電極４、個別電極５は、従来周知の薄膜形成技術を採用することにより形成され、具体的には、発熱抵抗体３を構成する電気抵抗材料からなる抵抗薄膜と、電極４，５を構成する金属材料からなる金属薄膜とをスパッタリングにより順次積層するとともに、該積層体を従来周知のフォトリソグラフィー技術、エッチング技術を採用することにより、所定パターンに加工することにより形成される。そして、得られた発熱抵抗体３に対して、後に詳しく述べるアニール処理を施すことにより、発熱抵抗体３の抵抗値や耐パルス性が調整される。
【００４０】
一方、前記発熱抵抗体３や共通電極４、個別電極５上には保護膜６が被着されており、該保護膜６によって発熱抵抗体３や共通電極４、個別電極５が共通に被覆されている。
【００４１】
前記保護膜６は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や酸化珪素（ＳｉＯ２）、サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐磨耗性に優れた無機質材料から成り、発熱抵抗体３や共通電極４、個別電極５等を感熱記録紙やインクリボン等の記録媒体の摺接による磨耗や大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護する作用を為す。
【００４２】
尚、上述した保護膜６は、上述の発熱抵抗体３のアニール処理後、従来周知の薄膜形成技術、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング等を採用し、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）や酸化珪素（ＳｉＯ２）、サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の無機質材料を発熱抵抗体３や共通電極４、個別電極５等の上面に２μｍ〜２０μｍの厚みに被着させることにより形成される。
【００４３】
そして、上述のようなサーマルヘッドが組み込まれるサーマルプリンタには、図３に示す如く、サーマルヘッドＴの他、発熱抵抗体３上に感熱記録紙やインクリボン、記録紙等の記録媒体を搬送する搬送手段として、プラテンローラ１０や搬送ローラ１１等が配設される。
【００４４】
前記プラテンローラ１０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属から成る軸芯の外周にブタジエンゴム等を３ｍｍ〜１５ｍｍ程度の厚みに巻きつけた円柱状の部材であり、サーマルヘッドＴの各発熱抵抗体３上に回転可能に支持され、記録媒体を発熱抵抗体３上に押圧しつつ記録媒体を発熱抵抗体３と直交する方向（図中の矢印方向）に搬送する。
【００４５】
また前記搬送ローラ１１は、その外周部が金属やゴム等によって形成されており、サーマルヘッドＴに対し記録媒体の搬送方向上流側と下流側に分かれて配設され、これらの搬送ローラ１１と前述のプラテンローラ１０とで記録媒体の走行を支持している。
【００４６】
そして、これと同時に各発熱抵抗体３を選択的に発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙やインクリボンに伝達させ、所定の印画が形成される。
【００４７】
次に、上述したサーマルヘッドを構成する発熱抵抗体３のアニール処理について図４乃至図６を用いて詳細に説明する。
【００４８】
（１）まず、発熱抵抗体３や共通電極４、個別電極５を有するサーマルヘッドを準備し、各発熱抵抗体３の抵抗値を測定する。
【００４９】
この発熱抵抗体３の抵抗値の測定は、抵抗値測定装置のプローブを電極４，５に設けられるパッドに接触させた状態で、各発熱抵抗体３毎に通電させることによって行なわれる。
【００５０】
（２）次に、全ドット印画時における共通電極４に生じる電圧降下を算出し、該算出した電圧降下量に基づき、発熱抵抗体３の目標抵抗値分布を求める。
【００５１】
共通電極４内に生じる電圧降下の算出の際には、各発熱抵抗体３の抵抗値を全て等しいと仮定し、その抵抗値として例えば工程（１）で測定した発熱抵抗体３の平均抵抗値Ｒを採用し、また、各発熱抵抗体３間における共通電極４内の抵抗値をｒとする近似を行うと、サーマルヘッドの等価回路図が図４のようになり、計算が単純化され、サーマルヘッドの生産性向上に寄与することができる。
【００５２】
またこのような近似に加え、発熱抵抗体３に供給される電力が共通電極４の両端より中央に向かって流れ込むことや、共通電極４自体が抵抗値ｒの抵抗を有すること、並びに、共通電極４内の電流がその下流側に向かうにつれて順次各発熱抵抗体３に流れ込み、電流量が少しずつ減少することを考慮すると、共通電極４内に流れる電流Ｉの分布は、図５（ａ）のように主走査方向中央を中心とし、両端に近づくにつれて漸次電流値が大きくなるような左右対称の形となる。
【００５３】
従って、主走査方向中央に位置する発熱抵抗体３の位置を原点とし、発熱抵抗体３の配列に沿ったｘ軸を定義すると、全ドット印画時、位置ｘにおいて共通電極４に流れる電流ＩｘはＩｘ＝ａｘ＋ｂと一次関数的に定義できる。
【００５４】
そして、各位置における電圧降下量ΔＶ（ｘ）は電流Ｉｘと共通電極の抵抗値ｒの積分で表現されるため、
【数１】
2004255650.tif 000003
【００５５】
となり、各発熱抵抗体３に印加される電圧は、図５（ｂ）に示す２次関数的な分布となる。一方で、各発熱抵抗体３での発熱量ＥはＥ＝Ｖ２／Ｒで表現されることから、電圧降下分を考慮した各発熱抵抗体３の発熱量Ｅ（ｘ）は
【数２】
2004255650.tif 000004
【００５６】
となる。ここでＶに比べてΔＶは非常に小さいため、ΔＶ２は無視できることから、各発熱抵抗体３の発熱量Ｅ（ｘ）は、
【数３】
2004255650.tif 000005
【００５７】
と近似できる。
【００５８】
従って、目標となる発熱抵抗体３の抵抗値分布Ｒ（ｘ）は、
【数４】
2004255650.tif 000006
【００５９】
となり、これを近似すると、図５（ｃ）に示す如く、
【数５】
2004255650.tif 000007
【００６０】
となる。すなわち、電力が共通電極４の両端から流れ込む場合、発熱抵抗体３の抵抗値分布を２次関数に近似した分布になすことで全ドット印画時に生じる電圧降下を打ち消すことができる。
【００６１】
（３）次に、工程（２）で求めた目標抵抗値分布に基づいて、各発熱抵抗体３の目標抵抗値を決定し、工程（１）で測定した発熱抵抗体３の実際の抵抗値と工程（２）で求めた目標抵抗値との差に相当する“抵抗値補正幅”を求め、しかる後、発熱抵抗体３の抵抗値が目標抵抗値に近づくように発熱抵抗体３をアニールする。
【００６２】
発熱抵抗体３の目標抵抗値は、アニール処理により近づける値にするため、工程（１）で測定した実際の抵抗値よりも小さい値に設定しておく。
【００６３】
また発熱抵抗体３に対するアニール処理は、パルス幅（通電時間）が比較的短く（０．０２μｓｅｃ〜０．０５μｓｅｃ）、振幅（電圧）が比較的大きな（数十Ｖ〜１００Ｖ）トリミングパルスを個々の発熱抵抗体３に対して印加することにより行われ、これによって発熱抵抗体３を形成する抵抗材料を結晶化せしめ、発熱抵抗体３の抵抗値が下降する。尚、発熱抵抗体３に印加すべきトリミングパルスのエネルギーは、上記“抵抗値補正幅”と“トリミングパルスのエネルギー”との関係を示す線図（図６）から個々の発熱抵抗体３に印加すべきトリミングパルスのエネルギーを求め、これに最も近いトリミングパルスを事前に準備された複数種のトリミングパルスの中から選択する。
【００６４】
そして、上述のアニール処理を行った後、発熱抵抗体３の抵抗値を測定し、該測定した抵抗値が目標抵抗値に対して十分近づいていない場合は、上述のアニール処理を繰返し行い、上記抵抗値差を目標抵抗値差に近づけていくようにする。
【００６５】
以上のようなアニール処理にて抵抗値調整を行う場合、発熱抵抗体３の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってサーマルヘッドの生産性を高く維持することもできる。
【００６６】
またこの場合、前記発熱抵抗体３をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成するとともに、該発熱抵抗体３の酸素含有率を３０原子％〜５０原子％に設定し、更に、発熱抵抗体３と部分グレーズ層２との間にＳｉＯ２やＳｉＯＮ，ＳｉＡｌＯＮ等の絶縁材料からなる下地層を介在させ、この酸素含有量を発熱抵抗体３の酸素含有量の３分の１以下に設定しておけば、高抵抗のサーマルヘッドを実現しつつ、発熱抵抗体３の電気抵抗値をアニール処理にて下降させる際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、より細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００６７】
ここで、下地層の酸素含有量が発熱抵抗体３の酸素含有量の３分の１よりも大きいと、トリミングパルスを印加したときの発熱抵抗体３の抵抗値変動が大きくなって細かな抵抗値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱抵抗体３内の酸素含有率が３０原子％よりも小さいと、発熱抵抗体３の抵抗値が小さくなり、高抵抗のサーマルヘッドの実現が難しくなり、酸素含有率が５０原子％よりも大きいと、発熱抵抗体３の耐パルス性が小さくなる傾向にある。従って、前記発熱抵抗体３をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成するとともに、該発熱抵抗体３の酸素含有率を３０原子％〜５０原子％に設定し、更に、発熱抵抗体３と部分グレーズ層２との間にＳｉＯ２やＳｉＯＮ，ＳｉＡｌＯＮ等の絶縁材料からなる下地層を介在させ、この酸素含有量を発熱抵抗体３の酸素含有量の３分の１以下に設定することが好ましい。
【００６８】
更に、発熱抵抗体３の厚みを２μｍ〜３μｍの範囲に設定しておけば、比較的低いエネルギーのトリミングパルスを印加することによって、発熱抵抗体３の抵抗値を例えば１５％以上低下させることができ、大幅に抵抗値を変動させたい場合に特に有効である。
【００６９】
尚、発熱抵抗体３の厚みを２μｍよりも小さくすると、抵抗値制御が不安定になりやすく、厚みが３μｍよりも大きいと、抵抗値変動によって必要なエネルギーが大きくなる傾向にある。
【００７０】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更・改良が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱抵抗体の抵抗値が主走査方向両端域よりも中央域で小さくなるように、共通電極に生じる電圧降下に応じて発熱抵抗体に対しアニール処理が施されていることから、電圧降下の影響を受ける発熱抵抗体ほど抵抗値が小さくなり、全発熱抵抗体の発熱時における各発熱抵抗体の発熱量を実質的に等しくすることができる。従って、全ドット印画を行う場合であっても、濃度むらの少ない印画の形成が可能となる。
【００７２】
しかも、発熱抵抗体にアニール処理を施すことにより、発熱抵抗体の発熱量を調整したことから、主走査方向中央域の発熱抵抗体の結晶性が向上し、耐パルス性が大幅に向上することとなる。従って、少数の発熱抵抗体を発熱させる場合等の如く、共通電極内に生じる電圧降下が小さく、全ドット印画時よりも大きな電力が主走査方向中央域の発熱抵抗体に供給されるケースであっても、発熱抵抗体の抵抗値が大きく変動したり、あるいは、発熱抵抗体が破損したりする不具合を有効に防止でき、信頼性の高いサーマルヘッドが実現される。
【００７３】
また本発明によれば、発熱抵抗体をアニール処理することで発熱抵抗体の発する熱エネルギーを略均一に揃えることができるため、補正データを用いて発熱抵抗体への印加電力を調整する場合に比し、補正データ格納用のメモリや複雑な補正回路、専用の電源回路等が不要となり、サーマルヘッドやプリンタ本体の構成を簡素に維持することができる上、記録動作中の補正処理なども一切不要であることから、高速記録に供することもできる。
【００７４】
更に本発明によれば、発熱抵抗体の発熱量調整のために発熱抵抗体の個々の大きさを可変させる必要がなく、各印画ドットの大きさを略均一に揃え、歪みの少ない印画の形成に供することが可能となる。
【００７５】
また更に本発明によれば、全ての発熱抵抗体に対してアニール処理を施すことにより、全ての発熱抵抗体の耐パルス性を高めることができ、発熱抵抗体の抵抗値を長期にわたり略一定に保持され、極めて長寿命のサーマルヘッドが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの平面図（保護膜省略）である。
【図２】図１のサーマルヘッドの断面図である。
【図３】図１のサーマルヘッドを用いて構成したサーマルプリンタの要部側面図である。
【図４】サーマルヘッドの等価回路図である。
【図５】（ａ）はサーマルヘッドの発熱抵抗体に流れる電流分布を、（ｂ）は発熱抵抗体に印加される電圧分布を、（ｃ）は発熱抵抗体の抵抗値分布を示す線図である。
【図６】“抵抗値補正幅”と“トリミングパルスの印加エネルギー”との関係を示す線図である。
【図７】従来のサーマルヘッドの平面図である。
【符号の説明】
１・・・基板
２・・・部分グレーズ層
３・・・発熱抵抗体
４・・・共通電極
５・・・個別電極
６・・・保護膜
１０・・・プラテンローラ
１１・・・搬送ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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