JPH08281981A - 光アドレス式サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導電層をスイッチとして機能させる光アド
レス式サ−マルヘッドにおいて、光照射による光導電層
スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作を高精度に制御し、高画質
記録を実現する。 【構成】 光アドレス式サ−マルヘッドの受光発熱デバ
イス２を、基板３上に、第１電極６と、半導体物質で構
成され光照射によって低抵抗化する光導電層４と、発熱
抵抗層５と、第２電極７をこの順序で電気的に接続して
配置し、光導電層４上に第１中間層１１と、第２中間層
８を介して第３電極９を設けて構成する。そして、バイ
アス電圧印加手段１３を設け、光導電層がｎ型半導体の
場合、第１電極および第２電極のいずれの電位よりも低
い電位を、また光導電層がｐ型半導体の場合、第１電極
および第２電極のいずれの電位よりも高い電位を、バイ
アス電圧印加手段１３より第３電極９に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、ファクシミ
リ等の各種熱記録方式に使用される光アドレス式サ−マ
ルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の熱記録は、サ−マルヘッドによる
熱転写記録、レ−ザ−ヒ−トモ−ド記録などにより行わ
れている。サ−マルヘッドは、その工程上の理由によ
り、高解像度化および大面積化が困難であり、また高画
質化を行うためにはヘッドのビット特性を補正する必要
が有りコスト高を招くという問題点がある。また、レ−
ザ−ヒ−トモ−ド記録は、レ−ザ−ビ−ムの光エネルギ
−を直接熱エネルギ−に変換して熱記録を行うため、大
出力のレ−ザ−光源が必要であり、また印字速度が遅い
という問題点がある。

【０００３】上記問題点の解決策として、光ビ−ムを光
導電層に照射させることにより、光導電層に隣接する発
熱層を選択的に発熱させる光アドレス式サ−マルヘッド
が提案されている。以下、従来の光アドレス式サ−マル
ヘッドの構成例について説明する。図３は、特開昭５５
−９３４７０号公報に開示されているオプトサ−マルプ
リンティングヘッドであり、基板２４上に、光導電物質
アレイ２５と、発熱素子アレイ２６と、各電極２７を配
置した受光発熱デバイスを構成し、光導電物質アレイ２
５の一部に光ビ−ムを照射すると同時に、両端の電極２
７間に図示しない電源から電圧を印加し、隣接する発熱
素子部分を発熱させて記録を行うものである。

【０００４】図４は、特開平１−２２１２８３号公報に
開示されている画像記録装置であり、透明支持体２８上
に、温度もしくは光量に感応する薄膜抵抗体２９と、薄
膜抵抗体２９の両端に形成される電極３０を配置した受
光発熱デバイスを構成し、透明支持体２８側からレ−ザ
光を照射すると同時に両端の電極３０間に図示しない電
源から電圧を印加し、薄膜抵抗体２９を発熱させて記録
を行うものである。

【０００５】図５は、特開平１−２９９０５６号公報に
開示されている感熱記録装置であり、透明基板３１上
に、発熱抵抗体３２とその両脇に光可変抵抗体３３を形
成し、さらにその外側の両端に電極３４を配置した受光
発熱デバイスを構成し、通電用光源３５から光を照射し
て光可変抵抗体３３を低抵抗化させると同時に駆動電源
３６により両電極３４間に電圧を印加し記録を行うもの
である。

【０００６】上記従来の各装置において共通している構
成は、少なくとも光ビ−ムの照射により低抵抗化する光
導電層と、通電により発熱する発熱抵抗層と、光導電層
および発熱抵抗層をそれぞれ外部と接続する電極とから
なる受光発熱デバイスと、光源から発する光ビ−ムを所
定の信号により光導電層に照射する露光手段と、各電極
間に電圧を印加する駆動電源を備えていることである。

【０００７】上記従来の各光アドレス式サ−マルヘッド
は、実際のデバイス作製においては、他の層のパタ−ニ
ングに伴うエッチング処理の影響を防止する目的、各層
間の電気的絶縁性を確保する目的、水分や不純物等の混
入を防ぐ目的等に応じて、各層間に中間層を設ける必要
がある。そして、中間層を介して上下に形成された層同
士を直接接続する場合は、中間層に開口を設けて上下層
を開口部において接続する。

【０００８】以下、従来の光アドレス式サ−マルヘッド
における受光発熱デバイスの作製方法例の概略につい
て、図６を参照しながら説明する。先ず、基板３上に光
導電部材を形成後パタ−ニングし、島状の光導電層４を
形成する（図６（ａ））。次に、絶縁部材を形成後パタ
−ニングし、光導電層４を覆い、かつ光導電層４上の２
か所に開口部を設けた形状の第１中間層１１を形成する
（図６（ｂ））。次に、導電部材を形成後パタ−ニング
し、光導電層４上に設けられた開口部を介して光導電層
４と接続される第１電極６と、発熱抵抗層と外部を接続
するための第２電極７を形成する（図６（ｃ））。

【０００９】次に、発熱部材を形成後パタ−ニングし、
一端が光導電層４上に設けられた開口部を介して光導電
層４に接続され、反対側端が第２電極７に接続されるよ
うな発熱抵抗層５を形成する（図６（ｄ））。次に、こ
れらすべての上部に絶縁部材を形成し、パタ−ニングに
より、第１電極６および第２電極７のそれぞれの一部が
露出するような保護層８を形成する（図６（ｅ））。上
記の受光発熱デバイスの作成工程において、各層の成膜
順序を入れ替えたり、配置を変更することは可能であ
る。また、他の層のエッチング剤によりダメ−ジを被ら
ない場合は中間層を省略できる場合もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の受光発熱デ
バイスにおいて、光導電層４は光導電性を有する半導体
物質であり、具体的材料としては、硫化カドミウム、硫
化鉛、セレン化カドミウム等が用いられている。光導電
層４は、所望の画像を構成する各ドットに対応する光照
射の有無によって、各ドットの印字の有無を決定するス
イッチとしての役割を担っている。従って、光非照射時
には高抵抗（抵抗値ＲD）を有し電流を流さず、光照射
時には大幅に低抵抗化し（抵抗値ＲL）発熱抵抗層５に
通電し、光照射に対応して正確にＯＮ／ＯＦＦ動作を行
う必要がある。

【００１１】しかしながら、実際には、図示しない駆動
電源により第１電極６と第２電極７間に電圧が印加され
ると、光非照射時においても電流が流れるという問題が
発生する。これは、図６（ｅ）の破線円部分で示す光導
電層４、第１電極６、発熱抵抗層５、第１中間層１１の
構造が、一般に知られている薄膜トランジスタと類似し
ているためと推測できる。図６（ｅ）の破線円部分の拡
大図を図７に示す。ここで、第１電極６および発熱抵抗
層５は光導電層４との接続部分のみ示し、配線のための
引き出し部分は省略した。

【００１２】図７において、第１電極６がソ−ス電極、
発熱抵抗層５がドレイン電極に相当し、これらの間を第
１中間層の一部である中間絶縁部１１′が絶縁し、ゲ−
ト電極がフロ−ティング状態にある薄膜トランジスタと
等価である。ここで発熱抵抗層５の抵抗値をＲHとする
と、光導電層４の光照射時、光非照射時の抵抗値ＲL、
ＲD との間に、ＲHはＲLに対して大きく、ＲDはＲHに対
して十分大きいという関係が成り立ち、ＲH と比較して
ＲDが非常に大きいので、第１電極６と第２電極７間に
印加された電圧のほとんどは、第１電極６と発熱抵抗層
５間（光導電層４の両端）に印加される。

【００１３】光非照射時において、第１電極６および第
２電極７間に駆動電源より電圧を印加すると、中間絶縁
部１１′の電位は、第１電極６の電位と発熱抵抗層５の
電位の中間の電位となり、第１電極６に対する中間絶縁
部１１′の電位、または、発熱抵抗層５の電位に対する
中間絶縁部１１′の電位が、順方向バイアスを形成する
ことになる。この順方向バイアスの大きさが破線円部分
を薄膜トランジスタと見なした時の閾値を越えると、光
導電層４内に導通チャネルが形成され、第１電極６と発
熱抵抗層５間に電流が流れてしまう。従って、このよう
な受光発熱デバイスを用いた光アドレス式サ−マルヘッ
ドにおいては、光照射による光導電層の通電のＯＮ／Ｏ
ＦＦを十分に制御できず、光非照射時にも暗電流が流れ
無駄な発熱を生じさせるので、記録画質上に背景部のカ
ブリが観察され、鮮明な画像を得ることが困難となる。

【００１４】上記のような問題点は、図６（ｅ）の破線
円部分の構成以外でも、光導電層と、それに接続される
２つの導電体と、２つの導電体を電気的に絶縁し光導電
層上に形成される絶縁中間層からなる構成であり、光導
電層が電流のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチの役割を
担ってる場合、同様の理由で発生するので、図３、図４
および図５に示した従来の光アドレス式サ−マルヘッド
のいずれにおいても、光照射による光導電層スイッチの
ＯＮ／ＯＦＦ動作を十分に制御することができず、高画
質記録の実現を困難にしていた。

【００１５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、光照射による光導電層スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作
を高精度に制御し、高画質記録を実現する光アドレス式
サ−マルヘッドを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明は、少なくとも第１電極と、光ビ−ムの
照射により低抵抗化する光導電層と、通電によって発熱
する発熱抵抗層と、第２電極とを順次電気的に接続して
備えた受光発熱デバイスと、光源から発する光ビ−ムを
所定の信号により前記光導電層に照射する露光手段と、
前記第１電極および第２電極間に電圧を印加する駆動電
源からなる光アドレス式サ−マルヘッドにおいて、次の
構成を含むことを特徴としている。前記光導電層に対し
て絶縁層を介して第３電極を設ける。そして、前記光導
電層がｎ型半導体の場合、前記第１電極および前記第２
電極のいずれの電位よりも低い電位を前記第３電極に印
加し、前記光導電層がｐ型半導体の場合、前記第１電極
および前記第２電極のいずれの電位よりも高い電位を前
記第３電極に印加するバイアス電圧印加手段を設ける。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載の光アド
レス式サ−マルヘッドにおいて、前記第３電極は透明電
極であることを特徴としている。

【００１８】

【作用】請求項１の発明によれば、光導電層に対して絶
縁層を介して第３電極を設け、さらにバイアス電圧印加
手段を設けることにより、光導電層がｎ型半導体の場
合、第１電極および第２電極のいずれの電位よりも低い
電位を第３電極に印加するので、光導電層の直上部に形
成された絶縁層の界面付近の電位は、第１電極および第
２電極の電位のいずれよりも低い電位となり、光導電層
の通電を光照射によってＯＮ／ＯＦＦする際の導電キャ
リアである電子の光非照射時の動きを抑制することがで
きる。

【００１９】また、光導電層がｐ型半導体の場合、バイ
アス電圧印加手段により第１電極および第２電極のいず
れの電位よりも高い電位を前記第３電極に印加するの
で、光導電層の上部に形成された絶縁層の界面付近の電
位は、第１電極および第２電極の電位のいずれよりも高
い電位となり、光導電層の通電を光照射によってＯＮ／
ＯＦＦする際の導電キャリアであるホ−ルの光非照射時
の動きを抑制することができる。ここで、ｎ型、ｐ型と
は、例えば不純物を添加しないＳｉで光導電層を形成し
た場合でも、実際の特性から判断される導電型をいう。

【００２０】請求項２の発明によれば、第３電極を透明
電極で形成するので、露光手段から光導電層への露光
を、受光発熱デバイスのデバイス面側から行うことが可
能となる。ここで、透明とは、露光手段からの光ビ−ム
の発光波長の少なくとも一部に対して透過性を有すると
いう意味である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る光アドレス式サ−マルヘ
ッドの一実施例について図１および図２を参照しながら
説明する。図１は、本発明の光アドレス式サ−マルヘッ
ドの一実施例を示す断面説明図であり、図２は本発明の
光アドレス式サ−マルヘッドを用いた印字記録のモデル
図である。図１は露光手段１からの露光を受光発熱デバ
イス２面側から行った例であり、、図２は基板３側から
露光を行った例である。尚、図において各構成の配置お
よびサイズは正しい縮尺によって書かれていない。

【００２２】光アドレス式サ−マルヘッドは、露光手段
１と、受光発熱デバイス２と、駆動電源１０と、バイア
ス電圧印加手段１３とによって構成される。受光発熱デ
バイス２は、基板３上に、半導体物質で構成され光照射
によって低抵抗化する光導電層４と、光導電層４上に形
成された第１中間層１１と、光導電層４に接続される発
熱抵抗層５と、光導電層４と接続される第１電極６と、
発熱抵抗層５と接続される第２電極７を形成し、これら
の上部に第２中間層８を形成し、さらにその上部の光導
電層４の真上部分に第３電極９を設けて構成されてい
る。第３電極９は、後述する露光手段１からの光ビ−ム
の発光波長の少なくとも一部に対して透過性を有する透
明電極で構成されている。第２中間層８は、第１電極６
及び発熱抵抗層５と第３電極９を絶縁するために設けら
れており、また、受光発熱デバイス２と駆動電源１０と
の接続部分である第１電極６および第２電極７の端部上
には形成されない。

【００２３】前記光導電層４は、ｎ型半導体又はｐ型半
導体で構成されている。また、光導電層４がｎ型半導体
の場合、バイアス電圧印加手段１３により、第１電極６
および第２電極７のいずれの電位よりも低い電位が第３
電極９に印加される。また、光導電層４がｐ型半導体の
場合、バイアス電圧印加手段１３により、第１電極６お
よび第２電極７のいずれの電位よりも高い電位が第３電
極９に印加される。

【００２４】光アドレス式サ−マルヘッドを用いた印字
記録は、露光手段１から受光発熱デバイス２の光導電層
４に画像情報に応じた光を照射し、光導電層４の光照射
部分が光に応じて低抵抗化し、駆動電源１０の印加する
電圧によって第１電極６、光導電層４、発熱抵抗層５、
第２電極７間に電流が流れ、この電流によって発熱抵抗
層５で発生した熱を、第２中間層８を介してインクフィ
ルム２０および記録紙２１に伝達して行う（図２）。

【００２５】上記構造によれば、光導電層４がｎ型半導
体の場合、バイアス電圧印加手段１３により、第１電極
６および第２電極７のいずれの電位よりも低い電位を第
３電極９に印加するので、光導電層４の直上部に形成さ
れ第１電極６および発熱抵抗層５を絶縁する第１中間層
１１の界面付近の電位は、第１電極６および発熱抵抗層
５の電位のいずれよりも低い電位となり、光導電層４の
通電を光照射によってＯＮ／ＯＦＦする際の導電キャリ
アである電子の光非照射時の動きを抑制することができ
る。

【００２６】また、光導電層がｐ型半導体の場合、バイ
アス電圧印加手段１３により第１電極６および第２電極
７のいずれの電位よりも高い電位を前記第３電極９に印
加するので、光導電層４の上部に形成された第１中間層
１１の界面付近の電位は、第１電極６および発熱抵抗層
５の電位のいずれよりも高い電位となり、光導電層４の
通電を光照射によってＯＮ／ＯＦＦする際の導電キャリ
アであるホ−ルの光非照射時の動きを抑制することがで
きる。

【００２７】次に、受光発熱デバイス２の具体的な作製
方法例について説明する。先ず、ガラス基板３上に、Ｃ
ＶＤ法によりシランガスあるいはジシランガスを原料と
して非晶質Ｓｉ膜を０．１μｍ形成した後、エキシマレ
−ザ−照射によるアニ−ル処理を行い多結晶Ｓｉ層とし
た。これをエッチングによりパタ−ニングして光導電層
４を形成した。次に、光導電層４のうち、後の工程で第
１電極６及び発熱抵抗層５が接続される部分のみにＰ
（リン）イオンを打ち込んで、ｎ⁺型多結晶Ｓｉ部４ａ
および４ｂとした。

【００２８】次に、第１中間層１１として、ＣＶＤ法に
よりシランガスと酸素を原料としてＳｉＯ₂膜を１μｍ
形成し、エッチングにより第１電極６及び発熱抵抗層５
と光導電層４を接続するための開口部１１ａをｎ⁺型多
結晶Ｓｉ部４ａおよび４ｂ上にそれぞれ設けた。次に、
第１電極６および第２電極７として、Ａｌ膜をスパッタ
法により１．５μｍ形成し、エッチングによりパタ−ニ
ング後、第１電極６はその一端をｎ⁺型多結晶Ｓｉ部４
ａを介して光導電層４に接続し、第２電極７は発熱抵抗
層と接続されるような位置に形成する。この時、第１電
極６及び第２電極７の端部には、駆動電源１０と接続す
るための引き出しパタ−ンも形成した。第１電極６はｎ
⁺型多結晶Ｓｉ部４ａを介して光導電層４と接続される
のでオ−ミック接続し、不要の高抵抗層が形成されるこ
となく作製できた。

【００２９】次に、ＳｉＯ₂／Ｔａの混合焼結のタ−ゲ
ットを用いてＲＦスパッタ法により１．１μｍ厚に形成
しパタ−ニング後、ｎ⁺型多結晶Ｓｉ部４ｂおよび第２
電極７と接続するような発熱抵抗層５とした。次に、第
２中間層８としてＣＶＤ法により１μｍのＳｉＯ₂膜を
形成し、エッチングにより第１電極６の一部と第２電極
７の一部が露出するようにした。次に、第３電極９とし
て透明導電膜であるＩＴＯ膜をスパッタ法により０．０
６μｍ形成した後、光導電層４の真上部分のみ残るよう
な形状とした。

【００３０】以上のように作製した受光発熱デバイス２
を用いて、光アドレス式サ−マルヘッドを構成し、印字
実験を行った。この時、露光手段１は、発振波長７８０
ｎｍ、出力３０ｍＷの半導体レ−ザ−光源、ポリゴンミ
ラ−走査系およびｆ・θレンズ等の光学系を備えたレ−
ザ−ビ−ム走査手段を用いた。また、駆動電源１０は３
０Ｖに設定し、第１電極６を＋３０Ｖ，第２電極７を０
Ｖとした。ここで光導電層４として用いた多結晶Ｓｉ膜
はｎ型半導体なので、バイアス電圧印加手段１３より第
３電極９へは、第１電極６および前記第２電極７のいず
れの電位よりも低い電位である−５０Ｖを印加した。

【００３１】実験結果としては、駆動電源１０を流れる
電流値を測定したところ、光照射時を１とすると、非照
射時はおよそ０．０００１であり、光アドレスによるＯ
Ｎ／ＯＦＦ比は１００００倍であった。

【００３２】上記実施例との比較のため、第３電極９が
形成されていない点以外は実施例と同様の光アドレス式
サ−マルヘッドを用いて、実施例と同様の印字実験を行
った（比較例）。実験結果としては、駆動電源１０を流
れる電流値は、光照射時を１とすると、非照射時の電流
はおよそ０．１であった。光照射時の電流自体は実施例
の結果とほぼ等しかったので、暗電流の増加によりＯＮ
／ＯＦＦ比が著しく低下したことが分かり、本発明の第
３電極９およびバイアス電圧印加手段１３を設けること
による効果が確認された。

【００３３】次に、受光発熱デバイスの各構成の材料に
ついて詳細に説明する。発熱抵抗層５は層内の通電によ
るジュ−ル熱を発生する電熱現象を生じる材料であれば
よく、耐熱性が１５０℃以上、より好ましくは３００℃
以上であり、体積抵抗値が１０^-2から１０⁶Ω・ｃｍの
範囲のものが良好である。層の厚みは０．０１μｍから
１０μｍの範囲の厚みを有するものが良好である。材料
としては、上記ＳｉＯ₂／Ｔａ以外にも各種セラミック
ス材の単層または、混合／複合層や耐熱性樹脂と導電性
や絶縁性フィラ−の１種または数種の混合／複合材また
は各種セラミックス材と金属材の混合／複合材などが用
いられる。セラミックス材の単層または、混合／複合層
または各種セラミックス材と金属材の混合／複合層とし
ては、ＴａＮ，Ｔａ−Ｎ，Ｔａ₂Ｎ，Ｔａ−Ｓｉ，Ｔａ
−ＳｉＯ₂，Ｎｉ−Ｃｒなどがあり、また絶縁性セラミ
ック材に導電性フィラ−および導電材を複合した材料系
もある。

【００３４】絶縁性セラミックス材の具体的材料として
は、ＡｌＮ，ＳｉＮ₄、Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＶＯ₂，Ｓｉ
Ｏ₂，ＺｒＯ₄，ＭＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＭｏＯ₂ ，
ＷＯ₂，ＮｂＯ₂，ＲｅＯ₃などがある。耐熱性樹脂とし
ては、ポリイミド樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポ
リフェニレンオキシド樹脂、ポリ−Ｐ−キシリレン樹脂
等又はそれらの誘導体を含む材料よりなり、導電性フィ
ラ−および導電材としてはＣ，Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｆ
ｅ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｐｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐ
ｔ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｗ，Ｉｎ、などの無機材料系及びＶＯ
₂，ＲｕＯ₂，ＴａＮ，ＳｉＣ，ＺｒＯ₂，ＩｎＯ，Ｔａ₂
Ｎ，ＺｒＮ，ＮｂＮ，ＶＮ，ＴｉＢ₂，ＺｒＢ₂，ＨｆＢ
₂，ＴａＢ₂，ＭｏＢ₂，ＣｒＢ₂，Ｂ₂Ｃ，ＭｏＢ，Ｚｒ
Ｃ，ＶＣ，ＴｉＣなど及びそれらの化合物や混合物が用
いられる。抵抗値制御や結着のために用いられる絶縁材
料は、前記耐熱性樹脂と各種セラミックス材（アルミ
ナ、ジルコニア、珪素化合物、マグネシウム化合物等）
より構成されているものが好ましい。

【００３５】光導電層４は、少なくとも可視光、紫外光
または近赤外光に対し光導電性を示す材料より構成さ
れ、光照射に対して照射面の体積固有抵抗値が非照射面
より３倍以上の導電性を与える特性であり、好ましくは
２０倍以上の導電性を与える特性がより好ましい。か
つ、２００℃以上の耐熱性、より好ましくは２５０℃以
上の耐熱性を有する材料がよい。具体的には、結晶シリ
コン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、非晶質シリコ
ン、及びそれらの複数の材料の混合または他物質の添加
やド−ピングを行ったもの、この他にもＳｅ，ＣｄＳ，
ＣｄＳｅ，ＨｇＣｄＴｅ，ＰｂＳｎＴｅ等、あるいはＧ
ｅやＳｉにＡｕ，Ｈｇ，Ｃｕ，Ｚｎ等をド−プしたもの
を用いてもよい。

【００３６】第１電極６および第２電極７は、例えば、
ニッケル、タングステン、チタン、ステンレス、金、白
金、モリブデン、タンタル、銅などの金属材料、あるい
は、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性酸化物、ある
いは、サ−メット（例えば、ＣｒとＳｉＯ₂，またはＡ
ｌとＡｌ₂Ｏ₃を混合焼成したもの）等の導電性材料が用
いられ、メッキ、印刷、蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、接着等の方法で形成可能である。

【００３７】第３電極９を透明電極とする場合は、ＩＴ
Ｏ，ＳｎＯ₂およびそのド−プ系材料、Ｉｎ₂Ｏ₃，Ｚｎ
Ｏおよびそのド−プ系材料、ＣｄＩｎ₂Ｏ₄，Ｃｄ₂Ｓｎ
Ｏ₄及びそれらの混合材料などの材料系が好ましい。成
膜方法としては、スプレ−塗布法、真空蒸着法、ＲＦス
パッタ法、ＤＣスパッタ法、ＣＶＤ法、ＡＲＥ法、など
がある。この層の厚みとしては、０．０２〜５μｍの範
囲で良好な特性が得られる。この場合は、露光手段１か
らの光ビ−ムを受光発熱デバイス２側から照射すること
ができるが、光導電層４をできるだけ上層に設けたほう
が光エネルギ−の受光効率が高くなり好適である。

【００３８】一方、露光手段１からの光ビ−ムを基板３
側から照射する場合は、第３電極９は透明である必要は
なく、一般の電極材料から選択できる。この場合は基板
３が透明でなければならない。さらに、第３電極９とし
て光反射率の高いものを採用すれば、光導電層４を透過
した光が反射され、再び光導電層４に照射されることに
より光導電特性の効率が向上する。本実施例においては
第３電極９を最上層に設ける例を示したが、内部に設け
てもよい。また、中間層を介して光導電層４を上下から
サンドイッチするように複数設けてもよい。

【００３９】デバイスの最上層には保護層を設けてもよ
い。材料としては酸化珪素およびその化合物、窒化珪素
や炭化珪素およびその化合物、酸化チタンや窒化チタン
や炭化チタンおよびそれらの化合物、タンタルセラミッ
クスおよびそれらの化合物、その他のセラミックス及び
その化合物、シリコン樹脂、含フッ素樹脂、それらの樹
脂の変性樹脂でも良く、以上の材料の複数の物の混合で
もより効果がある。硬質セラミックス粉体を耐熱樹脂
（例としてはポリイミド樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリ−Ｐ−キシリレ
ン樹脂等又はそれらの誘導体を含む材料など）中に分散
したものは記録ヘッドの構造からくる弾性を損なわない
効果がある。また、保護層自体に滑剤粉体が分散された
分散層構成であると耐磨耗性がより改善される。滑剤粉
体例としては、カ−ボンブラック材、グラファイト材、
二硫化モリブデン材、酸化鉛材、フッ素含有樹脂材、窒
化ホウ素材、炭化珪素材、シリコ−ンオイル、酸化ボロ
ン材、フッ化カルシウムなどがあり、これらの複数の混
合物である場合もある。

【００４０】尚、各層の材料、製法、層構成の上下の順
序等は適宜変更することができる。現実的には、成膜プ
ロセスの温度条件から各層の順番を決める方法がある。
実施例に示したケ−スは、光導電層４の多結晶Ｓｉ膜の
成膜温度が最も高くなるので、光導電層４を最初に形成
するのが望ましい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、受光発熱デバイスに第
３電極を設け、この第３電極に電圧を印加するバイアス
電圧印加手段を設けている。そして、このバイアス電圧
印加手段から第３電極に、光導電層がｎ型半導体の場
合、第１電極および第２電極のいずれの電位よりも低い
電位を、光導電層がｐ型半導体の場合、第１電極および
第２電極のいずれの電位よりも高い電位を印加するの
で、従来の構成では光非照射時に流れた不要の電流を抑
制し、光照射によって光導電層が低抵抗化した時のみ電
流を流すことが可能となり、光照射による光導電層スイ
ッチのＯＮ／ＯＦＦ比を大幅に改善し、高画質記録を実
現できる。

【００４２】また、第３電極を透明電極とすることによ
り、露光を受光発熱デバイスのデバイス面側から、また
は、基板側からのどちらの光照射も可能となり、装置設
計の自由度を増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光アドレス式サ−マルヘッドの一実施
例を示す断面説明図である。

【図２】本発明の光アドレス式サ−マルヘッドを用いた
印字モデル図である。

【図３】従来の光アドレス式サ−マルヘッドの構成例で
ある。

【図４】従来の光アドレス式サ−マルヘッドの構成例で
ある。

【図５】従来の光アドレス式サ−マルヘッドの構成例で
ある。

【図６】従来の光アドレス式サ−マルヘッドにおける受
光発熱デバイスの製造工程の断面説明図である。

【図７】従来の受光発熱デバイスの一部分を示す断面説
明図である。

【符号の説明】

１…露光手段、 ２…受光発熱デバイス、 ３…基板、
４…光導電層、 ４ａ，４ｂ…ｎ⁺型多結晶Ｓｉ部、
５…発熱抵抗層、 ６…第１電極、 ７…第２電極、
８…第２中間層、 ９…第３電極、 １０…駆動電
源、 １１…第１中間層、 １１′…中間絶縁部、 １
３…バイアス電圧印加手段、 ２０…インクフィルム、
２１…記録紙

フロントページの続き (72)発明者 中村 毅 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 山田 想 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 西原 義雄 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 広田 匡紀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも第１電極と、光ビ−ムの照射に
   より低抵抗化する光導電層と、通電によって発熱する発
   熱抵抗層と、第２電極とを順次電気的に接続して備えた
   受光発熱デバイスと、光源から発する光ビ−ムを所定の
   信号により前記光導電層に照射する露光手段と、前記第
   １電極および第２電極間に電圧を印加する駆動電源から
   なる光アドレス式サ−マルヘッドにおいて、 前記光導電層に対して絶縁層を介して第３電極を設け、 さらに、前記光導電層がｎ型半導体の場合、前記第１電
   極および前記第２電極のいずれの電位よりも低い電位を
   前記第３電極に印加し、前記光導電層がｐ型半導体の場
   合、前記第１電極および前記第２電極のいずれの電位よ
   りも高い電位を前記第３電極に印加するバイアス電圧印
   加手段を設けたことを特徴とする光アドレス式サ−マル
   ヘッド。
2. 【請求項２】前記第３電極は透明電極であることを特徴
   とする請求項１記載の光アドレス式サ−マルヘッド。