JPH10149908A - 薄膜抵抗体の抵抗値調整方法、薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調整方法、および薄膜型サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄膜抵抗体の抵抗値、あるいは薄膜抵抗体によ
って構成される薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部
の抵抗値を、容易に、かつ精度良く調整できるようにす
る。 【解決手段】基板上に形成されている薄膜抵抗体の抵抗
値を調整する方法であって、上記薄膜抵抗体の表面に、
固体レーザから発振されるレーザ光を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、トランジスタや
サーミスタなどの電子部品の薄膜抵抗体、あるいは薄膜
抵抗体によって構成される薄膜型サーマルプリントヘッ
ドの発熱部の抵抗値を所望の値に調整するための技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、感熱方式または熱転写方
式によって印字を行うためのサーマルプリントヘッド
は、基板上に列状配置される発熱部の形成方法の種類に
よって、厚膜型と薄膜型とに分類することができる。厚
膜型のサーマルプリントヘッドは、厚膜印刷法によって
所定の基板上に厚膜状の抵抗体を形成することにより、
この抵抗体を発熱部とする。このため、厚膜型のサーマ
ルプリントヘッドでは、比較的簡便に、かつ低コストで
製造できるという利点が得られるが、発熱部を構成する
抵抗体が厚膜状であることに起因し、印字ドットがぼや
け易く、また印字密度を高めることが難しいという不利
がある。

【０００３】これに対し、薄膜型サーマルプリントヘッ
ドでは、ＣＶＤまたはスパッタリングによって、５００
〜１５００Åの極薄の薄膜抵抗体を基板上に形成し、こ
の薄膜抵抗体を発熱部とする。このため、この薄膜型サ
ーマルプリントヘッドでは、印字ドットにぼやけが少な
く、しかも熱応答性にも優れ、高速印字に適し、さらに
は印字密度を高めることも比較的容易である。したがっ
て、印字画像の質を高める上では、厚膜型よりも薄膜型
の方が好ましいといえる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】薄膜型サーマルプリン
トヘッドを製造する場合、基板上に複数設けられる発熱
部のそれぞれの抵抗値を均一化することが要請される。
具体的には、たとえばＡ４サイズの記録紙に２００ｄｐ
ｉの印字密度で印字を行わせるためには、基板上に１７
２８個の発熱部（薄膜抵抗体）が１列に配列されるが、
印字品位を高める上では、これら１７２８個の発熱部の
それぞれの抵抗値のバラツキを小さくすることが要請さ
れる。とくに、近年では、薄膜型サーマルプリントヘッ
ドによってカラー印字を行わせる傾向がみられるが、こ
のカラー印字においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）の計３色、あるいはこれらにＢ（ブ
ラック）を加えた計４色のそれぞれの色彩領域を有する
昇華型のインクリボンを用いた重ね印刷が行われ、それ
らの色彩は、薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部に
与える印字エネルギを多段階に変化させることによって
選択することができる。その一方、このようなカラー印
刷を行う場合には、上記３色、あるいは４色の各色の配
合割合が僅かに変化しただけでも、印字画像全体の色調
が大きく変わってしまう。したがって、多階調のカラー
印刷を行う場合には、薄膜型サーマルプリントヘッドの
各発熱部の抵抗値のバラツキを、いわゆるモノクロ印刷
の場合よりも、少なくすることが求められる。

【０００５】ところが、薄膜型サーマルプリントヘッド
を製造する場合において、基板上に複数の薄膜抵抗体を
形成した時点では、抵抗体のパターンサイズや厚みに多
少のバラツキが発生することは避けられず、それらの抵
抗値にはどうしてもバラツキが生じることとなってい
た。薄膜型のサーマルプリントヘッドを製造する場合に
は、成膜工程に種々の改良を加えても、各発熱部間の抵
抗値のバラツキを±１０％以内に抑制することは困難で
あるといわれている。したがって、このような抵抗値の
バラツキを解消するための何らかの手段を講じることが
要請される。

【０００６】しかしながら、従来では、薄膜型サーマル
プリントヘッドにおける上記抵抗値のバラツキを容易か
つ適切に解消するための手段が、提案されていないのが
実情である。すなわち、従来では、厚膜型サーマルプリ
ントヘッドの場合には、発熱部の抵抗値のバラツキを修
正する手段として、パルストリミングと称される抵抗値
調整が行われている。この手段は、測定プローブを基板
の適部に接触させて各発熱部の抵抗値を監視しつつ、こ
の発熱部の測定抵抗値が所定の範囲内に入るように、発
熱部にパルス電流を流す処理である。ところが、薄膜型
サーマルプリントヘッドにおいては、発熱部の膜厚が５
００〜１５００Åであり、その膜厚が非常に薄いため
に、上記したパルストリミングによる抵抗値調整は困難
であり、採用することができなかった。したがって、従
来の薄膜型サーマルプリントヘッドにおいては、薄膜抵
抗体によって構成される複数の発熱部の抵抗値を均一化
することが難しく、印字の質、とくにカラー印刷を行う
場合の印字の質を高める上で、解決すべき課題を有して
いた。

【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、薄膜抵抗体の抵抗値、あるいは
薄膜抵抗体によって構成される薄膜型サーマルプリント
ヘッドの発熱部の抵抗値を、容易に、かつ精度良く調整
することができる新たな技術を提供することをその課題
としている。

【０００８】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００９】本願発明の第１の側面によれば、薄膜抵抗
体の抵抗値調整方法が提供される。この薄膜抵抗体の抵
抗値調整方法は、基板上に形成されている薄膜抵抗体の
抵抗値を調整する方法であって、上記薄膜抵抗体の表面
に、固体レーザで発振されるレーザ光を照射することに
特徴づけられる。

【００１０】固体レーザとしては、たとえば半導体レー
ザ励起ＹＡＧレーザ、半導体レーザ励起ＹＶＯ₄ レー
ザ、半導体レーザ励起ＹＬＦレーザなどがあるが、本願
発明者は、このような固体レーザから発振されるレーザ
光を薄膜抵抗体の表面に照射することにより、その薄膜
抵抗体の抵抗値を基本的には低下させ、所望の値に調整
することを見い出した。すなわち、固体レーザは、たと
えば紫外光、または紫外光に近い波長の高エネルギ密度
のレーザ光を発振させることができ、このレーザ光を薄
膜抵抗体の表面に照射することにより、これら薄膜抵抗
体の組成を光分解させて、いわゆるレーザエッチングす
ることができる。したがって、このレーザエッチングに
よって薄膜抵抗体のボリュームを減少させることによ
り、それらの抵抗値を所望の値に調整することができ
る。その結果、従来では、困難とされていた薄膜抵抗体
の抵抗値の調整作業を容易かつ適切に行えるという好ま
しい効果が得られる。

【００１１】本願発明で用いられる固体レーザは、たと
えば気体レーザやエキシマレーザなどとは異なり、レー
ザ光発振用の気体を用いる必要はない。したがって、そ
の設備を小型かつ簡素なものにでき、設備コスト、なら
びにランニングコストを安価にすることができるという
利点も得られる。また、固体レーザは、たとえばエキシ
マレーザよりもレーザ光のエネルギ密度を高めることが
可能であり、短時間で薄膜抵抗体のレーザエッチングを
行うことができる。さらに、固体レーザでは、レーザ光
をパルス発振させる場合に、その１パルスごとのエネル
ギ量を、気体レーザやエキシマレーザの場合よりも、安
定させることができる。具体的には、レーザ光をパルス
発振させる場合の１パルスごとのエネルギ量のバラツキ
は、エキシマレーザでは、たとえば±５％であるのに対
し、半導体レーザ励起ＹＡＧレーザなどの固体レーザで
は、たとえば±２％程度のバラツキに抑えることができ
る。したがって、エキシマレーザでは、たとえばレーザ
光を薄膜抵抗体に１パルス照射する都度、薄膜抵抗体の
抵抗値を測定し、抵抗値の実際の変化を確認する必要が
あるのに対し、本願発明の固体レーザを用いる手段によ
れば、１パルスごとのエッチング量が安定しているため
に、所定数のパルス発振を連続して行った場合の薄膜抵
抗体の抵抗値の変化が予測できることとなって、複数パ
ルスを連続して薄膜抵抗体に照射することができる。し
たがって、薄膜抵抗体の抵抗値を調整する作業を高速で
行うことも可能となり、作業性を良好にすることもでき
る。

【００１２】本願発明の第２の側面によれば、薄膜型サ
ーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調整方法が提供
される。この調整方法は、薄膜抵抗体からなる発熱部が
基板上に複数設けられている薄膜型サーマルプリントヘ
ッドにおける上記発熱部の抵抗値を調整する方法であっ
て、上記発熱部の表面に、固体レーザで発振されるレー
ザ光を照射することに特徴づけられる。

【００１３】本願発明の第２の側面による調整方法は、
本願発明の第１の側面によって提供される薄膜抵抗体の
抵抗値調整方法を薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱
部の抵抗値調整に適用したものである。このような調整
方法によれば、従来、薄膜抵抗体の成膜後において抵抗
値の調整が困難であった薄膜型サーマルプリントヘッド
の複数の発熱部の抵抗値を所望の値に揃えることが可能
となり、各発熱部の抵抗値のバラツキを小さくすること
ができる。したがって、薄膜型サーマルプリントヘッド
で印字出力される画像の質を、従来よりも高めることが
でき、昇華型のインクリボンを用いた多階調のカラー印
刷にも充分に適したものにできる。むろん、本願発明の
第１の側面によって提供される薄膜抵抗体の抵抗値調整
方法の場合と同様に、固体レーザを用いることによる種
々の利点も得られる。

【００１４】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
固定レーザとして、半導体レーザ励起固体レーザを用い
る構成とすることができる。

【００１５】半導体レーザ励起固体レーザは、励起光源
として、半導体レーザを用いるものであるから、固体レ
ーザ全体をコンパクトに製作でき、またその使用寿命も
長いものにでき、設備のメンテナンスなどの面でも有利
となる。

【００１６】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記固体レーザは、発振されるレーザ光のエネルギ密度
を増減変更可能な構成とすることができる。

【００１７】このような構成によれば、固体レーザから
発振されるレーザ光のエネルギ密度を増減変更すること
によって、発熱部の実際の抵抗値に対応した効率の良
い、きめ細かな抵抗値調整作業を行うことができる。す
なわち、たとえば発熱部にレーザ光を照射する初期にあ
っては、そのエネルギ密度を高くし、発熱部の抵抗値を
大きく変化させてゆくことにより、作業能率を高めるこ
とができる。そして、その後発熱部の抵抗値が所望の値
に近づいてきたときには、エネルギ密度を小さくするこ
とによって、発熱部の抵抗値の変化量を微小にし、発熱
部の抵抗値を高精度に調整することができることとな
る。

【００１８】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記固体レーザからレーザ光をパルス発振させることに
よって上記発熱部の表面に照射し、かつその照射回数を
選択することにより、上記発熱部を所望の抵抗値に調整
する構成とすることができる。

【００１９】このような構成によれば、固体レーザから
レーザ光をパルス発振する回数を選択することによっ
て、発熱部の抵抗値を所望の値に調整することができ、
その調整作業が容易となる。とくに、固体レーザからパ
ルス発振されるレーザ光は、１パルスごとのエネルギ量
が安定しているために、パルス発振回数と発熱部の抵抗
値の変化量とが比例関係、またはそれに近い関係である
場合には、レーザ光のパルス発振回数の設定によって発
熱部の抵抗値を所望の値に調整する作業を正確に行うこ
とができる。

【００２０】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記発熱部の表面の一部分にのみ上記レーザ光を照射す
る構成とすることができる。

【００２１】このような構成によれは、発熱部の一部分
のみをレーザエッチングすることによって、発熱部の抵
抗値を微調整することが可能であり、抵抗値の調整を高
精度に行うことができる。

【００２２】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記発熱部の表面の長さ方向略中央部に、上記レーザ光
を照射する構成とすることができる。

【００２３】このような構成によれば、発熱部の表面の
長さ方向略中央部の抵抗値を重点的に小さくすることが
可能であり、調整後の発熱部を、薄膜型サーマルプリン
トヘッドの発熱部として好ましいものにすることができ
る。すなわち、薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部
は、駆動時の蓄熱に起因し、その長さ方向略中央部が、
その周辺部領域よりも高温となる傾向があるが、この部
分の抵抗値を低下させれば、発熱部全体の各所の発熱温
度を均一化することが可能となる。したがって、発熱部
の各所の温度むらを無くすことによって、高速印字時に
おける印字ボケなどの発生を抑制することができ、印字
出力される画像の質を一層高めることができるという優
れた利点が得られる。

【００２４】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記発熱部に上記レーザ光を照射する以前に、上記発熱
部を予め熱処理によって安定化させる工程を有している
構成とすることができる。

【００２５】このような構成によれば、熱処理によって
発熱部を予め安定化させているために、その後上記発熱
部が加熱された場合、すなわちたとえば上記発熱部を保
護膜によって覆うための加熱作業などがなされた場合で
あっても、これによってその抵抗値が不当に大きく変化
することが回避される。

【００２６】本願発明の第３の側面によれば、薄膜型サ
ーマルプリントヘッドが提供される。この薄膜型サーマ
ルプリントヘッドは、薄膜抵抗体からなる発熱部が基板
上に複数設けられている薄膜型サーマルプリントヘッド
であって、上記発熱部の抵抗値は、上記発熱部の表面に
固体レーザで発振されるレーザ光が照射されることによ
り調整されていることに特徴づけられる。

【００２７】この薄膜型サーマルプリントヘッドでは、
発熱部の抵抗値が固体レーザで発振されたレーザ光の照
射作業によって調整されており、既述した説明から判る
ように、上記調整によって複数の発熱部の抵抗値のばら
つきを少なくできる。したがって、印字出力される画像
の質を高めることができ、昇華型のインクリボンを用い
た多階調のカラー印刷にも充分に適したものにできる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２９】図１は、本願発明に係る薄膜型サーマルプ
リントヘッド１の一例を示す要部断面図である。ただ
し、同図では、基板厚み方向の寸法を強調して示してい
る。図２は、図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッド
１の要部平面図である。

【００３０】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッド
１は、アルミナセラミクスなどの絶縁基板３の表面上
に、部分グレーズ４、薄膜抵抗体５、電極層６ａ，６
ｂ、耐酸化層９、および保護層１０のそれぞれを順次積
層して構成されている。上記薄膜抵抗体５のうち、上記
電極層６ａ，６ｂの相互間領域が、発熱部７である。

【００３１】上記部分グレーズ４は、発熱部７に対する
記録紙の圧接度合いを高めるとともに、発熱部７に蓄熱
性をもたせる役割を有する。この部分グレーズ４は、ガ
ラスペーストを用いた印刷・焼成によって形成され、焼
成時にガラス成分が流動することに起因し、滑らかな山
形状の断面を呈している。

【００３２】上記薄膜抵抗体５は、上記部分グレーズ４
および絶縁基板３の表面に形成されている。この薄膜抵
抗体５は、たとえばＴａＳｉＯ₂ を、ＣＶＤ法またはス
パッタリングによって、５００〜１５００Åの薄膜状に
成膜したものである。上記電極層６ａ，６ｂは、上記薄
膜抵抗体５の上側に積層されており、上記部分グレーズ
４の頂部において所定範囲にわたって上記薄膜抵抗体５
を露出させ、この部分を発熱部７として機能させるよう
に形成されている。上記電極層６ａ，６ｂは、たとえば
Ａｌなどの導電性金属をスパッタリングによって、５０
０〜２０００Åの厚みに成膜したものである。

【００３３】上記薄膜抵抗体５および電極層６ａ，６ｂ
の形成箇所には、図２に示すように複数条のスリット８
が設けられており、これら複数条のスリット８によっ
て、複数の発熱部７と、これら複数の発熱部７のそれぞ
れに接続した複数条の電極層６ａ，６ｂが設けられてい
る。上記複数条の電極層６ａは、いわゆる個別電極とし
て機能するものであって、各発熱部７に対して図１およ
び図２の左方に延出し、発熱部７への電圧印加動作を制
御するための駆動ＩＣ（図示略）の出力パッドに導通接
続されている。これに対し、複数条の電極層６ｂは、い
わゆる共通電極として機能するものであって、各発熱部
７に対して図１および図２の右方に延出し、互いに接続
されている。上記複数の発熱部７のそれぞれは、それら
の両側に位置する電極層６ａ，６ｂに駆動電圧が印加さ
れることによって個別に発熱するようになっている。

【００３４】上記耐酸化層９は、たとえばＳｉＯ₂ から
構成されている。また、上記保護層１０は、たとえばＴ
ａ₂ Ｏ₅ あるいはＳｉ₃ Ｎ₄ から構成されている。これ
ら耐酸化層９および保護層１０は、いずれもＣＶＤある
いはスパッタリングによって形成される。なお、耐酸化
層９の厚みは、たとえば３０００〜６０００Åであり、
保護層１０の厚みは、たとえば２〜４μｍである。

【００３５】上記構成の薄膜型サーマルプリントヘッド
１は、たとえば次のような工程を経て製造される。

【００３６】まず、図３に示すように、絶縁基板３上に
部分グレーズ４を形成した後に、薄膜抵抗体５、および
電極層６を順次ＣＶＤあるいはスパッタリングによって
薄膜形成する。薄膜抵抗体５および電極層６の材質およ
び好適な厚みは、前述したとおりである。その後、図４
に示すように、第１回のフォトリソ工程により、上記薄
膜抵抗体５および上記電極層６に対し、部分グレーズ４
の幅方向に延びる複数条のスリット８を形成する。

【００３７】次いで、第２回目のフォトリソ工程によ
り、上記電極層６のみをエッチングして、その下層の薄
膜抵抗体５の一部を露出させる。こうして露出した薄膜
抵抗体５の一部が、発熱部７となる。また、このように
して発熱部７を形成した後には、耐酸化層９および保護
層１０を、ＣＶＤあるいはスパッタリングによって形成
するが、それ以前の段階において、上記薄膜抵抗体５を
加熱処理し、その組成を安定化させる。この加熱処理に
よって、その後保護層１０を形成すべく薄膜抵抗体５が
高温に加熱されても、これに起因して発熱部７の抵抗値
が不当に変化することが回避できる。

【００３８】上記のような一連の作業工程において、薄
膜形サーマルプリントヘッド１の印字密度を、２００ｄ
ｐｉとする場合、上記発熱部７は、たとえば図６に示す
ように、その長手方向寸法Ｌが１８２μｍ、幅寸法Ｗが
１１２μｍの矩形ドット状であって、その厚みは５４０
Åとされ、１２５μｍピッチで部分グレーズ４の長手方
向に配列される。上記発熱部７の材質としては、ＴａＳ
ｉＯ₂ が好適であり、そのシート抵抗は、本来的には、
３５８Ω／□である。しかし、製造上の誤差から、複数
の発熱部７のそれぞれの厚みやパターン形状にはバラツ
キがあり、それらの抵抗値にもバラツキがある。本実施
形態では、このような発熱部７の抵抗値の調整を、各発
熱部７の加熱処理を行った後であって、上記耐酸化層９
および保護層１０を形成する以前の時期において、次の
ようにして行う。

【００３９】すなわち、上記複数の発熱部７の抵抗値の
調整作業は、たとえば図７に示すような装置２０を用い
て行う。この装置２０は、薄膜形サーマルプリントヘッ
ド１の中間生産品をワークＷとして載置するためのＸＹ
Ｚステージ２１、半導体レーザ励起固体レーザＡ、この
半導体レーザ励起固体レーザＡから発振されてマスク２
８を通過するレーザ光を上記ワークＷ上に導く４５°反
射ミラー２７、および縮小投影レンズ２２を具備してい
る。また、上記装置２０には、上記４５°反射ミラー２
７を介して上記ワークＷを監視するための手段として、
光源２９を備えた照明光学系、ＣＣＤカメラ３０、およ
びカラーモニタ３１も設けられている。上記マスク２８
は、半導体レーザ励起固体レーザＡと４５°反射ミラー
２７との間に配置する構成に代えて、縮小投影レンズ２
２とワークＷとの間に配置してもよい。また、半導体レ
ーザ励起固体レーザＡによって照射されるレーザ光は、
ワークＷの表面における照射面積を非常に小さくできる
ために、上記マスク２８を用いることなく、ワークＷの
所定位置にレーザ光を照射させることもできる。

【００４０】上記半導体レーザ励起固体レーザＡは、励
起光源としての半導体レーザ（ＬＤ）３２、第１次光学
系３３、レーザ結晶３４、および第２次光学系３５を具
備している。

【００４１】上記半導体レーザ３２は、たとえば量子井
戸型ＬＤを１次元バー状に多数並べた上で、そのバーを
積層して２次元アレイとすることにより、高出力の半導
体レーザとして構成されたものである。具体的には、上
記半導体レーザ３２としては、９００ｎｍ帯ＩｎＧａＡ
ｓ、８００ｎｍ帯ＡｌＧａＡｓ、６００ｎｍ帯ＡｌＧａ
ＩｎＰ、またはその他の波長帯域の半導体レーザが用い
られる。上記第１次光学系３３は、上記半導体レーザ３
２から出力されるレーザ光をレーザ結晶３４に集光させ
る１または複数の光学レンズ（図示略）から構成されて
いる。

【００４２】上記レーザ結晶３４は、上記半導体レーザ
３２の光励起によって所定波長のレーザ発振を行うもの
である。このレーザ結晶３４としては、たとえばＹＡＧ
結晶が用いられている。ＹＡＧ結晶は、母材としてのＹ
ＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet ：Y₃Al₅O₁₂）結晶に、
たとえばＮｄ³,Ｈｏ³,Ｅｒ³,Ｔｍ³,Ｙｂ³ などの希土類
活性イオンのいずれかをドープしたものである。本実施
形態では、上記半導体レーザ励起固体レーザＡは、半導
体レーザ励起ＹＡＧレーザとして構成されている。ただ
し、本願発明はこれに限定されず、半導体レーザ励起固
体レーザは、上記レーザ結晶３４として、ＹＶＯ₄ レー
ザ結晶、あるいはＹＬＦレーザ結晶を用いた構成として
もよく、さらにはこれら以外のレーザ結晶を用いた構成
であってもよい。上記第２次光学系３５は、上記ＹＡＧ
レーザ結晶３４から発振されるレーザ光を外部に出力さ
せるための出力ミラーやビームエキスパンダ（いずれも
図示略）などを含んでいる。

【００４３】上記半導体レーザ励起固体レーザＡは、レ
ーザ結晶３４の個数、種類、あるいは半導体レーザ３２
の励起波長などを変更することにより、レーザ発振波長
を適宜に選択することが可能であり、紫外光、または紫
外光に近い波長のレーザ光を発振出力することができ
る。レーザ光の波長を紫外光に近い波長にするほど、熱
損失を少なくし、効率のよいレーザトリミングが可能と
なる。また、上記半導体レーザ励起固体レーザＡは、レ
ーザ光をパルス発振可能に構成されているとともに、そ
のエネルギ密度を増減調整可能に構成されている。

【００４４】上記構成の装置２０を用いて、ワークＷと
しての薄膜型サーマルプリントヘッド１の中間生産品の
各発熱部７の抵抗値を調整するには、まず調整対象とな
る発熱部７に対応する電極層６ａ，６ｂに測定プローブ
３６，３６を予め接触させておき、測定器３７を用いて
発熱部７の実際の抵抗値を測定できるように設定してお
く。このような状態において、上記半導体レーザ励起固
体レーザＡを駆動させて、レーザ光をパルス発振させ、
図５に示すように、調整対象となる発熱部７の表面にレ
ーザ光を照射する。

【００４５】図８は、ＴａＳｉＯ₂ 製の発熱部７に対
し、半導体レーザ励起固体レーザＡからパルス発振され
たレーザ光を照射した場合のショット回数（発熱部への
照射回数）と、発熱部７の実際の抵抗値の変化との関係
を示す図であり、本願発明者の実験により得られたデー
タを示している。この実験では、レーザ光の波長を３５
５ｎｍとし、光エネルギを６０ｊ／パルスとしている。
また、発熱部表面における照射面積（ビーム径）は約７
ｍｍであり、したがって１ドット分の発熱部７の全領域
にレーザ光が照射されている。同図に示すデータから明
らかなように、上記条件下でレーザ光照射を行った場合
には、レーザ光のショット回数と発熱部７の抵抗値とは
略線形に変化する相関関係にあり、ショット回数を増加
させるにしたがって発熱部７の抵抗値を下げてゆくこと
ができる。

【００４６】図９は、上記図８に示した場合とは異なる
条件下において、半導体レーザ励起固体レーザＡから発
熱部７と同材質のＴａＳｉＯ₂ 製の薄膜の表面にレーザ
光を照射した場合のレーザ光のショット回数と、上記薄
膜の抵抗値変化率との関係を示す図である。この実験で
は、レーザ光の照射面積は５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形状
であり、レーザ光のエネルギ密度は、同図に示すとおり
である。同図のデータから明らかなように、レーザ光の
エネルギ密度の大小を問わず、レーザ光のショット回数
と薄膜の抵抗値変化率とは略線形に変化する関係にあ
り、レーザ光のエネルギ密度を、１３０ｍｊ／ｃｍ² 、
１４０ｍｊ／ｃｍ² 、および１５０ｍｊ／ｃｍ² にした
場合には、レーザ光のショット回数を増加させるにした
がって薄膜の抵抗値変化率を徐々に低下させてゆくこと
ができる。

【００４７】これに対し、レーザ光のエネルギ密度を、
１７０ｍｊ／ｃｍ² にした場合には、上記とは逆に、レ
ーザ光のショット回数を増加させるにしたがって薄膜の
抵抗値変化率が徐々に高まってゆく。この現象は、レー
ザ光のエネルギ密度を高く設定すると、上記薄膜の組成
成分中の絶縁物のみならず、導電物質も光分解され、薄
膜中の絶縁物の成分量が相対的に増加することに原因す
ると考えられる。このように、半導体レーザ励起固体レ
ーザＡからのレーザ光の照射によれば、発熱部７の抵抗
値を増加させることも可能である。したがって、本願発
明では、発熱部７の抵抗値を低下させるだけではなく、
発熱部７の抵抗値を高めることによって発熱部７の抵抗
値を所定の値に設定することも可能である。

【００４８】上記説明から理解されるように、半導体レ
ーザ励起固体レーザＡから適度なエネルギ量のレーザ光
をパルス発振させ、これを発熱部７に照射させれば、そ
のショット回数を累積させてゆくことにより、発熱部７
の抵抗値を変化させることができる。しかも、その抵抗
値の調整は、レーザ光のショット回数を選択することに
よって、上記発熱部７の抵抗値を所望の値に設定するこ
とが可能となる。ＹＡＧレーザなどの半導体レーザ励起
固体レーザＡは、既述したとおり、エキシマレーザや気
体レーザと比較すると、レーザ光をパルス発振させる場
合に、１パルスごとのレーザ光のエネルギ量を安定させ
ることができるために、発熱部７を所望の抵抗値に設定
する場合には、予めその抵抗値の調整を行うのに必要な
レーザ光のショット回数を予測することが可能であり、
複数のパルスを連続してショットすることが可能であ
る。このため、レーザ光を発熱部７に１パルスショット
する都度、測定器３７によって発熱部７の実際の抵抗値
を逐一測定し、その後レーザ光のショット動作を継続す
るか否かを判断するといった煩雑さを無くすことが可能
となり、発熱部７を所望の抵抗値に仕上げるまでの時間
を短くすることができる。

【００４９】また、上記レーザ光は、発熱部７の表面の
全面に照射してもよいが、たとえば図１０に示すように
発熱部７の表面の一部分を選択的に照射してもよい。同
図（ａ）では、レーザ光の照射領域Ｂ１を、発熱部７の
長手方向（電極層６ａ，６ｂが延びる方向）の略中央部
において、発熱部７の幅方向全長域にわたる矩形状領域
としている。同図（ｂ）では、レーザ光の照射領域Ｂ２
を、発熱部７の長手方向および幅方向のそれぞれの略中
央部に位置する矩形状領域としている。同図（ｃ）で
は、レーザ光の照射領域Ｂ３を、発熱部７の長手方向の
略中央部に位置する複数状の帯状領域としている。この
ような照射領域Ｂ１〜Ｂ３は、レーザ光を透過させるマ
スク２８の形状を上記照射領域の形状に対応させること
によって簡単に得ることができる。

【００５０】レーザ光を上記照射領域Ｂ１〜Ｂ３のよう
に設定すれば、発熱部７を部分的にレーザエッチングす
ることができ、よりきめ細かな抵抗値の調整を行うこと
ができる。さらには、次に述べるように、発熱部７を発
熱駆動させる際に発熱部７の各部の温度分布を均一化す
ることもできる。すなわち、発熱部の各所の厚みが均一
であって、発熱部の各部の単位体積あたりの抵抗値が一
定であると、発熱部の長手方向中央部が最も高温に加熱
し易くなる。発熱部の周囲ほど熱放散が多く、中央部領
域ほど蓄熱の影響が大きくなるからである。ところが、
上記のように発熱部７の長手方向中央部を選択してその
部分の抵抗値を周囲領域よりも低下させれば、中央領域
の発熱量が周囲領域の発熱量よりも小さくなるために、
全体の温度分布が均一化される。これは、高速印字を実
行する場合の印字ドットのぼけの発生を回避する上で有
利である。

【００５１】上記した発熱部７の抵抗値の調整作業は、
ＸＹＺステージ２１を駆動し、ワークＷとしての薄膜型
サーマルプリントヘッド１の中間生産品を発熱部７の配
列方向にステップ送りすることによって、複数の発熱部
７のそれぞれについて行うことができる。そして、この
ような作業によって、複数の発熱部７の抵抗値のばらつ
きを抑えることができる。したがって、各発熱部７の発
熱温度のむらを少なくし、印字品質の高い薄膜型サーマ
ルプリントヘッドが得られる。

【００５２】なお、上記実施形態では、半導体レーザ励
起固体レーザＡでパルス発振されたレーザ光のショット
回数を選択することによって発熱部７の抵抗値の調整を
行ったが、本願発明はこれに限定されない。本願発明で
は、たとえばレーザ光のエネルギ密度の増減、あるいは
レーザ光の照射面積の調整などによって、発熱部７を所
望の抵抗値に調整してもかまわない。本願発明では、半
導体レーザ励起固体レーザの具体的な構成、および半導
体レーザ励起固体レーザで発振されるレーザ光の波長、
照射面積、エネルギ密度などの具体的な値は限定されな
い。さらには、固体レーザとしては、半導体レーザ励起
固体レーザを用いることなく、たとえば励起光源として
ランプを利用した固体レーザを用いてもかまわない。

【００５３】その他、本願発明に係る薄膜抵抗体の抵抗
値調整方法、および薄膜型サーマルプリントヘッドの発
熱部の抵抗値調整方法の具体的な構成は、上記実施形態
に限定されず、種々に変更自在である。また同様に、本
願発明に係る薄膜型サーマルプリントヘッドの各部の具
体的な構成も種々に設計変更自在である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る薄膜型サーマルプリントヘッド
の一例を示す要部断面図。

【図２】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッドの要
部平面図。

【図３】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッドの製
造過程を示す要部断面図。

【図４】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッドの製
造過程を示す要部平面図。

【図５】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッドの製
造過程を示す要部断面図。

【図６】図１に示す薄膜型サーマルプリントヘッドの発
熱部の平面形態の詳細を示す平面図。

【図７】薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗
値の調整に用いる装置の一例を示す概略説明図。

【図８】半導体レーザ励起固体レーザからパルス発振さ
れるレーザ光のショット回数と抵抗値変化率との関係を
示す図。

【図９】半導体レーザ励起固体レーザからパルス発振さ
れるレーザ光のショット回数と抵抗値の変化との関係を
示す図。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、発熱部に照射されるレー
ザ光の照射領域の具体例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 薄膜型サーマルプリントヘッド ３ 絶縁基板（基板） ４ 部分グレーズ ５ 薄膜抵抗体 ６ａ，６ｂ 電極層 ７ 発熱部 ８ スリット ９ 耐酸化層 １０ 保護層 Ａ 半導体レーザ励起固体レーザ（固体レーザ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されている薄膜抵抗体の抵
   抗値を調整する方法であって、 上記薄膜抵抗体の表面に、固体レーザで発振されるレー
   ザ光を照射することを特徴とする、薄膜抵抗体の抵抗値
   調整方法。
2. 【請求項２】 薄膜抵抗体からなる発熱部が基板上に複
   数設けられている薄膜型サーマルプリントヘッドにおけ
   る上記発熱部の抵抗値を調整する方法であって、 上記発熱部の表面に、固体レーザで発振されるレーザ光
   を照射することを特徴とする、薄膜型サーマルプリント
   ヘッドの発熱部の抵抗値調整方法。
3. 【請求項３】 上記固体レーザは、半導体レーザ励起固
   体レーザである、請求項２に記載の薄膜型サーマルプリ
   ントヘッドの発熱部の抵抗値調整方法。
4. 【請求項４】 上記固体レーザは、発振されるレーザ光
   のエネルギ密度を増減変更可能である、請求項２または
   ３に記載の薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵
   抗値調整方法。
5. 【請求項５】 上記固体レーザからレーザ光をパルス発
   振させることによって上記発熱部の表面に照射し、かつ
   その照射回数を選択することにより、上記発熱部を所望
   の抵抗値に調整する、請求項２ないし４のいずれかに記
   載の薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調
   整方法。
6. 【請求項６】 上記発熱部の表面の一部分にのみ上記レ
   ーザ光を照射する、請求項２ないし５のいずれかに記載
   の薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調整
   方法。
7. 【請求項７】 上記発熱部の表面の長さ方向略中央部
   に、上記レーザ光を照射する、請求項６に記載の薄膜型
   サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調整方法。
8. 【請求項８】 上記発熱部に上記レーザ光を照射する以
   前に、上記発熱部を予め熱処理によって安定化させる工
   程を有している、請求項２ないし７のいずれかに記載の
   薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の抵抗値調整方
   法。
9. 【請求項９】 薄膜抵抗体からなる発熱部が基板上に複
   数設けられている薄膜型サーマルプリントヘッドであっ
   て、 上記発熱部の抵抗値は、上記発熱部の表面に固体レーザ
   で発振されるレーザ光が照射されることにより調整され
   ていることを特徴とする、薄膜型サーマルプリントヘッ
   ド。