JPH0269256A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - 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、感熱記録等に用いるサーマルヘッドに関する
。

従来の技術 サーマルヘッドは、感熱紙、又は転写シートを介して記
録紙へ圧妾され、この状態で、記録用の這気信号によっ
て発熱体が選択的に発熱され、感熱紙または記録紙へ画
像等を記録するようになっている。

従来のサーマルヘッドは、第３図だ示すようにガラスゲ
ノーズ層２を杉咬したアルミナ基板１上に、発熱体３の
膜［’ｆｆ１４の膜を成膜し、所定のパターンをフォト
エツチング等の方法で形成した後に、１酎準耗保護膜５
を形成した構成である。

このようなサーマルヘッドておいて、・酎・摩耗保護膜
６／：Ｉｌ、、感第紙等へ圧接して摺動させることから
生じる摩耗を防止するために耐項耗性に優れたことが要
求される。また１発熱体３で発熱した熱が記録紙へ伝わ
りやすいように熱伝導性が良く。

かつ、記録のための発熱の操り返しによる熱応力が加わ
ってもクラック等の破壊が生じないような靭性も要求さ
れる。まだ特に、熱転写記録で問題となる静電気が生じ
ないような膜であることも必要とされる。

発明が解決しようとする課題 従来のサーマルヘッドの保護膜５は、スパッタリングに
よるＴａ２０５膜やＳｉＣ膜、プラズマＣＶＤによる５
ｉ−Ｎ膜や５ｉ−Ｎ−０膜が用いられている。

ＳｉＣ膜は静電気を生じない程度の抵抗を有することか
ら熱転写記録での静電気てよる記録紙の走行不安定やヘ
ッドの破壊等の間項は生じないが。

ＳｉＣは化学的に活性であり、かつ、ある程度の導電性
を有するために感熱紙や転写シートに含まれるアルカリ
成分と電気化学的な摩耗を生じるという問題点を有して
いる。

Ｔａ２０５膜や５ｉ−Ｎ膜、５ｉ−Ｎ−０膜は、電気化
学的な摩耗は生じず良好な附摩耗性を有するが、これら
の膜は絶縁物であり、従って、転写シートでの記録や乾
燥条件での記録において静電気が発生し、転写シートの
走行が不安定になり綺麗な記録が出来なくなったり、サ
ーマルヘッドの破壊が生じたりする問題点がある。

課題を解決するだめの手段 これらの課題を解決するだめに本発明は、５ｌ−Ｎ−Ｃ
化合物膜にＢ（ボロン）を添加したＳニーＮ−１−Ｂ化
合物よりなる膜を耐摩耗用の保護膜としたものである。

サラに、　コノ５ｉ−Ｎ−Ｃ−Ｂ膜をブーｙスマＣ’ｌ
／、Ｄにより作成することで生産性の向上も可能とした
ものである。

作用 化学的安定性、熱的安定性が良好な５ｉ−Ｎ−Ｃ化合物
膜にＢ（ボロン）を添加しだ５ｉ−Ｎ−０−Ｂ化合物よ
りなる保護膜は、静電気の発生を防止でき、かつ、坩摩
耗性も良好な保護膜が実現でき、サーマルヘッドの信項
性の向上と良好な熱転写記録が得られる点に大きな効果
を有する。また。

本発明の保護膜は、生産性の良いプラズマＣＶＤにより
作成できることから、サーマルヘッドの低コスト化にも
大きな効果がある。

実施例 （実、雉例１） 以下本発明の第１の実施例について説明する。

グレーズドアルミナ基板上に、Ｔｉｅ／ＳｉＯ□　より
なる発熱体の膜、０ｒ−Ｃｕ　　の２層よりなる電極の
膜をスパッタリングで形成し、サーマルヘッドとしての
所定のパターンをフォトリソ技術により作成した基板を
、平行平板型（容量結合型→プラズマＣＶＤ装置中に入
れ、導入ガスとしてＳｉＨ４を３５　ＳＣＣｍ　、　Ｃ
２Ｈ４を３５　ＳＣＣｍ　、　Ｎ２を１０００ｓｃａｎ
　、　Ｂ２Ｈ６を１２　Ｓｅｅｍとし、基板温度を３５
０℃とし、５ｉ−Ｎ−Ｃ−Ｂ化合物よりなる保護膜を５
μｍの膜厚で成７摸した。このようにして作成した５ｉ
−Ｎ−０−Ｂ化合物よりなる保護膜を有するサーマルヘ
ッドは、第３図の従来例て示したものと構造的ては全く
同じである。このヘッドについて附熱パｌレス特性を、
従来の５ｉ−Ｎ−Ｃ；保護膜（Ｓｉ、Ｎ４とＳｉＣ混合
スパッタ膜、特開昭５９−１１１８７１）を有するサー
マルヘッドと比較した。この結果を第１図に示す。

■は５ｉ−Ｎ−１保護膜を有するサーマルへラドで、＠
は本発明のサーマルヘッドの結果である。

本実施例の保護膜は、従来の５ｉ−Ｎ−Ｃ保護膜と比較
してほぼ同程度の耐熱パルス寿命を有していた。

まだ、保護膜の硬度を測定した結果を表１に示す。

表１ Ｓｉ−Ｎ−Ｃ−Ｂ化合物よシなる保護膜の硬度はスパッ
タで成膜しだ５ｉ−Ｎ−Ｃ保護膜に比べてやや硬く、充
分な附摩耗性が得られた。

表２に保護膜の膜厚方向の抵抗測定結果を示すが１表か
ら判るように本実施例の保護膜ば１ｏ９Ωであり、転写
シートでの印字試験でも静電気の発生はなく安定な走行
が出来た。

表２ （実施例２） 本発明の第２の実施例について以下て説明する。

本実施例においては、第１の実施例と同様の材料と作戎
工原で所定のパターンを形成した基板を５平行平板型（
容量結合型）プラズマＣ，Ｖ、Ｄ装置に入れ、Ｎ２流量
１ｏｏｏｓｃｃｍ　　ＳｉＨ４とＣ；２Ｈ４とＢ２Ｈ６
の聡流量を９　Ｑ　ＳＣ＋Ｃ１１１一定、基板温度３５
０℃として１次のようにして保護膜を成膜した。即ち、
Ｂ２Ｈ６とＳｉＨ４＋　Ｃ２Ｈ４の比Ｒ＝（Ｂ２Ｈ６／
　（５ｉｎ４＋　Ｇ２Ｈ４）　）　（低し、ＳｉＨ４と
Ｃ２Ｈ４の比は１：１一定）を、成膜初期は０６０５と
し、膜厚が厚くなるにつれて大きくして、最終０．３ま
で変化させて５μｍの膜厚に形成した。このようにして
作成したサーマルヘッドの発熱体部分の断面形状を第２
図に示す。第２図において、第３図と同一名称は同一番
号を付す。６は本実施例により形成した１耐摩耗保護膜
で　ａａ、ｅｂ。

６ｃ、　６ｄはボロン（Ｂ）の添加ｌの異なる膜で。

６ａはＲ＝ｏ、ｏｓ、ｅｂはＲ：０．１．６０ばＲ＝０
．２．ａｄはＲ＝　０．３として各市に形成し７た。

なお、それぞれの膜厚ばほぼ１．２５７ｚｍとした。

本実施例によるサーマルヘッドの１＃熱パルス寿命試検
結果を第１図ｅに示す。耐熱パルス寿命は。

従来の５ｉ−Ｎ−Ｃ保護１漠のヘッドと比較してやや低
下したが、実際の使用て対しては充分な寿命を有してい
る。

また、本実施例り保護膜６の硬度はマイクロビッカース
硬度で２２ｏＯＫｙ／−となり、従来の８ｌ−Ｎ−Ｃ保
護膜より大きな硬度が得られた。さらに、Ｒ＝０．３の
条件で作成した膜の抵抗は１０５Ωであり、保護膜全体
の抵抗ば１０８Ωとなり、静電気は生じず良好な熱転写
記録ができだ。

なお１本実施例においてはＲを階段的に変化させたが流
量と圧力制御を行えば連続的に変化させることも可能で
あり、特性の良好な膜を作成できることは説明するまで
もない。また、　ＳｉＨ４とＣ２Ｈ４の比も１：１に限
定されるものではないこともいうまでもない。

さらに、原料ガスとしてＳｉ２Ｈ６やＣ２Ｈ２を用いれ
ば、成膜速度の向上や耐熱性の向北を図ることも可能で
ある。

発明の効果 本発明は５ｉ−Ｎ−Ｃ−Ｂ化合物よりなる保護膜を形成
したので、耐熱パルス特性が良好で、かつ、静電気発生
のないサーマルヘッドが得られ。

信・項性と生産性の向上に大きな効果がある。またポロ
ンの添加量を膜厚方向で変化させることで硬度の大きな
保護膜も得られ、走行寿命の改善にも大きな効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により作成したサーマルヘッ
ドの耐熱パルス特性を従来の保護膜を有するヘッドと比
較した結果を示す特性図、第２図は本発明の第２の実施
例によるサーマルヘッドの発熱体部分を示す断面図、第
３図は従来および本発明の第１の実施例によるサーマル
ヘッドの発熱体基板部分の断面図である。 １・・・・・アルミナ基板、２・・・・・ガラスグレー
ズ層。 ３・・・・・発熱体、４・・・・・・電極、６・・・・
・保護膜。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名那尤
０覧方 （現榛値） １−−アルミナ基板 ど“゛刀゛ラスクレース゛１ ３−−一光岬シ１イ木 ４−　電型 乙　・−−イコミ項凡臭

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成した発熱体と、この発熱体に通電す
   るための電極と、この電極と前記発熱体を保護するため
   の耐摩耗用の保護膜とを有し、前記保護膜はＳｉ−Ｎ−
   Ｃ−Ｂ化合物よりなるサーマルヘッド。
2. （２）基板上に発熱体を形成する工程と、この発熱体に
   通電するための電極を形成する工程と、この電極と前記
   発熱体に対して所定のパターンを形成する工程と、前記
   電極と前記発熱体を保護する耐摩耗保護膜を、反応ガス
   としてＳｉＨ＿４またはＳｉ＿２Ｈ＿６と、Ｃ＿２Ｈ＿
   ４またはＣ＿２Ｈ＿２と、Ｎ＿２と、Ｂ＿２Ｈ＿６を用
   いてプラズマＣ．Ｖ．Ｄ（ケミカル・ペーパー・デェポ
   ジション）により形成する工程よりなるサーマルヘッド
   の製造方法。