JPS59190871A - サ−マルヘツドの発熱抵抗体層保護膜 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、サーマルへ・ノドの発熱抵抗体層保護膜に係
る。

〔発明の背景〕

従来、薄膜型サーマルヘッドの発熱抵抗体層の保護膜と
しては、８ｉ０２／　Ｔａ２Ｏ，からなる積層−・膜、
又はＳｉＣあるいはＳｉ３Ｎ４からなる膜などが一般的
に適用されている。

保護膜は、発熱抵抗体の酸化を防止するとともに、加圧
摺動てる記録紙による摩耗を防止することを目的として
いる。従って、保護膜の％Ｉｌｌ性として耐磨耗性が要
求される。しかし、Ｓｉｎ。

／　Ｔａ２Ｏ，からなる積層膜は、硬度が小さく耐摩耗
性に劣る。その結果、７〜８μｍに積層する必要があり
、製造工程がかさむ等の問題が生ずる。また、ＳｉＣか
らなる膜は、化学的に不安定１゜なため感熱剤と反応し
て、耐摩耗性が著しく低。

下ｆろことかある。

一力、ＳＩＮ系の８ｉ、べからなる膜は、Ｐ−ＣＶＤ法
（プラズマ気相成長法）によって形成。

され、硬度が高く耐摩耗、及び化学的安定性は良いが、
靭性が低く、膜内に犬？ｔＹｘ内部応力が生ずる。従っ
て、稼動時における記録紙の押付圧のために、亀裂ある
いは膜はがれが経時的に発生し、そのため、発熱抵抗体
層を破損してしまう場合がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の保護膜のかかる欠点をたくし、
耐摩耗性、耐亀裂性に優れかつ化学的に安定ｌ「保護膜
を提供することにある。

〔発明の概要〕　　　　　　　　　　　　　　　、。

Ｓｉ３Ｎ４から７７ｃる膜は、硬度が犬きく、耐摩耗性
に優れているという点に本発明者は着目した。

そして、残る問題である耐亀裂性を牧舎てる目的から、
内部応力の最適化を計るため鋭意工夫を重ね、数々の検
討を力日えた。

１へ その結果、材料として、５ｉｘＨｙＮを主成分とする材
料を取り上げ、これにより膜を形成し、該Ｘ値、ｙ値を
膜厚方向に異ならせると、成膜は、Ｓｉ、Ｎ４からなる
膜に近い硬度をもち、かつ高い靭性な有することがわか
った。

そこで本発明者は、サーマルヘッドの発熱抵抗体層保護
膜として、５ｉ２ＨｙＮ　　を主成分とする材料を用い
、該Ｘ値を発熱抵抗体層表面から外側表面に向かい変化
させ、かつ該Ｘ値は発熱抵抗体層側表面の値の方が外側
表面の値より小さ）くしで成る本発明に到達したもので
ある。ここで、５ｉｘｌ−ＪｙＮを主成分とする材料と
は、一般にサーマルヘッドの発熱抵抗体保護膜として使
用される材料中に所期の効果を牛するよう５ｉｘｔｙへ
を含有させたものを言うが、これにはＳ　ｉ　ｘＨｙ　
ｕ）へのみから成る材料も含まれることは言うまでもな
い。

〔発明の実施例〕

牙１図は、本発明の一実施例に係る保護膜を使用したサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体層近傍の１，１断面構造図で
ある。

本実施例においては、保護膜４は、Ｓ　ｉ　ｘＨｙＮで
示される材料からなり、発熱抵抗体層２側表面から外側
表面に向かいＸ値ば０２から０９に連続的に変化してお
り、優れた硬度をもち耐摩耗性に優れるとともに、靭性
が高く耐亀裂性に優れている。

本実施例を更に詳細に説明する。

本例は図示の如くグレージングされた平滑面を有するア
ルミナセラミックス基板１上に、た３とえは蒸着法、ス
パッタリング法などの真空成膜法により、Ｃｒ−８ｉ薄
膜とＣｒ　／　Ａ−１膜をそれぞれ発熱抵抗体層２、電
極層３として積層しである。このような構造から１ｒる
パターン上にＳ　ｉ　ｘＨｙＮからなる保護膜４を形成
しである。　　　１０保−膜４の形成は本実施例ではＰ
−ＣＶＤ法により、ＳｉＨ，、Ｎ）１．−　Ｎ２の混合
気体から５ｉｘＨｙＮ。

を反応生成させて行な５゜この時の生成条件は次のもの
である。

ＲＦパワー：４５０Ｗ　　　　　　　　　　　　　＋ｓ
生成ガス圧カニ　０．２　Ｔｏｒｒ カス流量比（５ｉ）Ｉ、／　ＮＨ，）：　０．６生成温
度＝２００〜３５０°Ｃ 上記条件で、Ｘ値の制御は、生成温度を変えることによ
り行った。本実施例では、２００°Ｃから開始し、連続
的に３５００Ｃまで加温した。

加温速度は保護膜の膜生成速度、保護膜の膜厚（本実施
例では３μｍ）を測定して適宜に設定する。このように
して形成した保護膜４のＸ値、ｙ値を赤外線吸収分析、
質量分析などσ゛）一般的−・な分析手法で定量した。

保挿膜４０発熱折抗体層２１１ＩＩＩ表面のＸ値はｏ２
であり、ｙ　１ｍはｏ９であった。一方、外側表面のＸ
値ば０９であり、ｙ値は０１であった。また発熱抵抗体
操２側表面と外側表面との間では、Ｘ値、ｙ値は連続的
１゜に増加していた。

本実施例の保護膜４の内部応力及びヌープ硬度を測定し
た。その結果を、Ｓｉｎ、　／Ｔａ２Ｏ，Ｊ：りなる保
護膜とＳｉ、Ｎ４よりなる保護膜について測定したもの
と比較して才１表に示す。

矛１表 （−Ｘ−１）：発熱抵抗体層側表面−２０、外側表面−
８０ 発熱抵抗体層側表面のｙ値が０２、ｙ値が０９外側表面
のｙ値が０．９、ｙ値がｏｌである本実施例の保護膜４
を形成したサーマルヘッドで評価試験を３行ない、耐摩
耗性、耐亀裂性および発熱抵抗体層２の抵抗変化率を調
べた。通電条件は、パルス電圧開力ロ時間ｍｓ、パルス
周期１０ｍ５、印加電力密度３０Ｗ／８２である。この
時の発熱抵抗体層２の形状は、幅９０１１’ｍ、長さ２
５０μｍ　＋。

である。また主走査密度は８ドツト／Ｍ！Ｌである。

この条件で１０８パルス、紙走行３０ｋｍ後の保護膜４
の摩耗量は０．８μｍ、抵抗変化率は初期。

値に対して５チ以下であった。また保護膜４には亀裂、
膜はがれは発生しなかった。

これらの特性を比較例とともに牙２表に示す。

周・２衣 （％　２　）　５ｉｘＮｙＮ　の場合の摩耗性を１０と
した時の値 上記した各実施例ではｙ値は連続的に変化てろ構成とし
たが、保護膜の成膜を数段階にわたって行ｔｘう技術な
どを用いて例えば３層の膜を　・形成てるなどの場合、
ｙ値は必ずしも連続的に変化するものでな（てもよい。

不連続に変化したり、あるいは部分的にｙ値の逆転があ
っても、発熱抵抗体層側表面のｙ値が外側表面のｙ値よ
りも小さけれは、所期の効果を奏し皆るもので１゜ある
。

〔発明の効果〕

本発明の保護膜を適用てることにより、耐摩。

耗性、耐亀裂性がともに優れまた化学的にも安定してい
る高性能なサーマルヘッドが実現でき、。

る。また摩耗量の低減により保護膜の薄膜化が可能とな
り、サーマルヘッドの製造原価を低減させることができ
る。

なお当然のことではあるが、本発明は上記した実施例に
の人限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例に係る保護膜を使用したサー
マルヘッドの断面構造図であイ）。 １・・・基板、２・・・発熱抵抗体層、３・・・電極層
、４・・・保護膜。 代理人弁理士　高　橋　明　夫 −３７１ 手続補正書（自発） 事件の表示 昭和５８　　年特ｉｉＱ願第６５５８０　　号発　明　
の　名　称　サーマルヘッドの発熱抵抗体層保穫膜補正
をする者 ・ｌｆｔ’ｌとの１駈　特許出願人 名　　称　　　　”５１１１１１イ゛１式会１１　　［
１立　　製　　作　　所代　　　理　　　人 補正の内容　明細−第７頁、第８行目の「′亀圧印力１
１時間ｍ　ｓ　Ｊを１電圧印加時間１ｒｎｓＪに１止す
る。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉ、　　５ｉｘＨｙＮを主成分とする判料か１ｌ−）な
   り、発）熱抵抗体層側表面から外面表面に向かいｙ値が
   変化し、かつ２発熱抵抗体層側表面のｙ値が外側表面の
   ｙ値より小さい、サーマルヘッドの発熱抵抗体層側表面
   。 イ旦し、ｘ　＋ｙ　＝　１．０〜１１である。　　　　
   １ｔ１２　ｙ値は発熱抵抗体層側表面から外側表面に向
   かい連続的に変化するものである特許請求の範囲牙１項
   記載のサーマルヘッドの発熱抵抗体層保護膜。 ろ　外側表面のｙ値が０９、ｙ値が０．１であり、１゜
   発熱抵抗体層側表面のｙ値が０２、ｙ値が０９である特
   許請求の範囲牙１項記載のサーマルヘッドの発熱抵抗体
   鳩保鰻膜。