JPS61237492A - サ−マルプリントヘツドの保護膜形成方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明はサーマルプリントヘッドの製造方法、特に保
護膜の形成方法に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、サーマルプリントヘッドは、セラミック等の基
板上に発熱抵抗体が形成され、この発熱抵抗体の上部に
ドツト形成部分を除いて１対の導体電極が積層され、さ
らに発熱抵抗体のドツト形成部分及び導体電極を覆って
Ｓｉｎ、層、保護膜層が形成されて構成されている。

この種のサーマルプリントヘッドの保護膜（耐摩耗膜）
としては、従来よりＴａ、Ｏ，（五酸化タンタル）が多
く用いられている（例：特開昭５６−１５４９７４号、
特開昭５７−１０２３７３号）。

このＴａ、Ｏ，層の形成は、保護膜を形成すべき基板を
０□ガスを含むアルゴンガス中に置き、Ｔａ２Ｏ，を焼
結ターゲットに用いて、スパッタリングを行っていた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記Ｔａ、Ｏ，膜は、耐熱衝撃性に優れているという利
点がある反面、膜硬度がＨｖ７００程度であるところか
ら、 ■走行方向に傷が入り易く、ヘッドの摩耗寿命を加速度
的に短くすること。

■上記■を防止するため膜厚を大きく　（通常１０μｍ
程度）形成するが、このため熱応答性が悪くなり、高速
印字に悪影響を及ぼす。

という欠点があった。

この発明は、上記に鑑み、膜硬度が高く、それでいて耐
熱衝撃性に優れた保護膜を持つサーマルプリントヘッド
を得ることのできる保護膜形成方法を提供することを目
的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
サーマルプリントヘッドの保護膜形成方法は、保護膜形
成前のサーマルプリントヘッドをロータに装着するとと
もに、膜硬度の相違する第１と第２の部材（例えば炭化
ケイ素と酸化ケイ素）を、ロータの周方向の異なる位置
に第１、第２のスパッタリングターゲットとして配置し
、前記ロータを回転するとともに、第１、第２のスパッ
タリングターゲットを個別同時にスパッタリングし、前
記サーマルプリントヘッド上に前記第１と第２の部材を
交互に積層形成している。

この方法によって形成された保護膜は、膜硬度の相違す
る交互層となり、例えば炭化ケイ素と酸化ケイ素の場合
、炭化ケイ素によって膜硬度が保持され、また酸化ケイ
素によって炭化ケイ素層の大きな内部応力が緩和される
。

また、第１と第２の部材の層厚は、個別のスパッタリン
グであるため、スパッタレートを変えることにより、自
由に調整することができる。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明が実施される保護膜形成装置の正面
図、第２図は、同装置の平面図である。

第１図、第２図において、スパッタリングケース１内に
円筒状のロータ２が設けられ、このロータ２の周面の両
側部に炭化ケイ素（Ｓ　ｉ　Ｃ）と酸化ケイ素（ＳｉＯ
りがスパッタリングターゲット３．４として配設されて
いる。炭化ケイ素の方が膜硬度が大である。また、スパ
ッタリングターゲット３．４は、図示していないが、そ
れぞれに印加用電源が設けられ、個別にスパッタリング
可能に構成されている。

ロータ２の周面には、軸方向に保護膜を形成するべきサ
ーマルプリントヘッド基板５が装着されるようになって
いる。

なお、６は拡散ポンプ、７はロータリーポンプである。

次に、上記保護膜形成装置を用いて、サーマルプリント
ヘッドの基板に保護膜を形成する方法について説明する
。

先ず、保護膜を形成すべき基板５をロータ２に装着する
。この基板５は、第４図に示すサーマルプリントヘッド
において、セラミック板８上にグレーズ層９、発熱抵抗
体１０及び導体電極１１．１２を形成したものである。

スパッタリングケース１内をアルゴンガス雰囲気とし、
ロータ２を回転させるとともに、スパッタリングターゲ
ット３及び４につき、同時にスパッタリングをさせる。

ロータ２が回転しているので、基板５はスパッタリング
ターゲット３．４、すなわち炭化ケイ素ターゲットと酸
化ケイ素ターゲットの前を交互に通過する。そのため、
ロータ２の数回転で、基板５には導体電極１１．１２の
上層に炭化ケイ素層１３と酸化ケイ素層１４が交互（ラ
メラ状）に積層され、保護膜層１５が形成されることに
なる。

以上のようにして形成される保護膜の硬度は、炭化ケイ
素と酸化ケイ素のスパッタレートによって決まる。今、
炭化ケイ素のスパッタレートを一定としく１００人／ｍ
１ｎ）　、酸化ケイ素のスパッタレートを変化させて形
成した膜硬度は、第３図に示すものとなった。すなわち
、保護膜中の酸化ケイ素の比率を３０％前後にすれば、
１０００〜２０００Ｈｖのものを形成することができる
。

発明者の実験によると、上記の方法により形成した膜の
硬度１５００Ｈｖのものを保護膜として適用したところ
、従来の五酸化タンタル膜に比し、摩耗寿命が２倍程度
になることが確認された。

なお、上記実施例において、スパッタリングターゲット
として炭化ケイ素と酸化ケイ素を用いているが、膜硬度
の相違する他の組合わせ、例えば炭化ケイ素とアルミナ
を用いてもよい。

（へ）発明の効果 この発明によって形成されたサーマルプリントヘッドの
保護膜は、膜硬度の相違する部材の層が交互に、つまり
ラメラ状に形成されるので、膜硬度の大なる部材で保護
膜としである程度の硬度を確保しつつ、しかも膜硬度の
小なる部材で内部応力を抑え、クランクの発生を防止し
ているので、長寿命、高品質のサーマルプリントヘッド
を得ることができる。

また、この発明によれば、第１と第２の部材のスパッタ
リングを個別に行うようにしているので、スパッタレー
トを自由に制御することができ、用途目的に応じた膜硬
度と内部応力緩和度合との兼合を選択することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が実施される保護膜形成装置の正面
図、第２図は、同装置の平面図、第３図は、同装置を用
いて形成される保護膜の酸化ケイ素のスパッタレートと
膜硬度との関係を示す図、第４図は、同装置によって保
護膜が形成されたサーマルプリントヘッドの部分断面図
である。 ２：ロータ、　３：炭化ケイ素ターゲット、４：酸化ケ
イ素ターゲット、 ５：サーマルプリントヘッド基板。 特許出願人　　　　　　ローム株式会社代理人　　　　
弁理士　中　村　茂　信ｂ　　　　　　　　　　／ 第３図 第４因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に発熱抵抗体及び導体電極が積層形成され
   てなるサーマルプリントヘッドの保護膜形成方法であっ
   て、 前記サーマルプリントヘッドをロータに装着するととも
   に、膜硬度の相違する第１と第２の部材を前記ロータの
   周方向の異なる位置に第１、第２のスパッタリングター
   ゲットとして配置し、前記ロータを回転するとともに、
   前記第１、第２のスパッタリングターゲットを個別にス
   パッタリングし、前記サーマルプリントヘッド上に前記
   第１と第２の部材を交互に積層形成するようにしたサー
   マルプリントヘッドの保護膜形成方法。