JP3380745B2 - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
- Publication number
- JP3380745B2 JP3380745B2 JP14573898A JP14573898A JP3380745B2 JP 3380745 B2 JP3380745 B2 JP 3380745B2 JP 14573898 A JP14573898 A JP 14573898A JP 14573898 A JP14573898 A JP 14573898A JP 3380745 B2 JP3380745 B2 JP 3380745B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- thermal head
- film
- carbon
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 216
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 114
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 114
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 54
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 54
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 292
- 239000000463 material Substances 0.000 description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 48
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 description 32
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 17
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004166 Lanolin Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 101150000971 SUS3 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 1
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019388 lanolin Nutrition 0.000 description 1
- 229940039717 lanolin Drugs 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012170 montan wax Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- ZIJTYIRGFVHPHZ-UHFFFAOYSA-N selenium oxide(seo) Chemical compound [Se]=O ZIJTYIRGFVHPHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種のプリンタ、
プロッタ、ファックス、レコーダ等に記録手段として用
いられる感熱記録を行うためのサーマルヘッドの技術分
野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various printers,
It belongs to the technical field of thermal heads for thermal recording used as recording means in plotters, fax machines, recorders and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波診断画像の記録に、フィルム等を
支持体として感熱記録層を形成してなる感熱材料を用い
た感熱記録が利用されている。また、感熱記録は、湿式
の現像処理が不要であり、取り扱いが簡単である等の利
点を有することから、近年では、超音波診断のような小
型の画像記録のみならず、CT診断、MRI診断、X線
診断等の大型かつ高画質な画像が要求される用途におい
て、医療診断のための画像記録への利用も検討されてい
る。2. Description of the Related Art For recording an ultrasonic diagnostic image, heat-sensitive recording using a heat-sensitive material comprising a film or the like as a support and a heat-sensitive recording layer is used. Further, the thermal recording has advantages that it does not require wet development processing and is easy to handle. Therefore, in recent years, not only small-sized image recording such as ultrasonic diagnosis but also CT diagnosis and MRI diagnosis are performed. In applications such as X-ray diagnosis where large and high-quality images are required, use for image recording for medical diagnosis is also under consideration.
【0003】周知のように、感熱記録は、感熱材料の感
熱記録層を加熱して画像を記録する、発熱体と電極とを
有する発熱素子が一方向(主走査方向)に配列されたグ
レーズが形成されたサーマルヘッドを用い、グレーズを
感熱材料(感熱記録層)に若干押圧した状態で、両者を
前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動し
つつ、MRI等の画像データ供給源から供給された記録
画像の画像データに応じて、グレーズの各画素の発熱体
にエネルギーを印加して発熱させることにより、感熱材
料の感熱記録層を加熱して画像記録を行う。As is well known, in heat-sensitive recording, a glaze in which heat-generating elements having a heat-generating element and an electrode for recording an image by heating a heat-sensitive recording layer of a heat-sensitive material are arranged in one direction (main scanning direction) is known. Using the formed thermal head, while the glaze is slightly pressed against the thermosensitive material (thermosensitive recording layer), the both are relatively moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and image data such as MRI is supplied. According to the image data of the recorded image supplied from the source, energy is applied to the heating element of each pixel of the glaze to generate heat, thereby heating the heat-sensitive recording layer of the heat-sensitive material to perform image recording.
【0004】このサーマルヘッドのグレーズには、感熱
材料を加熱する発熱体、あるいはさらに電極等を保護す
るため、その表面に保護膜が形成されている。従って、
感熱記録時に感熱材料と接触するのは、この保護膜であ
り、発熱体は、この保護膜を介して感熱材料を加熱し、
これにより感熱記録が行われる。保護膜の材料には、通
常、耐摩耗性を有するセラミック等が用いられている
が、保護膜の表面は、感熱記録時には加熱された状態で
感熱材料と摺接するため、記録を重ねるにしたがって摩
耗し、劣化する。A protective film is formed on the surface of the glaze of the thermal head in order to protect the heating element for heating the heat-sensitive material, electrodes, and the like. Therefore,
It is this protective film that comes into contact with the thermosensitive material during thermosensitive recording, and the heating element heats the thermosensitive material through this protective film,
As a result, thermal recording is performed. The material of the protective film, usually, in accordance with but ceramics having abrasion resistance is used, the surface of the protective film, to the heat-sensitive material and the sliding contact while being heated at the time of thermal recording, overlaying recording Wear and deteriorate.
【0005】この摩耗が進行すると、感熱画像に濃度ム
ラが生じたり、保護膜としての強度が保てなくなるた
め、発熱体等を保護する機能が損なわれ、最終的には、
画像記録ができなくなる状態に陥る(ヘッド切れ)。特
に、前述の医療用途のように、高品質で、かつ高画質な
多階調画像が要求される用途においては、高品質化およ
び高画質化を計るために、ポリエステルフィルム等の高
剛性の支持体を使用する感熱フィルムを用い、さらに、
記録温度(印加エネルギー)や、感熱材料へのサーマル
ヘッドの押圧力を高く設定する方向にある。そのため、
通常の感熱記録に比して、サーマルヘッドの保護膜にか
かる力や熱が大きく、摩耗や腐食(腐食による摩耗)が
進行し易くなっている。As this abrasion progresses, density unevenness occurs in the heat-sensitive image and the strength of the protective film cannot be maintained, so that the function of protecting the heating element and the like is impaired, and finally,
The image cannot be recorded (head cut). In particular, in applications requiring high-quality and high-quality multi-gradation images such as the aforementioned medical applications, in order to achieve high quality and high image quality, support for high rigidity such as polyester film is required. With a heat-sensitive film that uses the body,
The recording temperature (applied energy) and the pressing force of the thermal head on the heat-sensitive material are set to be high. for that reason,
Compared to normal thermal recording, the force and heat applied to the protective film of the thermal head are large, and wear and corrosion (wear due to corrosion) are likely to proceed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このようなサーマルヘ
ッドの保護膜の摩耗を防止し、耐久性を向上する方法と
して、保護膜の性能を向上する技術が数多く検討されて
おり、中でも特に、耐摩耗性や耐蝕性に優れた保護膜と
して、炭素を主成分とする保護膜(以下、カーボン保護
膜とする)が知られている。As a method of preventing abrasion of the protective film of such a thermal head and improving durability, many techniques for improving the performance of the protective film have been studied, and among them, particularly As a protective film having excellent wear resistance and corrosion resistance, a protective film containing carbon as a main component (hereinafter referred to as a carbon protective film) is known.
【0007】例えば、特公昭61−53955号および
特公平4−62866号(前記出願の分割出願)の各公
報には、サーマルヘッドの保護膜として、ビッカーズ硬
度が4500kg/mm2以上のカーボン保護膜を形成するこ
とにより、優れた耐摩耗性と共に、保護膜を十分に薄く
して優れた応答性も実現したサーマルヘッド、およびそ
の製造方法が開示されている。このようなカーボン保護
膜は、ダイアモンドに極めて近い特性を有するもので、
非常に硬度が高く、また、化学的にも安定である。その
ため、感熱材料との摺接に対する耐摩耗性や耐蝕性とい
う点では優れた特性を発揮する。しかしながら、カーボ
ン保護膜は、優れた耐摩耗性を有するが、硬いが故に脆
い、すなわち靭性が低く、発熱素子の加熱によるヒート
ショックや熱的なストレスによって、比較的容易に割れ
や剥離が生じてしまうという問題点がある。For example, Japanese Patent Publication No. 61-53955 and Japanese Patent Publication No. 4-62866 (divided application of the above-mentioned application) disclose, as a protective film for a thermal head, a carbon protective film having a Vickers hardness of 4500 kg / mm 2 or more. A thermal head in which the protective film is sufficiently thinned to realize excellent responsiveness as well as excellent wear resistance by forming the above-mentioned material, and a manufacturing method thereof are disclosed. Such a carbon protective film has characteristics extremely close to diamond,
It has extremely high hardness and is chemically stable. Therefore, excellent properties are exhibited in terms of wear resistance and corrosion resistance against sliding contact with the heat-sensitive material. However, the carbon protective film has excellent wear resistance, but is brittle because it is hard, that is, has low toughness, and cracks and peeling occur relatively easily due to heat shock and thermal stress due to heating of the heating element. There is a problem that it ends up.
【0008】このような問題点に対し、特開平7−13
2628号公報には、下層のシリコン系化合物層と、そ
の上層のダイアモンドライクカーボン層との2層構造の
保護膜を有することにより、ヒートショック等による保
護膜の摩耗および破壊を大幅に低減し、高画質記録が長
期に渡って可能なサーマルヘッドが開示されている。ま
た、同号公報では、シリコン系化合物層に、その表面を
還元性雰囲気中でプラズマCVD等により表面処理を行
うことにより、ダイヤモンドライクカーボン層との付着
力を向上させている。With respect to such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 7-13
Japanese Patent No. 2628 has a protective film having a two-layer structure including a lower silicon-based compound layer and an upper diamond-like carbon layer, thereby significantly reducing abrasion and destruction of the protective film due to heat shock, A thermal head capable of high-quality recording over a long period is disclosed. Further, in the publication, the surface of the silicon-based compound layer is subjected to a surface treatment by plasma CVD or the like in a reducing atmosphere to improve the adhesion with the diamond-like carbon layer.
【0009】しかしながら、シリコン系化合物層は、窒
化珪素などのセラミックス材料が用いられるが、一般に
このようなセラミックス材料で形成された膜中にはピン
ホールなどの成膜欠陥が存在する。このため、このよう
な成膜欠陥(以下、欠陥部とする)を有するシリコン系
化合物層表面にそのままカーボン層を成膜すると、カー
ボン膜上にも欠陥部が生じ、その部分の力学強度やバリ
ヤ性が低下し、カーボン層の割れや剥離が生じる原因と
なりうる。また、最悪の場合にはヘッド切れの発生に至
る場合も考えられる。このように保護膜に割れや剥離が
生じると、ここから摩耗や腐食、さらには腐食による摩
耗が進行して、サーマルヘッドの耐久性が低下してしま
い、長期に渡って高い信頼性を発揮することはできな
い。However, although the silicon compound layer is made of a ceramic material such as silicon nitride, generally, a film made of such a ceramic material has film-forming defects such as pinholes. Therefore, if a carbon layer is formed as it is on the surface of a silicon-based compound layer having such a film formation defect (hereinafter referred to as a defect portion), a defect portion is also formed on the carbon film, and the mechanical strength and the barrier of the portion are generated. And the carbon layer may be cracked or peeled off. In the worst case, head disconnection may occur. When the protective film is cracked or peeled off in this way, wear and corrosion, and further wear due to corrosion progress from here, and the durability of the thermal head deteriorates, exhibiting high reliability over a long period of time. It is not possible.
【0010】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、炭素を主成分とする保護膜を有す
るサーマルヘッドであって、保護膜の腐食や摩耗が極め
て少なく、しかも熱や機械的衝撃に対しても保護膜の割
れや剥離の発生を防止して、十分な耐久性を有し、長期
に渡って高画質の感熱記録を安定して行うことができる
サーマルヘッドを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. A thermal head having a protective film containing carbon as a main component, in which corrosion and wear of the protective film are extremely small, Provides a thermal head that prevents cracking and peeling of the protective film against mechanical shock and mechanical shock, has sufficient durability, and can stably perform high-quality thermal recording for a long period of time. To do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、発熱体を保護する保護膜として、前記発
熱体側に形成され、少なくとも1層からなる下層保護膜
と、この下層保護膜上に形成され、少なくとも1層から
なる炭素を主成分とする上層保護膜とを有するサーマル
ヘッドであって、前記下層保護膜表面に樹脂を塗布した
後、表面処理を施して前記下層保護膜表面を露出させ、
その後前記上層保護膜を形成することにより、前記下層
保護膜表面に存在する欠陥部に樹脂を充填してなること
を特徴とするサーマルヘッドを提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides, as a protective film for protecting a heating element, a lower layer protective film formed on the heating element side and comprising at least one layer, and the lower layer protective film. A thermal head having an upper protective film mainly formed of carbon and formed on at least one layer, wherein a resin is applied to the surface of the lower protective film.
After that, a surface treatment is performed to expose the surface of the lower protective film,
After that, the lower protective layer is formed by forming the upper protective film.
Provided is a thermal head comprising a defective portion existing on the surface of a protective film filled with a resin .
【0012】ここで、前記表面処理は、ラッピング処理
であるのが好ましい。また、前記下層保護膜は、セラミ
ックスを主成分とする膜であるのが好ましい。 Here, the surface treatment is a lapping treatment.
Is preferred. Further, the lower protective film is a ceramic
It is preferable that the film is composed mainly of ox.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明のサーマルヘッドに
ついて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The thermal head of the present invention will now be described in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
【0014】図1に、本発明のサーマルヘッドを利用す
る感熱記録装置の一例の概略図が示される。図1に示さ
れる感熱記録装置(以下、記録装置とする)10は、例
えばB4サイズ等の所定のサイズのカットシートである
感熱材料(以下、感熱材料Aとする)に感熱記録を行う
ものであり、感熱材料Aが収容されたマガジン24が装
填される装填部14、供給搬送部16、サーマルヘッド
66によって感熱材料Aに感熱記録を行う記録部20、
および排出部22を有して構成される。FIG. 1 shows a schematic view of an example of a thermal recording apparatus using the thermal head of the present invention. A thermosensitive recording apparatus (hereinafter referred to as recording apparatus) 10 shown in FIG. 1 performs thermosensitive recording on a thermosensitive material (hereinafter referred to as thermosensitive material A) which is a cut sheet having a predetermined size such as B4 size. And a recording unit 20 for performing heat-sensitive recording on the heat-sensitive material A by the loading unit 14 in which the magazine 24 containing the heat-sensitive material A is loaded, the supply / conveyance unit 16, and the thermal head 66,
And a discharge unit 22.
【0015】このような記録装置10においては、マガ
ジン24から感熱材料Aを1枚引き出し、記録部20ま
で感熱材料Aを搬送して、サーマルヘッド66を感熱材
料Aに押圧しつつ、グレーズの延在方向すなわち主走査
方向(図1および図2において紙面と垂直方向)と直交
する副走査方向に感熱材料Aを搬送して、記録画像(画
像データ)に応じて各発熱素子を発熱することにより、
感熱材料Aに感熱記録を行う。In such a recording apparatus 10, one thermosensitive material A is pulled out from the magazine 24, the thermosensitive material A is conveyed to the recording section 20, and the thermal head 66 is pressed against the thermosensitive material A, while the glaze is extended. By conveying the heat-sensitive material A in the sub-scanning direction that is orthogonal to the present direction, that is, the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIGS. 1 and 2), each heating element generates heat in accordance with the recorded image (image data). ,
Heat-sensitive recording is performed on the heat-sensitive material A.
【0016】感熱材料Aは、透明なポリエチレンテレフ
タレート(PET)フィルムなどの樹脂フィルムや紙等
を支持体として、その一面に感熱記録層を形成してなる
ものである。このような感熱材料Aは、100枚等の所
定単位の積層体(束)とされて袋体や帯等で包装されて
おり、図示例においては、所定単位の束のまま感熱記録
層を下面として記録装置10のマガジン24に収納さ
れ、一枚づつマガジン24から取り出されて感熱記録に
供される。The heat-sensitive material A comprises a resin film such as a transparent polyethylene terephthalate (PET) film or paper as a support, and a heat-sensitive recording layer formed on one surface thereof. Such a heat-sensitive material A is formed into a laminated body (bundle) of 100 sheets or the like in a predetermined unit and is packaged in a bag body or a band. Are stored in the magazine 24 of the recording apparatus 10 and are taken out one by one from the magazine 24 for thermal recording.
【0017】マガジン24は、開閉自在な蓋体26を有
する筐体であり、感熱材料Aを収納して記録装置10の
装填部14に装填される。装填部14は、記録装置10
のハウジング28に形成された挿入口30、案内板32
および案内ロール34,34、停止部材36を有してい
る。マガジン24は、蓋体26側を先にして挿入口30
から記録装置10内に挿入され、案内板32および案内
ロール34に案内されつつ、停止部材36に当接する位
置まで押し込まれることにより、記録装置10の所定の
位置に装填される。また、装填部14には、マガジンの
蓋体26を開閉するための、図示しない開閉機構が設け
られている。The magazine 24 is a casing having a lid 26 that can be opened and closed, and accommodates the thermosensitive material A and is loaded in the loading section 14 of the recording apparatus 10. The loading unit 14 is the recording device 10
Insertion port 30 and guide plate 32 formed in the housing 28 of the
It also has guide rolls 34, 34 and a stop member 36. The magazine 24 has an insertion opening 30 with the lid 26 side first.
Is inserted into the recording device 10, is guided by the guide plate 32 and the guide roll 34, and is pushed to a position where it abuts on the stop member 36, so that the recording device 10 is loaded at a predetermined position. Further, the loading section 14 is provided with an opening / closing mechanism (not shown) for opening / closing the lid 26 of the magazine.
【0018】供給搬送手段16は、装填部14に装填さ
れたマガジン24から感熱材料Aを1枚取り出して、記
録部20に搬送するものであり、吸引によって感熱材料
Aを吸着する吸盤40を用いる枚葉機構、搬送手段4
2、搬送ガイド44、および搬送ガイド44の出口に位
置する規制ローラ対52を有する。搬送手段42は、搬
送ローラ46と、この搬送ローラ46と同軸のプーリ4
7a、回転駆動源に接続されるプーリ47bならびにテ
ンションプーリ47cと、この3つのプーリに張架され
るエンドレスベルト48と、搬送ローラ46とローラ対
を成すニップローラ50とを有して構成され、吸盤40
によって枚葉された感熱材料Aの先端を搬送ローラ46
とニップローラ50とによって挟持して、感熱材料Aを
搬送する。The supply / conveyance means 16 takes out one sheet of the heat-sensitive material A from the magazine 24 loaded in the loading section 14 and conveys it to the recording section 20, and uses a suction cup 40 for adsorbing the heat-sensitive material A by suction. Sheet-fed mechanism, transporting means 4
2, the conveyance guide 44, and the regulation roller pair 52 located at the exit of the conveyance guide 44. The transport means 42 includes a transport roller 46 and a pulley 4 coaxial with the transport roller 46.
7a, a pulley 47b and a tension pulley 47c connected to a rotary drive source, an endless belt 48 stretched around these three pulleys, and a nip roller 50 that forms a roller pair with the conveying roller 46. 40
The leading end of the heat-sensitive material A separated by the conveying roller 46
The heat sensitive material A is conveyed by being nipped by the nip roller 50 and the nip roller 50.
【0019】記録装置10において記録開始の指示が出
されると、前記開閉機構によって蓋体26が開放され、
吸盤40を用いた枚葉機構がマガジン24から感熱材料
Aを一枚取り出し、感熱材料Aの先端を搬送手段42
(搬送ローラ46とニップローラ50とから成るローラ
対)に供給する。搬送ローラ46とニップローラ50と
によって感熱材料Aが挟持された時点で、吸盤40によ
る吸引は開放され、供給された感熱材料Aは、搬送ガイ
ド44によって案内されつつ搬送手段42によって規制
ローラ対52に搬送される。なお、記録に供される感熱
材料Aがマガジン24から完全に排出された時点で、前
記開閉手段によって蓋体26が閉塞される。When a recording start instruction is issued in the recording apparatus 10, the lid 26 is opened by the opening / closing mechanism,
The sheet-fed mechanism using the suction cup 40 takes out one sheet of the heat-sensitive material A from the magazine 24, and transfers the leading end of the heat-sensitive material A to the conveying means 42.
(Roller pair consisting of transport roller 46 and nip roller 50). When the heat-sensitive material A is nipped by the conveyance roller 46 and the nip roller 50, the suction by the suction cup 40 is released, and the heat-sensitive material A supplied is guided by the conveyance guide 44 and is conveyed to the regulation roller pair 52 by the conveyance means 42. Be transported. When the heat-sensitive material A to be recorded is completely discharged from the magazine 24, the lid 26 is closed by the opening / closing means.
【0020】搬送ガイド44による搬送手段42から規
制ローラ対52までの距離は、感熱材料Aの搬送方向の
長さより若干短く設定されている。搬送手段42による
搬送で感熱材料Aの先端が規制ローラ対52に至るが、
規制ローラ対52は最初は停止しており、感熱材料Aの
先端はここで一旦停止して位置決めされる。この感熱材
料Aの先端が規制ローラ対52に至った時点で、サーマ
ルヘッド66(グレーズ)の温度が確認され、サーマル
ヘッド66の温度が所定温度であれば、規制ローラ対5
2による感熱材料Aの搬送が開始され、感熱材料Aは、
記録部20に搬送される。The distance from the conveying means 42 by the conveying guide 44 to the regulation roller pair 52 is set to be slightly shorter than the length of the heat-sensitive material A in the conveying direction. The leading edge of the heat-sensitive material A reaches the regulation roller pair 52 by the transportation by the transportation means 42,
The regulation roller pair 52 is initially stopped, and the tip of the heat-sensitive material A is temporarily stopped and positioned here. When the tip of the heat-sensitive material A reaches the regulation roller pair 52, the temperature of the thermal head 66 (glaze) is confirmed, and if the temperature of the thermal head 66 is a predetermined temperature, the regulation roller pair 5
The conveyance of the heat sensitive material A by 2 is started, and the heat sensitive material A is
It is conveyed to the recording unit 20.
【0021】記録部20は、サーマルヘッド66、プラ
テンローラ60、クリーニングローラ対56、ガイド5
8、サーマルヘッド66を冷却するヒートシンク67、
冷却ファン76およびガイド62を有する。サーマルヘ
ッド66は、例えば、最大B4サイズまでの画像記録が
可能な、約300dpiの記録(画素)密度の感熱記録
を行うもので、保護膜に特徴を有する以外は、感熱材料
Aへの感熱記録を行う発熱素子が一方向(主走査方向)
に配列されるグレーズが形成された公知の構成を有する
ものである。このサーマルヘッド66には、冷却のため
のヒートシンク67が固定される。また、サーマルヘッ
ド66は、支点68aを中心に上下方向に回動自在な支
持部材68に支持されている。このサーマルヘッド66
のグレーズについては、後に詳述する。なお、本発明の
サーマルヘッド66の幅(主走査方向)、解像度(記録
密度)、記録階調等には特に限定は無いが、幅は5cm〜
50cm、解像度は6dot/mm(約150dpi)以上、記
録階調は256階調以上であるのが好ましい。The recording unit 20 includes a thermal head 66, a platen roller 60, a cleaning roller pair 56, and a guide 5.
8. A heat sink 67 for cooling the thermal head 66,
It has a cooling fan 76 and a guide 62. The thermal head 66 performs thermal recording with a recording (pixel) density of about 300 dpi capable of recording an image up to B4 size, for example. Heater element that performs one direction (main scanning direction)
It has a well-known structure in which glazes arranged in the above are formed. A heat sink 67 for cooling is fixed to the thermal head 66. Further, the thermal head 66 is supported by a support member 68 that is rotatable in a vertical direction about a fulcrum 68a. This thermal head 66
The glaze will be described in detail later. The width (main scanning direction), resolution (recording density), recording gradation and the like of the thermal head 66 of the present invention are not particularly limited, but the width is 5 cm to
It is preferable that the resolution is 50 cm, the resolution is 6 dots / mm (about 150 dpi) or more, and the recording gradation is 256 gradations or more.
【0022】プラテンローラ60は、感熱材料Aを所定
位置に保持しつつ所定の画像記録速度で図中の矢印方向
に回転し、主走査方向と直交する副走査方向(図2中の
矢印x方向)に感熱材料Aを搬送する。クリーニングロ
ーラ対56は、弾性体である粘着ゴムローラ(図中上
側)と、通常のローラとからなるローラ対であり、粘着
ゴムローラが感熱材料Aの感熱記録層に付着したゴミ等
を除去して、グレーズへのゴミの付着や、ゴミが画像記
録に悪影響を与えることを防止する。The platen roller 60 rotates in the arrow direction in the drawing at a predetermined image recording speed while holding the heat-sensitive material A in a predetermined position, and in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction (arrow x direction in FIG. 2). ), The heat sensitive material A is conveyed. The cleaning roller pair 56 is a roller pair including an adhesive rubber roller (upper side in the drawing) that is an elastic body and a normal roller. The adhesive rubber roller removes dust and the like attached to the heat-sensitive recording layer of the heat-sensitive material A, It prevents dust from adhering to the glaze and adversely affecting the image recording.
【0023】図示例の記録装置10において、感熱材料
Aが搬送される前は、支持部材68は上方に回動して、
サーマルヘッド66のグレーズとプラテンローラ60と
が接触する直前の待機位置となっている。前述の規制ロ
ーラ対52による搬送が開始されると、感熱材料Aは、
次いでクリーニングローラ対56に挟持され、さらに、
ガイド58によって案内されつつ搬送される。感熱材料
Aの先端が記録開始位置(グレーズに対応する位置)に
搬送されると、支持部材68が下方に回動して、グレー
ズとプラテンローラ60とで感熱材料Aが挟持されて、
記録層にグレーズが押圧された状態となり、感熱材料A
はプラテンローラ60によって所定位置に保持されつ
つ、プラテンローラ60等によって副走査搬送される。
この搬送に伴い、グレーズの各発熱素子を記録画像に応
じて加熱することにより、感熱材料Aに感熱記録が行わ
れる。In the recording apparatus 10 of the illustrated example, before the heat-sensitive material A is conveyed, the support member 68 rotates upward,
The standby position is just before the glaze of the thermal head 66 and the platen roller 60 contact each other. When the transportation by the pair of regulation rollers 52 is started, the heat-sensitive material A is
Next, it is nipped by the pair of cleaning rollers 56, and further,
It is conveyed while being guided by the guide 58. When the tip of the heat-sensitive material A is conveyed to the recording start position (the position corresponding to the glaze), the supporting member 68 rotates downward, and the heat-sensitive material A is sandwiched between the glaze and the platen roller 60,
The glaze is pressed against the recording layer, and the thermosensitive material A
Is held in a predetermined position by the platen roller 60, and is sub-scanned and conveyed by the platen roller 60 and the like.
Along with this conveyance, each of the glaze heating elements is heated in accordance with the recorded image, so that heat-sensitive recording is performed on the heat-sensitive material A.
【0024】感熱記録が終了した感熱材料Aは、ガイド
62に案内されつつ、プラテンローラ60および搬送ロ
ーラ対63に搬送されて排出部22のトレイ72に排出
される。トレイ72は、ハウジング28に形成された排
出口74を経て記録装置10の外部に突出しており、画
像が記録された感熱材料Aは、この排出口74を経て外
部に排出され、取り出される。The heat-sensitive material A, on which the heat-sensitive recording has been completed, is guided by the guide 62, is conveyed to the platen roller 60 and the conveying roller pair 63, and is ejected to the tray 72 of the ejecting section 22. The tray 72 is projected to the outside of the recording apparatus 10 through a discharge port 74 formed in the housing 28, and the heat-sensitive material A on which an image is recorded is discharged to the outside through the discharge port 74 and taken out.
【0025】図2に、サーマルヘッド66のグレーズ
(発熱素子)の概略断面図を示す。図示例において、グ
レーズは、基板80の上(図示例のサーマルヘッド66
は、上から感熱材料Aに押圧されるので、図2中では下
となる)に形成されるグレーズ層(畜熱層)82、その
上に形成される発熱(抵抗)体84、その上に形成され
る電極86、およびその上に形成される、発熱体84あ
るいはさらに電極86等を保護するための保護膜等を有
して構成される。図示例においては、保護膜が2層構成
を有するもので、発熱体84および電極86を覆って形
成されるセラミックを主成分とする下層保護膜88と、
下層保護膜88の上に上層保護膜として形成される、炭
素を主成分とする保護膜、例えばカーボン保護膜90
(好ましくは、DLC保護膜=Diamond Like Carbon 保
護膜)とから保護膜が構成される。FIG. 2 is a schematic sectional view of the glaze (heating element) of the thermal head 66. In the illustrated example, the glaze is formed on the substrate 80 (the thermal head 66 in the illustrated example).
Is pressed by the heat-sensitive material A from above, so that it is on the bottom in FIG. 2), the glaze layer (thermal storage layer) 82 formed thereon, the heat-generating (resistive) body 84 formed thereon, The electrode 86 is formed, and the heating element 84 formed thereon and the protective film for protecting the electrode 86 and the like are included. In the illustrated example, the protective film has a two-layer structure, and the lower protective film 88 mainly composed of ceramic is formed to cover the heating element 84 and the electrode 86,
A carbon-based protective film, such as a carbon protective film 90, formed as an upper protective film on the lower protective film 88.
(Preferably, DLC protective film = Diamond Like Carbon protective film) constitutes a protective film.
【0026】本発明のサーマルヘッド66は、この保護
膜以外は、基本的に公知のサーマルヘッドと同様の構成
とすることができる。従って、それ以外の層構成や各層
の材料には特に限定はなく、公知のものが各種利用可能
である。具体的には、基板80としては耐熱ガラスやア
ルミナ、シリカ、マグネシアなどのセラミックス等の電
気絶縁性材料が、グレーズ層82としては耐熱ガラスや
ポリイミド樹脂等の耐熱性樹脂等が、発熱体84として
はニクロム(Ni-Cr)、タンタル、窒化タンタル等の発熱
抵抗体が、電極86としてはアルミニウム、金、銀、銅
等の導電性材料が、各種利用可能である。なお、グレー
ズ(発熱素子)には、真空蒸着、CVD(Chemical Vapo
r Deposition) 、スパッタリング等のいわゆる薄膜形成
技術およびフォトエッチング法を用いて形成される薄膜
型発熱素子と、スクリーン印刷などの印刷ならびに焼成
によるいわゆる厚膜形成技術およびエッチングを用いて
形成される厚膜型発熱素子とが知られているが、本発明
に用いられるサーマルヘッド66は、いずれの方法で形
成されたものであってもよい。The thermal head 66 of the present invention can have basically the same structure as that of a known thermal head except for this protective film. Therefore, the layer structure other than that and the material of each layer are not particularly limited, and various known materials can be used. Specifically, the substrate 80 is made of heat-resistant glass or an electrically insulating material such as ceramics such as alumina, silica, magnesia, the glaze layer 82 is made of heat-resistant glass or a heat-resistant resin such as polyimide resin, and the heating element 84 is used. Various heating resistors such as nichrome (Ni-Cr), tantalum, and tantalum nitride, and various conductive materials such as aluminum, gold, silver, and copper can be used as the electrode 86. For the glaze (heating element), vacuum deposition, CVD (Chemical Vapo
r Deposition), a thin film type heating element formed by using a so-called thin film forming technique such as sputtering and a photo-etching method, and a thick film formed by a so-called thick film forming technique by printing and baking such as screen printing and etching. Although a mold heating element is known, the thermal head 66 used in the present invention may be formed by any method.
【0027】上述のように、図示例のサーマルヘッド6
6は、カーボン保護膜90と下層保護膜88の2層構成
の保護膜を有する。このような下層保護膜を有すること
により、耐摩耗性、耐蝕性、耐腐食摩耗性等の点でより
好ましい結果を得ることができ、より耐久性が高く、長
寿命のサーマルヘッドが実現できる。本発明のサーマル
ヘッド66に形成される下層保護膜88としては、サー
マルヘッドの保護膜となりうる耐熱性、耐蝕性および耐
摩耗性を有する材料であれば、公知のサーマルヘッドの
保護膜として利用されている材料が各種利用可能である
が、好ましくは、各種のセラミックス材料が使用可能で
ある。As described above, the thermal head 6 of the illustrated example
6 has a two-layered protective film including a carbon protective film 90 and a lower protective film 88. By having such a lower protective film, more preferable results can be obtained in terms of wear resistance, corrosion resistance, corrosion wear resistance, etc., and a thermal head having higher durability and long life can be realized. As the lower protective film 88 formed on the thermal head 66 of the present invention, a material having heat resistance, corrosion resistance and abrasion resistance which can be a protective film for a thermal head is used as a known protective film for a thermal head. Various materials can be used, but preferably various ceramic materials can be used.
【0028】具体的には、窒化珪素(Si3N4) 、炭化珪素
(SiC) 、酸化タンタル(Ta2O5) 、酸化アルミニウム(Al2
O3) 、サイアロン(SiAlON)、ラシオン(LaSiON)、酸化珪
素(SiO2)、窒化アルミニウム(AlN) 、窒化ホウ素(BN)、
酸化セレン(SeO) 、窒化チタン(TiN) 、炭化チタン(Ti
C) 、炭窒化チタン(TiCN)、窒化クロム(CrN) 、および
これらの混合物等が例示される。中でも特に、成膜の容
易性や製造コストなどの製造適正、機械的摩耗と化学的
摩耗による摩耗のバランス等の点で、窒化珪素、炭化珪
素、サイアロン等は好適に利用される。また、下層保護
膜88には、物性調整のため、後述する半金属や金属等
の微量の添加物が含まれてもよい。下層保護膜88の形
成方法には特に限定はなく、前述の厚膜形成技術や薄膜
形成技術等を用いて、公知のセラミックス膜(層)の形
成方法で形成される。Specifically, silicon nitride (Si 3 N 4 ) and silicon carbide
(SiC), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), aluminum oxide (Al 2
O 3 ), sialon (SiAlON), lasion (LaSiON), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN),
Selenium oxide (SeO), titanium nitride (TiN), titanium carbide (Ti
C), titanium carbonitride (TiCN), chromium nitride (CrN), and mixtures thereof are exemplified. Above all, silicon nitride, silicon carbide, sialon and the like are preferably used from the viewpoints of easiness of film formation, manufacturing suitability such as manufacturing cost, and balance between mechanical wear and chemical wear. Further, the lower protective film 88 may contain a trace amount of additives such as a semimetal and a metal described later for the purpose of adjusting physical properties. The method for forming the lower protective film 88 is not particularly limited, and the lower protective film 88 is formed by a known method for forming a ceramic film (layer) using the thick film forming technique or the thin film forming technique described above.
【0029】下層保護膜88の厚さには特に限定はない
が、好ましくは0.2μm〜20μm程度、より好まし
くは2μm〜15μm程度である。下層保護膜88の厚
さを上記範囲とすることにより、耐摩耗性と熱伝導性
(すなわち記録感度)とのバランスを好適に取ることが
できる等の点で好ましい結果を得る。また、下層保護膜
88は多層構成でもよい。下層保護膜88を多層構成と
する際には、異なる材料を用いて多層構成としてもよ
く、あるいは、同じ材料で密度等の異なる層を有する多
層構成であってもよく、あるいは、その両者を有するも
のであってもよい。The thickness of the lower protective film 88 is not particularly limited, but is preferably about 0.2 μm to 20 μm, more preferably about 2 μm to 15 μm. By setting the thickness of the lower protective film 88 within the above range, preferable results are obtained in that the wear resistance and the thermal conductivity (that is, recording sensitivity) can be favorably balanced. Further, the lower protective film 88 may have a multi-layered structure. When the lower protective film 88 has a multi-layered structure, it may have a multi-layered structure using different materials, or may have a multi-layered structure having the same material and layers having different densities, or both. It may be one.
【0030】本発明のサーマルヘッド66は、このよう
な下層保護膜88の上に、上層保護膜を有する2層構成
を有するものである。このような2層構成とすることに
より、両保護膜の有する相乗効果によって、より良好な
耐久性を有するサーマルヘッドが得られる。上層保護膜
としては、サーマルヘッドの保護膜となりうる耐熱性、
耐蝕性および耐摩耗性を有する材料であれば、公知のサ
ーマルヘッドの保護膜として利用されている材料が各種
利用可能であるが、図示例においては、好ましい態様と
して、炭素を主成分とするカーボン保護膜90を有す
る。これにより、カーボン保護膜90の有する優れた耐
摩耗性や耐蝕性が得られ、かつ、2層構成とすること
で、前述のヒートショックや熱ストレスによるカーボン
保護膜90の割れや剥離をある程度抑制することが可能
である。The thermal head 66 of the present invention has a two-layer structure having an upper protective film on such a lower protective film 88. With such a two-layer structure, a thermal head having better durability can be obtained due to the synergistic effect of both protective films. As the upper protective film, heat resistance that can serve as a protective film for the thermal head,
As long as the material has corrosion resistance and abrasion resistance, various materials used as a protective film for a known thermal head can be used, but in the illustrated example, as a preferred embodiment, carbon containing carbon as a main component is used. It has a protective film 90. As a result, excellent wear resistance and corrosion resistance of the carbon protective film 90 can be obtained, and the two-layer structure suppresses cracking and peeling of the carbon protective film 90 due to heat shock and thermal stress to some extent. It is possible to
【0031】しかしながら、前述したように、下層保護
膜88の膜中には、ピンホールなどの成膜欠陥(欠陥
部)が存在することがある。このため、このような欠陥
部を有する下層保護膜88表面にそのままカーボン保護
膜90等の上層保護膜を成膜すると、この欠陥部89の
形状に起因するカーボン保護膜90表面の凹凸や、欠陥
部89近傍のカーボン保護膜90の物性の劣化などが、
カーボン保護膜90の割れや剥離が生じる原因となりう
る。このように保護膜に割れや剥離が生じると、ここか
ら摩耗や腐食、さらには腐食による摩耗が進行して、サ
ーマルヘッドの耐久性が低下してしまう。However, as described above, film defects (defects) such as pinholes may exist in the lower protective film 88. Therefore, when the upper protective film such as the carbon protective film 90 is directly formed on the surface of the lower protective film 88 having such a defective portion, the unevenness of the surface of the carbon protective film 90 due to the shape of the defective portion 89 and the defect. Deterioration of the physical properties of the carbon protective film 90 near the portion 89
This may cause cracking or peeling of the carbon protective film 90. If the protective film is cracked or peeled off in this way, wear and corrosion, and further wear due to corrosion progress from this point, and the durability of the thermal head deteriorates.
【0032】このような問題に対し、本発明のサーマル
ヘッド66は、図2に示されるように、下層保護膜88
表面に存在する欠陥部89が樹脂Bにより充填されたこ
とを特徴とするものである。すなわち、欠陥部89に樹
脂Bが充填され、欠陥の無いフラットな面とされた下層
保護膜88に対して、上層保護膜であるカーボン保護膜
90が形成される構成とすることにより、カーボン保護
膜90の下層保護膜88への密着性を十分に確保しなが
ら、カーボン保護膜90表面をフラットな面にすること
ができる。従って、カーボン保護膜90表面において、
欠陥部89に起因するカーボン保護膜90の欠陥を防止
し、均質な膜を得ることができるため、カーボン保護膜
90表面に加わる機械的衝撃を局所的に集中させること
なく均一に分散し、カーボン保護膜90のひび割れ、剥
離等を有効に防止することができる。In order to solve such a problem, the thermal head 66 of the present invention, as shown in FIG. 2, has a lower protective film 88.
The defect portion 89 existing on the surface is filled with the resin B. That is, the defective portion 89 is filled with the resin B, and the carbon protective film 90, which is the upper protective film, is formed on the lower protective film 88 having a flat surface without any defect, so that the carbon protective film 90 is formed. The surface of the carbon protective film 90 can be made flat while ensuring sufficient adhesion to the lower protective film 88 of the film 90. Therefore, on the surface of the carbon protective film 90,
Since it is possible to prevent defects in the carbon protective film 90 due to the defective portion 89 and obtain a uniform film, the mechanical shock applied to the surface of the carbon protective film 90 is uniformly dispersed without being locally concentrated, and the carbon It is possible to effectively prevent the protective film 90 from being cracked or peeled off.
【0033】しかも、前述のように、カーボン保護膜9
0は化学的に非常に安定であるため、セラミックス膜で
ある下層保護膜88の化学腐食を有効に防止し、サーマ
ルヘッドの寿命を長くすることができる。従って、本発
明のサーマルヘッド66は欠陥部89への樹脂の充填に
伴う上記効果と相まって十分な耐久性を有し、長期に渡
って高い信頼性を発揮し、これにより、長期に渡って高
画質の感熱記録を安定して行うことができる。特に、前
述の医療用途のように、ポリエステルフィルム等の高剛
性の支持体を使用する感熱フィルムに対して、高エネル
ギー・高圧力下の記録を行う用途においても、十分な耐
久性を有し、長期に渡って高い信頼性を発揮できる。Moreover, as described above, the carbon protective film 9
Since 0 is chemically very stable, it is possible to effectively prevent chemical corrosion of the lower protective film 88, which is a ceramic film, and prolong the life of the thermal head. Therefore, the thermal head 66 of the present invention has sufficient durability in combination with the above-described effects associated with the filling of the resin into the defective portion 89, and exhibits high reliability over a long period of time, which results in high reliability over a long period of time. The heat-sensitive recording of image quality can be stably performed. In particular, as in the medical applications described above, the thermosensitive film using a highly rigid support such as a polyester film has sufficient durability even in the application of recording under high energy and high pressure, High reliability can be demonstrated for a long period of time.
【0034】このような欠陥部89の樹脂による充填方
法は、特に限定されず、種々の方法が採用可能である
が、基本的には、下層保護膜88の表面に樹脂を塗布す
ることにより行えばよい。この場合における下層保護膜
88への樹脂Bの塗布工程を図3(a)〜(d)に示
す。なお、図3において、(a)は樹脂Bの塗布前を、
(b)は樹脂Bの塗布後を、(c)は表面処理後を、
(d)はカーボン保護膜90の形成後を、それぞれ示
す。The method of filling the defective portion 89 with a resin is not particularly limited, and various methods can be adopted. Basically, the method is performed by applying a resin on the surface of the lower protective film 88. I'll do it. The coating process of the resin B on the lower protective film 88 in this case is shown in FIGS. In FIG. 3, (a) shows the state before the resin B is applied,
(B) is after application of resin B, (c) is after surface treatment,
(D) shows after the carbon protective film 90 is formed.
【0035】具体的には、図3(a)に示されるよう
な、欠陥部89が存在する下層保護膜88表面に対し
て、図3(b)に示されるように樹脂Bを塗布する。次
いで、図3(c)に示されるように、塗布した樹脂B
(欠陥部89に充填された以外の不要な樹脂)を表面処
理により除去して、下層保護膜88表面を一旦露出させ
てから、図3(d)に示されるようにカーボン保護膜9
0の形成を行う構成とするのが、下層保護膜88とカー
ボン保護膜90との密着性を十分に確保できる点で好ま
しいが、塗布した樹脂の表面にそのままカーボン保護膜
90を形成する構成としてもよい。Specifically, as shown in FIG. 3 (a), the resin B is applied to the surface of the lower protective film 88 having the defective portion 89 as shown in FIG. 3 (b). Then, as shown in FIG. 3C, the applied resin B
(Unnecessary resin other than that filled in the defective portion 89) is removed by surface treatment to once expose the surface of the lower protective film 88, and then the carbon protective film 9 as shown in FIG.
It is preferable to form 0 for the reason that the adhesion between the lower protective film 88 and the carbon protective film 90 can be sufficiently secured, but as the structure for directly forming the carbon protective film 90 on the surface of the applied resin. Good.
【0036】樹脂の塗布方法には特に限定はなく、樹脂
の形態に応じて適宜決定すればよい。例えば、樹脂が固
形ワックス等の固体状であれば、樹脂を下層保護膜88
に押圧しながら移動させることにより塗布すればよく、
液状の樹脂の場合には、スプレー塗布、刷毛塗り、浸漬
塗布等、公知の方法が各種例示される。また、固体状の
樹脂を水や有機溶剤等に溶解あるいは分散して液状とし
て、スプレー塗布や刷毛塗り等で塗布を行ってもよい。The method of applying the resin is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the form of the resin. For example, if the resin is in a solid state such as solid wax, the resin is applied to the lower protective film 88.
Apply by moving while pressing
In the case of a liquid resin, various known methods such as spray coating, brush coating and dip coating are exemplified. Alternatively, a solid resin may be dissolved or dispersed in water, an organic solvent or the like to be in a liquid state and applied by spray coating, brush coating or the like.
【0037】また、樹脂を塗布するに際しては、欠陥部
89に樹脂を隙間なく密に充填させるために、種々の補
助処理を行ってもよい。例えば、サーマルヘッドに熱パ
ルスを印加しながら塗布する方法、超音波含浸、加圧も
しくは減圧雰囲気下で塗布する方法、これらを適宜組み
合わせて併用する方法等が例示される。Further, when applying the resin, various auxiliary treatments may be carried out in order to densely fill the defective portion 89 with the resin without leaving a gap. For example, a method of applying while applying a heat pulse to the thermal head, an ultrasonic impregnation method, a method of applying under a pressure or reduced pressure atmosphere, a method of using these in combination, and the like are exemplified.
【0038】利用可能な樹脂としては、塗布可能なもの
であれば、特に限定されず、公知の樹脂が各種利用可能
であり、例えば、サーマルヘッドの保護膜のコーティン
グ剤として用いられているものが好適に挙げられる。具
体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリス
チレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルアルコールおよびカルボキシ変性ポリビニルアルコ
ールなどのビニル系樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹
脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、(メ
タ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、飽
和あるいは不飽和のポリエステル、ウレタン樹脂、アル
キド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の各種の樹
脂; メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース等の各種の繊維質;
澱粉類やゼラチン等のタンパク質; パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリンワック
ス、カルナバワックス、ライスワックス、ラノリン、モ
ンタンワックス等の各種のワックス類; ステアリン酸
亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸; 高級脂
肪酸、高級脂肪酸アミド、シリカ、アルミナ等のセラミ
ックを主成分とするセラミック系コーティング剤; 等
が例示される。The resin that can be used is not particularly limited as long as it can be applied, and various known resins can be used, for example, those used as a coating agent for the protective film of the thermal head. Suitable examples include: Specifically, polyethylene, polyolefins such as polypropylene and polystyrene, polyvinyl chloride, vinyl resins such as polyvinyl alcohol and carboxy-modified polyvinyl alcohol, phenol resins, fluororesins, polyamides, polyimides, polyacetals, (meth) acrylic resins, Various resins such as polycarbonate, urea resin, saturated or unsaturated polyester, urethane resin, alkyd resin, epoxy resin, and silicone resin; various fiber materials such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose;
Proteins such as starch and gelatin; various waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, caderin wax, carnauba wax, rice wax, lanolin, and montan wax; metal soaps such as zinc stearate and calcium stearate; higher fatty acids, Examples thereof include ceramic coating agents containing ceramics such as higher fatty acid amide, silica and alumina as the main components;
【0039】なお、これらの樹脂は、2種以上混合して
もよく、また、必要に応じて、充填剤、界面活性剤等の
各種の添加剤を含有してもよい。また、樹脂は、必要に
応じて溶剤や水で希釈して、塗布作業に適した粘度に調
整してもよいのはもちろんである。Two or more kinds of these resins may be mixed, and if necessary, various additives such as a filler and a surfactant may be contained. The resin may of course be diluted with a solvent or water to adjust the viscosity suitable for the coating operation.
【0040】このようにして樹脂を塗布したら、カーボ
ン保護膜90の形成に先立ち、塗布した樹脂Bが乾燥し
た後に、図3(c)に示されるように、余分な樹脂B
(欠陥部89に充填された以外の不要な樹脂)を除去
し、下層保護膜88表面を露出させる。樹脂を除去する
方法としては、特に限定されず、種々の方法により行う
ことができる。例えば、ラッピング処理により行う方法
や、エッチング処理等により行う方法が挙げられ、中で
も、ラッピング処理により行うのが最も簡便な操作で効
率的に樹脂を除去できる点で最も好ましい。After the resin has been applied in this manner, prior to the formation of the carbon protective film 90, the applied resin B is dried and then, as shown in FIG.
(Unnecessary resin other than that filled in the defective portion 89) is removed to expose the surface of the lower protective film 88. The method for removing the resin is not particularly limited, and various methods can be used. For example, a method of performing a lapping treatment, a method of performing an etching treatment, and the like can be cited. Among them, the lapping treatment is most preferable in that the resin can be efficiently removed by the simplest operation.
【0041】ラッピング処理により樹脂を除去する場合
には、ラッピングフィルムを用いて、塗布した樹脂の表
面を研磨することにより行えばよい。ラッピングシート
としては、乾燥した樹脂を研磨し除去することができ、
かつ、樹脂が除去されて下層保護膜88が露出した際に
おいても下層保護膜88表面を荒らしすぎない(研磨に
よる凹凸が大きくなりすぎない)程度のものであれば、
特に限定されるものではない。具体的には、#4000
〜#15000のものが好適に例示され、材質として
は、アルミナラッピングシート等が好適に例示される。
このようなラッピングシートによる下層保護膜88の研
磨処理は、機械的に、あるいは、手作業により行うこと
ができる。機械的に研磨を行う場合には、例えば、プリ
ンタに、樹脂を塗布したサーマルヘッドを装着した状態
で、ラッピングシートを通紙することにより行うことが
できる。When the resin is removed by the lapping process, the lapping film may be used to polish the surface of the applied resin. As a wrapping sheet, dry resin can be removed by polishing,
Moreover, if the surface of the lower protective film 88 is not too rough (even if unevenness due to polishing is not too large) even when the resin is removed and the lower protective film 88 is exposed,
It is not particularly limited. Specifically, # 4000
To # 15000 are preferably exemplified, and as the material, alumina wrapping sheet and the like are preferably exemplified.
The polishing process of the lower protective film 88 with such a wrapping sheet can be performed mechanically or manually. The mechanical polishing can be performed, for example, by passing a wrapping sheet with the thermal head coated with resin mounted on the printer.
【0042】こうして欠陥部89に樹脂が充填され、か
つ、必要に応じてその表面が露出された下層保護膜88
の上には、図3(d)に示されるように、炭素を主成分
とするカーボン保護膜90が形成される。なお、図示例
のサーマルヘッド66においては、炭素を主成分とする
保護膜として、カーボン保護膜90、例えばDLC保護
膜を用いている。本発明において、炭素を主成分とする
保護膜とは、50atm%超の炭素を含有するカーボン
保護膜を言うが、このようなカーボン保護膜としては、
炭素および不可避的不純物からなるカーボン保護膜が好
ましく、さらに好ましくは不可避的不純物の含有量が極
めて少ないまたは全く含まない高純度のカーボン保護
膜、例えばDLC保護膜が良い。ここで、不可避的不純
物としては、アルゴン(Ar)などのようにプロセスに
使用するガスや酸素のように真空チャンバー内の残ガス
などが挙げられるが、これらのガス成分の混入はできる
だけ少ない方が好ましく、2atm%以下とするのがよ
く、より好ましくは0.5atm%以下とするのが良
い。Thus, the lower protective film 88 in which the defective portion 89 is filled with the resin and the surface of which is exposed if necessary.
As shown in FIG. 3D, a carbon protective film 90 containing carbon as a main component is formed on the above. In the illustrated thermal head 66, a carbon protective film 90, for example, a DLC protective film is used as a protective film containing carbon as a main component. In the present invention, the protective film containing carbon as a main component means a carbon protective film containing more than 50 atm% of carbon. As such a carbon protective film,
A carbon protective film composed of carbon and unavoidable impurities is preferable, and more preferably a high-purity carbon protective film containing very little or no unavoidable impurities, for example, a DLC protective film. Here, examples of the unavoidable impurities include a gas used in the process such as argon (Ar) and a residual gas in the vacuum chamber such as oxygen. However, it is preferable that these gas components are mixed as little as possible. The content is preferably 2 atm% or less, and more preferably 0.5 atm% or less.
【0043】本発明において、炭素を主成分とするカー
ボン保護膜を形成する炭素以外の添加成分としては、水
素、窒素、フッ素などの物質や、Si、Ti、Zr、H
f、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Wなどの半金属や金
属が好適に例示される。添加成分が水素、窒素およびフ
ッ素などの物質である場合には、炭素を主成分とするカ
ーボン保護膜中のこれらの含有量が50atm%未満で
あるのが好ましく、添加成分が上述したSiおよびTi
等の半金属や金属である場合には、炭素を主成分とする
カーボン保護膜中のこれらの含有量が20atm%以下
であるのが好ましい。以下の説明では、炭素を主成分と
する保護膜として、カーボン保護膜90を代表例として
説明するが、その説明はその他の炭素を主成分とする保
護膜にも適用可能であることはいうまでもないことであ
る。In the present invention, as an additive component other than carbon for forming a carbon protective film containing carbon as a main component, substances such as hydrogen, nitrogen and fluorine, Si, Ti, Zr and H are used.
Preferable examples are semimetals and metals such as f, V, Nb, Ta, Cr, Mo and W. When the additive component is a substance such as hydrogen, nitrogen and fluorine, it is preferable that the content thereof in the carbon protective film containing carbon as the main component is less than 50 atm%, and the additive component is Si or Ti.
In the case of a semimetal or a metal such as the above, the content of these in the carbon protective film containing carbon as a main component is preferably 20 atm% or less. In the following description, the carbon protective film 90 will be described as a representative example of the carbon-based protective film, but it goes without saying that the description is also applicable to other carbon-based protective films. There is no such thing.
【0044】このようなカーボン保護膜90は化学的に
非常に安定であるため、下層保護膜88の化学腐食を有
効に防止し、サーマルヘッドの寿命を長くすることがで
きる点については前述の通りである。カーボン保護膜9
0の硬度には特に限定はなく、サーマルヘッドの保護膜
として十分な硬度を有すればよい。例えば、ビッカーズ
硬度で3000kg/mm2〜5000kg/mm2が好適に例示さ
れる。また、この硬度は、カーボン保護膜90の厚さ方
向に対して、一定としても、あるいは変化させてもよ
く、硬度をカーボン保護膜90の厚さ方向に変化させる
場合には、この硬度の変化は連続的であっても段階的で
あってもよい。Since such a carbon protective film 90 is chemically very stable, it is possible to effectively prevent chemical corrosion of the lower protective film 88 and prolong the life of the thermal head as described above. Is. Carbon protective film 9
The hardness of 0 is not particularly limited as long as it has sufficient hardness as a protective film of the thermal head. For example, a Vickers hardness of 3000 kg / mm 2 to 5000 kg / mm 2 is preferably exemplified. Further, this hardness may be constant or changed in the thickness direction of the carbon protective film 90. When the hardness is changed in the thickness direction of the carbon protective film 90, this hardness change May be continuous or stepwise.
【0045】このようなカーボン保護膜90の形成方法
には特に限定はなく、公知の厚膜形成技術や薄膜形成技
術で形成されるが、好ましくは、炭化水素ガスを反応ガ
スとして用いるプラズマCVDによって硬質カーボン膜
を形成する方法、および焼結カーボン材やグラッシーカ
ーボン材等のカーボン材をターゲット材とするスパッタ
リングによって硬質カーボン膜を形成する方法が例示さ
れる。The method of forming such a carbon protective film 90 is not particularly limited, and it can be formed by a known thick film forming technique or thin film forming technique, but preferably by plasma CVD using a hydrocarbon gas as a reaction gas. Examples include a method of forming a hard carbon film and a method of forming a hard carbon film by sputtering using a carbon material such as a sintered carbon material or a glassy carbon material as a target material.
【0046】図4に、カーボン保護膜90を形成するス
パッタリング装置の概念図を示す。スパッタリング装置
100は、基本的に、真空チャンバ102と、ガス導入
部104と、スパッタリング手段106と、基板ホルダ
108とを有して構成される。FIG. 4 shows a conceptual diagram of a sputtering apparatus for forming the carbon protective film 90. The sputtering apparatus 100 is basically configured to have a vacuum chamber 102, a gas introduction part 104, a sputtering means 106, and a substrate holder 108.
【0047】真空チャンバ102は、後述するカソード
112の磁場が影響を受けないようにSUS304等の
非磁性材料で形成されるのが好ましい。また、本発明の
カーボン保護膜90の形成に用いられる真空チャンバ1
02は、初期排気の到達圧力で2×10-5Torr以下、好
ましくは5×10-6Torr以下、成膜中は1×10-4Torr
〜1×10-2Torrを達成する真空シール性を有するのが
好ましい。真空チャンバ102に取り付けられる真空排
気手段110としては、ロータリーポンプ、メカニカル
ブースタポンプ、ターボポンプを組み合わせた排気手段
が好適に例示され、また、ターボポンプの代わりにディ
フュージョンポンプやクライオポンプを用いた排気手段
も好適に例示される。真空排気手段110の排気能力や
数は、真空チャンバ102の容積や成膜時のガス流量等
に応じて適宜選択すればよい。また、排気速度を高める
ために、バイパス配管を用いた配管の排気抵抗の調整
や、オリフィスバルブを設けてその開口度調整等の方法
で、排気速度を調整可能なように構成してもよい。The vacuum chamber 102 is preferably formed of a non-magnetic material such as SUS304 so that the magnetic field of the cathode 112, which will be described later, is not affected. Further, the vacuum chamber 1 used for forming the carbon protective film 90 of the present invention.
02 is the ultimate pressure of the initial exhaust gas of 2 × 10 −5 Torr or less, preferably 5 × 10 −6 Torr or less, and 1 × 10 −4 Torr during film formation.
It is preferable to have a vacuum sealability that achieves ˜1 × 10 −2 Torr. As the vacuum exhaust means 110 attached to the vacuum chamber 102, an exhaust means combining a rotary pump, a mechanical booster pump, and a turbo pump is preferably exemplified, and an exhaust means using a diffusion pump or a cryopump instead of the turbo pump. Is also preferably exemplified. The evacuation capacity and number of the vacuum evacuation unit 110 may be appropriately selected according to the volume of the vacuum chamber 102, the gas flow rate during film formation, and the like. Further, in order to increase the exhaust speed, the exhaust speed may be adjusted by adjusting the exhaust resistance of the pipe using a bypass pipe or by providing an orifice valve and adjusting the opening degree.
【0048】ガス導入部104は、プラズマを発生する
ためのガスを導入する部位で、導入部がOリング等で真
空シールされたステンレス製のパイプ等を用いて、真空
チャンバ102内にガスを導入する。また、ガスの導入
量は、マスフローコントローラ等の公知の方法で制御さ
れる。ガス導入部104は、ガスを基本的に真空チャン
バ102内のプラズマ発生領域の近傍に拭き出すように
構成される。また、吹き出し位置は、発生するプラズマ
の分布に影響を与えないように最適化するのが好まし
い。カーボン保護膜90を形成するためのプラズマ発生
用のガスとしては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、クリプトン、キセノン等の不活性ガスが用いられる
が、中でも特に、価格および入手の容易性の点で、アル
ゴンガスが好適に用いられる。The gas introduction part 104 is a part for introducing a gas for generating plasma. The introduction part uses a stainless pipe or the like vacuum-sealed with an O-ring or the like to introduce the gas into the vacuum chamber 102. To do. Further, the amount of gas introduced is controlled by a known method such as a mass flow controller. The gas introducing unit 104 is basically configured to wipe out the gas in the vicinity of the plasma generation region in the vacuum chamber 102. Further, it is preferable that the blowing position is optimized so as not to affect the distribution of generated plasma. As a gas for plasma generation for forming the carbon protective film 90, for example, an inert gas such as helium, neon, argon, krypton, or xenon is used, but among them, in view of price and easy availability. Argon gas is preferably used.
【0049】スパッタリングでは、カソード112にス
パッタリングするターゲット材114を配置し、カソー
ド112を負電位にすると共に、ターゲット材114の
表面にプラズマを発生させることにより、ターゲット材
114(その原子)を弾き出して、対向して配置した基
板(すなわち、サーマルヘッド66のグレーズ)の表面
に付着させ、堆積することにより成膜する。スパッタリ
ング手段106は、このカソード112、ターゲット材
114の配置部、シャッタ116等を有するものであ
る。In the sputtering, the target material 114 to be sputtered is arranged on the cathode 112, the cathode 112 is set to a negative potential, and plasma is generated on the surface of the target material 114 to eject the target material 114 (atoms thereof). A film is formed by adhering to and depositing on the surfaces of the substrates (that is, the glaze of the thermal head 66) arranged facing each other. The sputtering means 106 has the cathode 112, a target material 114 arrangement portion, a shutter 116, and the like.
【0050】ターゲット材114の表面にプラズマを発
生する際には、直流電源118のマイナス側を直接カソ
ード112に接続し、300V〜1000Vの直流電圧
を印加する。直流電源118の出力としては、1kW〜
10kW程度の範囲であり、カーボン保護膜90の生成
に必要にして十分な出力を有するものを適宜選択すれば
よい。なお、カソード112の形状は、カーボン保護膜
90が形成される基板の形状等に応じて適宜決定すれば
よい。また、アーク防止等の点で、2kHz〜20kH
zにパルス変調した直流電源も好適に利用可能である。
また、プラズマの発生には、高周波電源も利用可能であ
る。高周波電源を用いる場合には、マッチングボックス
を介してカソード112に高周波電圧を印加することに
より、プラズマを発生させる。その際には、マッチング
ボックスによってインピーダンス整合を行い、高周波電
圧の反射波が入射波に対して25%以下となるように調
整する。高周波電源としては、工業用の13.56MH
zで、1kW〜10kW程度の範囲で、カーボン保護膜
90の生成に必要にして十分な出力を有するものを適宜
選択すればよい。When plasma is generated on the surface of the target material 114, the negative side of the DC power source 118 is directly connected to the cathode 112 and a DC voltage of 300V to 1000V is applied. The output of the DC power supply 118 is 1 kW to
A range of about 10 kW, which has a necessary and sufficient output for forming the carbon protective film 90, may be appropriately selected. The shape of the cathode 112 may be appropriately determined according to the shape of the substrate on which the carbon protective film 90 is formed. Also, in terms of arc prevention, etc., 2 kHz to 20 kHz
A DC power supply that is pulse-modulated in z can also be suitably used.
A high frequency power source can also be used to generate plasma. When a high frequency power source is used, a high frequency voltage is applied to the cathode 112 via a matching box to generate plasma. In that case, impedance matching is performed by a matching box and adjustment is performed so that the reflected wave of the high frequency voltage is 25% or less of the incident wave. As a high frequency power supply, industrial 13.56MH
In the range of 1 kW to 10 kW for z, one having an output necessary and sufficient for forming the carbon protective film 90 may be appropriately selected.
【0051】ターゲット材114は、In系ハンダや機
械的な固定手段を用いて直接カソード112に固定して
もよいが、通常は、無酸素銅やステンレス等からなるバ
ッキングプレート120をカソード112に固定し、そ
の上にターゲット材114を前述のようにして張り付け
る。また、カソード112およびバッキングプレート1
20は水冷可能に構成され、これにより、間接的にター
ゲット材114も水冷される。なお、カーボン保護膜9
0を形成するために用いられるターゲット材114とし
ては、焼結カーボン材、グラッシーカーボン材等が好適
に例示される。また、その形状は、基板の形状に応じて
適宜決定すればよい。The target material 114 may be directly fixed to the cathode 112 by using In-based solder or mechanical fixing means, but normally, the backing plate 120 made of oxygen-free copper or stainless steel is fixed to the cathode 112. Then, the target material 114 is attached thereon as described above. In addition, the cathode 112 and the backing plate 1
20 is configured to be water-coolable, whereby the target material 114 is indirectly water-cooled. The carbon protective film 9
As the target material 114 used for forming 0, a sintered carbon material, a glassy carbon material, or the like is preferably exemplified. Further, its shape may be appropriately determined according to the shape of the substrate.
【0052】カーボン保護膜90の形成は、カソード1
12の内部に永久磁石や電磁石等の磁石112aを配置
し、ターゲット材114表面に磁場を形成してプラズマ
を閉じ込めてスパッタリングを行うマグネトロンスパッ
タリングも好適に利用可能である。このマグネトロンス
パッタリングは、成膜速度が早い点で好ましい。永久磁
石や電磁石の形状や位置、数、生成する磁場の強さ等は
形成するカーボン保護膜90の厚さや膜厚分布、ターゲ
ット材114の形状等に応じて適宜決定される。また永
久磁石として、Sm-Co 磁石やNd-Fe-B 磁石等の高磁場が
発生可能な磁石を用いることにより、プラズマを十分閉
じ込めることができる等の点で好ましい。The carbon protective film 90 is formed in the cathode 1
Magnetron sputtering, in which a magnet 112a such as a permanent magnet or an electromagnet is arranged inside 12 and a magnetic field is formed on the surface of the target material 114 to confine plasma for sputtering, can also be suitably used. This magnetron sputtering is preferable in that the film formation rate is high. The shapes and positions of the permanent magnets and electromagnets, the number, the strength of the generated magnetic field, and the like are appropriately determined according to the thickness and thickness distribution of the carbon protective film 90 to be formed, the shape of the target material 114, and the like. Further, it is preferable to use, as the permanent magnet, a magnet capable of generating a high magnetic field, such as an Sm-Co magnet or an Nd-Fe-B magnet, because plasma can be sufficiently confined.
【0053】基板ホルダ108は、サーマルヘッド66
を固定して、基板となるグレーズをカソード112に対
して対向して固定するものである。また、必要に応じ
て、カソード112に対して、グレーズを回転や移動可
能に構成してもよく、基板のサイズ等に応じて適宜選択
すればよい。基板とターゲット材114との距離には特
に限定はなく、20mm〜200mm程度の範囲で、膜厚分
布が均一になる距離を選択設定すればよい。The substrate holder 108 is the thermal head 66.
Is fixed, and the glaze to be the substrate is fixed so as to face the cathode 112. In addition, the glaze may be configured to be rotatable or movable with respect to the cathode 112, if necessary, and may be appropriately selected according to the size of the substrate and the like. There is no particular limitation on the distance between the substrate and the target material 114, and a distance at which the film thickness distribution is uniform may be selected and set within a range of about 20 mm to 200 mm.
【0054】本発明に用いるサーマルヘッド66を作製
する際には、カーボン保護膜90と下層保護膜88との
密着性をより向上するために、カーボン保護膜90の形
成に先立ち、下層保護膜88の表面をプラズマでエッチ
ングするのが好ましい。そのために、図示例のスパッタ
リング装置100においては、基板ホルダ108に、高
周波電圧を印加するためのバイアス電源122が接続さ
れている。バイアス電源122は、マッチングボックス
を介して基板に高周波電圧を印加するもので、工業用の
13.56MHzで、1kW〜5kW程度のものから適
宜選択すればよい。また、エッチングの強さは、基板に
印加されるバイアス電圧を目安にすればよく、通常、負
の100V〜500Vの範囲で、適宜最適化を図ればよ
い。When the thermal head 66 used in the present invention is manufactured, in order to further improve the adhesion between the carbon protective film 90 and the lower protective film 88, the lower protective film 88 is formed prior to the formation of the carbon protective film 90. Preferably, the surface of the is etched with plasma. Therefore, in the sputtering apparatus 100 of the illustrated example, a bias power supply 122 for applying a high frequency voltage is connected to the substrate holder 108. The bias power source 122 applies a high frequency voltage to the substrate via a matching box, and may be appropriately selected from industrial ones at 13.56 MHz and about 1 kW to 5 kW. Further, the strength of etching may be based on the bias voltage applied to the substrate as a guide, and normally, it may be appropriately optimized in the range of negative 100V to 500V.
【0055】図5に、カーボン保護膜90を形成する成
膜装置の別の例の概念図を示す。図示例の成膜装置13
0は、基本的に、真空チャンバ132と、ガス導入部1
34と、第1スパッタリング手段136と、第2スパッ
タリング手段138と、プラズマ発生手段140と、バ
イアス電源142と、基板ホルダ144とを有して構成
される。このような成膜装置130は、系内すなわち真
空チャンバ132内に2つのスパッタリングによる成膜
手段とプラズマCVDによる成膜手段を有するものであ
り、成膜基板となるサーマルヘッド66を系内から取り
出すことなく、異なるターゲットを用いたスパッタリン
グによって、あるいはスパッタリングとプラズマCVD
とによって、異なる組成の膜を連続的に成膜することが
できる。従って、成膜装置130を用いることにより、
異なる複数層の成膜を系内の大気圧開放等を行わずに連
続的に行うこと等が可能で、効率のよいサーマルヘッド
製造を行うことができる。FIG. 5 shows a conceptual view of another example of a film forming apparatus for forming the carbon protective film 90. The film forming apparatus 13 of the illustrated example
0 is basically the vacuum chamber 132 and the gas introduction unit 1
34, the first sputtering means 136, the second sputtering means 138, the plasma generating means 140, the bias power source 142, and the substrate holder 144. Such a film forming apparatus 130 has two film forming means by sputtering and a film forming means by plasma CVD in the system, that is, in the vacuum chamber 132, and the thermal head 66 as a film forming substrate is taken out from the system. By sputtering with different targets, or by sputtering and plasma CVD
With, it is possible to continuously form films having different compositions. Therefore, by using the film forming apparatus 130,
It is possible to continuously form a plurality of different layers without opening the atmospheric pressure in the system, etc., and it is possible to manufacture an efficient thermal head.
【0056】真空チャンバ132は、後述するカソード
118等やプラズマ発生用の磁場が影響を受けない様に
SUS304等の非磁性材料で形成されるのが好まし
い。また、本発明のサーマルヘッド66のカーボン保護
膜90の形成に用いられる真空チャンバ132は、初期
排気の到達圧力で2×10-5Torr以下、好ましくは5×
10-6Torr以下、成膜中は1×10-4Torr〜1×10-2
Torrを達成する真空シール性を有するのが好ましい。真
空チャンバ132に取り付けられる真空排気手段146
としては、前記スパッタリング装置100の真空排気手
段110と同様のものが利用可能である。The vacuum chamber 132 is preferably formed of a non-magnetic material such as SUS304 so that the cathode 118, which will be described later, and the magnetic field for plasma generation will not be affected. The vacuum chamber 132 used for forming the carbon protective film 90 of the thermal head 66 of the present invention has an ultimate pressure of initial exhaust of 2 × 10 −5 Torr or less, preferably 5 ×.
10 -6 Torr or less, 1 × 10 -4 Torr to 1 × 10 -2 during film formation
It is preferable to have a vacuum sealability that achieves Torr. Evacuation means 146 attached to the vacuum chamber 132
As the above, the same as the vacuum exhaust means 110 of the sputtering apparatus 100 can be used.
【0057】真空チャンバ132のプラズマやプラズマ
発生用の電磁波によってアークが発生する箇所は、必要
に応じて、絶縁性部材で覆ってもよい。絶縁性部材とし
ては、MCナイロン、PTFE(ポリテトラフルオロエ
チレン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、PE
N(ポリエチレンナフタレート)、PET(ポリエチレ
ンテレフタレート)等が利用可能である。なお、PEN
やPET等を用いる場合には、絶縁性部材からの脱ガス
で真空度を低下する場合があるので、このような材料を
用いる場合には、注意が必要である。A part of the vacuum chamber 132 where the arc is generated by the plasma or the electromagnetic wave for generating the plasma may be covered with an insulating member, if necessary. MC nylon, PTFE (polytetrafluoroelastomer)
Ethylene) , PPS (polyphenylene sulfide), PE
N (polyethylene naphthalate), PET (polyethylene terephthalate), etc. can be used. In addition, PEN
When PET, PET, or the like is used, the degree of vacuum may be lowered by degassing from the insulating member, so care must be taken when using such a material.
【0058】ガス導入部134は、2つのガス導入管1
34aおよびガス導入管134bを有する。ガス導入管
134aは、プラズマを発生するためのガスを導入する
管で、他方、ガス導入管134bは、プラズマCVDの
反応ガスを導入する管で、共に、導入部がOリング等で
真空シールされたステンレス製のパイプ等を用いて、真
空チャンバ132内にガスを導入する。また、ガスの導
入量は、マスフローコントローラ等の公知の方法で制御
される。両ガス導入管134aおよび134bは、共
に、可能な範囲でガスを真空チャンバ132内のプラズ
マ発生領域の近傍に拭き出し、かつ、発生するプラズマ
の分布に影響を与えないように最適化するのが好まし
い。特に、反応ガスのガス導入管134bの吹き出し位
置は、膜厚分布にも影響するので、基板(サーマルヘッ
ド66のグレーズ)の形状等に合わせて最適化するのが
好ましい。The gas introduction part 134 includes two gas introduction pipes 1.
It has 34a and the gas introduction pipe 134b. The gas introduction pipe 134a is a pipe for introducing a gas for generating plasma, while the gas introduction pipe 134b is a pipe for introducing a reaction gas of plasma CVD, and both of them are vacuum-sealed with an O-ring or the like. Gas is introduced into the vacuum chamber 132 using a stainless steel pipe or the like. Further, the amount of gas introduced is controlled by a known method such as a mass flow controller. Both of the gas introduction pipes 134a and 134b are optimized so that the gas is wiped out to the vicinity of the plasma generation region in the vacuum chamber 132 within a possible range and the distribution of the generated plasma is not affected. preferable. In particular, the blowing position of the gas introducing pipe 134b of the reaction gas influences the film thickness distribution, so it is preferable to optimize it according to the shape of the substrate (the glaze of the thermal head 66) and the like.
【0059】プラズマ発生用のガスとしては、スパッタ
リング装置100で例示したものを用いればよい。他
方、プラズマCVDによってカーボン保護膜90を生成
するための反応ガスとしては、メタン、エタン、プロパ
ン、エチレン、アセチレン、ベンゼン等の炭化水素化合
物のガスが例示される。なお、ガス導入管134aおよ
びガス導入管134bは、共に、用いるガスに応じてマ
スフローコントローラのセンサを調整する必要がある。As the gas for generating plasma, those exemplified for the sputtering apparatus 100 may be used. On the other hand, examples of the reaction gas for generating the carbon protective film 90 by plasma CVD include hydrocarbon compound gases such as methane, ethane, propane, ethylene, acetylene, and benzene. In addition, both the gas introduction pipe 134a and the gas introduction pipe 134b need to adjust the sensor of the mass flow controller according to the gas used.
【0060】第1スパッタリング手段136および第2
スパッタリング手段138は、共に、前述のようなスパ
ッタリングによって基板表面に成膜するものであり、第
1スパッタリング手段136は、カソード148、ター
ゲット材150の配置部、シャッタ152および直流電
源154等を有して構成される。また、カソード148
内には磁石148aが配置され、さらに、ターゲット材
150を固定するバッキングプレート162が貼着され
る。他方、第2スパッタリング手段138は、カソード
156、ターゲット材150の配置部、シャッタ158
および直流電源160等を有して構成され、同様に、カ
ソード156内には磁石156aが配置され、さらに、
ターゲット材150を固定するバッキングプレート16
4が貼着される。このような第1スパッタリング手段1
36および第2スパッタリング手段138は、共に、前
記スパッタリング装置100のスパッタリング手段10
6と同じものである。First sputtering means 136 and second
The sputtering means 138 both form a film on the surface of the substrate by the above-described sputtering, and the first sputtering means 136 has a cathode 148, a target material 150 arrangement portion, a shutter 152, a DC power supply 154, and the like. Consists of Also, the cathode 148
A magnet 148a is arranged inside, and a backing plate 162 for fixing the target material 150 is further attached. On the other hand, the second sputtering means 138 includes a cathode 156, an arrangement portion of the target material 150, and a shutter 158.
And a DC power supply 160 and the like. Similarly, a magnet 156a is arranged in the cathode 156, and further,
Backing plate 16 for fixing target material 150
4 is attached. Such first sputtering means 1
36 and the second sputtering means 138 are both the sputtering means 10 of the sputtering apparatus 100.
It is the same as 6.
【0061】プラズマCVDによる成膜において、プラ
ズマ発生手段としては、直流放電、高周波放電、直流ア
ーク放電、マイクロECR波放電等が利用可能であり、
中でも、マイクロECR波放電はプラズマ密度が高く、
高速成膜に有利であり、特に、低温成膜ができる等の点
で、カーボン保護膜90の形成に好適である。図示例の
成膜装置130は、プラズマCVDによるカーボン保護
膜90の成膜手段としてマイクロECR波放電を利用す
るものであり、プラズマ発生手段140は、マイクロ波
電源166、磁石168、マイクロ波導波管170、同
軸変換器172、誘電体板174、放射状アンテナ17
6等を有して構成される。In the film formation by plasma CVD, direct current discharge, high frequency discharge, direct current arc discharge, micro ECR wave discharge, etc. can be used as the plasma generating means.
Among them, the micro ECR wave discharge has a high plasma density,
It is advantageous for high-speed film formation, and particularly suitable for forming the carbon protective film 90 in that it can be formed at low temperature. The film forming apparatus 130 of the illustrated example utilizes microwave ECR wave discharge as a film forming means of the carbon protective film 90 by plasma CVD, and the plasma generating means 140 includes a microwave power source 166, a magnet 168, and a microwave waveguide. 170, coaxial converter 172, dielectric plate 174, radial antenna 17
6 and the like.
【0062】直流放電は、基板−電極間に負の直流電圧
を印加することによりプラズマを発生させる。直流放電
に用いる直流電源は、1〜10kW程度のもので、カー
ボン保護膜90の形成に必要にして十分な出力を有する
ものを適宜選択すればよい。また、アーク防止等の点
で、2kHz〜20kHzにパルス変調した直流電源も
好適に利用可能である。高周波放電は、マッチングボッ
クスを介して電極に高周波電圧を印加することにより、
プラズマを発生させる。その際には、マッチングボック
スによってインピーダンス整合を行い、高周波電圧の反
射波が入射波に対して25%以下となるように調整す
る。高周波放電を行う高周波電源としては、工業用の1
3.56MHzで、1kW〜10kW程度の範囲で、目
的とする成膜に必要にして十分な出力を有するものを適
宜選択すればよい。また、パルス変調した高周波電源も
使用可能である。直流アーク放電は、熱陰極を使用して
プラズマを発生させる。熱陰極としては、タングステ
ン、ホウ化ランタン(LaB6)等が利用可能である。ま
た、ホローカソードを用いた直流アーク放電も利用可能
である。直流アーク放電に用いる直流電源としては、1
kW〜10kW程度、10〜150A程度の範囲で、目
的とする成膜に必要にして十分な出力を有するものを適
宜選択すればよい。The DC discharge generates plasma by applying a negative DC voltage between the substrate and the electrode. The DC power supply used for the DC discharge has a power of about 1 to 10 kW and may be appropriately selected to have a sufficient output necessary for forming the carbon protective film 90. Further, in terms of arc prevention and the like, a DC power supply which is pulse-modulated at 2 kHz to 20 kHz can also be suitably used. High-frequency discharge is achieved by applying high-frequency voltage to the electrodes through the matching box.
Generate plasma. In that case, impedance matching is performed by a matching box and adjustment is performed so that the reflected wave of the high frequency voltage is 25% or less of the incident wave. As a high frequency power source for high frequency discharge, 1 for industrial use
A material having an output necessary and sufficient for the target film formation may be appropriately selected in the range of about 1 kW to 10 kW at 3.56 MHz. Also, a pulse-modulated high frequency power source can be used. A DC arc discharge uses a hot cathode to generate a plasma. Tungsten, lanthanum boride (LaB 6 ) or the like can be used as the hot cathode. Further, DC arc discharge using a hollow cathode can also be used. The DC power supply used for DC arc discharge is 1
In the range of about kW to about 10 kW and about 10 to 150 A, it is possible to appropriately select one having a necessary and sufficient output for the target film formation.
【0063】マイクロ波ECR放電は、マイクロ波とE
CR磁場とによってプラズマを発生させるものであり、
前述のように、図示例のプラズマ発生手段140は、こ
のマイクロ波放電によってプラズマを発生させる。マイ
クロ波電源166としては、工業用の2.45GHz
で、1kW〜3kW程度の範囲で、カーボン保護膜90
等の成膜に必要にして十分な出力を有するものを適宜選
択すればよい。また、ECR磁場発生には、所望の磁場
を形成できる永久磁石や電磁石を適宜用いればよく、図
示例においては、Sm-Co 磁石を磁石168として用いて
いる。例えば、2.45GHzのマイクロ波を用いる場
合には、ECR磁場は875G(Gauss) になるので、プ
ラズマ発生領域の磁場が500G〜2000Gとなる磁
石を用いればよい。真空チャンバ132内へのマイクロ
波の導入は、マイクロ波導波管170、同軸変換器17
2、誘電体板174等を用いて行われる。なお、磁場の
形成状態やマイクロ波の導入路は、カーボン保護膜90
等の成膜する膜厚の分布に影響を与えるので、膜厚が均
一になるように最適化するのが好ましい。Microwave ECR discharge is a combination of microwave and E
Plasma is generated by CR magnetic field,
As described above, the plasma generating means 140 in the illustrated example generates plasma by this microwave discharge. 2.45 GHz for industrial use as the microwave power source 166
In the range of 1 kW to 3 kW, the carbon protective film 90
What has necessary and sufficient output for film formation may be appropriately selected. Further, for the ECR magnetic field generation, a permanent magnet or an electromagnet capable of forming a desired magnetic field may be appropriately used. In the illustrated example, an Sm-Co magnet is used as the magnet 168. For example, when a microwave of 2.45 GHz is used, the ECR magnetic field is 875 G (Gauss), so a magnet whose magnetic field in the plasma generation region is 500 G to 2000 G may be used. The microwave is introduced into the vacuum chamber 132 by the microwave waveguide 170 and the coaxial converter 17.
2, using the dielectric plate 174 and the like. In addition, the formation state of the magnetic field and the introduction path of the microwave are different from those of the carbon protective film 90.
Since it affects the distribution of the film thickness to be formed, it is preferable to optimize the film thickness so as to be uniform.
【0064】基板ホルダ144は、サーマルヘッド66
を固定するものである。ここで、成膜装置130は、3
つの成膜手段を有するものであり、基板ホルダ144は
各成膜手段、すなわちスパッタリング手段136および
138と、プラズマCVDを行うプラズマ発生手段14
0に基板となるグレーズを対向できるように、基板ホル
ダ144を揺動する回転基板180に保持されている。
基板のサイズ等に応じて適宜選択すればよい。さらに
は、基板ホルダ144上面にヒータを設けることによ
り、加熱しながら成膜を行うように構成してもよい。基
板と、ターゲット材150もしくは放射状アンテナ17
6との距離には特に限定はなく、20mm〜200mm程度
の範囲で、膜厚分布が均一になる距離を選択設定すれば
よい。The substrate holder 144 is the thermal head 66.
Is to fix. Here, the film forming device 130 is
The substrate holder 144 has one film forming means, that is, the film forming means, that is, the sputtering means 136 and 138, and the plasma generating means 14 for performing plasma CVD.
The substrate holder 144 is held by the rotating substrate 180 that swings so that the glaze to be the substrate can be opposed to 0.
It may be appropriately selected according to the size of the substrate and the like. Further, a heater may be provided on the upper surface of the substrate holder 144 so that film formation is performed while heating. Substrate and target material 150 or radial antenna 17
The distance to 6 is not particularly limited and may be selected and set within a range of about 20 mm to 200 mm so that the film thickness distribution becomes uniform.
【0065】ここで、図示例の装置を用いる場合でも、
カーボン保護膜90と下層保護膜88との密着性を向上
するために、カーボン保護膜90の形成に先立って下層
保護膜88表面をプラズマでエッチングするのが好まし
い。また、プラズマCVDで硬質膜を得るためには、基
板に負のバイアス電圧を印加しながら成膜を行う必要が
ある。そのために、成膜装置130には、基板ホルダ1
44に、高周波電圧を印加するためのバイアス電源14
2が接続されている。バイアス電源142は、マッチン
グボックスを介して基板に高周波電圧を印加するもの
で、工業用の13.56MHzで、1kW〜5kW程度
のものから適宜選択すればよい。Here, even when the apparatus of the illustrated example is used,
In order to improve the adhesion between the carbon protective film 90 and the lower protective film 88, it is preferable to etch the surface of the lower protective film 88 with plasma before forming the carbon protective film 90. Further, in order to obtain a hard film by plasma CVD, it is necessary to form a film while applying a negative bias voltage to the substrate. Therefore, the film forming apparatus 130 includes the substrate holder 1
A bias power source 14 for applying a high frequency voltage to
2 is connected. The bias power source 142 applies a high frequency voltage to the substrate through a matching box, and may be appropriately selected from industrial ones at 13.56 MHz and about 1 kW to 5 kW.
【0066】エッチングの強さは、基板に印加されるバ
イアス電圧を目安にすればよく、通常、負の100V〜
500Vの範囲で、適宜最適化を図ればよい。また、プ
ラズマCVDの際には、高周波電圧の自己バイアス電圧
を使用するのが好ましい。自己バイアス電圧は、負の1
00V〜500Vである。The strength of the etching may be determined by using the bias voltage applied to the substrate as a guide, and normally, a negative voltage of 100 V to
The optimization may be appropriately performed within the range of 500V. Further, it is preferable to use a self-bias voltage of a high frequency voltage in plasma CVD. Self-bias voltage is negative 1
It is 00V-500V.
【0067】以上、本発明のサーマルヘッドについて詳
細に説明したが、本発明は上述の例に限定されず、各種
の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。Although the thermal head of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned example, and it goes without saying that various improvements and changes may be made.
【0068】[0068]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明
をより詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.
【0069】[実施例1]
<窒化珪素膜の前処理>まず、上層保護膜の形成に先立
って、サーマルヘッド(京セラ社製 KGT-260-12MPH8)
のグレーズの表面(窒化珪素膜の表面)に、以下に示さ
れる前処理を施した。なお、この基となるサーマルヘッ
ドには、グレーズの表面に保護膜として厚さ11μmの
窒化珪素膜(Si3N4)が形成されている。従って、本実施
例では、この窒化珪素膜が下層保護膜88であり、この
下層保護膜88に対し以下の前処理を施し、その後上層
保護膜となるカーボン保護膜90がこの下層保護膜88
の上層に形成される。なお、基となるサーマルヘッドと
しては、下層保護膜88に若干数の欠陥部89が確認で
きたものを使用した。Example 1 <Pretreatment of Silicon Nitride Film> First, prior to forming the upper protective film, a thermal head (KGT-260-12MPH8 manufactured by Kyocera Corp.) was used.
The surface of the glaze (the surface of the silicon nitride film) was subjected to the following pretreatment. In addition, in the thermal head which is the base of this, a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) having a thickness of 11 μm is formed as a protective film on the surface of the glaze. Therefore, in this embodiment, this silicon nitride film is the lower protective film 88, and the lower protective film 88 is subjected to the following pretreatment, and then the carbon protective film 90 which becomes the upper protective film is the lower protective film 88.
Is formed in the upper layer. As a base thermal head, a thermal head in which a small number of defective portions 89 could be confirmed in the lower protective film 88 was used.
【0070】上記サーマルヘッドの下層保護膜(窒化珪
素膜)88の表面に対して、刷毛を用いて、ポリイミド
樹脂(東レ(株)製 トレニース)の塗布を行った。塗
布した樹脂が乾燥した後、樹脂が塗布されたサーマルヘ
ッド(グレーズ)表面を#8000のラッピングシート
で研磨して、下層保護膜88表面が露出するまで塗布し
た余分な樹脂を除去した。具体的には、樹脂が塗布され
た、基となるサーマルヘッドをプリンタに装着した状態
で、B4サイズのラッピングシートを3m相当通紙する
ことにより行った。このようにして欠陥部89が樹脂で
充填された下層保護膜88の表面に対して、スパッタリ
ングによりカーボン保護膜90の形成を行った。On the surface of the lower protective film (silicon nitride film) 88 of the thermal head, a brush was used to apply a polyimide resin (Treney, manufactured by Toray Industries, Inc.). After the applied resin was dried, the surface of the thermal head (glaze) on which the resin was applied was polished with a # 8000 lapping sheet to remove excess resin applied until the surface of the lower protective film 88 was exposed. Specifically, it was performed by passing a B4 size wrapping sheet by 3 m in a state where the base thermal head coated with the resin was mounted on the printer. Thus, a carbon protective film 90 was formed by sputtering on the surface of the lower protective film 88 in which the defective portion 89 was filled with the resin.
【0071】<カーボン保護膜の形成>このようにして
前処理が施された下層保護膜88表面に対して、図4に
示されるスパッタリング装置100を用いてカーボン保
護膜90を形成し、図2に示されるグレーズを有する本
発明のサーマルヘッド66を作製した。なお、スパッタ
リング装置100の詳細は以下のとおりである。<Formation of Carbon Protective Film> A carbon protective film 90 is formed on the surface of the lower protective film 88 thus pretreated by using the sputtering apparatus 100 shown in FIG. The thermal head 66 of the present invention having the glaze shown in FIG. The details of the sputtering apparatus 100 are as follows.
【0072】a.真空チャンバ102
真空排気手段110として、排気速度が1500L(リ
ットル)/分のロータリーポンプ、同12000L/分
のメカニカルブースタポンプ、および同3000L/秒
のターボポンプを、それぞれ1台ずつ有する、SUS3
04製で容積が0.5m3の真空チャンバ102を使用し
た。なお、ターボポンプの吸引部にオリフィスバルブを
配置して、開口度を10〜100%まで調整できるよう
に構成してある。A. Vacuum chamber 102 SUS3 having, as the vacuum exhaust means 110, a rotary pump having an exhaust speed of 1500 L (liter) / min, a mechanical booster pump having an exhaust speed of 12000 L / min, and a turbo pump having an exhaust speed of 3000 L / sec, respectively.
A vacuum chamber 102 made of 04 and having a volume of 0.5 m 3 was used. An orifice valve is arranged in the suction portion of the turbo pump so that the opening degree can be adjusted to 10 to 100%.
【0073】b.ガス導入部104
最大流量100〜500[sccm]のマスフローコントロー
ラと、直径6ミリのステンレス製パイプを用いて構成し
た。ステンレス製パイプと真空チャンバ102との接合
部は、Oリングによって真空シールした。なお、以下に
示すカーボン保護膜90の生成時には、プラズマ発生用
ガスとしてアルゴンガスを用いた。B. The gas introducing unit 104 is configured by using a mass flow controller having a maximum flow rate of 100 to 500 [sccm] and a stainless pipe having a diameter of 6 mm. The joint between the stainless pipe and the vacuum chamber 102 was vacuum-sealed with an O-ring. Argon gas was used as the plasma generating gas when the carbon protective film 90 described below was formed.
【0074】c.スパッタリング手段106
永久磁石112aとしてSm-Co 磁石を内部に配置した、
幅600mm×高さ200mmの矩形のカソード112を用
いた。バッキングプレート120としては、矩形状に加
工した無酸素銅を用い、カソード112にIn系ハンダ
を用いて張り付けた。また、カソード112内部を水冷
することにより、磁石、カソード112およびバッキン
グプレート120裏面を冷却した。また、電源118と
して、最大出力8kWの負電位の直流電源を用いた。な
お、この直流電源は、2kHz〜10kHzの範囲でパ
ルス状に変調できるように構成してある。C. Sputtering means 106 An Sm-Co magnet was placed inside as a permanent magnet 112a,
A rectangular cathode 112 having a width of 600 mm and a height of 200 mm was used. As the backing plate 120, oxygen-free copper processed into a rectangular shape was used, and the cathode 112 was attached using In-based solder. Further, by cooling the inside of the cathode 112 with water, the magnet, the cathode 112, and the back surface of the backing plate 120 were cooled. As the power supply 118, a DC power supply with a maximum output of 8 kW and a negative potential was used. The DC power supply is constructed so that it can be modulated in a pulse shape in the range of 2 kHz to 10 kHz.
【0075】d.基板ホルダ108
基板(すなわち、サーマルヘッド66のグレーズ82)
とターゲット材114との距離が50mm〜150mmの間
で調整可能な構成を有する。なお、以下に示すカーボン
保護膜90の生成時には、基板とターゲット材114と
の距離は100mmとした。また、エッチング用の高周波
電圧が印加できるように、基板によるサーマルヘッドの
保持部分を浮遊電位にした。D. Substrate holder 108 Substrate (that is, glaze 82 of thermal head 66)
The distance between the target material 114 and the target material 114 is adjustable between 50 mm and 150 mm. The distance between the substrate and the target material 114 was 100 mm when the carbon protective film 90 shown below was formed. In addition, the holding portion of the thermal head by the substrate was set to a floating potential so that a high frequency voltage for etching could be applied.
【0076】e.バイアス電源122
基板ホルダ108に、マッチングボックスを介して高周
波電源を接続した。高周波電源は、周波数13.56M
Hzで、最大出力は3kWである。また、この高周波電
源は、自己バイアス電圧をモニタすることにより、負の
100V〜500Vの範囲で高周波出力が調整可能に構
成されている。E. Bias power supply 122 A high frequency power supply was connected to the substrate holder 108 via a matching box. The high frequency power supply has a frequency of 13.56M
At Hz, the maximum output is 3 kW. Further, the high frequency power supply is configured such that the high frequency output can be adjusted in the negative range of 100 V to 500 V by monitoring the self bias voltage.
【0077】このようなスパッタリング装置100にお
いて、前述のように前処理を施したサーマルヘッド66
のグレーズ82がターゲット材114に対向するよう
に、真空チャンバ102内の基板ホルダ108にサーマ
ルヘッド66を固定した。なお、サーマルヘッドの上層
保護膜の形成部分以外(すなわち、グレーズ以外)に
は、あらかじめマスキングを施しておいた。サーマルヘ
ッドを固定後、真空チャンバ102内の圧力が5×10
-6Torrになるまで真空排気した。真空排気を継続しなが
ら、ガス導入部104によってアルゴンガスを導入し、
ターボポンプに設置したオリフィスバルブによって、真
空チャンバ102内の圧力が5.0×10-3Torrになる
ように調整した。次いで、基板に高周波電圧を印加し、
自己バイアス電圧−300Vで10分間、下層保護膜
(窒化珪素膜)のエッチングを行った。In such a sputtering apparatus 100, the thermal head 66 which has been pretreated as described above.
The thermal head 66 was fixed to the substrate holder 108 in the vacuum chamber 102 so that the glaze 82 of the No. 2 faced the target material 114. In addition, masking was applied in advance to portions other than the portion where the upper protective film of the thermal head was formed (that is, other than glaze). After fixing the thermal head, the pressure in the vacuum chamber 102 is 5 × 10 5.
Evacuated to -6 Torr. While continuing vacuum evacuation, the argon gas is introduced by the gas introduction unit 104,
The pressure in the vacuum chamber 102 was adjusted to 5.0 × 10 −3 Torr by an orifice valve installed in the turbo pump. Then, apply a high frequency voltage to the substrate,
The lower protective film (silicon nitride film) was etched at a self-bias voltage of −300 V for 10 minutes.
【0078】エッチング終了後、ターゲット材114と
して焼結グラファイト材をバッキングプレート120に
固定(In系ハンダで張り付け)して、真空チャンバ1
02内の圧力が5×10-3Torrとなるようにアルゴンガ
ス流量およびオリフィスバルブを調整し、シャッタ11
6を閉じた状態でターゲット材114に直流電力0.5
kWを5分間印加した。次いで、真空チャンバ102内
の圧力を保ったまま、直流電力を5kWとしてシャッタ
116を開き、形成されるカーボン保護膜90が2μm
となるまでスパッタリングを行い、上層保護膜として厚
さ2μmのカーボン保護膜90を成膜した。なお、カー
ボン保護膜90の膜厚は、あらかじめ成膜速度を求めて
おき、所定の膜厚となる成膜時間を算出して、成膜時間
で制御した。このようにして、厚さ2μmのカーボン保
護膜90を作製した本発明のサーマルヘッドを5台作製
した。After the etching is completed, a sintered graphite material as the target material 114 is fixed to the backing plate 120 (attached with In-based solder), and the vacuum chamber 1
The flow rate of the argon gas and the orifice valve are adjusted so that the pressure in 02 becomes 5 × 10 −3 Torr, and the shutter 11
DC power of 0.5 is applied to the target material 114 with 6 closed.
kW was applied for 5 minutes. Next, while maintaining the pressure inside the vacuum chamber 102, the DC power is set to 5 kW and the shutter 116 is opened to form a carbon protective film 90 of 2 μm.
Then, the carbon protective film 90 having a thickness of 2 μm was formed as an upper protective film by sputtering until The film thickness of the carbon protective film 90 was controlled by the film forming time by calculating the film forming speed in advance, calculating the film forming time for achieving the predetermined film thickness. In this way, five thermal heads of the present invention having the carbon protective film 90 with a thickness of 2 μm were manufactured.
【0079】<性能評価>このようにして作製した5台
のサーマルヘッドについて、感熱材料(富士写真フイル
ム社製ドライ画像記録用フィルムCR−AT)を用い
て、図1の感熱記録装置により、B4サイズの感熱記録
テストを各500枚ずつ行った。その結果、いずれのサ
ーマルヘッドも、カーボン保護膜90の割れや剥離が生
じることはなく、また、摩耗もほとんど認められず、良
好な耐久性を示し、濃度ムラのない、高画質な画像を安
定して記録することができた。<Performance Evaluation> The thermal recording apparatus shown in FIG. 1 was used to measure B4 of the five thermal heads thus prepared, using a thermal sensitive material (dry image recording film CR-AT manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). A thermal recording test of size was conducted for each 500 sheets. As a result, in any of the thermal heads, the carbon protective film 90 was not cracked or peeled off, and almost no abrasion was observed, which showed good durability and stable high-quality images without uneven density. I was able to record.
【0080】[比較例1]欠陥部89が存在する下層保
護膜88表面に何ら樹脂を塗布することなく、そのまま
カーボン保護膜90の形成を行った以外は、前記実施例
1と同様にして5台のサーマルヘッドを作製した。作製
した各サーマルヘッドについて、前記実施例1と同様に
して性能評価を行った。その結果、いずれのサーマルヘ
ッドも、下層保護膜88の欠陥部89において2か所程
度のカーボン保護膜90の剥離が発生した。[Comparative Example 1] 5 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the carbon protective film 90 was formed as it was without coating any resin on the surface of the lower protective film 88 having the defective portion 89. A base thermal head was prepared. The performance of each of the thermal heads produced was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, in each of the thermal heads, the carbon protective film 90 was peeled off at about two places in the defective portion 89 of the lower protective film 88.
【0081】[実施例2]
<窒化珪素膜の前処理>基となるサーマルヘッドとして
前記実施例1と同様の物を用い、実施例1と同様にし
て、樹脂の塗布、ラッピングシートによる研磨等の前処
理を、サーマルヘッド66の下層保護膜88の表面に施
した。Example 2 <Pretreatment of Silicon Nitride Film> The same thermal head as in Example 1 was used as a base thermal head, and in the same manner as in Example 1, resin coating, lapping sheet polishing, etc. Was pretreated on the surface of the lower protective film 88 of the thermal head 66.
【0082】<カーボン保護膜の形成>このようにして
前処理が施された下層保護膜88表面に対して、図5に
示される成膜装置130を用いてカーボン保護膜90を
形成し、図2に示されるグレーズを有する本発明のサー
マルヘッド66を作製した。なお、成膜装置130の詳
細は以下のとおりである。<Formation of Carbon Protective Film> A carbon protective film 90 is formed on the surface of the lower protective film 88 thus pretreated by using the film forming apparatus 130 shown in FIG. The thermal head 66 of the present invention having the glaze shown in 2 was produced. The details of the film forming apparatus 130 are as follows.
【0083】a.真空チャンバ132
スパッタリング装置100の真空チャンバ102と同様
のものを用いた。A. Vacuum chamber 132 The same chamber as the vacuum chamber 102 of the sputtering apparatus 100 was used.
【0084】b.ガス導入部134
スパッタリング装置100のガス導入部104と同構成
のものを用いた。なお、後に示すカーボン保護膜90の
形成時には、プラズマ発生用ガスとしてアルゴンガスを
用いた。B. Gas introduction part 134 The same thing as the gas introduction part 104 of the sputtering apparatus 100 was used. When forming the carbon protective film 90 described later, argon gas was used as a plasma generating gas.
【0085】c.第1スパッタリング手段136および
第2スパッタリング手段138
スパッタリング装置100のスパッタリング手段106
と同構成のものを用いた。C. First sputtering means 136 and second sputtering means 138 Sputtering means 106 of sputtering apparatus 100
The same configuration was used.
【0086】d.プラズマ発生手段140
発振周波数2.45GHz、最大出力1.5kWのマイ
クロ波電源166を用いた。マイクロ波は、マイクロ波
導波管170で真空チャンバ132近傍まで導き、同軸
変換器172で変換後、真空チャンバ132内の放射状
アンテナ176に導入した。プラズマ発生部は、幅60
0mm×高さ200mmの矩形のものを用いた。さらに、E
CR用磁場は、磁石168としてSm-Co 磁石を複数個、
誘電体板174の形状に合わせて配置することで形成し
た。D. Plasma generation means 140 A microwave power source 166 having an oscillation frequency of 2.45 GHz and a maximum output of 1.5 kW was used. The microwave was guided to the vicinity of the vacuum chamber 132 by the microwave waveguide 170, converted by the coaxial converter 172, and then introduced into the radial antenna 176 in the vacuum chamber 132. The plasma generator has a width of 60
A rectangle having a size of 0 mm and a height of 200 mm was used. Furthermore, E
The CR magnetic field uses a plurality of Sm-Co magnets as the magnet 168.
It was formed by arranging according to the shape of the dielectric plate 174.
【0087】e.基板ホルダ144
前記実施例1と同様のものを用いた。なお、基板ホルダ
144は回転基板180に保持してある。また、カーボ
ン保護膜90の形成時には、基板と放射状アンテナ17
6との距離は150mmとした。E. Substrate holder 144 The same one as in Example 1 was used. The substrate holder 144 is held on the rotating substrate 180. Further, when the carbon protective film 90 is formed, the substrate and the radial antenna 17 are
The distance from 6 was 150 mm.
【0088】f.バイアス電源142
基板ホルダ144に、マッチングボックスを介して高周
波電源を接続した。高周波電源は、周波数13.56M
Hzで、最大出力は3kWである。また、この高周波電
源は、自己バイアス電圧をモニタすることにより、負の
100V〜500Vの範囲で高周波出力が調整可能に構
成されている。また、この成膜装置130では、このバ
イアス電源142で基板エッチング手段を兼ねている。F. Bias power source 142 A high frequency power source was connected to the substrate holder 144 via a matching box. The high frequency power supply has a frequency of 13.56M
At Hz, the maximum output is 3 kW. Further, the high frequency power supply is configured such that the high frequency output can be adjusted in the negative range of 100 V to 500 V by monitoring the self bias voltage. Further, in the film forming apparatus 130, the bias power source 142 also serves as the substrate etching means.
【0089】このような成膜装置130を用いて、以下
に示すようにして、前述の前処理を施したサーマルヘッ
ド(前記実施例1と同じ物)のグレーズの表面に、上層
保護膜としてカーボン保護膜90を形成した。従って、
前記実施例1と同様に、窒化珪素膜が下層保護膜88
で、その上に上層保護膜となるカーボン保護膜90が形
成される。Using the film forming apparatus 130 as described above, carbon was used as an upper protective film on the glaze surface of the thermal head (the same as in Example 1) which had been subjected to the above-described pretreatment as described below. The protective film 90 was formed. Therefore,
Similar to the first embodiment, the silicon nitride film is the lower protective film 88.
Then, a carbon protective film 90 serving as an upper protective film is formed thereon.
【0090】グレーズが放射状アンテナ176に対向す
るように、真空チャンバ132内の基板ホルダ144に
サーマルヘッドを固定した。なお、サーマルヘッドの上
層保護膜の形成部分以外(すなわち、グレーズ以外)に
は、あらかじめマスキングを施しておいた。サーマルヘ
ッドを固定後、真空チャンバ132内の圧力が5×10
-6Torrになるまで真空排気した。真空排気を継続しなが
ら、ガス導入部134aによってメタンガスを導入し、
ターボポンプに設置したオリフィスバルブによって、真
空チャンバ132内の圧力が5.0×10-3Torrになる
ように調整した。次いで、マイクロ波電源142を駆動
してマイクロ波を真空チャンバ132内に導入し、マイ
クロ波ECRプラズマを発生させ、さらに、基板に高周
波電圧を印加し、自己バイアス電圧−300Vで10分
間、下層保護膜(窒化珪素膜)のエッチングを行った。The thermal head was fixed to the substrate holder 144 in the vacuum chamber 132 so that the glaze faced the radial antenna 176. In addition, masking was applied in advance to portions other than the portion where the upper protective film of the thermal head was formed (that is, other than glaze). After fixing the thermal head, the pressure in the vacuum chamber 132 is 5 × 10 5.
Evacuated to -6 Torr. While continuing evacuation, methane gas is introduced by the gas introduction part 134a,
The pressure in the vacuum chamber 132 was adjusted to 5.0 × 10 −3 Torr by an orifice valve installed in the turbo pump. Next, the microwave power source 142 is driven to introduce microwaves into the vacuum chamber 132 to generate microwave ECR plasma, and a high frequency voltage is applied to the substrate, and a lower layer protection is performed at a self-bias voltage of −300 V for 10 minutes. The film (silicon nitride film) was etched.
【0091】エッチング終了後、自己バイアス電圧を−
300Vとして高周波電圧の印加を継続しながら、真空
チャンバ132内の圧力が5.0×10-3Torrになるよ
うにメタンガスを導入してプラズマCVDを行い、上層
保護膜として厚さ2μmのカーボン保護膜90を形成し
た。なお、カーボン保護膜90の膜厚は、あらかじめ成
膜速度を求めておき、所定の膜厚となる成膜時間を算出
して、成膜時間で制御した。このようにして、厚さ2μ
mのカーボン保護膜90を作製した本発明のサーマルヘ
ッドを5台作製した。After the etching is completed, the self-bias voltage is set to −
While continuing to apply a high frequency voltage of 300 V, methane gas was introduced so that the pressure in the vacuum chamber 132 was 5.0 × 10 −3 Torr and plasma CVD was performed to protect the carbon with a thickness of 2 μm as an upper protective film. The film 90 was formed. The film thickness of the carbon protective film 90 was controlled by the film forming time by calculating the film forming speed in advance, calculating the film forming time for achieving the predetermined film thickness. In this way, the thickness is 2μ
Five thermal heads of the present invention having m carbon protective film 90 were manufactured.
【0092】<性能評価>このようにして作製した5台
の本発明のサーマルヘッドについて、それぞれ、図1の
感熱記録装置により実施例1と同様の性能評価を行っ
た。その結果、いずれのサーマルヘッドも、カーボン保
護膜90の割れや剥離が生じることはなく、また、摩耗
もほとんど認められなかった。<Performance Evaluation> With respect to each of the five thermal heads of the present invention thus manufactured, the same performance evaluation as in Example 1 was performed by the thermal recording apparatus of FIG. As a result, in any of the thermal heads, the carbon protective film 90 was not cracked or peeled off, and almost no wear was observed.
【0093】[比較例2]下層保護膜88表面に何ら樹
脂を塗布することなく、そのままカーボン保護膜90の
形成を行った以外は、前記実施例2と同様にして、5台
のサーマルヘッドを作製した。得られたサーマルヘッド
のそれぞれについて、実施例と同様の性能評価を行っ
た。その結果、いずれのサーマルヘッドも、下層保護膜
88の欠陥部89において、2か所程度のカーボン保護
膜90の剥離が発生した。以上の結果より、本発明の効
果は明らかである。[Comparative Example 2] Five thermal heads were prepared in the same manner as in Example 2 except that the carbon protective film 90 was formed as it was without coating any resin on the surface of the lower protective film 88. It was made. With respect to each of the obtained thermal heads, the same performance evaluation as in the example was performed. As a result, in any of the thermal heads, the carbon protective film 90 was peeled off at about two places in the defective portion 89 of the lower protective film 88. From the above results, the effect of the present invention is clear.
【0094】[0094]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、保護膜の腐食や摩耗が極めて少なく、しかも熱
や機械的衝撃に対し、保護膜の割れや剥離の発生を好適
に防止することにより、十分な耐久性を有し、長期に渡
って高画質の感熱記録を安定して行うことが可能なサー
マルヘッドを実現することができる。特に、医療用途等
において用いられる、ポリエステルフィルム等の高剛性
の支持体を使用する感熱フィルムに対して、高エネルギ
ー・高圧力下の記録を行う用途においても、十分な耐久
性を有し、長期に渡って高い信頼性を発揮することがで
きる。As described above in detail, according to the present invention, corrosion and wear of the protective film are extremely small, and cracking and peeling of the protective film are preferably generated against heat and mechanical shock. By preventing it, it is possible to realize a thermal head having sufficient durability and capable of stably performing high-quality heat-sensitive recording for a long period of time. In particular, it has sufficient durability and long-term use even in applications where recording is performed under high energy and high pressure, for heat-sensitive films that use highly rigid supports such as polyester films used in medical applications. High reliability can be demonstrated over.
【図1】 本発明のサーマルヘッドを利用する感熱記録
装置の一例の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an example of a thermal recording apparatus using a thermal head of the present invention.
【図2】 本発明のサーマルヘッドの発熱素子の構成を
示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a heating element of the thermal head of the present invention.
【図3】 図2に示されるサーマルヘッドへの樹脂の塗
布工程を示す概念図である。(a)は樹脂の塗布前、
(b)は樹脂の塗布後、(c)は表面処理後、(d)は
カーボン保護膜の形成後をそれぞれ示す。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a step of applying a resin to the thermal head shown in FIG. (A) is before application of resin,
(B) shows after application of the resin, (c) shows after surface treatment, and (d) shows after formation of the carbon protective film.
【図4】 本発明のサーマルヘッドのカーボン保護膜を
形成するスパッタリング装置の一例の概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of an example of a sputtering apparatus for forming a carbon protective film of a thermal head of the present invention.
【図5】 本発明のサーマルヘッドのカーボン保護膜を
形成する成膜装置の一例の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of an example of a film forming apparatus for forming a carbon protective film of the thermal head of the present invention.
10 (感熱)記録装置 14 装填部 16 供給搬送手段 20 記録部 22 排出部 24 マガジン 66 サーマルヘッド 80 基板 82 グレーズ層 84 発熱(抵抗)体 86 電極 88 下層保護膜 90 カーボン保護膜 100 スパッタリング装置 102,132 真空チャンバ 104,134 ガス導入部 106 スパッタリング手段 108,144 基板ホルダ 110,146 真空排気手段 112,148,156 カソード 114,150 ターゲット材 116,152,158 シャッタ 118,154,160 直流電源 120,162,164 バッキングプレート 122,142 バイアス電源 130 成膜装置 136 第1スパッタリング手段 138 第2スパッタリング手段 140 プラズマ発生手段 166 マイクロ波電源 170 マイクロ波導入管 172 同軸変換器 174 誘電体板 176 放射状アンテナ 180 回転基板 A 感熱材料 B 樹脂 10 (Thermal) recording device 14 Loading section 16 Supply / Transportation Means 20 recording section 22 Discharge part 24 magazines 66 thermal head 80 substrates 82 Glaze layer 84 Heating element 86 electrodes 88 Lower protective film 90 Carbon protective film 100 sputtering equipment 102, 132 vacuum chamber 104,134 Gas introduction section 106 sputtering means 108, 144 substrate holder 110,146 vacuum evacuation means 112,148,156 cathode 114,150 Target material 116, 152, 158 shutters 118,154,160 DC power supply 120, 162, 164 backing plate 122,142 Bias power supply 130 film forming apparatus 136 First Sputtering Means 138 Second sputtering means 140 Plasma generating means 166 Microwave power supply 170 Microwave introduction tube 172 coaxial converter 174 Dielectric plate 176 radial antenna 180 rotating substrate A heat sensitive material B resin
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−132628(JP,A) 特開 昭62−179956(JP,A) 特開 昭59−169870(JP,A) 実開 平3−50442(JP,U) 実開 平1−171646(JP,U) 実開 平5−58294(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/335 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-132628 (JP, A) JP-A-62-179956 (JP, A) JP-A-59-169870 (JP, A) Jitsukaihei 3-50442 (JP , U) Actual Kaihei 1-171646 (JP, U) Actual Kaihei 5-58294 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/335
Claims (3)
体側に形成され、少なくとも1層からなる下層保護膜
と、この下層保護膜上に形成され、少なくとも1層から
なる炭素を主成分とする上層保護膜とを有するサーマル
ヘッドであって、前記下層保護膜表面に樹脂を塗布した後、表面処理を施
して前記下層保護膜表面を露出させ、その後前記上層保
護膜を形成することにより、前記下層保護膜表面に存在
する欠陥部に樹脂を充填してなる ことを特徴とするサー
マルヘッド。1. A protective film for protecting a heating element, which comprises a lower protective film formed on the heating element side and formed of at least one layer, and carbon formed on the lower protective film and formed of at least one layer as a main component. A thermal head having an upper protective film for applying a resin to the surface of the lower protective film , and then performing a surface treatment.
To expose the surface of the lower protective film, and then to protect the upper layer.
Exists on the surface of the lower protective film by forming a protective film
The thermal head is characterized in that the defective portion is filled with resin .
とを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。 2. The thermal head according to claim 1 , wherein the surface treatment is a lapping treatment.
とする膜であることを特徴とする請求項1または2に記
載のサーマルヘッド。 Wherein the lower protective layer is a thermal head according to claim 1 or 2, characterized in that a film composed mainly of ceramics.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14573898A JP3380745B2 (en) | 1997-07-31 | 1998-05-27 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20590797 | 1997-07-31 | ||
JP9-205907 | 1997-07-31 | ||
JP14573898A JP3380745B2 (en) | 1997-07-31 | 1998-05-27 | Thermal head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1199680A JPH1199680A (en) | 1999-04-13 |
JP3380745B2 true JP3380745B2 (en) | 2003-02-24 |
Family
ID=26476791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14573898A Expired - Fee Related JP3380745B2 (en) | 1997-07-31 | 1998-05-27 | Thermal head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3380745B2 (en) |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP14573898A patent/JP3380745B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1199680A (en) | 1999-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6081287A (en) | Thermal head method of manufacturing the same | |
JP3989120B2 (en) | Thermal head | |
JP3172139B2 (en) | Thermal head | |
US6002418A (en) | Thermal head | |
US6137520A (en) | Thermal head | |
JP4271339B2 (en) | Manufacturing method of thermal head | |
US6748959B1 (en) | Carbon layer forming method | |
US6243941B1 (en) | Thermal head fabrication method | |
JP3118221B2 (en) | Thermal head | |
JP2000273635A (en) | Formation of carbon film | |
US6330013B1 (en) | Thermal head and method of manufacturing the same | |
JP3380745B2 (en) | Thermal head | |
JP3110381B2 (en) | Thermal head | |
JP3395831B2 (en) | Thermal head | |
EP0838341B1 (en) | Thermal recording system | |
JP2976374B2 (en) | Thermal head | |
JPH115323A (en) | Thermal head and its manufacture | |
US6115055A (en) | Thermal head | |
JP3361027B2 (en) | Thermal head | |
JPH111014A (en) | Thermal head | |
JPH1199681A (en) | Thermal head | |
JP3380742B2 (en) | Manufacturing method of thermal head | |
JPH1178091A (en) | Thermal head and manufacture thereof | |
JP2971060B1 (en) | Thermal head | |
JP2000062229A (en) | Production of thermal head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021126 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071213 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071213 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081213 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081213 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091213 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101213 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101213 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111213 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111213 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121213 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |