JPH0781171A

JPH0781171A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0781171A
Application number: JP9109494A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kawakami; 良男川上; Kozo Okubo; 康造大久保; Shuzo Abiko; 修三安彦
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-03-28
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3184704B2

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気式リニアエンコーダを用いてキャリッジ
の位置検出を行なうシリアル型の記録装置において、位
置検出を行なう磁気ヘッドの耐食性を向上することにあ
る。【構成】ベースプレート１００と、このベースプレー
ト１００に保持された基板１３と、この基板１３に形成
された磁気検出素子１４と、磁気検出素子１４を覆うよ
うに基板１３の表面上に成膜された保護膜１５と、磁気
検出素子１４に連結された電極部１６と、電極部１６上
に設けられた導電性を有する島部３３と、ベースプレー
ト１００上に磁気検出素子１４と所定距離離れて保持さ
れ磁気検出素子１４からの検出信号を伝達するための伝
達手段９と、島部３３と伝達手段９とを電気的に連結す
る電気導体１０２とを有して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、特に記
録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させて記録を行な
う、いわゆるシリアル型の記録装置であって、磁気式リ
ニアエンコーダによりキャリッジの位置を検出する記録
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気式リニアエンコーダは、長さ方向に
沿って所定ピッチで交互に逆極性に着磁した一直線状の
磁気スケール部と、この磁気スケール部に沿って移動可
能に設けられ、磁気スケール部の磁界を検知する磁気ヘ
ッドからなり、その磁気ヘッドは磁気抵抗効果素子（以
下、ＭＲ素子と略称する）から構成される。この磁気式
リニアエンコーダをシリアル型の記録装置においてキャ
リッジの位置検出に用いた構成が提案されている。

【０００３】この場合、記録装置内で磁気式リニアエン
コーダの磁気ヘッドにインクや人間の汗などが付着する
ため、磁気ヘッドの長期通電テストをすると電気化学的
腐食を起こし、パーマロイなどの強磁性体の薄膜からな
るＭＲ素子の線ないし帯状パターンが細り、断線を生ず
る。これを防止するためには、ＭＲ素子をインク、汗
液、水等から遮断する必要がある。このために、従来の
記録装置の磁気式リニアエンコーダの磁気ヘッドには図
１１のような構造が採用されている。

【０００４】図１１において、符号６０は磁気スケール
部、６１は磁気ヘッドの要部の磁気ヘッド素子部であ
る。磁気ヘッド素子部６１は、ガラス基板６２上に薄膜
からなるＭＲ素子６３を形成し、その上に接着剤６４に
より保護ガラス板６５を接着した構造となっている。磁
気ヘッド素子部６１は、ギャップｇを介し磁気スケール
部６０に対向し、磁気スケール部６０の長さ方向（図中
左右方向）に対し、ＭＲ素子６３を形成した面が直交す
るように配置される。

【０００５】このような構造によれば、ＭＲ素子６３は
接着剤６４、保護ガラス板６５に覆われ、大気中に曝さ
れるのは端面だけであって極めて少なく、ＭＲ素子の耐
食性を向上できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
のような構造では、磁気スケール部６０に対するＭＲ素
子６３の成膜面の配置の向きとの関係上、ＭＲ素子６３
の磁界を検知する強磁性体薄膜の線ないし帯状のパター
ンは１本だけになってしまうので、高い出力は得られな
い。特に、例えば高密度のドット方式でカラー記録を行
なうプリンタで磁気式リニアエンコーダを用いる場合、
省スペース、高速応答性、高精度などの要請から、磁気
スケール部として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ等からなり径が１
ｍｍ程度と細いマグネットワイヤで、Ｎ極とＳ極の着磁
のピッチがドット密度に対応して１００μｍ以下で例え
ば５０μｍという非常に小さいピッチで着磁したものを
用いることが提案されており、その場合、図１１の構造
の磁気ヘッドでは出力が極めて低く、必要な高さが得ら
れないという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、磁気式リニアエ
ンコーダを用いてキャリッジの位置検出を行なうシリア
ル型の記録装置において、磁気式リニアエンコーダの磁
気スケール部が上述のマグネットワイヤのように細くて
着磁のピッチが非常に小さい場合でも、同エンコーダの
磁気ヘッドから必要な高さの出力信号を得て確実にキャ
リッジ位置検出を行なえるようにするとともに、前記磁
気ヘッドの耐食性を向上することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、記録ヘッドを搭載したキャリッジ
を移動させて記録を行なう記録装置であって、前記キャ
リッジの位置を検出する手段として、前記キャリッジの
移動路に平行に固定され、長さ方向に沿って所定ピッチ
で交互に逆極性に着磁した一直線状の磁気スケール部
と、前記キャリッジに固定され、前記磁気スケール部の
磁界を検知する磁気ヘッドとからなール部の磁界を検知
する磁気ヘッドとからなる磁気式リニアエンコーダを備
えた記録装置において、ベ−スプレ−トと、このベ−ス
プレ−トに保持された磁気スケール部に平行に対向する
ように配置された少なくとも表面に絶縁層を有する基板
と、この基板の表面に、前記磁気スケール部の長さに沿
って磁気スケール部の着磁のピッチに対応したピッチで
複数本並んで形成された強磁性体薄膜からなる線状の磁
気抵抗効果素子パターンからなる磁気検出素子と、前記
磁気検出素子を覆うように前記基板の表面上に成膜され
た絶縁体からなる保護膜と、前記磁気検出素子に連結さ
れた電極部と、この電極部上に設けられた導電性を有す
る島部と、前記ベ−スプレ−ト上に前記磁気検出素子と
所定距離離れて保持され、前記磁気検出素子からの検出
信号を伝達するための伝達手段と、前記島部と前記伝達
手段とを電気的に連結する電気導体とを有する構成を採
用した。

【０００９】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１０】図１は実施例の記録装置においてキャリッ
ジの位置検出に関わる要部の構成を示している。

【００１１】図１において、一点鎖線で示すキャリッジ
１は、インクジェット方式などの記録ヘッド２を搭載
し、ガイドバー３上に摺動可能に設けられており、外周
面に螺旋溝を形成した案内軸４によって往復移動するよ
うに案内される。即ち、キャリッジ１は、案内軸４の螺
旋溝に係合する不図示の係合部を有し、不図示のキャリ
ッジ駆動モータによって案内軸４が回転駆動されると、
前記係合部が案内軸４の螺旋溝に沿って移動し、キャリ
ッジ１が移動する。

【００１２】キャリッジ１は、両方向の矢印で示すよう
にプラテン５に沿って往復移動し、この移動中に記録ヘ
ッド２が駆動され、プラテン５の外周面上に巻付けられ
た記録シート６に対してインク滴を噴射し、所定ピッチ
ＰでドットＤを記録する。そして、ドットマトリクスパ
ターンで画像ないし文字が記録される。

【００１３】一方、キャリッジ１の位置を検出して同期
信号を発生する磁気式リニアエンコーダを構成する磁気
スケール部７と磁気ヘッド８が設けられている。

【００１４】磁気スケール部７は、先述の径が１ｍｍ程
度のマグネットワイヤからなり、長さ方向に沿ってＮ極
とＳ極がドットＤのピッチＰに対応したピッチで交互に
逆極性に着磁されている。ドットＤのピッチＰ、つまり
前記着磁のピッチは便宜上、実際より非常に大きく図示
してあり、実際のピッチは１００μｍ以下である。そし
て、磁気スケール部７は案内軸４に平行、つまりキャリ
ッジ１の移動路に平行に張架されて不図示の記録装置の
本体フレームに固定されている。

【００１５】また磁気ヘッド８は、ＭＲ素子によりスケ
ール部７の磁界を検知するＭＲヘッドであり、スケール
部７に対し摺動可能でキャリッジ１内に固定されてい
る。スケール部７の磁界に応じた磁気ヘッド８の出力信
号はフレキシブルプリント板９とフレキシブルケーブル
１０を介し記録装置の制御回路基板１１に導かれ、その
制御回路において磁気ヘッド８の出力信号によりキャリ
ッジ１の位置が検出されるようになっている。

【００１６】次に、磁気ヘッド８の構造の詳細を図２〜
図４により説明する。

【００１７】図２において、磁気ヘッド８の構成部材と
して、まず符号１２はスライダであり、中空の筒状に形
成され、磁気スケール部７を挿通し、両端部に形成され
た滑り軸受部１２ａより磁気スケール部７に対し摺動可
能に設けられ、キャリッジ１に固定されている。

【００１８】スライダ１２の内側には絶縁体のガラスか
らなるＭＲ素子基板１３が固定されており、その表面が
ギャップｇを介して磁気スケール部７と平行に対向する
ように配置されている。磁気スケール部７の基板１３と
対向する側の部分が着磁部７ａとして着磁されている。

【００１９】基板１３の表面にはＭＲ素子が設けられて
いる。その様子を図３に示してある。図３は、図２のＡ
部の断面を拡大して磁気スケール部７の着磁状態とＭＲ
素子パターンの配置等を模式的に示している。図３に示
すように、基板１３の表面にはＭＲ素子を構成するパー
マロイなど強磁性体の薄膜からなる線状のパターンであ
るＭＲ素子パターン１４が磁気スケール部の長さ方向に
沿って磁気スケール部７の着磁のピッチ（Ｎ極どうし、
ないしＳ極どうしのピッチ）に対応したピッチで複数本
（ここでは７本）並んで形成されている。

【００２０】さらに基板１３上で絶縁体からなる保護膜
１５がＭＲ素子パターン１４の全体を覆うように形成さ
れている。

【００２１】ここでＭＲ素子パターン１４の膜厚は５０
０オングストローム程度であり、その磁気特性の関係か
らギャップｇは２０μｍ±５μｍ程度に抑えられ、その
ため保護膜１５の膜厚も１０μｍ±３μｍ程度に抑えら
える。

【００２２】ところで、図３は、あくまでもＭＲ素子部
の断面を模式的に示したものであって、実際にはＭＲ素
子パターン１４の本数はより多く、保護膜１５は好まし
くは２層の膜とされる。その実際の磁気ヘッド８の構造
例を図４に示してある。図４は保護膜を透視して示す磁
気ヘッド８のＭＲ素子部の表面の平面図である。

【００２３】図４において、７本のＭＲ素子パターン１
４をつづら折りのように接続して１組としたものが４組
設けられ、それぞれの組の両端に電極１６ａ、１６ｂの
薄膜パターンが接続されている。即ち、この場合、２８
本のＭＲ素子パターン１４からＭＲ素子が構成されてい
る。

【００２４】また保護膜は、ＭＲ素子パターン１４の直
上にＳｉＮ_x 膜（X ＝０．０５ａｔ％以上）１５ａを成
膜し、その上にＵＶエポキシ樹脂からなるエポキシ膜１
５ｂを成膜して２層の保護膜としている。ここで、保護
膜をこのように選択した経緯を以下に説明する。

【００２５】前述のように、保護膜１５の膜厚は１０μ
ｍ±３μｍに抑える必要がある。これに対して一般的に
は簡便な方法として、ＵＶエポキシ樹脂を用い、スクリ
ーン印刷やスピンコート等により、膜厚を制御すること
が可能である。この場合、腐食を極力抑えるために、Ｃ
ｌ^-1イオンが５０ｐｐｍ以下のＵＶエポキシを用いる。
またパーマロイからなるＭＲ素子パターン１４の温度を
１５０℃以上にあげると、ＭＲ特性が劣化するため、保
護膜１５を１５０℃以下で形成するように常温硬化タイ
プのＵＶエポキシが用いられる。

【００２６】このような条件で保護膜を形成してＭＲヘ
ッドを作製し、促進環境テストを行なった。条件は食塩
水中に上記ＭＲヘッドを浸漬して正規の電流１．２ｍＡ
で通電テストを行なった。その結果１ｈｒでＭＲ素子が
断線してしまった。これに対し図１４の従来例のＭＲヘ
ッドは１００ｈｒ通電してもＯＫであった。

【００２７】この原因としてはＵＶエポキシ樹脂の煮沸
吸水率が１ｈｒで０．４ｗｔ％であり、吸水して、食塩
液中の水分やイオンがエポキシ分子を通過するためと思
われる。ＵＶエポキシ樹脂は有機系樹脂の中ではかなり
煮沸吸水率は少ない方であるが、まだこのレベルではむ
ずかしいものと思われる。その点、無機系の膜は煮沸吸
水率が約０である。

【００２８】またＵＶエポキシ樹脂の場合、基板のガラ
ス面との接着強度があまり良くなく、界面が微妙に剥離
している可能性がある。今回ＪＩＳにもとづくクロスカ
ットテストを行なったところ、パーマロイ面上の剥離は
なかったが、ガラス面のエポキシ樹脂の剥離がみられ
た。特にこの現象は、前記の促進環境テスト前に−２０
℃と＋７０℃のヒートショックを２０回行なってから、
通電テストをするとＭＲ素子の断線が速くなったことか
らもわかった。界面の接着強度の弱さはガラスとエポキ
シ樹脂の相性、または線膨張係数の違いによると思われ
る。

【００２９】これに対し、無機系の保護膜の場合、
（１）材質、（２）成膜方法、（３）成膜手段によりガ
ラスとの接着強度を変えることができ、エポキシ膜より
密着強度を上げることが可能である。

【００３０】ガラス基板と密着性の良い無機系絶縁物と
してはＳｉ系無機絶縁物がある。これはガラスの主成分
であるＳｉＯ₂ と相性が良く、Ｓｉ−Ｓｉ結合するため
と思われる。しかし、今回ガラス基板と全く同じ成分の
保護膜のスパッタを行なったが、膜質が悪く、ガラス成
分中のＰｂ⁺ やＮａ⁺ 等のアルカリイオンが環境促進テ
ストで発生し、ＭＲ素子の断線を早め、１０ｈｒくらい
で断線してしまった。

【００３１】一方、ＳｉＮ_x （X ＝０．０５ａｔ％以
上）の膜は反応性スパッタやイオンプレーティングで１
５０℃以下で密着性の良い膜となる。ＳｉＮ_x の場合、
膜は非晶質であり、Ｎ量が０．０５ａｔ％以上で、電気
抵抗が１０² Ωから１０¹⁶Ω以上の絶縁物へ変化する。
また硬さもヌープ硬度でＮ₂ ＝０．０５ａｔ％以上入れ
ることによりＨ_K２０００以上となり、好ましくはＮ₂
が１０ａｔ％以上でＨ_K３０００以上となる。Ｓｉ膜そ
のものはＨ_K＝１０００以下である。

【００３２】また、ＳｉＯ_Y （Y ＝０．０５ａｔ％以
上）の膜もＳｉＮ_x 同様、反応性スパッタやイオンプレ
ーティングで１５０℃以下で密着性の良い膜が得られ
る。ＳｉＯ_Y も非晶質であり、０．０５ａｔ％以上Ｏ₂
を入れることにより、絶縁物となり、硬さも向上する。
しかしＳｉＯ₂ はＳｉＮに比べヌープ硬度は低く、Ｈ_K
＝２０００程度が限界である。保護膜が硬いことは、Ｍ
Ｒ素子の組立で治工具やピンセットと接触した場合にＭ
Ｒ素子が空気にさらされる程度の保護膜の傷が発生する
と腐食のため致命的となることから必要である。

【００３３】ＳｉＯ_Y はＳｉ系アルコキシドやＳｉ（Ｏ
Ｈ）₄ 等をスピンコートして１５０℃以下で乾燥する方
法でも成膜することが可能である。ＳｉＯ_Y もＳｉＮ_x
も膜質として緻密な膜になる。これは粒界がないためで
ある。

【００３４】また、有機系保護膜と無機系保護膜の場合
の断線の状況を観察すると異なっており、有機系の場
合、厚い保護膜が可能なため（ただし、３０μｍ以上の
厚さだと、磁気スケール部と接触するため２５μｍ以下
である必要がある。）、食塩水液浸漬で通電直後はＭＲ
素子の膜は電気分解しない。しかし約１ｈｒ後、保護膜
の最外周の直下のＭＲ素子パターンのパーマロイ膜が反
応して気泡が生じ、１０分後は全面に反応が広がってし
まっている。また、この反応はエポキシＵＶ樹脂膜の場
合、１本のＭＲ素子パターンの膜が隣のパターンの膜と
基板のガラスによって隔てられていても、マイグレーシ
ョンのように隣り合う素子パターンの膜が次から次へと
腐食されてしまっている。これは、一度、食塩水のＣｌ
^-1またはＮａ⁺ イオンがパーマロイ膜と反応すると、エ
ポキシに浸透したイオンや、界面の接着の悪さによりガ
ラス部分を飛び超えてＣｌ^-1イオンの電解液が広がり全
面に腐食が広がるものと思われる。

【００３５】一方、ＳｉＮ_x 等の密着度の高い無機系保
護膜の場合、腐食は（１）ゴミによるピンホールからの
腐食、（２）膜質の悪さによる膜上からの腐食、（３）
膜応力大のためによるＭＲ素子基板と膜との剥離による
腐食、の３つがあげられる。ここで（２）、（３）の腐
食は成膜のスパッタ時のＡｒガス圧力とＮ₂ ガス圧力を
制御することにより対策可能である。これらは反応性ス
パッタに関して従来より研究されている。しかし（１）
の腐食の原因を取り除くことは大変困難である。これは
５ｍｍ×５ｍｍの面積内に１μｍ以上のゴミを０個にす
る必要があるからである。

【００３６】ＳｉＮ_x の保護膜にピンホールがあった場
合、図１０のように、ＳｉＮ_x 膜１５ａのピンホールの
直下のＭＲ素子パターン１４の薄膜部分が腐食される。
顕微鏡下でその反応を観察すると、パーマロイ膜面上で
ピンホール直下の反応は必ず食塩水液への浸漬、通電
後、即発生し、反応ガスが湧き出す。ガラス面上にもピ
ンホールがあると思われるが、反応すべき物質がないた
め反応ガスが湧き出してこない。

【００３７】また、ＭＲ素子パターンのパーマロイ薄膜
面上の反応は丸い状態で周囲に広がるが、保護膜がエポ
キシ樹脂の場合のように、基板のガラス部分を飛び超え
て隣のパターンに反応が進むことはない。これは、ガラ
スとＳｉＮ_x の密着度が高いためと思われ、パターンの
縁の時点でストップする。また、エポキシ樹脂の場合の
ように反応が始まるといっせいに全面に広がるのでな
く、浸漬後即ピンホール部から反応し、徐々にパーマロ
イ膜で時間をかけて広がり、最終的に断線する。

【００３８】このためＳｉＮ_x 膜のみの保護膜の場合、
食塩水液中での浸漬通電で１００ｈｒ以上超えるもの
は、ピンホールの発生確率で決まってしまう。クラス１
万程度のクリーンルーム中で作製したものは１０％程度
しかＯＫとならない。

【００３９】これを改善する方法の１つとしてＳｉＮ_x
の膜厚を上げる方法がある。一般的には１００オングス
トロームよりも２００オングストロームと厚いほうが良
いが、ピンホール数が大きく減少する屈曲点は５００オ
ングストローム以上である。５００オングストローム以
上〜５μｍまでは厚くする程徐々に少なくなるが、反面
３μｍ以上厚くすると全応力がふえ、ＭＲ出力は徐々に
低下し、５μｍ以上ではかなり低下してしまう。また、
３μｍ以上の厚みの場合、成膜時間がかなりかかり、生
産性が極端に下がる。

【００４０】以上のことを鑑み、保護膜１５を多層膜と
する。この場合、多層膜として２通り考えられ、一方
は、ＭＲ素子パターンの強磁性体薄膜の直上の膜を、密
着度良くピンホールの少ない絶縁無機膜とし、その上に
安価で厚く塗れる有機膜を形成するものとする。他方
は、前記の直上の膜を、密着度良くピンホールの少ない
絶縁無機膜とし、その上に成膜スピードの速い無機膜を
コートするものとする。

【００４１】上記のＭＲ素子パターンの薄膜の直上の保
護膜はＳｉＮ_x 膜が最適であり、その厚さは１〜２μｍ
程度が最適である。また、その上に有機膜を成膜する場
合、ＵＶエポキシ樹脂が最も望ましい。それはＣｌ^-1イ
オン濃度が低く、密着度が高く、常温硬化できるという
理由による。

【００４２】以上のような事情から、保護膜１５の最適
なものとして、先述の図４のように、ＭＲ素子パターン
１４の薄膜の直上にＳｉＮ_x 膜１５ａを成膜し、その上
にＵＶエポキシ樹脂からなるエポキシ膜１５ｂを成膜す
る。

【００４３】ここで成膜方法を説明すると、まず後で多
数のＭＲ素子基板１３として切断される大きなガラス板
の上に蒸着によりパーマロイ膜を成膜し、エッチングに
より電極１６ａ、１６ｂとＭＲ素子パターン１４の形状
に加工する。この場合、前記１枚の大きなガラス板上に
図４と同形状のパターンを例えば１５０ケ以上いっしょ
に形成する。

【００４４】その後、電極１６ａ、１６ｂの図４中下部
側のみマスキングして、ＳｉＮ_x 膜１５ａを２μｍの厚
さでスパッタする。即ち、ＳｉＮ_x 膜１５ａはＭＲ素子
パターン１４全部と電極１６ａ、１６ｂを含めてＭＲ素
子基板１３上の図４中上半部全面を覆い、ＭＲ素子基板
１３の外縁となる切断前の前記大きなガラス板の境界ま
で覆う大きさに形成される。

【００４５】次に、ＵＶエポキシ樹脂からなるエポキシ
膜１５ｂをスクリーン印刷で成膜する。その厚みは８μ
ｍ±３μｍで成膜する。その時、エポキシ膜１５ｂは、
ＳｉＮ_x 膜１５ａ上からＭＲ素子パターン１４全体と電
極１６ａ、１６ｂの上部は覆うが、ＭＲ素子基板１３の
外縁となる切断前の前記大きなガラス板の切断の境界ま
では覆わない大きさとする。つまりエポキシ膜１５ｂ
は、その全周縁がＳｉＮ_x 膜１５ａの全周縁の内側に位
置するようにＳｉＮ_x 膜１５ａの成膜領域の内側にＳｉ
Ｎ_x 膜１５ａより小さく形成する。これは前記の各膜の
成膜後に前記の大きなガラス板をＭＲ素子基板１３の大
きさに切断する時、エポキシ膜１５ｂが切断される境界
を覆っていて切断されると、切断面から剥離するためで
ある。なおＳｉＮ_x 膜１５ａは精密切断刃で切断しても
密着良く剥離しない。

【００４６】また、ＳｉＮ_x 膜上でのエポキシ膜はガラ
ス基板上に比べ密着度も向上してエポキシ膜の端面から
の剥離が減少することからも、エポキシ膜１５ｂは上記
のようにＳｉＮ_x 膜１５ａより小さく形成するのが良
い。

【００４７】このようにエポキシ膜１５ｂを成膜した
後、前記大きなガラス板をＭＲ素子基板１３の大きさに
切断して磁気ヘッド８の素子部が完成する。

【００４８】このように作製したサンプルについて促
進、環境テストを行なったところ、１００ケ中１００ケ
全て、１００ｈｒ以上通電ＯＫとなった。

【００４９】また、保護膜１５の他の実施例として、Ｓ
ｉＮ_x 膜上にエポキシ膜のかわりに金属のＣｒをスパッ
タで５μｍの厚さで成膜したところ、同様に１００ケ中
１００ケ通電テストがＯＫとなった。

【００５０】なお、図４中露出している電極１６ａ、１
６ｂの下部は下ハンダをつけた後、フレキシブルプリン
ト板（ＦＰＣ）を接合し、その上からＵＶエポキシ樹脂
で厚く覆うことにより腐食をさける。この部分は磁気ス
ケール部７との距離が大きくなるので、エポキシ樹脂を
厚くできる。

【００５１】また、図４に示す実施例においては、Ｓｉ
Ｎ_x 膜１５ａが、ＭＲ素子基板１３の上半分、すなわち
ＭＲ素子パターン１４の全部と、電極１６ａ、１６ｂに
おけるＭＲ素子パターン１４との接続部近傍とを覆うよ
うにした。これは、ＭＲ素子基板１３の下部にＭＲ素子
のリード電極部を形成したためであり、この部分まで覆
うと、電極部のハンダ付けが行なえなくなるためであ
る。しかし、このような形状で保護膜を形成した場合、
ヒートショックなどによりＳｉＮ_x 膜１５ａの境界部の
パーマロイが断線してしまうことがある。これはＳｉＮ
_x 膜１５ａの応力やハンダの応力等が、ＳｉＮ_x 膜１５
ａの境界部に直線的に集中してしまうためと考えられ
る。

【００５２】以上のことを図５（ａ），（ｂ）を用いて
より具体的に説明する。図５（ａ）は、図４に示す実施
例の電極１６ａ，１６ｂにＦＰＣを接続した状態を平面
図で示しており、図５（ｂ）は要部断面図で示してい
る。

【００５３】電極１６ａ，１６ｂ上には、ＭＲ素子の検
出結果を出力するためのＦＰＣ１７の導体部１７ａが半
田付けされている。この半田付けは、電極１６ａ，１６
ｂ上に下半田１８を施し、その上に半田層１９を形成
し、前記導体部１７ａを半田付けする。保護膜２０は、
ＳｉＮ_x 膜１５ａの一方の端部２１を覆うように形成さ
れている。このような構成によれば、電極１６ａ，１６
ｂの厚さが薄い（ＭＲ素子パターン１４の厚さと同じ約
５００オングストローム）ため、下半田層１８とＳｉＮ
_x 膜１５ａとの境界部２２で亀裂が生じ、最悪の場合に
は、断線してしまうこともある。この原因として、以下
のようなことが考えられる。

【００５４】すなわち、ＦＰＣ１７を電極１６ａ，１６
ｂに接続する際、半田層１８，１９が溶け、冷却される
が、このとき収縮応力が図５（ｂ）上Ａ方向に働く。さ
らに、電極１６ａ，１６ｂ上のＳｉＮ_x 膜１５ａは、蒸
着法またはスパッタ法で成膜されるため、その収縮過程
において図５（ｂ）上Ｂ方向の応力が働く。そのため、
境界部２２に応力が集中する。また、電極１６ａ，１６
ｂ上に下半田層１８を形成する際フラックスを使用する
ため、そのフラックス中に含有している塩素イオン等が
強磁性薄膜である電極１６ａ，１６ｂと化学反応を起こ
し、溶かしてしまう。さらに、上記現象が融合して境界
部２２で応力腐食を起こしてしまう。また、ヘッド８に
通電し高湿度中に放置すると、その水分が電解液とな
り、電極１６ａ，１６ｂを電気分解する。この現象は境
界部２２で顕著に発生する。

【００５５】以上のような原因で亀裂あるいは断線がほ
ぼ直線状に発生し、その発生方向は、図５（ａ）に示す
ＳｉＮ_x 膜１５ａの一方の端部２１の方向にならってい
る。

【００５６】このような現象を回避するため、次に説明
する実施例では、電極１６ａ，１６ｂとフレキシブルプ
リント板９を導電性のワイヤーで連結する構造にした。

【００５７】この実施例を図６，図７，図８を用いて以
下に詳しく説明する。

【００５８】図６は本実施例の要部を示す平面図、図７
はその断面図、図８は磁気ヘッド部の保護膜の一部を透
視した平面図である。

【００５９】磁気ヘッド８は、アルミからなるベースプ
レート１００上にシリコン系接着剤で固定されている。
このベースプレート１００上には、磁気ヘッド８から所
定距離離れて、アルミからなる補強板１０１を介してフ
レキシブルプリント板９が固定されている。なお、補強
板１０１はベースプレート１００にシリコン系接着剤で
固定されており、フレキシブルプリント板９は補強板１
０１に熱圧着等の方法で固定される。

【００６０】また、磁気ヘッド８の電極１６ａ，１６ｂ
（図８参照）上には、電気的コンタクト部である島部３
３が後述する方法で構成されている。この島部３３とフ
レキシブルプリント板９との間は、図６，図７に示され
るように、導電性のあるワイヤー、例えばアルミ製のワ
イヤー１０２で連結して電気的導通を図っている。この
ワイヤー１０２は、金、銀、銅、およびその合金を用い
たものでもよい。ワイヤー封止剤１０３は、ワイヤー１
０２を外部的接触から保護するためのものであり、塩素
イオンの少ない樹脂、例えばエポキシ系樹脂が用いられ
る。

【００６１】一方、図８において、ＳｉＮ_X 膜１５ａ
は、１〜２μｍの厚さでスパッタ法、イオンプレーティ
ング法、蒸着法等で成膜されている。そして、ＳｉＮ_X
膜１５ａに覆われていない電極１６ａ，１６ｂは、ワイ
ヤーをボンデングする必要があるため、電極１６ａ，１
６ｂ上には、電極１６ａ，１６ｂに用いられたパーマロ
イと同様な線膨張係数であり、導通性があり、ボンデン
グが容易な金属材料、例えばＮｉ，Ａｌ，Ｎｉ／Ａｕ，
Ｃｕ，Ｔｉ／Ｃｕが島部３３として積層されている。以
下、具体的な構成、および製造方法について図９を用い
て説明する。

【００６２】まず、図９（ａ）に示すように、基板３０
にＭＲ効果のあるパーマロイ（Ｎｉ８０％ｗｔ−Ｆｅ２
０％ｗｔ）３１を蒸着する。ここで、基板３０は、絶縁
性のあるガラス材がよく、とくに、アルカリ成分の少な
いガラス、あるいは表面を熱酸化させてＳｉＯ₂ とした
Ｓｉ基板がよい。このとき、パーマロイ３１に異方性を
付けたい方向に磁石にて磁場をかけながら蒸着する。磁
性体は、Ｎｉ−Ｃｏ等、他の超格子材料でも可能であ
る。パーマロイ３１の厚さは、小さい程磁気抵抗変化率
（Δρ／ρ）が大きくなるが、機械的にも化学的にも脆
弱になるため、両者を満足させる値として５００〜１０
００オングストロームとした。そして、パーマロイ３１
に図４に示すＭＲ素子パターン１４と電極１６ａ，１６
ｂとを形成するため、パーマロイ３１上にポジレジスト
を約５μｍスピンコートし、ベーキングする。そして、
パターン形状にマスキングして露光した後、レジスト剥
離する。この場合、レジスト剥離液、アルカリ系専用剥
離液を用いる。その後、酸系エッチング液でパターンを
エッチングし所定のパターンを得る。

【００６３】次に、図９（ｂ）に示すように、パーマロ
イ３１上にＡｌ５０を連続蒸着により０．２〜１μｍ積
層させる。本実施例でＡｌを選択したのは以下の理由に
よる。連続蒸着する場合、同じ蒸着機の中でパーマロイ
金属と島部を形成するための金属が成膜されるため、パ
ーマロイ中に島部の金属がコンタミとして取り込まれる
ため、磁性が変化する可能性がある。特に、磁気異方性
の効果により磁気抵抗効果を引き出しているため、磁気
異方性を減少しやすいＭｏ，Ｍｎ，Ｃｒ等は好ましくな
い。また、パーマロイと選択エッチングできないＮｉ，
Ｆｅ等も好ましくないからである。

【００６４】次に、図９（ｃ）に示すように、Ａｌ５０
の島部に相当する部分だけをネガレジスト５１で保護す
る。この場合、ネガレジストを約５μｍスピンコートし
た後ベーキングする。その後、所定のパターン形状にマ
スキングして、露光し、専用現像液で現像する。

【００６５】次に、図９（ｄ）に示すように、島部５０
ａ以外のＡｌ５０をパーマロイ３１までで止まるよう選
択エッチングさせる。エッチング液はアルカリ系を用い
る。

【００６６】次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト
５１を剥離する。このとき、フェノール系剥離液を用い
る。フェノール系剥離液は、若干パーマロイを侵食する
ため、パーマロイ３１はパターンが形成されていない工
程以前に用いた方が表面積が小さく侵食されない利点が
ある。

【００６７】次に、図９（ｆ）に示すように、ポジレジ
スト５２を用いてパーマロイ３１に所定のパターンを形
成する。

【００６８】そして、パーマロイ３１に図４に示すＭＲ
素子パターン１４と電極１６ａ，１６ｂとを形成するた
め、パーマロイ３１上にポジレジストを約５μｍスピン
コートし、ベーキングする。そして、パターン形状にマ
スキングして露光した後、レジスト剥離する。この場
合、レジスト剥離液、アルカリ系専用剥離液を用いる。
その後、酸系エッチング液でパターンをエッチングし所
定のパターンを得る。

【００６９】次に、図９（ｇ）に示すように、ＳｉＮ_X
膜５３を形成する。

【００７０】これらの実施例によれば、電極上の島部と
ＳｉＮ_X 膜との境界部、および島部とＳｉＮ_X 膜との境
界部というようにＳｉＮ_X 膜との境界部を２箇所設け、
かつその距離を離して形成し応力集中点を分散させたの
で、電極の亀裂、断線を防止することができた。

【００７１】また、ワイヤーをボンデングする際、電極
のパーマロイに直接ボンデングせず、島部を介している
のでパーマロイが変質する可能性がなくなった。

【００７２】さらに、電極のパーマロイを島部、ＳｉＮ
_X 膜が互いに入り込んで覆っているため、パーマロイ露
出部がなく、水分、塩分等が容易に侵入しないため、パ
ーマロイが加水分解、腐食することがない。

【００７３】以上のような本発明の実施例によれば、磁
気式リニアエンコーダの磁気ヘッド８のＭＲ素子は、磁
気スケール部７に平行に対向したＭＲ素子基板１３の表
面に、磁気スケール部７の長さ方向に沿って磁気スケー
ル部７の着磁のピッチに対応したピッチで複数本並んで
形成された強磁性体薄膜からなる線状のＭＲ素子パター
ン１４からなるので、図１１の従来例のＭＲ素子が１本
だけのパターンからなるのに比べて、格段に高い出力が
得られる。従って磁気スケール部７として細くて非常に
小さなピッチで着磁されたマグネットワイヤを用いても
磁気ヘッド８から充分に高い出力を得てキャリッジ１の
位置検出を確実に行なうことができ、キャリッジ位置検
出を非常に高精度に、かつ高速に行なうことができると
ともに、記録装置の省スペースを図ることができる。

【００７４】なお、保護膜１５は前記の２層の膜に限る
ものではなく、前述のようにＳｉＮ_X 膜の上にＣｒ膜な
どの無機系の膜を形成しても良いし、先述したピンホー
ルや生産性などの問題をクリアすれば、ＳｉＮ_X （X ＝
０．０５ａｔ％以上）或いはＳｉＯ_Y （Y ＝０．０５ａ
ｔ％以上）等のＳｉ系無機絶縁物だけからなる１層の膜
としても良い。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、細くて着磁のピッチが非常に小さな磁気スケ
ール部を用いても磁気ヘッドから充分に高い検出出力を
得てキャリッジの位置検出を確実に行なうことができ、
キャリッジ位置検出を非常に高精度に、かつ高速に行な
うことができるとともに、記録装置の省スペースを図る
ことができる。

【００７６】また、保護膜により磁気抵抗効果素子の腐
食を防止して磁気ヘッドの耐食性を向上することがで
き、記録装置の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の記録装置のキャリッジ位置検
出に関わる要部の構成を示す斜視図である。

【図２】同装置の磁気式リニアエンコーダを構成する磁
気スケール部と磁気ヘッドの上面図である。

【図３】図２のＡ部の断面を拡大して磁気スケール部の
着磁状態とＭＲ素子パターンの配置等を模式的に示した
説明図である。

【図４】磁気ヘッドのＭＲ素子部の表面の保護膜を透視
して示す平面図である。

【図５】ＭＲ素子部にＦＰＣを接続させた例を説明する
ための図である。

【図６】磁気ヘッドとＦＰＣを接続させた例を説明する
ための要部平面図である。

【図７】図６の断面図ある。

【図８】磁気ヘッドのＭＲ素子部、島部を示す平面図で
ある。

【図９】磁気ヘッドを得るための方法を示す工程図であ
る。

【図１０】保護膜のピンホールによりＭＲ素子パターン
の薄膜の腐食が発生する様子を示した断面図である。

【図１１】従来の記録装置の磁気式リニアエンコーダの
磁気ヘッド要部の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１キャリッジ２記録ヘッド３ガイドバー４案内軸５プラテン６記録シート７磁気スケール部８磁気ヘッド１２スライダ１３ＭＲ素子基板１４ＭＲ素子パターン１５保護膜１５ａＳｉＮ_X 膜１５ｂエポキシ膜１６ａ電極１６ｂ電極３３島部１００ベースプレート１０１補強板１０２ワイヤー１０３ワイヤー封止剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動
させて記録を行なう記録装置であって、前記キャリッジ
の位置を検出する手段として、前記キャリッジの移動路
に平行に固定され、長さ方向に沿って所定ピッチで交互
に逆極性に着磁した一直線状の磁気スケール部と、前記
キャリッジに固定され、前記磁気スケール部の磁界を検
知する磁気ヘッドとからなール部の磁界を検知する磁気
ヘッドとからなる磁気式リニアエンコーダを備えた記録
装置において、ベ−スプレ−トと、このベ−スプレ−トに保持された磁気スケール部に平行
に対向するように配置された少なくとも表面に絶縁層を
有する基板と、この基板の表面に、前記磁気スケール部の長さに沿って
磁気スケール部の着磁のピッチに対応したピッチで複数
本並んで形成された強磁性体薄膜からなる線状の磁気抵
抗効果素子パターンからなる磁気検出素子と、前記磁気検出素子を覆うように前記基板の表面上に成膜
された絶縁体からなる保護膜と、前記磁気検出素子に連結された電極部と、この電極部上に設けられた導電性を有する島部と、前記ベ−スプレ−ト上に前記磁気検出素子と所定距離離
れて保持され、前記磁気検出素子からの検出信号を伝達
するための伝達手段と、前記島部と前記伝達手段とを電気的に連結する電気導体
とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記電気導体は、ワ
イヤー状に形成されていることを特徴とする記録装置。
【請求項３】請求項１あるいは２において、前記電気
導体を外部接触から保護する保護部を有することを特徴
とする記録装置。