JPH111013A

JPH111013A - サーマルヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH111013A
Application number: JP10623598A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kashiwatani; 誠柏谷; Junichi Yoneda; 純一米田; Tonpei Noshita; 敦平埜下
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】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サーマルヘッドの提
供。【解決手段】基板上に発熱抵抗体を有するサーマルヘッ
ドであって、前記発熱抵抗体上に、炭素を主成分とする
層と、半金属又は金属を主成分とする層とを交互に積層
して形成された保護膜を有することを特徴とするサーマ
ルヘッドにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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およびそ
の製造方法の技術分野に属する。

【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。

【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。

【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、
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
料と慴接するため、記録を重ねるにしたがって摩耗し、
劣化する。

【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。

【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。

【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、ダイヤ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ものの、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。

【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
の上層のダイヤ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。し
かしながら、ダイヤモンドライクカーボン層とシリコン
系化合物層との熱膨張係数の違いによるストレスや、記
録中に感熱材料とサーマルヘッド（グレーズ）との間に
混入する異物による機械的衝撃等によって、やはり割れ
や剥離が生じてしまうという問題点がある。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、やはり、長期に渡って高い信
頼性を発揮することはできない。

【０００９】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サーマ
ルヘッドおよびその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【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、基板上に発熱抵抗体を有するサーマルヘ
ッドであって、前記発熱抵抗体上に、炭素を主成分とす
る層と、半金属又は金属を主成分とする層とを交互に積
層して形成された保護膜を有することを特徴とするサー
マルヘッドを提供する。

【００１１】ここで、前記半金属又は金属がＳｉ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷ
からなる群より選択される少なくとも１種以上、又は、
少なくとも２種以上からなる合金であるのが好ましい。
さらに、前記発熱抵抗体と前記保護膜との間に、セラミ
ックを主成分とする少なくとも１層の下層保護膜を有す
るのが好ましい。

【００１２】また、本発明は、異なる領域に配置した、
炭素を主成分とする固体と、半金属又は金属を主成分と
する固体とからプラズマにより前記固体の構成成分をそ
れぞれ飛来させ、基板上に発熱抵抗体を有するサーマル
ヘッドを前記発熱抵抗体側を前記固体側にして、前記炭
素を主成分とする固体の構成成分が飛来する領域と、前
記半金属又は金属を主成分とする固体の構成成分が飛来
する領域とを順次通過させ、前記炭素を主成分とする固
体からなる層と前記半金属又は金属を主成分とする固体
からなる層とを交互に積層させて保護膜を形成すること
を特徴とするサーマルヘッドの製造方法を提供する。

【００１３】ここで、前記半金属又は金属がＳｉ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷ
からなる群より選択される少なくとも１種以上、又は、
少なくとも２種以上からなる合金であるのが好ましい。
さらに、前記サーマルヘッドの前記発熱抵抗体上に、セ
ラミックを主成分とする少なくとも１層の下層保護膜を
積層して形成した後、前記保護膜を形成するのが好まし
い。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】図２（ａ）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、同図（ｂ）に、
（ａ）に示されるグレーズの多層保護膜９０の部分拡大
断面図を示す。図２（ａ）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、好ましい態様として２種類の構
成の保護膜を有するもので、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、本発明の特徴的な部分である多層保護膜９０と
が形成される。この多層保護膜９０は、図２（ｂ）に示
されるように、炭素を主成分とする保護膜であるカーボ
ン層９０ａと、半金属又は金属を主成分とする保護膜で
あるメタル層９０ｂとが交互に積層されて形成されたも
のである。

【００２７】本発明に用いられるサーマルヘッド６６
は、この多層保護膜９０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 Vapor 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。

【００２８】上述のように、図示例のサーマルヘッド６
６は、好ましい態様として、多層保護膜９０と下層保護
膜８８の２種類の構成の保護膜を有する。このような下
層保護膜８８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。なお、本発明のサーマルヘッドはこのような下
層保護膜８８は有しない多層保護膜９０のみの構成とし
てもよく、この場合においても十分な耐久性を得ること
ができる。本発明のサーマルヘッド６６に形成してもよ
い下層保護膜８８としては、サーマルヘッドの保護膜と
成り得る耐熱性、耐蝕性および耐摩耗性を有する材料で
あるセラミックスを主成分とするものであれば特に限定
されず、各種のセラミックス材料が使用可能である。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】ここで、このような下層保護膜８８の上に
は、さらに上層保護膜が設けられるが、上層保護膜とし
てカーボン保護膜のみを設けたのでは、下層保護膜８８
との熱膨張係数の違いによるストレス等から保護膜の割
れや剥離が生じてしまうのは前述した通りである。これ
に対し、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、上層保護膜として、カーボン層９
０ａとメタル層９０ｂとが交互に積層されて形成される
多層保護膜９０を有する。すなわち、本発明は、サーマ
ルヘッド基板８０の発熱抵抗体８４側に炭素を主成分と
する保護膜を形成するに際し、カーボン層９０ａとメタ
ル層９０ｂとが交互に積層された人工格子保護膜にする
ことにより、カーボン保護膜の靱性を向上し、機械的衝
撃、熱的衝撃にも十分耐えうる保護膜が得られることを
知見して完成されたものである。従って、本発明のサー
マルヘッド６６は、高画質・高階調記録をするために、
高分子フィルムに感熱記録層を塗布したような剛性の高
い感熱フィルムに対して、高エネルギー・高圧力下の記
録を行う場合においても、十分な耐久性を発揮すること
ができる。

【００３２】多層保護膜９０のカーボン層９０ａに用い
る材料（以下、カーボン材料という）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。ここで、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層（保護膜）として、カーボン層９
０ａを用いている。本発明において、炭素を主成分とす
る層とは、５０ａｔｍ％超の炭素を含有するカーボン層
を言うが、このようなカーボン層としては、炭素および
不可避的不純物からなるカーボン層が好ましく、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層、例えばＤＬＣ（Di
amonnd Like Carbon）層が良い。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
だけ少ないほうが好ましく、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。

【００３３】本発明において、炭素を主成分とする層を
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、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ、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層中のこれら
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、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層中のこれらの含有量が２０
ａｔｍ％以下であるのが好ましい。以下の説明では、炭
素を主成分とする層として、カーボン層９０ａ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
する層にも適用可能であることはいうまでもないことで
ある。

【００３４】また、多層保護膜９０のメタル層９０ｂに
用いる材料（以下、メタル材料という）としては、半金
属又は金属を主成分とするものを用いるが、好ましい主
成分としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等が挙げられる。中でも炭素との結
合が強い点でＳｉ、Ｔｉ、ＴａおよびＷがより好まし
く、さらにその中でも、下層保護膜８８を有する場合に
おける密着性が強く、安価に入手でき生産性の点で優れ
る点でＳｉおよびＴｉが最も好ましい。なお、これらの
半金属又は金属は、２種以上を用いてもよく、合金とし
てもよい。

【００３５】多層保護膜９０におけるカーボン層９０ａ
の膜厚およびメタル層９０ｂの膜厚はいずれも０．５〜
５０nmとするのが好ましい。さらに好ましくは界面での
結合度を良くするために１nm〜２０nm、最も好ましくは
２〜１０nmである。また、メタル層９０ｂとカーボン層
９０ａとの厚み比率、すなわち、（メタル層９０ｂの膜
厚）／（カーボン層９０ａの膜厚）は０．０１〜１０
０、好ましくは層間の応力バランスをよくするために
０．０５〜２０、さらに好ましくは０．１〜１０であ
る。

【００３６】このような多層保護膜９０の全厚は、下層
保護膜８８を有する場合とこれを有しない場合とで異な
る。すなわち、図示例のように下層にセラミクスからな
る下層保護膜８８を有する場合には、多層保護膜９０の
全厚は０．５〜１０μｍとするのが好ましく、より好ま
しくは０．５〜５μｍである。この場合において、下層
保護膜８８の膜厚は０．５〜５０μｍとするのが好まし
いが、より好ましくは感熱記録時の熱伝導率を良くする
点で２〜１５μｍである。一方、下層保護膜８８を有さ
ず、多層保護膜９０のみを有する場合には、多層保護膜
９０の全厚は０．５〜２０μｍとするのが好ましく、よ
り好ましくは感熱記録時の熱伝導率を良くする点で１〜
１０μｍである。

【００３７】多層保護膜９０の形成方法としては、カー
ボン材料およびメタル材料をそれぞれターゲット状にし
てスパッタリングにより形成する方法、イオンビーム、
電子ビーム、抵抗加熱などを前記材料に照射し蒸発させ
る加熱蒸発手段により形成する方法等が挙げられる。中
でも、カーボン層９０ａ、メタル層９０ｂの膜厚をオン
グストロームオーダーで制御でき、人工格子を形成する
のに最も適している点で、スパッタリングによる方法を
用いるのが好ましい。カーボン層９０ａおよびメタル層
９０ｂを交互に順次繰り返して形成する方法としては、
成膜装置内において、カーボン層の材料の構成原子、分
子等の構成成分がプラズマにより飛来してくる部分と、
メタル層の材料の構成原子、分子等の構成成分がプラズ
マにより飛来してくる部分とを設け、サーマルヘッドの
グレーズの表面を上記構成成分が飛来してくる方向に向
けた状態で、２つの領域を順次繰り返し移動させること
により行えばよい。例えば、後述するように、回転機構
が設けられた円板状の基板ホルダ１０８にグレーズを取
り付け、この基板ホルダ１０８を回転させることによ
り、２つの領域を順次通過させる方法とするのが好まし
い。

【００３８】また、カーボン層９０ａおよびメタル層９
０ｂの各層の膜厚はそれぞれ一定にしても、あるいは変
化させてもよい。例えば、各層の膜厚が下層側から上層
側に向かって小さくなるように、あるいは、その逆とな
るように形成してもよい。この場合は多層保護膜９０の
形成時に各領域を通過させる時間を変化させることによ
り行えばよく、後述の垂直回転方式のスパッタリング装
置を用いる場合には、徐々に回転数を上げること又は下
げることにより行うことができる。さらには、メタル層
９０ｂの膜厚をカーボン層９０ａの膜厚に比して厚くす
る、あるいは、その逆としてもよい。この場合において
も、多層保護膜９０を形成する際に、２つの領域の一方
の領域の通過時間を他方の領域の通過時間よりも長くす
る、あるいは、短くすることにより行うことができる。

【００３９】図３に、多層保護膜９０を形成する垂直回
転方式の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
ａ，１０６ｂと、基板ホルダ１０８とを有して構成され
る。すなわち、図示例のスパッタリング装置１００は、
好ましい態様として、垂直回転方式により複数の材料を
同時にスパッタリングできるように、スパッタリング手
段１０６ａ，１０６ｂが真空チャンバ内に複数個並べて
設けられている。

【００４０】図示例のスパッタリング装置１００は、ス
パッタリング手段が２つ設けられており（図中１０６
ａ，１０６ｂ）、この２つのスパッタリング手段１０６
ａ，１０６ｂと対向して、円板状の基板ホルダ１０８が
円周方向に回転可能に設けられる。従って、各スパッタ
リング手段１０６ａ，１０６ｂのカソード１１２ａ，１
１２ｂ上にカーボン材料、メタル材料のターゲットをそ
れぞれ配置し、基板ホルダ１０８の所定位置にサーマル
ヘッド６６のグレーズを取り付け、この基板ホルダ１０
８を回転させながらスパッタリングを行うことにより、
グレーズをカーボン材料の飛来領域（スパッタ領域）と
メタル材料の飛来領域（スパッタ領域）とを順次通過さ
せることができ、カーボン材料、メタル材料のそれぞれ
のターゲット組成からなる膜を交互に積層させて形成す
ることができる。

【００４１】真空チャンバ１０２は、後述するカソード
１１２ａ、１１２ｂの磁場が影響を受けないようにＳＵ
Ｓ３０４等の非磁性材料で形成されるのが好ましい。ま
た、本発明の上層保護膜９０を形成に用いられる真空チ
ャンバ１０２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１×１
０^-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。

【００４２】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。多層保護膜を生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。

【００４３】スパッタリングでは、カソード１１２ａ，
１１２ｂにスパッタリングするターゲット材１１４ａ，
１１４ｂを配置し、カソード１１２ａ，１１２ｂを負電
位にすると共に、ターゲット材１１４ａ，１１４ｂ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１
１４ａ，１１４ｂ（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１０６ａ，１０６ｂは、このカソー
ド１１２ａ，１１２ｂ、ターゲット材１１４ａ，１１４
ｂの配置部、シャッタ１１６ａ，１１６ｂ等を有するも
のである。

【００４４】ターゲット材１１４ａ，１１４ｂの表面に
プラズマを発生する際には、直流電源１１８ａ，１１８
ｂのマイナス側を直接カソード１１２ａ，１１２ｂに接
続し、３００Ｖ〜１０００Ｖの直流電圧を印加する。直
流電源１１８ａ，１１８ｂの出力としては、１ｋＷ〜１
０ｋＷ程度の範囲であり、多層保護膜の生成に必要にし
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１１２ａ，１１２ｂの形状は、多層保護膜
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〜２０ｋＨｚ
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１１２ａ，１１２ｂ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
１３．５６ＭＨｚで、１ｋＷ〜１０ｋＷ程度の範囲で、
多層保護膜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。また、パルス変調した高周波電
源も使用可能である。

【００４５】ターゲット材１１４ａ，１１４ｂ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
ａ，１１２ｂ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１２０ａ，１
２０ｂをカソード１１２ａ，１１２ｂに固定し、その上
にターゲット材１１４ａ，１１４ｂを前述のようにして
張り付ける。また、カソード１１２ａ，１１２ｂおよび
バッキングプレート１２０ａ，１２０ｂはプラズマによ
り加熱されるので、水冷可能に構成され、これにより、
間接的にターゲット材１１４ａ，１１４ｂも水冷され
る。

【００４６】なお、スパッタリング装置１００内に設け
られる２つのターゲット材１１４ａ，１１４ｂとして
は、焼結カーボン材、グラッシーカーボン材等のカーボ
ン材料、および、Ｓｉ、Ｔｉ等のメタル材料をそれぞれ
用いるのが好ましいのは、前述した通りである。また、
これらのターゲット材の形状は、多層保護膜９０が形成
されるサーマルヘッド６６のグレーズの形状、あるいは
スパッタリング装置の構造等に応じて適宜決定すればよ
い。

【００４７】多層保護膜９０の形成は、カソード１１２
ａ，１１２ｂの内部に永久磁石や電磁石等の磁石１１３
ａ，１１３ｂを配置し、ターゲット材１１４ａ，１１４
ｂ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多層保護膜の
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。本発明のように複数の材料をスパッタリング
するためには、このようなカソードを真空チャンバ１０
２内に複数個並べて設ければよい。また、カソード１１
２ａ，１１２ｂ相互間の干渉を少なくするためには、カ
ソード１１２ａ，１１２ｂとターゲット材１１４ａ，１
１４ｂを金属板によりシールドすればよい。

【００４８】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１１２ａ，
１１２ｂに対して対向して固定するための、円周方向に
回転可能な円板状のパレットである。このような基板ホ
ルダ１０８は、真空チャンバ１０２内に円周状に複数個
配設されたカソード１１２ａ，１１２ｂと対向して設け
られ、これらカソード１１２ａ，１１２ｂの上方（図示
例では左側）を順次通過できるように回転可能に構成さ
れる。このため、基板ホルダ１０８の中心が、回転駆動
軸１２６を介してモータ１２４と連結される。こうする
ことにより、モータ１２４により基板ホルダ１０８を回
転させながらスパッタリングを行うことができ、それぞ
れのカソード１１２ａ，１１２ｂに取り付けられたター
ゲット材１１４ａ，１１４ｂの構成成分がスパッタリン
グにより順次積層され、多層保護膜９０を形成すること
ができる。また、基板ホルダ１０８に取り付けた基板
（グレーズ）自体を基板ホルダ１０８面上で回転させな
がらスパッタリングすることで、膜厚分布を均一化する
ことも可能である。

【００４９】基板ホルダ１０８の回転数は１〜１００ｒ
ｐｍ程度で適宜選択すればよい。なお、サーマルヘッド
自体を基板ホルダ１０８面上で回転させる場合には基板
ホルダ１０８の回転数に対して１〜１０倍程度の範囲の
回転数で適宜選択すればよい。カソードを真空チャンバ
１０２内に並列状に配置する場合には、これらのカソー
ド上方で基板ホルダを往復させる往復移動機構を設け、
サーマルヘッド６６表面が各カソード上方を順次往復移
動できるように構成すればよい。この場合には、各カソ
ードを往復する周期は０．０１〜２Ｈｚ程度であればよ
く、上述の回転数とほぼ同等となるように適宜選択すれ
ばよい。なお、これらの方法は、基板（グレーズ）のサ
イズ、膜厚分布等から適宜選択すればよい。また、基板
（グレーズ）とターゲット材１１４ａ，１１４ｂ表面と
の距離は２０〜２００mm程度の範囲とするのがよく、膜
厚分布が良好になるように最適化すればよい。

【００５０】サーマルヘッド６６に下層保護膜８８を設
ける場合において、本発明に用いるサーマルヘッド６６
を作製する際には、多層保護膜９０と下層保護膜８８と
の密着性を向上するために、多層保護膜９０の形成に先
立ち、表面をプラズマでエッチングするのが好ましい。
エッチングの方法としては、予めプラズマをプラズマ発
生手段により発生させ、基板にマッチングボックスを介
して高周波電圧を印加する方法や、高周波電圧により直
接プラズマを発生させそのプラズマを利用する方法が挙
げられる。なお、プラズマ発生手段は前述の方法を用い
ればよい。

【００５１】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１３．５６
ＭＨｚ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。一方、
サーマルヘッド６６に下層保護膜８８を設けない場合に
おいても、特に大気中などプロセスが酸素を介在する雰
囲気にさらされる場合には、極表面の酸化層を除去する
ためにエッチングを行うのが好ましい。

【００５２】以上、本発明のサーマルヘッドおよびその
製造方法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。

【００５３】

【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。

【００５４】（実施例１）図３に示されるスパッタリン
グ装置１００を用意した。詳細は以下のとおりである。

【００５５】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。

【００５６】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
示す多層保護膜の生成時には、プラズマ発生用ガスとし
てアルゴンガスを用いた。

【００５７】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８００mm×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
工した無酸素銅材を用い、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３〜６
ｋＷ印加した。なお、この直流電源は、２ｋＨｚ〜２０
ｋＨｚの範囲でパルス状に変調できるように構成してあ
る。

【００５８】ｄ．基板ホルダ１０８基板Ｂ（すなわち、サーマルヘッド６６のグレーズ）
は、回転機構を有する基板ホルダ１０８に取り付けら
れ、各カソード１１２ａ，１１２ｂに対向した状態で円
周方向に回転して移動できるように構成した。このと
き、ターゲット材１１４との距離が５０mm〜１５０mmの
間で調整可能とした。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。

【００５９】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。

【００６０】＜サーマルヘッドの作製＞このようなスパ
ッタリング装置１００を用いて、以下に示すようにして
サーマルヘッド（京セラ社製 KGT-260-12MPH8）のグレ
ーズの表面に、上層保護膜として多層保護膜９０を形成
し、サーマルヘッドを作製した。なお、この多層保護膜
９０が形成される基となるサーマルヘッド６６には、グ
レーズ８２の表面に下層保護膜８８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、上
層保護膜となる多層保護膜９０は、この窒化珪素膜の上
層に成膜される。

【００６１】グレーズ８２がターゲット材１１４ａ，１
１４ｂ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６６の上層保護膜の形成部分以外（すな
わち、グレーズ８２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６６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。続いて、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１
０２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−２００Ｖで１０分間、下層保護膜（窒化珪素膜）
のエッチングを行った。

【００６２】エッチング終了後、モータ１２４により基
板ホルダ１０８を成膜終了まで２０ｒｐｍで回転させ、
焼結カーボン材、および、Ｓｉ金属材料をそれぞれター
ゲット１１４ａ，１１４ｂとして、真空チャンバ１０２
内の圧力が５．０×１０^-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を閉じた状態で各ターゲット材１１４ａ，１１４ｂに
直流電力０．５ｋＷ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、スパッタリングパ
ワーを焼結カーボン材からなるターゲット材１１４ａに
対して３．０ｋＷ、Ｓｉ金属材料ターゲット材１１４ｂ
に対して１．０ｋＷに設定して、それぞれ同時にシャッ
タ１１６ａ，１１６ｂを開き、基板Ｂに付着するカーボ
ン層の膜厚とＳｉ層の膜厚がそれぞれ５nm、全厚が２μ
ｍになる時間まで基板ホルダ１０８を回転させながらス
パッタリングを行い、上層保護膜として厚さ２μｍの多
層保護膜９０を形成したサーマルヘッドを作製した。な
お、成膜時間は予め成膜速度を求めておき、膜厚／成膜
速度で算出した。

【００６３】（実施例２）また、ターゲット１１４ｂと
してＳｉ金属材料の代わりに、Ｔｉ金属材料を使用した
以外は、上記同様の条件で、上層保護膜として厚さ２μ
ｍの多層保護膜９０を形成したサーマルヘッドを作製し
た。

【００６４】（実施例３）さらに、上記実施例１および
２と同様にして、真空チャンバ１０２内の圧力が８．０
×１０^-3Torrで、基板Ｂに高周波電圧を印加し、自己バ
イアス電圧−１００Ｖ、−３００Ｖの水準で１０分間基
板Ｂのエッチングを行い、次いで、真空チャンバ１０２
内の圧力を１．０×１０^-3Torr、３．０×１０^-3Torr、
８．０×１０^-3Torrの水準になるようにＡｒガス流量、
オリフィスバルブを再調整して、シャッターを閉じた状
態で、ターゲットに直流電力０．５ｋＷを印加し、５分
間スパッタリングを行った。同じ圧力のまま、スパッタ
リングパワーを設定した後シャッターを開き、基板に付
着する全厚が２μｍになる時間だけスパッタリングを行
い、各種のサーマルヘッドを作製した。これらの各々の
条件に対して、基板ホルダ１０８の回転数を変更するこ
とでカーボン層９０ａおよびメタル層９０ｂの各々の厚
みが２nm、１０nmの水準で全厚が１μｍ、３μｍの水準
になるようにスパッタリングを行った。また、ターゲッ
トとして、焼結カーボン材の代わりにグラッシーカーボ
ン材を使用した以外は、上記同様にしてスパッタリング
を行い、各種のサーマルヘッドを作製した。

【００６５】＜性能評価＞以上、実施例１〜３の各々の
条件により作製されたサーマルヘッドと、感熱材料（富
士フィルム社製ドライ画像記録用フィルムＣＲ−Ａ
Ｔ）とを用いて、図１の感熱記録装置により、５０００
枚の感熱記録テストを行った。その結果、いずれのサー
マルヘッドにおいても、多層保護膜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。

【００６６】（比較例）＜サーマルヘッド＞以下の各種のサーマルヘッドを用意
した。ａ．前記実施例で、多層保護膜を形成するための基とな
ったサーマルヘッド（京セラ社製 KGT-260-12MPH8）。ｂ．上層保護膜として、実施例で用いたスパッタリング
装置１００を用いて、上記実施例において基板ホルダ１
０８を回転させずに、基板Ｂを焼結カーボン材からなる
ターゲット材１１４ａの上方に固定した以外は上記実施
例と同じ条件で、予め成膜速度から求めた成膜時間に従
い、厚さ１．０μｍのカーボン保護膜を形成したサーマ
ルヘッド。

【００６７】＜性能評価＞これらのサーマルヘッドを用
いて、実施例１と同様の性能評価を行った。その結果、
ａのサーマルヘッドは、窒化珪素保護膜に５μｍの摩耗
が発生していることが分かった。また、ｂのサーマルヘ
ッドは、５０００枚の記録を終了した後に調べたとこ
ろ、カーボン保護膜の割れや剥離が生じていることが分
かった。

【００６８】以上の結果より、窒化珪素保護膜のみを形
成したサーマルヘッド、および、窒化珪素保護膜上にカ
ーボン保護膜のみを形成したサーマルヘッドに比べ、窒
化珪素保護膜上に多層保護膜を形成した本発明のサーマ
ルヘッドは優れた耐久性を示すことが分かる。また、窒
化珪素保護膜を設けずに多層保護膜のみを形成したサー
マルヘッドについても同様に優れた耐久性を示した。

【００６９】

【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ても保護膜の割れや剥離の発生も好
適に防止して、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サーマルヘッドを実
現することができる。特に、高画質・高階調記録をする
ために、高分子フィルムに感熱記録層を塗布したような
剛性の高い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する
サーマルヘッドを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】（ａ）は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。（ｂ）は（ａ）における多
層保護膜の部分拡大断面図である。

【図３】本発明のサーマルヘッドの多層保護膜を形成
するスパッタリング装置の一例の概念図である。

【符号の説明】

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多層保護膜９０ａカーボン層９０ｂメタル層１００スパッタリング装置１０２真空チャンバ１０４ガス導入部１０６ａ，１０６ｂスパッタリング手段１０８基板ホルダ１１０真空排気手段１１２ａ，１１２ｂカソード１１４ａ，１１４ｂターゲット材１１６ａ，１１６ｂシャッタ１１８ａ，１１８ｂ電源１２０ａ，１２０ｂバッキングプレート１２２バイアス電源１２４モータ１２６回転駆動軸Ａ感熱材料Ｂ基板（グレーズ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に発熱抵抗体を有するサーマルヘッ
ドであって、前記発熱抵抗体上に、炭素を主成分とする層と、半金属
又は金属を主成分とする層とが交互に積層して形成され
た保護膜を有することを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】前記半金属又は金属がＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群
より選択される少なくとも１種以上、又は、少なくとも
２種以上からなる合金である請求項１に記載のサーマル
ヘッド。
【請求項３】前記発熱抵抗体と前記保護膜との間に、セ
ラミックを主成分とする少なくとも１層の下層保護膜を
有する請求項１又は２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】異なる領域に配置した、炭素を主成分とす
る固体と、半金属又は金属を主成分とする固体とからプ
ラズマにより前記固体の構成成分をそれぞれ飛来させ、
基板上に発熱抵抗体を有するサーマルヘッドを前記発熱
抵抗体側を前記固体側にして、前記炭素を主成分とする
固体の構成成分が飛来する領域と、前記半金属又は金属
を主成分とする固体の構成成分が飛来する領域とを順次
通過させ、前記炭素を主成分とする固体からなる層と前
記半金属又は金属を主成分とする固体からなる層とを交
互に積層させて保護膜を形成することを特徴とするサー
マルヘッドの製造方法。
【請求項５】前記半金属又は金属がＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷからなる群
より選択される少なくとも１種以上、又は、少なくとも
２種以上からなる合金である請求項４に記載のサーマル
ヘッドの製造方法。
【請求項６】前記サーマルヘッドの前記発熱抵抗体上
に、セラミックを主成分とする少なくとも１層の下層保
護膜を積層して形成した後、前記保護膜を形成する請求
項４又は５に記載のサーマルヘッドの製造方法。