JPH04834B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH04834B2 JPH04834B2 JP60228820A JP22882085A JPH04834B2 JP H04834 B2 JPH04834 B2 JP H04834B2 JP 60228820 A JP60228820 A JP 60228820A JP 22882085 A JP22882085 A JP 22882085A JP H04834 B2 JPH04834 B2 JP H04834B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- wear
- resistance
- thermal
- resistant
- 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 - Lifetime
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- Electronic Switches (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はサーマルヘツド用耐摩耗性保護膜に関
する。
する。
サーマルヘツドはコンピユータ、ワードプロセ
ツサ、フアクシミル等の印字ヘツドとして広く用
いられている。サーマルヘツドはポリシリコン等
の抵抗発熱体のドツドを多数配列し、それらを選
択的に通電することにより印字リボンを用紙に熱
転写して印字するように構成したものである。用
紙はサーマルヘツドの面に摺接しながら移送され
るから、耐摩耗性が高い保護膜により抵抗発熱体
の表面を保護する必要がある。
ツサ、フアクシミル等の印字ヘツドとして広く用
いられている。サーマルヘツドはポリシリコン等
の抵抗発熱体のドツドを多数配列し、それらを選
択的に通電することにより印字リボンを用紙に熱
転写して印字するように構成したものである。用
紙はサーマルヘツドの面に摺接しながら移送され
るから、耐摩耗性が高い保護膜により抵抗発熱体
の表面を保護する必要がある。
サーマルヘツドにおけるスポツト状印字要素は
第１図に示されているように、下から順にアルミ
ナ等の基板１、蓄熱用のグレーズガラス２、ポリ
シリコン等の発熱体層３電極４，５及び耐摩耗保
護膜６より成る。図の７は発熱部となる。
第１図に示されているように、下から順にアルミ
ナ等の基板１、蓄熱用のグレーズガラス２、ポリ
シリコン等の発熱体層３電極４，５及び耐摩耗保
護膜６より成る。図の７は発熱部となる。
保護膜６には一般に硬度が高く、熱によるクラ
ツクが発生せず、摩耗し難く、しかも湿気やアル
カリ等に対して安定なことが要求され、従来種々
の材料が研究されている。
ツクが発生せず、摩耗し難く、しかも湿気やアル
カリ等に対して安定なことが要求され、従来種々
の材料が研究されている。
従来使用されている耐摩耗性保護膜には
Ta2O5、SiC、Al2O3、B4C、SiOxNy等が知られ
ている。しかし、これらの保護膜には一長一短が
あつて未だ充分に満足でない。Ta2O5はピツカー
ス硬度がやや低く（600〜800Kg／mm2）、耐摩耗性
に問題があり、また抵抗発熱体を酸化する傾向が
あるのでSiO2層を耐摩耗保護膜の下に介在する
必要があり、低温で再結晶化し易く応力変化によ
るクラツクが発生し易い欠点があり、さらに抵抗
発熱体の下地であるアルミナ基板及びグレーズ層
より熱膨脹係数がかなり小さく熱パルスの印加で
クラツクを生じ易い。一方、SiCの電気抵抗が低
く、電気化学的な反応により耐摩耗性が低下する
ので、SiO2等の膜を下層として形成する必要が
あり、またクラツクが発生し易い。またAl2O3、
B4C等は内部応力が大きくクラツクが発生し易
い。さらに、SiOxNyは熱膨脹係数が下地よりも
かなり小さく、熱パルスの印加によりクラツクを
生じる問題がある。従つて、耐摩耗性が高いだけ
でなく耐クラツク性、耐熱疲労性にすぐれた保護
膜が要請されている。
Ta2O5、SiC、Al2O3、B4C、SiOxNy等が知られ
ている。しかし、これらの保護膜には一長一短が
あつて未だ充分に満足でない。Ta2O5はピツカー
ス硬度がやや低く（600〜800Kg／mm2）、耐摩耗性
に問題があり、また抵抗発熱体を酸化する傾向が
あるのでSiO2層を耐摩耗保護膜の下に介在する
必要があり、低温で再結晶化し易く応力変化によ
るクラツクが発生し易い欠点があり、さらに抵抗
発熱体の下地であるアルミナ基板及びグレーズ層
より熱膨脹係数がかなり小さく熱パルスの印加で
クラツクを生じ易い。一方、SiCの電気抵抗が低
く、電気化学的な反応により耐摩耗性が低下する
ので、SiO2等の膜を下層として形成する必要が
あり、またクラツクが発生し易い。またAl2O3、
B4C等は内部応力が大きくクラツクが発生し易
い。さらに、SiOxNyは熱膨脹係数が下地よりも
かなり小さく、熱パルスの印加によりクラツクを
生じる問題がある。従つて、耐摩耗性が高いだけ
でなく耐クラツク性、耐熱疲労性にすぐれた保護
膜が要請されている。
本発明の目的は、耐クラツク性が高く、耐熱疲
労性にすぐれたサーマルヘツド用耐熱摩耗性保護
膜を提供することである。
労性にすぐれたサーマルヘツド用耐熱摩耗性保護
膜を提供することである。
本発明のサーマルヘツド用耐摩耗性保護膜は、
Si、La、Ｏ、Ｎを主成分とすることを特徴とす
る。より具体的には本発明の保護膜はSiLaxNy
Nz（ただしｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0及びｚ＝1.2
〜3.0）なる化学式で表わされる。
Si、La、Ｏ、Ｎを主成分とすることを特徴とす
る。より具体的には本発明の保護膜はSiLaxNy
Nz（ただしｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0及びｚ＝1.2
〜3.0）なる化学式で表わされる。
本発明の耐摩耗性保護膜はTa2O5よりも高い硬
度、及び低い摩耗性を有し、熱膨脹係数がアルミ
ナ基板とほぼ同等であるため、耐クラツク性が高
い。
度、及び低い摩耗性を有し、熱膨脹係数がアルミ
ナ基板とほぼ同等であるため、耐クラツク性が高
い。
本発明のサーマルヘツド用耐熱性保護膜は、Si
−La−Ｏ−Ｎ系の物質であり、好ましくはSiLax
NyNzで表わされる物質から構成される。ここに
ｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0、及びｚ＝1.2〜3.0で
ある。Laは熱膨脹を調整する働きがあるが、少
な過ぎると十分な調整が行われず、下地との線熱
膨脹係数が小さ過ぎ、一方多過ぎると膜が柔かく
なり耐摩耗性が減じる。Ｏ及びＮは大体同様な効
果を有し、これらが少な過ぎると膜が柔かくなり
耐摩耗性が減じ、一方多過ぎると多孔となり脆く
なる。従つて、上記のｘ、ｙ、ｚで示される範囲
の組成を用いることが望ましい。
−La−Ｏ−Ｎ系の物質であり、好ましくはSiLax
NyNzで表わされる物質から構成される。ここに
ｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0、及びｚ＝1.2〜3.0で
ある。Laは熱膨脹を調整する働きがあるが、少
な過ぎると十分な調整が行われず、下地との線熱
膨脹係数が小さ過ぎ、一方多過ぎると膜が柔かく
なり耐摩耗性が減じる。Ｏ及びＮは大体同様な効
果を有し、これらが少な過ぎると膜が柔かくなり
耐摩耗性が減じ、一方多過ぎると多孔となり脆く
なる。従つて、上記のｘ、ｙ、ｚで示される範囲
の組成を用いることが望ましい。
本発明の保護膜は例えばスパツタ法を用いて成
膜することができる。この場合には、成膜原料と
してSiO2、La2O3、Si3N4等を用い、これらを所
定の混合比で混合し、プレスしてターゲツトと
し、また雰囲気ガスとしてArガス、及び必要な
らさらにO2、N2ガスを用い、RF電力を加えてタ
ーゲツトをArスパツタし、下地例えばアルミナ
基板上にガラスグレーズ層を設けたものの上にSi
−La−Ｏ−Ｎ系の保護膜を成膜する。
膜することができる。この場合には、成膜原料と
してSiO2、La2O3、Si3N4等を用い、これらを所
定の混合比で混合し、プレスしてターゲツトと
し、また雰囲気ガスとしてArガス、及び必要な
らさらにO2、N2ガスを用い、RF電力を加えてタ
ーゲツトをArスパツタし、下地例えばアルミナ
基板上にガラスグレーズ層を設けたものの上にSi
−La−Ｏ−Ｎ系の保護膜を成膜する。
SiO2、La2O3、Si3N4の粉末をモル比５：３：
１の割合で混合し、プレスしてターゲツトとし、
投入電力1.5KW、Ar圧3Pa、基板温度350℃で
RFスパツタして4.5μｍの厚さに成膜して耐摩耗
性層とした。Arガスに適宜O2、N2を混入して反
応性スパツタをし、組成の調整をした。
１の割合で混合し、プレスしてターゲツトとし、
投入電力1.5KW、Ar圧3Pa、基板温度350℃で
RFスパツタして4.5μｍの厚さに成膜して耐摩耗
性層とした。Arガスに適宜O2、N2を混入して反
応性スパツタをし、組成の調整をした。
得られたSiLaxNyNz膜に対して種々の試験及
び測定を行つた。ｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0及
びｚ＝1.2〜3.0のものは次の特性を示した。
び測定を行つた。ｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜6.0及
びｚ＝1.2〜3.0のものは次の特性を示した。
１ ピツカース硬度は1200〜1600Kg／mm2であり
Ta2O5よりも硬い。
Ta2O5よりも硬い。
２ 表面の引掻き強度は440ｇであり、Ta2O5の
270ｇより強い。なお、この引掻き強度はダイ
ヤモンド針を用いた引掻き試験機（新東科学(株)
製HEIDON−14型）によつて測定した。
270ｇより強い。なお、この引掻き強度はダイ
ヤモンド針を用いた引掻き試験機（新東科学(株)
製HEIDON−14型）によつて測定した。
３ 球径12mmの鋼球にダイヤモンドペーストを付
着させた耐摩耗試験では27秒であり、Ta2O7の
７秒より長い。
着させた耐摩耗試験では27秒であり、Ta2O7の
７秒より長い。
４ 熱パルスを加えても電子線回折でハローが見
られず、再結晶が生じていない。
られず、再結晶が生じていない。
５ 強酸、強アルカリに対して安定である。
６ 比抵抗は1011Ωcm以上であり、電気的に安定
である。
である。
７ 線熱膨脹係数が7.2×10-6であり、アルミ基
板の7.5×10-6及びグレーズの6.8×10-6と近い
ため、熱疲労によるクラツクが生じない。
板の7.5×10-6及びグレーズの6.8×10-6と近い
ため、熱疲労によるクラツクが生じない。
上の実施例から明らかなように、本発明のサー
マルヘツド用耐保護膜は、硬度が高く、引掻き強
度も高く、再結晶化によるクラツクが発生し難
く、耐酸・耐アルカリ性にすぐれ、絶縁性も良
く、また熱疲労によるクラツクの発生も少ないと
いうすぐれた作用効果を有するものである。
マルヘツド用耐保護膜は、硬度が高く、引掻き強
度も高く、再結晶化によるクラツクが発生し難
く、耐酸・耐アルカリ性にすぐれ、絶縁性も良
く、また熱疲労によるクラツクの発生も少ないと
いうすぐれた作用効果を有するものである。
第１図はサーマルヘツドの基本構造を示す断面
図である。
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Si、La、Ｏ及びＮを主たる構成元素とした
サーマルヘツド用耐摩耗性保護膜。 ２ SiLaxOyNz（ただしｘ＝0.1〜4.0、ｙ＝0.2〜
6.0及びｚ＝1.2〜3.0）で表わされる組成を有する
前記第１項記載の耐摩耗性保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228820A JPS6290259A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | サ−マルヘツド用耐摩耗性保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228820A JPS6290259A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | サ−マルヘツド用耐摩耗性保護膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6290259A JPS6290259A (ja) | 1987-04-24 |
| JPH04834B2 true JPH04834B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=16882371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60228820A Granted JPS6290259A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | サ−マルヘツド用耐摩耗性保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6290259A (ja) |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60228820A patent/JPS6290259A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6290259A (ja) | 1987-04-24 |
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