JP2576063B2 - 印字記録ヘッド - Google Patents

印字記録ヘッド

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JP2576063B2
JP2576063B2 JP62305853A JP30585387A JP2576063B2 JP 2576063 B2 JP2576063 B2 JP 2576063B2 JP 62305853 A JP62305853 A JP 62305853A JP 30585387 A JP30585387 A JP 30585387A JP 2576063 B2 JP2576063 B2 JP 2576063B2
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/33555Structure of thermal heads characterised by type
    • B41J2/3357Surface type resistors

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像電気信号を印字記録媒体に印加するた
めの通電記録印字ヘッドに関する。
従来の技術 従来、画像電気信号を熱エネルギーに変換し、その熱
エネルギーでインク層を溶解して、転写用紙に転移させ
ることにより画像形成を行う印字記録方法として、通電
記録方式が提案されている。
このような記録方式において用いられる印字記録ヘッ
ドとしては、第3図の示すごとく、記録電極2に比して
大きな接触面積を有する帰路電極9を一体に設けて、記
録電極及び帰路電極を一体化してなる印字記録ヘッド
(例えば、特開昭59−171666号公報参照)、あるいは第
4図に示すごとく、セラミック等の板状剛体10上にパタ
ーン化した金属層よりなる記録電極2及び絶縁フィルム
11を積層してなる印字記録ヘッド(例えば、特開昭60−
124265号公報参照)等が提案されている。
発明が解決しようとする問題点 前者の印字記録ヘッドは、印字記録媒体との接触面に
記録電極と帰路電極とが存在するため、印字記録ヘッド
の圧接面積が大きくなり、総圧接圧力を大きくとる必要
があり、均一な圧接が行われ難く、又、駆動ロールのト
ルクが大きくなるなどの問題があり、印字記録の信頼性
を損なう結果となっている。
又、後者の印字記録ヘッドは、画像記録に際して、ヘ
ッド端面を印字記録媒体に面接触させる必要がある。し
たがって、印字記録ヘッドが印字記録媒体に対して傾い
てしまうと接触率が極端に悪くなるので常に垂直に保持
されなければならず、高精度のヘッド保持機構が必要で
あるという問題点がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであ
る。
本発明の目的は、インク媒体との接触の信頼性が高
く、電極とインク媒体の接触面積が規定でき、小さな圧
接力でも十分な接触が得られ、電極部の摩耗量が小さ
く、長期間の使用が可能な通電記録印字ヘッドを提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 本発明者等は、先に電気絶縁性基板の上に弾性体層を
設けた印字記録ヘッドを提案したが(特願昭61−189503
号)、更に検討した結果、弾性効率が高く、弾性応答性
の優れた金属板材を弾性体部材として用いることによ
り、より高い接触信頼性と低圧接圧力化が達成されるこ
とを見出だし、本発明を完成した。
本発明の通電記録印字ヘッド(以下、「印字記録ヘッ
ド」という。)は、表面に電気絶縁層が設けられた厚さ
30〜800μmの弾性金属薄板上に電気絶縁層を介して複
数の記録電極が並列状に配設され、該複数の記録電極の
先端近傍に導電性物質よりなる突出部が形成され、少な
くとも、先端近傍における記録電極の間に切欠溝が設け
られ、かつ、表面が突出部を除いて電気絶縁層によって
被覆されていることを特徴とする。
作用 本発明の印字記録ヘッドは、通電記録方式により記録
画像を得る際に用いられる。即ち、印字記録ヘッドを発
熱によって溶融するインク層を有する印字記録媒体に圧
接し、印字記録ヘッドの複数の記録電極が印字記録媒体
上を摺動するように接触させる。印字記録ヘッドからの
画像電気信号に応じて、印字記録媒体の発熱層が発熱
し、隣接したインク層を加熱してインクを熱溶融させ、
転写材にインク層が転移し、記録が行われる。この場
合、弾性金属薄板の上に印字記録接触部が存在し、圧接
面である印字記録媒体の表面に、凹凸或いはうねりが存
在しても、弾性金属薄板の優れた弾性性能により、これ
らに対応して追従し、安定した接触状態が得られる。し
かも弾性金属薄板には、切欠溝が電極間に位置するよう
に設けられているから、各記録電極が各々独立して、ま
たは、切欠溝を挾んだ各記録電極群ごとで独立的な圧接
状態になり、記録電極にごみ、異物による浮きが生じて
も、印字記録ヘッド全体への影響が小さくなるように作
用し、したがって、印字記録が安定した状態で行われる
ことになる。
又、本発明の印字記録ヘッドにおいて、記録電極の一
部に形成された導電性物質よりなる突出部を除いて、他
の部分が絶縁皮膜により被覆されているから、導電性物
質よりなる突出部のみが印字記録媒体と接触することに
なり、接触部分を面積的に制御する働きを示す。したが
って、印字記録ヘッド全体としての接触圧力も非常に低
減できる。
実施例 以下、図面に示した実施例によって本発明を詳細に説
明する。
第1図は、本発明の一実施例であって、(a)は斜視
図、(b)は横断面図、(c)は縦断面図である。この
実施例においては、弾性金属薄板1上に電気絶縁層5を
設けて基板を構成している。この基板上に複数の記録電
極2が、並列に配設されており、その記録電極は、その
先端近傍の一部領域を除いて、絶縁皮膜3により覆われ
ている。その記録電極の絶縁皮膜によって覆われていな
い露出部には、導電性物質よりなる突出部4が形成され
ている。又、印字記録ヘッドの先端部分において、各記
録電極2の間には、切欠溝8が設けられている。
弾性金属薄板1は厚み30μm〜800μmの範囲である
ことが必要であり、厚みが30μmよりも薄くなると十分
な弾性特性と適切な圧接圧力が得られない。又、800μ
mよりも厚いと、弾性金属薄板が弾性体よりも剛性体的
な挙動を示すようになり、十分な効果が得られなくな
る。
弾性金属薄板は導電性であるため、記録電極を設ける
に先立って絶縁処理を行なって、電気絶縁層を設ける必
要がある。絶縁処理は絶縁性セラミック等のスパッタ
膜、蒸着膜、焼結膜、PVD法、CVD法等による成膜、又は
絶縁性有機膜の塗布、真空蒸着、プラズマ着膜による形
成等が利用できる。電気絶縁層の膜厚は、600Åないし1
0μmの範囲が好ましい。電気絶縁層の体積固有抵抗値
は104Ω・cm以上であれば、いかなる材料でも用いるこ
とができる。例えば、SiO2、Al2O3、SiN、AlN、TiO2、T
aNなどのセラミック材、ポリイミド、ポリイミドアミ
ド、ポリエステル等の絶縁性樹脂が好適に用いられる。
電気絶縁層の上には記録電極が並列に帯状になって形
成される。使用できる物質としては、例えば導電性金属
(Ni、Cr、Au、Ta、Ti、Fe、Al、Mo、W、Zr、Sn、Pt、
Pb及びそれ等を含む合金)、導電性金属化合物(VO2、R
uO2、TaN、Ta2N、HfB2、TaB2、MoB2、CrB2、B4C、MoB、
ZrC、VC、TiCなど)及びこれ等物質を含む混合体があげ
られる。これ等の物質に必要とされる体積固有抵抗値は
10Ω・cm以下であればよい。これ等物質よりなる記録電
極は、箔の接着、電解メッキ、無電解メッキ、真空蒸着
法、スパッタリング着膜法、印刷その他の塗布法、PVD
法、CVD法、プラズマ着膜法等、素材及び基板材にあわ
せて選択することができ、0.1〜50μmの厚さに着膜す
ればよい。ストライプ状にパターン化された記録電極を
形成する為には、形成された金属膜を光、レーザー又は
電子線によるリソグラフィーとウエットエッチングとの
組合わせ、或いはドライエッチングとの組合わせによ
り、パターン化して形成することができる。或いは、直
接的に導電層を描画して、パターン化した記録電極を形
成することもできる。
形成されたパターン状の記録電極の上には、次いで、
絶縁皮膜によって被覆されるが、その場合、記録電極上
の先端部又は先端部近傍には記録電極が露出するように
被覆する。例えば、感光性絶縁フィルム(ドライフィル
ム)を熱圧着し、印字記録媒体と接触する部分に相当す
る部分の記録電極を露出させるために、フォトリソグラ
フィーとウエットエッチングによって除去する。又、感
光性絶縁フィルムを用いず、絶縁性フィルムを熱圧着
し、又は無機絶縁膜を着膜したレジスト膜を用い、フォ
トリソグラフィーとドライエッチングの組合わせによ
り、記録電極を露出させることもできる。絶縁皮膜の膜
厚は0.5〜50μmの範囲が好ましく用いられる。
記録電極上の絶縁皮膜により被覆されない部分、即
ち、露出部には、導電性物質よりなる突出部を形成する
が、その露出部の形状及び大きさは、隣接する記録電極
と接触しなければ、どのようなものでもよいが、形状は
四角形又は円形が好ましく、又、大きさは電極巾程度で
あることが好ましい。
突出部は、例えば、導電性金属(Ni、Cr、Cu等)を電
解メッキによって記録電極上の露出部分に、絶縁皮膜の
膜厚よりも厚くなるように付着させて、突出部を形成さ
せる。この突出部は、絶縁皮膜よりも2.0〜100μm、特
に10〜40μm突出して設けるのが好ましい。この突出部
によって電極の接触面積の規制がはかられ、記録ドット
形状によい結果を与える。
なお、上記第1図においては、記録電極の突出部は、
接触面に対して平行方向に一列に並んだ状態に形成され
ているが、例えば、千鳥状に並んだ状態でもよく、また
3個以上が鋸ぎり状に並んだ状態のものでもよい。
記録電極間に設けられる切欠溝は、切断円盤による回
転切断法、レーザー加工法、ドライエッチング法、流体
切削法等によって形成することができる。この切欠溝の
奥行きは、印字記録ヘッドの先端から5mm〜40mmの範囲
が良好であるが、記録電極の露出部の形状により任意に
決定されるもので、大きな制約を受けるものでない。
次に本発明の印字記録ヘッドについて、さらに具体化
した実施例を示す。
実施例1 厚さ150μmのSUS304板材上に、高周波スパッタリン
グ法により、SiO2を基板温度250℃において着膜し、100
0Åの厚さの薄膜を形成した。次にNiを高周波スパッタ
リング法によって基板温度250℃において着膜し、厚さ5
000Åの薄膜を形成した。形成された膜をフォトリソグ
ラフ工程によって、電極パターンレジスト膜を形成し、
酸素プラズマを用いたドライエッチング法により、巾60
μm、ピッチ125μmのストライプ状の導電部を形成し
た。次に、Niのメッキ浴に上記の基板を入れ、メッキに
より導電部上に20μm厚のNi膜を形成し、ストライプ状
の記録電極を形成した。次いで、感光性ポリイミドオリ
ゴマーを塗布し、5μmの膜厚の絶縁皮膜を形成し、露
光及び現像工程によって記録電極の先端より、10μm内
側に65μm×65μmの正方形の露出部を設けた。この基
板の先端部をNiメッキ浴に浸漬し、通電させて、露出部
に厚さ18μmのNiメッキ層を形成した。それにより、15
μm突出した78μm×78μmの突出部が形成された。次
に、形成された記録電極の電極間にピッチ500μm、幅3
0μmの切欠溝を精密円板型切断機を用いて作成した。
次に作成された印字記録ヘッドを直径60mmのアルミニ
ウムドラムに接触角20゜で種々の圧力で圧接させ、200m
m/secの線速度で回転させながら、電極突出部とアルミ
ドラム間の通電信頼性を評価した。評価は、10秒間の圧
接で1mS以上の非導通時間の回数で表した。評価の結果
を第1表に示す。
比較例1 SUS304板材として厚さ1.2mmのものを用いた以外は、
実施例1におけると同様にして同様な構造の印字記録ヘ
ッドを作成し、同様に評価した。結果を第1表に示す。
比較例2 実施例2におけるSUS304板材の代わりに、厚さ5mmのS
US304材とゴム硬度40で厚さ3mmの圧接板付き弾性材を用
い、フィルム上に電極パターン及び導電性突出部を作成
し、フィルムを接着し、実施例1におけると同様にし
て、第2図に示すごとき印字記録ヘッドを作成し、同様
に評価した。なお、第2図中、6は弾性材、7は圧接材
であり、他は前記したとものである。結果を第1表に示
す。
発明の効果 本発明の印字記録ヘッドは、表面に電気絶縁性層が設
けられた厚さ30〜800μmの弾性金属薄板を基板として
用い、記録電極上に突出部を設けているから、印字記録
媒体の凹凸、うねりによる記録電極の浮きによって生じ
る接触不良を防止することができ、また、接触面積が一
層小さくなるため、より小さな圧接圧でも、印字記録媒
体との間で良好な接触状態を保つことが可能になる。し
たがって、印字記録ヘッドの長寿命化に寄与することに
なり、印字記録媒体の摩耗も少なくなる。
また、先端近傍における記録電極の間に切欠溝が存在
し、かつ、表面が突出部を除いて電気絶縁層によって被
覆されているから、1)各記録電極が切欠溝を介して分
離されているため、ほこり、ごみ等の異物による影響
を、他の記録電極にまで及ぶことが少ない、2)印字記
録ヘッドが動的に接触状態を確保し、微振動の伝播防止
ができ、又、微小異物が存在した場合、それを切欠溝内
に払い落とすことができるので、異物の除去が可能にな
る、3)各記録電極の接触信頼性が高くなるため、圧接
圧の低減が可能になり、印字記録媒体の摩耗特性、スタ
イラス接点部の高信頼化、長寿命化に寄与する、4)時
間的弾性応答性の向上、弾性限界の拡大等、弾性物性の
大幅な改善がなされる、等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であって、(a)は斜視図、
(b)は横断面図、(c)は縦断面図、第2図は比較例
2の印字記録ヘッドの斜視図、第3図及び第4図はそれ
ぞれ従来の印字記録ヘッドの斜視図である。 1……弾性金属薄板、2……記録電極、3……絶縁皮
膜、4……突出部、5……電気絶縁層、6……弾性材、
7……圧接材、8……切欠溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−32676(JP,A) 特開 昭61−137788(JP,A) 特開 昭62−253466(JP,A) 特開 昭60−19555(JP,A) 特開 昭61−295051(JP,A) 実開 昭61−198035(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に電気絶縁層が設けられた厚さ30〜80
    0μmの弾性金属薄板上に電気絶縁層を介して複数の記
    録電極が並列状に配設され、該複数の記録電極の先端近
    傍に導電性物質よりなる突出部が形成され、少なくと
    も、先端近傍における記録電極の間に切欠溝が設けら
    れ、かつ、表面が突出部を除いて電気絶縁層によって被
    覆されていることを特徴とする通電記録印字ヘッド。
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