JP2681987B2 - 印字記録ヘッド - Google Patents
印字記録ヘッドInfo
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- JP2681987B2 JP2681987B2 JP63087284A JP8728488A JP2681987B2 JP 2681987 B2 JP2681987 B2 JP 2681987B2 JP 63087284 A JP63087284 A JP 63087284A JP 8728488 A JP8728488 A JP 8728488A JP 2681987 B2 JP2681987 B2 JP 2681987B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- recording head
- print recording
- sliding contact
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters 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
- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/33555—Structure of thermal heads characterised by type
- B41J2/3357—Surface type resistors
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、いわゆる通電転写方式の記録装置に用いら
れる印字記録ヘッドに係り、詳しくは、導電性のインク
保持体に摺接させた状態で通電を行なう電極体を複数有
した印字記録ヘッドに関する。
れる印字記録ヘッドに係り、詳しくは、導電性のインク
保持体に摺接させた状態で通電を行なう電極体を複数有
した印字記録ヘッドに関する。
［従来の技術］ 通電転写方式の記録装置は、インクを保持した導電性
フィルムに印字ドットに対応したスポット通電を行な
い、その通電部位の発熱作用により保持されたインクを
記録シート側に転写することによってドット印字を行な
うものであるが、この通電転写方式の記録装置に用いら
れる印字ヘッドとして、本出願人は、例えば、第４図に
示すような構造のものを提案している。なお、同図
（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。第４図に
おいて、絶縁性セラミック、プラスチック等で構成され
た電気絶縁性基板１の上に導電性金属（Ni,Cr,Au,Cu,T
a,Ti,Fe,Al,W,Zn,Sn,Pt,Pb及びそれらを含む合金等）に
て形成された記録電極４を複数配設し、この電気絶縁性
基板１及び各記録電極４を当該各記録電極４の先端部を
残して絶縁性被膜５で覆い、この絶縁性被膜５によって
覆われていない部分に各記録電極４と接合する導電性金
属（Ni,Cr,Cu等）の突出部６が形成されたものとなって
いる。
フィルムに印字ドットに対応したスポット通電を行な
い、その通電部位の発熱作用により保持されたインクを
記録シート側に転写することによってドット印字を行な
うものであるが、この通電転写方式の記録装置に用いら
れる印字ヘッドとして、本出願人は、例えば、第４図に
示すような構造のものを提案している。なお、同図
（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。第４図に
おいて、絶縁性セラミック、プラスチック等で構成され
た電気絶縁性基板１の上に導電性金属（Ni,Cr,Au,Cu,T
a,Ti,Fe,Al,W,Zn,Sn,Pt,Pb及びそれらを含む合金等）に
て形成された記録電極４を複数配設し、この電気絶縁性
基板１及び各記録電極４を当該各記録電極４の先端部を
残して絶縁性被膜５で覆い、この絶縁性被膜５によって
覆われていない部分に各記録電極４と接合する導電性金
属（Ni,Cr,Cu等）の突出部６が形成されたものとなって
いる。
上記のように各記録電極４とそれに接合する突出部６
によって電極体が構成される印字記録ヘッド10は、例え
ば、第５図に示すように、インク媒体20に対して所定の
角度をもって摺接した状態で使用される。ここで、イン
ク媒体20は、導電性を有するフィルム状のインク保持体
21上に帰路電極22（Al層）、インク23が積層された構造
となっている。そして、インク媒体20の帰路電極22を接
地した状態にして上記印字記録ヘッド10の電極体の一部
となる突出部６をインク保持体21の背面に摺接させ、印
字ドットに対応した記録電極４及び突出部６を介して所
定量の通電を行なう。すると、電流は突出部６の当該摺
接部からインク保持体21内をスポット的に流れて帰路電
極22に至る。この通電に際して、インク保持体21の通電
した発熱層が発熱し、その発熱部位に対応したインク23
aが記録シートにドット転写される。
によって電極体が構成される印字記録ヘッド10は、例え
ば、第５図に示すように、インク媒体20に対して所定の
角度をもって摺接した状態で使用される。ここで、イン
ク媒体20は、導電性を有するフィルム状のインク保持体
21上に帰路電極22（Al層）、インク23が積層された構造
となっている。そして、インク媒体20の帰路電極22を接
地した状態にして上記印字記録ヘッド10の電極体の一部
となる突出部６をインク保持体21の背面に摺接させ、印
字ドットに対応した記録電極４及び突出部６を介して所
定量の通電を行なう。すると、電流は突出部６の当該摺
接部からインク保持体21内をスポット的に流れて帰路電
極22に至る。この通電に際して、インク保持体21の通電
した発熱層が発熱し、その発熱部位に対応したインク23
aが記録シートにドット転写される。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような従来の印字記録ヘッドでは、
その寿命が充分でない。
その寿命が充分でない。
それは、通常金属で構成される電極体が常時インク保
持体に摺接された状態にて使用されるため、その摺接面
が比較的早く摩耗してしまい、また、インク転写に際し
ての発熱によってその露出面が酸化してしまうからであ
る。
持体に摺接された状態にて使用されるため、その摺接面
が比較的早く摩耗してしまい、また、インク転写に際し
ての発熱によってその露出面が酸化してしまうからであ
る。
そこで、本発明の課題は、電極体の当該摺接面の耐摩
耗性を向上させると共に、その露出面の酸化を防止する
ことである。
耗性を向上させると共に、その露出面の酸化を防止する
ことである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、導電性のインク保持体に摺接させた状態で
スポット通電を行なう電極体を複数有した印字記録ヘッ
ドを前提としており、当該印字記録ヘッドにおいて、上
記課題を解決するための技術的手段は、各電極体の当該
摺接面となる部位に突出部を形成し、その突出部の表面
に導電性セラミック層300Å〜５μｍの層厚となるよう
に形成したことである。
スポット通電を行なう電極体を複数有した印字記録ヘッ
ドを前提としており、当該印字記録ヘッドにおいて、上
記課題を解決するための技術的手段は、各電極体の当該
摺接面となる部位に突出部を形成し、その突出部の表面
に導電性セラミック層300Å〜５μｍの層厚となるよう
に形成したことである。
［作用］ 導電性セラミックがインク保持体に摺接した状態で、
電極体からの通電電流が導電性セラミックを通してイン
ク保持体側に流れる。
電極体からの通電電流が導電性セラミックを通してイン
ク保持体側に流れる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る印字記録ヘッドの構造例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
同図において、剛性基板１の上にゴム等の弾性層２が
形成され、更にその上に絶縁フィルム３を介して記録電
極４が配設されている。そして、記録電極４の先端部以
外が絶縁被膜５によって覆われ、この覆われていない部
分に記録電極４に接合した金属性の突出部６が設けら
れ、この突出部６の表面が導電性セラミック７によって
被覆された構造となっている。上記弾性層２は特に記録
媒体に凹凸等があっても電極体のインク保持体への接触
状態を確実に維持させる機能（接触不良防止機能）を有
している。
形成され、更にその上に絶縁フィルム３を介して記録電
極４が配設されている。そして、記録電極４の先端部以
外が絶縁被膜５によって覆われ、この覆われていない部
分に記録電極４に接合した金属性の突出部６が設けら
れ、この突出部６の表面が導電性セラミック７によって
被覆された構造となっている。上記弾性層２は特に記録
媒体に凹凸等があっても電極体のインク保持体への接触
状態を確実に維持させる機能（接触不良防止機能）を有
している。
このような構造となる印字記録ヘッドの作成は、例え
ば、以下のようになされる。まず、厚さ15μｍのポリイ
ミドフィルムをベースフィルム３（絶縁フィルム）とし
て用い、このベースフィルム３上に厚さ20μｍの銅箔を
エポキシ系熱硬化型接着剤にて接着する。そして、フォ
トリソグラフィとエッチングにより銅箔をパターニング
し、幅50μｍ、ピッチ125μｍの複数並列にした電極線
４（記録電極）を形成する。更に、この配線フィルムに
電極線４側から厚さ15μｍの感光性絶縁フィルム５（絶
縁被膜）を熱圧着し、フォトリソグラフィにより各電極
線４に対応した位置の感光性絶縁フィルム５を40μｍ×
40μｍの正方形に除去する。この除去した部分に電界メ
ッキ法によりNiを成長させ、当該絶縁フィルム５面より
15μｍ盛上った状態の突出部６を形成する。次いで、反
応性スパッタリングにより窒化タンタル化合物（導電性
セラミック）を1000Å程度着膜し、フォトリソグラフィ
とエッチングにより突出部６部分以外の窒化タンタル化
合物を除去して各突出部６表面に導電性セラミック層７
を形成する。そして、並列配置された上記突出部６のか
ら先10μｍの位置で切断して電極板シールを形成する。
ば、以下のようになされる。まず、厚さ15μｍのポリイ
ミドフィルムをベースフィルム３（絶縁フィルム）とし
て用い、このベースフィルム３上に厚さ20μｍの銅箔を
エポキシ系熱硬化型接着剤にて接着する。そして、フォ
トリソグラフィとエッチングにより銅箔をパターニング
し、幅50μｍ、ピッチ125μｍの複数並列にした電極線
４（記録電極）を形成する。更に、この配線フィルムに
電極線４側から厚さ15μｍの感光性絶縁フィルム５（絶
縁被膜）を熱圧着し、フォトリソグラフィにより各電極
線４に対応した位置の感光性絶縁フィルム５を40μｍ×
40μｍの正方形に除去する。この除去した部分に電界メ
ッキ法によりNiを成長させ、当該絶縁フィルム５面より
15μｍ盛上った状態の突出部６を形成する。次いで、反
応性スパッタリングにより窒化タンタル化合物（導電性
セラミック）を1000Å程度着膜し、フォトリソグラフィ
とエッチングにより突出部６部分以外の窒化タンタル化
合物を除去して各突出部６表面に導電性セラミック層７
を形成する。そして、並列配置された上記突出部６のか
ら先10μｍの位置で切断して電極板シールを形成する。
厚さ3mmのアルミニウム板を剛体板１とし、その上に
厚さ1mmのシリコンゴム（スプリング強度46）製の弾性
体２、更にその上に上記電極板シートを突出部６側の端
面が揃うように位置決めして積層し、各積層間をエポキ
シ系熱硬化型接着剤で接着して第１図に示すような構造
で8line/mmの印字密度となる印字記録ヘッドが完成す
る。なお、上記各部の寸法は例示的なものであり、本発
明を限定的に解釈するものではない。
厚さ1mmのシリコンゴム（スプリング強度46）製の弾性
体２、更にその上に上記電極板シートを突出部６側の端
面が揃うように位置決めして積層し、各積層間をエポキ
シ系熱硬化型接着剤で接着して第１図に示すような構造
で8line/mmの印字密度となる印字記録ヘッドが完成す
る。なお、上記各部の寸法は例示的なものであり、本発
明を限定的に解釈するものではない。
上記のように作成された印字記録ヘッド（発明品）
と、上記作成過程で、突出部６表面に窒化タンタル化合
物の層を形成しなかったタイプの印字記録ヘッド（比較
例）についての摩耗試験結果を以下に示す。
と、上記作成過程で、突出部６表面に窒化タンタル化合
物の層を形成しなかったタイプの印字記録ヘッド（比較
例）についての摩耗試験結果を以下に示す。
試験の条件は、速度60rpmで回転する直径10cmのアル
ミドラムに 対象となる印字記録ヘッドを 接触角 15度 接触圧 800g/cm2 印加電圧 0.2V の条件で圧接した状態で電流値をモニタし、導通状態の
変化を観測した。
ミドラムに 対象となる印字記録ヘッドを 接触角 15度 接触圧 800g/cm2 印加電圧 0.2V の条件で圧接した状態で電流値をモニタし、導通状態の
変化を観測した。
10000回転後における電極体部分（突出部６の部分）の
良品率は次表のようになった。
良品率は次表のようになった。
上記表に示される結果から、発明品の印字記録ヘッド
は耐摩耗性ついては比較例より優れていることが分る。
は耐摩耗性ついては比較例より優れていることが分る。
また、上記10000回転後の電極体部分の状態を顕微鏡
観察したところ、発明品ではほとんど摩耗がなかった
が、比較例では、ほとんど摩耗して突出部６がなくなっ
た状態であった。更に、抵抗値の変化は、発明品につい
ては略一定であったのに対して、比較例では、摩耗によ
り接触面が増大して抵抗値の下がったもの、摩耗しきっ
て接触面積が減少して抵抗値の上がったもの、導通がな
くなってしまったもの、突出部６表面の酸化により抵抗
値が上がったもの等が観察された。
観察したところ、発明品ではほとんど摩耗がなかった
が、比較例では、ほとんど摩耗して突出部６がなくなっ
た状態であった。更に、抵抗値の変化は、発明品につい
ては略一定であったのに対して、比較例では、摩耗によ
り接触面が増大して抵抗値の下がったもの、摩耗しきっ
て接触面積が減少して抵抗値の上がったもの、導通がな
くなってしまったもの、突出部６表面の酸化により抵抗
値が上がったもの等が観察された。
導電性セラミックが備える好ましい条件としては、 体積抵抗率……102Ωｍ以下、更に好ましくは10-2Ωｍ
以下 融点……1500℃以上 硬度……ビッカース硬度1000 で具体的には 酸化物……RiO2 窒化物……Ta2N（TaN）、TiN、ZrN、NbN、VN ホウ化物……TiB2、ZrB2、HfB2、TaB2、MoB2、CrB2、Nb
B2、MoB、NbB、Mo2B 炭化物……B4C、TiC、ZrC、HfC、VC、NbC、WC、W2C、Ta
C ケイ化物……MoSi2、TaSi2、WSi2に示す単体及びこれら
の混合物が考えられる。
以下 融点……1500℃以上 硬度……ビッカース硬度1000 で具体的には 酸化物……RiO2 窒化物……Ta2N（TaN）、TiN、ZrN、NbN、VN ホウ化物……TiB2、ZrB2、HfB2、TaB2、MoB2、CrB2、Nb
B2、MoB、NbB、Mo2B 炭化物……B4C、TiC、ZrC、HfC、VC、NbC、WC、W2C、Ta
C ケイ化物……MoSi2、TaSi2、WSi2に示す単体及びこれら
の混合物が考えられる。
また、電極体表面に形成する導電性セラミック層の厚
さは、300Å〜５μｍの範囲である。これは、層厚が300
Å以下だと、ピンホールが生じる可能性があり、その部
分から酸化が生じてしまう結果となる。一方、５μｍ以
上だと導電率との関係から材料選択の幅が狭くなった
り、成膜に時間がかかりすぎてしまう。
さは、300Å〜５μｍの範囲である。これは、層厚が300
Å以下だと、ピンホールが生じる可能性があり、その部
分から酸化が生じてしまう結果となる。一方、５μｍ以
上だと導電率との関係から材料選択の幅が狭くなった
り、成膜に時間がかかりすぎてしまう。
一方、印字記録ヘッドの全体構造についてみると、第
１図に示した例（基本的に第４図に示したものと同じ）
に限られず、例えば、第２図、あるいは第３図に示すよ
うなものであってもよい。
１図に示した例（基本的に第４図に示したものと同じ）
に限られず、例えば、第２図、あるいは第３図に示すよ
うなものであってもよい。
第２図の例では、剛性板１、弾性体２、絶縁フィルム
３、記録電極４を順次積層し、更に、その上を記録電極
４が先端にて露出するよう絶縁被膜５にて覆っている。
この場合、前述した突出部６は設けられずに記録電極４
の露出部分に導電性セラミック層が形成されたかたち
で、電極部分11が構成される。なお、弾性体２には記録
電極４を画成するよう溝８が形成される。ホコリ等の異
物による摺接面の凹凸の影響が他の電極におよばない等
の効果がある。
３、記録電極４を順次積層し、更に、その上を記録電極
４が先端にて露出するよう絶縁被膜５にて覆っている。
この場合、前述した突出部６は設けられずに記録電極４
の露出部分に導電性セラミック層が形成されたかたち
で、電極部分11が構成される。なお、弾性体２には記録
電極４を画成するよう溝８が形成される。ホコリ等の異
物による摺接面の凹凸の影響が他の電極におよばない等
の効果がある。
また、第３図の例では、第１図に示す例と同様、絶縁
被膜５からの突出部６の表面に導電性セラミック層を形
成して電極部分11を形成したものであるが、弾性体２等
に溝８が設けられて各電極体が画成されたものとなって
る。
被膜５からの突出部６の表面に導電性セラミック層を形
成して電極部分11を形成したものであるが、弾性体２等
に溝８が設けられて各電極体が画成されたものとなって
る。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、電極体の
インク保持体との摺接面となる部位に突出部を形成し、
その突出部の表面に導電性セラミック層を形成するよう
にしたため、電極体の当該摺接面の耐摩耗性が向上する
と共に、その露出面の酸化も防止できる。これは、導電
性セラミックの以下のような性質によるものである。
インク保持体との摺接面となる部位に突出部を形成し、
その突出部の表面に導電性セラミック層を形成するよう
にしたため、電極体の当該摺接面の耐摩耗性が向上する
と共に、その露出面の酸化も防止できる。これは、導電
性セラミックの以下のような性質によるものである。
いわゆる硬いことにより耐摩耗性が良い。
融点が高いため、放電、発熱によるダメージが少な
い。
い。
通電または放電による電極体におけるエレクトロマグ
レーション（物質転移、移動）の抑止。
レーション（物質転移、移動）の抑止。
放電、通電での気層イオン化による電極材の酸化、劣
化の抑止。
化の抑止。
上記結果、摺接面の摩耗及び露出面の酸化が共にし難
くなり、印字記録ヘッド自体の寿命が長くなる。
くなり、印字記録ヘッド自体の寿命が長くなる。
また、本発明によれば、上記導電性セラミック層を30
0Å〜５μｍの層厚となるように形成しているため、そ
のセラミック層にピンホールが発生して電極体が酸化す
ることを防ぐことができ、また、そのセラミック層を、
材料選択の幅の制約を受けることやその成膜に時間がか
かりすぎることもなく形成することができる。
0Å〜５μｍの層厚となるように形成しているため、そ
のセラミック層にピンホールが発生して電極体が酸化す
ることを防ぐことができ、また、そのセラミック層を、
材料選択の幅の制約を受けることやその成膜に時間がか
かりすぎることもなく形成することができる。
第１図は本発明に係る印字記録ヘッドの構造例を示す縦
断面図、第２図及び第３図は本発明に係る印字記録ヘッ
ドの他の例を示す斜視図、第４図は従来の印字記録ヘッ
ドの構造例を示す図、第５図は印字記録ヘッドでの印字
状態例を示す図である。 ［符号の説明］ １……剛体板 ２……弾性体 ３……絶縁フィルム ４……記録電極 ５……絶縁被膜 ６……突出部 ７……導電性セラミック
断面図、第２図及び第３図は本発明に係る印字記録ヘッ
ドの他の例を示す斜視図、第４図は従来の印字記録ヘッ
ドの構造例を示す図、第５図は印字記録ヘッドでの印字
状態例を示す図である。 ［符号の説明］ １……剛体板 ２……弾性体 ３……絶縁フィルム ４……記録電極 ５……絶縁被膜 ６……突出部 ７……導電性セラミック
Claims (1)
- 【請求項１】導電性のインク保持体に摺接させた状態で
スポット通電を行なう電極体を複数有した印字記録ヘッ
ドにおいて、 各電極体の当該摺接面となる部位に突出部を形成し、そ
の突出部の表面に導電性セラミック層を300Å〜５μｍ
の層厚となるように形成したことを特徴とする印字記録
ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087284A JP2681987B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 印字記録ヘッド |
| US07/278,886 US4980705A (en) | 1987-12-04 | 1988-12-02 | Print recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087284A JP2681987B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 印字記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259966A JPH01259966A (ja) | 1989-10-17 |
| JP2681987B2 true JP2681987B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=13910490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087284A Expired - Fee Related JP2681987B2 (ja) | 1987-12-04 | 1988-04-11 | 印字記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681987B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274963A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | Rohm Co Ltd | 通電転写記録用ヘツドの製造方法 |
| JPS6294355A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Seiko Epson Corp | 記録ヘツド |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63087284A patent/JP2681987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01259966A (ja) | 1989-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |