JP2843737B2

JP2843737B2 - 静電記録ヘッド

Info

Publication number: JP2843737B2
Application number: JP7074193A
Authority: JP
Inventors: 文人小松; 利建河津; 優樹中村
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH06255164A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電記録方式の記録ヘ
ッドとして好適な静電記録ヘッドに関する。更に詳述す
ると、本発明は、静電記録ヘッドの制御電極の構造の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】同一面制御形の静電記録ヘッドは、一般
に、図５に示すように、一定ピッチで高密度に配置され
た２列の記録電極１０１ａ，１０１ｂとこれに対応する
２列の制御電極１０２ａ，１０２ｂとが電気絶縁性樹脂
等の電極支持ブロック１０３によって固められたもので
ある。例えば、Ｍ（＝１２８）本を１組としてＮ（＝５
５）組から成るＭ×Ｎ（＝７０４０）本の第１の記録電
極１０１ａと、これと平行に所定間隔をあけて配置され
るＭ×Ｎ（＝７０４０）本の第２の記録電極１０１ｂ
と、この第１及び第２の記録電極１０１ａ，１０１ｂの
列に沿って列の更に外側にそれぞれ配置される制御電極
１０２ａ，１０２ｂとがそれぞれの端面を絶縁性樹脂か
ら成る電極支持ブロック１０３の表面に露呈させるよう
に設けられている。尚、図中符号１０４は配線基板、１
０５ａ，…，１０５ｍはＮ本ごとにグループ化された記
録電極をまとめて結線する端子である。

【０００３】この静電記録ヘッドは、従来、銅合金を切
削して、例えば図６に示すような単純な立方体のブロッ
クに加工した制御電極１０２ａ，１０２ｂを使用してい
る。この制御電極１０２ａ，１０２ｂは、電極支持ブロ
ック１０３を構成する樹脂を流し込む成形型２０１のキ
ャビティ溝２０２内に、２枚の制御電極支持プレート２
０３，２０４に支持されて収容される。そして、成形型
２０１のキャビティ溝２０２内に溶融樹脂を注入して制
御電極１０２ａ（あるいは１０２ｂ）を絶縁性樹脂で固
めて保持するようにしている。制御電極１０２ａを挟ん
で相対向する制御電極支持プレート２０３，２０４の一
方には制御電極１０２ａにあらかじめ接続された導電性
のピン２０５の先端２０７を貫通させる穴２０６が、他
方では制御電極１０２ａの表面に形成された取付け用の
小さな突起２０８を嵌合する穴が夫々設けられ、これら
穴２０６，２０９とピン先端２０７若しくは突起２０８
の嵌合によって制御電極１０２ａを制御電極支持プレー
ト２０３，２０４間に架設するように設けられている。
注型後、電極支持ブロック１０３の表面は、この電極支
持ブロック１０３から突出した取付け用の突起２０８を
含めて研磨され、所定の形状に成形されると共に制御電
極１０２ａ，１０２ｂの表面を露出させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削な
どによって銅合金を加工して制御電極１０２ａ，１０２
ｂを得る場合、複雑な表面形状では加工コストがかかり
過ぎるため、図示のようにブロックの表面に小さなピン
状の突起２０８を形成することは容易ではない。そこ
で、取付け用の突起２０８を設けずにブロック全体を制
御電極支持プレート２０３，２０４に支持させることが
考えられるが、この場合にも電極支持ブロック１０３の
表面から突出する制御電極の全面を相当量研磨しなけれ
ばならないためコスト高となる。

【０００５】また、銅合金から成る制御電極１０２ａ，
１０２ｂと樹脂から成る電極支持ブロック１０３とは線
膨張係数が大きく異なるため、注型後の冷却によって電
極支持ブロック１０３と制御電極１０２ａ，１０２ｂと
が剥離し、制御電極１０２ａ，１０２ｂを樹脂製の電極
支持ブロック１０３で強固に保持できなくなる場合があ
る。

【０００６】更に、本発明者等は制御電極１０２ａ，１
０２ｂをあらかじめ配線基板（プリント基板）にはんだ
付けした状態で電極支持ブロック１０３内にインサート
成形することを考えたが、この場合にも制御電極１０２
ａ，１０２ｂと電極支持ブロック１０３の線膨張係数の
違いによって制御電極１０２ａ，１０２ｂと回路基板と
を接続するはんだが破壊される場合がある。

【０００７】本発明は、制御電極の樹脂ブロックや回路
基板等への接合力が高い静電記録ヘッドを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、多数の記録電極が一定ピッチで一列に配
列されてなる記録電極と、該記録電極の列に沿って複数
配置される制御電極を備え、記録電極と制御電極により
静電記録がなされる静電記録ヘッドにおいて、導電性を
有する焼結合金によって制御電極を形成し、かつ、この
制御電極のヘッド表面に露出する部分を研磨するように
している。そして、制御電極には当該制御電極を成形型
に取り付けるための突起あるいは凹部を設けることが好
ましい。また、制御電極のヘッド表面に露出する部分は
研磨されることが好ましい。

【０００９】

【作用】したがって、制御電極は焼結の過程において任
意の形状即ち位置決めのための小さな突起を有する形状
に容易に成形される。この制御電極は、その表面に凹凸
あるいは連通孔が形成されたポーラスな構造となるた
め、電極支持ブロックを構成する樹脂あるいは配線基板
のはんだが侵入して固まる。このため、制御電極と電極
支持ブロック並びに制御電極と配線基板のはんだとの係
着力が向上する。また、制御電極の表面はポーラスであ
るため研磨抵抗が小さくその上取付け用の突起も小さく
形成されるため簡単に研磨される。しかも、制御電極の
ヘッド表面に露出する部分は研磨されて凹凸や孔が潰さ
れ切削加工されたブロックとほぼ同じの平滑な面とな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００１１】図１の（Ａ）〜（Ｃ）に本発明に用いる制
御電極の一実施例を示す。この制御電極１３ａ，１３ｂ
は、銅合金などの導電性の良い金属の焼結合金によって
矩形状のブロックに形成され、電極支持ブロックから露
出する側の面に突出する取付け用の突起１１（図１の
（Ａ）〜（Ｃ）参照）とその反対側に設けられる配線基
板１８をあてがい位置決めとして機能する凹部１２とを
有している。突起１１は図２に示す制御電極支持プレー
ト２２に設けられた位置決め用の穴３１と嵌合する形状
を成し、制御電極支持プレート２２の厚みとほぼ同じか
それよりも僅かに薄く形成されている。本実施例の場
合、突起１１は矩形状に形成されているがこれに特に限
定されるものではない。また、突起１１に代えて図１の
（Ｄ）に示すような凹部１１’を採用しても良い。更
に、制御電極１３ａ，１３ｂの全体の形状は特に図１に
示すようなものに限定されるものではないが、単純な直
方体のブロックよりも図１に示すような形状の方が位置
決め等を容易に行なう上で好ましい。この制御電極１３
ａ，１３ｂは、公知の焼結合金の製法によって上述の形
状に金属粉体を固め焼結されて得られる。

【００１２】このような構成の制御電極を用いる静電記
録ヘッドの一例とその製造方法ついて以下に説明する。

【００１３】静電記録ヘッドは、例えば図２に示すよう
な成形型１を用いて製造される。この成形型１は、２つ
の静電記録ヘッドを同時に得る２個取り用成形型であ
り、同じ構造の成形型１を２個突合せて使用する割型を
構成する。この一対の成形型１，１は、一方の制御電極
１３ａと記録電極１０１ａを構成する線材１５及び他方
の制御電極１３ｂと記録電極１０１ｂを構成する線材１
５とがそれぞれ装着され、これら記録電極１０１ａ，１
０１ｂと制御電極１３ａ，１３ｂとが互いに平行でかつ
一定の位置関係を以って配置されるように一対の成形型
１，１を突合せた際にそれらの間に形成される空間に電
極支持ブロック３３を構成する樹脂が注入されるキャビ
ティを画成するように設けられている。

【００１４】成形型１には、制御電極１３ａを収容しか
つ樹脂を注入するための２本のキャビティ溝２，３が互
いに平行に形成され、そのキャビティ溝２とキャビティ
溝３との間及び両キャビティ溝２，３の外側に突堤部
４，５，６が形成されている。突堤部４，５，６には、
記録電極を構成する線材１５を保持させるための線材保
持用溝１４が一定ピッチで形成されている。この成形型
１の場合、両側の突堤部５，６の外側即ち成形型１の両
側壁面に線材１５の方向付けをする方向付けピン７_L，
７_Rとブロック毎に分けられた同種の線材をグループ化
して束ねる束ねピン８_L，８_R及び線材１５を絡めるタ
ーンピン９_L，９_Rを設け、これら左右の各ピン７_L，
７_R，８_L，８_R，９_L，９_Rを利用して張り渡す線材
の位置並びに向きを変えるようにしている。線材１５
は、方向付けピン７_L，７_Rの間において、キャビティ
溝２，３を横切るように張り渡され、キャビティ溝２と
キャビティ溝３との間の突堤部４並びに両キャビティ溝
２，３の外側の突堤部５，６に形成された線材保持用溝
１４，１４によって保持されている。キャビティ溝２，
３は、成形型１の軸方向に形成されており、その底部に
はプレート嵌合溝１６，１７が設けられている。

【００１５】一対の成形型１，１の各キャビティ溝２，
３には、制御電極１３ａ，１３ｂ及びプレート２５とナ
ット２６とが装着される。この状態を図３に拡大してキ
ャビティ溝２部分だけを示して説明する。ここで、制御
電極１３ａはあらかじめ配線基板１８にはんだ１０で取
り付けられた状態でキャビティ溝２内に収容される。配
線基板１８としては特に限定されるものではないが、ガ
ラス強化プラスチックをベース材にしたプリント基板例
えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させて製作したプ
リント基板の使用が好ましい。この配線基板１８には、
図２に示すように、あらかじめ制御電極１３ａ（あるい
は１３ｂ）のブロック毎にまとめて取り出すように配線
パターン１８ａが形成されている。そして、配線基板１
８の側縁には各配線パターン１８ａの端子部１８ｂ，１
８ｃがそれぞれ形成され、一方の側縁の端子部１８ｂに
制御電極１３ａ（あるいは１３ｂ）がはんだ１０であら
かじめ電気的に接続されている。このとき、はんだ１０
は、ポーラス構造をとる制御電極１３ａの表面の凹凸や
孔に侵入する。制御電極１３ａは配線基板１８にあらか
じめはんだ付けされることによって一定のピッチで支持
され、尚かつ成形型１内に一定の位置関係で容易にセッ
トできる。また、端子部１８ｃが形成されている他方の
側縁２９は端子部１８ｃが形成されていない部分よりも
突出し、制御電極支持プレート２０，２１にそれぞれ形
成されている切欠き溝３０部分に係合するように設けら
れている。したがって、この端子部１８ｃが設けられて
いる側縁２９部分は電極支持ブロック３３の外に完全に
露出する。尚、配線基板１８には好ましくは電極支持ブ
ロック３３を構成する樹脂が入り込む複数の穴３９が配
線パターン１８ａを回避するようにして設けられてい
る。

【００１６】あらかじめはんだ付けされた制御電極１３
ａおよび配線基板１８は、例えば成形型１のプレート嵌
合溝１６，１７にそれぞれ嵌合される複数枚の制御電極
支持プレート１９，２０，２１，２２，２３，２４によ
って支持される。これら制御電極支持プレート１９，２
０，２１，２２，２３，２４は、プレート嵌合溝１６，
１７にそれぞれ嵌合された状態で成形型１の貫通孔３６
内に挿入されるプレート支持ピン３５によって固定され
る。各プレート１９，…，２４にはプレート支持ピン３
５が貫通する穴３７をそれぞれ設けている。また、内側
に配置される制御電極支持プレート２０，２１には、配
線基板１８の端部２９と係合する切欠き溝３０が設けら
れており、キャビティ溝２，３の深さ方向においてのみ
係合するように設けられている。また、支持プレート２
２には制御電極１３ａの取付け用突起１１と嵌合する穴
３１が所定ピッチで設けられ、制御電極１３ａとキャビ
ティ溝２，３の深さ方向において係合するように設けら
れている。したがって、プレート２１の切欠き溝３０に
配線基板１８の端部２９を差し込んでから、各制御電極
１３ａ，…，１３ａの取付け用突起１１，…，１１をプ
レート２２の穴３１，…，３１に嵌め込めば、制御電極
１３ａ，…，１３ａを所定位置に自動的にセットでき
る。尚、少なくとも内側の制御電極支持プレート２１，
２２とキャビティ溝２，３の底部には離型剤が塗布され
る。

【００１７】また、キャビティ溝２，３の底には、電極
支持ブロック３３の側面に記録電極並びに制御電極１３
ａ，…，１３ａに沿って配置される鉄板などの剛性のあ
るプレート２５が設置されている。このプレート２５に
は所定位置に穴３４が設けられナット２６が嵌め込まれ
ている。即ち、プレート２５とナット２６とは組合され
た状態であらかじめキャビティ溝２，３内に設置され、
インサート部品として電極支持ブロック３３内に埋設さ
れる。また、プレート２５にはインサート成形時に樹脂
が通過するための穴３８が多数設けられている。この穴
３８は外側ほど穴径が大きなテーパ穴もしくは段付穴の
使用が好ましい。ナット２６はキャビティ溝２，３の底
に面する部分を除いて閉じられた袋ナットが使用され
る。尚、ナット２６の形状や構造には特に限定されるも
のではないが、少なくとも樹脂で包囲される部分の外周
面の形状が非真円であることがナット２６の係着力を上
げるうえで好ましい。ここで、ナット２６の高さが配線
基板１８に達する程度のものであれば、配線基板１８は
ナット２６によっても支持される。同時にナット２６は
プレート２５ばかりでなく、配線基板１８によっても頭
部分が押えつけられるようにして支持される。

【００１８】以上のようにして成形型１の各キャビティ
溝２，３内に制御電極１３ａ，１３ｂと配線基板１８な
どを配置した後、各成形型１，１の左右のピン７_L，７
_R，８_L，８_R，９_L，９_Rを利用して、線材保持用溝
１４に線材１５を一定ピッチに整列させつつキャビティ
溝２，３の上を横切らせるように線材１５を巻き掛け
る。この線材１５の各ピン７_L，７_R，８_L，８_R，９
_L，９_Rへの掛け方については特に限定されるものでは
なく、例えば特開平2-239953号に開示されているような
掛け方あるいはその他の新規な掛け方を採用しても良
い。そして、最後の組の線材の整列が終了した時点で、
Ｎ本で一束のＭ組の線材を、それぞれターンピン９_L，
９_Rに近い部分において速乾性の接着剤で固定し、Ｍ組
の各線材束がばらばらにならないようにしてから、巻線
機のノズルから引き出されている線材１５を切断する。

【００１９】そして、Ｍ×Ｎ本の線材の整列が完了した
時点で、対を成す相手側の成形型１と突合せた後、これ
ら一対の成形型１，１の両端面を塞ぐと共に絶縁性樹脂
を注入する樹脂注入口を有する固定板（図示せず）を設
置する。そして、対向させた一対の成形型１，１のキャ
ビティ溝２，３に交互に溶融させた絶縁性樹脂を注入し
て各線材１５及び制御電極１３ａ，１３ｂを固定する電
極支持ブロック３３を形成する。このとき、互いに平行
に整列されて張り渡されている線材１５の整列状態並び
にプレート２５とナット２６の配置関係が乱されないよ
うに、樹脂の注入が行なわれることは勿論である。尚、
制御電極１３ａ，１３ｂの表面には無数の凹凸や孔が存
在するため、樹脂はそれらの中に侵入し、互いに係合し
た状態で固まる。

【００２０】注型後、プレート１２_L，１２_Rを成形型
１からそれぞれ取外し、各ターンピン９_L，９_Rに巻き
掛けられた線材１５の束を各々外す。そして、成形型１
のプレート支持ピン３５を引き抜いて各キャビティ溝
２，３の制御電極支持プレート１９，２０，２１，２
２，２３，２４の拘束を解除してから成形型１を下降さ
せ、キャビティ溝２，３から電極支持ブロック３３で固
められたヘッド素材を制御電極支持プレート２１，２２
などと共に相対的に取り出す。次に、成形型１側からも
同様にしてヘッド素材を取り出す。このヘッド素材は、
中央の突堤部４の線材保持用溝１４に係合していた部分
の線材１５を途中で切断することにより、２つのヘッド
素材に分離される。

【００２１】以上のようにして得られたヘッド素材は、
図４に示すように、成形型１に巻き掛けられた線材１
５，１５によって千鳥状に列設されたＭ×Ｎ本の第１の
記録電極列と第２の記録電極列が構成され、かつこれら
記録電極の列に沿ってその両側に隔置して制御電極１３
ａ，１３ｂが配列されている。ここで、電極支持ブロッ
ク３３は、成形直後より冷却が進むにつれて収縮を伴
う。しかし、制御電極１３ａ，１３ｂが一側縁にあらか
じめはんだ付けされた配線基板１８，１８並びに電極支
持ブロック３３の両側のプレート２５，２５が相俟って
電極支持ブロック３３の収縮や変形（うねり）を抑制す
る。特に、ブロック３３内に埋設されている配線基板１
８，１８は、記録電極（線材１５）及び制御電極１３
ａ，１３ｂの付近における電極支持ブロックの収縮や変
形を抑制し、これらの位置関係を維持する。しかも、制
御電極１３ａ，１３ｂの表面の凹凸や連通孔に電極支持
ブロック３３を構成する樹脂や配線基板１８のはんだ１
０が侵入して固まるため、これらの結合は強固でその境
界面において互いに剥離することがない。

【００２２】ヘッド素材は、その後ヘッド面が研磨され
て図４に仮想線で示す部分が除かれ一定曲率の円弧面に
形成される。このとき、電極支持ブロック３３から突出
した制御電極１３ａ，１３ｂの取付け用突起１１，１１
を含めて制御電極１３ａ，１３ｂの表面と電極支持ブロ
ック３３の表面とが研磨される。これによって、ヘッド
表面に露出する制御電極１３ａ，１３ｂの表面は凹凸や
孔が潰され、切削加工されたブロックとほぼ同じの平滑
な面に形成され、単一の制御電極として機能する。

【００２３】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の静電記録ヘッドは、制御電極を焼結合金で形成してい
るので、切削加工を経ずに焼結の過程でその形状を容易
に任意に成形することができる。このため、制御電極を
成形型内に収めるための位置合わせ用・取付け用の突起
を特別な加工を必要とすることなく一体的に成形でき、
製造コストを下げることができると共に制御電極の成形
型内への位置決めが容易となる。

【００２５】また、本発明によると、ポーラスな制御電
極の表面に電極支持ブロックを構成する樹脂が侵入して
固まるため、その投錨効果によって制御電極の電極支持
ブロックからの剥離を防ぎ、両者を強固に連結させるこ
とができる。また、制御電極を回路基板等にあらかじめ
はんだ付けして電極支持ブロック内にインサート成形す
る場合にも、はんだが制御電極のポーラスな表面に侵入
して固まるため、はんだ付け強度を増し、電極支持ブロ
ックの収縮時の力ではんだが破壊されるのを防ぐことが
できる。

【００２６】更に、位置決め・取付けのための突起及び
制御電極の表面を電極支持ブロックと共に研磨加工する
際、ポーラス構造であるため研磨抵抗が軽減されると共
に位置決めのための突起も小さくでき研磨面積も小さく
なることから、研磨加工が極めて容易となる。しかも、
研磨時に制御電極のポーラスな表面によって砥石の目詰
まりが解消される。

【００２７】また、制御電極のヘッド表面に露出する面
が研磨される場合、表面の凹凸や孔が潰されて一つの平
坦面となるため、切削によって得られるブロックと同様
の単一の電極として機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静電記録ヘッドの制御電極の一実施例
を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）
は正面図、（Ｄ）は取付け用の突起に代えて凹部とした
状態の平面図である。

【図２】成形型のキャビティ溝内に制御電極及び制御電
極支持プレート等を装着する状態を説明する分解斜視図
である。

【図３】成形型内に制御電極等を装着した状態を示す横
断面図である。

【図４】本発明の静電記録ヘッドの一実施例を示す縦断
面図である。

【図５】静電記録ヘッドを示す斜視図である。

【図６】従来の静電記録ヘッドにおける制御電極とその
成形型内における製造方法を説明する分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

１３ａ，１３ｂ制御電極１１，１１’ 取付け用の突起あるいは凹部１８配線基板３３電極支持ブロック

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−2020（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−66940（ＪＰ，Ａ) 特開平４−239647（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−139539（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−279564（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/395

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の記録電極が一定ピッチで一列に配
列されてなる記録電極と、該記録電極の列に沿って複数
配置される制御電極を備え、前記記録電極と制御電極に
より静電記録がなされる静電記録ヘッドにおいて、前記
制御電極が導電性を有する焼結合金によって形成され、
かつ、この制御電極のヘッド表面に露出する部分を研磨
して形成されていることを特徴とする静電記録ヘッド。
【請求項２】制御電極には取付け用の突起あるいは凹
部を設けてなることを特徴とする請求項１記載の静電記
録ヘッド。