JPH03114752A - 通電方式記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、画像、文字等を印写乃至は印字する通電方式
記録ヘッドに関するものであり、更に詳しくは、かかる
記録ヘッドの先端部の構造に関するものである。

（背景技術） 従来より、通電方式記録ヘッドに関しては、数多くの提
案が為されており、特に記録電極と帰路電極とが基板と
共に多層構造にて形成されている記録ヘッドについては
、特開昭６１−３５９７２号公報、特開昭６２−２９２
４６１号公報、特開昭５４−１４１１４．０号公報、特
開昭５８−１２７９０号公報、特開昭６１−２３０９６
６号公報等において、その構造が明らかにされている。

そして、それらの特許公報にも記載されているように、
通電方式の記録は、シート、リボン、ローラ等の表面或
いは内部に担持又は塗布されて形成されるフィルム状（
即ち、膜状または層状）記録媒体或いは発色記録紙の抵
抗層或いは導電層に、記録ヘッドの電極を通じて電流を
流し、例えば抵抗層で発生するジュール熱によってフィ
ルムのインク層を融解、昇華或いは拡散せしめて、所定
の被転写紙に転写させるか、或いは記録媒体や記録紙の
所定の部分を発色させることにより、目的とする印字、
印写を行なう方式として、認識されている。また、通電
方式の記録において、この抵抗層は、電気抵抗体の層だ
けでなく、導電体の層、インク層としての役割も兼ね備
える導電性インク層や電気抵抗体インク層、或いは電解
質を含んだ感熱発色層のような層でも、所謂通電出来る
層、電流を流せる層であれば、どのような層でも用いる
ことが出来ると認識されている。

ところで、このような通電方式記録ヘッドにおいて、電
極間のクロストークを抑制し、またその印写乃至は印字
品質を向上せしめるためには、記録電極と帰路電極との
間の距離を小さくする必要があるが、それら電極間に設
けられる電気絶縁層をそのような要求に応え得る程度の
薄板にて構成した場合にあっては、記録ヘッド製造時に
おいて、そのような薄板の取り扱いが極めて難しく、ま
た機械的強度も充分に確保され得ない等の問題を内在し
、実用上、全（採用し得るものではなかったのである。

このため、従来にあっては、記録電極と帰路電極をそれ
ぞれ別個の基板に支持せしめ、そしてそれら基板を、電
極支持面側が対向するようにして、電気絶縁層を介して
接着材によって積層一体化せしめることにより、多層構
造と為した記録ヘッドが考えられているが、そのような
従来の記録ヘッドにあっては、記録電極と帰路電極との
間に接着材の層が存在するところから、そのような接着
材層の厚みが接着材の適用量や適用形態により変化し易
く、また不均一となり易く、そのために電極間距離の精
度が悪く、印字乃至は印写品質を向上せしめることは困
難であったのである。

（解決課題） 本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであり
、その解決すべき課題とするところは、上記の問題点を
悉く解消し、電極間の距離の精度が良く、印字・印写の
品質が良い、また記録ヘッドの全体としての機械的強度
も有利に確保され得る通電方式記録ヘッドを得ることに
ある。

（解決手段） そして、本発明にあっては、かかる課題解決のために、
電気絶縁性の基板と、該基板の一方の面に支持された記
録電極と、該基板の他方の面に支持された帰路電極とを
備え、ヘッド先端部において、それら基板及び電極が、
通電される抵抗層を少なくとも有するフィルム状記録媒
体若しくは発色記録紙に接触せしめられるようにした通
電方式記録ヘッドにおいて、前記基板が、前記電極より
も易摩耗性である材料により形成され、且つその先端部
の少なくとも一方の面側が加工されて、ヘッド先端部か
らヘッド基部側に所定長さに亘って該ヘッド基部側の部
位よりも薄肉とされている一方、かかるヘッド先端部の
基板加工面側に、該基板加工にて生じた凹部内に少なく
とも位置するように加工された補強体が張り付けられて
、該ヘッド先端部の薄肉厚部を補強していることを特徴
とする通電方式記録ヘッドを、その要旨とするものであ
る。

（具体的構成・実施例） 以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、図
面に示される実施例を参照しつつ、詳細に説明すること
とする。

先ず、第１図及び第２図は、本発明に従う積層構造の記
録ヘッドの一例を示しており、そこにおいて、２は電気
絶縁性を有する基板であって、この基板２の一方の面に
ストライプ状の多数本の記録電極４が設けられており、
また基板２の他方の面には、記録電極４に対応してスト
ライプ状の多数本の帰路電極６が設けられて、それら電
極４゜６が基板２のそれぞれの面にて支持された構造と
なっている。

ところで、かかる基板２としては、摺接せしめられるフ
ィルム状記録媒体若しくは発色記録紙に対する電極端面
の接触性を考慮して、電極（４゜６）よりも易摩耗性で
ある材料から形成されたものが用いられ、特に電極（４
，６）よりも硬度が小さく、摩耗し易い、精密加工に適
したセラミック系の基板が好ましく選択され、中でも、
マイカを含有する快削性ガラスセラミック基板、窒化ホ
ウ素基板、窒化ホウ素を含む快削性セラミック基板乃至
は快削性ガラスセラミック基板、窒化ホウ素と窒化アル
ミニウムを含む快削性セラミック基板乃至は快削性ガラ
スセラミック基板等が好ましく、更にその中でも、マイ
カを含有する快削性ガラスセラミック基板が特に有利に
用いられることとなる。

そして、そのような基板２は、そのヘッド先端部に相当
する部位において、その一方の面側か加工されて薄肉と
されている。換言すれば、基板２は、フィルム状記録電
極若しくは発色記録紙に接触せしめられるヘッド先端部
（第２図において、下方部位）において、該ヘッド先端
部から記録ヘッドの基部側（第２図において、上方部位
）に所定長さ：Ｌに亘って、該ヘッド基部側の部位より
も薄肉（厚さ：ｄ）とされており、これによってヘッド
先端部の基板加工面側には、基板加工形状に対応した凹
部が生じることとなるのである。

このように、基板２の両側の面に、それぞれ、フィルム
状記録媒体若しくは発色記録紙と接触する記録電極４及
び帰路電極６が設げられることにより、それら電極間の
距離は、基板２の先端部の薄肉部位の厚さ：ｄにて規定
されることとなるが、基板２の加工が精度良く行なわれ
得るところから、電極間の距離の精度が有利に向上せし
められ得、以て印字・印写の品質を高めることが可能と
なるのである。

しかも、ヘッド基部においては厚く、ヘッド先端部にお
いては薄い基板２が、記録電極４と帰路電極６との間の
電気絶縁層としての役割をも兼ね備えているところから
、電気絶縁層として全体の厚みが薄い薄板を用いる必要
がなく、それ故に、その取り扱い易さ、機械的強度の点
において優れているのである。即ち、フィルム状記録媒
体若しくは発色記録紙と接触するヘッド先端部の記録電
極４と帰路電極６とが、それらの間のクロストークを抑
制しつつ、所望の大きさの印字乃至は印写ドツトを形成
し得る短い間隔（ｄ）を保ち、またその間隔も摩耗する
方向に均一であり、しかも記録ヘッドとしての機械的強
度及び実装作業性等にも優れたものとなるのである。

なお、かかる記録ヘッドにおける基板２の先端部の薄肉
部位の厚さ：ｄや摩耗方向となる長さ：Ｌは、電極４．
６、基板２の材質、ヘッド先端部に要求される印字乃至
は印写特性、更にはフィルム状記録媒体若しくは発色記
録紙に電極を接触させる時の印圧等に応じて、適宜選定
されることとなるが、一般に、その厚さ：ｄとしては、
１５０μｍ以下、好ましくは２５〜１００μｍ程度が、
またその長さ：Ｌとしては、５０〜４０００μｍ、好ま
しくは１００〜１０００μｍ程度が採用される。

また、かかる基板２の先端部の薄肉部位の形成加工は、
研削やスライシング等の公知の精密な機械加工により実
施され、その後、そのような加工面を含む基板２の両面
に、記録電極４及び帰路電極６がそれぞれ形成されるこ
ととなるのである。

なお、この基板２の先端加工部における薄肉部に至る面
は、ここでは、鈍角な傾斜面とされているが、また段付
形状を与える直角な面とされていても良く、更にはアー
ル形状の面とされていても、同等差支えない。

さらに、基板２の両側の面にそれぞれ設けられる記録電
極４及び帰路電極６には、それら電極を支持する基板２
よりも耐摩耗性の大きい導体材料が用いられるが、特に
クロム、チタン、タンタル。

ジルコニウム等の金属及びそれらを含む合金、またはそ
れらの化合物を主成分とする導体材料が好適に採用され
、それらは機械的耐摩耗性に優れると共に、電気的作用
による電極の消耗も小さいところから、有利に用いられ
るものである。なお、その中でも、特にクロムの金属、
合金若しくは化合物を主成分とする導体材料が好ましく
、とりわけクロムと窒素を含む合金若しくは化合物を主
成分とする導体材料が好適に用いられることとなる。

そして、それら記録電極４や帰路電極６は、スパ０ ツタ法やフォ１〜リソグラフィ技術を利用したエツチン
グ法等によって、好ましくば少なくとも１μｍ以上の厚
さにおいて設けられ、またそれら電極の表面には、必要
に応じて、ニッケル、スズ、調合等のメツキが施される
。

そして、このように両面に記録電極４及び帰路電極６が
設げられてなる基板２において、その先端部の加工面側
には、接着材８を介して、かかる基板加工面の形状に沿
って加工された補強板１０が張り付けられており、これ
によって記録ヘッド（基板）先端部の薄肉厚部位が補強
せしめられている。要するに、基板２の薄肉厚部位形成
加工にて生じた凹部内に少なくとも位置するような形状
に加工された補強板１０が張り付けられ、それによって
ヘッド先端部の補強が実現されているのである。また、
ここでは、かかる基板２の非加工面側に窒化ホウ素や窒
化アルミニウム等の熱伝導性に優れた材料からなる放熱
板１２が接着材８を介して張り付けられている。

このように、基板２における先端加工部の形状■ ■ に沿って加工された補強板１０を、かかる基板加工部に
張り付けることによって、ヘッド先端部の薄肉厚部が効
果的に補強され、それ故そのようなヘッド先端部には、
コーティング等によって形成される被覆層が存在しない
ところから、フィルム状記録媒体若しくは発色記録紙と
の摺動による被覆層の脱粒や剥離が惹起されず、その脱
粒物や剥離物が電極とフィルム等との間に挟まって、印
字乃至は印写を邪魔する問題が惹起されることがない等
の点において、優れた特徴を発揮するのである。

また、このような構造の記録ヘッドにあっては、そのヘ
ッド先端部が、第２図において矢印の方向に走行せしめ
られるフィルム状記録媒体（若しくは発色記録紙）１４
を、プラテン１６に対して、第２図において下方向に押
圧せしめ、以て所定の印字乃至は印写が行なわれるよう
にされるものであるところから、かかる記録ヘッドの記
録電極４と帰路電極６とがフィルム状記録媒体１４等の
動きに対して直角に当接（押圧）せしめられ得、以２ てそれら電極４，６の端面とフィルム状記録媒体１４が
スムーズに摺動し、かかるフィルム状記録媒体１４を傷
付けるようなことがない特徴をも発揮するのである。

なお、かかるヘッド先端部の基板加工面側に張り付けら
れる、該基板加工面の形状に沿って加工された、補強体
たる補強板１０としては、記録電極４や帰路電極６より
も硬度が小さく、摩耗し易い板状材料が好ましく用いら
れ、中でも快削性ガラスセラミック板、マイカを含有す
る快削性ガラスセラミンク板、快削性セラミック板、金
属板、表面を電気絶縁性処理した金属板等が有利に用い
られ、また窒化ホウ素や窒化アルミニウム等の熱伝導性
に優れた材料を主成分とする板状体を用いれば、放熱板
としての役割を兼ね備えさせることも可能である。特に
、この補強板１０として、基板２と同じ材料のものを用
いると、それら基板２と補強板ｌＯとの熱膨張率が同じ
となり、加工形状に沿った接着面での熱応力が生じ難く
、それらの間で剥離したり、反ったり、変形したりする
間３ 題の発生を効果的に回避することが出来る。

また、かくの如き記録ヘッドにおける基板２の非加工面
側に張り付けられる放熱板１２は、一般に、上記補強板
１０と同様な材料にて構成され、目的とする放熱機能と
共に、記録ヘッドの補強機能をも兼ね備えるものである
が、上述のように、補強板１０が放熱機能をも有する場
合にあっては、この放熱板１２を単に補強目的のために
のみ設けることも可能である。

さらに、かかる張り付けに用いられる接着材としては、
アルミナ、シリカ、窒化ホウ素等を含むような無機系、
乃至はエポキシ、フェノール、ポリイミド等を含むよう
な樹脂系を用いても、アルミナ、シリカ、窒化ホウ素等
の無機材料と樹脂系材料とを含む複合材料を用いても良
く、その中でも、アルミナ、シリカ、窒化ホウ素等を含
むような無機系の材料が好適に選ばれる。

なお、本発明に従う通電方式記録ヘッドは、以上述べた
如き構造の他、第３図、第４図、第５図等に示される如
き構造をも、適宜に採り得るもの４ である。

例えば、第３図に示される例においては、基板２のヘッ
ト先端部に位置する部位の両側の面が加工されて、所定
厚さ：ｄ及び長さ：Ｌの薄肉厚部として形成され、そし
てそれら両側の基板加工面側に、記録電極４及び帰路電
極６がそれぞれ設けられ、更にその上に、それぞれの基
板加工面の形状に対応して加工された補強板１０及び１
８が接着材８を介して張り付けられて、ヘッド先端部の
薄肉厚部を補強する構造とされているのである。

なお、このように、基板２の両側に２枚の補強板１０．
１８を設ける場合にあっては、そのうちの少なくとも何
れか一方が放熱板としての役割を兼ね備えるように、そ
の材質が選定されることとなる。

また、第４図及び第５図に示される例においては、基板
２、記録電極４、帰路電極６、放熱板１２が第１図に示
される実施例と同様に用いられ、そして基板２の薄肉加
工部位に生じた凹部内に位置するように加工された補強
板１０．１０ａが接着材８にて固定されている。なお、
第５図においては、加工面を覆う形で補強板１０ａの上
から更に補強板１０ｂが接着しである。

ところで、これら図面に示される構造の通電方式記録ヘ
ッドについて、本発明者らが作製した結果は、以下の通
りである。

先ず、第１図〜第２図、第４図及び第５図に示される記
録へラドにおいては、それぞれ、基板２としては、マイ
カを含有する快削性ガラスセラミック基板が用いられ、
そして該基板２の両側の面に、スパッタ法にて形成した
クロム膜を通常のフォトエツチング法によりパターン形
成し、更に窒素ガスと水素ガスを含む雰囲気中において
加熱処理を加えることにより、ストライプ状の記録電極
４及び帰路電極６を形成した。なお、かかる記録電極４
及び帰路電極６は、何れも、電極ピッチ：１２５μｍ、
電極幅ニア０μｍ、電極厚さ二６μｍ、総本数：　１ｏ
ｏｏ木のストライプ状を為しており、またヘッド先端部
の基板２の厚さ：ｄは７０μｍ１長さ：Ｌは１０００μ
ｍであった。そし６ てまた、補強板１０．１０ａ、１０ｂとしては、基板２
と同じマイカを含有する快削性ガラスセラミック板を加
工して用い、更に放熱板１２としては、窒化ホウ素板を
用いて、基板２のそれぞれの面に、アルミナを含む無機
系接着材にて接着せしめた。

一方、第３図に示される例にあっては、マイカを含有す
る快削性ガラスセラミンク板からなる基板２の両面を加
工して（ｄ　：４０ａｍ、、Ｌ：５００μｍ）、それぞ
れの面上に、上側の場合と同様の方法にて、記録電極４
及び帰路電極６を形成した。なお、それぞれの電極のピ
ッチは８０μｍ、幅は５０μｍ、総本数は５０本であっ
た。また、基板２の一方の加工面側に張り付けられる補
強板１０には、マイカを含有する快削性ガラスセラミッ
ク板を用い、更に他方の加工面側の補強板１８には、窒
化ホウ素と窒化アルミニウムを含む快削性セラミック板
を用い、接着材としては、アルミナを含む無機系接着材
を用いた。

そして、上記の如き構成にて作製された記録へ７ ラドを用いた記録装置にて、電極をフィルム状記録媒体
１４に対して摺動させ、印写を繰り返し行ない、印写品
質を検討する評価試験を行なったところ、何れの記録ヘ
ッドを用いた記録装置とも、高密度で、極めて鮮明な印
写が経時変化なく得られ、電極とフィルム状記録媒体と
の接触性が良好であることを認めた。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明して
きたが、本発明が、それらの実施例に限定して解釈され
るものでは決してないことは言うまでもないところであ
る。本発明には、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおい
て、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良
等を加え得るものであって、それらの実施形態のものが
、何れも、本発明の範晴に属するものであることが、理
解されるべきである。

例えば、例示の具体例においては、帰路電極６がストラ
イプ状の複数本の電極にて構成されているが、これに代
えて、１枚の板状の共通電極として構成することも可能
である。

８ （発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基板
の取り扱い易さ、またその機械的強度を良好に保ちつつ
、ヘッド先端部の記録電極と帰路電極との間の距離の精
度を高め、以て印字・印写の品質に優れた記録ヘッドを
提供することが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る記録ヘッドの先端部
を概念的に示す切欠斜視説明図であり、第２図は、第１
図の記録ヘッドの電極延設方向における縦断面説明図で
ある。また、第３図、第４図及び第５図は、それぞれ、
本発明の他の実施例に係る記録ヘッドの第２図に対応す
る図である。 ２：基板　　　　　　　４：記録電極 ６：帰路電極　　　　　８：接着材 １０．１０ａ、１０ｂ、１８：補強板 １２：放熱板 １４：フィルム状記録媒体 ９ １６：プラテン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電気絶縁性の基板と、該基板の一方の面に支持された
   記録電極と、該基板の他方の面に支持された帰路電極と
   を備え、ヘッド先端部において、それら基板及び電極が
   、通電される抵抗層を少なくとも有するフィルム状記録
   媒体若しくは発色記録紙に接触せしめられるようにした
   通電方式記録ヘッドにおいて、 前記基板が、前記電極よりも易摩耗性である材料により
   形成され、且つその先端部の少なくとも一方の面側が加
   工されて、ヘッド先端部からヘッド基部側に所定長さに
   亘って該ヘッド基部側の部位よりも薄肉とされている一
   方、かかるヘッド先端部の基板加工面側に、該基板加工
   にて生じた凹部内に少なくとも位置するように加工され
   た補強体が張り付けられて、該ヘッド先端部の薄肉厚部
   を補強していることを特徴とする通電方式記録ヘッド。