JPS60147354A - 放電破壊印刷ヘッドを製造する方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、タングステン電極をもつ放電破壊印刷ヘッド
及び該印刷ヘッドの製造方法に関する。

［従来技術］ ＩＢＭテクニカルディスクロージャブレチン第２０巻第
１０号、１９７８年３月号の第３９２４頁乃至第３９２
６頁には、セラミック材料中にカプセル化された２列の
互い違いのタングステン電極を含む放電破、壊印刷ヘッ
ドが説明されている。

複数−の電極を担持するこ９セラミツク材料の基板は′
、一層状の生シート乃−焼結していないシートでできて
いて、この上に先ず電極が形成され、その後熱及び圧力
を加えた下で焼結される。

米国特許第４１５１５３５号は、複数個の導電性の積層
シートから形成された放電式印刷ヘッドを開示している
。各シートには、一端に電極を形成する突起が、またそ
の反対端に扇状に広がるタップを形成する突起が形成さ
れる。

番国竺許第３９６８５００号は複数個の帯状のクロム−
ニッケル鋼合金の電極をもつ電極印刷ヘッドを開示する
。個別や電極は２枚のシート状の余興１部品から食刻に
よって又はスタンピング加工によって作られる。これら
の電極は、−列に鏡のような態様で組立てられるよう互
いに隣接して位置づけられ、これによって両金属の電極
が組合わされる０組立ての際、電極相互間には絶縁物質
が挿入される。鏡状の構成により電極の後方の接点端は
２つの面内に位置づけられ、これによって電気的な接続
を行い易くしている。高解像度の印刷が印刷ヘッドで行
なわれる。

米国特許第３６４４９３１号は複数本のタングステン針
が一列に配列されたアレイをもち、頁幅にわたって両方
向に移動する放電破壊印刷ヘッドを開示する。

［発明が解決しようとする問題点］　１、上述のいずれ
の従来例にも、放電破壊印刷ヘッド用のワイ、ヤ電極で
あって、銅又は銅合金層で被覆され、その層が接点パッ
ドとして働くが又はその層の上に接点パッドが形成され
るようなワイヤ重傷を開示したものはない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、放電破壊印刷ヘッドを提供するととも
に、そのような印刷ヘッドを製造する方法を提供するこ
とにある。この印刷ヘッドを製造　Ｔする方法のシ的は
、製造轡程を非常に簡単にし、また低コストで高解像度
の印刷ヘッドを与えることにある。この印刷ヘッドは、
銅被覆しにくいタングステンワイヤ電極をもつが、その
周囲を完全に被覆することにより導電性が、改善され、
印刷ヘッドの電気的な制御手段に簡単且つ手軽にケーブ
ルで接続できる。　□ 本発明の方法は、特許請求の範囲第２項に記（たとおり
であるが、より具体、的な実施例によればこの印刷ヘッ
ド本体即ち印刷ヘッド基板は、溝が成型されたプラスチ
ック材料から成ることが望ましく、この溝に後でタング
ステン−極を担持する。

ダンゲステン電極は、実施・例ではタングステン製の固
体のシートから形成される。これは選択的に食刻されて
、上記の基板に成型された溝に対応するパターンの電極
を与える。複数個の電極の各端部の付近のタングステン
は、処理及び支持のために二食刻されない、そこでこの
電極パターンが基板上に位置づけられ、また各電極がそ
の対応すや溝に位置づけられる。これらの電極は、本体
の溝に固着されるが、実施例では保持部材を基板に取付
けるという方法による。この保持部材は、印刷を生じる
゛ことになる電極の両端付近に圧力を印加する。この電
極の残りの部１分を覆うよう且つ基板中の溝も充たすよ
うに、この電極に銅が付着される。

余分のタングステンが電極の端部から除去されてそれら
を電気的に絶輝し１．滑らかな印刷面を与える。それか
らタングステンのストリ？プ即ち、条片相互間の余分の
銅が機械加工又は食刻によ１す、除去され、タングステ
ン条片相互間に電気的な絶縁を与え、溝及び基板表面の
銅のたｔ・共通面を与える。銅の領域に直接、リード線
が取付けられても良いし、′又は接点パッドが形成され
ても良い。これは従来の印刷回路技法を用いて為される
。リード線は従来から良く知られた技法で互いりずれ今
態様で取付けられても良く、これによって接点領域の幾
つかの面を与え、高い印刷密度のヘラ１の構成を作り易
くする。

［実施例］ 第１図及び第２図は、放電式印刷ヘッド１の接点領域即
ち印刷領域の断面図及び上から見た図を図式的に示す、
適当な材料でできた基板２には。

位置決め用溝３が設けられる。物質と（では、プ、ラス
チックが使用されても良い。これはワイヤ電極４が基板
２の表面５の下方に位置するような深さで成型されても
良い。ワイヤ４はタングステン製だと好適であり、放電
印刷ヘッド中の印刷電極として働く。これらのワイヤは
、第１図の左手側に示すようなシリンダみたいな断面形
状を有していても良いが、第１図の右手側に示すような
矩形であっても良い。図示の溝３は矩形を有してし１て
も良いが、異なる形状、例えばＶ字状であっても良い・ 銅又は銅合金の層６がワイヤ４の上部にメッキなどで付
着され、ワイヤを完全に覆うとともに溝３を完全に充填
する。一般に、タングステンと番よ、電気的に半田付け
で結合するのが非常に難し５Ｎ。

銅で電極を完全に取囲むと、銅及びタングステン間の導
電性が非常に良くなる。従ってリード線をタングステン
電極に付着するのは一般に困難だ力〜、その困難さが軽
減される。この層６は第２図の破線で示すような条片を
形成する。層６はワイヤ４の長手方向の軸に平行に延び
る。層６の外表面は基板２の表面５と同じ面にあるのが
好ましい。層６は、対応する溝３中にワイヤ４を固着し
てコネクタを形成する働らきがある。

層６は、ケーブル手段のうちの図示しないリード線のた
めの接点を形成して、制御手段（図示せず）が電極ワイ
ヤ４を付勢できるようにする。他方、各層６は１周知の
印刷回路技法を用いて大きな接点パッド７をつくるため
の土台を形成しても良い。即ち印刷端付近の接点領域８
中の層６の上面にこれらのパッド７を設けるという技法
である。

尚、印刷端は端部部材１３を機械加工して得られる。第
２図に示す接点パッド７は、互いにずれた３行に配列さ
れ、末広がりになっていて、それらをリード線に半田メ
ッキするときに広いスペースを提供できるようになって
いる。第１図及び第２図に示すとおり、パッド７は、接
点領域８の上の絶縁層１０に設けら武た窓を介して層６
と接触する。パッド７は、第１図が示すとおり、層６の
幅一杯に広がる。

第３図乃至第７図には、本発明で印刷ヘッドを製造する
ための基本的な諸段階が示されている。

、第３図及び第４図は、一連の個別の、平行に且つ等間
隔に配列された＄３を設けた基板２を図式的に示す。第
５図は、端部部材１２及び１３相互間に懸架されたウェ
ブ４を含むタングステン製の薄いシート１１を図式的に
示す。このシート１１は、ウェブ４が所望の形状及び寸
法となるよう食刻される。その形状は、第１図の右手部
分に示すように矩形の方が望ましい。

シート１１は、そのウェブ４が溝３に嵌合するように基
板２上に置かれる。第１図の左手側に示すような円形断
面の個別のワイヤ４を、これらの溝３に中の置けること
に留意されたい、基板２の溝３に置かれたワイヤ即ちウ
ェブ４は、保持部材１４によってその場所に保持される
。この部材は。

基板に接合されても良い。領域１５は、銅又は銅合金で
下記のように電気メッキされる。即ちワイヤ４が銅又は
銅合金で覆われ、且つ基板２の表面５よりも若干高くな
るまでそれらの金属で充填されるように電気メッキされ
る。それから領域１５では、既に説明したストリップ状
の銅の層６が基板材料とは別個に生じるよう被覆用の銅
が機械加工され若しくは食刻される。その後、ワイヤ４
とするため端部部材１２及び１３が除去され、これによ
って印刷端を形成するとともに電極の電気的絶縁を生じ
る。

第１図乃至第７図に示す例は、平坦な基板２を与える。

第８図は、断面がシリンダ状の曲面を描く基板２を示す
とともに銅の層６で覆われたワイヤ４を示す。銅で被覆
されたワイヤ４をその曲面の基板の溝の中に積極的に保
持するため、これらの溝の断面は、上部のところよりも
底部のところで広い。即ち鳩尾状になっている。印刷先
端領域９の付近には、平坦な領域１６が設けられる。こ
の平坦な領域１６は、第９図の構成を形成する他のヘッ
ド１の組立てを容易にする。この中の薄い絶縁層１７が
電気的な絶縁を生じる。このような構成は、これらの部
品が、良く知られているように２本の隣接するワイヤ４
相互間の距離の半分だけ、耳いにずれているとすれば、
２倍の解像度を提供する。その反対端は、第８図に示す
平坦な接点領域８を含む。この平坦化は機械加工で得ら
れる。この平坦化された接点領域８に、第２図で示すよ
うなパッド７が形成される。これらのパッド７に対して
はケーブル手段１８の個別のリード線が例えば、加熱し
たバーの半田付けにより、固定されても良い。第９図か
ら分るように、基板２の曲面形状は、２個のヘッド１相
互間にケーブル接続のためのスペースを与えるとともに
、これらの２個のヘッドの印刷ワイヤ４をその平坦化さ
れた領域１６に非常に近く位置づけて解像度を高くする
。

印刷ヘッド１は、印刷しようとする頁の全幅に股がるよ
う設計されても良い。溝３相互間の距離は、例えば約０
．２５４ミリで、シリンダ状のワイヤの直径は約０．１
２７ミリ又は０．１５２ミリであって良い。矩形のワイ
ヤの断面は、約０゜１２７ミリ又は０．１５２ミリと約
０．１２７ミリ又は０．１５２ミリを乗じたような寸法
であっても良い。これらの設計値をもつヘッド１は１０
０ペル（画素）という解像度をもつ。もしもこれらがワ
イヤ間隔の半分ずつずれた態様で配設されていれば、解
像度は２倍となり、２００ペルの放電印刷ヘッドを提供
できる。

第２図に示すパラドアは、幅約０．２０３ミリで、ワイ
ヤの延出し方向の長さ約２．５４ミリであって良い。こ
の実際の寸法は、使用されるケーブルによっても、また
半田付は技法によっても異なるであろう。

パッド７を良く知られた印刷回路技法で作る際に、下記
の写真技術を利用した技法が使用されても良い。

基板２及びストリップ状の層６の両方にドライフィルム
フォトレジスト物質を融着することによって絶縁層１０
が形成される。接点パッド７を形成するよう絶縁層の中
に窓を開けるため、パッド　７７の領域はマスクされ、
フォトレジスト物質がＵ■（紫外）光に露光される。現
像過程により、露光されないフォトレジスト物質が除去
され、これによってむき出しの銅のパッド６の領域をｎ
＊。

この露出された銅のパッド領域には、錫−鉛でメッキさ
れて、接点パッド７を形成する。

［発明の効果］ 如上のように、従来、銅又は銅合金層で被覆しにくいタ
ングステンワイヤの印線す電極だが、本発明によれば周
囲を完全に被覆する形態でその被覆が具現され、導電性
が改善された。

基板に電極ワイヤを固着し、それに接点パッド又はその
土台を与えるという、従来２段階要したものを、銅の層
を与えるという一段階でできる効果がある。

また放電破壊印刷ヘッドとして解像度の高いものを、制
御ケーブルも接続し易く高信頼度で製造できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、平坦な基板に埋め込まれ銅のパッドで被覆さ
れた２つの異なる形状の電極ワイヤを示す断面図である
。第２図は第１図に示す構成を上から見た図であり、印
刷ヘッドの一部を構成する交互□配列の電極ワイヤの結
釡パッドを示す図である。第３図は電極受人は用の溝を
もつ平坦な基板を上から見た図である。第４図は、第３
図の線４−４の断面図である。第５図は、第３図の基板
の溝の中へその長いウェブとともに嵌合する開口及びウ
ェブを交互に含む、薄い食刻されたタング女テンのシー
トを上から見た図である。第６図は、第５図の線６−６
に沿う断面図であり、食刻されたタングステンシートの
断面を示ｊ図である。第７図は、第５図の線７−７の断
面図であり、食刻されたシートを基板上に重ねた構成を
保持部材とともに示す図であ□る。第８図は、接点パッ
ドを提供するため銅の層で被覆されたタングステン電極
をも一部、曲面を描くような基板であって印刷領域及び
接点領域が平坦なものの断面図である。第９図は、２倍
の解像度を□もつ放電破壊印刷ヘッドを形成するため印
刷ワイヤ群を含む２枚の曲面状の基板が背中合せに配設
されたものを、印刷ヘッド１こ取付けられるケーブル手
段とともに示す概略図である。 １・・・・放電破壊印刷ヘッド、２・・・・基板、３・
・・・位置決め用溝、４・・・・ウェブ、後のタングス
テンワイヤ電極、５・・・・表面、６・・・・銅又は銅
合金の層、７・・・・接点パッド、８・・・・接点領域
、９・・・・印刷先端領域、１０・・・・絶縁層。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人　弁理士　山　本　仁　朗 （外１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）担持用基板にタングステンワイヤ電極を少なくと
   も一列に等間隔に固設させた放電破壊印刷ヘッドにして
   、 （ａ）各電極の印刷用の端部から隔った接点領域の周囲
   が銅層で完全に被覆され、 （ｂ）上記各被覆層が、隣りの電極とは電気的に絶縁さ
   れ、 （Ｃ）上記各被覆層が、他の被覆層と共通の表面にあっ
   て、上記ワイヤ電極にほぼ平行なコネクタ面を構成する
   ことを特徴とする放電破壊印刷ヘッド。
2. （２）担持用基板にタングステンワイヤ電極を少なくと
   も一列に固設させた放電破壊印刷ヘッドを製造する方法
   にして、 （ａ）上記基板に一連の溝を形成する段階と。 （ｂ）上記基板の表面に突出しないよう上記溝に上記電
   極ワイヤを置く段階と、 （ｃ）一定の領域で銅又は銅合金の層゛で上記溝を充た
   し、且つ被覆する段階と、 （ｄ）銅の条片が上記ワイヤ電極に残り、且つ上記条片
   が上記基板の条片のような材料によって互いに電気的に
   絶縁されるよう上記基板の表面から残りの銅の層を除去
   する段階と、 （ｅ）印刷回路技法を用いることによって上記鋼の条片
   の表面に接点パッドを形成する段階とを具備する放電破
   壊印刷ヘッドを製造する方法。