JPS62238767A - 記録装置 - 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） 本発明は記録装置に関するものであり、更に詳しくは画
像、文字等を高速且つ高品質に印写乃至は印字する、通
電発熱型の熱転写フィルムを用いた通電型熱転写記録装
置の記録ヘッドの材質に関するものである。

（従来技術） 従来の通電型熱転写記録方式を用いた記録装置の記録ヘ
ッドに関しては、特開昭６０−２１４９７３号公報、特
開昭６０−２１４９７２号公報、特開昭６０−２１４９
７１号公報、特開昭６０＝１９９６６９号公報等におい
て、種々なる構造のものが明らかにされている。ところ
で、通電型熱転写記録方式は、これらの特許公開公報に
も記載されている様に、インクフィルムの抵抗層に記録
ヘッドの記録電極を通じて電流を流し、発生するジュー
ル熱によって、インクフィルムのインク層を融解せしめ
て、所定の被転写紙に転写させることにより、目的とす
る印字あるいは印写を行なう方式である。従って、通電
熱転写方式の記録ヘッドにおいては、常に記録ヘッドの
記録電極が抵抗層に通電できる様に接触する必要があり
、このため、上記の特許公開公報で提案されている従来
の記録ヘッドでは、電極と抵抗層との機械的摩耗を考え
、耐摩耗性を有するタングステン、モリブデン等の金属
が記録電極材料に用いられている。

（問題点） しかしながら、これらの導体材料を用いた記録ヘッドで
、長時間にわたり印写を繰り返すと、次第に耐摩耗性が
劣化したり、また高電位側の記録電極が消耗したりして
、抵抗層と記録電極との電気的接触性の低下、接触圧力
のムラが生じ、印写画質が著しく低下子るという新たな
問題点が判明した。

（解決手段） 本発明は、上記の記録ヘッドの問題点を解決したもので
、抵抗層及び融解インク層を有するインクフィルムと、
少なくとも基材及び複数の記録電極を有する記録ヘッド
とを含んで構成され、該記録ヘッドの記録電極の少なく
とも一部分を前記インクフィルムの抵抗層に接触させ、
且つ前記記録電極の中の所定の電極に電圧を印加するこ
とにより、該抵抗層に通電してジュール熱にて発熱せし
め、前記融解インク層を融解して被転写紙に転写せしめ
、所定の記録を得るようにした記録装置において、前記
記録ヘッドの記録電極の少なくとも前記抵抗層に通電す
る部分が、金属硅化物を主成分とする導体材料、或いは
クロム、チタン、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム
、ニオブのうちから選ばれた少なくとも１種の金属若し
くはそれら金属の少なくとも１種を含む合金を主成分と
した導体材料からなることを特徴とする記録装置にある
。

すなわち、従来の記録電極における耐摩耗性の経時変化
や高電位側の記録電極の消耗の原因を検討した結果、記
録電極に用いた導体材料が次第に酸化されることを見い
出し、更に陽極になる様に電圧が印加されている高電位
側の電極は、低電位側の記録電極に比べて、より酸素と
反応しやすくなることを見い出したのである。そして、
このように、記録電極が内部まで酸化され、耐摩耗性が
劣化したり、電気抵抗が著しく増大することによって、
電極部分で発熱し、剥離や摩耗あるいは昇華して、消耗
することを見い出したことにより、本発明は、空気中あ
るいは酸化性雰囲気において記録を操り返しても、電極
内部までは酸化せず、著しく電気抵抗が増大することの
ない導体材料を用いて記録ヘッドを作製することにより
、耐摩耗性の経時劣化あるいは高電位側の記録電極の消
耗という問題点を解決したものである。

（構成の具体的説明） ところで、本発明の記録装置において、導体材料として
金属硅化物を含む記録電極は、金属硅化物に含有される
ＳｉがＳｉｎ、となって酸化被膜′を形成する為、内部
の金属硅化物が酸化されることがなく、またＳｉｎ、被
膜は耐摩耗性を有するので、好ましいものである。その
中でも、特に、モリブデンシリサイド、タングステンシ
リサイド、クロムシリサイド、チタンシリサイド、タン
タルシリサイドが好ましいものである。

また、導体材料であるクロム、チタン、タンタル、ジル
コニウム、ハフニウム、ニオブ等の金属、又はそれら金
属を含む合金も、例えばニクロム、モリブデン・チタン
、ステンレス、モリブデン・クロム等の合金も、安定で
強固な酸化被膜を形成し、内部まで酸化されにくいので
、好ましい記録電極材料である。その中でも、クロム、
チタン、タンタルは好ましい材料であるが、特にクロム
の金属又はその合金は金属の耐摩耗性とともに、酸化被
膜の耐摩耗性が非常に大きいので、好ましいものである
。

もちろん、本発明の記録電極は、前述した記録電極用材
料を少なくとも一部に用いた２層以上の複合膜の形態で
もよい。例えば、クロム金属層とモリブデン金属層の２
層よりなる記録電極やチタン金属層とモリブデン金属層
の２層よりなる記録電極、モリブデンを主成分とする厚
膜ペーストを加熱して形成したモリブデン層に、クロム
金属層を形成した記録電極も好ましい記録電極形態であ
る。

なお、本発明の記録装置に用いる記録ヘッドを製造する
にあたり、基材表面に、上記４体材料を含んで構成され
る記録電極を形成する方法としては、蒸着法、スパッタ
法、メッキ法、ＣＶＤ法、イオンブレーティング法等の
いずれの膜形成技術を用いてもよく、また記録電極用材
料を主成分とするペースト、又はスラリー等を作製し、
印刷法、浸漬法等で基材に印刷あるいは塗布し、加熱し
て膜形成してもよい。また、パターン形成に関しては、
フォトエツチング法、リフトオフ法、マスク法、レーザ
加工技術、スライシング加工技術、スクリーン印刷技術
等、回路のパターン形成技術として通常に用いられてい
る何れの方法を用いても、またそれを組み合わせても用
いても、何等差支えない。

また、必要に応じて、本発明に従う記録電極上に、電解
メッキあるいは無電解メッキによって、導電性の向上や
半田付性、実装するときのボンディング性の改善の為に
、Ｎｉメッキ、Ｎ１−Ｂメッキ、Ｎ１−Ｗ−Ｐメッキ、
Ａｕメッキ等を、電極全面あるいは一部に膜付してもよ
い。更に、電極保護等の為に、必要に応じて、電極全面
あるいは一部に、絶縁層を、スパッタ法、ＣＶＤ法、イ
オンブレーティング法、蒸着法、陽極酸化法などで形成
しても、絶縁ペーストで印刷して形成しても、絶縁層用
コーテイング液を塗布して形成してもよい。この絶縁層
の上に、更に前述した様に電極を形成しても何等差支え
ない。

さらに、本発明の記録装置において、記録ヘッドに用い
る基材としては、電気絶縁性を有するものなら、セラミ
ック基板等の無機基材でも、ガラスエポキシ基板等の有
機基材でも使用できるが、耐熱性を有し、記録を繰り返
しても記録電極材料とフィルム抵抗層とがよく接触する
様に、記録電極材料より硬度が小さく、摩耗しゃすい快
削性セラミックスを用いるのが好ましい。その中でも、
雲母を含有するガラスセラミック基板が快削性に優れ、
硬度が小さいので、好ましい材料である。

なお、所定の基材上に形成された、上記の如き導体材料
からなる各記録電極への基本的なスイッチ結線図の一例
が、第１図に示されている。そこにおいて、■は電源で
あり、そのプラス（高電位）側にスイッチ２を介して高
電位側の（記録）電極４が接続され、またそのマイナス
（低電位）側にスイッチ３を介して低電位側の（記録）
電極５が接続される一方、それら高電位側の電極４と低
電位側の電極５とが交互に配列されている。そして、そ
れぞれのスイッチ２，３の切換えにより、全ての隣合う
電極４，５間のフィルム抵抗層に選択的に電流が流され
ることによって、よく知られているように、インクフィ
ルムの抵抗層の対応する部分がジュール熱により発熱せ
しめられて、融解インク層が融解され、所望の画像、文
字等が被転写紙上に転写せしめられることとなるのであ
る。本発明は、このような記録電極４．５において、特
に、高電位側の電極４に対して有利に適用されるもので
あるが、また低電位側の電極５に適用されても、本発明
の優れた効果を充分に享受することが出来る。例えば、
インクフィルムに高電位側の電極層を形成せしめ、記録
ヘッドの電極を低電位側の電極のみで構成する記録ヘッ
ドにおいても、本発明の効果を享受することができる。

また、第２図及び第３図には、それぞれ、本発明に従う
記録電極が形成された記録ヘッドの先端部の異なる一例
が概念的に示されている。そこにおいて、６は、基材と
してのセラミック基板であリ、このセラミック基板６上
に、所定間隔で単層の記録電極７若しくは複合層の記録
電極９が形成されている。勿論、これらの記録電極７，
９においては、高電位側の電極と低電位側の電極とが交
互に位置するようになっている。なお、これらの記録ヘ
ッドにあっては、例えば、第２図に番号：８として示さ
れる電極端部が、インクフィルムの抵抗層に対する接触
部位とされているのである。

また、第３図において、記録電極９を構成する上。

下の二層９ａ、９ｂのうちの少なくとも一方が、本発明
に従う導体材料から構成されるようになっている。

次に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明に従う幾つかの実施例を示すが、本発明はそのような
実施例の記載によって何等制限的に解釈されるものでは
ない。本発明には、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
、以下の実施例の他にも、また上記具体的記述以外にも
、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何れもが
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。

（実施例） 基材としてホウケイ酸ガラスとフッ素金雲母を主成分と
するガラスセラミック基板を用意し、その表面に、記録
電極として、スパッタ法で膜厚：３μｍになるようにク
ロム膜を形成した。更に、通常のフォトエツチング法を
用いてパターン形成し、そして加熱処理をして、記録電
極のピッチ：１００μｍ１電極幅＝５０μｍ１電極数：
１６８０の、第２図に示される如き記録ヘッド（試料患
１）を作製した。

同様に、記録電極として、チタン、タンタル、モリブデ
ンシリサイド、タングステンシリサイド、クロムシリサ
イド、タンタルシリサイド、ジルコニウム、ニオブ、モ
リブデン・チタン合金、ニクロム、ステンレスを各々ス
パッタで膜形成し、試料Ｎｌｌと同様にパターン形成し
て、第２図に示される如き単層の記録電極を有する記録
ヘッド（試料Ｎａ２〜ｌ’ｈ１２）を作製した。なお、
これらの試料１）ｈｌ−Ｎｌ１）２には、パターン形成
後に、必要に応じて加熱処理を行なった。

また、ホウケイ酸ガラスとフッ素金雲母を主成分とする
ガラスセラミック基板に、チタン、クロム、モリブデン
シリサイド、タングステンシリサイド、クロムシリサイ
ド、ニクロムを、それぞれ同様にスパッタ法で膜付けし
た後、更に、モリブデン膜（膜１！Ｊ：１μｍ）をスパ
ッタ法で積層し、次に通常のフォトエツチング法を用い
て、試料隘１と同様にパターン形成し、必要に応じて加
熱処理をして、第３図に示される如き複合層からなる記
録電極を有する記録ヘッド（試料Ｎａ１３〜隘１８）を
作製した。

次に、通常の厚膜ペーストの製造法に従って、クロム金
属を主成分とし、有機バインダー、ガラス成分、ビヒク
ル等を加えて混練したペーストを調製した。そして、こ
の得られたペーストを用い、スクリーン印刷法で、フォ
ルステライトセラミック基板及びホウケイ酸ガラスとア
ルミナを主成分とするガラスセラミック基板に、それぞ
れ、記録電極ピッチ＝３２０μｍ１電極幅：１８０μｍ
１電極厚１５μｍ、電極数；６４０の記録ヘッドのパタ
ーンを印刷し、非酸化性雰囲気で焼成し、第２図の如き
記録ヘッド（試料阻１９及び阻２０）を作製した。

また、モリブデンを主成分とした厚膜ペーストを試料Ｎ
［Ｌｉ２と同様に調製し、この厚膜ペーストをホウケイ
酸ガラスとフッ素金雲母を主成分とするガラスセラミッ
ク基板全面に電極厚；１０μｍになるように印刷し、焼
成した後、更にクロムメッキ（膜厚：１μｍ）をして、
膜付基板を得た。

次いで、この膜付基板に対して、レーザ加工の技術を用
いてパターン形成し、第３図の如き複合層の記録電極と
した、電極ピッチ：１００μｍ、電極幅：５０μｍ、電
極数：　１６８０の記録ヘッド（試料隘２１）を作製し
た。

なお、比較例として、ホウケイ酸ガラスとフッ素雲母を
主成分とするガラスセラミック基板の上に、スパッタ法
で膜厚：３μｍになるようにタングステンを膜形成し、
試料隘ｌと同様にして、記録ヘッド（試料隘２２）を得
た。更に、比較例として、ホウケイ酸ガラスとフッ素金
雲母を主成分とするガラスセラミック基板の上に、モリ
ブデンを主成分とした厚膜ペーストを用い、試料１）ｋ
Ｌ１９と同様にして記録ヘッド（試料階２３）を得た。

これらの試料の材料構成を第１表に記載した。

そして、これら試料１）１ａ１〜２３の記録ヘッドをそ
れぞれ用いた記録装置を使用して、記録電極とフィルム
抵抗層を絶えず摺動させ、印写を繰り返し、印写品質の
経時変化を検討する評価試験を行なった。なお、各記録
電極間には２０Ｖの電圧を印加し、各電極間に２．７ｍ
秒のパルス幅で電流を流した。フィルム抵抗層の電極間
の抵抗値は４にΩである。得られた評価試験の結果を第
２表に示す。また、第２表には、印写品質の経時変化な
く、印写できる長さが記載されている。

（発明の効果） 通電型熱転写記録方式では、電極とフィルム抵抗層が絶
えず摺動しているので、記録電極の摩擦が問題になり、
また電極とフィルム抵抗層とが、安定に電気的接触する
ことが重要になる。

本発明によれば、酸化性雰囲気において印写を繰り返し
ても、記録電極表面が安定で強固な酸化被膜を形成する
ので、記録電極の消耗がなく、常に安定した印写品質が
得られる。従って、本発明の記録装置は、高速、高記録
品質、高信頼性を有するので、画像、文字等を印写、印
字する優れた通電型熱転写記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、各記録電極への基本的なスイッチ結線図の一
例である。また、第２図は、実施例における試料ＮＩＩ
Ｌ１〜Ｎ［Ｌ１２及び阻１９〜隘２０の記録ヘッドの先
端部の概念を示した斜視図であり、第３図は実施例にお
ける試料磁１３〜！ＩｋＬ１８及び隘２１の記録ヘッド
の先端部の概念を示した斜視図である。 １：電源　　　　　　　２：高電位側のスイッチ３：低
電位側のスイッチ　　４：高電位側の電極５：低電位側
の電極　　　　６：セラミツク基板７：記録電極（単層
） ８：フィルム抵抗層との接触部 ９：記録電極（複合層）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗層及び融解インク層を有するインクフィルム
   と、少なくとも基材及び複数の記録電極を有する記録ヘ
   ッドとを含んで構成され、該記録ヘッドの記録電極の少
   なくとも一部分を前記インクフィルムの抵抗層に接触さ
   せ、且つ前記記録電極の中の所定の電極に電圧を印加す
   ることにより、該抵抗層に通電してジュール熱にて発熱
   せしめ、前記融解インク層を融解して被転写紙に転写せ
   しめ、所定の記録を得るようにした記録装置において、 前記記録ヘッドの記録電極の少なくとも前記抵抗層に通
   電する部分が、金属硅化物を主成分とする導体材料、或
   いはクロム、チタン、タンタル、ジルコニウム、ハフニ
   ウム、ニオブのうちから選ばれた少なくとも１種の金属
   若しくはそれら金属の少なくとも１種を含む合金を主成
   分とした導体材料からなることを特徴とする記録装置。
2. （２）前記記録ヘッドの記録電極が、クロム、チタン、
   タンタル、モリブデンシリサイド、タングステンシリサ
   イド、クロムシリサイド、チタンシリサイド、タンタル
   シリサイドのうちから選ばれた少なくとも１種を主成分
   とした導体材料を用いて形成されていることを特徴とす
   る特許請求範囲第１項記載の記録装置。
3. （３）前記記録ヘッドの基材が、雲母を含有するガラス
   セラミックから構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の記録装置。