JPS63207664A - 記録ヘツド及びその製造方法 - 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〉 この発明は例えばイメージプロセッサーや電子タイプラ
イタ−１或いはファクシミリ、各種掲示板等に使用され
る記録ヘッド及びその製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 今日、情報処理の記録方法としては感熱転写記録方法が
主流となっている。この記録方法は熱溶融性インクを支
持体上に塗布形成してなるインクフィルムを使用し、該
インクフィルムを記録ヘッドによって色像パターン状に
加熱し、溶融したインクを記録紙に転写するものである
。

この方法によれば使用する装置を小型軽量にし得ると共
に普通紙に記録が可能である特徴がある。

しかし、前記感熱転写記録方法では一度使用したインク
フィルムを使い捨てにしなければならない為に、ランニ
ングコストが高くなり、また使用済インクフィルムの処
理が煩雑になる等の欠点がある。

そこでこれらの欠点を改善するものとして、本出願人は
第７図に示す如（、基板４の一方の面に半固体状のイン
ク３を充填したハウジング２を設け、他方の面には画信
号に応じて選択的に発熱する発熱体８と、該発熱体８を
貫通する単数或いは複数のインク通過孔９と、前記発熱
体８上に設けられるスペーサー１０により記録紙１１と
発熱体８とを非接触状態に保つことが可能な記録ヘッド
を提案じている（実願昭６ｌ−１６９５８９）　。

前記記録ヘッドを使用した場合、記録へラドｌのスペー
サ１０を記録紙１１上に接触させ、両者を相対的に移動
しながら発熱体８を画像信号に応じて発熱させると、先
ず、前記記録紙１１と発熱体８の間のインク３及びイン
ク通過孔９内のインク３とが低粘度化して記録紙１１上
に転写される。その直後にハウジング２内のインク３が
インク通過孔９を通過して前記発熱体８の近傍に保持さ
れるものである。

前記した如き記録方法によれば、インクフィルムを使用
する必要がないのでランニングコストを低くすることが
出来、又フィルムを介さずに直接インクを加熱し得るの
で熱エネルギー効率も良い等の利点がある。

本発明は前記の考案を更に発展させるものであり、その
手段は、芯材表面に耐熱絶縁層を形成し、該耐熱絶縁層
上に設けられた発熱体と、該発熱体上酸いはその近傍に
設けられたスペーサと、前記発熱体に対応して設けられ
るインク通過孔と、該インク通過孔に連設するインク供
給孔とを備えた基板と、前記インク供給孔を取り囲むよ
うに設けられたハウジングとを有することを特徴とする
記録ヘッドを提案するものである。更にこの記録ヘッド
を効率良く製造するため、芯材の表面に耐熱絶縁層を焼
結形成し、該耐熱絶縁層の一面に発熱体群と電極群及び
スペーサを形成し、前記耐熱絶縁層の他面に前記発熱体
群に対応して窓を形成してインク通過孔とし、前記耐熱
絶縁層と前記発熱体群に前記窓に対応してインク通過孔
を形成する事を特徴とする記録ヘッドの製造方法及び芯
材にインク供給孔としての窓を形成し、該芯材の表面に
耐熱絶縁層を焼結形成し、該耐熱′絶縁層の一面に前記
窓に対応して発熱体群と電極群及びスペーサを形成し、
前記耐熱絶縁層と発熱体群とに前記窓に対応してインク
通過孔を形成する事を特徴とする記録ヘッドの製造方法
とを合わせて提案するものである。　。

〈作用〉 本発明による記録ヘッドは芯材の表面に耐熱絶縁層を薄
（形成する事によって、熱伝導率の小さい、従って熱効
率の悪い部分を少なくし、発熱体の発熱による熱をイン
ク通過孔内のインク、及びインク通過孔の近傍のインク
に効率良く伝達する事が出来る。

〈実施例〉 第１図は記録ヘッドの模式断面図であり、第２図は記録
装置の記録部をライン状にアレイ化してなるマルチ型記
録ヘッドの外観図である。

図に於いて、１は記録ヘッドである、ハウジング２の内
部に常温では高粘性を維持するが高温になると粘性が低
下する所謂熱溶融（軟化及び昇華を含む）性インク３を
収納するようになっている。

前記ハウジング２の一部には、厚さ０．６ｍｍの鉄等の
金属又はプラスチック等を芯材５とし表面に厚さ０．１
ｍｓ＋のホウロウを焼結した耐熱絶縁層６を有する基板
４が設けられている。このように基板４の一面はハウジ
ング２と接しており、他の面には電極７と酸化ルテニウ
ムよりなる発熱体８が設けられている。

第２図に示すようにこの発熱体８には幅０．２ｍｍのイ
ンク通過孔９が複数個設けられている。

又基板４にはインク通過孔９に連設してインク供給孔９
′が設けられている。夫々の発熱体８は、画イε号に応
じて電極７に選択的に電圧を印加することによって個々
に発熱するように構成されている。更に、基板４にはガ
ラスより成り厚さ２５Ｉｒｍの゛スペーサＩＯが前記発
熱体８上に、又はその近傍に設けられている。

次に記録ヘッド１に充填するインク３について説明する
。

代表的には熱溶融性インクを使用することが出来る。こ
のインクは熱溶融性バインダー中に着色剤を分散、或い
は溶解させてなるもので、熱溶融性バインダーにエラス
トマー類、有機溶媒、鉱油等を添加して溶融粘度や粘着
力等を調整する。熱溶融性バインダーは従来より使用さ
れている天然、或いは合成のワックス樹脂等の各種バイ
ンダーが単独で、或いは２種以上混合して用いられる。

熱溶融性インクを熱溶融性バインダーと共に構成する着
色剤としては、例えばカーボンブランク等の印刷或いは
他の記録方法に一般的に用いられる染顔料が全て用いる
ことが出来、これらの染顔料は単独で又は２種以上混合
して用いられる０着色剤含有量は前記インク中に於いて
１〜４０重量％が好ましい。

前記記録ヘッドｌによりて記録をする場合には第１図に
示すようにスペーサ１０を記録媒体であるところの記録
紙１１に接触させ、この記録紙１１を矢印ａの方向に回
転するプラテンローラ１２によって記録ヘッドｌに押圧
搬送しながら所定画像を記録する。以下詳細に説明する
。

先ず電極７を通じて発熱体８に電圧パルス（２４ｖＸ２
Ｑｓａ）を印加すると、発熱体８が発熱し、発熱体８近
傍の即ちインク通過孔９及びインク供給孔９′内の半固
体状のインク３が加熱される。このインク３は常温では
高い粘度を有している為にインク通過孔９を通過しない
が、前記の如く加熱されると粘度が低下してインク通過
孔９を通過する。

インク通過孔９を通過したインク３は記録紙１１と発熱
体８の間に広がり、放熱によって再び元の半固体状或い
はそれに近い状態に戻る。このときハウジング２内に外
気圧よりも高い圧力（ゲージ圧０．１気圧程度）の静圧
を印加すると、インク３の通過が更に促進されるので好
ましい。

次ぎに画像信号に応じて発熱体８に電圧を印加すると発
熱体８が選択的に発熱し、その熱により記録紙１１と発
熱体８の間の半固体状のインク３が低粘度化し、矢印ａ
方向に搬送される記録紙１１に転写される。同時に発熱
体８近傍のインク３がインク通過孔９を通過して補給さ
れる。

前記した工程を繰り返す事によって記録紙１１には記録
ドツトが連続的に形成され画像１３が転写されるもので
ある。

次ぎに記録ヘッドｌの製造方法について説明する。

先ず基板４１発熱体８．電極７及びスペーサｌＯを製造
する方法を、第３図（ａ）〜（ｅ）に示し以下説明する
。

第３図（ａ）は、鉄、銅、アルミニウム等の金属又はプ
ラスチック等による芯材５を表している。

第３図（ｂ）は前記芯材５の両表面に耐熱性。

電気絶縁性を有するホウロウを焼結し、又はセラミック
コーティング或いはポリイミド等の樹脂コーティングを
施すことにより耐熱絶縁層６を形成したものである。

第３図（ｃ）は前記耐熱絶縁層６の一面を直径０．８ｍ
霧の円状に、アレイ状に削った状態を表している。

第３図（ｄ）はエツチング液により芯材５を取り除き窓
を形成しインク供給孔９′としたものである。

第３図（ｅ）に於いて耐熱絶縁層６の他面に前記工程に
より形成されたインク供給孔９′に対応して、例えばＩ
ｍ−ピッチでアレイ状に発熱体８と電極７とを印刷法、
焼結法又は蒸着法により形成し、更に発熱体８の上又は
その近傍にスペーサ１０を印刷法又は焼結法により形成
する。

その後インク通過孔９をインク供給孔９′に対応して、
従って発熱体８に対応してレーザー又はその他の精密加
工法によって形成する。

以上述べた方法により製作された基板４のインク供給孔
９′側にハウジング２を取り付ける事により記録ヘッド
ｌの製造は完了する。

記録へラド１の製造方法の他の実施例について説明する
。

第４図（ａ）〜（ｅ）は基板４１発熱体８．電極７及び
スペーサｌＯの他の製造方法についての説明図である。

前述の第３図によるものと異なった部分について説明す
ると、芯材５に最初にインク供給孔９′としてあ窓を加
工し、このインク供給孔９′に例えば粘土の如き充填剤
１４を充填した後耐熱絶縁層６を形成し、その後に耐熱
絶縁層６の一面を削除して充填剤１４を除去する。この
状態が第４図（ｄ）でありこれは前記第３図（ｄ）と同
一であって、このあとは第３図による実施例と同様にし
て記録ヘッドｌを製造する。

第５図（ａ）〜（ｇ）は基板４１発熱体８．電極７及び
スペーサ１０の他の製造方法についての説明図である。

芯材５にインク供給孔９′としての窓を加工した後、両
表面に銅又は鉄等の金属ｔｉ１５を圧着し、この金属箔
の表面に耐熱絶縁層６を形成し、先ず耐熱絶縁層６の一
面に発熱体８、電極７、スペーサｌＯを前述したと同様
の方法で形成し、しかる後耐熱絶縁層６の他面に対しイ
ンク供給孔９′と対応してレーザー等により窓を形成し
、更にインク通過孔９を形成し、最終工程でエツチング
により金属箔１５を取り除き基板４１発熱体８．電極７
及びスペーサｌＯを製造する。

更に、前記耐熱絶縁層６にインク供給孔９′と対応して
ハウジング２を形成することによって記録ヘッドｌを製
造する。

第６図（ａ）〜（ｅ）は基板４９発熱体８．電極７及び
スペーサｌＯの他の製造方法についての説明図である。

第６図（ａ）は芯材５を示しており他の実施例と同讐漿
である。

第６図（ｂ）は芯材５にインク供給孔９′としての窓を
例えば直径０．８−　　と０．５１とによるテーパ状に
加工し、これを［１ピツチにアレイ状に形成する。

第６図（Ｃ）に示すように前回の芯材５の両表面に耐熱
絶縁層６を形成する。このとき小径側を耐熱絶縁層６に
より塞ぐようにする。

第６図（ｄ）に於いてすでに述べた方法と同様の方法に
より発熱体名、電極７及びスペーサｌＯを形成する。

第６図（、Ｉ）に於いてインク通過孔９をレーザー等に
より形成する。

この後インク供給孔９′に対応した耐熱絶縁層６の面に
ハウジング２を形成して記録ヘッドｌを製造する。

本実施例では発熱体８として酸化ルテニウム抵抗体を使
用したが、これは通電によって発熱し得るものであれば
この材質に限定されるものではなく、例えば窒化タンタ
ルやニッケルクロム等でも良い。

電極７も同様に本実施例によるものの外に例えばニッケ
ル、クロム、銀、パラジウム等の合金又は銅等を使用し
ても良い。

更に前記発熱体８に印加する電圧パルスの大きさやイン
ク通過孔９の数、更にはインク３への印加圧力も前述の
実施例のものに限定されるものではなく、使用するイン
クの種類やインク通過孔９及びインク供給孔９′の大き
さ等によって適宜変更すれば良いことは当然である。

又、記録媒体として紙を使用しているが、他にも例えば
フッ素系レジンやケイ素系レジン等の表面を有する、所
謂ホワイトボードや電子黒板シート等に使用される比較
的ぬれ性の悪いものであっても使用し得る。

〈発明の効果〉 本発明によれば芯材の表面に耐熱絶縁層を薄く形成する
事により、従来使用されている基板と比較して熱効率が
良く、従って消費電力の少ない、記録速度を向上させた
記録ヘッドを得る事ができる。

更に、本発明によれば前述の記録ヘッドを合理的に効率
良く製造する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明記録ヘッドの模式断面図である。 第２図は記録ヘッドの記録部をライン状にアレイ化して
なるマルチ型記録ヘッドの外観図である。 第３図乃至第６図は製造方法に関する説明図である、第
７図は従来の記録ヘッドの説明図である。 １は記録ヘッド、２はハウジング、３はインク、４は基
板、５は芯材、６は耐熱絶縁層、７は電橋、８は発熱体
、９はインク通過孔、９′はインク供給孔、ｌＯはスペ
ーサ、１１は記録紙、１２はプラテンローラ、１３は画
像、１４は充填剤、１５は金属箔である。 出願人　　　　　キャノン株式会社 代理人　　弁理士　中　川　周　吉 第７図 ザ５３図 ８　　１υ　δ 第４図 ζ 第５図 慎６ＷＪ ξ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材表面に耐熱絶縁層を形成し、該耐熱絶縁層上
   に設けられた発熱体と、該発熱体上或いはその近傍に設
   けられたスペーサと、前記発熱体に対応して設けられた
   インク通過孔と、該インク通過孔に連設したインク供給
   孔とを備えた基板と、前記インク供給孔を取り囲むよう
   に設けられたハウジングとを有することを特徴とする記
   録ヘッド。
2. （２）芯材の表面に耐熱絶縁層を焼結形成し、該耐熱絶
   縁層の一面に発熱体群と電極群及びスペーサを形成し、
   前記耐熱絶縁層の他面に前記発熱体群に対応して窓を形
   成してインク供給孔とし、前記耐熱絶縁層と前記発熱体
   群に前記窓に対応してインク通過孔を形成することによ
   り製造する事を特徴とする記録ヘッドの製造方法。
3. （３）芯材にインク供給孔としての窓を形成し、該芯材
   の表面に耐熱絶縁層を焼結形成し、該耐熱絶縁層の一面
   に前記窓に対応して発熱体群と電極群及びスペーサを形
   成し、前記耐熱絶縁層と発熱体群とに前記窓に対応して
   インク通過孔を形成することにより製造する事を特徴と
   する記録ヘッドの製造方法。