JPH01148566A - 印字記録ヘッド - 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】 産業上の利用分野 本発明は、画像電気信号を印字記録媒体に印加するため
の印字記録ヘッドに関する。

従来の技術 従来、画像電気信号を熱エネルギーに変換し、その熱エ
ネルギーでインク層を溶解して、転写用紙に転移させる
ことにより画像形成を行う印字記録方法として、通電記
録方式が提案されている。

このような記録方式において用いられる印字記録ヘッド
としては、第３図の示すごとく、記録電極２に比して大
きな接触面積を有する帰路電極９を一体に設けて、記録
電極及び帰路電極を一体化してなる印字記録ヘッド（例
えば、特開昭５９−１７１６６６号公報参照）、おるい
は第４図に示すごとく、セラミック等の板状剛体１０上
にパターン化した金属層よりなる記録電極２及び絶縁フ
ィルム１１を積層してなる印字記録ヘッド（例えば、特
開昭６０−１２４２６５号公報参照）等が提案されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 前者の印字記録ヘッドは、印字記録媒体との接触面に記
録電極と帰路電極とが存在するため、印字記録ヘッドの
圧接面積が大きくなり、総圧接圧力を大きくとる必要が
あり、均一な圧接が行われ難く、又、駆動ロールのトル
クが大きくなるなどの問題があり、印字記録の信頼性を
損なう結果となっている。

又、後者の印字記録ヘッドは、画像記録に際して、ヘッ
ド端面を印字記録媒体に面接触させる必要がある。した
がって、印字記録ヘッドが印字記録媒体に対して傾いて
しまうと接触率が極端に悪くなるので常に垂直に保持さ
れなければならず、高精度のヘッド保持機構が必要であ
るという問題点がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。

本発明の目的は、インク媒体との接触の信頼性が高く、
電極とインク媒体の接触面積が規定でき、小さな圧接力
でも十分な接触が得られ、電極部の摩耗量が小さく、長
期間の使用が可能な印字記録ヘッドを提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、先に電気絶縁性基板の上に弾性体層を設
けた印字記録ヘッドを提案したが（特願昭６１−１８９
５０３号）、更に検討した結果、弾性効率が高く、弾性
応答性の優れた金属板材を弾性体部材として用いること
により、より高い接触信頼性と低圧接圧力化が達成され
ることを見出だし、本発明を完成した。

本発明の印字記録ヘッドは、表面に電気絶縁層が設けら
れた弾性金属薄板上に複数の記録電極が並列状に配設さ
れ、該複数の記録電極の先端近傍に導電性物質よりなる
突出部が形成され、少なくとも、先端近傍における各記
録電極の間に切欠溝が設けられたことを特徴とする。

本発明の印字記録ヘッドにおいて、その表面が、該突出
部を除いて電気絶縁層によって被覆されているのが好ま
しい。又、弾性金属薄板は、厚さが３０μｍ〜８００μ
ｍであるものを使用する。

作用 本発明の印字記録ヘッドは、通電記録方式により記録画
像を得る際に用いられる。即ち、印字記録ヘッドを発熱
によって溶融するインク層を有する印字記録媒体に圧接
し、印字記録ヘッドの複数の記録電極が印字記録媒体上
を摺動するように接触させる。印字記録ヘッドからの画
像電気信号に応じて、印字記録媒体の発熱層が発熱し、
隣接したインク層を加熱してインクを熱溶融させ、転写
材にインク層が転移し、記録が行われる。この場合、弾
性金属薄板の上に印字記録接触部が存在し、圧接面でお
る印字記録媒体の表面に、凹凸或いはうねりが存在して
も、弾性金属薄板の優れた弾性性能により、これらに対
応して追従し、安定した接触状態が得られる。しかも弾
性金属薄板には、切欠溝が電極間に位置するように設け
られているから、各記録電極が各々独立して、または小
集団ごとで独立的な圧接状態になり、記録電極にごみ、
異物による浮きが生じても、印字記録ヘッド全体への影
響が小さくなるように作用し、したがって、印字記録が
安定した状態で行われることになる。

又、本発明の印字記録ヘッドにおいて、記録電極の一部
に形成された導電性物質よりなる突出部を除いて、他の
部分が絶縁皮膜により被覆されている場合には、導電性
物質よりなる突出部のみが印字記録媒体と接触すること
になり、接触部分を面積的に制御する働きを示す。した
がって、印字記録ヘッド全体としての接触圧力も非常に
低減できる。

実施例 以下、図面に示した実施例によって本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の一実施例であって、（ａ）は斜視図
、（ｂ）は横断面図、（Ｃ）は縦断面図である。

この実施例においては、弾性金属薄板１上に電気絶縁層
５を設けて基板を構成している。この基板上に複数の記
録電極２が、並列に配設されており、その記録電極は、
その先端近傍の一部領域を除いて、絶縁皮膜３により覆
われている。その記録電極の絶縁皮膜によって覆われて
いない露出部には、導電性物質よりなる突出部４が形成
されている。

又、印字記録ヘッドの先端部分において、各記録電極２
の間には、切欠溝８が設けられている。

弾性金属薄板１は厚み３０即〜８００Ｉ１ｍの範囲が好
ましく、厚みが３０１ｍよりも薄くなると十分な弾性特
性と適切な圧接圧力が得られない。又、８００μｍより
も厚いと、弾性金属薄板が弾性体よりも剛性体向な挙動
を示すようになり、十分な効果が得られなくなる。

弾性金属薄板は導電性であるため、記録電極を設けるに
先立って絶縁処理を行なって、電気絶縁層を設ける必要
がある。絶縁処理は絶縁性セラミック等のスパッタ膜、
蒸着膜、焼結膜、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等による成膜、又
は絶縁性有機膜の塗布、真空蒸着、プラズマ着膜による
形成等が利用できる。電気絶縁層の膜厚は、６００人な
いし１０μｍの範囲が好ましい。電気絶縁層の体積固有
抵抗値は１０４Ω・ｃｍ以上でおれば、いかなる材料で
も用いることができる。例えば、ＳｉＯ２、Ａ１２ｏ３
、ＳｉＮ、ＡＩＮ、ＴｉＯ２、ＴａＮなとのセラミック
材、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエステル等の
絶縁性樹脂が好適に用いられる。

電気絶縁層の上には記録電極が並列に帯状になって形成
される。使用できる物質としては、例えば導電性金属（
Ｎ　ｉ、Ｃｒ、Ａｕ、　Ｔａ、Ｔ　ｉ、Ｆｅ、　Ａ　Ｉ
　、　Ｍｏ、　Ｗ、　Ｚｒ、　Ｓｎ、　Ｐｔ、　Ｐｂ及
びそれ等を含む合金）、導電性金属化合物（ＶＯ２、Ｒ
ｕＯ２、ＴａＮ、Ｔａ２　Ｎ、Ｈｆ８２　、ＴａＢ２　
、ＭＯＢ２　、ＣｒＢ２　、Ｂ４　Ｃ。

Ｍｏｂ、ＺｒＣ，ＶＣ，ＴｉＣなど）及びこれ等物質を
含む混合体がめげられる。これ等の物質に必要とされる
体積固有抵抗値は１０Ω・ｃｍ以下であればよい。これ
等物質よりなる記録電極は、箔の接着、電解メツキ、無
電解メツキ、真空蒸着法、スパッタリング着膜法、印刷
その他の塗布法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、プラズマ着膜法
等、素材及び基板材にあわせて選択することができ、０
．１〜５０μｍの厚さに着膜すればよい。ストライプ状
にパターン化された記録電極を形成する為には、形成さ
れた金属膜を光、レーザー又は電子線によるリソグラフ
ィーとウェットエツチングとの組合わせ、或いはドライ
エツチングとの組合わせにより、パターン化して形成す
ることができる。或いは、直接的に導電層を描画して、
パターン化した記録電極を形成することもできる。

形成されたパターン状の記録電極の上には、次いで、絶
縁皮膜によって被覆されるが、その場合、記録電極上の
先端部又は先端部近傍には記録電極が露出するように被
覆する。例えば、感光性絶縁フィルム（ドライフィルム
）を熱圧着し、印字記録媒体と接触する部分に相当する
部分の記録電極を露出させるために、フォトリソグラフ
ィーとウェットエツチングによって除去する。又、感光
性絶縁フィルムを用いず、絶縁性フィルムを熱圧着し、
又は無機絶縁膜を着膜したレジスト膜を用い、フォトリ
ソグラフィーとドライエツチングの組合わせにより、記
録電極を露出させることもできる。

絶縁皮膜の膜厚は０．５〜５０μｍの範囲が好ましく用
いられる。

記録電極上の絶縁皮膜により被覆されない部分、即ち、
露出部には、導電性物質よりなる突出部を形成するが、
その露出部の形状及び大きさは、隣接する記録電極と接
触しなければ、どのようなものでもよいが、形状は四角
形又は円形が好ましく、又、大きさは電極巾程度である
ことが好ましい。

突出部は、例えば、導電性金属（Ｎｉ、ｃｒ、Ｃｕ等）
を電解メツキによって記録電極上の露出部分に、絶縁皮
膜の膜厚よりも厚くなるように付着させて、突出部を形
成させる。この突出部は、絶縁皮膜よりも２゜０〜１０
０ｍ、特に１０〜４０μｍ突出して設けるのが好ましい
。この突出部によって電極の接触面積の規制がはかられ
、記録ドツト形状によい結果を与える。

なお、上記第１図においては、記録電極の突出部は、接
触面に対して平行方向に一列に並んだ状態に形成されて
いるが、例えば、千鳥状に並んだ状態でもよく、また３
個以上が鋸ぎり状に並んだ状態のものでもよい。

記録電極間に設けられる切欠溝は、切断円盤による回転
切断法、レーザー加工法、ドライエツチング法、流体切
削法等によって形成することかできる。この切欠溝の奥
行きは、印字記録ヘッドの先端から５Ｍ〜４０．の範囲
が良好であるが、記録電極の露出部の形状により任意に
決定されるもので、大きな制約を受けるものでない。

次に本発明の印字記録ヘッドについて、ざらに具体化し
た実施例を示す。

実施例１ 厚さ１５０μｍの３１８３０４板材上に、高周波スパッ
タリング法により、５１０２を基板温度２５０℃におい
て着膜し、１０００人の厚さの薄膜を形成した。次にＮ
ｉを高周波スパッタリング法によって基板温度２５０℃
において着膜し、厚さ５０００人の簿膜を形成した。形
成された膜をフォトリソグラフ工程によって、電極パタ
ーンレジスト膜を形成し、酸素プラズマを用いたドライ
エツチング法により、巾６０ｐ１ピッチ１２５μｍのス
トライプ状の導電部を形成した。次に、Ｎ１のメツキ浴
に上記の基板を入れ、メツキにより導電部上に２０μｍ
厚のＮｉ膜を形成し、ストライプ状の記録電極を形成し
た。次いで、感光性ポリイミドオリゴマーを塗布し、５
μｍの膜厚の絶縁皮膜を形成し、露光及び現像工程によ
って記録電極の先端より、１０即内側に６５μｍ×６５
μｍの正方形の露出部を設けた。この基板の先端部をＮ
１メツキ浴に浸漬し、通電させて、露出部に厚さ１８μ
ｍのＮｉメツキ層を形成した。それにより、１５μｍ突
出した７８ＩＪｍＸ７８μｍの突出部が形成された。

次に、形成された記録電極の電極間にピッチ５００μｍ
１幅３０ｐｍの切欠溝を精密円板型切断機を用いて作成
した。

次に作成された印字記録ヘッドを直径６０．のアルミニ
ウムドラムに接触角２０’で種々の圧力で圧接させ、２
００Ｍｎ／ｓｅｃの線速度で回転させながら、電極突出
部とアルミドラム間の通電信頼性を評価した。評価は、
１０秒間の圧接で１１１１５以上の非導通時間の回数で
表した。評価の結果を第１表に示す。

比較例１ ＳＵＳ３０４板材として厚さ１．２＃のちのを用いた以
外は、実施例１におけると同様にして同様な構造の印字
記録ヘッドを作成し、同様に評価した。結果を第１表に
示す。

比較例２ 実施例２における８１８３０４板材の代わりに、厚さ５
＃の５ＵＳ３０４材とゴム硬度４ｏで厚さ３ｍの圧接根
付き弾性材を用い、フィルム上に電極パターン及び導電
性突出部を作成し、フィルムを接着し、実施例１におけ
ると同様にして、第２図に示すごとき印字記録ヘッドを
作成し、同様に評価した。なお、第２図中、６は弾性材
、７は圧接材であり、他は前記したとものである。結果
を第１表に示す。

発明の効果 本発明の印字記録ヘッドは、表面に電気絶縁性層が設け
られた弾性金属薄板を基板として用い、記録電極上に突
出部を設けているから、印字記録媒体の凹凸、うねりに
よる記録電極の浮きによって生じる接触不良を防止する
ことができ、また、接触面積が一層小さくなるため、よ
り小さな圧接圧でも、印字記録媒体との間で良好な接触
状態を保つことが可能になる。したがって、印字記録ヘ
ッドの長か白化に奇与することになり、印字記録媒体の
摩耗も少なくなる。

また、記録電極間に切欠溝が存在するから、１）各記録
電極が切欠溝を介して分離されているため、はこり、ご
み等の異物による影響を、他の記録電極にまで及ぶこと
が少ない、２）印字記録ヘッドが動的に接触状態を確保
し、微振動の伝播防止ができ、又、微小異物が存在した
場合、それを切欠溝内に払い落とすことができるので、
異物の除去が可能になる、３）各記録電極の接触信頼性
が高くなるため、圧接圧の低減が可能になり、印字記録
媒体の摩耗特性、スタイラス接点部の高信頼化、長寿命
化に奇与する、４）時間的弾性応答性の向上、弾性限界
の拡大等、弾性物性の大幅な改善がなされる、等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であって、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は横断面図、（Ｃ）は縦断面図、第２図は比較例
２の印字記録ヘッドの斜視図、第３図及び第４図はそれ
ぞれ従来の印字記録ヘッドの斜視図である。 １・・・弾性金属薄板、２・・・記録電極、３・・・絶
縁皮膜、４・・・突出部、５・・・電気絶縁層、６川弾
性材、７・・・圧接材、８・・・切欠溝。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　製部　剛 ８切欠溝　　　　　３　絶縁皮膜 （ａ　） （ｂ） （Ｃ〉 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書く自発） 昭和６３年　２月２２日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 住　所　　東京都港区赤坂三丁目３番５号名　称　　（
５４９）富士ゼロックス株式会社代表者　　小林陽太部 ６、補正の内容 り１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第４頁第１４行の「各記録電極」を「記録
電極」に補正する。 （３）同第５頁第１６〜１７行の「または小集団ごとで
独立的な圧接状態になり」を「または、切欠溝を挾んだ
各記録電極群ごとで独立的な圧接状態になり」に補正す
る。 以上 （別紙） 特許請求の範囲 「（１）表面に電気絶縁層が設けられた弾性金属薄板上
に複数の記録電極が並列状に配設され、該複数の記録電
極の先端近傍に導電性物質よりなる突出部が形成され、
少なくとも、先端近傍における記録電極の間に切欠溝が
設けられたことを特徴とする印字記録ヘッド。 ■印字記録ヘッドの表面が、該突出部を除いて電気絶縁
層によって被覆されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の印字記録ヘッド。 ＜３＞該弾性金属薄板が３０ｐｍ〜８００μｍの厚みを
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
印字記録ヘッド。」

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に電気絶縁層が設けられた弾性金属薄板上に
   複数の記録電極が並列状に配設され、該複数の記録電極
   の先端近傍に導電性物質よりなる突出部が形成され、少
   なくとも、先端近傍における各記録電極の間に切欠溝が
   設けられたことを特徴とする印字記録ヘッド。
2. （２）印字記録ヘッドの表面が、該突出部を除いて電気
   絶縁層によって被覆されてなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の印字記録ヘッド。
3. （３）該弾性金属薄板が３０μｍ〜８００μｍの厚みを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   印字記録ヘッド。