JPH0211342A - 通電転写記録ヘッド - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電極間に印加された電気エネルギーにより、
インクシートの感熱インク層を部分的に融解して、普通
紙に転写する通電転写記録方式、における通電転写記録
ヘッドに関する。

（従来の技術） 熱転写を利用した記録装置は、ノンインパクト型記録装
置と称され、構造が簡単で印字音か小さいことなどから
、各種記録装置に多用されるようになってきている。

この熱転写記録は、熱により融解する色素物質からなる
感熱インクを含有するインクシートに、発熱体を内臓し
た印字ヘッドを接触させ、感熱インクを融解させて普通
紙に転写する方式と、感熱インク、導電層、抵抗層など
からなる導電性インクシートに電極を介して通電し、抵
抗層で発生するジュール熱により感熱インクを融解させ
て普通紙に転写する方式の二種類に大別される。

これらの印字ヘッドの構造を比較した場合、前者の方式
は発熱体をはさんだ形で個別電極、共通電極が設けられ
、電極上は耐酸化性や耐摩耗性の保護膜で覆われている
。一方、後者の方式では一定電流を選択的に供給する個
別電極のみを必要とし、露出して使用される個別電極に
耐摩耗性に優れた導電性材料を選択する必要があるなど
の制約はあるものの、ヘッドの構造が簡単なため、製造
コストが安くなるなどの利点がある。

また、前者の方式は発熱体に蓄熱性があるために印字速
度が遅いという問題があるが、後者の方式は印字ヘッド
に蓄熱性がほとんどなく、高いデユーティにより駆動す
ることが可能で高速印字に適している。この後者の方式
は通電転写記録方式と呼ばれ最近使用される例が多くな
ってきている。

ところで、このような通電転写記録方式に使用される印
字ヘッドは、導電性インクシートに対して電極の接触性
がよいほど印字品質が良好となり、たとえば記録電極の
平坦性などが悪いと解像度が低下してしまう。

すなわち通電転写記録ヘッドは、たとえば第５図に示す
ように、絶縁性基板１上に多数の記録電極２が列設され
ており、各記録電極２は駆動回路３と個々に接続されて
いるとともに、転写に必要な部分を除いて絶縁膜４によ
って被覆されて構成されている。そして転写記録は、ま
ず抵抗層５、導電層６および感熱インク層７が順に積層
形成された導電性インクシート８と記録用紙９とを導電
性インクシート８を通電転写記録ヘッド側に配して積層
した状態で、プラテンローラ１０により記録電極２に押
圧する。次いで、各記録電極２に対して選択的に一定の
電流パルスを印加すると、抵抗層５から導電層６を通っ
て帰路電極１１へ電流が流れ、この際に抵抗層５への通
電により発生するジュール熱によって感熱インク層７の
インクが選択的に融解されて、記録用紙９に転写される
。

ここで、たとえば絶縁性基板１の平たん性が悪いと、部
分的に記録電極２と導電性インクシート８との接触状態
が悪くなるため、接触抵抗によって通電が阻害され、導
電性インクシート８のインクが記録用紙９に対し、転写
されにくくなって印字品質を低下させるという問題があ
った。

このような問題を解決するために、押圧状態を改善する
方法として、たとえば第６図に示すように１．記録電極
２を絶縁性基板１に設けられた凸部ｌａ上に形成したり
、また第７図に示すように記録電極２を絶縁性基板１の
端部に形成するなどの方法を本出願人は考えてみた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、記録電極２の微細なパターンは、通常ホ
トエツチング法により形成しており、上述した絶縁性基
板１の凸部１ａ上に記録電極２を形成する方法では、凸
部１ａの高さが０．１■〜０．１５■以上となると微細
なパターンの精度が悪化し、ショートやオーブンなどが
生じて、記録電極パターンの再現性が低下するという問
題があった。また、基板端部に記録電極２を形成する方
法についても、ホトエツチング用レジストを基板の端部
に精度よく塗ることが困難であるなどの制約があり、同
様にパターンの再現性が悪いという問題があった。

また、これらのように、記録電極を膜形成した場合には
、導電性インクシートとの摺接により摩耗が激しく、寿
命が短いという問題もあった。

本発明はこのような従来技術の課題に対処するためにな
されたもので、記録電極と導電性インクシートとの密告
性を向上させるとともに、微細なパターンからなる記録
電極の形成を再現性よく、かつ容易にし、しかも記録電
極の耐久性を向上させた通電転写記録ヘッドを提供する
ことを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、導電性インク部材と接触する多数の
記録電極を有する記録電極部を絶縁性基体上に設置して
なる通電転写記録ヘッドにおいて、前記記録電極部か、
絶縁性物質からなる円筒状支持部材に導電性ワイヤが巻
回・固定された巻回体からなるとともに、この巻回体の
一部を軸方向に切断して電気的に絶縁された前記導電性
ワイヤの多数の切断体により前記多数の記録電極が構成
されていることを特徴としている。

（作　用） 記録電極部を絶縁性物質からなる円筒状支持部材に導電
性ワイヤを巻回・固定してなる巻回体によって構成して
いるので、記録電極の再現性は導電性ワイヤの巻回ピッ
チのみによって決定され、したがって適度な径の導電性
ワイヤを用いることで、安定して微細な記録電極パター
ンを再現性よく形成することが可能となる。また、記録
電極部は円筒状支持部材の径を適宜設定することによっ
て、絶縁性基体上に適度な凸部として形成されるので、
導電性インク部材との接触性に優れたものとなる。さら
に、円筒状支持部材および導電性ワイヤの径を変更する
だけで、凸部形状および記録電極のピッチなどが変更で
き、設計上の汎用性にも優れている。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図および第２図は本発明の通電転写記録ヘッドの一
実施例の構成を示す図である。同図において、２１はセ
ラミックス部材などからなる絶縁性基板であり、この絶
縁性基板２１上には一端にボンディング用端子２２を有
する配線層２３が形成されており、この配線層２３の他
端は駆動回路２４と接続されている。また、この配線層
２３は、ボンディング用端子２２を除いて絶縁膜２５に
より被覆されている。

そして、各ボンディング端子２２上には、上面に多数の
記録電極２６ａ、２６ａ・・・が形成され、下面にこれ
ら記録電極２６ａ、２６ａ・・・の各配線端子２６ｂが
形成された記録電極部２６が、各配線端子２６ｂによっ
て個別に接続されており、かつこの記録電極部２６は絶
縁性基板２１に固定されている。

記録電極部２６は、絶縁性物質からなる円筒状支持部材
３１表面に導電性ワイヤ３２をコイル状に巻回し、この
導電性ワイヤ３２を固定剤３３によって固定した巻回体
によって構成するとともに、コイル状の導電性ワイヤ３
２の一部を軸方向に切断し、多数の記録電極２６ａ、２
６ａ・・・を導電性ワイヤ３２の多数の切断体によって
形成したものである。

この記録電極部２６となる巻回体は、たとえば以下のよ
うにして形成される。

まず、第３図（ａ）に示すように、ガラスやアルミナな
どの絶縁性物質からなる直径が数■〜数１０ｎｕａ程度
の円筒状支持部材３１表面に、硬度が高く耐摩耗性に優
れたＮｏ５Ｗなどからなる直径が数１０μｍ〜数１００
μｍ程度の導電性ワイヤ３２を一定のピッチで巻回する
。

この導電性ワイヤ３２は、たとえば耐熱性および絶縁性
に優れたポリイミド樹脂などで被覆されたものを使用す
る。また、予め円筒状支持部材３１表面に導電性ワイヤ
３２の巻回ピッチにしたがって案内溝３４を形成してお
くことにより、導電性ワイヤ３２の巻回ピッチが安定し
、記録電極の再現性がさらに向上する。

次に、第３図（ｂ）に示すように、この円筒状支Ｆ、１
７部材３１表面に巻回した導電性ワイヤ３２上に、たと
えば接着剤やワニスなどの固定剤３３を塗布することに
より、導電性ワイヤ３２を固定して巻回体３５を形成す
る。

次に、第３図（ｃ）に示すように、巻回体３５の記録電
極となる上面３５ａと駆動回路側配線に接続される下面
３５ｂの固定剤３４の一部を研磨やエツチングなどで除
去し、導電性ワイヤ３２を露出させた後、導電性ワイヤ
３２の各露出部にＡｕ。

Ｃｕなどの材料をめっきする。この後、コイル状に巻回
された導電性ワイヤ３２の一部を軸方向に切断すること
によって、電気的に絶縁された導電性ワイヤ３２の切断
体３２ａ、３２ａ・・・を多数形成する。そして、これ
ら多数の切断体３２ａ、３２ａ・・・の巻回体３５の上
面３５ａから露出した部分が記録電極となる。

そして、第３図（ｄ）に示すように、巻回体３５におけ
る導電性ワイヤ３２の巻回ピッチに対応させて形成され
た絶縁性基板２１上のボンディング用端子２２にハンダ
リフローを行う。次いで、巻回体３５の接合面となる下
面３５ｂにおける導電性ワイヤ３２の切断体３２ａ、３
２ａ・・・の露出部とボンディング用端子２２との位置
合わせを行った後、フェースダウンボンディング法によ
り接続することにより、記録電極部２６を形成する。

なお、この巻回体３５の機械的な固定は、金具、ねじ、
接着剤などによって行う。

上記構成の通電転写記録ヘッドによる記録転写は、以下
のようにして行われる。

すなわち、感熱インク層、導電層、抵抗層が順に形成さ
れた導電性インクシート４１と記録用紙４２とを、導電
性インクシート４１が記録電極部２６側に配置されるよ
うに積層し、これらが記録電極部２６に押圧されるよう
に、プラテンローラ４３によって加圧しつつ図中矢印の
方向に駆動させる。

そして、駆動回路２４からパルス電流を配線層２３を介
して各記録電極２６に通電する。このパルス電流は導電
性インクシート４１の導電層を通って、進行方向後方に
導電性インクシート４１に当接するように設けられた帰
路電極４４に流れる。

この電流が導電性インクシート４１の抵抗層を流れる際
に発生するジュール熱により、感熱インク層のインクが
融解され記録用紙４２に転写が行われる。そして、導電
性インクシート４１および記録用紙４２を図中矢印の方
向に駆動させるにつれて、選択的にパルス電流を印加す
ることにより、次々に記録用紙４２に印字が行われる。

このように、この実施例の通電記録転写ヘッドによれば
、凸状形状を有する記録電極部２６によって記録転写が
行われるため、導電性インクシート４１および記録用紙
４２の記録電極部２６への抑圧状態を安定して良好な状
態を保つことが可能となり、良好な印字品質を安定して
得ることができる。

また、多数の記録電極２６ａ％　２６ａ・・・は、導電
性ワイヤ３２のコイル状の巻回体を一部切断することに
よって形成される多数の切断体３２ａ１３２ａ・・・に
よって構成しているので、導電性ワイヤ３２の径と巻回
ピッチを一定とすることによって、再現性よく微細な記
録電極パターンを形成することが可能となる。また、巻
回体の円筒状支持部材３１の径および導電性ワイヤ３２
の径を適当に選択することによって、絶縁性基板１上か
らの凸部形状や記録電極の構成を容易に変更することが
可能であり、仕様に合せて各種形状の通電記録転写ヘッ
ドを容易に提供することができる。

さらに、記録電極２６ａが導電性ワイヤ３２によって構
成されているため、従来の膜形成などによる記録電極な
どに比べて厚さを充分とすることができ、耐久性にも優
れたものである。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第４図に示すように、記録電極部２６となる巻回体の円
筒状支持部材３１を、記録電極２６ａに対応する上側３
１ａを前述したような硬度の大きい絶縁性物質で形成す
るとともに、回路側配線と接続する配線部２６ｂに対応
する下側３１ｂを硬質ゴムのような弾力性に富む材料で
形成し、それ以外は前述の実施例と同様に記録電極部を
形成し、たとえばねじ２７によって絶縁性基板２１上に
固定して通電転写記録ヘッドを構成した。

このように、円筒状支持部材３１の下側、すなわち配線
側を弾性力に富む材料で形成することによって、さらに
記録電極部２６と導電性インクシート４１との接触性が
良好となり、印字品質が向上する。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の通電転写記録ヘッドによ
れば、導電性インク部材との接触性に優れた凸部形状を
有し、微細な記録電極パターンからなる記録電極部を再
現性よく形成することができ、印字品質の安定性を格段
に向上させることが可能となる。また、記録電極自体の
耐久性にも優れているため、長期間安定して使用するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の通電転写記録ヘッドの構成
を示す斜視図、第２図は第１図の通電転写記録ヘッドを
用いて記録を行う際の構成を示す断面図、第３図は第１
図の通電転写記録ヘッドの記録電極部の形成工程を示す
図、第４図は本発明の他の実施例の要部を示す図、第５
図、第６図および第７図は従来の通電転写記録ヘッドの
構成を示す図である。 ２１・・・・・・・・・絶縁性基板 ２６・・・・・・・・・記録電極部 ２６ａ・・・・・・記録電極 １・・・・・・・・・絶縁性物質からなる円筒状支持部
材 ２・・・・・・・・導電性ワイヤ ２ａ・・・・・・導電性ワイヤの切断体３・・・・・・
・・・固定剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性インク部材と接触する多数の記録電極を有
   する記録電極部を絶縁性基体上に設置してなる通電転写
   記録ヘッドにおいて、 前記記録電極部が、絶縁性物質からなる円筒状支持部材
   に導電性ワイヤが巻回・固定された巻回体からなるとと
   もに、この巻回体の一部を軸方向に切断して電気的に絶
   縁された前記導電性ワイヤの多数の切断体により前記多
   数の記録電極が構成されていることを特徴とする通電転
   写記録ヘッド。