JPH02263658A

JPH02263658A - 通電方式記録ヘッド

Info

Publication number: JPH02263658A
Application number: JP1214624A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takeuchi; 幸久武内; Juichi Hirota; 寿一廣田; Shigeki Okada; 茂樹岡田; Natsuki Shimokawa; 夏己下河
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1990-10-26
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2503080B2

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、画像、文字等を印写乃至は印字する通電方式
記録ヘッドに関するものであり、更に詳しくは、かかる
記録ヘッドの先端部の形状に関するものである。

（背景技術）従来より、通電方式記録ヘッドに関しては、数多くの提
案が為されており、特に記録電極と帰路電極とが基板と
共に多層構造にて形成されている記録ヘッドについては
、特開昭６１−３５９７２号公報、特開昭６２−２９２
４６１号公報、特開昭５４−１４１１４０号公報、特開
昭５８−１２７９０号公報、特開昭６１−２３０９６６
号公報等にその構造が示されており、また記録電極が基
板の一方の面に形成されている記録ヘッドについては、
特開昭５８−１０４７８７号公報、特開昭６１−３７４
９３号公報、特開昭６３−３０２７９号公報、特開昭６
３−８７２６４号公報、特開昭６３−１６０８５５号公
報、特開昭６０−７８７７２号公報、特開昭６２−２３
８７６７号公報等において、その構造が明らかにされて
いる。

そして、これらの特許公報にも記載されているように、
通電方式の記録は、シート、リボン、ローラ等の表面或
いは内部に担持又は塗布されて形成されるフィルム状（
即ち、膜状または層状）記録媒体或いは発色記録紙の抵
抗層或いは導電層に、記録ヘッドの電極を通じて電流を
流し、例えば抵抗層で発生するジュール熱によってフィ
ルムのインク層を融解、昇華或いは拡散せしめて、所定
の被転写紙に転写させるか、或いは記録媒体や記録紙の
所定の部分を発色させることにより、目的とする印字、
印写を行なう方式として、認識されている。また、通電
方式の記録において、この抵抗層は、電気抵抗体の層だ
けでなく、導電体の層、インク層としての役割も兼ね備
える導電性インク層や電気抵抗体インク層、或いは電解
質を含んだ感熱発色層のような層でも、所謂通電できる
層、電流を流せる層であれば、どのような層でも用いる
ことができると認識されている。

従って、通電方式記録ヘッドにおいては、記録電極、帰
路電極等の電極は、常に抵抗層に電気的に接触させる必
要がある。そのため、上記の特許公報等で提案されてい
る如き、従来の記録ヘッドにあっては、その電極が、基
材、絶縁層等よりも耐摩耗性に優れた材料により形成さ
れているのである。

しかしながら、第１３図に示されるように、基板１１に
支持された記録電極１２と帰路電極１３とが電気絶縁層
１４を介して接着材１５によって多層構造に形成されて
いる記録ヘッドにおいては、抵抗層との接触面でのヘッ
ド先端部に対する基板１１の接触割合が大きく、従って
電極１２．１３の接触割合が小さくなり、結果として、
抵抗層と電極１２．１３が電気的に良好な接触を得るの
は困難であり、電極が抵抗層に強く接触しなければなら
ない場合には、不都合を生じた。

また、電極とフィルム等の抵抗層との接触性を高めるた
めに、第１４図に示されるように、記録ヘッドの先端を
ペン先状に加工した記録ヘッドも作製されたが、このよ
うな記録ヘッドにあっては、初期接触性は向上するもの
の、ヘッド先端部の摩耗が進むにつれて、接触面での基
板ｌｌの占める割合が増え、そして記録ヘッドの先端部
を再度研磨した時に、良好な接触が困難となってしまう
問題があった。更に、接触面での電極の占める割合を増
すために電極の厚さを厚くした、第１５図に示される如
き記録ヘッドも作製されたが、電極厚を厚くすると、電
極自体のパターン加工性が低下するという問題がある。

一方、第１６図に示されるように、軟質の絶縁被覆１ｉ
７を表面に設けた記録電極１２が基板１１の一方の面に
形成されているだけの構造の記録ヘッドでは、電極Ｉ２
と抵抗層との接触性は、上記の如き多層構造の記録ヘッ
ドに比べて優れているものの、抵抗層との接触がヘッド
先端部のエツジでの接触であるところから、電極１２を
含んだヘッド先端部の摩耗は速く、結果として、第１７
図に示されるように、接触面での基板１１の割合が、摩
耗が進むにつれて或いはヘッド先端部を再度研磨した時
に高くなり、接触性が低下する問題が惹起されることと
なる。

（解決課題）本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであり
、その解決すべき課題とするところは、上記の問題点を
悉く解消し、電極と抵抗層との接触性が長期間に亘って
良好に保たれ得、また記録ヘッドの全体としての機械的
強度も有利に確保され得る通電方式記録ヘッドを得るこ
とにある。

（解決手段）そして、本発明にあっては、かかる課題解決のために、
少なくとも１種の電極と、該電極を支持する少な（とも
１枚の基板とを備え、ヘッド先端部において、それら電
極及び基板が、通電される抵抗層を少なくとも有するフ
ィルム状記録媒体若しくは発色記録紙に接触せしめられ
るようにした通電方式記録ヘッドにおいて、前記電極を
支持する基板が、ヘッド先端部からヘッド基部側に所定
長さに亘って該ヘッド基部側の部位よりも薄肉とされて
いると共に、該基板が前記電極よりも易摩耗性である材
料により形成されていることを特徴とする通電方式記録
ヘッドを、その要旨とするものである。

また、このような本発明に従う記録ヘッドにおいては、
前記少なくとも１種の電極は記録電極及び帰路電極にて
構成され、且つそれら記録電極と帰路電極とが、両電極
よりも易摩耗性の２枚の基板上にそれぞれ別個に形成さ
れており、そして該２枚の基板がそれぞれの電極形成面
を対向させて配置され、更に該２枚の基板間に所定の電
気絶縁層が介装せしめられている構成が採用される。

さらに、本発明にあっては、前記少なくとも１種の電極
は記録電極からなり、そして該記録電極が、それよりも
易摩耗性の基板の一方の面に形成されたり、或いは記録
電極及び帰路電極からなる前記少なくとも１種の電極が
、それら電極よりも易摩耗性の基板に対して、その一方
の面に記録電極が、またその他方の面に帰路電極が位置
するように、形成されることとなる。

なお、本発明において、上記した帰路電極は、記録電極
と同様の複数の電極であっても、また単一の共通電極で
あっても、何れでも良いものである。

また、かくの如き本発明は、通電方式記録ヘッドにおい
て、ヘッド先端部の耐摩耗性が、電極自身の耐摩耗性に
左右されるように構成されることが望ましく、従って電
極を支持する基板は、電極を支持するために、機械的強
度、即ち成る程度の硬度を保ちつつ、その一方で、電極
と抵抗層との接触性を長期間に亘って良好に保つために
、その先端部が適度に薄く、しかもその厚さは摩耗する
方向に均一である方が良いという考え、即ち記録ヘッド
としての機械的強度及び実装作業性を保ちつつ、フィル
ムや紙になるべく電極部分で印圧をかけるために、フィ
ルム又は紙と摺動、接触する基板の先端のみを適度に薄
く、均一な厚さを保つのが良いという考えに基づいて見
い出されたものである。

（具体的構成・実施例）以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、図
面示す実ＭＩＩＮを詳細に説明することとする。

先ず、第１図〜第３図は、それぞれ積層構造とされた本
発明に従う記録ヘッドの一例を示しており、そこにおい
て、１は基板、２は記録電極、３は帰路電極、４は電気
絶縁層、５は接着材であって、従来と同様な積層構造と
されている。また、第４図〜第７図も、それぞれ、記録
電極２と、それを支持する基Ｆｉ１、更にはエポキシや
ポリイミド等の樹脂、窒化ホウ素やシリカ等のセラミッ
クス、ガラス等の、接触性に対して実質的な問題を生じ
ない程度に軟質の絶縁材料よりなる被覆層７とからなる
、本発明に従う記録ヘッドの一例を示している。そして
、これら本°発明に係る記録ヘッドにおいて、ヘッド先
端部に位置する基板ｌは、例えば第１図や第４図に示さ
れるような段付形状を有している。換言すれば、基板ｌ
は、フィルム状記録媒体若しくは発色記録紙の抵抗層に
接触せしめられるヘッド先端部（図において下方部位）
において、該ヘッド先端部から記録ヘッドの基部０！ｌ
（図において上方部位）に所定長さ：Ｌに亘って、該ヘ
ッド基部側の部位よりも薄肉とされているのである。

ところで、かかる本発明に従う記録ヘッド先端部の■肉
部位６の厚さ：ｄ及び摩耗方向となる長さ：Ｌは、電極
２，３、基板ｌの材質、ヘッド先端部に要求される印字
乃至は印写特性、更には抵抗層に電極を接触させる時の
印圧等に応じて、適宜に選定されることとなるが、その
厚さ；ｄとしては、７００μｍ以下、好ましくは３０μ
ｍ〜４００μｍ、特に好ましくは３０μｍ−１００μｍ
が、またその長さ：Ｌとしては、５０μｍ〜４０００μ
ｍ、好ましくは１００．ｉｚｍ−１０００μｍが、記録
ヘッドの摩耗状態を観察した結果、好ましいと考えられ
る。更に、基板１の厚さが薄くなる部分、例えば前記第
１図及び第４図中にＡで示される部分の形状については
、必ずしも直角である必要はなく、機械的強度、加工方
法等により適宜に変更してもよい。その−例を、第２図
、第３図、第５図及び第６図に示す。第２図や第５図で
は、前記Ａ部分はアール形状とされ、また第３図。

第６図、第９図及び第１Ｏ図では鈍角形状とされている
。

また、基板１として選ばれる材料は、電極を支持できる
機械的強度があって、上記のような形状を得るための精
密加工に適しており、且つ易摩純性である電気絶縁性の
板状基材が好ましい。特に、電極２，３材料よりも硬度
が小さく、摩耗し易いセラミック系の基材が好ましく、
その中でも、特にマイカを含有する快削性ガラスセラミ
ック基板或いは窒化ホウ素基板、更には窒化ホウ素を含
む快削性のセラミック基板乃至は窒化アルミと窒化ホウ
素を含む快削性セラミック基板が、加工性と機械的強度
において優れており、好ましい材料である。

一方、このような基板１の前記薄肉部位６の形成加工は
、電極を形成する前に行なっても良いが、電極（記録電
極２または帰路電極３）が基板１の一方の面のみに形成
されている場合には、第１３図及び第１６図に示される
如き記録ヘッド（ヘッド基板）を作製した後、研削やス
ライシング等の機械加工により、施されても良い。また
、電極（記録電極２及び帰路電極３）が基板１の両面に
形成されている場合には、基板１に対して上述の如き加
工を施した後に、それら電極を形成する方法が通常採用
される。

第８図は、本発明に従う記録ヘッドで、基板１の両面に
電極、即ち記録電極２と帰路電極３が形成されている記
録ヘッドの構造を概念的に示したものであり、第９図は
、第８図における記録ヘッドの電極形成部位における縦
断面図である。ここにおいて、ヘッド先端部の基板厚さ
：ｄは７０μｍ１長さ：Ｌは３００μｍである。

これらの図から明らかなように、このような構造の本発
明に従う記録ヘッドにおいては、基板ｌは、電極２，３
間の絶縁層としての役割も果たしている。即ち、第１〜
３図や第１１図に示した絶縁層４のような、平面全域の
厚みが薄い薄板を用いる必要がないので、基板ｌが絶縁
層の役割を兼ねる第９図の如き構造は、取り扱い易さ、
機械的強度等の点で好ましい。また、第９図に示される
如き、基板１が電極２．　３間の絶縁層の役割をする構
造の、本発明に従う別の例を、第１０図に示す。しかし
ながら、この第１０図に示される例においては、基板１
の両方の面を加工する必要があるところから、片方の面
のみを加工している第９図に示される構造の方が、寸法
精度や加工の簡便性の点で好ましい。

なお、第８〜１０図に示される構造の記録ヘッドにおい
ては、薄肉部位の機械的強度との兼ね合いから、電極２
，３及び基板ｌの表面に対して、エポキシやポリイミド
等の樹脂、窒化ホウ素やシリカ等のセラミックス、ガラ
ス等の絶縁材料からなる被覆層を設けたり、快削性ガラ
スセラミック板、快削性セラミック板、金属板、絶縁被
覆した金属板等の補強板を張り付けたりして、保護や補
強を行なうと好ましい場合もある。また、第８〜１０図
に示される如き、基板ｌが電極２，３間の絶縁層として
の役割も果たす構造は、ヘッド先端部の蓄熱が非常に問
題になる場合において、金属或いは窒化ホウ素や窒化ア
ルミ等の熱伝導性に優れる材料を主成分とする補強板を
用い、第１８〜２１図に示されるように、放熱板８とし
ての役目も兼ね備えさせることができる点でも好ましい
。

なお、それらの図において、５は接着材、７は絶縁被覆
層である。

また、かかる記録ヘッドにおける記録電極２及び帰路電
極３等の電極には、それら電極を支持する基板ｌ或いは
電気絶縁層４よりも耐摩耗性の大きい導体材料が用いら
れるが、特に、クロム、チタン、タンタル、ジルコニウ
ム等の金属及びそれらを含む合金、又はそれらの化合物
を主成分とする導体材料が好適に採用され、それらは機
械的耐摩耗性に優れると共に、電気的作用による電極の
消耗も小さいところから、有利に用いられるのである。

なお、その中でも、特にクロムの金属、合金若しくは化
合物を主成分とする導体材料が好ましく、更に好ましく
は、クロムと窒素を含む合金若しくは化合物を主成分と
する導体材料が好適に用いられることとなる。

そして、これら記録電極２や帰路電極３等の電極は、好
ましくは、少なくともｌｕｍ以上の厚さにおいて設けら
れることとなり、またこれら電極の表面には、必要に応
じて、ニッケル、錫、銅。

金等のメツキを施すことも可能である。

ところで、第１１図は、本発明における通電方式記録ヘ
ッドに係る一つの実施例の構造を示す概念図であり、第
１図が、その電極延設方向における縦断面図に相当する
ものである。そこにおいて、基板１は、マイカを含有す
る快削性ガラスセラミック基板にて構成されており、そ
して各基板１の各々の表面に、スパッタ法にて形成した
クロム膜を通常のフォトエツチング法によりパターン形
成し、更に窒素ガスと水素ガスを含む雰囲気で、加熱処
理を加えた記録電極２若しくは帰路電極３が形成されて
いる。なお、かかる記録電極２は、電極ピッチ：Ｉ７０
ｐｍ、電極１１’ｉ：１１００ａ、電極厚さ＝６μｍ、
総本数：４８０本のストライブ状を為しており、そして
それら記録電極２と帰路電極３との間には、厚さ：１０
０１１ｍの集成マイカ板を電気絶縁層４として、接着剤
５と共に積層した構造とされている。なお、ヘッド先端
部の基板ｌの厚さ：ｄは１００．ｃｚｍ、長さ：Ｌは２
０００μｍである。

また、第１２図は、第１１図とは異なる構造の本発明の
実施例を示す概念図であり、第４図が、その断面図に相
当している。そして、かかる第１２図に示されるように
、快削性ガラスセラミックス板からなる基板１の一方の
面上に、第１１図の場合と同様の方法にて、記録電極２
が形成されている。なお、ここにおいて、ヘッド先端部
の基板の厚さ：ｄは１１００ａ、長さ：Ｌは５００ａｍ
である。

そして、上記の如き構成にて作製された記録ヘッドを用
いた記録装置にて、電極をフィルム抵抗層に対して摺動
させ、印写を繰り返し行ない、印写品質を検討する評価
試験を行なったところ、何れの記録ヘッドを用いた記録
装置とも、高密度で、極めて鮮明な印写が経時変化なく
得られ、電極とフィルム抵抗層の接触性は良好であると
いう結果が認められた。なお、第７図は、第４図に示さ
れる記録ヘッドの摩耗後の様子を示したものであり、摩
耗後も接触面での基材と電極の割合に変化なく、初期の
接触性の良好さを保っていることを明らかにしたもので
ある。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明して
きたが、本発明は、それらの実施例に限定して解釈され
るものでは決してない。本発明には、本発明の趣旨を逸
脱しない限りにおいて、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
の実施形態のものが何れも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。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基板
の機械的強度を良好に保ちつつ、電極とフィルム状記録
媒体或いは発色記録紙の抵抗層との間における電気的に
良好な接触が簡単に得られ、しかもそれらの接触性が経
時変化することなく良好に得られることが可能となり、
その結果、高記録品質、高倍転性を有する優れた記録ヘ
ッドを提供し得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図、第９図、第１０図、第１９図及び第
２１図は、それぞれ、本発明に従う通電方式記録ヘッド
の異なる一例を示す電極延設方向における縦断面説明図
であり、また第７図は第４図の記録ヘッドの摩耗後の状
態を示す断面説明図であり、更に第８図は本発明に従う
他のヘッド先端部の形態の一例を示す斜視説明図である
。第１１図は、第１図の断面形態を与える本発明の一実施
例に係る記録ヘッドの先端部を概念的に示す斜視説明図
であり、第１２図は、第４図の断面形態を与える本発明
の他の実施例に係る記録ヘッドの先端部を概念的に示す
斜視説明図である。また、第１８図及び第２０図は、それぞれ、第１９図２
第２１図の断面形態を与える本発明の他の実施例に係る
記録ヘッドの先端部を概念的に示す斜視説明図である。第１３図乃至第１６図は、それぞれ、従来より用いられ
ている通電方式記録ヘッドの一例を概念的に示した電極
延設方向縦断面説明図であり、第１７図は、第１６図に
おける記録ヘッドの経時変化後を示す断面図である。３．１３：帰路電極　　４，１４：絶縁層５．１５：接
着材　　　６：薄肉部位

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１種の電極と、該電極を支持する少な
くとも１枚の基板とを備え、ヘッド先端部において、そ
れら電極及び基板が、通電される抵抗層を少なくとも有
するフィルム状記録媒体若しくは発色記録紙に接触せし
められるようにした通電方式記録ヘッドにおいて、前記電極を支持する基板が、ヘッド先端部からヘッド基
部側に所定長さに亘って該ヘッド基部側の部位よりも薄
肉とされていると共に、該基板が前記電極よりも易摩耗
性である材料により形成されていることを特徴とする通
電方式記録ヘッド。
（２）前記少なくとも１種の電極が記録電極及び帰路電
極にて構成され、且つそれら記録電極と帰路電極とが、
両電極よりも易摩耗性の２枚の基板上にそれぞれ別個に
形成されており、そして該２枚の基板がそれぞれの電極
形成面を対向させて配置され、更に該２枚の基板間に所
定の電気絶縁層が介装せしめられている請求項（１）記
載の通電方式記録ヘッド。
（３）前記少なくとも１種の電極が記録電極からなり、
そして該記録電極が、それよりも易摩耗性の基板の一方
の面に形成されている請求項（１）記載の通電方式記録
ヘッド。
（４）前記少なくとも１種の電極が記録電極及び帰路電
極からなり、そしてそれらの電極よりも易摩耗性の基板
を用い、その一方の面に前記記録電極が形成されている
一方、該基板の他方の面に前記帰路電極が形成されてい
る請求項（１）記載の通電方式記録ヘッド。