JPH062400B2 - サ−マルヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ステンシル原紙の穿孔層に圧接し、加熱穿孔
し、ステンシル印刷用原版を作成するサーマルヘッドに
関する。

従来の技術 サーマルヘッドの発熱抵抗体に電流を流すことにより発
熱させ、その熱によりステンシル原紙の熱可塑性樹脂層
を穿孔し、ステンシル印刷用原版を作成する方法は、特
開５５−１０３９５７号に提案されている。

サーマルヘッドによるステンシル印刷用原版作成方法
は、例えばワードプロセッサと結合すると印刷用原稿の
作成が容易であること、フラッシュ露光による原版作成
方法の場合よりも原稿ダメージが少ないこと等の利点が
ある。

発明が解決しようとする問題点 しかし、従来のサーマルヘッドは、発熱抵抗体表面にス
テンシル原紙の穿孔層が接着してしまい、ステンシル原
紙送行が困難となったり、発熱抵抗体が剥離、劣化し、
穿孔品質が低下することがあった。この問題点を解決す
る手段として特開昭５５−１０３９５７号公報において
は、サーマルヘッドとステンシル原紙の間に用紙を介在
させるか又はステンシル原紙のベース層側にサーマルヘ
ッドを当接し、サーマルヘッドとステンシル原紙の穿孔
層とが直接接触しない様にする方法が提案されている。

ところが、これらの解決方法では、サーマルヘッドと穿
孔層との間に有る用紙又はステンシル原紙ベース層にお
いて、サーマルヘッドからの熱の大部分が反射、吸収あ
るいは拡散し、穿孔層に到達する情報としての熱は極く
微量となってしまい、穿孔品質は直接穿孔層を熱穿孔す
る場合に比べ著しく低下してしまう。従って直接、穿孔
層をサーマルヘッドにより熱穿孔してもサーマルヘッド
に穿孔層が接着することのない方法が強く望まれてい
た。

本発明の目的は、ステンシル原紙の穿孔層に直接圧接し
て加熱穿孔しても発熱抵抗体層の耐摩耗層と穿孔層が接
着しにくく、ステンシル原紙の送行不良や発熱抵抗体の
劣化が発生しにくいサーマルヘッドを提供することであ
る。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明のサーマルヘッド
は、発熱抵抗体層表面に該発熱抵抗体を保護する耐摩耗
層を有し、該耐摩耗層に圧接するステンシル原紙の穿孔
層を選択的に加熱溶融することにより、ステンシル印刷
用原版を作成するサーマルヘッドにおいて、前記耐摩耗
層にカーボン粒子を散在せしめたことを特徴とする。

作用 発熱抵抗体層の耐摩耗層中又は表面にカーボン粒子を分
散させたサーマルヘッドにてステンシル原紙を穿孔・製
版する。耐摩耗層表面がカーボン粒子にて粗面になり、
ステンシル原紙と耐摩耗層とが接着しにくくなる。ステ
ンシル原紙とサーマルヘッドが接着しにくくなるため、
ステンシル原紙の送行不良や、発熱抵抗体の剥離による
劣化が低減する。

実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図はサ
ーマルヘッドの穿孔部の概念図を示す。

サーマルヘッド７に対しステンシル原紙８をプラテンロ
ール９により押圧している。

サーマルヘッド７はベース７ｆのグレーズドアルミナ上
の蓄熱層７ｅ、共通電極７ｃ、信号電極７ｄ、発熱抵抗
体７ａ及び耐摩耗層７ｂとで構成されている。蓄熱層７
ｅ、電極膜、発熱抵抗体７ａ及び耐摩耗層７ｂは、スク
リーン印刷、焼成により形成される。更に電極膜はエッ
チングにより電極となる。ここで耐摩耗層７ｂは薄すぎ
ると耐摩耗層７ｂとしての効果を失い、厚すぎると熱降
下が大きくなり好ましくない。４〜１０μ厚が適切であ
る。またその成分としては、ＳｉＯ_２をバインダーとし
て微細なカーボン粒子が含まれている。カーボン粒子材
料としては、コークス、ガスカーボン、無煙炭、カーボ
ンブラック、獣炭、木炭、天然黒鉛、人造黒鉛、キッシ
ュ黒鉛、ダイアモンドがある。カーボン粒子は非常に耐
熱性が高いため発熱抵抗体からの熱に充分耐えられる。
また、硬度も非常に高いため、摩耗にも強い。カーボン
の含有量は多すぎると耐摩耗層７ｂがもろくなるので
０．２〜３．０％が望ましい。耐摩耗層７ｂ中に更にカ
ーボン以外の高耐摩耗性、高熱伝導性物質、例えばＡｌ
_２Ｏ_３等を混入させることは耐摩耗層７ｂ自体の強度維
持に有効である。但し、耐摩耗層７ｂ表面はカーボン粒
子以外の耐摩耗材料が無いことが望ましい。一般的な耐
摩耗材料として使用されるＡｌ_２Ｏ_３等は、活性であ
り、耐摩耗層７ｂ表面にある場合化学変化を起こし易
く、その物理的特性が変化する危険があるからである。
カーボン粒子含有の耐摩耗層７ｂと穿孔層８ａとが何故
接着しにくいのか、その理由は次の如く考えられる。つ
まり耐摩耗層７ｂ表面に浮き出たカーボン粒子により耐
摩耗層７ｂ表面は粗面になっているからである。

ステンシル原紙８の穿孔層８ａを構成する合成樹脂は加
熱により溶融し、液体状になり、耐摩耗層７ｂ表面を被
覆する。この際耐摩耗層７ｂのバインダーが臨界表面張
力の低い例えばテトラフルオロエチレン等であればより
被覆されにくくなる。次いで被覆した溶融合成樹脂は、
ステンシル原紙送行により耐摩耗層７ｂ上部に来た新た
な穿孔層８ａと接着し、固化する。耐摩耗層７ｂ表面は
粗面になっているため耐摩耗層７ｂと固化した穿孔層８
ａ合成樹脂との間には微小な空隙があり、互いに固着し
ていない。従って、次のステンシル原紙８の送行により
穿孔層８ａが移動する際、穿孔層８ａに接着・固化した
合成樹脂は耐摩耗層７ｂを何ら損傷することなく耐摩耗
層７ｂから引剥がされる。

ステンシル原紙８は多孔性ベース（ベース層）８ｂに延
伸合成樹脂フィルム（穿孔層）８ａを貼り合せたもので
ある。延伸合成樹脂フィルム８ａとしては、例えば塩化
ビニリデン系共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル及び塩化ビ
ニル系共重合体樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、あるいはポリエチレン及
びエチレン酢酸ビニル共重合体などの合成樹脂をインフ
レーション法あるいは二軸延伸法によって延伸された２
〜２０μ厚のものが用いられる。多孔性ベース８ｂとし
ては、例えばテトロン、ナイロン、シルク、レーヨン、
綿などの繊維で作られた紗や、ガラス繊維、石綿、天然
あるいは人造繊維で作られた不織布など比較的溶融点が
高く、耐刷性に優れ、インキ通過性の良いものが用いら
れる。延伸合成樹脂フィルム８ａと多孔性ベース８ｂと
の貼り合せには酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル系共
重合体、塩化ビニリデン系共重合体などの熱可塑性合成
樹脂溶液で一般に接着剤として用いられているものが用
いられる。

第２図は、発熱抵抗体７ａの一部拡大図を示す。特定の
信号電極７ｄに穿孔パルスが入力されると該信号電極７
ａと両側の共通電極７ｃの各々との間に穿孔パルス幅の
時間だけ電流が流れ、発熱抵抗体７ａが発熱（３００〜
４００℃）する。その熱にてステンシル原紙８の穿孔層
８ａが溶融し孔が開き、穿孔層８ａは延伸樹脂フィルム
から成っているため、孔が更に拡大する。最適穿孔条件
下では、最終的な穿孔サイズは直径１２５〜１７５μで
ある（但し８ドット／mmのサーマルヘッドの場合）。孔
の周辺部の樹脂フィルムはしばらくの間高温溶融状態に
なっており、発熱抵抗体７ａ上層の耐摩耗層７ｂ表面と
非常に接着しやすい特性になっている。穿孔パルス印加
後ステッピングモータに駆動パルスが印加されステンシ
ル原紙８が１ライン送行される。この際穿孔部８ａの周
辺の溶融樹脂フィルムが耐摩耗層７ｂ表面を摺擦する格
好になる。そして新たな穿孔層８ａが発熱抵抗体７ａの
残留熱により予熱され、穿孔され易い状態になる。ステ
ッピングモータに駆動パルスが印加された後、特定信号
電極に穿孔パルスが入力される。以上の工程が繰返され
る。

第３図はサーマルヘッドの駆動系の構成例を示す。第４
図は穿孔タイミング例を示す。ステンシル原紙送行駆動
系にステッピングモータ駆動パルスＰＭが入力される
と、ステンシル原紙は１ライン分、副走査方向に送行す
る。一方、データは転送クロックのタイミングにてシフ
トレジスタ４に順次取り込まれ右側にシフトする。１ラ
イン分のデータ転送終了後ＬＯＡＤ信号にて一斉にラッ
チ回路５にラッチされる。その後記録パルス信号（ＰＳ
１〜ＰＳ４）を順次与えて、そのパルス幅ＴＷの時間だ
け、ラッチされた記録データに応じ各発熱抵抗体２ａ〜
２ｅが駆動され、ステンシル原紙が穿孔される。１ライ
ン分穿孔後、ステッピングモータ駆動パルスＰＭが入力
されステンシル原紙が１ライン分副走査方向に送行され
る。以上の動作が繰り返される。

実施例１ 下記の如くサーマルヘッドを試作した。

ベース７ｆ；グレーズドアルミナ （Ａｌ_１Ｏ_３） 蓄熱層７ｅ；ＳｉＯ_２ スクリーン印刷後焼成する。

４０μ厚 電極７ｃ，７ｄ；Ａｕ スクリーン印刷後焼成しＡｕ膜形成する。

４μ厚 発熱抵抗体７ａ；ポリマー ＰｂＯ・ＳｉＯ_２ Ｂ_２Ｏ_３系ＲｕＯ_２ スクリーン印刷後焼成する ２０μ厚 耐摩耗層７ｂ；ＳｉＯ_２：９９重量％ カーボンブラック（０．１μ；三菱化成製）：１重量％ スクリーン印刷後焼成する。

層厚：５μ 有効長さ： ２１６mm 密度： ８ドット／mm 発熱抵抗体サイズ 幅：２５０μ ドットピッチ：１２５μ 抵抗値： ５００Ω±５％ 印加電力： ０．９〜１．０Ｗ／ドット 穿孔パルス幅： ０．８３msec 穿孔パターン： ベタ像 プラテンロール圧力： ０．１５Kg／cm ニップ幅： ４mm ステンシル原紙：リソグラフマスタＨ−１ （理想科学製品）を２１０mm ×４００mmにカットする。

上記製版条件にて１，０００枚原版を作成した。この間
ステンシル原紙の送行不良はなかった。次いで１，００
０枚目の原版をホリイロータリ１０００（堀井謄写堂
製）にかけて印刷した。印刷結果は、白すじがなく均一
な濃度の良好なベタ像が得られた。

実施例２ サーマルヘッドを次の如く試作した。

耐摩耗層；材料ペースト４９０３Ｈ（ＥＳＬ（５μ厚）
製）をイソプロピルアルコールにて希釈した。

スクリーン印刷後焼成した。

その表面に下記黒鉛入潤滑剤をコートし焼成した。

ローリングオイル（日本黒鉛製） カーボン被膜層厚：０．５μ 他のサーマルヘッド構成は実施例１と同一にした。実施
例１と同じ製版条件にて１，０００枚原版を作成した。
この間ステンシル原紙の送行不良はなかった。実施例１
と同じ印刷条件にて１，０００枚目の原版にて印刷した
ところ、白すじがなく均一な濃度の良好なベタ像が得ら
れた。

比較例１ サーマルヘッドを次の如く試作した。

耐摩耗層；材料ペースト４９０３Ｈ（ＥＳＬ製）をイソ
プロピルアルコールにて希釈した。

スクリーン印刷後焼成した。

層厚：５μ 他のサーマルヘッド構成は実施例１と同一にした。更に
実施例１と同一製版条件にて１，０００枚原版を作成し
た。この間ステンシル原紙送行トラブル（スキュー、し
わ、サーマルヘッドとの接着）が計６回発生した。１，
０００枚目の原版で実施例１と同一印刷条件にて印刷し
たところ、白すじが著しく不鮮明なベタ像が得られた。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、ステンシル原紙
の送行不良が改善され、かつ発熱抵抗体が劣化しにくく
なり、従って安定して良好な穿孔品質が得られるように
なった。発熱抵抗体の耐摩耗層中又は表面にカーボン粒
子を分散させる工程は従来のサーマルヘッド製造装置で
できるため製造コストの増大は僅かである。またサーマ
ルヘッドの寿命が延び、交換インターバルが長くなった
ので、ランニングコストの低減が計れる。更に、ステン
シル原紙の送行不良が減少したため、製版ロスが減少し
消耗品コストの低減も計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の穿孔部をあらわす概念図、 第２図は発熱抵抗体の部分拡大構成図、 第３図はサーマルヘッド駆動系の回路構成をあらわす回
路構成図、 第４図は穿孔タイミングをあらわすタイムチャートであ
る。 １…駆動ＩＣ搭載型サーマルヘッド、 ２（２ａ〜２ｅ）…抵抗体、 ３…サーマルヘッド駆動回路、 ６…原紙送行駆動系、 ７…サーマルヘッド、 ７ａ…発熱抵抗体、 ７ｂ…耐摩耗層、 ７ｃ…共通電極、 ７ｄ…信号電極、 ７ｅ…蓄熱層、 ７ｆ…ベース、 ８…ステンシル原紙、 ８ａ…穿孔層、 ８ｂ…ベース層、 ９…プラテンロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱抵抗体層表面に該発熱抵抗体を保護す
   る耐摩耗層を有し、該耐摩耗層に圧接するステンシル原
   紙の穿孔層を選択的に加熱溶融することにより、ステン
   シル印刷用原版を作成するサーマルヘッドにおいて、 前記耐摩耗層にカーボン粒子を散在せしめたことを特徴
   とするサーマルヘッド。