JPH0692159B2 - 電極ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気信号を可視像にして記録する記録装置の
書込み用の電極ヘッドに関するものである。

従来の技術 種々ある記録装置のなかで、放電記録装置や電解記録装
置や通電記録装置など電極針から通電するタイプの記録
装置は高速性と記録の保存性および経済性について優れ
ている。しかし、これらの装置の印字品質はあまり良い
ものではなかった。

即ち、解像度があまりよくなく、５〜６ドット/mmが一
般的であった。

発明が解決しようとする問題点 上記記録装置例えば放電記録装置について、放電現象そ
のものはもっと解像度が高いし、また、記録速度につい
ても、若し、紙幅のマルチスタイラス（多電極ヘッド）
があれば、A4版１枚当り１秒の書込みも可能であるにも
かかわらず、性能が低く押さえられているのは、書込み
用の電極ヘッドに原因がある。電極ヘッドの先端（記録
紙との接触部分）が非常に高温になるために電極針を突
出させていた。またそのために高密度（高解像）の電極
ヘッドでは細い電極針をもちいるため折れ曲るという問
題があった。この問題に対処するために電極針を太くし
て千鳥に並べる方法がとられていた。これにより５〜６
ドット/mmが実現されていた。これ以上は不可能とされ
ていた。限界を突破するために、電極針を突出させない
埋込み型の電極ヘッドが考案された。六方晶窒化硼素な
ど耐熱性、潤滑性、摩耗性、加工性のすぐれた材料を主
体とする支持体に高密度の溝を作り、電極針として20〜
30μ径の導線を溝に入れ蓋をするという構造の電極ヘッ
ドが出現した。然しこの方法は精密な加工と極細な導線
を用いるために製造が極度に困難であった。また記録し
たドットの間隔がドット径に比較して広く隙間ができ
た。放電記録の場合は電気信号源のインピーダンスを低
くし、かつ１本１本の電極針とアースとのあいだに１つ
ずつコンデンサを接続してドット径を電極針の径より大
きくしてドット間の間隙をうめていた。

この様な高密度の電極ヘッドにまつわる問題は、放電破
壊記録装置だけではなく、他の記録装置、例えば、電解
記録装置や通電記録装置など電極針から通電するタイプ
の記録装置にも共通の課題であった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するため、電極ヘッドとして表
面に複数本の溝を有する電気絶縁性の第１及び第２の支
持体がそれぞれの溝の谷と山が噛み合い、上記第１及び
第２の支持体状の溝の谷に上記電極針が設けられた構成
にするものである。

作用 本発明は上記した構成により、高解像で製造がしやすく
従って安価で信頼性の高く、また放電記録装置において
はコンデンサを省き安価な記録装置を提供出来る電極ヘ
ッドを実現するものである。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の電極ヘッドの一実施例の斜視図を示す
ものである。第１図において101は電気絶縁性の第１の
支持体であり、また102は電気絶縁性の第２の支持体で
ある。電気絶縁性の第１及び第２の支持体の表面には一
定ピッチで並んだ溝が加工してある。この第１の支持体
および第２の支持体はそれぞれの溝の山と谷が噛み合う
ように組み合わされ、谷104に電極針103が設けられてい
る。支持体の材質については電気絶縁性のほかに記録紙
と接触して走行するために記録紙の表面に傷をつけない
程度に軟らかいものが良い。例えば、六方晶窒化硼素の
焼結体や石膏などが良い。また樹脂などとの複合体では
充填物として六方晶窒化硼素、炭酸カルシウム、タルク
等をもちいるとよい。

電極針103は断面が円形あるいは角形の一般によく使わ
れる導線である。

最も取り扱いやすいのは銅線である。そのなかでも被覆
銅線（エナメル線と呼ばれることが多い）が高密度に電
極針を並べる場合に隣接の電極針体との短絡を防ぐうえ
で好ましい。タングステン線やニッケル線、あるいはス
テンレス線もよい。しかし、ニッケル線は高価である
し、また他の線は電気回路との接続が困難である等電極
ヘッド作成上克服すべき問題がある。105は電気回路と
接続するために支持体の一方にだされた電極針の一部で
ありリード部となる。第１の支持体101と第２の支持体1
02と電極針103とは樹脂で固定するのが簡単である。こ
の樹脂は第１の支持体と第２の支持体と電極針とで作ら
れる空間を全部満たしているほうが好ましい。そうでな
くて、例えば第１図でいえば下方の記録にあずからない
部分のみ付ける場合は機械的な強度が弱くなる。

第１の支持体と第２の支持体とは全く同一のものであっ
てよい。但し、溝の山と谷の幅に制限がある。山の幅は
谷の幅よりも狭くなければならない。さもなければ、溝
の山と谷を噛み合わせることができない。電極針103は
第１の支持体と第２の支持体を噛み合わせた後で挿入し
ても良いし、また噛み合わせるまえに第１、第２の支持
体のそれぞれに電極針を設けておいて、その後噛み合わ
せてもよい。

溝の深さ（＝谷の深さ＝山の高さ）は設ける電極針より
も深ければよいのであるが、電気信号に与える遅延時間
としては２ドット分が最も用意しやすい（メモリなどの
関係から）ことから電極針の径の倍ぐらいが好ましい。
記録装置によっては走行性を良くするために電極ヘッド
を記録紙の面に対して傾けて使用することがある。この
ような場合には千鳥の一列目と二列目の間隔をドット間
隔と同一にするために、溝の深さを浅くすることがあ
る。

即ち、溝の深さは電極針の径の寸法よりも深く倍よりも
浅い。

実施例１ 第１及び第２の支持体として板状（長さ20mm×幅20mm×
厚さ2mm）の六方晶窒化硼素の焼結体を用意した。この
表面に半導体ウエハー加工用のダイシングソーにより幅
65μ深さ125μピッチ125μ（８本/mm）の溝を端から端
まで切った。この六方晶窒化硼素に焼結体に溝に直径60
μの被覆銅線を巻線機にて64回巻き付け、市販の常温硬
化エポキシ樹脂（チバ社製 アラルダイト）をその上か
ら塗布し、互いの溝の山と谷を顕微鏡下で噛み合わせた
後、機械工作で用いるバイスで締め付け室温で放置し樹
脂を硬化させた。先端部を記録紙と接触するように研摩
し、反対側に出た被覆銅線のリード部の１本１本を信号
発生回路に接続した。そうしてこれを放電記録紙に押し
付け3cm/秒で走行させ、記録紙の方をアースし、千鳥の
一列目と二列目に与える電気信号に適当に遅延時間をも
たせ第２図の駆動回路により電気信号を印加したところ
16ドット/mmの記録ドット間に隙間のない精細な印字が
えられた。第２図は128ある駆動回路の内の１駆動回路
の出力部分のみを示している。201はNPNトランジスタ、
202は保護抵抗であり本実験では100オームを用いた。ト
ランジスタ201のエミッタは負電源（−45V）に接続し、
ベースには印字信号をいれた。抵抗202の他端Ａは第１
図の電極針のリード部の１本に結合した。

比較例１ 実施例１において第１の支持体上の溝を65μピッチ30μ
幅30μ深さとしこれに25μの被覆導線を入れ、樹脂をな
がしてその上から溝をもうけていない六方晶窒化硼素の
焼結体の板で蓋をし固定した電極ヘッドを作った。これ
を実施例１と同一の駆動回路をもちいて同様の実験をし
たところ、16ドット/mmのドットが得られたがドット径
が小さくドット間に隙間が出来て、見掛け上印字の濃度
が落ちた。ドット間の隙間を埋めるには第２図のＡ点と
アース間に少なくとも0.0046μＦ（最適0.01μＦ）のコ
ンデンサーが必要であった。

実施例１において、ワイヤに被覆銅線を用いたが、裸の
銅線あるいは他の導線でもよいことは明らかである。但
しその場合は平行に並んだワイヤ同士が接触しないよう
に対策がいる。ワイヤの断面は如何なる形状でも良いこ
とは明らかであるが、円形が一般的で価格も安い。ま
た、上記実施例１では、電極ヘッドの製法に巻線方式を
採用して本発明を説明したが、これに固執する必要性は
全くない。

実施例２ 実施例１においてエポキシ樹脂を噛み合わせ部分全体に
塗ることなく巻線後まず組み合せ、バイスで固定した
後、アクリル系瞬間接着剤（商標アロンアルファ）を第
１の支持体と第２の支持体と電気導電体で出来た空間に
流し込んで固定した。この電極ヘッドを用いて実施例１
と同様の実験を行ったところほぼ同様の結果を得た。

実施例３ 実施例１において樹脂を噛み合わせ部分全体に塗ること
なくリード部に近いところのみにして組み立てた。この
電極ヘッドを用いて実施例１と同様の実験を行ったとこ
ろほぼ同様の結果を得た。

実施例４ 六方晶窒化硼素の粉末90重量％とエポキシ樹脂（ビスフ
ェノールＡタイプ樹脂）を混ぜ合せ硬化させた複合体か
らなる板状（長さ20mm×幅20mm×厚さ2mm）の第１、及
び第２の支持体を用意した。

第１の支持体及び第２の支持体に実施例１と同様の溝加
工を施し、同様に組み立てた。実施例１と同様の実験を
行ったところ実施例１程良い結果はえられなかったが、
多少ドットに尾引きが見られる程度で印字品質は悪いも
のではなかった。

比較例２ 六方晶窒化硼素の粉末90重量％とエポキシ樹脂（ビスフ
ェノールＡタイプ樹脂）を混ぜ合せ硬化させた複合体か
らなる板状（長さ20mm×幅20mm×厚さ2mm）の支持体を
用意した。溝加工及び組立は比較例１と同様にし、即ち
16ドット/mmの一列配列の電極ヘッドを作った。蓋も支
持体と同じ上記の複合体とした。この電極ヘッドを用い
て実施例１と同様の実験を行ったところ比較例１と同等
の結果となり、ドット間の隙間を埋めるために信号発生
回路にコンデンサーが必要であった。

実施例５ タルク粉末80重量％とエポキシ樹脂（ビスフェノールＡ
タイプ樹脂）を混ぜ合せ硬化させた複合体からなる板状
（長さ20mm×幅20mm×厚さ2mm）の第１及び第２の支持
体を用意した。実施例１と同様にくみたて、同様の実験
をしたところ印字品質は実施例１にくらべ多少劣ってい
たが隣同士の電極針間の電気的短絡もまたドット列の乱
れもなく、実用上は充分使えるものであった。

比較例３ タルク粉末80重量％とエポキシ樹脂（ビスフェノールＡ
タイプ樹脂）を混ぜ合せ硬化させた複合体からなる板状
（長さ20mm×幅20mm×厚さ2mm）の支持体を用意した。
溝加工及び組立は比較例１と同様にし、即ち16ドット/m
mの一列配列の電極ヘッドを作った。蓋も支持体と同じ
上記の複合体とした。この電極ヘッドを用いて実施例１
と同様の実験を行ったところ隣合う電極針同士で短絡が
多く発生し、また一列に並ぶべきドットが乱れ文字の印
字は不可能であった。特に短絡は記録ドットの多い場所
に多く発生した。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は上記問題を解
決するため、電極ヘッドの構成を表面に複数本の溝を有
する電気絶縁製の第１及び第２の支持体がそれぞれの溝
の谷と山が噛み合い、上記第１及び第２の支持体状の溝
の谷に上記電極針が設けられているようにするものであ
る。これにより、高解像の電極ヘッドを安価に製造で
き、また高信頼性を得て、高密度に電極針を並べた電極
ヘッドを用いる各種記録装置にもちいることができる。
放電記録装置に用いる場合にはコンデンサを省き安価な
記録装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電極ヘッドの構成図、第２図は実験に
もちいた信号回路の出力部分を示す回路図である。 101……電気絶縁性の第１の支持体、102……電気絶縁性
の第２の支持体、103……電極針、104……谷、105……
リード部、201……トランジスタ、202……保護抵抗。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 一志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐野 哲弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−124859（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極針を用いて記録紙に接触通電して像を
   記録する記録装置に使用する電極ヘッドであって、表面
   に複数本の溝を有する電気絶縁性の第１及び第２の支持
   体がそれぞれの溝の谷と山が噛み合い、上記第１及び第
   ２の支持体の溝の谷に上記電極針が設けられたことを特
   徴とする電極ヘッド。
2. 【請求項２】第１の支持体と第２の支持体と電極針とで
   作られる空間が樹脂で埋められていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電極ヘッド。
3. 【請求項３】第１の支持体と第２の支持体と電極針とが
   樹脂で一部だけ固定されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の電極ヘッド。
4. 【請求項４】第１の支持体と第２の支持体の形状が同一
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   電極ヘッド。
5. 【請求項５】第１の支持体と第２の支持体状の溝の深さ
   が電極針の径の寸法よりも深く倍より浅いことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の電極ヘッド。
6. 【請求項６】第１の支持体及び第２の支持体が六方晶窒
   化硼素の焼結体で出来ていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の電極ヘッド。
7. 【請求項７】第１の支持体及び第２の支持体が六方晶窒
   化硼素の粉末と熱硬化性の樹脂からなる複合体であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電極ヘッ
   ド。
8. 【請求項８】電極針が被覆導線であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の電極ヘッド。
9. 【請求項９】電極針が被覆銅線であることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載の電極ヘッド。