JPS635956A - 電極ヘツド用電極固定材 - 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、電気信号を記録体上に高解像の可視像を記録
する電極ヘッド用電極固定材に関するものである。

従来の技術 近年、オフィスオートメイションにより種々の端末機が
要求されている。中でも電気信号を可視像に変換する記
録装置、いわゆるプリンタの需要は大きなものであり、
従来から種々の方式による記録装置が作られている。

放電破壊記録紙を用いた記録装置は、蒸着アルミ層、黒
色層、基紙層から成る放電破壊記録紙の蒸着アルミ層に
電圧を印加した電極を接触させ、接触部分を加熱あるい
は放電破壊により蒸着アルミを取り除き、下地の黒色層
を露出させて記録を行うものである。このため良好な書
込みを行うには、第３図のように電極針３１を固定部３
２から突出させて接触を確実に行うように書込み電極ヘ
ッドが作られている（３３はリードである）。

（たとえば、日本工業技術センター；ハードコピーテク
ノロジーＰ２２１〜２２７） 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のように構成された書込み電極ヘッドでは
、記録体に電極針を接触させて印字するには電極針を丈
夫なもので作製せねばならず、太くて硬い材料を用いな
ければならない。このために、書込み電極ヘッド（以下
電極ヘッドと言う）は千鳥配列に構成しても５本／１以
上の綿密度は困難とされていた。

また第１図のように電極針１）を固定部１２゜１３から
突出させずに単に電極針１）を固定部１２から露出して
いる構造の電極ヘッドにすると、書込み記録時には固定
部１２も電極針１）と共に放電破壊記録紙に接触する（
１３は固定部１２と同一の材料で成る固定部である）。

そこで固定部１２．１３は、放電破壊記録紙との接触や
摺動接触時に、この放電破壊記録紙の蒸着アルミ層を傷
つけなく、摺動に対する潤滑性をもつ材料であることを
必要とする。さらに、放電時の熱により固定部が破壊さ
れたり、電気絶縁性が損われること等がない材料である
ことも要求される。また、電極針１）が固定部１２．１
３から露出している（突出していない）構造のため、電
圧印加による放電時に、電極針１）の先端部に消耗が起
こり、この放電を繰返えすと、電極針１）の先端部が固
定部１２．１３の先端部より後退するため、電極針１）
と放電破壊記録紙との接触がとれなくなり、記録が鮮明
でなくなりついには記録できなくなる。

このためには、固定部１２．１３は放電破壊記録紙との
摩擦により摩耗する材質であることを必要とし、固定部
１２．１３の上記摩耗量と電極針１）の摩耗量との関係
は「固定部の摩耗量≧電極針の消耗量」が成立しなけれ
ばならない。

しかし、上記した第１図のように電極針１）を固定部１
２．１３から突出させない（露出はしている）構造の電
極ヘッドは、電極針１）の放電記録に関与する部分を固
定部に担持させているので、電極針にそれほど高い物理
的強度が必要でなく、電極針を丈夫なもので作製する必
要がなくなり、細いあるいは硬くない材料を用いること
ができるようになる。この結果、電極ヘッドの放電針の
綿密度を高められ、より高精細な記録が可能となる特徴
を持っている。

そこで本発明は、上記のように電極針１）の先端が固定
部１２．１３から突出せずに露出している構造の電極ヘ
ッド（第１図）における固定部用の構成材料として、■
放電破壊記録紙との摩擦で、前記の記録紙に傷を加えな
く、■放電破壊記録紙との摺動摩擦で、円滑な潤滑性を
有し、■電気的絶縁性を持ち、■放電によって燃焼した
り、電気的絶縁性が損われない耐熱性も有し、■放電破
壊記録紙と固定部との摺動摩擦による固定部の摩耗寸法
と、電極針と前記の記録紙との放電などによる電極針の
消耗寸法において、固定部の摩耗量≧電極針の消耗量の
関係を持つ、電極ヘッド用電極固定材を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の電極ヘッド用電極
固定材は、潤滑性無機粉末とシリコーン樹脂とで構成す
るものである。

作用 本発明は上記した構成によって潤滑性を有するタルクや
六方晶窒化ホウ素などの無機粉末を、耐熱性の高いシリ
コーン樹脂で結合させて固めているので、潤滑性や適度
な摩耗性を持ち、また放電破壊記録紙に傷を加えること
もない。また結合剤としてシリコーン樹脂を用いている
ので放電による熱に対しても、電気的絶縁性が損われた
り、炭化したりすることもなく、耐熱性に優れるもので
ある。

この結果、第１図に示すように電極針１）の先端面を固
定部１２．１３から露出させる（突出させない）構造の
電極ヘッドの固定部用の固定材として用いることができ
、したがって電極針を細くできることから電極針の高密
度化が可能となり、高精細な記録が行える電極ヘッドを
実現化できるものである。

なお本発明において使用する無機粉末は粒子構造が偏平
で、モース硬度が１〜３の低いことが、潤滑性や摩耗性
の点から好ましい。また空気中における熱安定性や、前
記の潤滑性ならびに摩耗性の点から特に六方晶窒化ホウ
素とタルクが最も好ましい。

本発明において「潤滑性無機粉末とシリコーン樹脂の混
合物」を固めるために焼付を行うが、この焼付温度は３
８０℃以上の高温で行うことがより好ましい。この理由
はシリコーン樹脂中の有機成分を分解し気化させること
で、電気的絶縁性などの耐熱性と、エチルアルコールや
トリクロルエチレン等に対する耐溶剤をより高めること
ができるためである。

また本発明でシリコーン樹脂を用いる他の理由は、シリ
コーン樹脂が他の樹脂、たとえばフェノール樹脂などに
比べて、もろくかつねばりが無いという性質を持つため
で、この性質は摩擦により樹脂分も微粉状に摩耗される
と共に放電破壊記録紙の蒸着アルミ層に傷を付は難いた
めである。

実施例 以下本発明の一実施例の電極ヘッド用電極固定材につい
て詳細に説明する。

（実施例１） 平均粒子径５μｍのタルク粉末９４重量部と固形状のシ
リコーン樹脂（トーレシリコーン■製シリコーン樹脂５
Ｈ６０１８ｊフレーク状）６重量部とをミキサーでよく
混合しくフレーク状シリコーン樹脂の粉砕も兼ねている
）、この混合粉末を金型に入れ２４００　ｋｇ／ｃｄの
圧力で加圧成形を行い、２５ｍｘ　Ｂ　５鶴×２ｍｍの
成形体を得た。この得た成形体を５００℃の空気中で３
０分間焼付けて、電極ヘッド用電極固定材とした。

このようにして得た電極ヘッド用電極固定材（以下では
固定材と略す）について、耐熱性や摩耗量９曲げ強さを
調べて評価した結果を表１に示す３表１における耐熱性
は、作製して得た固定材を２　ｐｐｍ程度の低い酸素分
圧のＮ２ガス雰囲気中で６００℃の熱処理を行い、熱処
理前後における固定材の表面抵抗率と、前記の熱処理後
の固定材について倍率が７２倍の実体顕微鏡で観察した
炭化物の有無とで示した。なお表面抵抗率の測定は、電
極として２枚の導電性ゴム（体積抵抗率４ΩｃＩｌ）を
電極間距離２ｍ、電極幅２０ｍｍの平行電極となるよう
に、試料片上に圧着させて配置し、電極間の表面抵抗を
絶縁抵抗測定器を用いて測定した。

この測定は直流電圧５００■を電源としている。

表面抵抗率は次の式によって算出した。

次に摩耗量は、第３図に示すように作製した固定材の試
験片（厚み１．８１■×幅１０ｍｍ）の端面を４５度の
角度で研摩テープ（日本ミクロコーティング■製のメソ
シュ１０００番の緑色炭化硅素を砥粒に用いたもの）に
押し当てて、試験片の研摩を行ってその摩耗質量を測定
し、この摩耗質量を摩耗量とした。第２図は上記の摩耗
量測定における摩耗試験の状態を示す図で、２１は試験
片、２２は研摩テープである。上記において試験片２１
は８５０ｇの荷重で研摩テープ２２に押し当てている。

試験片２１に常に新しい研摩テープが摩擦するように、
研摩テープ２２は第３図の矢印方向に１分間当り３．６
ｍの速度で走行させており、この全走行距離はｌ１ｍと
した。摩耗質量は上記の試験前後の試験片の質量差から
求めた。

曲げ強さは、試験片の厚みを除いた他はＪＩＳ規格のＲ
Ｉ６０１の３点曲げ強さ測定法に従って行った。

さらに実際の電極ヘッドに仕上げて、印字記録性と加傷
性を評価し、この評価も表１に示した。第１図は本発明
の固定材を評価するために作製した電極針露出形の電極
ヘッドの斜視図である。第１図において１）は電気的導
体で成る電極針、１２゜１３は本実施例の固定材で成る
固定部である。固定部１２には溝幅、溝深さとも６０μ
ｍで１２５μｍピッチの溝加工を施し、その溝に電極針
１）として線径５０μｍの銅線をはめ込み、固定部１３
を用いて前記の電極針１）を押さえ込んで固定している
。このようにして得た電極ヘッドを放電破壊記録紙を用
いた記録装置に装着し、放電破壊記録紙上に文字を１万
字印字させて、印字記録性と加傷性を評価した。印字記
録性は印字記録したドツト形状の安定性を評価している
。加傷性は、印字記録した放電破壊記録紙の蒸着アルミ
層に傷を加えていないかを調べている。

（実施例２） 平均粒子径２μｍのタルク粉末８９重量部と、トルエン
１）重量部にシリコーン樹脂（実施例１と同一のもの）
１）重量部を溶解させた樹脂溶液とをミキサーでよく混
合する。この時タルク粉末中に前記樹脂溶液を少量づつ
加えながら、これらをミキサーで撹拌混合するのがよい
。次に上記で得た混合物を風乾して、混合物中のトルエ
ンを蒸発させて乾燥する。このようにして得た混合粉末
を金型に入れ１２００ｋｇ／ｃＪの圧力で加圧成形を行
って成形体を作製し、これを５００℃の空気中で１５分
間焼付けて、実施例１と同様の形状の固定材を得た。

上記で得た固定材の評価は実施例１と同様に行い、この
結果を表１に示した。

（実施例３） 平均粒子径２μｍのタルク粉末８４重量部と、シリコー
ン樹脂（トーレシリコーン側製品５Ｒ２４０（ｌｌ−ル
エンで溶解した樹脂分量５０％の液状タイプ）３２重量
部とを混合することと、加圧成形での圧力が１２００　
ｋｇ／ｃＪ、焼付けを３８０℃の空気中で１５分間行っ
た以外は実施例２と同一の方法と条件で固定材を作製し
、また得た固定材の評価は実施例１と同様にして行い、
この評価結果を表１に示した。

（実施例４） タルク粉末が７９重量部とシリコーン樹脂（信越化学工
業■製置体シリコーン樹脂ンＫＲ２２０）２１重量部と
を混合すること、加圧成形して得た成形物を２００℃の
空気中で２時間の焼付けを行ったこと以外は、実施例１
と同一方法、同一条件で固定材を作製した。また作製し
た固定材の評価も実施例１と同様に行い、この評価結果
は表１に示した。

（実施例５） 六方晶のＢＮ粉末（平均粒子径３μｍ）８９重量部とシ
リコーン樹脂（実施例１と同一のもの）１）重量部とを
混合することの以外は、実施例１と同一の方法と条件で
固定材を作製し、また得た固定材の評価も実施例１と同
様に行いこの結果を表１に示した。

（以下余白） 表　　１ 以上のように本実施例によれば、タルクや六方晶のＢＮ
などのような潤滑性無機粉末を用いると共に、これら無
機粉末をシリコーン樹脂で結合し固めて固定材としてい
ることにより、放電破壊記録紙を傷つけることなく円滑
に前記の記録紙と摺動し、またこの摺動時に適度に固定
材が摩耗する。

また高温の熱によって炭化したり電気絶縁性が損われた
りすることなく、実用上問題のない機械的強度（曲げ強
さ）を持つものである。上記した優れた特性は、実際の
電極ヘッドの固定部に使用して評価した表１の良好な印
字記録性からも分かる。

なお上記実施例における印字記録性の評価を行った電極
ヘッドについて、固定部に使用した本発明の固定材を顕
微鏡で観察したが、固定材の炭化は認められなかった。

また本発明の実施例では、潤滑性無機粉末を単体で使用
したが、前記無機粉末はたとえばタルク粉末と六方晶の
ＢＮ粉末とを混合するなどのように、複数の潤滑性無機
粉末を混合して用いてもよい。

さらに電極ヘッドの電極針の材料として使用される銅や
黄銅について、実施例１で示した摩耗量評価法と同一の
方法で、摩耗量を測定した結果、銅は８■、黄銅が１０
■であった。

発明の効果 以上のように本発明はタルクや六方晶ＢＮなどの潤滑性
無機粉末とシリコーン樹脂とで固定材とすることにより
、適度な摩耗性、良好な耐熱性と曲げ強さを持ち、放電
破壊記録紙を傷つけることなく良好な印字記録性を与え
ることができる。

そして上記のような電極ヘッドの固定部用の固定材とし
ての好ましい特性を持つことによって、第１図に示すよ
うな電極ヘッド、すなわち固定部１２．１３から電極針
１）を突出させることなく、電極針１．１を固定部１２
．１３から露出さるタイプの電極ヘッドの実現を可能と
するもので、これによって記録針１）の高密度化が計れ
、高精細な記録も可能となるものである。

なお上記のような電極ヘッドの固定部の材料に六方晶Ｂ
Ｎ焼結体を使用することも考えられるが、前記の焼結体
は２０００℃の高温のＮ２雰囲気中でホットプレス成形
を行って作製されるので非常に高価となるが、本発明の
固定材は、実施例で示したように加圧成形したものを比
較的に低温で焼付けられるので安価に製造できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電極ヘッド用電極固定材を使用して作
製した電極針露出形の電極ヘッドの斜視図、第２図は本
発明の電極ヘッド用電極固定材の摩耗量を評価する摩耗
試験の状態を示す斜視図、第３図は従来の電極針突出形
の電極ヘッドの斜視図である。　　　　　□ １）・・・・・・電極針、１２．１３・・・・・・固定
部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潤滑性無機粉末と、シリコーン樹脂とから成るこ
   とを特徴とする電極ヘッド用電極固定材。
2. （２）潤滑性無機粉末が六方晶窒化ホウ素粉末である特
   許請求の範囲第（１）項記載の電極ヘッド用電極固定材
   。
3. （３）潤滑性無機粉末がタルク粉末である特許請求の範
   囲第（１）項記載の電極ヘッド用電極固定材。