JP2580763B2

JP2580763B2 - インク記録媒体の再生方法

Info

Publication number: JP2580763B2
Application number: JP1060623A
Authority: JP
Inventors: 英一圷; 洋雄曽我; 滋仁安東
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JPH02239969A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電気信号を熱エネルギーに変換し、転写材
にインク像を転移させて印字記録を行う印字記録方法に
使用する為のインク記録媒体の再生方法、詳しくは、イ
ンク記録媒体における熱溶融性インク層の整面方法に関
する。

従来の技術従来、通電熱転写記録方式として、異方導電層、画像
信号に対応する電気信号の入力により発熱する発熱抵抗
体層、導電層、インク剥離層、及び熱溶融性インク層を
積層してなるインク記録媒体を用いて印字記録を行う方
法が知られており、この方法においては、インク記録媒
体は、印字記録が行われた後、熱溶融性インク層のイン
クが転移した後に、粉体インクを供給して熱溶融性イン
ク層を再生し、反復使用することが行われている。

第５図はその場合の概略の構成を示すもので、インク
記録媒体１は、搬送ロール6,6によって矢印方向に搬送
され、印字部において印字記録ヘッドからの電気信号に
応じて、背面圧接ロール４上の転写材３に熱溶融性イン
クが転写され、印字記録が行われる。なお、電流は帰路
接点ロール５を通って接地される。次いで、インク記録
媒体は、粉体インク供給ユニット７に達し、そこで粉体
インクが供給され、更に、インク整面ユニット８におい
て加熱ロールによる加圧によって熱溶融性インク層が整
面されインク記録媒体の再生が完了し、次の印字記録操
作に供される。

発明が解決しようとする課題上記従来の印字記録方法において、熱溶融性インク層
の整面は、インク供給ユニットにおいて供給された粉体
インクを担持する熱溶融性インク層表面に、ヒートロー
ル型整面ロール圧接し、粉体インクを溶融することによ
って熱溶融性インク層と一体に成形することによって行
われる。しかしながら、整面ロール表面を、熱溶融性イ
ンクが溶解する温度に加熱するためには、待機時間が必
要であり、また、整面ロールを加熱させるための装置が
必要となり、熱溶融性インクを溶解させる為のエネルギ
ー効率の点でも充分ではない。

本発明は、従来の技術における上記のような実状に鑑
みてなされたものである。

したがって、本発明は、インク記録媒体の再生に際し
て、上記従来の方法における問題点を有しない熱溶融性
インク層の整面方法を提供することにある。

発明が解決しようとする課題本発明のインク記録媒体の再生方法は、異方導電層、
電気信号の入力により発熱する発熱抵抗体層、導電層、
インク剥離層、及び熱溶融性インク層を順次積層してな
るインク記録媒体の印字記録終了後における熱溶融性イ
ンク層を、熱溶融性インク粉末を用いて再生するインク
記録媒体の再生方法において、該インク記録媒体のイン
ク剥離層上に熱溶融性インク粉末を供給した後、該イン
ク記録媒体の異方導電層にその幅全体にわたって通電手
段を接触させ、該通電手段とインク記録媒体の導電層と
の間に電圧および圧力を印加することによって、熱溶融
性インク層を整面することを特徴とする。

次に、本発明において使用されるインク記録媒体につ
いて説明する。第４図は、本発明において使用するイン
ク記録媒体の一例の斜視図であって、孤立導体パターン
よりなる異方導電層11、発熱抵抗体層12、導電層13、イ
ンク剥離層14及び熱溶融性インク層15より構成されてい
る。

異方導電層は、厚み方向の通電時の通電抵抗による通
電ロスを低減させ、又、針電極とインク記録媒体表面で
の接触抵抗による発熱損失及び発熱ダメージを低減する
作用を果たすもので、微小孤立電極よりなる孤立導体パ
ターン層であってもよく、そして、各微小孤立電極の形
状は円形でも四角形でもよい。又、異方導電層は、セラ
ミック或いは合成樹脂等の絶縁性材料中に、金属粉或い
は導電性セラミック粒子等の導電性物質よりなる導電路
が形成された層であってもよい。

本発明の熱転写記録媒体において、異方導電層が孤立
導体パターンよりなる層である場合は、発熱抵抗体層に
支持体としての機能を持たせればよく、又、孤立導体パ
ターンでない異方導電層の場合には、異方導電層自体に
支持体としての機能を持たせ、その一面に薄膜発熱抵抗
体層を形成させればよい。

発熱抵抗体層は、異方導電層からの電流をジュール熱
に変えて発熱し、インクを溶融させて転写材に転写させ
るための層であって、例えば、カーボン、金属粉等の導
電性物質を分散させた耐熱樹脂（ポリイミド系樹脂、ポ
リイミドアミド系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、
エポキシ樹脂等）よりなる導電性層、ZrO₂、Al₂O₃、SiO
₂などの高抵抗材料とTi、Al、Ta、Cu、Au、Zrなどの導
電性材料とを用いて形成された薄膜等が使用される。発
熱抵抗体層の体積固有抵抗は10^-2〜10²Ω・cmの範囲に
設定し、その膜厚は1000Å〜500μｍの範囲に設定する
のが好ましい。この範囲のものは、着膜安定性、膜接着
性などにおいて優れた特性のものとなる。

導電層は、発熱抵抗体層に流入した電流を拡散させ、
還流させる電極となるものであって、好ましくは50Ω／
□以下の表面抵抗を有するように、Al等の金属や導電性
セラミックを蒸着、スパッタリング又はその他の薄膜形
成法により付着して作成される。その膜厚は500Å〜５
μｍの範囲に設定するのが好ましく、特に1000Å〜2000
Åの範囲が、熱のリーク及び必要な導電特性の点で好ま
しい。

インク剥離層は、低い印字エネルギーでもインクの転
移が良好に行われるような臨界表面張力に調整された層
であって、低表面エネルギーの機能を有する薄膜であ
り、基本的には転写材の表面エネルギーよりも低い値の
臨界表面張力を有するもので、好ましくは臨界表面張力
38ダイン/cm以下である。また、インク剥離層は耐熱
性、即ち、融点が180℃以上であることが望ましい。

本発明においては、インク剥離層は、膜厚が0.05μｍ
から10μｍの範囲にあるのが好ましい。インク剥離層を
構成する材料としては、例えば、熱硬化型シリコーン樹
脂、含フッ素樹脂等が使用できる。

インク剥離層の上に設けられる熱溶融性インク層は、
融点140℃以下の熱可塑性樹脂中に、カーボンブラック
等公知の染・顔料を分散してなるものが使用される。熱
溶融性インク層の膜厚は４μｍ〜15μｍの範囲に設定す
るのが好ましい。

一方、本発明において、熱溶融性インク層の再生に使
用される熱溶融性インク粒子は、熱溶融性インク層を構
成する組成と同一のものを使用するのが好ましい。

次に、本発明を図面によって説明する。

第１図は本発明の再生方法が適用された印字記録装置
の模式図である。図中、１はインク記録媒体であって、
これは第４図に示すように、異方導電層11、発熱抵抗体
層12、導電層13、インク剥離層14、熱溶融性インク層15
より構成されている。

２は印字記録ヘッドであり、インク記録媒体の異方導
電層表面を摺動するように構成されている。３は転写材
であって、背面圧接ロール４によって、インク記録媒体
の熱溶融性インク層に圧接されている。５は接地された
帰路接点ロールであり、印字記録媒体の側端に露出した
導電層と接触するように配置されている。6,6はインク
記録媒体を搬送するための搬送ロールであり、７は粉体
インク供給ユニットであり、８はインク層整面ユニット
であり、インク層整面装置より構成されている。インク
層整面装置は、例えば、インク記録媒体を支持して回転
する熱整面電極ロール81と、それと対向して配設された
背面圧接ロール82とよりなり、熱整面電極ロールには、
電圧印加の為の電源83が接続されている。

上記の構成を有する印字記録装置において、インク記
録媒体１は、搬送ロール6,6によって印字記録部に搬送
され、印字記録ヘッド２からの信号電流に対応して、熱
溶融性インク層が転写材３に転移し、印字記録が行われ
る。印字記録が終了したインク記録媒体１は粉体インク
供給ユニット７に達し、粉体インクが供給される。粉体
インク供給ユニットは、例えば、導電性スリーブを有す
る粉体インク搬送ロールより構成され、粉体インクは、
その粉体インク搬送ロール上に付着して搬送され、熱溶
融性インク層と接触することにより付着する。その場
合、導電性スリーブには、バイアス電圧を印加しておく
のが好ましい。

次いでインク記録媒体は、インク層整面ユニットに達
する。インク層整面ユニットでは、電極ロール81とイン
ク記録媒体の導電層との間に所定の電圧が印加され、発
熱抵抗体層を電流が流れることによって、ジュール熱で
発熱し、熱溶融性インク層及び付着している粉体インク
を溶融し、整面が行われる。

第２図は、インク層整面装置の他の一例である。表面
に導電層84を有し、駆動軸85によって軸支された熱整面
電極ロール81と表面に低表面エネルギー層86を有する背
面圧接ロール82とが対向して配設されており、その間を
印字記録媒体１が通過するように構成されている。

この実施例の場合、熱整面電極ロールの導電層とイン
ク記録媒体の導電層13との間に所定の電圧が印加されて
いるので、熱整面電極ロールと接触した部分の異方導電
層11と導電層13との間に電流が流れ、発熱抵抗体層12で
ジュール熱が発生し、インク剥離層14上の粉体インク９
を軟化又は溶融させる。更に、背面圧接ロール82で圧接
されるので整面された熱溶融性インク層が効率よく形成
される。

第３図は、インク層整面装置の更に他の一例である。
この実施例においては、インク記録媒体１は、表面に導
電層84を有し、駆動軸85によって軸支された熱整面電極
ロール81の表面に広い範囲にわたって接触した状態で搬
送されるように構成されている。

この実施例の場合も、上記と同様に熱整面電極ロール
の導電層とインク記録媒体の導電層13との間に所定の電
圧が印加されているので、熱整面電極ロールと接触した
部分の異方導電層11と導電層13との間に電流が流れ、発
熱抵抗体層12でジュール熱が発生する。その熱によっ
て、インク剥離層14上の粉体インク９は溶融し、整面さ
れた熱溶融性インク層15が形成される。

実施例次に、本発明の印字記録用インク担体について、実施
例によって説明する。

実施例１表面抵抗600Ω／□、厚さ30μｍの導電性ポリイミド
フイルムの片面に、Tiを高周波スパッター着膜法により
着膜して、厚さ5000ÅのTi層を形成した。次に、形成さ
れたTi層の上にフォトレジストを形成し、90℃で８分間
乾燥し、膜厚1.6μｍのレジスト膜を形成した。このレ
ジスト膜を、ピッチ25μｍで15μｍ角の正方形パターン
を全面に有するマスクを通して露光し、現像し、その
後、N₂雰囲気下、オーブンで110℃で15分間加熱してレ
ジスト膜を硬化させた。次に、反応性イオンエッチング
を行い、フォトレジスト膜によって被覆されていない部
分のTiを除去した。次いで、アセトン槽に入れ、超音波
を与えてレジスト膜を除去し、導電性パターンよりなる
異方導電層の作成を完了した。

次に、導電性ポリイミドフイルムの他方の面に、高周
波スパッタ着脱法によってAlを着膜し、膜厚1000Åの導
電層を形成した。

さらに、この導電層の上に、帰路電極接点部分を除い
て、熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、150℃で１時間
加熱硬化し、臨界表面張力32ダイン/cm、耐熱温度380
℃、膜厚0.3μｍのインク剥離層を形成した。

得られたフィルム状シートを、異方導電層が内側にな
るように接着し、無端ベルトを作成し、印字記録用イン
ク担体として使用した。

次に、融点101℃、臨界表面張力43ダイン/cmの低分子
量ポリエステル樹脂に６重量％の導電性カーボン顔料を
含んだ平均粒径8.2μｍの粉体インクを、平均粒径90μ
ｍのコーティングキャリアと混合して、摩擦により粉体
インクを帯電させた。この粉体インクをコーティングキ
ャリアと混合物を、内部に棒状磁石を有する粉体インク
搬送ロールを用いて印字記録用インク担体のインク剥離
層上に、ほぼ一層になるように電着現象によって付着さ
せた。

次いで第２図に示すようなインク層整面装置を用いて
整面を行った。即ち、熱整面電極ロールとして、45mmφ
のSUS304ロールを用い、一方、背面圧接ロールとして、
表面に臨界表面張力18ダイン/cmのテトラフロロエチレ
ンよりなる厚さ25μｍの皮膜を有する肉厚4mmで45mmφ
のアルミニウムロールを用い、それらを対向して配設
し、その間を上記粉体インクが付着した印字記録インク
担体を、その異方導電層側が熱整面電極ロールと接触す
るように通過させた。その場合、印字記録インク担体に
は、背面圧接ロールにより、1.5kg/cmの圧接圧力を加え
た。また、熱整面電極ロールと印字記録インク担体の導
電層との間には6Vの電圧を印加した。通電の結果、印字
記録インク担体の発熱抵抗体層が発熱し、その熱により
粉体インクが加熱されて軟化し、熱溶融性インク層が整
面された。熱溶融性インク層の表面粗さはRa＝0.2μ
ｍ、熱溶融性インク層の平均厚さは5.2μｍになった。

上記の操作を繰り返すことによって、良好な印字記録
が実施できた。

実施例２実施例１で作成した印字記録インク媒体に粉体インク
を付着させ、第３図に示されるインク層整面装置を使用
して整面を行った。即ち、熱整面電極ロールとして、60
00Åの厚さのタンタル被覆層を有する直径30mmのアルミ
ニウムロールを使用し、印字記録インク担体と等速の線
速度で回転させ、タンタル被覆層と印字記録インク担体
の導電層との間に8Vの電圧を印加した。それにより印字
記録インク担体の発熱抵抗体層の厚み方向に電流が流れ
てジュール熱を発生し、粉体インクを加熱し、整面によ
り熱溶融性インク層が形成された。その際の熱溶融性イ
ンク層の表面粗さはRa＝0.4μｍであり、厚さは6.3μｍ
（平均値）であった。

上記のようにして整面された熱溶融性インク層を用い
て印字記録を行った場合、転写紙上に良好な印字が得ら
れた。

比較例実施例１で作成した印字記録インク媒体に粉体インク
を付着させたものについて、次のようにして整面を行っ
た。即ち、幅210mmで実施例１におけると同様の背面圧
接ロールの管中央に、600Wのヒートランプを付設し、ヒ
ートランプを点灯して整面を行った。この場合、熱整面
電極ロールには電圧を印加しなかった。その結果、整面
された熱溶融性インク層の表面粗さはRa＝0.5μｍであ
った。また、この場合のヒートランプでの消費電力は、
実施例１で消費した熱整面電極ロールからの入力電気量
の2.5倍であった。

発明の効果本発明は、上記の構成を有するから、次のような利点
がある。1.発熱のエネルギー効率がよいので、従来のヒ
ートロール型整面ロールの1/2以下のエネルギーで整面
することが可能である。2.加熱の為にインク記録媒体の
発熱抵抗体層が利用されるので、加熱のための特別の装
置が必要でなく、信頼性、製造性の点で有利である。3.
従来のヒートロール型整面ロールに存在する整面の為の
待機時間が必要でない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再生方法が適用された印字記録装置の
模式図、第２図は本発明に使用するインク層整面装置の
一例の構成図、第３図は本発明に使用するインク層整面
装置の一例の構成図、第４図は本発明に使用する印字記
録媒体の斜視図、第５図は従来の再生方法が適用された
印字記録方法の模式図である。１……インク記録媒体、２……印字記録ヘッド、３……
転写材、４……背面圧接ロール、５……帰路接点ロー
ル、６……搬送ロール、７……粉体インク供給ユニッ
ト、８……インク層整面ユニット、81……熱整面電極ロ
ール、82……は背面圧接ロール、83……電源、11……異
方導電層、12……発熱抵抗体層、13……導電層、14……
インク剥離層、15……熱溶融性インク層。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異方導電層、電気信号の入力により発熱す
る発熱抵抗体層、導電層、インク剥離層、及び熱溶融性
インク層を順次積層してなるインク記録媒体の印字記録
終了後における熱溶融性インク層を、熱溶融性インク粉
末を用いて再生するインク記録媒体の再生方法におい
て、該インク記録媒体のインク剥離層上に熱溶融性イン
ク粉末を供給した後、該インク記録媒体の異方導電層に
その幅全体にわたって通電手段を接触させ、該通電手段
とインク記録媒体の導電層との間に電圧および圧力を印
加することによって、熱溶融性インク層を整面すること
を特徴とするインク記録媒体の再生方法。
【請求項２】通電手段が少なくとも表面に導電層を有す
る電極ロールであることを特徴とするインク記録媒体の
再生方法。