JPH022084A - インク記録媒体及び印字記録方法 - 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、電気信号を熱エネルギーに変換し、転写材に
インク像を転移させるために用いるインク記録媒体、及
びそれを使用する印字記録方法に関する。

従来の技術 従来、被記録体、例えば普通紙上に所定のデジタル画像
信号に対応する画像の記録を行う場合、インクドナーフ
ィルム等の熱転写記録媒体を用いた記録方法が広く知ら
れている。

この様な記録方法としては、例えば、１）熱ヘツド転写
方式（特開昭５３−８４７３５号公報）１．２）インク
層に通電する通電転写方式（画像電子写真学会誌：１９
８２年Ｖ０１．１１、Ｎα１、ｐ３〜９）、３）中抵抗
ノインク支持体に発熱層と帰路電極を設けた印字記録媒
体を用いる通電熱転写記録方式（特開昭５６−９３５８
５号公報）、４〉針電極と同じ側に帰路電極を設け、印
字記録媒体の発熱層中に帰路電極への電流路を形成して
発熱層での発熱を利用する通電熱転写記録方式等が提案
されている。

これ等の記録方式の中で、３）及び４）の通電熱転写記
録方式は、印字速度も比較的速く、インクに導電性を付
与する必要もなく、インク材料選択の自由度が高いとい
う利点があり、種々の提案がなされている。しかしなが
ら、これ等通電熱転写記録方式は、インク支持体に異方
導電性がないため、ドツトの広がりがおり、リーク電流
が大きく、エネルギー効率が悪かったり、或いは、印九
日電流が２度発熱層を通るため、多くのエネルギーロス
を生じ、又、摺動接触を針電極と帰路電極により２度行
うため、接触抵抗による熱ロスも多く生じ、更に、帰路
電極に優先的に電流を流すには、印字記録媒体中の導電
層におる程度の抵抗が必要となり、導電層での発熱ロス
も大きくなる等の欠点がある。

この欠点を解決するために発熱抵抗体層の上に導電性孤
立パターンよりなる異方導電層を設けたり、支持体層を
異方導電層としたインク記録媒体や、両側端縁に導電層
を露出させて側端電極部としたインク記録媒体を用い、
側端電極部に導電性摺動部材や導電性ロールを接触させ
て印字記録を行うことが提案されている。

発明が解決しようとする課題 ところで、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
ンク層を積層してなるインク記録媒体において、その両
側端縁に導電層を露出させて側端電極部としたものを使
用すると、上記従来の技術における問題点が改善される
が、インク記録媒体の搬送に際し、側端電極部に導電性
摺動部材を接触した場合には、導電層との間で摩擦が起
こり、導電層が摩耗してインク記録媒体の寿命が短くな
り、又、安定な記録画像を得ることができないという欠
点がめった。又導電性ロールと接触した場合にも、しば
しばスリップを起こして安定した接触状態を得ることが
できず、反復使用した場合、やはり導電層が摩耗して、
安定な記録画像を得ることができないという欠点があっ
た。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に鑑
みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、反復使用が可能で、安定
して印字記録を行うことができるインク記録媒体、及び
それを用いた印字記録方法を提供することにおる。

本発明の他の目的は、繰返し印字記録が可能でおり、高
速印字、高密度エネルギー人力が可能であり、高品位の
カラー画像が再現でき、多階調で堅牢な画像を記録する
ことが可能であり、エネルギー効率の高い印字記録を行
うことができ、低ランニングコストで印字記録を行うこ
とができるインク記録媒体及びそれを用いた印字記録方
法を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明のインク記録媒体は、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り、そしてそ
のインク記録媒体の両側端縁部に、導電層を露出させ、
その上に導電性微粉末と合成樹脂よりなる導電性膜を形
成した側端導電部を有することを特徴とする。

本発明において、インク記録媒体は、少なくとも１つの
駆動殿構を有するベルト駆動部材に張架された無端ベル
トよりなるものでおってもよい。

又、本発明の印字記録方法は、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
録媒体の熱溶融性インク層を転写材と接触させ、異方導
電層側から画像信号に応じた信号電流を印加して転写材
上にインクを転写させる印字記録方法において、インク
記録媒体として、該インク記録媒体の両側端縁部に、導
電層を露出させ、その上に導電性微粉末と合成樹脂より
なる導電性膜を形成した側端導電部を有するインク記録
媒体を使用し、少なくとも外周面に導電層を有する導電
性ロールを、該側端導電部に接触させて、該インク記録
媒体を搬送することを特徴とする。

次に、本発明のインク記録媒体の各構成部分について詳
記する。

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、微小電極よりなる導電性孤立パター
ン層であってもよく、又、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おって
もよい。

本発明のインク記録媒体において、異方導電層が導電性
孤立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、導電性孤立
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−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で
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）よりなる抵抗体層、ＺｒＯ２、Ａ　Ｉ２０３　
、Ｓ　！０２などの高抵抗材料とＴｉ、ＡＩ、Ｔａ、Ｃ
ｕ。

ＡＬＬ　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
〜１０２Ω・ｃｍの範囲に設定し、その膜厚はｉ　ｏｏ
ｏλ〜５００１Ｉｍ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、遅
流させる電極となるものであって、体積固有抵抗１０−
１Ω・ｃｍ以下の材料より構成され、蒸着、スパッタリ
ング又はその他の薄膜形成法により作成される。その膜
厚は５００人〜５μｍの範囲に設定するのが好ましく、
特に１０００人〜２０００人の範囲が、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、低表面エネルギーの機能を有する薄膜
であり、基本的には記録紙、即ち、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ある。

例えば、転写材が普通紙の場合には、臨界表面張力４０
ダイン／　ｃｍ以下、好ましくは３８ダイン／　ｃｍ以
下の薄層である。インク剥離層自体の厚みは、５００人
ないし６即の範囲でできるかぎり薄く設定するのがエネ
ルギー伝達効率の点で好ましい。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
フツ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’Ｃ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１〜１５μｍの範囲に設定す
るのが好ましい。

本発明のインク記録媒体においては、インク記録媒体の
両側端縁部に、導電層を露出させ、その露出した導電層
の上に導電性微粉末と合成樹脂よりなる導電性膜を設け
て側端導電部を形成する。

側端導電部の幅は、任意に設定することができるが、２
＃〜５０ｓ程度に設定するのが好ましい。又、側端導電
部に設けられる導電性膜は、の膜厚が０゜５μ〜５＃、
好ましくは１０〜５０μの範囲に設定され、又その電気
抵抗値は、１００ｃｍ以下であるのが好ましい。

導電性膜は、導電性微粉末が分散した導電性塗料を塗布
することによって形成することができる。

導電性微粉末としては、カーボン、ＡＣＪ、Ｎｉ１Ａｕ
、　Ｐｔ、　Ｐｂ等の金属微粒子、Ｒｕ０ｚ、ＶＯ２、
ＴａＮ、ＴａｚＮ、ｚｒｃ、ＮｂＮ。

ＺｒＮ、ＴａＢ２、ＴｉＣ等の導電性セラミック微粒子
を使用することができ、又、結着材となる合成樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂
、ポリエステル樹脂等をあげることができる。

本発明の上記インク記録媒体を用いて印字記録を行う方
法について図面を参酌して説明する。第１図は本発明の
インク記録媒体の横断面であり、また、第２図は本発明
のインク記録媒体を用いて印字記録を行う状態を説明す
る模式的説明図である。

図中、１はインク記録媒体で、異方導Ｎ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、その両側端縁部に、導電
性微粉末と合成樹脂よりなる導電性膜１６が設けられて
側端導電部を構成している。。

２は印字記録ヘッドでめり、インク記録媒体の異方導電
層表面を１習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。また
５は印字部の近傍に設けられた導電性ロールでおる。導
電ロールは、少なくともその外周面が導電性材料により
構成されているもので必っで、例えば、ステンレススチ
ール等の金属性のもの、或いは、導電性ゴムで被覆され
たロールが使用される。

画像入力信号は、印字記録ヘッド２から、搬送されるイ
ンク記録媒体１の異方導電層１１の表面にＩ習動状態で
入力され、電流は、異方導電層から発熱抵抗体層を経て
導電層に流れる。その際発熱抵抗体層中で電気−エネル
ギー変換が行われ、発生した熱エネルギーは、導電層、
インク剥離層を通って熱溶融性インク層に熱伝播し、入
力信号に応じて熱溶融性インクを溶融し、記録紙上に転
写が行われる。インク記録媒体の両側端縁部は、導電性
膜が形成された側端導電部となってあり、そこに導電性
ロールの外周面が接触するので、入力信号電流は、導電
性ロールを通って接地されることになる。

第３図は、本発明のインク記録媒体を無端ベルト状にし
た場合の印字プロセスを示すものである。

インク記録媒体は、搬送ロール２１ａ　、　２１ｂ　、
　２１ｃ　。

２１ｄによって搬送され、案内ロール２２を経て印字部
において、印字記録ヘッドからの信号入力によって紙ロ
ール２５からの転写紙３上に印字される。

印字部近傍には導電性ロール５が配設されており、側端
導電部と接触して回転する。印字記録の終了後、インク
記録媒体１は、再生される。即ち、粉体供給ユニット２
３によって粉末状の熱溶融性インクを付着させ、次いで
整面ユニット２４で均一化することによって再生される
。

上記の場合、側端導電部には、導電ロールを接触させた
が、その他の接触部材、例えばブラシやブレード等を用
いて、印字記録を行なってもよい。

作用 本発明のインク記録媒体を用いて印字記録を行う場合、
インク記録媒体の側端導電部に導電性ロールを接触した
状態で搬送させ、画像信号を異方導電層に入力させる。

電流は、異方導電層から発熱抵抗体層を経て導電層に流
れるが、その際発熱抵抗体層中で電気−エネルギー変換
が行われ、発生した熱エネルギーは、導電層、インク剥
離層を通って熱溶融性インク層に熱伝播し、入力信号に
応じて熱溶融性インクを溶融し、記録紙上に転写が行わ
れる。ぞの場合、側端導電部には、導電性微粉末と合成
樹脂よりなる導電性膜が形成されているから、ブラシ、
ブレード、導電性ロール等の接触部材によって、電流は
確実に接地されることになる。又、導電性膜は導電層の
上に設けられているから、接触部材により摩隙を受けた
りスリップ等が起こっても、導電層まで摩耗してしまう
恐れがない。したがって、側端導電部と導電性ロールと
の間で、長期間にわたって、安定な接触状態を保つこと
ができる。

実施例 次に、本発明の印字記録媒体及びそれを用いる印字記録
方法について、実施例によって説明する。

実施例１ 体積固有抵抗４Ω・ｃｍ、厚ざ３３μｍの導電性ポリイ
ミドフィルムの片面に、ＣｒをＤＣスパツター着膜法に
より着膜して、厚さ３０００人のＣｒ層を形成させた。

次に、このＣｒ層上にフォトレジストを形成し、９０℃
で８分間乾燥し、膜厚１．２μｍのレジスト膜を形成し
た。このレジスト膜を、ピッチ２０即で１６μｍ角の矩
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ｉｉｏ’ｃで１５
分間加熱してレジスト膜を硬化させた。次に、希塩酸を
用い、亜鉛粒子の存在下でエツチングし、フォトレジス
ト膜のない部分のＣｒを除去した。充分に水洗した後、
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ィルムの他方の面に、Ａ１を
真空蒸着法によって着膜し、膜厚２０００人の導電層を
形成した。この導電層の上に、両側端縁１０ｍ幅を除い
て、熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、１５０℃で１１
時間加熱硬化し、膜厚０．３μｍのインク剥離層を形成
した。

次に、導電層の両側端縁部のインク剥離層が形成されて
いない面上に、７２部の平均粒径１．０Ｍの銀粒子を２
８部のエポキシ樹脂に分散させた導電性塗料を塗布し、
硬化して、膜厚２４μｍの導電性膜を形成した。この導
電性膜の体積固有抵抗は、３×１０−３９・ｉ’ｊｊｉ
でめった。

得られたフィルム状物を、異方導電層が内側になるよう
に接続して、無端ベルト状にした。

次いで、インク剥離層の上に、融点８０℃の熱可塑性樹
脂を主成分とする膜厚６＃Ｉの着色熱溶融性インク層を
設けて、インク記録媒体を得た。

上記インク記録媒体の側端導電部を、ステンレス鋼製の
導電性ロールと接触させて線速度１２０　ｒｒｖｎ／秒
で搬送し、８本／＃の密度のスタイラスヘッドより４０
０μＳのパルス幅で１９ｍＡの電気信号を異方導電層に
圧接入力し、背面圧接ロール上接触する記録紙に印字記
録を行った。

印字終了後、インク記録媒体のインク転写後に対して熱
溶融性インクを供給し、着色熱溶融性インク層を再生し
た。

上記の印字操作を２０００回及び８０００回反復したと
ころ、いずれの場合においても、良好な画質の記録画像
が得られた。

比較例１ 実施例１におけると同様な方法でインク記録媒体を作成
した。但し、導電層の両側端縁部には、導電性膜を設け
なかった。ステンレス鋼製の導電性ロールをＡＩ導電層
の両側端縁部に接触させ、実施例１におけると同様にし
て印字記録を行った。

その結果、５００回目の印字記録でＡ１導電層が摩耗し
、帰路回路としての接触を保つことができなくなり、以
後の印字記録は不可能になった。

実施例２ 実施例１におけると同様にしてインク記録媒体を形成し
た。但し、側端導電部において、導電性塗料として、平
均粒径０．１Ｊ１！ｎのカーボン粉末を分散した熱可塑
性ポリエステル樹脂塗料を塗布し、乾燥して、体積固有
抵抗８×１０−２Ω・ｃｍで膜厚１６μｍの導電性膜を
形成した。このインク記録媒体を用いて、実施例１にお
けると同様にして印字記録を行ったところ、初回、２０
００回、８０００回のいずれにおいても、良好な印字記
録を行うことができた。

発明の効果 本発明のインク記録媒体においては、上記のようにその
両側端縁部に、導電層を露出させ、その上に導電性微粉
末と合成樹脂よりなる導電性膜を形成した側端導電部を
有するから、このインク記録媒体を用い、その側端導電
部に導電性接触部材を接触させて印字記録を行う際に、
導電性接触部材による摩擦やスリップによる摩耗が生じ
ても、帰路電極層である導電層まで摩耗してしまう恐れ
がない。したがって、側端導電部と導電性ロールとの間
で、長期間にわたって、安定な接触状態を保つことがで
きる。又、端縁導電部は、導電層上に導電性微粒子と合
成樹脂よりなる比較的膜厚の層が形成されているから、
導電性接触部材として、ロール、ブラシ、°ブレード等
種々の物が使用でき、更に、圧接条件（圧接力、接点材
質、圧接方向、接点面積等）に対して選択余裕度が大き
い。

したがってまた、本発明によれば、繰返し印字記録が可
能であり、高速印字、高密度エネルギー入力が可能であ
り、高品位のカラー画像が再現でき、多階調で堅牢な画
像を記録することが可能であり、エネルギー効率の高い
印字記録を行うことができ、かつ低ランニングコストで
印字記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインク記録媒体の横断面であり、第２
図は本発明のインク記録媒体を用いて印字記録を行う状
態を説明する模式的説明図でおり、第３図は本発明の印
字記録方法を説明する説明図でおる。 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・・・導電
性ロール、１１・・・異方導電層、１２・・・発熱抵抗
体層、１３・・・導電層、１４・・・インク剥離層、１
５・・・熱溶融性インク層、１６・・・導電性膜、２１
ａ−ｄ・・・搬送ロール、２２・・・案内ロール、２３
・・・フンタイ供給ユニット、２４・・・装面ユニット
、２５・・・紙ロール。 ４電件慢 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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において、該イン
   ク記録媒体の両側端縁部に、導電層を露出させ、その上
   に導電性微粉末と合成樹脂よりなる導電性膜を形成した
   側端導電部を有することを特徴とするインク記録媒体。
2. （２）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熱溶融性インク
   層を転写材と接触させ、異方導電層側から画像信号に応
   じた信号電流を印加して転写材上にインクを転写させる
   印字記録方法において、インク記録媒体として、該イン
   ク記録媒体の両側端縁部に、導電層を露出させ、その上
   に導電性微粉末と合成樹脂よりなる導電性膜を形成した
   側端導電部を有するインク記録媒体を使用し、少なくと
   も外周面に導電層を有する導電性ロールを、該側端導電
   部に接触させて、該インク記録媒体を搬送することを特
   徴とする印字記録方法。
3. （３）インク記録媒体が、少なくとも１つの駆動機構を
   有するベルト駆動部材に張架された無端ベルトよりなる
   ことを特徴とする請求項２記載の印字記録方法。