JPH02243396A - インク記録媒体 - 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に関
する。

従来の技術 従来、被記録体、例えば背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。

この様な記録方法の中でも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なめ、ドツトの広がりがあり、
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、印加電流が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ｔｉと帰路ｔ、ｆｌ
！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あ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なめに発熱抵抗体層の一面に微小孤
立電極からなる孤立導体パターン層を設け、他面に帰路
ｔＳ層を設け、両側端縁に導電層を露出させて側端＠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。このタイプのインク記録媒体として
は、多数の微小孤立を極からなる孤立導体パターン層、
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構
造を有するものが種々提案されている。

発明が解決しようとする課題 ところで、このタイプのインク記録媒体においては、通
常、微小孤立電極は、発熱抵抗体層の上に直接Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ
、ＡＩ、Ｐｔ等の金属、ＲｕＯ２、ＳｉＣ，ＷＣ，Ｍｏ
Ｓｉ　２、Ｔｉｃ等の導電性セラミックスをイオンブレ
ーティング、スパッタリング、或いは蒸着等によって付
着させ、リソグラフ法によってパターン化することによ
り形成している。

ところが、従来の上記インク記録媒体を用い、先端近傍
に導電性突出部を有する印字記録ヘッドによって印字記
録を行うと、印字ドツトの面積にばらつきが生じたり、
通電する微小孤立電極の数が少ないとき、電流の集中が
起きて発熱抵抗体層が局部的に高温になり、微小孤立電
極の破壊が起こる等の問題があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するなめになされ
たものである。

したがって、本発明の目的は、安定して印字記録が実施
できるインク記録媒体を提供することにある。

本発明者等は、検討の結果、上記従来の問題点は、印字
記録ヘッドとインク記録媒体の間の接触が安定して行わ
れないことに起因することを見出だし、本発明を完成す
るに至った。

課題を解決するための手段及び作用 本発明は、結着樹脂中に導電性粉末を分散させた発熱抵
抗体層の一面に、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、該発熱抵抗体層の他面に、微小
孤立電極からなる孤立導体パターンを設けてなるインク
記録媒体において、該発熱抵抗体層の孤立導体パターン
層が設けられた面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４ａ
以下であり、最大高さ（Ｒｎａｘ）が１．６ｐ以下であ
ることを特徴とする。

本発明の上記インク記録媒体を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斜視図ある０図
中、１はインク記録媒体であって、結着樹脂中に導電性
粉末を分散させた発熱抵抗体層２の上に、導電層３、イ
ンク剥離層４、熱溶融性インク層５が順次積層されてい
る０発熱抵抗体層２の他面には微小孤立電極６よりなる
孤立導体パターンが設けられている。

次に、インク記録媒体を構成する各層について説明する
。

本発明のインク記録ｉＩＸ体において、発熱抵抗体層は
ベースフィルムとしての機能を持つものであり、孤立導
体パターンからの電流でジュール熱を発熱し、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
性結着樹脂（ポリイミド系！Ｍ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）
よりなる抵抗体層が使用される０発熱抵抗体層の体積固
有抵抗は１０−２〜１０２Ω・儂の範囲に設定し、その
膜厚は５０引以下の範囲に設定するのが好ましい。

本発明においては、ベースフィルムの少なくとも一面は
上記の表面粗さを有することが必要である。すなわち、
中心線平均粗さ（Ｒａ　）が０．４ａ以下、好ましくは
０．２ρ以下であり、最大高さ（Ｒｎａｘ）が１，６ρ
以下である。これら表面粗さは、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１
−１９８２に定義される。すなわち、中心線平均粗さは
、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ１の部分を
抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の
方向をＹ軸とし、粗さ曲線をｙ＝ｆ　（ｘ＞で表したと
き、次式によって求められる値（ａ）である。

また最大高さは、断面曲線から基準長さだけ抜き取った
部分の平均線に平行な２直線で抜き取り部分を挾んだと
き、この２直線の間隔を断面曲線の綬倍率の方向に測定
した値（ａ）である。

上記ベースフィルムの上には、導電層が設けられる。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、体積固有抵抗１０−２Ω・■
以下、好ましくは１０−４Ω・■以下であって、金属或
いは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作成される。その膜厚は５００人
〜１ｐの範囲に設定するのが好ましい。

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式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ある４例えば、転写材が菅通紙
の場合には、臨界表面張力４３ダイン／■以下であるこ
とが必要である。インク１ｌＩｌ離層自体の厚みは、５
００人ないし６ａ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℃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１〜１５μの範囲に設定するの
が好ましい。

ベースフィルムの上記表面粗さを有する面の上には、微
小孤立電極よりなる孤立導体パターンが形成される。微
小孤立電極を構成する材料としては、ＡＩ、Ｃｒ、Ｃｕ
、Ｓｎ、Ｚｒ％Ｃｏ、Ａｇ。

Ｐｄ、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合
金よりなる群から選択された金属又は合金、或いはＲｕ
　Ｏ２、Ｓ　ｉ　Ｃ，ＷＣ，Ｍ　ｏ　！３　ｉ　２、Ｔ
ｉＣ等の導電性セラミックがあげられる。孤立導体パタ
ーンは、上記の金属又は導電性セラミックを、例えばイ
オンブレーティング法、スパッタリング法、蒸着法等に
よって所定の厚さに着膜し、次いで、例えば、フォトリ
ングラフ法とエツチング法によってパターン化すること
によって形成することができる。

形成される各々の微小孤立電極の大きさは同一であって
も、異なっていてもよい、また、微小孤立電極の厚さは
、５００人から３Ｏｎ、好ましくは１０ｐ以下である。

また、その形状としては、具体的にはとッチ１ａから５
００ａ、好ましくはピッチ１０μから１２０μで直径５
ＩＩＭないし４００μの円形、矩形又はその他の多角形
の形状に形成させる。

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
法について第３図を参酌して説明する。

第３図において、搬送されるインク記録媒体１に、印字
記録へラド７より電気信号を入力する。

電流は異方導電層から発熱抵抗体層、導電層を経て、帰
路接点ロール１６から接地される６発熱抵抗体層の発熱
により溶融した熱溶融性インクは背面圧接ロール１５　
　上で転写材１４に転写され、電気信号に対応した印字
記録が行われる。

第２図は２印字記録ヘッドの先端部分がインク記録媒体
の表面と接触した状態を説明する図である。印字記録ヘ
ッドは７は、基板１３の上に弾性体１２、支持材１１、
ストライプ状電極１０及び絶縁層９が順次膜けられ、ス
トライプ状電極１０の先端近傍の絶縁層によって被覆さ
れていない部分に、導電性突出部が形成された構成を有
している。そして導電性突出部が、インク記録媒体の発
熱抵抗体層２の上に設けられた孤立電［！６と接触して
印字記録が行われる。

本発明においては、ベースフィルムである発熱抵抗体層
の上記表面粗さを有する面の上に孤立導体パターンが設
けられているから、微小孤立電極は発熱抵抗体の表面凹
凸に追従して形成され、したがって、印字記録ヘッドの
先端近傍に存在する導電性突出部が接触した場合、先行
の技術におけるような微小孤立電極に接触しない場合が
生じることがなくなり、安定した接触状態で印字記録を
行うことが可能になる。また、接触が安定して行われる
結果、電流が特定の孤立！極に集中して流れることがな
くなり、発熱層が局部的に高温になって破壊されるとい
う現象も回避することができる。

実施例 次に、本発明の印字記録媒体について、実施例によって
説明する。

実施例１ ベースフィルムとして、表面抵抗５８０Ω／口、厚さ３
０間、Ｒａ　Ｏ，０１８ａ、　Ｒｌａｘ　０．８　ｍの
カーボン粒子分散型の導電性ポリイミドフィルムを使用
し、その片面に、Ｃｒを高周波スパッター着膜法により
着膜して、厚さ４０００人のＣｒ層を形成した。

次に、形成されたＣｒ層の上にフォトレジスト膜を形成
し、ピッチ３０ｍで２０ａ角の矩形パターンをこのレジ
スト膜上に光学露光して現像し、水洗の後、加熱してレ
ジスト膜を硬化させ、レジストパターン形成しな０次に
、室温で希塩酸中に浸漬し、フォトレジスト膜によって
被覆されていない部分のＣｒを除去した０次いで、十分
に水洗してからアセトン浴に入れ、超音波により十分に
洗浄を行いレジスト膜を除去し、ピッチ３０ａ、２０ａ
角の微小孤立電極よりなる孤立導体パターンを作成した
。

次に、導電性ポリイミドフィルムの他方の面に、高周波
スパッタ着脱法によってＡＩを着膜し、膜厚１５００人
の導電層を形成した。

さらに、この導電層の上に、両側端部の亨状の帰ＦＩ＠
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２時間加熱硬化し、膜厚０．４ａのイン
ク剥離層を形成した。

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５ａ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。

得られたインク記録媒体を用い、第３図に示される印字
記録装置を用いて印字ドツトの面積及び微小孤立電極の
破壊を評価した。

使用した印字記録ヘッドは、厚さ３向の基板上に厚さ１
覇の弾性体、厚さ２０ｔｒＩｌの支持体、厚さ１０ｐの
ストライブ状ｔｉ＃ｌ及び厚さ１２シの絶縁層を設け、
先端近傍に絶縁層よりも１５ａ突出した導電性突出部を
有するものであり、ｔｉｆｆ１密度は８本／ｌｆｆ１、
突出部の大きさは８０Ｘ８０ａ、突出部から印字記録ヘ
ッド端部までの距離は１８μであった。

この印字記録ヘッドを、角度２０度、圧接圧３５０ｇ／
■で圧接して印字記録を行った。

実施例２ ベースフィルムとして、厚さが３０顔、表面抵抗５５０
Ω／口、Ｒａ　０．３７ａ、ＲｆｌａＸ　１．５　Ｂの
導電性ポリイミドフィルムを作成し、同様に評価を行っ
た。

比較例１ ベースフィルムとして、厚さが３０塵、表面抵抗５３０
Ω／口、Ｒａ　０．５１ａ、　Ｒｔｔａｘ　１．４　ａ
の導電性ポリイミドフィルムを作成し、同様に評価を行
った。

比較例２ ベースフィルムとして、厚さが３０ａ、表面抵抗５５０
Ω／口、Ｒａ　０．３３ａ、Ｒｒｉａｘ　２．Ｏａの導
電性ポリイミドフィルムを作成し、同様に評価を行った
。

上記実施例及び比較例の印字ドツトの面積についての評
価結果を第４図（ａ）ないしくｄ）に示す、なお、第４
図（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２、（ｃ）は比較
例１、（ｄ）は比較例２の結果を示す０図中、横軸は転
写したドツト面積を示し、継軸は電極の個数を示す。

第４図の結果から明らかなように、本発明のインク記録
媒体の場合は、ドツト面積はほぼ一定である。これに対
して、比較例１の場合は、ドツトの面積が小さい方に分
布が広がっている。これは、Ｒａが大きいため、印字記
録ヘッドの突出部と接触できない微小孤立電極が多いこ
とを示している。

また、比較例２の場合は、ドツトの面積が小さいところ
にもう一つ分布の山がある。これはＲａが小さく、Ｒｌ
１ａＸが大きいなめ、すなわち、所々に凸部があるため
、普通の場所では印字記録ヘッドの突出部は安定な接触
ができるが、凸部においては接触できる微小孤立＠極の
数が大きく減ることによるもの推測される。

次に、微小孤立電極の破壊についての評価結果を示す、
下記表中、数、値は破壊された微小孤立電極の割合（％
）を示す。

する微小孤立電極の数が少ない時でも、電流の集中がそ
れ程起きることがなく、発熱層が局部的に高温になるこ
とがない、したがって微小孤立電極が破壊されることな
く、長期間繰り返し印字記録を行うことが可能になる。

上記の結果から明らかなように、印字記録ヘッドの突出
部が接触する微小孤立電極の数が少なくなると、接触し
ている微小孤立電極にエネルギーが集中するため、発熱
量が大きくなり、微小孤立電極の破壊が起こることが分
かる。

発明の効果 本発明のインク記録媒体は、ベースフィルムである発熱
抵抗体層の表面粗さが上記の範囲にあるから、印字記録
ヘッドのＳ電性突出部が、インク記録媒体の孤立導体パ
ターンを摺擦する際に、安定な接触状態が維持され、印
字されるドツトの面積が均一になる０、ｔな、孤立導体
パターンの通電

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のインク記録媒体の斜視図、第２図は
、インク記録媒体と印字記録ヘッドとの接触状態を説明
する断面図、第３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説明図、第４図は本発明
の詳細な説明するドツト面積のグラフである。 １・・・インク記録媒体、２・・・発熱抵抗体層、３・
・・導電層、４・・・インク剥離層、５・・・熱溶融性
インク層、６・・・微小孤立を極、７・・・印字記録ヘ
ッド、８・・・導電性突出部、９・・・絶縁層、１０・
・・ストライプ電極、１１・・・支持体、１２・・・弾
性体、１３・・・基板、１４・・・転写材、１５・・・
背面圧接ロール、１６・・・帰路接点ロール。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着樹脂中に導電性粉末を分散させた発熱抵抗体
   層の一面に、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、該発熱抵抗体層の他面に、微小孤立
   電極からなる孤立導体パターンを設けてなるインク記録
   媒体において、該発熱抵抗体層の孤立導体パターン層が
   設けられた面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ以
   下であり、最大高さ（Ｒｍａｘ）が１．６μｍ以下であ
   ることを特徴とするインク記録媒体。