JPH0321484A - インク記録媒体の再生方法 - 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人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３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ｌは、搬送ロール８．６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は、インク記録媒体の
再生に際して、粉体インク供給ユニット７において粉体
インクをインク記録媒体のインク剥離層の露出面に供給
するが、その場合、粉体インクは、インク剥離層の露出
面のみでなく熱溶融性インク層にも付着し、しかもイン
クの付着量の制御が困難であって、インク剥離層の露出
面のみに安定して粉体インクを供給することができない
という問題があった。

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、粉体インクをインク記録
媒体のインク剥離層の露出面のみに薄層状態で安定して
供給することが可能なインク記録媒体の再生方法を提供
することにある。

課題を解決するための手段 本発明者等は、検討の結果、インク記録媒体のインク剥
離層として特定の性状のものを用い、また粉体インクと
して特定の体積固有抵抗を有するものを用い、その粉体
インクを電着現象を利用して付着させれば、インク剥離
層の露出面のみに薄層に付着させることができることを
見出だし、本発明を完威するに至った。

本発明は、異方導電層、電気信号の人力により発熱する
発熱抵抗体層、導電層、絶縁性インク剥離層、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絶縁性インク剥離層が、厚さ
２一以下で、体積固有抵抗１０８Ω（自）以上、臨界表
面張力３５ダイン／ａｍ以下、融点又は分解点１８０℃
以上の物性を有するものであり、また、粉体インクが、
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有してなる体積固有
抵抗１０’Ω０ないしＩＱＩＯΩ（至）の熱溶融性粉体
インクであり、該粉体インクを、導電性スリーブ上に担
持させ、該導電性スリーブを上記インク記録媒体と対向
させ、該インク記録媒体の導電層と該導電性スリーブと
の間にバイアス電圧を印加して熱溶融性インク粉末を絶
縁性インク剥離層の露出部分に付着させることを特徴と
する。

本発明において、インク記録媒体の導電層を接地し、イ
ンク供給ロールにバイアス電圧を印加して、インク記録
媒体の導電層と該導電性スリーブとの間にバイアス電圧
を与えてもよい。

以下、本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明においてインク記録媒体が再生される
状態を説明する為の説明図であって、粉体インク供給ユ
ニットの要部の模式図である。本発明において使用され
るインク記録媒体は、第１図に示される構造を有し、異
方導電層１１，電気信号の入力により発熱する発熱抵抗
体層１２、導電層ｌ８、絶縁性インク剥離層ｌ４、及び
熱溶融性インク層ｌ５より構戊されている。

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、力一ボン、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
ボキシ樹脂等）ヨリナル導電性層、ＺｒＯ２、　Ａｌ２
０，、Ｓｉ０２などの高抵抗材料とＴ　ｌ　％　Ａ　Ｉ
　ＳＴ　ａ　ｓＣｕ．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〜ｌ０２Ω・国の範囲に設定し
、その膜厚はｌ０００入〜５００−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／
口以下の表面抵抗を有するように、ＡＩ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ｆ’ｌ４される。その膜厚は５０
０入〜５廂の範囲に設定するのが好ましく、特に１００
０λ〜２０００入の範囲が、熱のリーク及び必要な導電
特性の点で好ましい。

絶縁性インク剥離層は、粉体インクの電着が効率よく行
われるようにする為に厚さ２ｍ以下、特に０．２〜２−
であって、体積固有抵抗１０８Ω印以上であるものが使
用される。また、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にする為に、臨界表面張力３５ダ
イン／（自）以下であるものが使用される。更に、耐熱
性を付与するために、融点又は分解点１８０℃以上であ
るものが使用される。絶縁性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、再
生用に用いる粉体インクと同一の組成を有するのが好ま
しく、融点１４０℃以下の熱可塑性樹脂等の結着樹脂に
、カーボンプラック等公知の染・顔料を分散してなるも
のが使用される。熱溶融性インク層は、粉体インクを用
いて膜厚は４一〜１５ｍ＋の範囲に形成するのが好まし
い。

本発明において、熱溶融性インク層の再生に使用される
粉体インクは、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有し
てなり、そして体積固有抵抗ｌ０４Ω（自）ないしｌ０
１０Ω（７）、好ましくは１０５〜１０７Ω（自）の範
囲にあることが必要である。粉体インクには、磁性材料
が含有されていてもよい。また、粉体インクの平均粒径
は３〜２０μの範囲のものが好適に使用される。

次に、本発明の再生方法を図面を参酌して説明する。

第２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、ｌはインク記録媒体であって、こ
れは第１図に示すように、異方導電層、発熱抵抗体層、
導電層、絶縁性インク剥離層、熱溶融性インク層より構
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
。８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ことによって導電層を接
地電位に維持する。６，Ｂ，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、整面ロール８
１を有している。

粉体インク供給ユニットは、第１図に示すごとく、表面
に導電性スリーブ７３を有し、内部にマグネット７４を
有するインク供給ロール７ｌと、それに対向する背面ロ
ール７２よりなり、導電性スリーブ７３には、電源７５
によってバイアス電圧が印加されている。導電性スリー
ブ上には粉体インク７６が担持されている。

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ｌ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８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においては、導電性スリーブ上に担
持された粉体インクは、バイアス電圧の印加により電荷
が付与されるでいる為、絶縁性インク剥離層の露出部に
電着現象を起こして付着する。

次いでインク記録媒体は、インク層整面ユニット８にお
いて整面ロール８ｌによって整面される。

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 体積固有抵抗値２Ω（１）、厚さ３６Ｉｍの導電性ポリ
イミドフイルムの片面に、クロムを真空蒸着法により着
膜して、厚さ５０００大のＣｒ層を形威した。

次に、形成されたＣｒ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２一のレジスト膜を形成
した。このレジスト膜を、ピッチ３０ｔｍで２０−φの
円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、オープンで１２０℃でｌ
Ｏ分間加熱してレジスト膜を硬化させた。次に、希塩酸
に浸漬させ、レジスト膜によって被覆されていない部分
のＣ『をエッチングにより除去した。次いで、アセトン
に浸漬し、超音波を与えてレジスト膜を除去し、Ｃ『よ
りなるピッチ３０ｍで２０μφの導電性パターンを有す
る異方導電層を作成した。

次に、導電性ポリイミドフイルムの他方の面に、高周波
スパッタ着膜法によってＡＩを着膜し、膜厚ｌ０００大
の導電層を形威した。

次に、この導電層の上に、帰路電極接点部分を除いて、
シランカップリング剤を塗布し、１５０℃で３０分間加
熱硬化して、膜厚０．４　ｆｉで臨界表面張力３３ダイ
ン／ａｍ，耐熱温度３５０℃、体積固有抵抗値５　ＸＩ
Ｏ”Ω（７）を有する絶縁性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、粉体インクとして、下記組成を有し、平均粒径８
，５μ、体積固有抵抗率７Ｘｌ０６Ω（至）の磁性粉末
を使用して、熱溶融性インク層を形成した。

鉄粉　　　　　　　　　　　　　　２５重量部カーボン
粉　　　　　　　　　　　２５重量部ポリエステル樹脂
　　　　　　　　４５重量部有機顔料　　　　　　　　
　　　　５重量部すなわち、この粉体インクを、表面に
ＳＯＳ３０４製で厚さｌＩＩＩ１のスリーブを有し、内
部に最大磁力１２００ガウスで５極の磁石を有するイン
ク搬送用導電性ロールのスリーブ上に担持させ、この導
電性ロールを線速度３００　ｍｍ／秒で回転させた。ま
た、スリーブには＋３００ｖのバイアス電圧を印加した
。

一方、印字記録用インク担体の導電層は接地させた。そ
れにより、印字記録用インク担体とスリーブの間に電界
が生じ、粉体インクに誘導電荷が発生し、その誘導電荷
と絶縁性インク剥離層表面に現れた電界の作用で、粉体
インクは絶縁性インク剥離層上に付着した。

次いで、１３０℃の表面温度を有する加熱ロールを印字
記録用インク担体の粉体インクが付着している面に熱圧
着して、平均インク層厚８．ＯＩＩＩｎ，インク層表面
凹凸σｎ−１　−１．４−の熱溶融性インク層を形成し
た。なお、上記層厚の測定は、触針式表面粗さ計を用い
て行った。

このようにして作戊されたインク記録媒体を用い、第２
図に示されるような印字記録装置によって印字記録を行
った。５００回の印字と熱溶融性インク層の再生を繰り
返したところ、インク層厚は８．７ｍｍであり、ａｎ｛
　−１．８　ｇｎであって、インク層厚及びインク層表
面凹凸に、大きな変化はみられなかった。また、印字の
光学反射濃度を測定したところ、初期にはｌ．３５であ
り、５００回の印字、再生後においては１．３７であっ
た。なお、インク転移率は９ｌ重量％であった。

比較例１ 絶縁性インク剥離層を設けない以外は、実施例１と同様
にして印字記録用インク担体を作威した。

実施例１と同様な粉体インクを使用し、同様な方法で印
字記録用インク担体の導電層上に粉体インクを付着させ
たところ、導電部と導電性の粉体インクがコンタクト部
を作るため、誘導電荷のリークが生じ、粉体インクの付
着量が少なく、また、電荷のリーク現象が不均一に生じ
るため、粉体インクの付着にバラツキ及びムラが多発し
、ベタ画像印字の場合、最大濃度ムラが０．５になった
。

また、５００回の連続印字・再生後のインク記録媒体の
導電層が、スリーブに担持された粉体インクにより部分
的に削られて摩耗し、表面抵抗が１００Ω／口以上にな
り、印字自体も不可能になっている部分が多発した。

比較例２ 直径ｌＯ−のニッケル球を４０体積％になるように樹脂
中に分散し、強磁界中で樹脂を硬化し、ニッケル球を厚
み方向に配向させ、厚み５０ｔＩＩＩｉの異方導電体を
作成した。厚み方向の抵抗は　５Ω／ｌ００血口で、表
面抵抗は５　ＸＩＯｌ０Ω／口であった。

この異方導電体にカーボン分散ポリイミドワニスを塗布
し、乾燥及びキュアーを行い、５一厚の発熱抵抗体層を
得、次に実施例１と同様のインク薄利層を塗布し、それ
をインク記録媒体として使用し、実施例１と同様な方法
によって、粉体インクを付着させた。なお、背面ロール
として、粉体インク付着電界用電極ロールを使用し、イ
ンク記録媒体に圧接させてインク記録媒体と等速で駆動
した。　その場合、インク記録媒体が粉体インクと接す
る部分が導電性であるため、粉体インクの付着ムラが生
じたり、粉体インク付着電界電極が、インク記録媒体の
外部より接触して電界を与えているため、インク記録媒
体の粉体インクと接する面に電界分布ムラが生じ、粉体
インク付着量にムラが生じた。その為、均一ベタ画像の
信号人力に対して、２１０　ｍｍ　Ｘ　５０ｍｍのべ夕
画像部で光学濃度０．４以上の差が２０％の面積で生じ
た。

比較例３ インク剥離層として、体積固有抵抗が８ＸｌＯ’Ω（７
）の材料を用いて形成した以外は、実施例１と同様にし
て印字記録用インク担体を作成し、同様にしてのインク
剥離層上に、扮体インクを付着させた。その場合、粉体
インクを介してインク搬送用のスリーブとインク記録媒
体の導電層との間で短絡路ができ、付着バイアス電界の
不安定化が生じ、インクの付着にムラが生じた。

比較例４ インク剥離層として、融点が１２０℃の材料を用いて形
成した以外は、実施例１と同様にして印字記録用インク
担体を作威し、同様にしてのインク剥離層上に、粉体イ
ンクを付着させた。実施例１と同様にして印字・再生を
２０回繰り返したところ、印字サンプルにおいて、光学
反射濃度が０．３の低下を生じた。

比較例５ インク剥離層として、臨界表面張力が４２ダイン／ｃＩ
Ｔ＋であるものを用いて形成した以外は、実施例１と同
様にして印字記録用インク担体を作戊し、同様にしての
インク剥離層上に、粉体インクを付着させた。実施例１
と同様にして印字・再生を行ったところ、インク転移率
は６３重量％であった。

比較例６ 実施例１と同様にして印字記録用インク担体を作成し、
粉体インクとして、体積固有抵抗７×１０＋２Ωｏ１平
均粒径９．１　ｕｒｎであるものを用いた以外は、実施
例１と同様にして粉体インクを付着させたところ、印字
記録用インク担体への粉体インクの付着量は、０．１■
／Ｃ一以下であり、熱溶融性インク層の作成ができなか
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。ｉ．インク記録媒体の導電層を粉体インクの電着
電極として用いるため、電着電界印加効率が高い。２．
粉体インクの電着が静電誘導を利用するため、粉体イン
クの単層形成が可能であり、熱溶融性インク層の厚み制
御が良好に実施できる。８．熱溶融性インク層の有無に
より、表面電位が大きく異なるため、熱溶融性インク層
の転移跡、すなわち、インク剥離層の露出部分だけに粉
体インクを供給することが可能である。４，絶縁性イン
ク剥離層が所定の厚み、体積固有抵抗、臨界表面張力を
有するので、電着時の電荷リークを低く保ち、電着によ
る粉体インク量の制御が容易であり、また、高画質の転
移像を得ることができる。

・・・導電性スリーブ、７４・・・マグネット、７５・
・・電源、７６・・・粉体インク、８・・・インク層整
面ユニット、８１・・・整面ロール。

Claims (2)

【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、絶縁性インク剥離層、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、粉体インク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絶縁性イン
   ク剥離層が、厚さ２μｍ以下で、体積固有抵抗１０＾８
   Ωｃｍ以上、臨界表面張力３５ダイン／ｃｍ以下、融点
   又は分解点１８０℃以上の物性を有するものであり、ま
   た、該粉体インクが、少なくとも結着樹脂と着色剤とを
   含有してなる体積固有抵抗１０＾４Ωｃｍないし１０＾
   １＾０Ωｃｍの熱溶融性粉体インクであり、該粉体イン
   クを、導電性スリーブ上に担持させ、該導電性スリーブ
   を上記インク記録媒体と対向させ、該インク記録媒体の
   導電層と該導電性スリーブとの間にバイアス電圧を印加
   して熱溶融性インク粉末を絶縁性インク剥離層の露出部
   分に付着させることを特徴とするインク記録媒体の再生
   方法。
2. （２）バイアス電圧がインク供給ロールに供給され、イ
   ンク記録媒体の導電層が接地されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のインク記録媒体の再生
   方法。