JPH1199675A

JPH1199675A - ノンインパクト記録方法

Info

Publication number: JPH1199675A
Application number: JP26356597A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishikawa; 昶西川; Toshihiro Ichinohe; 敏浩一戸
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】３〜４枚以上の複写記録が可能なノンインパ
クト記録方法を提供することである。【解決手段】積層された導電性記録媒体１の各層の体
積固有抵抗率の相対値が、１枚の導電性記録媒体１の導
電性基材を含めた複数層の、個別電極針２側から数えて
ｍ番目の層の体積固有抵抗率をρ_m、ｍ＋１番目の層の
体積固有抵抗率をρ_m ₊₁としたとき、ρ_m≧ρ_m+1なる条
件を満足するとともに、複数枚重ねられた導電性記録媒
体１の個別電極針２側から数えてｎ枚目の導電性記録媒
体１のｎ＋１枚目の導電性記録媒体１と接する層の体積
固有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性記録媒体１のｎ
枚目の導電性記録媒体１と接する層の体積固有抵抗率を
ρ_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n+1)fなる条件を満足す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号に基づい
て導電性記録媒体に通電することにより発生するジュー
ル熱によって文字や画像を形成するノンインパクト記録
方法に係り、特に、積層した複数枚の導電性記録媒体に
同時に文字や画像を形成することができるノンインパク
ト記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数枚の記録媒体に同時に文字や
画像を形成して複写記録する手段としてはインパクトド
ットプリンタが多く用いられている。このインパクトド
ットプリンタは、機械的な衝撃力を記録媒体に印加し
て、その記録媒体の基材に塗布された感圧発色剤を発色
させるか、又は感圧転写インクを他の記録媒体に転写し
て複写記録を得ている。

【０００３】しかしながら、このようなインパクトドッ
トプリンタは、機械的な衝撃により発生する振動、騒音
が大きく、特に、携帯用の情報機器に組み込む場合に要
求される、小型化、軽量化及び電池電源の容量的制約に
よる電力消費量の軽減化に対して必ずしも満足できるも
のが得られていない。

【０００４】このようなことから、いわゆるノンインパ
クト方式のプリンタで複数枚重ね合わせた記録媒体に同
時に複写記録を得る手段として、サーマル方式とインク
ジェット方式とが提案されている。まず、サーマル方式
では、特開昭52-115229号公報、特開昭56-75894号公報
等に記載された技術があり、インクジェット方式では、
特開昭51-24833号公報、特開昭55-69463号公報、特公平
2-37307号公報等に記載された技術がある。

【０００５】先ず、サーマル方式の技術が記載された特
開昭52-115229号公報には、基材の表面に感熱発色層、
裏面にインクの浸透防止層及び熱溶融性インク層を設け
た第１の記録紙と、この記録紙に重ね合わされた転写用
の第２の記録紙とが設けられ、第１の記録紙の表面にサ
ーマルヘッドを接触させて感熱発色層を発色させて画像
を形成すると同時に、裏面の熱溶融インクを第２の記録
紙に転写して複写画像を得ているものである。このよう
な複写記録方式に使用される記録媒体の改良に関する技
術が前述の特開昭56-75894号公報にも記載されている。

【０００６】次に、インクジェット方式の技術が記載さ
れた特開昭51-24833号公報には、第１の記録紙に衝突し
た液体インク粒子の一部を、その裏に重ね合わせたイン
ク浸透性の高い第２の記録紙に浸透吸収させて複写画像
を得るようにしているものである。また、特開昭55-694
63号公報に記載された技術は、加熱したインク粒子を第
１の記録紙に付着させ、そのインク粒子が持っている熱
エネルギーによりその裏に重ね合わせた第２の記録紙以
降に感熱記録方式によって複写画像を得ているものであ
る。さらに、特公平2-37307号公報に記載された技術
は、揮発性の発色誘起溶媒の液滴を、これと反応する発
色物質を塗布した第１の導電性記録媒体に付着させて画
像を形成し、反応し残った発色誘起溶媒を第１の導電性
記録媒体を通して第２の導電性記録媒体に到達させ、第
２の導電性記録媒体に塗布した発色物質を発色させて複
写画像を形成するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に３〜４枚重ねの
導電性記録媒体に同時に複写記録する需要が多いが、従
来例で示した特開昭52-115229号公報等のサーマル記録
方式では、サーマルヘッドが供給し得る熱エネルギーに
限界があり、記録媒体の熱伝導度、伝導中の熱の拡散等
による画像濃度や精細度の不足、画像形成速度の低下
等、解決しなければならない技術的課題が多く残されて
いる。

【０００８】又、従来例で示したインクジェット記録方
式の特開昭51-24833号公報、特公平2-37307号公報記載
の方式は、液体インク或いは発色誘起溶媒の記録媒体を
通しての浸透性や記録媒体中での拡散の問題があり、又
特開昭55-69463号公報に記載された方式は、インク粒子
が持つ熱エネルギー量に限界があり、いずれも３〜４枚
以上の複写が必要な用途に対しては実用化されていな
い。

【０００９】本発明は、ノンインパクト方式で３〜４枚
以上の複写記録が可能で、且つ、携帯型情報端末機器に
搭載可能な伝票プリンタに適用できるノンインパクト記
録方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
導電性基材の表面に感熱発色層が形成された導電性記録
媒体、導電性基材の表面に感熱発色層が形成され裏面に
感熱転写インク層が形成された導電性記録媒体、導電性
基材の裏面に感熱転写インク層が形成された導電性記録
媒体、内層部を含む全体に導電性及び感熱発色性が付与
された導電性記録媒体、内層部を含む全体に導電性及び
感熱発色性が付与され裏面に感熱転写インク層が形成さ
れた導電性記録媒体、導電性基材単層の導電性記録媒体
を選択的に組み合わせて積層し、積層された導電性記録
媒体の一方の面に個別電極針群を他の面に共通電極を対
向して接触配置し、制御信号に基づいて選択された個別
電極針群の中の単数又は複数の個別電極針と共通電極と
の間に通電したとき発生するジュール熱で、導電性発色
剤を発色させるか、或いは感熱転写インク層を他の導電
性記録媒体に転写して文字・画像を形成するノンインパ
クト記録方法において、導電性記録媒体の積層された状
態での各層の体積固有抵抗率の相対値が、個別電極針側
から数えてｐ番目の層の体積固有抵抗率をρ_p、_p+1番目
の層の体積固有抵抗率をρ_p+1としたとき、ρ_p≧ρ_p+1
の条件を満足することである。このようにすれば、各種
の導電性記録媒体を積層しても、個別電極針と共通電極
との間を流れる通電電流は拡散せず、且つ、通電電流に
よる発熱が導電性記録媒体中で局部的に発生するため、
サーマルヘッド方式のように外部から熱エネルギーを印
加する方式に比べて、高いエネルギー効率で鮮明な文字
や画像を形成することができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、導電性基材の表面
に感熱発色層が形成された複数枚の導電性記録媒体を積
層し、積層された導電性記録媒体の一方の面に個別電極
針群を他の面に共通電極を対向して接触配置し、制御信
号に基づいて選択された個別電極針群の中の単数又は複
数の個別電極針と共通電極との間に通電したとき発生す
るジュール熱で、導電性発色剤を発色させて文字・画像
を形成するノンインパクト記録方法において、積層され
た導電性記録媒体の各層の体積固有抵抗率の相対値が、
１枚の導電性記録媒体の導電性基材を含めた複数層の個
別電極針側から数えてｍ番目の層の体積固有抵抗率をρ
_m、ｍ＋１番目の層の体積固有抵抗率をρ_m+1としたと
き、ρ_m≧ρ_m+1なる条件を満足するとともに、複数枚重
ねられた導電性記録媒体の個別電極針側から数えてｎ枚
目の導電性記録媒体のｎ＋１枚目の導電性記録媒体と接
する層の体積固有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性記
録媒体のｎ枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固有
抵抗率をρ_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n+1)fなる条件
を満足することである。このようにすれば、複数枚積層
された導電性記録媒体であっても、個別電極針と共通電
極との間を流れる電流は拡散せず、且つ、通電電流によ
る発熱が導電性記録媒体中で局部的に発生するため、サ
ーマルヘッド方式のように外部から熱エネルギーを印加
する方式に比べて、高いエネルギー効率で鮮明な文字や
画像を形成することができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、導電性基材の表面
に感熱発色層が形成され裏面に感熱転写インク層が形成
された導電性記録媒体、導電性基材の裏面に感熱転写イ
ンク層が形成された導電性記録媒体、導電性基材単層の
導電性記録媒体をそれぞれ単数又は複数枚挿入して積層
し、積層された導電性記録媒体の一方の面に個別電極針
群を他の面に共通電極を対向して接触配置し、制御信号
に基づいて選択された個別電極針群の中の単数又は複数
の個別電極針と共通電極との間に通電したとき発生する
ジュール熱で、導電性発色剤を発色させるか、或いは感
熱転写インク層を他の導電性記録媒体に転写して文字・
画像を形成するノンインパクト記録方法において、積層
された導電性記録媒体の各層の体積固有抵抗率の相対値
が、１枚の導電性記録媒体の導電性基材を含めた複数層
の個別電極針側から数えてｍ番目の層の体積固有抵抗率
をρ_m、ｍ＋１番目の層の体積固有抵抗率をρ_m+1とした
とき、ρ_m≧ρ_m+1なる条件を満足するとともに、複数枚
重ねられた導電性記録媒体の個別電極針側から数えてｎ
枚目の導電性記録媒体のｎ＋１枚目の導電性記録媒体と
接する層の体積固有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性
記録媒体のｎ枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固
有抵抗率をρ_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n _+1)fなる条
件を満足することである。このようにすれば、複数枚積
層された導電性記録媒体であっても、個別電極針と共通
電極との間を流れる電流は拡散せず、且つ、通電電流に
よる発熱が導電性記録媒体中で局部的に発生するため、
サーマルヘッド方式のように外部から熱エネルギーを印
加する方式に比べて、高いエネルギー効率で鮮明な文字
や画像を形成することができる。

【００１３】請求項４記載の発明は、内層部を含む全体
に導電性及び感熱発色性が付与された導電性記録媒体を
複数枚重ね合わせ、積層された導電性記録媒体の一方の
面に個別電極針群を他の面に共通電極を対向して接触配
置し、制御信号に基づいて選択された前記個別電極針群
の中の単数又は複数の個別電極針と共通電極との間に通
電して導電性発色剤を発色させ文字・画像を形成する通
電記録方法において、導電性記録媒体の個別電極針側か
ら数えてｎ枚目の導電性記録媒体の体積固有抵抗率をρ
_n、ｎ＋１枚目の導電性記録媒体の体積固有抵抗率をρ
_n+1としたとき、ρ_n≧ρ_n+1の条件を満足することであ
る。このようにすれば、複数枚積層された導電性記録媒
体であっても、個別電極針と共通電極との間を流れる電
流は拡散せず、且つ、通電電流による発熱が導電性記録
媒体中で局部的に発生するため、サーマルヘッド方式の
ように外部から熱エネルギーを印加する方式に比べて、
高いエネルギー効率で鮮明な文字や画像を形成すること
ができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれか１記載のノンインパクト記録方法において、導
電性記録媒体の各層、及び、導電性記録媒体自体の体積
固有抵抗率の絶対値が10~²〜10²Ω・cmの範囲にあるこ
とである。このようにすれば、個別電極針と共通電極間
に印加する電圧や、各個別電極針に流れる電流を、実用
的なプリンタ装置の電源や駆動回路、及び通電記録ヘッ
ドの構造、とりわけ携帯型情報端末機器に搭載する電池
電源や、個別電極針群を選択駆動するＩＣ回路に適合さ
せることができる。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれか１記載のノンインパクト記録方法において、積
層された導電性記録媒体の共通電極と接する層の体積固
有抵抗率をρ_ne、共通電極の導電性記録媒体と接する層
の体積固有抵抗率をρ_cfとしたとき、両者の関係が、ρ
_ne≧ρ_cfの条件を満足することである。このようにすれ
ば、導電性記録媒体の共通電極と接触する層で通電電流
が拡散せず、鮮明な文字や画像を形成することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。まず、図１は、本発明に基づくノンイ
ンパクト記録方法の基本構成図である。３枚の導電性記
録媒体１が積層されており、これらの導電性記録媒体１
の上面には個別電極針２が接触しており、裏面には共通
電極３が接触している。そして、各個別電極針２毎に設
けられた制御用スイッチ素子４を介してその個別電極針
２と共通電極３とには電源５が接続されている。前述の
制御用スイッチ素子４は、制御信号に基づいて選択的に
個別電極針２と電源５との接続をON-OFFする。これによ
り、制御用スイッチ素子４で選択された個別電極針２と
共通電極３との間に通電されたとき、導電性記録媒体１
に発生するジュール熱により積層された各導電性記録媒
体１のそれぞれに同時に文字や画像が記録される。

【００１７】つぎに、図２の(ａ)乃至(ｆ)は、Ａ乃至Ｆ
の６種の導電性記録媒体１の構造を示すものである。ま
ず、図２(ａ)のＡなる導電性記録媒体１は、天然セルロ
ースや合成繊維を結合剤や填材等を加えずに抄いた目の
粗い薄紙又は不織布に導電性微粒子を分散させた液状樹
脂を含浸、乾燥させた導電性基材６の表面に、導電性微
粒子を分散させた感熱発色剤液を塗布、乾燥させて感熱
発色層７を形成した２層構造のものである。すなわち、
導電性基材６の表面に導電性を有する感熱発色層７が形
成された導電性記録媒体１（Ａ）である。

【００１８】図２(ｂ)のＢなる導電性記録媒体１は、前
述のＡなる導電性記録媒体１の裏面に導電性微粒子を分
散させた感熱転写インク液を塗布、乾燥させて感熱転写
インク層８を形成した３層構造のものである。すなわ
ち、導電性基材６の表面に導電性を有する感熱発色層７
が形成され裏面に感熱転写インク層８が形成された導電
性記録媒体１（Ｂ）である。

【００１９】図２(ｃ)のＣなる導電性記録媒体１は、天
然セルロースや合成繊維を結合剤や填材等を加えずに抄
いた目の粗い薄紙又は不織布に導電性微粒子を分散させ
た液状樹脂を含浸、乾燥させた導電性基材６の裏面に、
導電性微粒子を分散させた感熱転写インク液を塗布、乾
燥させて感熱転写インク層８を形成した２層構造のもの
である。すなわち、導電性基材６の裏面に感熱転写イン
ク層８が形成された導電性記録媒体１（Ｃ）である。

【００２０】図２(ｄ)のＤなる導電性記録媒体１は、そ
の内層部を含めて全体に導電性及び感熱発色性を付与し
たもので、天然セルロースや合成繊維を結合剤や填材等
を加えずに抄いた目の粗い薄紙又は不織布の基材に導電
性微粒子を分散させた感熱発色剤液を含浸、乾燥させる
か、天然セルロースや合成繊維を結合剤や填材等を加え
ずに抄いた目の粗い薄紙又は不織布の基材に金属を無電
解メッキするか、金属を無電解メッキした天然セルロー
スや合成繊維を結合剤や填材等を加えずに抄いた導電性
基材に感熱発色剤液を含浸、乾燥させ、内層部を含めて
全体に導電性及び感熱発色性を付与した導電性基材６よ
りなるものである。すなわち、内層部を含む全体に導電
性及び感熱発色性が付与された導電性記録媒体１（Ｄ）
である。

【００２１】図２(ｅ)のＥなる導電性記録媒体１は、そ
の内層部を含めて全体に導電性及び感熱発色性を付与し
た導電性基材６の裏面に導電性微粒子を分散させた感熱
転写インク液を塗布、乾燥させて感熱転写インク層８を
形成した２層構造のものである。すなわち、内層部を含
む全体に導電性及び感熱発色性が付与され裏面に感熱転
写インク層８が形成された導電性記録媒体１（Ｅ）であ
る。

【００２２】図２(ｆ)のＦなる導電性記録媒体１は、天
然セルロースや合成繊維を結合剤や填材等を加えずに抄
いた目の粗い薄紙又は不織布に導電性微粒子を分散させ
た液状樹脂を含浸、乾燥させた導電性基材６の単層のも
のであり、それ自体が発色したり、他の導電性記録媒体
１に転写したりする機能を有するものではない。すなわ
ち、、導電性基材６の単層の導電性記録媒体１（Ｆ）で
ある。

【００２３】図３(ａ)(ｂ)(ｃ)は、前述のＡ乃至Ｆの６
種の導電性記録媒体１を適宜選択して積層した状態の一
部の例を示すものである。まず、図３(ａ)は、Ａなる導
電性記録媒体１を３枚積層したものであり、図１に示す
ように、その表面と裏面とには個別電極針２と共通電極
３とを接触させて使用するものである。この場合、全く
同じ３枚の導電性記録媒体１を使用する場合と、導電性
基材６及び感熱発色層７とがそれぞれの材質や厚さ、発
色の色等を異ならせる場合とがある。

【００２４】図３(ｂ)に示すものは、上から数えて１枚
目がＢなる導電性記録媒体１、すなわち、導電性基材６
の表面に感熱発色層７が形成され裏面に感熱転写インク
層８が形成された導電性記録媒体１であり、２枚目がＣ
なる導電性記録媒体１、すなわち、導電性基材６の裏面
に感熱転写インク層８が形成された導電性記録媒体１で
あり、３枚目がＦなる導電性記録媒体１、すなわち、導
電性基材６の単層の導電性記録媒体１が順次積層されて
いるものである。これについても各導電性記録媒体を構
成する導電性基材６、感熱発色層７、感熱転写インク層
８が全く同一の場合と、使用目的に応じてそれぞれの材
質や厚さ、インクの色等が異なる場合とがある。また、
１枚目にＥなる導電性記録媒体、すなわち、内層部を含
む全体に導電性及び感熱発色性が付与され裏面に感熱転
写インク層８が形成された導電性記録媒体１を使用して
も良い。

【００２５】図３(ｃ)に示すものは、Ｄなる導電性記録
媒体１を３枚積層した場合、すなわち、内層部を含む全
体に導電性及び感熱発色性が付与された導電性記録媒体
１を３枚積層したものであり、やはり、各導電性基材６
が全く同一の場合と、使用目的に応じてそれぞれの材質
や厚さ、発色の色等が異なる場合とがある。

【００２６】つぎに、前述のように、複数枚積層された
導電性記録媒体１の厚さ方向に通電して記録する場合の
導電性記録媒体１を構成する各層の体積固有抵抗率の相
違によって発生する電流の集中、拡散に関して、コンピ
ュータシミュレーションや種々の基礎実験結果から得た
知見を説明する。

【００２７】図４は、体積固有抵抗率の異なる２種類の
層状の導電体９，１０を重ね、その一方の側に個別電極
針２、他の側に共通電極３を対向して接触配置した場合
の通電電流の集中、拡散の様子を示した説明図で、図４
(ａ)は個別電極針２側の層の体積固有抵抗率が、共通電
極３側の層の体積固有抵抗率に対して高い場合、図４
(ｂ)は、２つの層の体積固有抵抗率の関係が逆の場合の
通電電流の密度の分布を模式的に示した説明図である。

【００２８】図４(ａ)に示したように、個別電極針２側
の層の体積固有抵抗率が、共通電極３側の層の体積固有
抵抗率に対して高い場合には、直流通電で極性を逆にし
ても、或いは、交流通電したとても、通電電流により発
生するジュール熱の分布の観測から図示したような状態
に近い電流密度になっていることが推測される。即ち、
個別電極針２から流れ込んだ電流は大きく拡散せずに２
つの層を通過して共通電極３に達し、逆に、共通電極３
からは個別電極針２に対向する局部から集中して電流は
流れ込み、２つの層を通過する間に次第に集中して個別
電極針２に達する。

【００２９】逆に、個別電極針２側の層の体積固有抵抗
率が、共通電極３側の層の体積固有抵抗率に対して低い
場合には、図４(ｂ)に示すように、直流通電で極性を逆
にしても、通電電流により発生するジュール熱の分布の
観測から図示したような状態に近い電流密度になってい
ることが推測される。

【００３０】即ち、個別電極針２から流れ込んだ電流は
個別電極針２側の体積固有抵抗率が低い層の中で拡散し
て共通電極３側の体積固有抵抗率が高い層に流れ込み、
拡散したままこの層を通過して共通電極３に達し、逆に
共通電極３からの電流は、共通電極３側の体積固有抵抗
率が高い層の個別電極針２に対向する点を中心にした広
い面積から流れ込み、そのまま個別電極針２側の体積固
有抵抗率が低い層との境界面に達し、この層を通過する
間に次第に集中して個別電極針２に達する。

【００３１】つぎに、図５は、図３で説明した複数の導
電性記録媒体１を組み合わせたものの一方の面に個別電
極針２を、他の面に共通電極３を接触させて通電したと
きの電流の集中、拡散に関する模式的な説明図である。

【００３２】図５(ａ)は、図３(ａ)に示したＡなる導電
性記録媒体１の組み合わせ例に通電した場合で、その積
層した３枚の導電性記録媒体１を構成する導電性基材６
及び感熱発色層７の体積固有抵抗率が全て等しいか、或
いは、個別電極針２から共通電極３に向けて順次、同等
以下になっている場合の通電電流の状態を示す。この場
合は通電電流は大きく拡散することなく、導電性記録媒
体１の個別電極針２との接触点の直下の各層を通過し、
共通電極３に達するので３枚の導電性記録媒体１に同時
に複写印刷が可能である。

【００３３】図５(ｂ)も、図３(ａ)に示したＡなる導電
性記録媒体１の組み合わせ例に通電した場合であるが、
その重ね合わせた３枚の導電性記録媒体１の、例えば、
１枚目の導電性基材６の体積固有抵抗率が感熱発色層７
の体積固有抵抗率より高い場合の通電電流の状態を示
す。この場合は通電電流は感熱発色層７の中で個別電極
針２との接触点の直下を中心にして拡散し、導電性基材
６との境界面に達する。この場合は３枚の導電性記録媒
体１に同時に複写印刷することは不可能である。

【００３４】図５(ｃ)も、やはり図３(ａ)に示したＡな
る導電性記録媒体１の組み合わせ例に通電した場合であ
るが、その重ね合わせた３枚の導電性記録媒体１の、例
えば、１枚目の導電性基材６の体積固有抵抗率が、２枚
目の感熱発色層７の体積固有抵抗率より低い場合の通電
電流の状態を示す。この場合は通電電流は１枚目の導電
性基材６の中で、やはり個別電極針２との接触点の直下
を中心にして拡散し、２枚目の感熱発色層７との境界面
に達する。この場合も３枚の導電性記録媒体１に同時に
複写印刷することは不可能である。

【００３５】図５(ｄ)は、図３(ｄ)に示したＤなる導電
性記録媒体１の組み合わせ例に通電した場合であるが、
３枚重ね合わせた導電性記録媒体１の、例えば、１枚目
の体積固有抵抗率が２枚目のそれよりも低い場合の通電
電流の状態を示す。この場合は通電電流は１枚目の導電
性記録媒体１の中で、やはり個別電極針２との接触点の
直下を中心にして拡散し、２枚目の導電性記録媒体１と
の境界面に達する。この場合もやはり３枚の導電性記録
媒体１に同時に複写印刷することは不可能である。

【００３６】図６は、導電性記録媒体１と共通電極３と
の間での、通電電流の集中、拡散現象の説明図である。
まず、図６(ａ)は、図３(ａ)に示したＡなる導電性記録
媒体１を組み合わせ例に通電した場合、図６(ｂ)は図３
(ｄ)に示したＤなる導電性記録媒体１の組み合わせ例に
通電した場合の導電性記録媒体１と共通電極３との間で
の、通電電流の集中、拡散現象の説明図である。

【００３７】導電性記録媒体１を表裏両面から個別電極
針２及び共通電極３で挟持して記録する場合、その接触
を良好に保つために、共通電極３の導電性記録媒体１と
の接触面側に導電性を付与したゴムのような弾性のある
材料の層を設けるのが一般的であるが、図示した共通電
極３の３ａがこの弾性のある導電層であり、３ｂは一般
的には金属である。

【００３８】この場合、導電性記録媒体１の共通電極３
と接する層の体積固有抵抗率が、共通電極３の弾性のあ
る導電層３ａの体積固有抵抗率よりも低い場合は、図示
したような通電電流の拡散現象が発生する。この場合も
３枚の導電性記録媒体１に同時に複写印刷することは不
可能である。

【００３９】以上、導電性記録媒体１の表裏に個別電極
針２及び共通電極３を接触させて、導電性記録媒体１の
厚さ方向に通電した場合の通電電流の集中・拡散現象
と、導電性記録媒体１を構成する各層、及び共通電極３
の体積固有抵抗率との関係について、個別電極針２側か
ら共通電極３側に向けて、各層の体積固有抵抗率の相対
値が同等又は順次それ以下に減少していく場合は拡散現
象が発生しないが、隣接する２つの層の体積固有抵抗率
の相対的関係が逆転した場合は、そこで拡散現象が発生
する。

【００４０】次に、導電性記録媒体１を構成する各層の
体積固有抵抗率の絶対値について記述する。通電記録に
使用する導電性記録媒体１を構成する各層の体積固有抵
抗率の絶対値は、記録装置の電源電圧、要求される文字
や画像の記録速度や濃度、導電性記録媒体の厚さや熱伝
導性、感熱発色剤や転写インクの感度、重ね枚数等の条
件で、その適正な値が要求される。例として、図７に示
したような３枚重ねの伝票１１を複写印刷する通電記録
プリンタ機構を内蔵した携帯型情報端末機について記述
する。ここで、前述のように、１１は同じ材質の３枚重
ねの伝票、１２は個別電極針２群で構成された通電記録
ヘッド、１３は共通電極として機能するとともに伝票搬
送の機能を併せもつプラテンローラである。

【００４１】携帯型情報端末機の電池電源は、ＤＣ１２
Ｖ、プリンタの通電記録ヘッドの導電性記録媒体と接触
して発色ドットを形成する各電極針の先端部分の直径は
１００μｍ、要求される記録速度は１ドット当たり５ｍ
ｓ、伝票に使用する導電性記録媒体は、図２(ａ)に示し
た導電性基材６の表面に感熱発色層７を形成したＡなる
導電性記録媒体１であり、１枚の厚さは５０μｍ、塗布
された感熱発色剤は、直径１００μｍの１ドット当たり
０．３Ｗａｔｔ、５ｍｓの通電によるジュール熱で適正
濃度に達する発色感度のものとする。

【００４２】電池電源の電圧低下や制御回路等の途中経
路での電圧降下がなく、又共通電極としてのプラテンロ
ーラ１３の体積固有抵抗率が導電性記録媒体１としての
伝票１１のそれに比べて無視できる程度に低く、且つ、
通電電流が通電記録ヘッド１２の個別電極針２の直径１
００μｍの先端からプラテンローラ１３に向けて拡散せ
ずに、伝票１１中を直進すると仮定すれば、３枚重ねの
伝票１１の用紙１枚当たりの電圧は４Ｖであるから、そ
れぞれの用紙に１ドット当たり０．３Ｗａｔｔの電力を
供給するためには、その１ドットに相当する部分の用紙
に必要な厚さ方向の抵抗値は約５３Ωである。これから
導電性記録媒体１の体積固有抵抗率を算出すると、約
０．８３Ω・ｃｍとなる。

【００４３】実際には、導電性記録媒体１を構成する導
電性基材６及び感熱発色層７の体積固有抵抗率を同一に
した導電性記録媒体１を３枚重ねた場合でも、通電電流
の拡散現象は発生するが、上記計算結果に近い体積固有
抵抗率の導電性記録媒体１を試作して実験した結果、良
好な通電記録が得られた。

【００４４】個々の導電性記録媒体１の厚さや、重ね枚
数にもよるが、導電性記録媒体１或いは導電性記録媒体
１を構成する各層の体積固有抵抗率が余り低いと、電源
電圧は低くて良いが個別電極針２の１本当たりの電流を
大きくする必要があり、ＩＣを使って多数の個別電極針
２を制御するのに不都合である。逆に、体積固有抵抗率
が余り高いと、個別電極針２の１本当たりの電流値は小
さくてよいが、高い電源電圧が必要となり、電池電源や
商用電源を昇圧しても、制御用ＩＣや記録ヘッドの個別
電極針２の耐電圧には限界があり不都合な点が多い。

【００４５】従って、このような通電記録方式の重ね複
写プリンタの導電性記録媒体１に印加できる電圧は、実
用的には、数Ｖから数百Ｖの範囲に限定される。導電性
記録媒体１の体積固有抵抗率を選択する上で考慮すべき
条件としては、電源電圧以外に印刷速度、ドットサイ
ズ、用紙の厚さ、重ね枚数、記録層の感度等があるが、
実用的な通電記録方式の重ね複写プリンタを実現する上
で、最も制約される重要な条件はプリンタが導電性記録
媒体１に印加できる電圧の範囲である。前述の例として
計算上仮定した印刷速度、ドットサイズ、用紙の厚さ、
重ね枚数等の条件は極めて一般的なものであり、又記録
層の感熱発色や感熱転写インクの感度も現時点の技術レ
ベルでは標準的なものなので、導電性記録媒体１を構成
する各層の体積固有抵抗率の実用的な範囲は、前記計算
結果から得られた電源電圧１２Ｖのときの約１Ω・ｃｍ
に対して、実現可能な電源電圧の範囲を加味した値とな
る。実現可能な電源電圧の範囲はプリンタ装置のコスト
を考慮すればこの１２Ｖに対して上下約１桁の範囲であ
り、同一負荷に対して印加電力は電圧の２乗に比例する
ので、実用的な体積固有抵抗率は１Ω・ｃｍに対して上
下約２桁、即ち１0~²〜１0²Ω・ｃｍの範囲となる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、導電性基材の表
面に感熱発色層が形成された導電性記録媒体、導電性基
材の表面に感熱発色層が形成され裏面に感熱転写インク
層が形成された導電性記録媒体、導電性基材の裏面に感
熱転写インク層が形成された導電性記録媒体、内層部を
含む全体に導電性及び感熱発色性が付与された導電性記
録媒体、内層部を含む全体に導電性及び感熱発色性が付
与され裏面に感熱転写インク層が形成された導電性記録
媒体、導電性基材単層の導電性記録媒体を選択的に組み
合わせて積層し、積層された導電性記録媒体の一方の面
に個別電極針群を他の面に共通電極を対向して接触配置
し、制御信号に基づいて選択された個別電極針群の中の
単数又は複数の個別電極針と共通電極との間に通電した
とき発生するジュール熱で、導電性発色剤を発色させる
か、或いは感熱転写インク層を他の導電性記録媒体に転
写して文字・画像を形成するノンインパクト記録方法に
おいて、導電性記録媒体の積層された状態での各層の体
積固有抵抗率の相対値が、個別電極針側から数えてｐ番
目の層の体積固有抵抗率をρ_p、ｐ＋１番目の層の体積
固有抵抗率をρ_p+1としたとき、ρ_p≧ρ_p+1の条件を満
足するようにしたので、各種の導電性記録媒体を積層し
ても、個別電極針と共通電極との間を流れる通電電流は
拡散せず、且つ、通電電流による発熱が導電性記録媒体
中で局部的に発生するため、サーマルヘッド方式のよう
に外部から熱エネルギーを印加する方式に比べて、高い
エネルギー効率で鮮明な文字や画像を形成することがで
きると云う効果を有する。

【００４７】請求項２記載の発明は、導電性基材の表面
に感熱発色層が形成された複数枚の導電性記録媒体を積
層し、積層された導電性記録媒体の一方の面に個別電極
針群を他の面に共通電極を対向して接触配置し、制御信
号に基づいて選択された個別電極針群の中の単数又は複
数の個別電極針と共通電極との間に通電したとき発生す
るジュール熱で、導電性発色剤を発色させて文字・画像
を形成するノンインパクト記録方法において、積層され
た導電性記録媒体の各層の体積固有抵抗率の相対値が、
１枚の導電性記録媒体の導電性基材を含めた複数層の個
別電極針側から数えてｍ番目の層の体積固有抵抗率をρ
_m、ｍ＋１番目の層の体積固有抵抗率をρ_m+1としたと
き、ρ_m≧ρ_m+1なる条件を満足するとともに、複数枚重
ねられた導電性記録媒体の個別電極針側から数えてｎ枚
目の導電性記録媒体のｎ＋１枚目の導電性記録媒体と接
する層の体積固有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性記
録媒体のｎ枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固有
抵抗率をρ_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n+1)fなる条件
を満足するようにしたので、複数枚積層された導電性記
録媒体であっても、個別電極針と共通電極との間を流れ
る電流は拡散せず、且つ、通電電流による発熱が導電性
記録媒体中で局部的に発生するため、サーマルヘッド方
式のように外部から熱エネルギーを印加する方式に比べ
て、高いエネルギー効率で鮮明な文字や画像を形成する
ことができると云う効果を有する。

【００４８】請求項３記載の発明は、導電性基材の表面
に感熱発色層が形成され裏面に感熱転写インク層が形成
された導電性記録媒体、導電性基材の裏面に感熱転写イ
ンク層が形成された導電性記録媒体、導電性基材単層の
導電性記録媒体をそれぞれ単数又は複数枚挿入して積層
し、積層された導電性記録媒体の一方の面に個別電極針
群を他の面に共通電極を対向して接触配置し、制御信号
に基づいて選択された個別電極針群の中の単数又は複数
の個別電極針と共通電極との間に通電したとき発生する
ジュール熱で、導電性発色剤を発色させるか、或いは感
熱転写インク層を他の導電性記録媒体に転写して文字・
画像を形成するノンインパクト記録方法において、積層
された導電性記録媒体の各層の体積固有抵抗率の相対値
が、１枚の導電性記録媒体の導電性基材を含めた複数層
の個別電極針側から数えてｍ番目の層の体積固有抵抗率
をρ_m、ｍ＋１番目の層の体積固有抵抗率をρ_m+1とした
とき、ρ_m≧ρ_m+1なる条件を満足するとともに、複数枚
重ねられた導電性記録媒体の個別電極針側から数えてｎ
枚目の導電性記録媒体のｎ＋１枚目の導電性記録媒体と
接する層の体積固有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性
記録媒体のｎ枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固
有抵抗率をρ_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n _+1)fなる条
件を満足するようにしたので、複数枚積層された導電性
記録媒体であっても、個別電極針と共通電極との間を流
れる電流は拡散せず、且つ、通電電流による発熱が導電
性記録媒体中で局部的に発生するため、サーマルヘッド
方式のように外部から熱エネルギーを印加する方式に比
べて、高いエネルギー効率で鮮明な文字や画像を形成す
ることができると云う効果を有する。

【００４９】請求項４記載の発明は、内層部を含む全体
に導電性及び感熱発色性が付与された導電性記録媒体を
複数枚重ね合わせ、積層された導電性記録媒体の一方の
面に個別電極針群を他の面に共通電極を対向して接触配
置し、制御信号に基づいて選択された前記個別電極針群
の中の単数又は複数の個別電極針と共通電極との間に通
電して導電性発色剤を発色させ文字・画像を形成する通
電記録方法において、導電性記録媒体の個別電極針側か
ら数えてｎ枚目の導電性記録媒体の体積固有抵抗率をρ
_n、ｎ＋１枚目の導電性記録媒体の体積固有抵抗率をρ
_n+1としたとき、ρ_n≧ρ_n+1の条件を満足するようにし
たので、複数枚積層された導電性記録媒体であっても、
個別電極針と共通電極との間を流れる電流は拡散せず、
且つ、通電電流による発熱が導電性記録媒体中で局部的
に発生するため、サーマルヘッド方式のように外部から
熱エネルギーを印加する方式に比べて、高いエネルギー
効率で鮮明な文字や画像を形成することができると云う
効果を有する。

【００５０】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれか１記載のノンインパクト記録方法において、導
電性記録媒体の各層、及び、導電性記録媒体自体の体積
固有抵抗率の絶対値が１0~²〜１0²Ω・ｃｍの範囲にあ
るので、個別電極針と共通電極間に印加する電圧や、各
個別電極針に流れる電流を、実用的なプリンタ装置の電
源や駆動回路、及び通電記録ヘッドの構造、とりわけ携
帯型情報端末機器に搭載する電池電源や、個別電極針群
を選択駆動するＩＣ回路に適合させることができると云
う効果を有する。

【００５１】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の
いずれか１記載のノンインパクト記録方法において、積
層された導電性記録媒体の共通電極と接する層の体積固
有抵抗率をρ_ne、共通電極の導電性記録媒体と接する層
の体積固有抵抗率をρ_cfとしたとき、両者の関係が、ρ
_ne≧ρ_cfの条件を満足するようにしたので、導電性記録
媒体の共通電極と接触する層で通電電流が拡散せず、鮮
明な文字や画像を形成することができると云う効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すもので、ノンイン
パクト記録方法の基本構成を示す正面図である。

【図２】導電性記録媒体の構成を示すもので、(ａ)は導
電性基材の表面に導電性を有する感熱発色層が形成され
た導電性記録媒体の正面図、(ｂ)は導電性基材の表面に
導電性を有する感熱発色層が形成され裏面に感熱転写イ
ンク層が形成された導電性記録媒体の正面図、(ｃ)は導
電性基材の裏面に感熱転写インク層が形成された導電性
記録媒体の正面図、(ｄ)は内層部を含む全体に導電性及
び感熱発色性が付与された導電性記録媒体の正面図、
(ｅ)は内層部を含む全体に導電性及び感熱発色性が付与
され裏面に感熱転写インク層が形成された導電性記録媒
体の正面図、(ｆ)は導電性基材単層の導電性記録媒体の
正面図である。

【図３】導電性記録媒体を積層した状態の正面図であ
り、(ａ)は導電性基材の表面に感熱発色層が形成された
３枚の導電性記録媒体を積層した正面図、(ｂ)は上から
１枚目を導電性基材の表面に感熱発色層が形成され裏面
に感熱転写インク層が形成された導電性記録媒体とし２
枚目を導電性基材の裏面に感熱転写インク層が形成され
た導電性記録媒体とし、３枚目を導電性基材単層の導電
性記録媒体として積層した状態の正面図、(ｃ)は内層部
を含む全体に導電性及び感熱発色性が付与され裏面に感
熱転写インク層が形成された３枚の導電性記録媒体を積
層した正面図である。

【図４】通電電流の集中、拡散に関する基本的現象の説
明図であり、(ａ)は電流が集中する場合、(ｂ)は電流が
拡散する場合の正面図である。

【図５】導電性記録媒体中での通電電流の集中、拡散に
関する説明図であり、(ａ)は電流が集中する場合、
(ｂ)、(ｃ)、(ｄ)は電流が拡散する場合の正面図であ
る。

【図６】導電性記録媒体の共通電極と接する層における
通電電流の集中、拡散を示すもので、(ａ)は導電性基材
の表面に感熱発色層が形成された３枚の導電性記録媒体
を積層した正面図、(ｂ)は内層部を含む全体に導電性及
び感熱発色性が付与され裏面に感熱転写インク層が形成
された３枚の導電性記録媒体を積層した正面図である。

【図７】本発明の記録方法を適用したプリンタ機構の構
造図である。

【符号の説明】

１導電性記録媒体２個別電極針３共通電極６導電性基材７感熱発色層８感熱転写インク層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基材の表面に感熱発色層が形成さ
れた導電性記録媒体、導電性基材の表面に感熱発色層が
形成され裏面に感熱転写インク層が形成された導電性記
録媒体、導電性基材の裏面に感熱転写インク層が形成さ
れた導電性記録媒体、内層部を含む全体に導電性及び感
熱発色性が付与された導電性記録媒体、内層部を含む全
体に導電性及び感熱発色性が付与され裏面に感熱転写イ
ンク層が形成された導電性記録媒体、導電性基材単層の
導電性記録媒体を選択的に組み合わせて積層し、積層さ
れた導電性記録媒体の一方の面に個別電極針群を他の面
に共通電極を対向して接触配置し、制御信号に基づいて
選択された個別電極針群の中の単数又は複数の個別電極
針と共通電極との間に通電したとき発生するジュール熱
で、導電性発色剤を発色させるか、或いは感熱転写イン
ク層を他の導電性記録媒体に転写して文字・画像を形成
するノンインパクト記録方法において、導電性記録媒体
の積層された状態での各層の体積固有抵抗率の相対値
が、個別電極針側から数えてｐ番目の層の体積固有抵抗
率をρ_p、ｐ＋１番目の層の体積固有抵抗率をρ_p+1とし
たとき、ρ_p≧ρ_p+1の条件を満足することを特徴とする
ノンインパクト記録方法。
【請求項２】導電性基材の表面に感熱発色層が形成さ
れた複数枚の導電性記録媒体を積層し、積層された導電
性記録媒体の一方の面に個別電極針群を他の面に共通電
極を対向して接触配置し、制御信号に基づいて選択され
た個別電極針群の中の単数又は複数の個別電極針と共通
電極との間に通電したとき発生するジュール熱で、導電
性発色剤を発色させて文字・画像を形成するノンインパ
クト記録方法において、積層された導電性記録媒体の各
層の体積固有抵抗率の相対値が、１枚の導電性記録媒体
の導電性基材を含めた複数層の個別電極針側から数えて
ｍ番目の層の体積固有抵抗率をρ_m、ｍ＋１番目の層の
体積固有抵抗率をρ_m+1としたとき、ρ_m≧ρ_m+1なる条
件を満足するとともに、複数枚重ねられた導電性記録媒
体の個別電極針側から数えてｎ枚目の導電性記録媒体の
ｎ＋１枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固有抵抗
率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性記録媒体のｎ枚目の導電
性記録媒体と接する層の体積固有抵抗率をρ_(n+1)fとし
たとき、ρ_ne≧ρ_(n+1)fなる条件を満足することを特徴
とするノンインパクト記録方法。
【請求項３】導電性基材の表面に感熱発色層が形成さ
れ裏面に感熱転写インク層が形成された導電性記録媒
体、導電性基材の裏面に感熱転写インク層が形成された
導電性記録媒体、導電性基材単層の導電性記録媒体をそ
れぞれ単数又は複数枚挿入して積層し、積層された導電
性記録媒体の一方の面に個別電極針群を他の面に共通電
極を対向して接触配置し、制御信号に基づいて選択され
た個別電極針群の中の単数又は複数の個別電極針と共通
電極との間に通電したとき発生するジュール熱で、導電
性発色剤を発色させるか、或いは感熱転写インク層を他
の導電性記録媒体に転写して文字・画像を形成するノン
インパクト記録方法において、積層された導電性記録媒
体の各層の体積固有抵抗率の相対値が、１枚の導電性記
録媒体の導電性基材を含めた複数層の個別電極針側から
数えてｍ番目の層の体積固有抵抗率をρ_m、ｍ＋１番目
の層の体積固有抵抗率をρ_m+1としたとき、ρ_m≧ρ_m+1
なる条件を満足するとともに、複数枚重ねられた導電性
記録媒体の個別電極針側から数えてｎ枚目の導電性記録
媒体のｎ＋１枚目の導電性記録媒体と接する層の体積固
有抵抗率をρ_ne、ｎ＋１枚目の導電性記録媒体のｎ枚目
の導電性記録媒体と接する層の体積固有抵抗率をρ
_(n+1)fとしたとき、ρ_ne≧ρ_(n+1)fなる条件を満足する
ことを特徴とするノンインパクト記録方法。
【請求項４】内層部を含む全体に導電性及び感熱発色
性が付与された導電性記録媒体を複数枚重ね合わせ、積
層された導電性記録媒体の一方の面に個別電極針群を他
の面に共通電極を対向して接触配置し、制御信号に基づ
いて選択された前記個別電極針群の中の単数又は複数の
個別電極針と共通電極との間に通電して導電性発色剤を
発色させ文字・画像を形成する通電記録方法において、
導電性記録媒体の個別電極針側から数えてｎ枚目の導電
性記録媒体の体積固有抵抗率をρ_n、ｎ＋１枚目の導電
性記録媒体の体積固有抵抗率をρ_n+1としたとき、ρ_n≧
ρ_n+1の条件を満足することを特徴とするノンインパク
ト記録方法。
【請求項５】導電性記録媒体の各層、及び、導電性記
録媒体自体の体積固有抵抗率の絶対値が10~²〜10²Ω・c
mの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れか１記載のノンインパクト記録方法。
【請求項６】積層された導電性記録媒体の共通電極と
接する層の体積固有抵抗率をρ_ne、共通電極の導電性記
録媒体と接する層の体積固有抵抗率をρ_cfとしたとき、
両者の関係が、ρ_ne≧ρ_cfの条件を満足することを特徴
とする請求項１乃至５のいずれか１記載のノンインパク
ト記録方法。