JPS58171993A - インク媒体用電気異方性インク支持体の製造方法 - 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】 本発明はインク媒体用電気異方性インク支持体の製造方
法に闘し、詳しくは、ノンインノ９りＦプリンターに用
いられる転写用インク媒体に好適な電気具方性支持体の
製造方法に関する。

ファクシミリのブロック−、ワードプロセッサー、ＣＰ
Ｕの端末プリンター、漢字プリンターなどの記録方法と
して現在各種の／ンインノ々クト方式が知られており、
その中でも現像、定着などのプロセスを経ずに直接電気
信号を画像変換する方法としてインクジェット記録方式
、感熱記録方式、放電破壊記録方式などがある。

しかしながら、インクジェット方式を除いて普通紙複写
が不可能であるし、インクジェット記録方式も、信頼性
、高密度化、高速化、固体走査化、さらには記録物の経
日変化などで問題を内包している。

上記の方式に替るものであって、普通紙転写が可能なノ
ンインノダクト方式として、低融点色材を用い、電気信
号によりこの色材を熱転写する方式が注目されている。

たとえば、特開昭５Ｂ−８４７１５号公報にはフィルム
上に低融点インクを塗布してインク層を設けたインク媒
体を用い、インク層の反対面側にサーマルヘッド用熱ヘ
ッドを押しあて、熱伝導によりインクを溶融して転写す
る熱ヘツド転写方式が知られている。しかしながら、こ
の方式は熱ヘッドを用いるため、印字速度が遅い、高密
度化が困鹸、スティッキングを生じやすいなどの問題点
かある。

また、特開昭５５−８６７９０号公報等にはスタイラス
ヘッドにより通電して熱を発生させて転写する通電転写
方式が報告されている。これは、絶縁性支持体中に金属
粉を、支持体の厚さ方向に密に、面方向に疎に分散させ
た電気異方性インク支持体を用いることを特徴とするが
、インク支持体の機械的強度が十分に得られず、また、
金属粉体の粒径により得られるドツトの形状および精度
が左右され、ドツト密度があまり高くできないという問
題がある。さらに、支持体の厚み抵抗と表面抵抗の差が
小さく十分な電気異方性が得られず、リーク量も多くな
り解像力エネルギー効率が十分でない。

本発明は、上記の欠点を解消することを目的とするもの
であり、機械的強度が大きく、シかも、電気異方性の大
きいインク媒体用電気異方性インク支持体を提供するこ
とを目的とする◇すなわち、本発明のインク媒体用電気
異方性インク支持体の製造方法は、シート状基体に貫通
孔を穿ち、この貫通孔に前記シート状基体のｌＸｌ０−
”倍以下の体積抵抗値を有するリベットの脚部を挿通し
、ついで、このリベットの脚部の端部をつぶしてリベッ
トを前記シート状基体に固定することを特徴とする。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。

先ず、第１図に示すようにシート状基体１１に貫通孔１
３を穿つ。シート状基体の厚みは１０μｍ〜５１ｍ　が
一般的であり、好ましくは菊μｍ　Ｎ１龍である。

電気異方性を得るためには、絶縁性基体１１と後述のリ
ベットとの導電性−ランスが重要であり、絶縁性基体１
１はリベットの１０倍以上の体積抵抗値を有することが
必要であり、好ましくはｌＸｌ０”倍以上、さらに好ま
しくはｌＸｌ０”倍以上である。このように、導電性に
差をもたせることにより電気異方性が確保ｇれるが、シ
ート状基体は絶縁材料で作られることが好ましく、１０
’Ω・国以上である。シート状基体は具体的にはポリエ
ステル、ポリアミド、フッ素！Ｍ脂、ポリイミド、Ｉリ
カー−ネート、シリコン樹脂などの合成樹脂、各種金属
の酸化物、窒化物、炭化物などのセラミック（Ｔｈｅ、
、　Ｂｅｄ、　ＡＩ、Ｏ，、ＺｒＯ＊。

Ｓ　ｆｏｇ　、　Ｔ　１０Ｂ　、　Ｓ　ｒＺｒｏｌ　１
　ＣａＺｒ０１　、　Ｓ　１Ｚｒ０４　、　ＢＮ。

ＡＩＮ、　Ｓ　１ｌＮ４　、　ＴＩＮ、　Ｔａ１Ｎ、　
ＨＥＮ、　Ｓ　ＩＣ，ＴｈＮ、　ＶＮ。

ＣｒＮ、ＭｇＯおよびこれらの合金系の１４または２種
以上）などから形成される。

貫通孔を穿つ方法としては、機械的方法、７オＦエツチ
ング加工、電子ビーム加工、レーザービーム加工など任
意の方法を採用しつるが、微細加工が可能であるという
点ではレーザービーム加工法が有利である。

レーザービーム加工はレーザー光のすぐれた指向性と高
出力性を利用して、これを材料加工の分野に適用しよう
とするものである。レーザー光をレンズなどの光学系で
集束すると、その焦点位置におけるノ々ワー密度は非常
に高くなるので、この焦点位置に材料をもってくるとそ
の部分はレーザー光を吸収して高温に加熱され、瞬間的
に蒸発または溶融する。レーザーによる加工は、このよ
うにして材料を局部的に加熱して非接触でありマイクロ
加工に適している。

レーザーは、その発振材料により固体レーザー、気体レ
ーザー、液体レーザーおよび半導体レーザーに大別され
るが、本発明に有効に用いられるものは固体レーザーお
よび気体レーザーである。固体レーザーとしては、ルビ
ー、ガラス、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ，）
およびＹＡＧ（イツトリウム−アルミナ−ガーネット；
　Ｙ、Ａｔ、Ｏ□）などを発振材料としたものがあり、
気体レーザーとしてはＣＯ！が主体でＡｒあるいはＨ・
−Ｎ・も用いられる。

本発明に特に有効なものはＹＡＧレーザーである。ＹＡ
ＧレーザーはＮｄイオンをドープしたＹＡＧ結晶を発振
材料とした代表的な４準位レーザーであり、発振しやす
い、発振に必要な人力が小さく常温でも連続発振できる
、Ｑスイッチによるパルス発振および通常のパルス発振
が可能であるなどのすぐれた性質を有する。

レーザービーム加工はレーザー光を加工物表面に集束し
て熱加工を行なうのでそのスポット径は理論的には１μ
ｍ以下となり、非常に微細加工が可能であり、また、加
工密度を１０”　Ｗ／ａ１１以上と大きくできるという
優れた性質を有する。

シート状基体１１に穿たれる貫通孔詔の形状（断面）は
特に問わない。またその大きさは通常１０〜１０００　
ＪＪ？Ｆ１程度であり、一般に３０〜３００　／ＪＦＦ
Ｉ程度の密度で穿たれる。

ついで第２図に示すように貫通孔にリベット１５を挿通
する。リベッ）　１５の挿通は機械的に行なってもよく
、また磁性材料でリベットを形成し、磁力でこれを配向
させてもよい。

本発明でリベットとは、第１１図および第５−１）図に
それぞれ平面図および側面図を示すように脚部ｌＱｂと
頭部１５　ｍとからなり、頭部１５　ｍが脚部１５　ｂ
よりも大きいもの（図示の如く形状が円形の場合は径が
大きいもの）をいう。

リベットの横断面形状は特に問わないが、図示の如く円
形の場合、頭部が加〜１０００１ｉｆｔ＠φ、脚す４ツ
トは、すでに説明したようにシート状基体と所定の関係
の体積電気抵抗値をもっことが必要であるが、好ましく
はいわゆる導電材料で形成され、好ましくは１０＠Ω・
画板下、さらに好ましくはｉｏ”Ω・副板下の体積電気
抵抗値を有する。リベット材料の具体例としては、アル
ミニウム、ステンレス、ニラナル、銅、鉄、クロムなど
の金属類が例示できる。

ついで、ｌＩｉ３ｗＪに示すように、リベットの脚ｆ１
６１５ｂの端部をつぶしてリベットをシート状基体１１
４１：＠定することにより、本発明のインク媒体用電気
異方性支持体か得られる。

本発明のインク支持体を用いてインク媒体を得るには、
たとえば、第４図に示すように片面に導電性熱溶融イン
ク層１７を形成すればよい。

インク層の形成は、港融状蓉で塗布する方法、溶剤塗布
法、インク粒子を電界吸着した後溶融せしめるなど適宜
採用できる。

導電性熱溶融インク層は、（１）画像信号時に電流路を
形成すると共に、（２）ジュール熱で溶融し、転写紙に
画像記録を行なうものである。したがって、（１）導電
性および（２）　ｉｉｌ像形成性（熱溶融性、着色性）
の両方の特性を要求される。そこで、インク層は、好ま
しくは１０＠Ω・画板下、さらに好ましくは１０”Ω・
ｄ以下の体積電気抵抗値を有する。

インク層１４は、また、熱溶融性であることが必要であ
り、好ましくは２０００以下のさらに好ましくは６０Ｃ
〜１５０Ｃ融点をもつものである。

また、画像形成能をもつこと、一般には着色能力をもつ
こと、すなわち色材を含むことが要求される。

このような機能をもつ導電性熱溶融インク層材料の態様
としては、たとえば、（１）熱溶融性樹脂に低抵抗顔料
あるいはさらに着色補助色素を分散したもの、（２）熱
溶融性樹脂に導電材および着色材を分散させたもの、（
３）熱溶融性４ＩＦ脂に導電性あるいは着色能を付与し
たものなどがあるが、（１）に示したタイプが実用的で
ある。

低抵抗顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、グラ
７アイド、金属粉末などが用いられ、また、着色補助色
素としては一般の顔料ないし染料が用いられる。

熱溶融性樹脂としては好ましくは２００　Ｃ以下で、さ
らに好ましくは４０〜１５０　Ｃで流動性を示すものが
用いられ、たとえばカナルノ々ワックス、オーリキュリ
ーワックス、ノ臂ファインワックス、ミツロウ、セレシ
ンワックス、鯨ロウなどの天然ワックス、低分子量Ｉリ
エチレン、酸化ワックス、エステルワックスなどの合成
ワックス、ソルビタンステアレート、プロピレングリコ
ールモノステアレート、グリセリンステアレート、ポリ
オキシエチレンステアレートなどの常温で固体の界面活
性剤、ラウリル酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ステ
アリン酸、ベヘン酸などの常温で固体の高級脂肪酸、セ
チルアルコール、ラウリルアルコールなどの高級脂肪族
アルコールなどが例示でき、さらに鉱油、植惣油、動物
油などの油状物質やラノリン、ヒマシ油などを併用して
もよい。

導電性熱溶融インク層１７の厚さは１−１００μｍが適
当であり、好ましくは５〜３０μｍである。

次に、本発明のインク支持体から得られるインク媒体を
用いてノンインノぞクト記録を行なう場合の原理を説明
する。

第１１図に示すように、信号電極１９に信号電圧が印加
されると、電流は信号電極１９直下のリベツ）１５を厚
さ方向に流れて導電性熱＃Ｍインク層１７に至り、この
インク層１７を水平方向に流れ、帰路電極２１の直下部
に至り、ついでリベット１５部を厚み方向に流れて帰路
電極２１に至る回路で、インク媒体器を流れる。このよ
うに、導電性熱溶融インク層１７により導電路を確保し
、信号電極（スタイテス電極）　１９と帰路電極（セグ
メント電極）２１との面積に大きな差を設定することに
より、信号電極１９直下では電流密度が密となり、一方
、信号電極から帰路電極へは電流は拡散しながら流れる
ため、この部分では電流密度が疎となる。ジュール熱の
発生はＨ＝Ｉ’Ｒで示されるので、均一抵抗の場合、発
熱−は電流の２乗で決定されてくることになる。そこで
、信号電極と帰路電極との面積比が例えば】、Ｏ２−１
０８のオーダーで相違すれば、発熱量すなわちインクの
温度が１０’〜１０“のオーダーの差となって現われ、
第ε−す図に示すように、信号電極１９１１に下だけが
選択的に熱溶融し、転写紙ｒ表面熱溶融したインクか付
着され、ノンインノセクト記録が終了する。

このように画像信号に対応して鮮明な記録が行なわれる
ためには、記録電極直下部のインク部で選択的に電流密
度が高くなることが必要であり、このためには電流が支
持体を垂直方向に流れること、言い換えれば、支持体の
長さ方向の抵抗が厚さ方向の方向よりも大きいことが必
要であるが、これは本発明により得られる電気異方性支
持体誌によって確保される。

第７図は、本発明の支持体から得られるインク媒体を用
いて転写紙に連続記録を行なう装置の概略図である。

インク媒体器は記録電極部器からの信号に応じて、転写
紙ｎに画像四を転写する。この転写機構についてはすで
に第１１図および第６−ｂ図に沿って説明した。ついで
、インク媒体Ｕは、ヒータ３１により加熱、溶融されて
いるインクを含むインク檜あに導かれ、ファン＆により
冷却され、ブレード群により層の厚さを１ｉｌｌＪ＠ｌ
され、がつ必要に応じ加熱されていてもよいローラ３９
で表面を平滑にしてインク媒体路が再生される。

以上説明したように、本発明によれば、インク支持体の
基体として、シート状に成形した強度がかなり高い素材
を用いることができ、引張り強度、弾性強度、破断強度
などが十分得られる。そして、支持体の厚み方向へ、よ
り導電性のリベットを打ち込むことにより導電性を付与
して電気異方性を確保することができる。したがって、
印字電極とリベットの接触する部分は平面性があり、ま
た厚みもあるので摩耗に対しても強く、また、リベット
が各独立しているので絶縁性も高く、曲率によるねじれ
などにも追従性が高く、機械的ストレスも生じにくい。

さらに、シート状基体を貫通する部分のリベットはリベ
ットの頭部に比較して細く、シート状基体の強度の低下
を抑えることができ、リベットを高ｉ度に設けることが
できる。そして、本発明の支持体によれば、高エネルギ
ー効率、高強度、高密度さらには高速転写可能なインク
媒体が得られ、また、このインク媒体は構成が簡単で製
造および再生も容易である。しかも、印字ユニットもマ
ルチスタイラス電極の如き記録電極で足り、非常にシン
プルに転写記録がなされるので、安定性、信頼性も高い
。

実施例 １５０μｍ／リエステルフイルムに１２５μｍ間隔に荀
μｍφの穴をレーザービームによりあけた。

次に、頭部径匍μｍφ、脚部径ｕμｍφで長さ２００μ
ｍの銅製リベットを上記の穴に挿し通した。

ついで、全面の穴にリベットを設定してから加圧板上へ
おき、サンドインチ型に加圧し、すベットを固定して、
本発明のインク媒体層′ｖｔ％異方性インク支持体を得
た。

この支持体表面に１ｃｒＲ０の電極（電極Ａ）を圧接し
、支持体裏面の電極人と対向する位置に１ｃｒＩＲ０の
電極Ｂを設け、また、支持体表面上に電極Ａと１ｃｒｎ
麺して電極Ｃを設けて、インク支持体の厚み方向および
長さ方向の抵抗を一定したＯ ついで、このインク支持体の片面に、融点１０５Ｃのカ
ーダン分数導電性インクを１５，１７１？！厚で墓布し
、インク層を形成してインク媒体を得た。

このインク媒体を用い、１００μｍφのスタイラス１１
＆から関μ秒の矩形Ａルスで７０　Ｖ　−８０ｍＡで信
号を印加し、帰路を極をスタイラス面積の２００倍にし
て第７図のプロセスで転写したところ、普通紙上にドツ
ト密度１ｊの画像が得られ

【図面の簡単な説明】

ａ１１〜４図は本発明の詳細な説明するための図である
。 第５−　ａ図および第５−１）図はリベットの一例を示
す平面図および側面図である。 第６−　ａ図および第６−ｂ図はインク媒体の転写原理
を説明する図である。 第７図はインク媒体の転写システムについて示す図であ
る。 １１・・・シート状基体　　１５・・・リベット１７・
・・導電性熱溶融インクＩＩ　　　１９・・・記録電極
２１・・・帰路電極 特許出願人　　株式会社　リ　コ　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　シート状基体に貫通孔を穿ち、この貫通孔に前記
   シート状基体のｌＸｌ０”倍以下の体積抵抗値を有する
   リベットの脚部を挿通し、ついでこ・のリベットの脚部
   の端部をつぶしてリベットを前記シート状基体に固定す
   ることを特徴とするインク媒体用電気異方性支持体の製
   造方法。