JPS63160885A - 通電感熱転写記録方法 - 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） 本発明は通電感熱転写記録方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、情報が著しく豊富となり、その情報の迅速な伝達
、記録等の必要性が高まり、情報処理システム、情報伝
達システムおよび情報記録システム等の情報管理システ
ムに関し、種々の開発がなされており、通電感熱転写記
録システｌ、もその代表的な一例である。

上記記録システムで使用される記録材料としては、例え
ば特開昭６１−１７９７６４号公報記載の通電記録装置
がある。該公報記載のものは、発熱抵抗層と導電性層と
を１つの発熱シートに形成し、熱溶融インク層から分離
したものであり、発熱シートは反覆使用できるので印字
速度を低下させることなくランニングコストを下げるこ
とができるという長所がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、発熱シートとして、発熱抵抗層にはポリ
カーボネートに導電性カーボンを分散したものまたはケ
イ化金属を使用し、導電性層には蒸着アルミニウムまた
はステンレスフィルムを使用しているが、ポリカーボネ
ートに充填剤として導電性カーボンを分散したものは耐
久性に乏しい上に、０．５〜２．０ｕｍの厚さでは反覆
使用は非常に困難である。また、ケイ化金属も０．５〜
２．０ｕｍの厚みでは極めて破損し易（、単独では使用
に耐えうるものではない。また、これらの表面に導電性
層を設けることも容易ではない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもの
であって、その要旨は、絶縁性基材の一面に感熱転写層
が積層されるとともに他面に表面抵抗が５０Ωより小で
ある金属薄膜からなる導電性層が積層された記録材料の
該導電性層面、もしくは表面抵抗が１Ωより小でありか
つ厚みが２〜３０ｕｍの金属箔からなる導電性基材層の
一面に感熱転写層が積層された記録材料の該導電性基材
層面に、体積抵抗が１０８Ω−値以上である非導電性セ
ラミックスのマトリクスに体積抵抗が１０−１Ω−１以
下の導電性セラミックスの針状体をその長手方向を厚み
方向に配向させ多数分散させてなる電気的異方性の板状
体の片面に表面抵抗がｌＯ〜１０６Ωでかつ前記導電性
層より表面抵抗が大である導電性無機材料からなる通電
発熱層を積層した発熱板を該通電発熱層を介して重ね合
わせ、前記板状体の他面に通電記録針を当接し、該通電
記録針と前記発熱板の相対位置を移動しつつ通電し、前
記通電発熱層および前記導電性層、もしくは前記通電発
熱層および前記導電性基材層で発熱した熱で前記感熱転
写層を熱転写することを特徴とするものである。

（発明の概要） 発熱板は、該発熱板に当接した通電記録針から通電され
た電流により該通電記録針直下の厚み方向で発熱するも
のであり、非導電性セラミックスのマトリクスに導電性
セラミックスの針状体をその長手方向を板状体の厚み方
向に配向し多数分散させた電気的異方性の板状体の片面
に、導電性無機材料からなる通電発熱層を積層したもの
である。

板状体は、発熱板の自己支持性の保持、および電流を通
電記録針の直下の厚み方向のみに流す役割を負うもので
ある。

このような板状体を製造するには、例えば炭化チタンな
どの導電性セラミックス材料からなる繊維状物と、例え
ば酸化アルミニウムなどの非導電性セラミックス材料の
微粉末との混合物を一軸方向に加圧して押出成形するこ
とにより、該微粉末中に該繊維状物が押出方向に配向し
かつ多数分散されてなる成形体を作製し、該成形体を不
活性ガス雰囲気中あるいは真空中で焼結した焼結体を押
出方向と垂直方向に薄く切断すること等によって製造す
ることができる。また、該板状体を製造する方法の他の
例としては、複合ＣＶ　Ｄ　（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐ
ｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。この方法は
導電性セラミックスと非導電性セラミックスの夫々の原
料となる混合気体にエネルギーを付与して化学反応を生
じさせ、基板上に非揮発性反応生成物を析出させるもの
である。この方法により、基板上に生成する例えば窒化
ケイ素の非導電性セラミックスの膜の中に、例えば窒化
チタンの導電性セラミックスの多数の針状体を膜厚方向
に析出させた板状体を得ることができ、該板状体を基板
から分離して用い□るか、あるいは基板とともに用いる
こともできる。板状体の厚みは薄くなると割れ易くて取
り扱い難（、厚くなると内部で蓄熱される傾向となるの
で略０．０４ｗ〜５鰭となされるのがよし１゜本発明の
非導電性セラミックスとしては、体積抵抗が略１０８Ω
−１以上のものであればよく、例えば、酸化ベリリウム
（Ｂｅｄ）　、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アル
ミニウム（アルミナ：＾ｈ□＋）等の酸化物、あるいは
窒化アルミニウム（ＡＩＮ）　、窒化ホウ素（ＲＮ）、
窒化ケイ素（ＳｉＪｎ）等の窒化物、もしくは炭化ホウ
素（ＢｎＣ）等の炭化物が好適である。

本発明の導電性セラミックスとしては、体積抵抗が略１
０−’Ω−１以下のものであればよい、該導電性セラミ
ックスは、前述の如く非導電性セラミックスのマトリク
スに、針状体としてその長手方向を板状体の厚み方向に
配向し多数分散されてなるので、板状体の他面に当接し
た通電記録針からの電流を平面方向に拡散させず、大部
分を該板状体の反対側の面まで通電する作用をなすもの
である。

上記導電性セラミックスの針状体の大きさは、直径が略
０．００１〜ｌＯｕｍ、長さが板状体の厚みに略等しく
なされる。また、針状体同士の間隔は０．００１〜１０
ｕｍであることが記録画面を鮮明にできるので好ましい
。

また、導電性セラミックスとしては、例えば、ケイ化モ
リブデン（ＭｏＳｉｔ）　、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭
化タングステン（ＷＣ）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ
ｚ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等のような遷移金属のケイ
化物、炭化物、ホウ化物、窒化物が好適である。

通電発熱層の厚みは２〜５０ｕｍが好ましく、該通電発
熱層を構成する導電性無機材料としては、表面抵抗が１
０〜１０６Ωでかつ、後述する導電性層より表面抵抗が
大であればよく、例えば、酸化ルテニウム−ガラス、酸
化錫（ＳｎＯ□）、その他低導電性セラミックスが好適
である。

板状体は上述の構成となされているので該板状体の厚み
方向へ選択的に電流が流れる電気的異方性のものである
。従って、板状体の厚みが太き（なっても導電性は損な
われないので厚みを大きくすることができ、取り扱い易
い厚さを選択することができる。

本発明の導電性層および導電性基材層は、通電記録針の
対電極となるとともに、前記発熱板で発生した熱を感熱
転写層に伝導するものであり、導電性基材層自体はある
程度発熱するが破壊されることのないものである。この
導電性層および導電性基材層の表面抵抗は大きくなると
対電極として作用しなくなるので、導電性層の表面抵抗
は５０Ωより小さく、導電性基材層の表面抵抗は１Ωよ
り小さくなされる。また、発熱板と導電性基材層の表面
抵抗の比は５０〜１Ｏ１１の範囲になるように決定され
る。

導電性層の厚みは０．０５ｕｍよりも薄くすると表面抵
抗が大きくなり対電極として充分に作用せず、１０ＩＩ
ｍ以上に厚くすると熱の伝導性が悪くなり、また通電破
壊され難くなり発熱板からの熱が拡散されたり伝熱に時
間を要する等不利となるので、厚みは０．０５〜１０ｕ
ｍとなされる。また、導電性基材層の厚みは上記導電性
層の場合と同様の理由により、かつ基材としての耐久性
の点より２〜３０ｕｍが好ましい。

導電性基材層としては、例えば、アルミニウム、ステン
レス鋼、銅、しんちゅう等の金属箔が好適であり、導電
性層としては、アルミニウムを真空蒸着した薄膜が好適
である。また、導電性層として溶射法等により発熱板の
一面に積層された導電性セラミックスも使用できる。

本発明においては、記録材料の導電性層面側もしくは導
電性基材層面側に、発熱板をその通電発熱層を介して重
ね合わせ、該通電発熱層と反対側の発熱板の表面に通電
記録針を当接し、該通電記録針に通電することにより感
熱転写記録を行うものである。すなわち、通電記録針に
通電すると、発熱板の通電記録針が当接された部分の直
下で点発熱が起こり、この熱は、導電性層と絶縁性基材
、もしくは導電性基材層を伝わって感熱転写層のインク
を溶解し、該感熱転写層に重ね合わせた普通紙等の被記
録体の表面に転写するものである。なお、導電性層もし
くは導電性基材層を流れた電流は発熱板に接触させた別
の帰路電極を通じて電源に戻、るようになされている。

このとき、金属薄膜からなる導電性層では、通電により
金属薄膜が放電破壊するとそれにより発熱が起こり、発
熱板の発熱量をさらに補うので、熱転写させ易く高濃度
の画像が得られるので好ましい。このように、導電性層
は放電破壊される場合−もあるけれども金属薄膜である
ため、放電破壊により飛ｎｔする′ものの煤や悪臭の発
生は起こらず、また発熱板への付着も少量であり、適宜
除去すれば実用上の支障は全く無い。

一方、金属箔からなる導電性基材層では、通電による放
電破壊は起こらず、発熱板での発熱が金属箔を伝わって
感熱転写層に伝わるが、金属箔の熱伝導性が良好なため
熱転写に必要な熱量が充分に供給でき、同じく高濃度の
画像が得られる。

本発明によれば、熱転写記録に際し通電記録針と発熱板
の相対位置を移動しつつ通電することにより発熱板に蓄
熱されることがなく、能率よく記録することができる。

また、発熱板の厚み方向に導電性が高いので発熱板の厚
みを大きくしても画像濃度や鮮明さを損なうことがない
。さらに、発熱板は耐摩耗性にすぐれ、耐久性がよく半
永久的に使用できるので経済的であり、従来のように長
尺の発熱シートを必要としないのでプリンタの構造を簡
単にすることができる。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。以下単に「部」
とあるのは「重量部」を意味する。

〔実施例１〕 導電性セラミックスである炭化チタン（ＴｉＣ）からな
る繊維状物と、非導電性セラミックスである酸化アルミ
ニウム（Ａｌ２Ｏ２）の粉末からなる混合物とを一軸方
向に加圧して押出成形し、該粉末中に該繊維状物が押出
方向に配向して多数分散してなる成形体を製した。該成
形体をアルゴン（Ａｒ）雰囲気中で１５００℃以上の温
度で焼結後押出方向と垂直方向に薄く切断、研磨し、厚
み方向に導電性セラミックスが配列した厚さ１５０ｕｍ
の電気的異方性の板状体を得た。次に、酸化ルテニウム
−ガラス系の抵抗ペーストを上記板状体の片面にスクリ
ーン印刷し、焼付けて膜厚２０ｕｍ、表面抵抗５にΩの
通電発熱層を形成し発熱板を得た。ただし、上記炭化チ
タン（ＴｉＣ）の代わりにホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ
ｇ）を用いてもよく、また上記酸化アルミニウム（ＡＩ
ｚＯｉ）の代わりに炭化ホウ素（Ｂ、Ｃ）を用いてもよ
い。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名ハｏ：ｚ８０）　　
　１００部含金属染料（保土谷化学社製、商品名スｔ’
ｌｌンブラックＢＮＨ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２５　部ミツロウ　　　
　　　　　　　　　　　　１５部カルナバワックス　　
　　　　　　　　　　１５部酢酸エチル　　　　　　　
　　　　　　　５０部トルエン　　　　　　　　　　　
　　　　２５部次に、上記組成からなる配合物を溶解分
散せしめ、表面抵抗が０．８Ωのアルミニウム蒸着層よ
りなる導電性層が一面に形成されたポリエステルフィル
ムの他面に塗布し乾燥して、厚さ３ｕｍの感熱転写層を
形成し、厚さ９ｕｍの感熱転写記録材料を得た。

得られた感熱転写記録材料を幅７　ｍｍに裁断し、発熱
板の通電発熱層面を感熱転写記録材料の導電性層に重ね
合わせ、謄写原紙製版機（ゲステラトナー社製、商品名
ゲストファックス１１００を改良したもの）に供給し、
感熱転写層の下に上質紙を当接し、発熱板上に通電記録
針を当接し、該通電記録針に直流２０Ｖの電圧を印加し
、走査線密度１６１／ｍｍ、記録スピード１．２　ｍ／
ｓｅｃの条件で通電記録を行ったところ、煤やカーボン
ブラックの飛散および悪臭はなく、発熱板およびポリエ
ステルフィルムに貫通孔が生じることもなく、記録中に
切断することなく上質紙に黒色の鮮明な画像が得られた
。得られた画像の濃度は１．３５であり、解像度はｌ　
５１　／　ａｍであった。発熱板を２０回繰返し使用後
も同様の結果であった。

〔実施例２〕 実施例１の感熱転写材料の代わりに下記のものを用いた
。すなわち、表面抵抗０．１Ω、厚さ１０ｕｍのアルミ
ニウム箔よりなる導電性基材層の片面に下記組成からな
る配合物を溶解分散せしめて塗布乾燥し、３ｕｍの厚み
に感熱転写層を形成して感熱転写記録材料を得た。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名＋＋ｏシ８０）　　
　１００部含金属染料（保土谷化学社製、商品名スｔ”
ｏンブラフクＢＮＨ）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　２５　　部酢酸エチル
　　　　　　　　　　　　　　５０部トルエン　　　　
　　　　　　　　　　　２５部カルナバワックス　　　
　　　　　　　　１５部ミツロウ　　　　　　　　　　
　　　　　１５部実施例１で得られた発熱板の通電発熱
層面をアルミニウム箔からなる導電性基材層面側に重ね
合わせ、実施例１と同様の条件で通電記録を行ったとこ
ろ、煤やカーボンブラックの飛散および悪臭はなく、発
熱板に貫通孔が生ずることもなく、上質紙に黒色の鮮明
な画像が得られた。得られた画像の濃度は１．３０であ
り、解像度は１６ｊ！／ｍ■であった。発熱板を２０回
繰返し使用後も同様の結果であった。

（発明の効果） 本発明は上述の構成となされているので、発熱板を長期
間反覆使用しても取替える必要がなく、ランニングコス
トを大幅に下げることができる。

また、発熱板は電気的異方性を有しているので厚くする
ことができ、耐久性に優れている。さらに、発熱板を補
強する補強部材が不要であるからプリンタ印字ユニット
の構造を面素化することができ、プリンタ印字ユニット
全体の製作費を低減することができる。さらにまた、発
熱位置が一点集中化し、かつ記録材料により近づけられ
るので、与エネルギー量が減少し、しかも熱拡散が抑え
られることで解像度が向上する。加えて、蓄熱による被
記録体の地汚れや印字尾曵きを解消することができるの
で、通電感熱転写方式の特性である高速印字、高解像度
を有効に発揮し得る。

特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）馨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）絶縁性基材の一面に感熱転写層が積層されるととも
   に他面に表面抵抗が５０Ωより小である金属薄膜からな
   る導電性層が積層された記録材料の該導電性層面、もし
   くは表面抵抗が１Ωより小でありかつ厚みが２〜３０ｕ
   ｍの金属箔からなる導電性基材層の一面に感熱転写層が
   積層された記録材料の該導電性基材層面に、 体積抵抗が１０＾６Ω−ｃｍ以上である非導電性セラミ
   ックスのマトリクスに体積抵抗が１０＾−＾１Ω−ｃｍ
   以下の導電性セラミックスの針状体をその長手方向を厚
   み方向に配向させ多数分散させてなる電気的異方性の板
   状体の片面に表面抵抗が１０〜１０＾７Ωでかつ前記導
   電性層より表面抵抗が大である導電性無機材料からなる
   通電発熱層を積層した発熱板を該通電発熱層を介して重
   ね合わせ、前記板状体の他面に通電記録針を当接し、該
   通電記録針と前記発熱板の相対位置を移動しつつ通電し
   、前記通電発熱層および前記導電性層、もしくは前記通
   電発熱層および前記導電性基材層で発熱した熱で前記感
   熱転写層を熱転写することを特徴とする通電感熱転写記
   録方法。 ２）通電発熱層と導電性層の表面抵抗の比が５０〜１０
   ＾８である特許請求の範囲第１項記載の通電感熱転写記
   録方法。