JPH01281993A - 通電転写インク媒体 - 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
インク像を転写させるために用いられる印字記録媒体に
関する。

従来の技術 従来、熱転写を利用して、印字記録を行う方式（１）ザ
ーマルヘッドを印字ヘッドとし、低融点インクを塗布し
たインクフィルム上のインク層の反対側よりヘッドを印
圧し、熱伝導さゼてインクを溶融転写する方式、（特開
昭５３−８４７３５号公報〉（２）針電極より画像に対
応する電気信号を印加し、印字記録媒体の支持体を通し
て導電性インク暗中に通電し、支持体と導電性インク層
の間に設Ｃプられた発熱層の発生ずる熱により、インク
層を熱溶融させ転写する方式で、印字記録媒体における
インク支持体として、金属粉を分散し、樹脂でリボン化
したもの、おるいは高抵抗の導電フィルムで構成したも
のを用いる方式、 （３）中抵抗のインク支持体に発熱層と帰路電極を設け
て印字記録媒体を構成し、その中にインク支持体側より
針電極によって印加電流路を設は発熱させ、インク層を
熱溶融さ−け転写させる方式、（特開昭５６−９３５８
５号公報） り４〉針電極と同じ側に帰路電極を設け、針電極より画
像に対応する電気信号を印加して、印字記録媒体の発熱
層中に帰路電極への電流路を形成して発熱層での発熱に
よりインク層を溶融させ、転写する方式、 などが提案されている。

発明か解決しようとする課題 しかしなから、これらの方式はいずれも欠点を有し、満
足すべきものではない。

即ち、上記＜１）の方式で（ｊｌ、■長い距離を熱伝導
にたよるため、印字速度が遅い（１ｍ　ｓ　／　ドツト
以上〉、■伝達できるエネルギーが小さいため、インク
材料の制限が大きく、転移制御か悪い（１ヘツ（〜変調
不可及びワックス系材料が主体）、という欠点がおり、 （２）の方式では、■カラー化が難しいく導電性付与か
色調制御を難しくする。）、■支持体の導電ロスか人で
機械強度もよくない、■印字のドツト精度か低い、■電
気異方性が不十分であるため、インク支持体内でリーク
が生じ、エネルギーロスか大きい、という欠点か必り、 り３）の方式では、■インク支持体の導電異方性かない
のでドツトの広がりかある、０発熱に寄与しないリーク
電流か大きく、エネルギー効率か悪い、■インク支持体
に抵抗性が必るので、針電極とインク支持体間の接触抵
抗が大きい、という欠点かあり、 ざらに（４）の方式では、印加電流が、帰路電極への電
流路の関係で二度発熱層を通るので、二倍のエネルギー
ロスを生じ、また、摺動接触を針電極と帰路電極により
二度行うため、接触抵抗による熱ロスも二倍生じる。さ
らに、帰路電極に優先的に電流を流す（こは、印字記録
媒体中の導電路にある程度の抵抗か必要となり、印字記
録媒体中の導電路での発熱ロスも大きく生じる、という
欠点かある。

本発明（は、上記従来の印字記録媒体について、それを
通電転写方式に用いた場合における欠点を改善する目的
でなされたものである。

したがって、本発明の目的は、 （１）繰り返し印字が可能な熱転写記録媒体を提供する
こと、 （２）高速印字、高密度エネルギー人力が可能な熱転写
記録媒体を提供すること、 （３）高品位のカラー画像の再坦ができ、高度な階調性
の堅牢な画質の記録が可能な熱転写記録媒体を提供する
こと、 （４）省エネルギー印字か可能な熱転写記録媒体を提供
すること、 （５）低うンニングコスｉ〜で印字記録が可能な熱転写
記録媒体を提供すること、 （６）人力印字エネルギー変化によりドツト印字面積を
変化させることが可能な熱転写記録媒体を提供すること
、 にある。

課題を解決するための手段 本発明の熱転写記録媒体は、厚み方向に開口した多数の
微細孔を有するアルミナ基体の、該微細孔に金属材料を
充填してなる異方導電層上に、発熱抵抗体層、導電層、
インク剥離層、及び熱溶融インク層を順次設けたことを
特徴とする。

即ち、本発明の熱転写記録媒体は、基体として、それ自
体支持能力を有し、厚み方向に導電性を有する異方導電
層を用いる点に特徴を有するものである。即ち、その異
方導電層は、厚み方向に開口した多数の微細孔を有する
アルミナの微細孔に、金属材料を充填して、厚み方向は
金属材料による導電性を示ずが、面方向はアルミナによ
る絶縁性を示し、電流の拡散を阻止覆る作用を示し、又
、ぞれ自体支持体となるものである。

アルミニウムを陽極酸化すると、微細孔が厚さ方向に開
口したアルミノ−層か形成されるので、本発明において
、異方導電層は、アルミニウムの陽極酸化法によって形
成さ−れだアルミナ基体を用いて構成されたものが好ま
しい。

本発明を図面によって説明すると、第２図１は、本発明
の熱転写記録媒体を通電記録方式に適用した場合の説明
図て必る。

本発明の熱転写記録媒体は、アルミナ基体１１の厚み方
向に開ＩＩ　ｂだ多数の微細孔に金属材料１２を充填し
てなる異方導電層１の上に、発熱抵抗体層？、導電層３
、インク剥離層４、及び熱溶融インク層５を順次設けた
構造を有している。

作用 本発明の熱転写記録媒体を用いて、通電記録方式により
印字記録を行う場合、本発明の熱転写記録媒体の熱溶融
インク層を転写４Δ６と、背面圧接部祠７の上で重ね合
わせ、一方、圧接剛体８１、弾性部＋Δ８２及びストラ
イブ状に形成されたパターン電極８３より構成された印
字記録ヘッド８を、その熱転写記録媒体の異方導電層１
の表面に圧接し、活動させる。印字記録ヘッド８からの
電気信号に応じて、異方導電層における微細孔に充填さ
れた金属ＩＪ料を通って電流か発熱抵抗体層に流れ、発
熱して、その部分の熱溶融インク＠５が溶融し、背面圧
接部ｖ１７上の転写材６に転移インク層５１として転写
される。転写材と分離された熱転写記録媒体は、例えば
、粉体インク供給ユニツ１〜によって熱溶融性の粉体イ
ンクを付着させた後、加熱性面ローラーと圧接ローラー
の間を通して再生し、次の印字記録工程に使用される。

この場合の通電経路及び熱伝導経路は次の通りである。

１、通電経路 信号駆動回路→パターン電極−〉異方導電層−→発熱抵
抗体層−→導電層→（駆動回路）→接地。

２、熱伝導経路 発熱抵抗体層→導電層→インク剥前層→熱溶融インク層
。

本発明においでは、上記のような経路によってエネルギ
ーの伝達が行われ、印字記録か行われるが、この場合、
熱溶融インク層の上に、アルミナ基体の厚み方向に開口
した多数の微細孔に金属材料を充填してなる異方導電層
か設（プられでいるから、ぞの異方導電層は、厚み方向
は金属材料による導電性を示すが、面方向はアルミナに
よる絶縁性を示し、電流の拡散を阻止する作用を示す。

したがって、パターン電極から、信号電流か印加された
場合、電流は面方向には拡散せずに厚み方向に流れて発
熱抵抗体層に達するので、ドツトの拡がりが７よく、高
いエネルギー効率で印字記録が行われる。

又、本発明の熱転写記録媒体の表面は、異方導電層表面
に金属月利が露出した平面になっているため、記録電極
か異方導電層と動的コンタクトをする際に、接触抵抗が
低減できる。したかつて、熱転写記録媒体の表面のダメ
ージか減少するので寿命も延長し、又、印字発熱回路中
の発熱エネルギーロスを減少させ、発熱抵抗体層以外で
の発熱を抑止する。このため、印字のドツト当りのエネ
ルギー効率か上がる。

実施例 以下、図面を参酌して実施例により本発明を説明する。

第１図は、本発明の熱転写記録媒体の要部の斜視図であ
る。それ自体支持能力を有し、厚み方向に導電性を有す
る異方導電層１は、厚み方向に開口した多数の微細孔を
有するアルミナ基体１１と、その微細孔に充填された金
属材料１２とより構成されでいる。この異方導電層１の
上に、発熱抵抗体層２、導電層３、インク剥離層４、及
び熱溶融インク層５が順次設けられている。

異方導電層は、厚み方向の導電率か幅方向の導電率の１
０倍以上て必ることか好ましい。例えば、厚み方向の抵
抗値か１０Ω／−以下、好ましくは１０−１Ω／ｍＭ以
下であり、幅方向の抵抗値が１０　Ω／７以上、好まし
くは１０１１Ω／−以上である。又、その厚みは、２０
μｍ〜５ｍｍの範囲に設定される。

異方導電層は、例えば、次のようにして作成することか
できる。リン酸、しゆう酸、硫酸、クロム酸等の１〜２
０重量％水溶液を電解液として使用し、アルミニウム箔
を陽極に接続し、白金を陰極とする直流電源に接続させ
て上記電解液中に浸漬する。電解液を２０〜７０’Ｃに
加熱し、５・〜５０Ａ　／ｄｒｎ２の電流密度で通電さ
せると、５００人／分へ。

３．０ｔｔｒｎ１分の範囲の着膜速度でアルミナが生成
する。このアルミナは、アルミニウム箔の面に垂直に、
直径２００〜１０００人の形状が揃った孔が１０６〜１
０１１個／Ｃが形成された状態のものでおる。この孔は
、アルミニウム箔の面に対して垂直に成長し、アルミナ
膜の厚みとほとんど同じ長さになる。

アルミナ膜の膜厚は１０−１００μｍになるように形成
させる。

次いで、アルミニウム箔をエツチングにより除去し、そ
してアルミナ膜とアルミニウム箔との間のアルミナバリ
ヤ層をラッピング又はエツチングにより除去し、多孔性
アルミナ基板を作成する。

次いて、多孔性アルミナ基板の微細孔に、金属−口１− オオ料を充填する。金属＋１斜としてはＮｉ、Ｃｕ、ｃ
ｒ、Ｎ　ｒ　、　Ａｕ、Ａｑ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｓｎ、ＡＩ
　、Ｐｂ、Ｗ、Ｍｏ等が使用できる。これ等の金属は、
電解メツキ、金属溶射等の方法により微細孔に充填する
ことができる。

異方導電層の上に形成される発熱抵抗体層（は、異方導
電層からの電流をジュール熱で発熱し、インクを溶融又
は昇華させて転写材に転移させるための層で１）って、
７ｒＯ２、△１２Ｑ３．５ｉ０２、ＳｉＣなどの高抵抗
材料とｌｉ、△１、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｌ−１，７ｒなどの
導電性材料とを用い、混合スパッタリングにより薄膜状
に形成したり、金属粉、セラミック粉、炭素等の導電性
粉末を耐熱樹脂に分散させ、薄膜状に形成することによ
り設けることかできる。

発熱抵抗体層は、１０−２ないし１０２Ω・ｃｍの体積
固有抵抗を有し、５００人ないし１０μｍの厚さに設定
するのが好ましい。この範囲のものは、着脱安定性、膜
接着性等において優れた特性のものとなる。

＝　　１２　− 導電層、即ち、帰路電極層は、発熱抵抗体層に流入した
電流を拡散させ、還流させる電極になるもので市って、
１０−２Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗を有する１３判に
より構成され、蒸着スパッタ１ソング又はその他の薄膜
形成法により作成される。例えば、金属（ＡＩ、Ｃｕ、
Ｏｒ、Ｎｉ、ＡＵ、ＡＱ、Ｐｔ、Ｆｅ等の金属及びそれ
らの合金〉、炭素、導電性セラミック、導電性有機物質
等が使用できる。その厚さは、５００人ないし３μｍの
範囲にδ９定するのが好ましい。

発熱抵抗体層の下に設けられるインク剥離層は、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
臨界表面張力に調整された層であって、低表面エネルギ
ー性の薄膜より成り、基本的には、転写イΔの臨界表面
張力よりも低い臨界表面張力を有するものである。転写
イオか普通紙である場合には、４３ダイン／　ｃｍ以下
でおることが必要で必り、好ましくは３９ダイン／ｃｍ
以下である。インク剥離層は、例えば、フッ素樹脂、シ
ワ＝１−ン樹脂等を用いて形成され、その膜厚は３μｍ
以下で、−１，’＠− できるかぎり薄く設定するのが、エネルギ伝達効率の点
で好ましい。

熱溶融インク層は、１３０°Ｃ以下の融点を有する熱可
塑性樹脂に公知の色材（染料及び顔料）を分散させて形
成されるもので、ぞの膜厚１よ１〜２５μｍの範囲に設
定するのか好ましい。膜厚が薄すぎるとドツト再現に問
題を生じ、厚すぎると印字エネルギーを多量に必要とす
るので、上記の範囲が好ましい。

次に、本発明を更に具体化した実施例を示す。

実施例１ 厚さ８０μｍのアルミニウム箔を、ｐＨ１０の水酸化ナ
トリウム水溶液に浸漬し、超音波洗浄機内に設置し、７
秒間超音波をかけてアルミニウ箔表面の洗浄と前処理を
行った。次に、前処理されたアルミニウム箔を陽極に接
続し、４重量％のリン酸水溶液を電解液とする浴に浸漬
した。陰極としては、白金板を用い、電流密度４０Ａ／
ｄｍ２、液温２０’Ｃで１８０分間通電し、アルミナ化
処理を終了した。

次に、上記のアルミナ化したアルミニ【クム箔をニッケ
ルメッキ浴に浸漬し、電界メツキを行った。

即ら、電流密度２５Ａ／ｄｍ２て１１０分通電し、アル
ミナ膜中に形成された微細孔中にニッケルを充填した。

次に、処理され！、＝アルミナ化したアルミニウム箔を
、リン酸：硝酸：水−４：２　　：３の重最比の溶液に
浸漬し、超音波の下で９０秒間処理し、残留するアルミ
ニウム箔部分を除去した。得られたアルミナ膜は、厚さ
方向に形成された微細孔中にニッケルが充填された構造
の異方導電性のものであつ　ｌご。

上記のようにして得られたアルミナ膜を基板とし、その
片面に基板温度５８０°Ｃで、Ｓ　Ｉ　Ｃ，Ｔａ。

及び５１０２　（モル比１０：２：１）の混合物よりな
るターゲットを用い、ＲＦスパッタリングにより膜厚１
μｍの発熱抵抗体層を形成した。その体積固有抵抗は２
×１０Ω・ｃｍで市った。

次に、上記の発熱抵抗体層の上に室温でアルミニウムを
蒸着させ、膜厚２５００人の導電層を形成した。その体
積固有抵抗は２　Ｘｌ０−６０・ｃｍでおった。

更に、形成された導電層の上に、ジメヂルシロキザン溶
液を塗布し、乾燥後、熱硬化させることによって膜厚０
．３μｍのインク剥離層を作成した。

その臨界表面張力は３２ダイン／　ｃｍでめった。

最後に、融点９５°Ｃの顔料（フタロシアニン顔料）分
散ポリエステル樹脂を塗布し、膜厚６μｍの熱溶融イン
ク層を形成した。

上記のようにして作成された熱転写記録媒体を用いて印
字記録を行った。即ち、６００ＳＰＩのスタイラスヘッ
トを用い、熱溶融インク層の反対側より１２０Ｓ？／ｃ
ｉの圧力で圧接させ、一方、熱溶融インク層側には、普
通紙（上質紙）を弾性圧接ロールの間で接触させた。ス
タイラスヘッドに２００μｓのパルス幅で、８ｍＡのパ
ルス電流を通電したところ、普通紙上に４５μｍサイズ
の丸形のドツト転移像が得られた。次に３００μｓのパ
ルス幅で１２ｍＡのパルス電流を通電したところ、普通
紙上に直径７７μｍの円形ドツト転移像か得られた。

比較例１ シリコ−フェラス１ヘマー中に直径１０ｐｍのニッケル
ワイヤーを厚み方向に、７０μｍのピッチで並べて構成
した異方導電層を用いる以外は、実施例１におけると同
様にしては、発熱抵抗体層、導電層、インク剥離層及び
熱溶融インク層を順次設けて熱転写記録媒体を得た。

これについて、実施例１にあけると同様にして印字テス
トを行ったところ、８ｍＡのパルス電流を通電した場合
は、印字することかできなかった。

又１２ｍＡのパルス電流を通電したところ、普通紙上に
４８μｍの星形のドツト転移像か得られた。又、熱転写
記録媒体の異方導電層表面には、熱によるダメージとし
て陥没跡が残った。

発明の効果 本発明の印字記録媒体は、上記の構成を有するから次の
ような効果を生じる。即ち、本発明の熱５転写記録媒体
は、く丁高速印字、高密度エネルギー人力か可能であり
、（２）印字エネルキー効率が高く、り３）高品位なカ
ラー像を再現でき、そして高度な階調性の堅牢な画質の
記録を行うことかでき、り４）省玉ネルキー印字か可能
であり、（５）低うンニングコストで印字記録が可能で
市り、（Ｏ人力印字エネルギー変化によりドツト印字面
積を変化させることが可能であり、又、り７〉再生する
ことによって繰り返し印字が可能て市る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱転写記録媒体の要部の斜視図、第
２図は、本発明の熱転写記録媒体を用いた通電記録方式
を説明する説明図である。 １・・・異方導電層、１１・・・アルミナ基板、１２・
・・金属＋Ａ料、２・・・発熱抵抗体層、３・・・導電
層、４・・・インク剥離層、５・・・熱溶融インク層、
５１・・・転移インク層、６・・・転写材、７・・・背
面圧接部材、８・・・印字記録ヘッド、８１・・・圧接
剛体、８２・・・弾性部材、８３・・・パターン電極。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　部品　剛 転写材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さ方向に開口した多数の微細孔を有するアルミ
   ナ基体の、該微細孔に金属材料を充填してなる異方導電
   層上に、発熱抵抗体層、導電層、インク剥離層、及び熱
   溶融インク層を順次設けたことを特徴とする熱転写記録
   媒体。
2. （２）発熱抵抗体層が、１０＾−＾２ないし１０＾２Ω
   ・ｃｍの体積固有抵抗を有し、５００Åないし１０μｍ
   の厚さを有する請求項（１）記載の熱転写記録媒体。
3. （３）インク剥離層が、臨界表面張力３９ダイン／ｃｍ
   以下であり、３μｍ以下の厚さを有する請求項（１）記
   載の熱転写記録媒体。
4. （４）導電層が、１０＾−＾２Ω・ｃｍ以下の体積固有
   抵抗を有し、５００Åないし３μｍの厚さを有する請求
   項（１）記載の熱転写記録媒体。
5. （５）厚さ方向に開口した多数の微細孔を有するアルミ
   ナ基体が、アルミニウムの陽極酸化法により形成された
   ものである請求項（１）記載の熱転写記録媒体。