JPH02145376A - 印字記録方法 - 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、画像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印字記録方法に関する。

従来の技術 従来、画像電気信号を熱エネルギーに変換し、その熱エ
ネルギーでインク層を溶解して、転写用紙に転移させる
ことにより画像形成を行う印字記録方法として、熱印刷
記録方法、例えば、中抵抗のインク支持体に発熱体層と
帰路回路を設けた印字記録媒体中に、インク支持体側よ
り針状電極によって信号電流を印加し、インク記録媒体
中に電流回路を作って発熱させ、インクをスポットとし
て熱溶融転写させる方式（例えば、特開昭５６−９３５
８５号公報参照）、或いは通電記録方式、例えば、記録
電極と帰路電極とを一つの面に設けた印字記録ヘッドを
、発熱体層を有するインク記録媒体に圧接し、針状電極
より電気信号が印加された部分に発熱体層を発熱させ、
その領域のインクを溶融させて転写紙に転写させる方式
（例えば、特開昭５９−１７１６６６号公報）等が用い
られている。

発明が解決しようとする課題 これらの方式においては、針状電極とインク記録媒体の
表面とは、摺動接触により電気的接触が行われるが、摺
動によるため振動が生じ、若干の放電現象も起こること
がある。そのため、（１）インク記録媒体表面に静電的
に大気中の塵或いはゴミが付着しやすい、（２）粉体イ
ンクを用いた場合、装置内に粉体インクが飛散し、イン
ク記録媒体表面に付着しやすい、（３）インク記録媒体
は、回動しているため、接触部分で牽擦による摩耗粉末
が発生しやすい、等の理由で、塵、ゴミ等の異物がイン
ク記録媒体表面に付着する。

これらの塵、ゴミ等の異物は、前記のように印字記録に
際し、印字記録ヘッドをインク記録媒体に圧接する際に
、種々の障害を発生し、例えば、印字記録ヘッドからの
通電状態の不安定化を招き、良好な接触状態を維持でき
なくなって、印字品質を下げるという問題が発生する。

塵、ゴミ等の異物を除去する方式としてはエアーブロー
によるクリーニング方式及びブラシによるクリーニング
方式等が採用できるが、これ等の方式は、大きなスペー
スを必要とし、コストが高く、また、クリーニング効率
も充分でない。

ところで、インク記録媒体の表面には、高分子材料、薄
膜状金属、セラミック材料等が存在するので、上記の様
な塵、ゴミ等の異物を除去するためには、表面に存在す
る材料の摩耗量が大きくならないように低圧力でクリー
ニング効率の高いクリーニング方式を採用することが要
求される。

本発明は、従来の技術における上記のような実状に鑑み
てなされたものであって、印字記録ヘッドをインク記録
媒体に圧接するに際し、なるべく塵やゴミ等の異物の付
着による影響を低減することを目的とするものである。

即ち、本発明の目的は、印字記録ヘッドの記録電極が、
インク記録媒体に対し、常に良好な接触状態を保持し得
るような印字記録方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、高解像度、高品質の記録画像を得
ることができる印字記録方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び作用 本発明の上記目的は、印字記録ヘッドを少なくとも発熱
体層と熱溶融性インク層または熱昇華型染料インク層と
を有するインク記録媒体に圧接して画像電気信号を印加
し、転写材上に画像電気信号に対応して熱溶融性インク
層または熱昇華型染料インク層を転移させることからな
る印字記録方法において、印字記録ヘッドを、インク記
録媒体に圧接するに先立って、インク記録媒体の表面を
粘着性表面を有するクリーニングロールを用いてクリー
ニングすることにより達成される。

本発明において、クリーニングロールの表面は、臨界表
面張力３５ダイン／ｃｍ以下の低表面エネルギーを有す
るものであることが好ましい。

次に、本発明を図面によって説明する。第１図は本発明
の印字記録方法の一実施例を説明する為の概略構成図で
ある。

図中、１は印字記録ヘッドであり、インク記録媒体２の
表面を摺動して画像電気信号を印加する様に構成されて
いる。インク記録媒体２は、異方導電層２１、発熱体層
２２、帰路電極層２３、インク剥離層２４及び熱溶融性
インク層または熱昇華型染料インク層２５を有している
。３は粘着性表面を有するクリーニングロールであり、
インク記録媒体の表面に接触して回転する様に配設され
ている。クリーニングロールの表面に脱離ブレード４が
圧接されており、離脱された異物をゴミ収集箱５に集め
るようになっている。６は転写紙であって、弾性プラテ
ンロール７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。また８はクリーニングロール３に
対向する位置の設けられた背面を押圧する背面バックア
ップロールである。

インク記録媒体２は、図示されない駆動手段によって印
字部に搬送されるが、印字部の手前に配設された粘着性
表面を有するクリーニングロール３と接触し、インク記
録媒体の表面に付着している塵、ゴミ等の異物がクリー
ニングロールの表面に移行してクリーニングされる。ク
リーニングロール表面に移行した異物は、脱離ブレード
４によってクリーニングロール表面から離脱され、ゴミ
収集箱５に集められる１次いで、インク記録媒体は、印
字部において、印字記録ヘッド１により、画像電気信号
が印加され、画像電気信号に応じて、発熱体層２１が発
熱し、その部分の熱溶融性インク層または熱昇華型染料
インク層２２が溶融又は昇華して、転写紙６上に転写さ
れる。

本発明において用いるクリーニングロールは、少なくと
も表面がゴム状粘弾性を有する材料で構成され、そして
そのゴム硬度としては１５〜６０°の範囲の値を有する
ものが好ましい、また、クリーニングロールとしては、
表面の臨界表面張力が３５ダイン／（２）以下のものが
好ましい。

クリーニングロールの表面を構成する材料としては、０
℃〜４０℃の温度範囲が、ガラス転移点と融点との間に
位置するような弾性材料が使用され、代表的なものとし
てはシリコーン系エラストマー含フツ素ウレタンゴム等
の、室温でゴム弾性を有するものがあげられる。

本発明において、クリーニングロールの表面に粘着力に
よって付着した塵、ゴミ等の異物は、表面に圧接してい
る脱離ブレードによって表面から脱離させてもよいが、
クリーニングロールの表面に付着する塵、ゴミ等の異物
は、粉体インク等、熱可塑性樹脂よりなるものが多いの
で、第２図に示すように、クリーニングロール表面に圧
接して回転可能な加熱金属バー等の清掃バーを使用する
のが好ましい、その場合、清掃バーは、その表面は臨界
表面張力４０ダイン／儂以上であって、１３０℃以上に
加熱された状態のものを用いるのが好ましい、何故なら
ば、この様な清掃バーをクリーニングロール表面に圧接
させると、付着している異物中の熱可塑性樹脂が液化し
、クリーニングロール表面から清掃バーに容易に転移し
て、クリーニングロール表面を初期の清浄な状態に再生
する。

その場合、熱可塑性樹脂以外のごみ類も、熱可塑性樹脂
に吸収された形になって、−緒にクリーニングされるこ
とになる。

なお、第２図においてクリーニングロール３は、表面に
粘着性層１０を有し、そして加熱ヒーター１２を内臓す
る回転可能な加熱金属バー１１が表面に圧接された状態
で設けられている。９は異物であり、１３は加熱金属バ
ーの表面に移行した異物を離脱させる為の金属ブレード
であって、離脱した異物はゴミ収集箱５に集められる。

本発明において使用するクリーニングロールは、直径２
０關から２００簡の範囲のものが好ましい、直径が大き
すぎると、装置全体が大型化するので好ましくなく、ま
た、直径が小さすぎると、清掃バーを使用した場合に、
放熱できなくなって、クリーニングロール自体の温度が
高くなり、異物補集能力が低下する。

また、本発明において、クリーニングロールの表面は、
臨界表面張力３５ダイン／ａｉ１以下のものが好ましく
、１８〜３０ダイン／ｃｌＩの範囲のものが特に好まし
い、臨界表面張力が３０ダイン／■よりも高くなると、
清掃バーを使用した場合における清掃能力が低下し、特
に３５ダイン／（２）よりも高くなると、清掃能力が著
しく低下する。なお、臨界表面張力が１８ダイン／ｃｍ
よりも低くなると、インク記録媒体が高速度で搬送され
る場合、クリーニングロールの回転も高速で行われるが
、回転したときに周囲に粘着性層を構成するゴム類を飛
散させる可能性がある。

次に、本発明において使用するインク記録媒体について
説明する。

本発明のインク記録媒体の典型的な層構成は、異方導電
層、発熱体層、帰路を極層、インク剥離層及び熱溶融性
インク層又は熱昇華型染料インク層よりなる。

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、微小電極よりなる導電性孤立パター
ン層であってもよく、又、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
子等の導電作物質よりなる導電路が形成された層であっ
てもよい。

本発明のインク記録媒体において、異方導電層が導電性
孤立パターンよりなる層である場合は、発熱体層に支持
体としての機能を持たせればよく、又、導電性孤立パタ
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−面に薄Ｍ発熱体層を
形成させればよい。

発熱体層は、異方導電層からの電流をジュール熱で発熱
し、インクを溶融させて転写材に転写させるための層で
あって、例えば、カーボン、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、エポキシ樹脂
等）よりなる導電性層、ｚｒ０２、Ａｌ２Ｏ３，８１０
２などの高抵抗材料とＴｉ、ＡＩ％Ｔａ、、Ｃｕ、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０発熱体層の体積固有抵抗は１０−２〜１０２
Ω・■の範囲に設定し、その膜厚は１０００人〜５００
引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。

帰路電極層は、発熱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、体積固有抵抗１０°
１Ω・■以下の材料より構成され、蒸着、スパッタリン
グ又はその他の薄膜形成法により作成される。その膜厚
は５００人〜５ρの範囲に設定するのが好ましく、特に
１０００人〜２０００人の範囲が、熱のリーク及び必要
な導電特性の点で好ましい。

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、低表面エネルギーの機能を有する薄膜であり、
基本的には転写材の表面エネルギーよりも低い値の臨界
表面張力を有するものである０例えば、転写材が普通紙
の場合には、臨界表面張力４０ダイン／■以下であるこ
とが必要である。又、インク剥離層の臨界表面張力が熱
溶融性インク層の表面張力より低い値であると、熱溶融
性インク層の転移現象においてより大きな効果が得られ
るので好ましい、インク剥離層自体の厚みは、５００人
ないし６ρの範囲でできるかぎり薄く設定するのがエネ
ルギー伝達効率の点で好ましい、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
フツ素樹脂等が使用できる。

熱溶融性インク層は、融点１４０℃以下の熱可塑性樹脂
中に、カーボンブラック等公知の染・顔料を分散してな
るものが使用される。熱溶融性インク層の膜厚は１〜ｔ
５ａの範囲に設定するのが好ましい、また、熱昇華型染
料インク層は、昇華性染料と少量の樹脂より構成される
。昇華性染料としては、例えばアゾ系染料、インドアニ
リン系染料、シアニビニル系染料が使用される。

実施例 次に、本発明を実施例によって説明する。

実施例１ 厚さ３０μの導電性ポリイミドフィルムの両面に、厚さ
７０００人のＣｒ層を真空蒸着法により着膜した。

次に、このＣｒＦｉｌ上にフォトレジストを形成し、９
０℃で８分間乾燥し、膜厚１．２μｓのレジスト膜を形
成した。このレジスト膜を、ピッチ２０頭で１５ａ角の
矩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、加熱してレジスト膜を硬化させた６次に、希塩酸
を用い、亜鉛粒子の存在下でエツチングし、フォトレジ
スト膜のない部分のＣｒを除去した。充分に水洗した後
、アセトン槽に入れ、超音波を与えてレジスト膜を除去
し、導電性パターンよりなる異方導電層の作成を完了し
た。

次に、導電性ポリイミドフィルムの他方の面のＣｒ層上
に、熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、１５０℃で１１
時間加熱硬化し、低表面エネルギーを有する膜厚０．４
ｍのインク剥離層を形成した。

得られた積層フィルムの両端を接着して無端ベルトを形
成した。インク剥離層の上に、融点９５℃の熱可塑性樹
脂を主成分とする膜厚６ａの着色熱溶融性インク層を設
けて、無端ベルト状のインク記録媒体を作成した。

上記インク記録媒体を用い、第３図に示されるようにし
て印字記録を行った。第３図において、インク記録媒体
２は、搬送ロール１４によって印字部に搬送されるが、
印字部の前に設けられた粘着性表面を有するクリーニン
グロール３と背面バックアップロール８との間を通るこ
とによって、表面に付着している塵、ゴミ等の異物がク
リーニングされる。なお、異物は、加熱金属バー１１に
転移し、ゴミ収集箱５に集められる６次いで弾性プラテ
ンロール７上において、印字記録ヘッド１からの信号入
力によって紙ロールからの転写紙６に転写される。印字
記録の終了後、インク記録媒体２は、粉体インク供給ユ
ニット１６によって粉末状の熱溶融性インクを付着させ
、次いで整面ユニット１５で均一化することによって再
生され、１回の印字サイクルが終了する。

上記の場合、クリーニングロールは印字記録ヘッドとイ
ンク記録媒体との接触点の２０市手前の位置において、
ニップ＠１．５１１ｍ１で圧接するように配置した。ク
リーニングロールは、外径６０ｍ＋φを有するものであ
って、弾性体としてゴム硬度３０°のシリコーンエラス
トマー材よりなり、肉厚２４０■、臨界表面張力２２ダ
イン／３（ジスマンプロット法による）のものを使用し
な、インク記録媒体を線速度９５ｍ＋／ＳｅＣで搬送し
、一方、クリーニングロールには、清掃バーとして材質
がアルミニウムよりなる外径５０圓φで、肉厚２１１１
＋の回転可能なパイプであって、パイプの中心部にヒー
ターを配したものを圧接した。清掃バーの表面温度を１
４０℃に設定して、異物除去操作を行った。

８本／關のスタイラスヘッドより４００μｓのパルス幅
で２４ｎ＾の電流量の画像電気信号を異方導電層に圧接
印加し、背面圧接ロール上接触する記録紙に印字記録し
た。

印字終了後、インク記録媒体のインク転写跡に対して熱
溶融性インクを供給し、着色熱溶融性インク層を整面し
、仮固定して再生した。

上記の印字サイクルを１５時間継続して行なったところ
、印字記録ヘッドの接触部に汚れは生じなく、印字ドツ
トの形状も、ドツト径のばらつきが±１０°以内に維持
された。

比軸例１ 実施例１におけると同様なインク記録媒体を用い、同様
にして印字記録を行った。但しクリーニングロールは設
けなかった。実施例１と同様に連続印字操作をおこなっ
たところ、１５時間の３！続印字操作の時点で、印字記
録ヘッドの周辺部にホコリと粉体インク等の付着物があ
り、通電不良が生じて、転移ドツトも形状のバラツキが
σ；２１ρ（平均ドツト径１２５ａ）であり、不均一な
印字画像となった。

発明の効果 本発明は、上記のように、印字記録ヘッドを、インク記
録媒体に圧接する前に、インク記録媒体の表面を粘着性
表面を有するクリーニングロールを用いてクリーニング
するから、インク記録媒体上の塵、ゴミ等の異物がイン
ク記録媒体に損傷を与えることなく、効率よく除去でき
る。したがって、本発明によれば、次のような効果を生
じる。

１）インク記録媒体への印字記録ヘッドの接触の信頼性
が高くなる。２）ノイズ放電を制御できるので、インク
記録媒体及び印字記録ヘッドの寿命が長くなる。３）信
号ノイズ低減のため、印字ドツトの再現性が上がり、高
解像度で高画質の画像が得られる。４）印字駆動パルス
の変動が小さくなり、回路寿命が伸び、回路自体の簡易
化が計れ、コストの低減、信頼性の向上が達成できる。

６）高速印字記録が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の印字記録方法の一実施例を説明するた
めの説明図、第２図は本発明に使用するクリーニングロ
ールの他の実施例を説明するための説明図、第３図は本
発明が適用される印字記録プロセスの概略構成図である
。 １・・・印字記録ヘッド、２・・・インク記録媒体、３
・・・クリーニングロール、４・・・脱離ブレード、５
・・・ゴミ収集箱、６・・・転写紙、７・・・弾性プラ
テンロール、８・・・背面バックアップロール、９・・
・ごみ、１０・・・粘着性層、１１・・・加熱金属バー
、１２・・・加熱ヒーター、１３・・・金属ブレード、
１４・・・搬送ロール、１５・・・整面ユニット、１６
・・・粉体インク供給ユニット、２１・・・異方導電層
、２２・・・発熱体層、２３・・・帰路電極層、２４・
・・インク剥離層、２５・・・熱溶融性インク層（又は
熱昇華型染料インク層）。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　液部　銅 箱１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）印字記録ヘッドを少なくとも発熱体層と熱溶融性
   インク層または熱昇華型染料インク層とを有するインク
   記録媒体に圧接して画像電気信号を印加し、転写材上に
   画像電気信号に対応して熱溶融性インク層または熱昇華
   型染料インク層を転移させることからなる印字記録方法
   において、印字記録ヘッドを、インク記録媒体に圧接す
   るに先立って、インク記録媒体の表面を粘着性表面を有
   するクリーニングロールを用いてクリーニングすること
   を特徴とする印字記録方法。
2. （２）クリーニングロールの表面が、臨界表面張力３５
   ダイン／ｃｍ以下の低表面エネルギーを有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の印字記録方法。