JPH02145379A - 通電転写型インク記録媒体 - Google Patents

通電転写型インク記録媒体

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JPH02145379A
JPH02145379A JP63299494A JP29949488A JPH02145379A JP H02145379 A JPH02145379 A JP H02145379A JP 63299494 A JP63299494 A JP 63299494A JP 29949488 A JP29949488 A JP 29949488A JP H02145379 A JPH02145379 A JP H02145379A
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福田　讓
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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
インク像を転移させるために用いられる通電転写型型イ
ンク記録媒体に関する。
従来の技術 従来、印字記録方法としては、例えば、（１）サーマル
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押圧し、
熱伝導させ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イン
ク層中に通電し、その時の発生する熱により、インク層
を熱溶融させ転写する方式で、第５図に示すように、印
字り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異方導電層５１、或いは高抵
抗の導電フィルムで楕或し、導電発熱層５２及び導電イ
ンク層５３を有するものを用いる方式（画像電子学会誌
１９８２、Ｖｏｌ、１１、Ｎ００１、画ａｔ子学会第１
２回全国大会予稿集１７）、（３）中抵抗のインク支持
体に発熱層と帰路電極を設けてインク記録媒体を構成し
、その中にインク支持体側より針電極によって印加電流
路を形成し発熱させ、インク層を熱溶融させて転写させ
る方式（特開昭５６−９３５８５号公報）、（４）第６
図に示す様に、印字電極６１と同じ側に帰路電極６２を
設け、針電極より画像に対応する電気信号を印加して、
発熱抵抗体層６３、導電層６４、インク層６５よりなる
インク記録媒体の発熱抵抗体層中に帰路電極への電流路
６７を形成して、発熱抵抗体層での発熱によりインク層
を溶融させ、転写紙６６に転写する方式、 等が提案されている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、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）の方式では、■長い距離を熱伝導によ
るため、印字速度が遅い（１ｍｓ／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、転移制御が悪い（ドツト変調不可及びワックス
系材料が主体）という欠点があり、 （２）の方式では、■カラー化が難しい（導電性付与が
色調制御を難しくする）、■支持体の導電ロスが大で、
機械強度もよくない、■印字のドツト精度が低い、■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、エネルギーロスが大きい、という欠点があり、 （３）の方式では、■インク支持体の導電異方性がない
ので、ドツトの広がりがある、０発熱に寄与しないリー
ク電流が大きく、エネルギー効率が悪い、■インク支持
体に抵抗性があるので、針電極とインク支持体間の接触
抵抗が大きい、という欠点があり、 さらに（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には、印字記録
媒体中の導電路にある程度の抵抗が必要となり、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
欠点がある。
本発明は、上記従来の印字記録媒体について、それを通
電転写記録方式に用いた場合における欠点を改善する目
的で成されたものである。
したがって、本発明の目的は、高速で高解像の印字入力
が可能であり、小さい印字エネルギーで繰り返し印字す
ることが可能であり、良好なドツト再現性を有する多階
調の高品位カラー画像を低ランニングコストで得ること
ができる通電転写型インク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及び伴用 本発明の通電転写型インク記録媒体は、異方導電層、発
熱抵抗体層、導電層、インク剥離層、及び熱溶融性イン
ク層を順次設けてなり、そして、その異方導電層が、陽
極酸化法を用いて形成された孔径５０μｓ以下の貫通ｇ
＆細孔を有する円筒状アルミナ基体と、該貫通微細孔に
封入された導電性材料とよりなることを特徴とする。
本発明において、異方導電層は、多孔質アルミナの孔中
に、金属等の導電性材料が封入された形態をもち、支持
体としての能力を有し、厚み方向には導電性材料による
導電性を示すが、面方向にはアルミナにより絶縁性を示
し、電流の拡散を抑制する。
以下、本発明の通電転写型インク記録媒体について詳細
に説明する。第１図は、本発明のインク記録媒体の斜視
図であって、異方導電層１１、発熱抵抗体層１２、導電
層１３、インク剥離層１４、及び熱溶融性インク層１５
が順次積層された構造を有しており、そして異方導電層
は多孔性アルミナ基体１６と貫通微細孔に封入された導
電性材料１７より構成されている。
本発明において、異方導電層は、陽極酸化法を用いて形
成された孔径Ｓｏｎ以下の貫通微細孔を有する円筒状ア
ルミナ基体と、その貫通微細孔に封入された導電性材料
とよりなるものであって、厚み方向の導電率が、面方向
ので導電率の１０倍以上であることが好ましい０例えば
、厚み方向の抵抗値が１０Ω／−以下、好ましくは１０
−１Ω／−以下の値であり、面方向の抵抗値が、１０５
Ω／−以上、好ましくは１０１１Ω／−以上の値である
。また、その厚みは、２０ａないし３鵡の範囲が好まし
い。
本発明において、貫通微細孔の孔径は、５０−以下であ
ることが必要である。孔径が５０ａよりも大きくなると
、インク記録媒体表面の発熱ダメージが大きくなり、ド
ツトの広がりも大きく、印字信頼性が悪くなる。
異方導電層は、例えば、次のようにして作成することが
できる。即ち、第４図に示される°様に、絶縁板４１の
上に、円筒状アルミニウム薄板４２を置き、その中に電
解液４３を充分に満たす、を解液として、リン酸、しゆ
う酸、硫酸、クロム酸等の０．０１〜９０重量％（電解
質が固体の場合）または、０．０１〜８０体積％（電解
質が液体の場合）水溶液が用いられる０円筒状アルミニ
ウム薄板４２の円筒中心部に、白金、ステンレス鋼、ア
ルミニウム等からなる棒状または多角形の電極４４を陰
極として配設する。直流電源４５を用意し、その正端子
を陽極である円筒状アルミニウム薄板４２に接続し、負
端子を電極４４に接続する６両電極間に通電すると、円
筒状アルミニウム薄板の内側に多孔質アルミナ膜が形成
される。その際の電解液は、２０℃ないし９５℃に加熱
されているのが好ましい、また、電流密度Ｉ　Ａ／ｄｌ
’ないし１００Ａ／ｄｍ２で、パルスまたは直流を用い
て通電させると、約３００人／分ないし３−７分の範囲
のアルミナ成長速度が得られる。
上記の条件で電解を行なうと、このアルミナには、アル
ミニウム薄板表面に垂直に、孔径１００Å〜２０００人
で形状の均一な整った空孔が、１０８〜１０１１個／−
の密度で生成してくる。上記の空孔は、アルミニウム薄
板の表面に対して垂直に成長し、アルミナ膜の厚みと殆
ど同じ長さになる。
次に、無電解めっき、電解めっき、金属溶射などにより
、得られた多孔性アルミナ基板の空孔に導電性材料を封
入し、異方導電層を形、成する。
次に、アルミナ膜の下部に存在するアルミニウム層をラ
ッピングまたはエツチングにより除去することにより、
垂直の貫通空孔に導電性材料が充填された多孔性のアル
ミナ基板が得られる。
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、インクを溶融または昇華させて転写材に転移さ
せるための層であって、ＺｒＯ、Ａ　Ｉ　　Ｏ、Ｓ　Ｌ
　０２　、ＢＮ等の高低杭材料と、Ｔｉ、ＡＩ、Ｔａ、
Ｃｕ、Ａｕ、Ｚｒなどの導電性材料との混合物、または
導電性耐熱樹脂（導電性微粒子分散樹脂など）を用い、
上記異方導電層の上に薄膜状に形成する０発熱抵抗体層
の体積抵抗率は１０　　Ω・（＋ｌｌ〜１０２Ω・■の
範囲に設定し、その膜厚は５００Å〜１０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、
膜接着性等において、優れた特性のものとなる。
導電層は、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あって、体積抵抗率１０−２
Ω・■以下の材料より構成され、蒸着、スパッタリング
またはその他の薄膜形成法により作成される。その厚さ
は５００Å〜３ρの範囲に設定するのが好ましく、特に
、１０００Å〜２０００人の範囲が、熱のリーク及び必
要導電特性としては良好になる。
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なり、基本的に
は、転写材の臨界表面張力よりも低い界面表面張力を有
するものである。転写材が普通紙である場合には、３９
ダイン／３以下の臨界表面張力を有するのが好ましい。
また、インクの表面張力よりも低い値であると、インク
の転移現象に大きな効果が得られるので好ましい。
例えば・、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いて形成
され、その厚さは５００Å〜３ａの範囲で、できる限り
薄く設定するのがエネルギー伝達効率の点で好ましい。
熱溶融性インク層は、１３０℃以下の融点を有する熱可
塑性樹脂に公知の色材（染料または顔料）を分散させて
形成されるもので、その厚みは１ａ〜２５簡の範囲に設
定するのが好ましい、厚みが薄いとドツト再現に問題が
生じ、厚い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。
第２図は、本発明のインク記録媒体を使用して印字記録
を行なう印字記録プロセスを示すものであって、図中、
２１は本発明のインク記録媒体であり、図示されない駆
動手段によって矢印方向に回動しており、背面圧接ロー
ル２４゛との間で、転写紙２３と接触する。インク記録
媒体の異方導電層に、印字記録ヘッド２２を圧接して、
電気信号が印加され、転写紙２３上に溶融した熱溶融性
インク層が転写され、印字記録が行われる。インク記録
媒体は次いで帯電器２５によって帯電され、粉体供給ユ
ニット２６によって、インクが供給され、加熱整面ロー
ル２７によって、整面される。
また、第３図は、本発明のインク記録媒体を使用して印
字記録を行なう場合の作用を説明する図であって、イン
ク記録媒体は異方導電層３１、発熱抵抗体層３２、導電
層３３、インク剥離層３４及び熱溶融性インク層３５よ
りなり、異方導電層表面に、パターン電極３６、弾性部
材３７及び圧接剛体３８よりなる印字記録ヘッドのパタ
ーン電極が圧接されている。転写紙３０は、背面圧接部
材３９の上でインク記録媒体の熱溶融性インク層と接触
している。パターン電極３７からの画像信号電流は、異
方導電層を流れ、発熱抵抗体層を発熱させた後、導電層
を経由して図示しない帰路電極回路に達する。この場合
、異方導電層においては、画像信号電流は、異方導電層
のアルミナ貫通空孔に充填された導電性材料を流れるの
で、面方向にリークすることなく垂直に流れ、発熱抵抗
体層に達する。したがって、発熱抵抗体層は画像信号電
流に対応して溶融し、転写材に転写されることになるの
で、ドツトの広がりのない印字画像が形成される。また
、この異方導電層は、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、また、インク記録媒体表面での
印字記録ヘッドとの接触抵抗による発熱損失及び発熱ダ
メージを低減させることができる。
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１００　ａ、直径１２０ｆｉの無端ベルト状のアル
ミニウム円筒の内側に、ｐ旧０の水酸化ナトリウム水溶
液を入れ、超音波洗浄用槽内に設置し、１０秒間超音波
を与え、アルミニウム円筒の内側表面の洗浄及び前処理
を行なった。
次に、上記アルミニウム円筒の内側に、電解液として、
４ｍ積％のリン酸水溶液を入れ、そしてアルミニウム円
筒の中心部に直径１０簡の白金棒を設置し、ＤＣｔ源の
負端子に接続した。一方、アルミニウム円筒をＤＣ電源
の正端子に接続して陽極とし、両電極間に６ＯＡ／ｄｉ
２の電流密度で、液温２０℃において１５０分間通電し
、アルミナ化処理を行なった。
次に、ニッケル塩を含む電解液を、内側表面がアルミナ
化された上記アルミニウム円筒の内側に入れ、アルミニ
ウム円筒と中心部の白金棒との間に、電流密度３０Ａ／
ｄｎ２で１００分間通電して、交流電解を行ない、アル
ミナの孔部にニッケルを析出、充填させた。
次いで、上、記処理を行なったアルミニウム円筒を、リ
ンｆｉ：硝酸：水＝４　：　２　：　３の重量比の溶液
中に浸漬し、超音波の下で１８０秒間放置し、残留する
アルミニウム層を除去した。それにより、厚み方向に細
線状のニッケル導電部が形成されたアルミナよりなる円
筒状無端ベルトが形成された。
次いで、得られた無端ベルトの外側に、５８０℃の加熱
状態で１０　’ＴｏｒｒのＡｒガスの雰囲気下、ＢＮ、
Ｔａ及び５１０２の混合物よりなるターゲットを用い、
高周波スパッタ法により、膜厚０．５μの発熱抵抗体層
を形成した。
次に、形成された発熱抵抗体層の上に、室温で真空蒸着
法により、膜厚１５００人のアルミニウムよりなる導電
層を着膜した。
次に、形成された導電層の上にジメチルシロキサン溶液
を塗布し、乾燥した後、２００℃で３０分間熱硬化処理
を行ない、臨界表面張力３３ダイン／■で膜厚０６２ａ
のインク剥離層を形成した。
更に、形成されたインク剥離層の上に、融点９９℃のポ
リエステルをベース材として？：Ｉ量％のフタロシアニ
ン顔料を分散した膜厚４μの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得た。
このインク記録媒体を用いて印字記録を行なった。即ち
、８００８ＰＩのスタイラスラインヘッドを用い、イン
ク記録媒体の内側より（異方導電層側）３２０ｇ／＞の
圧接圧力でスタイラスラインヘッドを圧接させた。一方
、インク層側には上質紙を弾性圧接ロール上で接触、さ
せた、スタイラスラインヘッドに３５０μｓのパルス幅
で１２１Ａの信号電流を通電した。それにより、上質紙
上に直径２８４ｍの丸形ドツト像が形成された。
次に電流値１９１１Ａの信号パルスを、３５０μｓパル
ス幅で、異方導電層側に通電したところ、上質紙上に直
径４２ｍの丸形ドツト像が形成された。
比較例１ シリコーンエラストマー中に直径２０頭のニッケルワイ
ヤーを厚み方向に６０μのピッチに並べた異方導電体層
に、実施例１と同様にして発熱抵抗体層、導電層、イン
ク剥離層、インク層を順次設け、インク記録媒体を作成
した。
このインク記録媒体を実施例１と同様にして印字記録テ
ストを行なった。１７１への電流値で３００μｓのパル
ス幅で印字記録を行なったところ、直径５０ｍの円形ド
ツトが形成されたが、印字記録媒体の表面に、通電によ
る発熱ダメージが生じた。
実施例２ 実施例１と同様な形状の無端ベルト状アルミナ円筒を、
実施例１におけると同様に前処理し、次いで、電解液と
して、７体積％の希硫酸を用い、アルミニウム円筒の内
側に入れ、一方、アルミニウム円筒の中心部に、直径２
０ｍ＋の５ＵＳ３０４製棒材を配置し、ＤＣパルス電源
の負端子を接続しな、アルミニウム円筒をＤＣパルス電
源の正端子に接続させ、両電極間にパルスデューティ３
０％で、パルス幅１００ｎＳ　、電流密度４０Ａ／ｄｉ
２．液温３０℃の下で、２００分間通電し、アルミナ化
処理を終了した。
次いで、コバルト塩を含む電解液を、内側表面がアルミ
ナ化された上記アルミニウム円筒の内側に入れ、アルミ
ニウム円筒と中心部のステンレス鋼棒との間に、電流密
度３０Ａ　／　ｄｉ２で１００分間通電して交流電解を
行ない、アルミナの孔部にコバルトを析出、充填させた
。
次いで、上記処理を行なったアルミニウム円筒を、リン
酸：硝＃！Ｉ：水＝４　：　３　：　２の重量比のエツ
チング溶掩中に浸漬し、超音波の下で２００秒間放置し
、残留するアルミニウム層を除去した。それにより、厚
み方向に細線状のコバルト導電部が形成されたアルミナ
よりなる円筒状無端ベルトが形成された。
次いで、得られた無端ベルトの外側に、４００°Ｃの加
熱状態で１０°３ＴｏｒｒのＡｒガスの雰囲気下、ＢＮ
、Ｔａ及び５１０２の混合物よりなるターゲットを用い
、高周波スパッタ法により膜厚１．２頭の発熱抵抗体層
を形成した。
次に、形成された発熱抵抗体層の上に、室温で真空蒸着
法により、膜厚１０００人のアルミニウムよりなる導電
層を着膜した。
次に、形成された導電層の上にジメチルシロキサン溶液
を塗布し、乾燥した後、２００℃で３０分間熱硬化処理
を行ない、臨界表面張力３１ダイン／ｃｍで膜厚０．３
ａのインク剥離層を形成した。
更に、形成されたインク剥離層の上に、融点８７℃のポ
リエステルをベース材として５重量％のカーボンブラッ
ク顔料を分散してなる膜厚５迦のインク層を設けて、無
端ベルト状のインク記録媒体を得た。
次に、６００８ＰＩのスタイラスラインヘッドを用い、
インク記録媒体の内側より４８０ｇ／ａｍの圧接圧力で
スタイラスラインヘッドを圧接させた。一方、インク層
側には上質紙を弾性圧接ロール上で接触させた。スタイ
ラスラインヘッドに１００μｓのパルス幅で８　ｍＡの
信号電流を通電した。それにより、上質紙上に直径５２
ｍの良質な丸形ドツト像が形成された。
発明の効果 本−発明の通電転写型インク記録媒体は、上記のような
異方導電層を有するから、印字記録に際して、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、また、
インク記録媒体表面での印字記録ヘッドとの接触抵抗に
よる発熱損失及び発熱ダメージを低減させることができ
る。したがって、インク記録媒体表面の発熱ダメージが
少なく、印字信頼性が高くなる。また、通電路中での発
熱部が局所に限られるため、不要な発熱ロスが回避でき
る。
したがって、本発明の通電転写型インク記録媒体を使用
すると、（１）インク記録媒体の繰り返し印字が可能で
あり、（２）高速印字、高解像印字入力が可能であり、
（３）　ドツトの再現性が良好で、多階調で堅牢な、高
品位カラー画像記録が可能であり、（４）印字のエネル
ギーが小さく、（５）低ランニングコストで印字記録が
実施でき、（６）印字ドツトの面積を入力印字変化によ
り変化させることができる、即ち、ドツト変調が容易に
実施できるという優れた効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のインク記録媒体の斜視図、第２図は本
発明のインク記録媒体を使用する印字記録プロセスを説
明する説明図、第３図は本発明のインク記録媒体の作用
を説明するための説明図、第４図は本発明のインク記録
媒体の異方導電層の形成方法を説明する説明図、第５図
は従来の印字記録媒体の断面図、第６図は従来の印字記
録方式を説明する説明図である。 １１・・・異方導電層、１２・・・発熱抵抗体層、１３
・・・導電層、１４・・・インク剥離層、１５・・・熱
溶融性インク層、１６・・・多孔性アルミナ基体、１７
・・・導電性材料、２１・・・インク記録媒体、２２・
・・印字記録ヘッド、２３・・・転写紙、２４・・・背
面圧接ロール、３１・・・異方導電層、３２・・・発熱
抵抗体層、３３・・・導電層、３４・・・インク剥離層
、３５・・・熱溶融性インク層、３６・・・パターン電
極、３７・・・弾性部材、３８・・・圧接剛体、４１・
・・絶縁板、４２・・・円筒状アルミニウム薄板、４３
・・・電解液、４４・・・電極、４５・・・直流電源、
５１・・・異方導電層、５２・・・導電発熱層、５３・
・・導電インク層、６１・・・印字電極、６２・・・帰
路電極、６３・・・発熱抵抗体層、６４・・・導電層、
６５・・・インク層、６６・・・転写紙。 第１図 １７　　導電性材料 １５　　熱＋８！融性インク層 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　液部　剛 第２図 第３図 第５図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）異方導電層、発熱抵抗体層、導電層、インク剥離
    層、及び熱溶融性インク層を順次設けてなる通電転写型
    インク記録媒体において、該異方導電層が、陽極酸化法
    を用いて形成された孔径５０μｍ以下の貫通微細孔を有
    する円筒状アルミナ基体と、該貫通微細孔に封入された
    導電性材料とよりなることを特徴とする通電転写型イン
    ク記録媒体。
  2. （２）貫通微細孔を有する円筒状アルミナ基体が、円筒
    状アルミニウム薄板の内側に電解液を入れ、円筒中心部
    に電極を配置し、円筒状アルミニウム薄板を陽極とし、
    電極を陰極として、陽極酸化法によって形成されたもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    通電転写型インク記録媒体。
  3. （３）発熱抵抗体層が１０＾−＾２ないし１０＾２Ω・
    ｃｍの体積抵抗値を有し、かつ、厚みが５００Å〜１０
    μｍの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載の通電転写型インク記録媒体。
  4. （４）インク剥離層が３９ダイン／ｃｍ以下の臨界表面
    張力を有し、厚みが３μｍ以下であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
    通電転写型インク記録媒体。
  5. （５）導電層が１０＾−＾２Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率
    を有し、厚みが５００Å〜３μｍの範囲であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１ないし第４項のいずれかに
    記載の通電転写型インク記録媒体。
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