JPH022082A

JPH022082A - 熱転写記録媒体

Info

Publication number: JPH022082A
Application number: JP63143506A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Akutsu; 英一圷; Takeo Fusayama; 総山　武夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1990-01-08
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2696935B2

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る熱転写記録媒体に関
する。

従来の技術従来、被記録体、例えば普通紙上に所定のデジタル画像
信号に対応する画像の記録を行う場合、インクドナーフ
ィルム等の熱転写記録媒体を用いた記録方法が広く知ら
れている。

この様な記録方法としては、例えば、１）熱ヘツド転写
方式（特開昭５３−８４７３５号公報）、２）インク層
に通電する通電転写方式（画像電子写真学会誌：１９８
２年Ｖｏ１．１１、〜α１、ｐ３〜９）、３）中抵抗の
インク支持体に発熱層と帰路電極を設けた印字記録媒体
を用いる通電熱転写記録方式（特開昭５６−９３５８５
号公報）、４）針電極と同じ側に帰路電極を設け、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
熱層での発熱を利用する通電熱転写記録方式等が提案さ
れている。

これ等の記録方式の中で、３）及び４）の通電熱転写記
録方式は、印字速度も比較的速く、インクに導電性を付
与する必要もなく、インク材料選択の自由度が高いとい
う利点があり、種々の提案がなされている。しかしなが
ら、これ等通電熱転写記録方式は、インク支持体に異方
導電性がないため、ドツトの広がりがおり、リーク電流
が大きく、エネルギー効率が悪かったり、或いは、印加
電流が２度発熱層を通るため、多くのエネルギーロスを
生じ、又、摺動接触を針電極と帰路電極により２度行う
ため、接触抵抗による熱ロスも多く生じ、更に、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層
にある程度の抵抗が必要となり、導電層での発熱ロスも
大きくなる等の欠点がある。

この欠点を解決するために発熱抵抗体層の上に導電性孤
立パターンよりなる異方導電層を設けたり、支持体層を
異方導電層とした熱転写記録媒体も種々提案されている
。

発明が解決しようとする課題ところで、従来提案された、異方導電層、電気信号の入
力により発熱する発熱抵抗体層、導電層、インク剥離層
及び熱溶融性インク層を積層してなる熱転写記録媒体は
、上記従来の技術における同順点を改善するものではめ
るが、この熱転写記録媒体を使用して印字記録を行うと
、針電極から流れる電流によるストレスによって、発熱
抵抗体層と導電層との間に剥離が生じやすいという問題
がめった。

本発明は、従来の技術における上記のような問題点に鑑
みてなされたものである。

したがって、本発明の目的は、熱的転写印刷方式に用い
た場合、発熱抵抗体層と導電層との間で剥離の生じるこ
とのない熱転写記録媒体を提供することにおる。

本発明の他の目的は、繰返し印字記録が可能でおり、高
速印字、高密度エネルギー人力が可能であり、高品位の
カラー画像が再現でき、多階調で堅牢な画像を記録する
ことが可能であり、エネルギー効率の高い印字記録を行
うことができ、低ランニングコストで印字記録を行うこ
とができる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者等は、異方導電層、発熱抵抗体層、導電層、お
よび熱溶融性インク層を有する熱転写記録媒体における
導電層について検討を加えた結果、導電層を特定の材料
よりなる積層構造のものにすると、従来の技術における
上記の問題点が解決されることを見出だし、本発明を完
成するに至った。

即ち、本発明の熱転写記録媒体は、異方導電層、電気信
号の入力により発熱する発熱抵抗体層、導電層、インク
剥離層及び熱溶融性インク層を順次積層してなるもので
あり、そしてその導電層が、Ｎ　ｉ、Ｃｒ、　Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ。

Ｉｎよりなる群から選択された少なくとも１種を６０％
以上含む膜厚ｉ　ｏｏｏÅ以下の第１ｓ電層と、Ａ！又
はＡｌ合金を主成分とする膜厚５００Å以上の第２導電
層との積層構造を有することを特徴とする。

第１図は、本発明の熱転写記録媒体の模式的断面図での
る。図中、１１は導電性孤立パターンでおり、１２は発
熱抵抗体層であり、１３は第１導電層、１４は第２導電
層であり、１５はインク剥離層であり、１６は熱溶融性
インク層である。

次に、本発明の熱転写記録媒体の各構成部分について詳
記する。　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、針電極と熱転写記録媒
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性物質よりなる導電路が形成された
層でおってもよい。　本発明の熱転写記録媒体において
、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、発熱抵抗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−面に薄膜発熱抵抗体層を形成させればよい。

導電性孤立パターンは、支持体としての発熱抵抗体層の
一面に、−様に互いに孤立した多数の微小電極を設けた
ものであって、各々の微小電極の大きさは同一でおって
も、異なっていてもよい。

また、微小電極の厚さは、５００人から３０Ωｍ、好ま
しくは１０＃２以下である。

微小電極の各々のパターン面積は、各々が電気的に孤立
しているものであればとくに制限はなく、画像ドツト転
移位置精度、エネルギー効率の点から任意に決定し１ｑ
るが、微小電極に圧接する印字記録ヘッド中の、画像信
号印加用電極の１つの画素電極の面積と等しいか、それ
以下のものがよいが、特に５分の４以下のパターン面積
であることが好ましい。具体的にはピッチ１μｍから５
００μｍ、好ましくはピッチ１０μｍから１２０μｍで
直径５μｍないし４００μｍの円形、矩形又はその他の
多角形の形状に形成させる。

また、微小電極台々の体積固有抵抗値は、微小電極が設
けられる発熱抵抗体層の体積固有抵抗値よりも低い値で
あることが必要でおるが、好ましくは、１００分の１以
下の値を有する。

これら微小電極を構成する材料としては、ＮＣＬＪ、Ｃ
ｒ、５ｎＳＴａ、Ｔ　ｉ　、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｆｅ、
ＡＩ、Ｐｔ等の金属、ＲｕＯ２、Ｓ　Ｉ　Ｃ，ＷＣ，Ｍ
ＯＳ　！　２　、Ｔ　ｉ　Ｃ等の導電性セラミックス、
ポリアセチレン、導電物質を分散してなる高分子物質等
、導電性を有するものであれば良いが、具体的には体積
固有抵抗値は、１０Ω・ｃｍ以下、好ましくは１ｏ−２
Ω・ｃｍ以下のものである。

本発明において微小電極は、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、フォトリソエツチング法、プラズマＣＶＤ法、印
刷法等、任意の方法を用いて作成することができる。

本発明の印字記録媒体において、上記微小電極が設けら
れる発熱抵抗体層は、印字記録媒体の支持体も兼ねたも
ので、１１ＩＩｆｔから１００ＩＩＩＩ＆、好ましくは
、５μｍから５０萌の厚みを有する板状又はベルト状の
ものであり、体積固有抵抗値は１０−３〜１ｏ３Ω・ｃ
ｍ、のものが好ましい。発熱抵抗体層は、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）よりなる導電性フ
ィルムにより構成される。

発熱抵抗体層の上に設けられる導電層は積層構造を有す
るもので市って、第１導電層と第２導電層とよりなり、
第１導電層が発熱抵抗体層と第２導電層との接着層とし
て作用する。第１導電層は、Ｎ　ｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ
、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｉｎよりなる群から選択された少
なくとも１種を６０％以上含む層よりなり、各種スパッ
タ着膜法又は真空蒸着法で形成することができる。特に
、高周波スパッタ法を用いると、膜厚が均一になり、強
接着性を実現することができるので好ましい。

その膜厚は１０００Å以下に設定する必要がおる。膜厚
が１０００人よりも厚くなると、接着効果が得られなく
なる。

第１導電層の上に積層される第２導電層は、Ａｌ又はＡ
ｌ合金を主成分とする膜厚５００Å以上の層であり、真
空蒸着法又は各種スパッタ法によって形成することがで
きるが、待に着膜生成速度の速い真空蒸着法によって形
成するのが好ましい。

又、Ａｌ又はＡｌ合金を主成分とする層は、その上に設
けられるインク剥離層との接着性において非常に有効な
材料でおる。又、アルミニウム合金は、アルミニウムを
主体とだＡｌ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ａｇ合金、Ａｌ−Ｎｉ
　−ＡＣ＋合金等が使用できる。

インク剥離層は、熱溶融性インク層と、第２導電層との
間に設けられる。インク剥離層は、低表面エネルギーの
機能を有する薄膜でおり、基本的には記録紙、即ち、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
するものでおる。例えば、転写材が普通紙の場合には、
臨界表面張力４３ダイン／ｃｍ以下、好ましくは４０ダ
イン／ｃｍ以下の薄層である。又、この臨界表面張力が
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。インク剥離層自体の厚みは、５００人ないし６μ
ｍ１待に３＃Ｉ以下で必ることが好ましいが、可能なか
ぎり薄膜でおることが必要である。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。

インク剥離層の上に設けられ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１〜１５μｍの範囲に設定する
のが好ましい。膜厚が１即よりも低くなるとドツト再現
性が低下し、１５μｍよりも厚くなると印字に必要なエ
ネルギーが増大する。

作用本発明の熱転写記録媒体を用いる印字記録プロセスにつ
いて第２図によって説明する。本発明の熱転写記録媒体
２３は、無端ベルト状になっており、搬送ロール２７．
２７によって回動するように支持されている。２１は印
字ヘッドであって、印字ヘッドと背面ロール２２どの間
で記録紙２４が熱転写記録媒体２３と圧接されるように
構成されている。印字ヘッドからの画像入力信号は、搬
送ロールにより回動する熱転写記録媒体に動的接触状態
で入力され、異方導電層から発熱抵抗体層を経て導電層
に至る。

その際発熱抵抗体層中で電気−エネルギー変換が行われ
、発生した熱エネルギーは、導電層、インク剥離層を通
って熱溶融性インク層に熱伝播し、入力信号に応じて熱
溶融性インクを溶融し、記録紙上に転写が行われる。印
字記録後の熱転写記録媒体２３は、再生される。即ち、
インク再生装置２５によって熱溶融性インクを付着させ
、仮定着ロール２６によって均一化することによって再
生される。

本発明の熱転写記録媒体において導電層は、上記のよう
に、第１導電層と第２導電層とよりなる積層構造を有し
ており、そして、第１導電層は発熱抵抗体層と第２導電
層との接肴阪として作用するので、印字記録に際して、
ヒートショックや急激な通電現象などのストレスがかか
っても、導電層と発熱抵抗体層との間に剥離が生じるこ
とがな（なる。

実施例次に、本発明の印字記録媒体について、実施例によって
説明する。

実施例１表面抵抗５００Ω、厚ざ４５踊のカーボン分散型導電性
ポリイミドフィルム上に、Ｃｒを真空蒸着法により着膜
して、厚さ４０００人の蒸着膜を形成させ、次に、ホト
リソグラフ法を行い、ドライエツチングにより、ピッチ
２０ＪＩＩｒｉで１５ＩＩＩｎ角の矩形Ｃｒパターンを
全面に設けた。次に、Ｃｒパターンが形成された面の反
対面に、Ｎｉを基板温度２００　’Ｃで高周波スパッタ
法により着膜し、膜厚５０人の第１導電層を形成した。

続いて、Ａｌを真空蒸着法によって、基板温度２５０’
Ｃ１到達真空度１　ｘ　１Ｏ−７Ｔｏｒｒの下で蒸着し
、膜厚１０００人の第２導電層を形成した。

次に、熱硬化型シリコーン樹脂を、ＡＩよりなる第２導
電層の上に塗布し、硬化して、膜厚０．５＃１で臨界表
面張力３４ダイン／ｃｍのインク剥離層を形成した。次
に、顔料７重量％を含有する融点９５°Ｃの着色ポリエ
ステル樹脂を塗布し乾燥して、膜厚７即の熱溶融性イン
ク層を形成した。

得られた熱転写記録媒体に、直径６０ｐｍの針電極を圧
接し、４００μｓのパルスを１０Ｖ、　１３Ｖ及び１６
Ｖで入力し、背面ゴムロール上で記録紙と接触させて、
３Ｋｇ／ｃｒ／ｌの圧接圧力で印字記録を行った。

その結果、記録紙上に良好な転移ドツト像が形成された
。その場合、熱転写記録媒体における第１導電層及び第
２導電層よりなるＮｉ−Ａｌ積層導電層には何等の変化
も認められなかった。

比較例１実施例１におけると同様な方法で熱転写記録媒体を作成
した。但し、導電層として、第１導電層と第２導電層を
形成する代わりに、真空蒸着法により、Ａｌを、基板温
度２５０°Ｃ１到達真空度１×１Ｏ−７ＴＯｒｒで着膜
して膜厚１５００人の９９．９９％Ａｌ蒸肴膜を形成し
た。

得られた熱転写記録媒体について、実施例１におけると
同様な条件で印字実験を行ったところ、以下の結果がｉ
ｑられた。

実施例２体積固有抵抗６Ω・ｃｍ、厚み３５１ＩＩｒＩのカーボ
ン分散導電性ポリイミドフィルム上に、窒化タンタルを
高周波マグネトロンスパッタ法によって、基板温度２５
０’Ｃで着膜し、膜厚２０００人の窒化タンタル層を形
成した。フォトリソグラフ工程によって、ピッチ１５即
で直径１０μｍの水玉模様のレジスト膜を窒化タンタル
層の全面に設け、次に酸素プラズマによるドライエツチ
ング法により、レジスト膜のない部分の窒化タンタル層
を除去し、窒化タンタルよりなる導電性孤立パターンを
形成した。

次に、導電性孤立パターンの形成されていない面に、Ｃ
ｒを基板温度２５０°Ｃで高周波スパッタ法により着膜
し、膜厚４００人の第１導電層を形成した。続いて、Ａ
ｌを真空蒸着法によって、基板温度３００℃で蒸着し、
膜厚１２００人の第２導電層を形成した。次に、シリコ
ーン化合物をガス化し、プラズマ中で重合させ、Ａｌよ
りなる第２導電層の上に、膜厚１５００人で臨界表面張
力３２ダイン／　ｃｍのインク剥離層を形成した。次に
、融点９７℃の顔料分散ポリエステル樹脂を塗布し乾燥
して、膜厚１０１１ｆｒ１の熱溶融性インク層を形成し
た。

得られた熱転写記録媒体に、４０如角の針電極を圧接し
、３５０μ５（７）バ／Ｌ、スヲ１２Ｖ、１６Ｖ及ヒ２
０Ｖで入力し、背面ゴムロール上で記録紙と接触させて
、２．０Ｋｇ／ｃｒＡの圧接圧力で印字記録を行った。

その結果、記録紙上に良好な転移ドツト像が形成された
。その場合、熱転写記録媒体における第１導電層及び第
２導電層よりなる０ｒ−ＡＩ積層導電層には何等の変化
も認められなかった。

比較例２実施例２におけると同様な方法で熱転写記録媒体を作成
した。但し、導電層として、第１導電層と第２導電層を
形成する代わりに、銅ＥＢ真空蒸着法により、Ｃｕを、
基板温度２５０’Ｃで着膜して膜厚２０００人のＣｕ蒸
着膜を形成した。

得られた熱転写記録媒体について、実施例１におけると
同様な条件で印字実験を行ったところ、以下の結果が得
られた。

発明の効果本発明の熱転写記録媒体においては、上記のように導電
層が積層構造を有しているため、ヒートショックや急激
な通電現象に対して耐久性を与え、又印字条件も大きな
余裕度を与えることが可能となり、安定した印字発熱現
象、短パルスによる高速印字、入力エネルギー変化によ
るドツト面積変調を高信頼の下で実現可能になる。した
がって、本発明の熱転写記録媒体を用いて印字記録を行
えば、多階調、高品位のカラー画像を、高速で、かつ高
いエネルギー効率で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱転写記録媒体の断面図、第２図は
、本発明の熱転写記録媒体を用いる熱転写記録方式の説
明図である。１１・・・導電性パターン、１２・・・発熱抵抗体層、
１３・・・第１導電層、１４・・・第２導電層、１５・
・・インク剥離層、１６・・・熱溶融性インク層、２１
・・・印字ヘッド、２２・・・背面ロール、２３・・・
熱転写記録媒体、２４・・・インク再生装置、２５・・・インク■主装置、２６・・・仮定着ロール、２７・・・搬送ロール。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）異方導電層、電気信号の入力により発熱する発熱
抵抗体層、導電層、インク剥離層及び熱溶融性インク層
を順次積層してなる熱転写記録媒体において、該導電層
が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｉｎ
よりなる群から選択された少なくとも１種を６０％以上
含む膜厚１０００Å以下の第１導電層と、Ａｌ又はＡｌ
合金を主成分とする膜厚５００Å以上の第２導電層との
積層構造を有することを特徴とする熱転写記録媒体。
（２）発熱抵抗体層が、導電性粒子を分散させたポリイ
ミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の熱
転写記録媒体。
（３）インク剥離層が、臨界表面張力４０ダイン／ｃｍ
以下であり、膜厚３μｍ以下であることを特徴とする請
求項１記載の熱転写記録媒体。
（４）異方導電層が、導電性孤立パターンよりなり、該
導電性孤立パターンが、発熱抵抗体層の体積固有抵抗値
の１００分の１以下の体積固有抵抗値、信号印加電極面
積の５分の４以下のパターン面積、及び１０μｍ以下の
膜厚を有することを特徴とする請求項１記載の熱転写記
録媒体。