JPH022083A - インク記録媒体及び印字記録方法 - 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、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インク記録媒体、及
びそれを使用する印字記録方法に関する。

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＠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Ｖ０１．１１、Ｎα１、ｐ３〜９）、３）中抵抗ノ
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＠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
にお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おる。

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インク記録媒体を用いたり、或いは
、両側端縁に導電層を露出させて側端電極部としたイン
ク記録媒体を用い、側端電極部に導電性摺動部材や導電
性ロールを接触させて印字記録を行うことが」是案され
ている。

発明が解決しようとする課題 ところで、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インク記録媒体において、その両
側端縁に導電層を露出させて側端電極部としたものを使
用すると、上記従来の技術における問題点が改善される
が、側端電極部に導電性摺動部材を接触した場合には、
インク記録媒体の搬送に際し導電層との間で摩擦が起こ
り、導電層が摩耗してインク記録媒体の寿命が短くなり
、又、安定な記録画像を得ることができないという欠点
があった。又導電性ロールと接触した場合にも、しばし
ばスリップを起こして安定した接触状態を得ることがで
きず、反復使用した場合、やはり導電層が摩耗して、安
定な記録画像を得ることができないという欠点がめった
。

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必る。

したがって、本発明の目的は、反復使用が可能で、安定
して印字記録を行うことができるインク記録媒体、及び
それを用いた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、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
とができるインク記録媒体及びそれを用いた印字記録方
法を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明のインク記録媒体は、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っ
て、そのインク記録媒体の両側端縁部に、導電層が表面
に露出た側端導電部を有し、そしてその側端導電部に、
複数の孔を等間隔で設けたことを特徴とするものである
。

又、本発明の印字記録方法は、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インク記
録媒体の熱溶融性インク層を転写材と接触させ、異方導
電層側から画像信号に応じた信号電流を印加して転写材
上にインクを転写させて印字記録を行うに際し、インク
記録媒体として、上記のインク記録媒体を使用し、少な
くとも外周面に導電層を有し、かつ、インク記録媒体の
側端導電部の孔に係合する複数の凸状係合部材を有する
導電性ロールを、該インク記録媒体の側端導電部に接触
させて、該インク記録媒体を搬送することを特徴とする
ものでおる。

本発明において、インク記録媒体は、少なくとも１つの
駆動機構を有するベルト駆動部材に張架された無端ベル
トよりなるものでおってもよい。

次に、本発明のインク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
孤立パターン層でおってもよく、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。

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、インクを溶融させて転写材に転写させるための
層で必って、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、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３，５
１０２などの高抵抗材料とＴｉ、ＡＩ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａ
ＬＪ、　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。発熱抵抗体層の体積固有抵抗は１０
−２〜１０２Ω・ｃｍの範囲に設定し、その膜厚は１ｏ
ｏｏ六〜５００μｍ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。

導電層は、発熱抵抗体層に流入した電流を拡散させ、還
流させる電極となるものであって、体積固有抵抗１０−
１Ω・ｃｍ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〜５朗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ある。

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／ｃｍ以下、好ましくは３８ダイン／ｃｍ以下の
薄層である。インク剥離層自体の厚みは、５００人ない
し６μｍ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。

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。

本発明のインク記録媒体においては、導電層が、インク
記録媒体の両側端縁部において表面に露出して側端導電
部を形成している。側端導電部の幅は、任意に設定する
ことができる。この側端導電部には、導電性ロールの凸
状係合部材が係合するように、複数の孔が等間隔で設け
られている。孔の形状は、例えば、円形、正方形、矩形
、多角形、楕円形など、任意の形状が採用される。また
、孔の大きさは、直径または一辺が０．２〜５０＃、好
ましくは１〜３＃に設定される。更に、孔のピッチは０
．４〜１００　ｒＩｕｒｌ、好ましくは２〜５ｍに設定
される。

本発明の上記インク記録媒体を用いて印字記録を行う方
法について図面を参酌して説明する。第１図は本発明の
インク記録媒体を用いて印字記録する状態を説明するた
めの要部の模式的縦断面図で必って、インク記録媒体の
側端導電部に、外周面に複数の凸状係合部材を有する導
電性ロールが接触した状態を示す。また、第２図は第１
図のＡ−Ａ線の状態を示す横断面図である。

図中、１はインク記録媒体で、異方導電層１１、発熱抵
抗体層１２、導電層１３、インク剥離層１４、熱溶融性
インク層１５より構成され、そして、インク記録媒体の
側りａ導電部に所定のピッチで孔１６が設けられている
。

２は印字記録ヘッドでおり、インク記録媒体の異方導電
層表面を摺動するように構成されている。

３は転写材であって、背面圧接ロール４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
５は印字部の近傍に設けられた導電性ロールであって、
少なくともその外周面は導電性材料により構成されてお
り、そして、外周面には、インク記録媒体の側端導電部
の孔に係合するピッチでピン６が設けられている。第３
図は、導電性ロールの一例を示すものであって（ａ）は
正面図及び（ｂ）は側面図である。図中、導電性ロール
５の外周面には、凸状係合部材としてピン６が所定のピ
ッチをもって設けられている。この導電性ロールは、そ
れ自体がインク記録媒体を搬送させるための駆動ロール
となっていてもよい。又、導電性ロールは、金属材料よ
り形成されたものでも、又、プラスチック樹脂より形成
されたものでもよいが、少なくともその外周面は導電性
であることが必要である。

画像入力信号は、印字記録ヘッド２から、搬送されるイ
ンク記録媒体１の異方導電層１１の表面にｌ習動状態で
入力され、電流は、異方導電層から発熱抵抗体層を経て
導電層に流れる。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。導電層の両側端は等間隔の所定のピッチ
で設けられた孔１６を有する側端導電部となっており、
そしてその孔に導電性ロール５の外周面に設けられたピ
ン６が係合して、側端導電部と導電性ロールの外周面が
とが接触することになり、電流は、導電性ロールを通っ
て接地されることになる。

第４図は、本発明のインク記録媒体を無端ベルト状にし
た場合の印字プロセスを示すものである。

搬送ロール２１ａ　、　２１ｂ　、　２１ｃ　、　２１
ｄ及び導電性ロール５の内の少なくとも一つは駆動ロー
ルになっており、インク記録媒体はこれ等の駆動ロール
によって搬送される。インク記録媒体は、案内ロール２
２を経て印字部において、印字記録ヘッドから画像信号
が入力され、画像信号に対応する画像が、紙ロール２５
からの転写紙３上に印字される。印字部近傍には第３図
で示された導電性ロール５が配設されており、側端導電
部と接触して回転する。

印字記録の終了後、インク記録媒体１は、再生される。

即ち、粉体供給ユニット２３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２４で均一化す
ることによって再生される。

作用 本発明のインク記録媒体を用いて印字記録を行う場合、
インク記録媒体の側端導電部に導電性ロールを接触した
状態で搬送させ、画像信号を異方導電層に入力させる。

電流は、異方導電層から発熱抵抗体層を経て導電層に流
れるが、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。その場合、側端導電部には、所定のピッチで孔が
設けられており、一方、導電性ロールは、その外周面に
複数の凸状係合部材が設けられているから、インク記録
媒体は、凸状係合部材が側端導電部の孔に係合した状態
で搬送され、したがって、側端導電部と導電性ロールと
の間で、スリップすることがなく、長期に亘って安定な
接触状態を保つことができる。したがって又、電流は、
導電層から導電性ロールを経由して確実に設置されるこ
とになる。

実施例 次に、本発明の印字記録媒体及びそれを用いる印字記録
方法について、実施例によって説明する。

実施例１ 体積固有抵抗６Ω・ｃｍ、厚ざ３５＃２の導電性ポリイ
ミドフィルム上に、ＯｒをＥＢ真空蒸着法により着膜し
て、厚さ５０００人の蒸着膜を形成させた。

次に、このＯｒ層上にフｔトレジストを形成し、９０℃
で８分間予備焼成し、膜厚１．２μｍのレジスト膜を形
成した。このレジスト膜を、ピッチ２０μｍで１６μｍ
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、その後Ｎ２雰囲気下、オーブンで１１０℃で
レジスト膜を硬化させた。次に、希塩酸を用いてエツチ
ングし、レジスト膜のない部分のＣｒを除去した。充分
水洗した後、アセトンの超音波槽に入れ、レジスト膜を
除去し、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に、ＡＩを
真空蒸着法によって着膜し、膜厚２０００人の導電層を
形成した。この導電層の上に、両側端縁１０＃幅を除い
て、熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、１５０°Ｃで１
１時間加熱硬化し、膜厚０．２朗のインク剥離層を形成
した。次に、両側端縁のインク剥離層が設けられていな
い部分（側端導電部）に、押扱きパンチを用いて、ピッ
チ４ｍで１．５　ｍｔｎ角の孔を、直列状に開けた。

次いで、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６ｉｍの着色熱溶融性インク層を
設けた。

１ｎられたインク記録媒体を、線速度１８０＃／秒で搬
送し、印字記録を行った。その際、長さ１．５ｍで１．
４５ｆｆｉｌｌ！角のピンをピッチ４＃で有する直径２
５．４８．のステンレスｌｌｉ製針車状導電性ロールを
２個用意し、印字部に近接した位置に配置した。

これらの導電性ロールを上記インク記録媒体の側端導電
部に、導電性ロールのピンが側端導電部に設けられた孔
に挿入されるようにして接触させ、それにより、導電層
であるＡ１層と導電性ロールとの間に電気的コンタクト
を確保し、印字信号電流の帰路回路を構成させた。

直径６０μｍの針電極を圧接し、４００μｓのパルス幅
で２５ｍＡの電気信号を入力し、背面ゴムロール上で記
録紙と接触させて印字記録を行った。

印字後、インク記録媒体のインク転写後に対して熱溶融
性インクを供給し、着色熱溶融性インク層を再生した。

上記の印字操作を１０００回及び５０００回反復したと
ころ、いずれの場合においても、良好な画質の記録画像
が得られた。

比較例１ 実施例１におけると同様な方法でインク記録媒体を作成
した。但し、導電層の側端導電部には、孔を設けなかっ
た。ピンを設けていない外は実施例１にあけると同様の
導電性ロールを用い、実施例１におけると同様和して印
字記録を行った。その結果、第１回目の印字記録では良
好な画質の記録画像が得られたが、１０００回目では、
画質は劣化したものであった。

実施例２ 熱溶融性インク層が二色に区分されたものである以外は
、実施例１におけると同様なインク記録媒体を使用し、
印字部を直列に２台設けた二色印字型プリンターを用い
て印字記録を行った。この場合、実施例１に於けると同
様の針車状導電性ロールを、インク記録媒体の搬送用駆
動ロールとして使用した。実施例１にあけると同様の印
字記録を行ったところ、二色プリントの色ずれ７０ＩＩ
Ｉｒｉ以下でおり、良質なカラー画像が得られた。

実施例３ 実施例２におけると同様のインク記録媒体を使用し、同
様の二色印字型プリンターを用いて印字記録を行った。

ただし、この場合、インク記録媒体の搬送を針車状導電
性ロールによっては行わずに、圧接引張りロールによっ
て行った。得られたカラー画像において、二色プリント
の色ずれは平均１０３μｍであった。

発明の効果 本発明のインク記録媒体においては、上記のように導電
層が、インク記録媒体の両側端縁部において表面に露出
して側端導電部を形成し、そしてその側端導電部に、複
数の孔を等間隔で設けたから、その孔に係合する凸状係
合部材を設けてなる導電性ロールを用いて印字記録を行
うと、従来技術におけるような導電層と接触部材との間
で摩耗やスリップを起こすことがないので、導電層と導
電性ロールとの接触が安定した状態で行われることにな
り、したがって、インク記録媒体の寿命を著しく高める
ことができる。又、二色以上のカラー画像を形成する際
には、各々の色の印字部で、位置ずれを起こすこともな
いから、色ずれのない良質のカラー画像を得ることが可
能になる。　したがってまた、本発明によれば、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
力が可能でおり、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、かつ低ランニ
ングコストで印字記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインク記録媒体を用いて印字記録状態
を説明するための模式的縦断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線の状態を示す横断面図、第３図（ａ）は導電性ロ
ールの正面図、第３図（ｂ）は側面図、第４図は本発明
の印字記録方法を説明する説明図である。 １・・・インク記録媒体、２・・・印字記録ヘッド、３
・・・転写材、４・・・背面圧接ロール、５・・・導電
性ロール、６・・・ピン、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・・・
孔、２１ａ−ｄ・・・搬送ロール、２２・・・案内ロー
ル、２３・・・粉体供給ユニット、２４・・・整面ユニ
ット、２５・・・紙ロール。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　製部　剛 舅１図 （ｂ） 第３図 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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インク記録媒体において、該イン
   ク記録媒体の両側端縁部に、導電層が表面に露出した側
   端導電部を有し、該側端導電部に、複数の孔を等間隔で
   設けたことを特徴とするインク記録媒体。
2. （２）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インク記録媒体の熱溶融性インク
   層を転写材と接触させ、異方導電層側から画像信号に応
   じた信号電流を印加して転写材上にインクを転写させる
   印字記録方法において、インク記録媒体として、該記録
   媒体の両側端縁部に、導電層が表面に露出した側端導電
   部を有し、該側端導電部に、複数の孔を等間隔で設けて
   なるインク記録媒体を使用し、少なくとも外周面に導電
   層を有し、かつ、インク記録媒体の側端導電部の孔に係
   合する複数の凸状係合部材を有する導電性ロールを、該
   インク記録媒体の側端導電部に接触させて、該インク記
   録媒体を搬送することを特徴とする印字記録方法。
3. （３）インク記録媒体が、少なくとも１つの駆動機構を
   有するベルト駆動部材に張架された無端ベルトよりなる
   ことを特徴とする請求項２記載の印字記録方法。