JPH024588A - インク記録媒体 - 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
インク像を転移させるために用いるインク記録媒体に関
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、Ｎｏ、１　、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５６〜９
３５８５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か高いとい
う利点がおり、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、ドツトの広がりがあり、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
異方導電層としたインク記録媒体や、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提案されている。

発明が解決しようとする課題 ところで、異方導電層、電気信号の人力により発熱する
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は、導電
層としてＡＩまたはその合金がしばしば使用されている
が、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。しかしながら、画像に対応する電気信号を
入力により、導電層のパルス電圧がかかった部分が酸化
して、抵抗値が変化するという問題が必る。

また、インク記録媒体の側端電極部では、導電性接触部
材との接触による摩擦及び電流の作用により、摩耗や酸
化が引き起こされ、放電等のダメージを生じる原因とな
るという問題かめる。したがって、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。

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おる。

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あり、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り、そしてそ
の導電層のインク剥離層側に、導電性セラミック又はＭ
ＯＳＴａ、Ｗ、Ｔ　ｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、及びＺｒよ
りなる群から選択された１種以上の金属よりなる保護層
を設けてなることを特徴とする。

本発明の上記インク記録媒体を図面を参酌して説明する
。第１図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明のインク
記録媒体の模式的断面図である。

図中、１１は異方導電層でめり、（ａ）においては、孤
立導体パターンよりなっており、（ｂ）においては、セ
ラミック層より構成されている。１２は発熱抵抗体層、
１３は導電層、１４は保護層、１５はインク剥離層、１
６は熱溶融性インク層でおる。

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
等の導電性物質よりなる導電路が形成された層でおって
もよい。例えば陽極酸化等によって形成された多孔性セ
ラミック層で必って、その孔中に、金属などの導電性物
質が充填されたものよりなるものが好ましい。

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でジュール熱を
発熱し、インクを溶融させて転写材に転写させるための
層で市って、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）よりなる抵抗体層、ＺｒＯ２、Ａ　Ｉ２０３　
、Ｓ　Ｉ　０２などの高抵抗材料とＴｉ、ＡＩ、Ｔａ、
Ｃｕ、ＡＬＩ、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抵抗率
は１０−２〜１０２Ω・ｃｍの範囲に設定し、その膜厚
は１０００人〜１００１１ｍ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おり、Ａ１、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚ
ｒ、Ｓｎ、Ｃｏ等の金属又はそれら金属を含む合金、例
えばＣｒ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃ：、ｏ−Ｃｒ
合金等により構成される。この導電層は、体積抵抗率１
０−２Ω・ｃｍ以下であって、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５
００人〜１μｍの範囲に設定するのが好ましい。

上記導電層の上、すなわちインク剥離層側には保護層が
設けられる。保護層の体積固有抵抗は１０−２Ω・ｃｍ
以下であり、導電性セラミック又は、高融点、高硬度の
金属であるＭｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、
及びＺｒよりなる群から選択された１種以上の金属より
構成される。本発明において使用できる導電性セラミッ
クとしては、ＲｕＯ２等の金属酸化物、Ｔａ２　Ｎ、Ｔ
ａＮ１Ｔ　ｉ　Ｎ、ＺｒＮ、ＮｂＮ、ＶＮ等の金属窒化
物、Ｔｉ　Ｂ２　、ＺｒＢ２　、ＨｆＢ２　、ＴａＢ２
　、Ｍ。

Ｂ、　　ＣｒＢ２　、Ｎｂ８２　、ＭＯＢ２　、ＮｂＢ
、ＭＯ２Ｂ等の金属硼化物、５４ｃｙ’ｒ＊ｃ。

ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＶＣ，ＮｂＣ，ＷＣ。

Ｗ２　Ｃ，ＴａＣ等の金属炭化物、Ｍ６３　ｉ、ＴａＳ
！２、ＷＳ！２等のけい化物があげられ、これ等は単独
で、或いは混合物として使用することができる。　保護
層は、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２００人〜２０００人の範
囲に設定するのが好ましい。

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ぎな効果が得
られるので好ましい。インク剥離層自体の厚みは、５０
０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°Ｃ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４図は本発明
のインク記録媒体を用いて印字記録を行う場合を説明す
る図面であり、第３図は印字記録に際しての電流路を説
明する図面でおる。

第４図において、搬送ロール７によって搬送されるイン
ク記録媒体１に、スタイラス電極ヘッド２より電気信号
を入力し、電流１は異方導電層から発熱抵抗体層、導電
層を経て、帰路接点ロール５から接地される。発熱抵抗
体層の発熱により溶融した熱溶融性インクは背面圧接ロ
ール４上で転写材３に転写される。なお６は帰路接点ロ
ールとの接触を保障するためのバックアップロールでお
る。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再
生される。

この際、スタイラス電極ヘッド２より印加された電流は
、第３図の矢印で示されるように、異方導電層１１、発
熱抵抗体層１２を経て、導電層１３に流れる。導電層の
端縁導電部には帰路接点ロール５が接触しており、導電
層を流れてきた電流は、帰路接点ロールから接地される
。

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、導電性摺動部材や導電
性ロール等の導電性接触部材を接触させた状態で搬送し
、画像に対応した電気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−熱エネルギー変
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。本発明においては、導電層はそのインク剥離層
側に導電性セラミック又は上記の高融点、高硬度の金属
より構成されているから、電気信号の印加によって導電
層の金属が酸化を起こすことがなくなり、長期間反復使
用しても導電層の抵抗値の変化を生じることがない。ま
た側端導電部においては、電流の作用及び導電性接触部
材との摩隙等により、摩耗及び酸化を引き起こすことが
なくなる。したがって、側端導電部と導電性ロールとの
間で、長期間にわたって、安定な接触状態を保つことが
できる。

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６００Ω、厚ざ３０Ｍｔの導電性ポリイミドフ
ィルムの片面に、Ｔｉを高周波スパッター着膜法により
着膜して、厚さ５０００人のｌｉ層を形成させた。次に
、このＴｉ層上にフォトレジストを形成し、９０°Ｃで
８分間乾燥し、膜厚１．６μｍのレジスト膜を形成した
。このレジス１〜膜を、ピッチ２５即で１８μｍ角の正
方形状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１
５分間加熱してレジスト膜を硬化させた。次に、反応性
イオンエツチングを行い、フォトレジスト膜の無い部分
のｌｉを除去した。次いで、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に、高周波
スパッタ着膜法によってＡＩを着膜し、膜厚１０００人
の導電層を形成した。次いで同じく高周波スパッタ着膜
法によってＴｉを着膜し、膜厚８００人の保護層を形成
した。

ざらに、この保護層の上に、帰路電極接点部分を除いて
、熱硬化性シリコーン樹脂を塗布し、１５０’Ｃで１０
時間加熱硬化し、臨界表面表面張力３２ダイン／　ｃｍ
、膜厚０．３μｍのインク剥離層を形成した。

得られたフィルム状物を、異方導電層が内側になるよう
に接続し、無端ベルト状にした。

このインク記録媒体を用い、第２図に示されるようにし
て評価を行った。即ち、導電層の帰路電極接点部分を帰
路接点ロールで接地し、搬送されるインク記録媒体に、
８本／履の密度のスタイラスヘッドより８００μｓのパ
ルス幅で２５ｍＡの電気信号を圧接入力した背面圧接ロ
ールは、絶縁性ロールであった。その際、帰路接点ロー
ルとスタイラス電極ヘッドの電極間の抵抗値をモニター
した。

上記の操作を５，０００回、１０，０００回及び２０．
０００回反復した場合の抵抗値の変化を第１表に示す。

比較例１ 実施例１において、保護層を設けない以外は同様な方法
でインク記録媒体を作成した。実施例１におけると同様
にして評価を行い、抵抗値の変化を測定した。結果を第
１表に示す。

第１表 第１表の結果から明らかなように、本発明の実施例にお
いては比較例に比べて、抵抗値の変化は非常に小さかっ
た。これは発熱抵抗体層の下の導電層及び帰路接点ロー
ルと接触する導電層が、保護層の作用により酸化等の劣
化を受けないためである。なお、本発明の実施例におい
て、抵抗値は少し変化しているが、これは、導電層によ
るものではなく、導電性パターンの酸化及び摩耗による
ものと考えられる。

実施例２ 厚ざ７ＣＨｔｍのアルミニム箔を、ｐＨ１ｏの水酸化ナ
トルウム水溶液に浸漬し、超音波による前処理を行った
。次いで前処理したＡＩ箔を、４重量％のリン酸水溶液
に浸漬し、陽極に接続した。陰極に白金を用いて陽ｍＨ
化を行い、多孔質のアルミナ化した基板を得た。次にこ
の基板をニッケルめっき浴に浸漬し、電解めっきを行っ
て、基板の孔中にニッケルを充填した。次いで、リン酸
と硝酸との混合水溶液に浸漬して超音波処理し、アルミ
ニウム層を除去して異方導電層を得た。

この異方導電層に、高周波スパッタ着膜法により着膜し
て、膜厚１萌の５ｉＣ−Ｔａ−８１０２よりなる膜厚１
即の耐熱抵抗体層を形成した。次いで、高周波スパッタ
リングによりＡＩを着膜して、膜厚１ｏｏｏ人の導電層
を形成した。更に高周波スパッタ着膜法によりＴｉＮを
着膜して、膜厚５００人の保護層を形成した。

この導電層の上に、帰路電極接点部分を除いて、熱硬化
性シリコーン樹脂を塗布し、１５０°Ｃで１時間加熱硬
化し、臨界表面張力３１ダイン／ｃｍ、膜厚０．２μｍ
のインク剥離層を形成した。

得られたフィルム状物を、異方導電層が内側になるよう
に接続して、無端ベル１〜状にした。

次いで、インク剥離層の上に、融点８０°Ｃの熱可塑性
樹脂を主成分とする膜厚６＃２の着色熱溶融性インク層
を設けて、インク記録媒体を得た。

このインク記録媒体を用い評価を行った。導電層の帰路
電極接点部分を接地し、８本／Ｍの密度のスタイラスヘ
ッドを静状態で圧接し、２００μｓのパルス幅で４０ｍ
Ａの電気信号を入力した。その際、帰路接点ロールとス
タイラス電極ヘッドの電極間の抵抗値をモニターした。

上記の操作をｉｏ、　ｏｏｏ回、５０．０００回及びｉ
ｏｏ、　ｏｏ。

回反復した場合の抵抗値の変化を第２表に示す。

比較例２ 実施例２において、保護層を設けない以外は同様な方法
でインク記録媒体を作成した。実施例２におけると同様
にして評価を行い、抵抗値の変化を測定した。結果を第
２表に示す。

第２表 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
層のインク剥離層側に導電性セラミック又は上記の高融
点、高硬度の金属よりなる保護層が設けられているから
、画像に対応する電気信号を入力した場合、発熱層のパ
ルス電圧がかかった部分の導電層が熱により酸化して、
抵抗値が変化することがない。また、インク記録媒体の
側端電極部においても、導電性摺動部材との接触による
摩擦及び電流の作用により、摩耗や酸化が引き起こされ
ることがない。ざらに又、保護層が導電性セラミックよ
り構成される場合には、インク剥離層との接着性も良好
であるという利点もめる。したがって、本発明のインク
記録媒体を用いると、長期間安定な記録画像を得ること
ができる。

したがってまた、本発明によれば、繰返し印字記録が可
能であり、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か再現でき、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かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明のインク記録媒体の模
式的断面図、第２図は本発明のインク記録媒体を評価す
る状態を示す説明図、第３図は、本発明のインク記録媒
体における電流路を説明する説明図、第４図は本発明の
インク記録媒体を用いて印字記録を行う状態を説明する
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・・・帰路
接点ロール、６・・・バックアップロール、７・・・搬
送ロール、１１・・・異方導電層、１２・・・発熱抵抗
体層、１３・・・導電層、１４・・・保護層、１５・・
・インク剥離層、１６・・・熱溶融性インク層。 （ｏ） 第１図 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 窮２図 １゜ 手続補正書 （自発）

Claims (2)

【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、該導電
   層のインク剥離層側に、導電性セラミック又はＭｏ、Ｔ
   ａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｒｈ、及びＺｒよりなる群
   から選択された１種以上の金属よりなる保護層を設けて
   なることを特徴とするインク記録媒体。
2. （２）異方導電層が金属を含有する多孔性セラミック層
   である請求項１記載のインク記録媒体。