JPH0737165B2

JPH0737165B2 - 印字記録用インク担体へのインク供給方法

Info

Publication number: JPH0737165B2
Application number: JP1060624A
Authority: JP
Inventors: 英一圷; 洋雄曽我; 滋仁安東
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH02239970A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、印字記録用インク担体に熱溶融性インク粉末
を供給する方法、特に、熱溶融性インク層の再生のため
の熱溶融性インク粉末供給方法に関する。

従来の技術従来、通電熱転写記録方法として、異方導電層、電気信
号の入力により発熱する発熱抵抗体及び導電層を順次積
層してなる印字記録用インク担体の上に、熱溶融性イン
ク層を設けたインク記録媒体を用いて印字記録を行う方
法が知られている。この方法においては、インク記録媒
体は、印字記録が行われた後、熱溶融性インク層のイン
クが転移した跡に粉体インクを供給して熱溶融性インク
層を再生し、反復使用することが行われている。

第４図はその場合の概略の構成を示すもので、印字記録
用インク担体１は、搬送ロール6,6によって矢印方向に
搬送され、印字部において印字記録ヘッドからの電気信
号に応じて、背面圧接ロール４上の転写材３に熱溶融性
インクが転写され、印字記録が行われる。次いで、印字
記録用インク担体は、粉体インク供給ユニット７に達
し、そこで粉体インクが供給され、更に、インク整面ユ
ニット８において熱溶融性インク層が整面され感熱性イ
ンク層の再生が完了し、次の印字記録操作に供される。

発明が解決しようとする課題上記従来の印字記録方法においては、インク記録媒体の
再生に際し、粉体インクが、インク記録媒体の熱溶融性
インク層におけるインクが転移した跡、即ちインク転移
跡のみならず、粉体インクが残留している未転移部分に
も付着し、熱溶融性インク層の厚さのばらつきが大きく
なると言う欠点があり、結果として長期間にわたって反
復使用することができなくなるという問題があった。

本発明は、従来の印字記録用インク担体上の熱溶融性イ
ンク層の再生に際して、上記のような問題点を解決する
ことを主な目的としてなされたものである。

すなわち、本発明の目的は、印字記録用インク担体に熱
溶融性インク粉末を安定して供給することができる熱溶
融性インク粉末供給方法を提供することにある。本発明
の他の目的は、熱溶融性インク層の再生のために熱溶融
性インク粉末を供給する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熱溶融性インク粉末供給方法は、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、導電層及
びインク剥離層を順次積層してなり、かつ該インク剥離
層が体積固有抵抗10⁸Ω・cm以上を有し、膜厚0.08〜3.0
μｍである印字記録用インク担体と、表面に絶縁性の熱
溶融性インク粉末を担体するインク供給担持体とを、該
印字記録用インク担体のインク剥離層がインク供給担持
体と近接または接触するように対向させ、該印字記録用
インク担体の導電層と該インク供給担持体との間に電圧
を印加して、熱溶融性インク粉末をインク剥離層上に移
行させることを特徴とする。

次に、本発明において使用される印字記録用インク担体
について説明する。

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独立パター
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あって
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、その一面に薄膜発熱抵
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に
変えて発熱し、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、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂
などの高抵抗材料とTi、Al、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。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1000Å〜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、好ましくは50Ω／□
以下の表面抵抗を有するように、Al等の金属又は導電性
セラミックを蒸着、スパッタリング又はその他の薄膜形
成法により付着して作成される。その膜厚は500Å〜５
μｍの範囲に設定するのが好ましく、特に1000Å〜2000
Å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、好ましくは臨界表面張力38ダ
イン/cm以下である。また、インク剥離層は耐熱性、即
ち、分解点または融点が180℃以上であることが望まし
い。

本発明においては、インク剥離層は、体積固有抵抗が10
⁸Ω・cm以上であり、膜圧が0.08μｍから3.0μｍの範囲
にあることが必要である。膜厚及び体積固有抵抗が上記
の範囲外になると、熱溶融性インク粉末の転移が均一に
行われなかったり、転移が不十分になったりする。

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、含フッ素樹脂等が使用できる。

本発明における印字記録用インク担体を印字記録の為に
使用する場合には、インク剥離層の上に熱溶融性インク
層を形成すればよい。熱溶融性インク層は、３〜10μｍ
の厚さにあらかじめ熱溶融性インクを用いて形成されて
もよく、また、本発明のインク供給方法によって熱溶融
性インクの粉末を供給することによって形成されてもよ
い。熱溶融性インク層を形成するための熱溶融性インク
としては、融点140℃以下の熱可塑性樹脂中に、カーボ
ンブラックなど、公知の染顔料を分散させた粉末が使用
できる。

次に、本発明を図面によって説明する。

第１図は本発明を実施する印字記録装置の一例の概略構
成図であり、第２図は印字記録媒体上に感熱性インク粉
末が付着した状態を説明する説明図、第３図は印字記録
用インク担体における感熱性インク層のインク転移跡に
感熱性インク粉末が付着した状態を説明する説明図であ
る。

第１図中、１は印字記録用インク担体であって、これは
第２図及び第３図に示すように、異方導電層11、発熱抵
抗体層12、導電層13、インク剥離層14よりなり、印字記
録に際しては、インク剥離層上に熱溶融性インク15が形
成される。

２は印字記録ヘッドであり、印字記録用インク担体の異
方導電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、印字記録用イ
ンク担体上の熱溶融性インク層に圧接されている。５は
帰路接点ロールであり、印字記録用インク担体の側端に
露出した導電層と接触して、導電51からのバイアス電圧
を供給するように配置されている、6,6は印字記録用イ
ンク担体を搬送するための搬送ロールであり、７は粉体
インク供給ユニットであり、印字記録用インク担体と対
向するインク搬送ロール71にバイアス電圧を供給するた
めの電源72を有している。また、８はインク層整面ユニ
ットである。

上記の構成を有する印字記録装置において、印字記録用
インク担体１は、搬送ロール6,6によって印字記録部に
搬送され、印字記録ヘッド２からの信号電流に対応し
て、印字記録用インク担体上の熱溶融性インク層が転写
材３に転移し、印字記録が行われる。印字記録が終了し
た印字記録用インク担体は、熱溶融性インク層の再生の
ため、粉体インク供給ユニット７に送られる。粉体イン
ク供給ユニットは、例えば、導電性スリーブを有する粉
体インク搬送ロール71より構成され、そして、スリーブ
には電源72からバイアス電圧が印加されている。一方、
印字記録用インク担体の導電層には、電源51によりスリ
ーブに印加される電圧とは逆極性のバイアス電圧が印加
されている。したがって、粉体搬送ロールによって搬送
された絶縁性の熱溶融性インク粉末９は、荷電されてい
るため、インク転移跡であるインク剥離層が表れている
部分に静電的に移行する。（第３図参照）次いで印字記録用インク担体は、インク層整面ユニット
において加熱、加圧され、その上に形成された熱溶融性
インク層の再生が完了する。

本発明においては、上記のように印字記録用インク担体
の導電層にバイアス電圧が印加され、そしてその上に絶
縁性のインク剥離層が存在しているから、インク供給担
持体に印加されたバイアス電圧によって電化された絶縁
性の熱溶融性インク粉末粒子は、荷電のリーク現象を起
こすことがなくなり、インクの転移が安定して行われる
ようになる。また、インク転移跡が存在した場合には、
インク移動跡に選択的に移行する。また、導電層へのバ
イアス電圧を任意に調製できるため、熱溶融性インク粉
末の付着量を容易に調節することが可能になる。

実施例次に、本発明を実施例によって説明する。

実施例１表面抵抗430Ω／□、厚さ35μｍの導電性ポリイミドフ
イルムの片面に、Crを高周波スパッター着膜法により着
膜して、厚さ8000ÅのCr層を形成した。次に、形成され
たCr層の上にフォトレジストを形成し、90℃で７分間の
プリベーク工程を経て、膜厚1.0μｍのレジスト膜を形
成した。このレジスト膜を、ピッチ20μｍで15μｍ矩形
のパターンをレジスト膜の上に光学露光し、現像し、水
洗し、その後N₂雰囲気下、オーブンで120℃で15分間加
熱してレジスト膜を硬化させた。次に、塩酸を用いてエ
ッチングを行い、フォトレジスト膜のない部分のCr層を
除去した。次いで、十分に水洗してからアセトン浴に入
れ、超音波により十分に洗浄を行い、レジスト膜を除去
し、ピッチ20μｍで15μｍ角のクロムパターンを導電性
ポリイミドフィルムの片側全面に設け、異方導電層の作
成を完了した。

次に、上記導電性ポリイミドフイルムの他方の面に、高
周波スパッター着膜法によってAlを着膜し、膜厚800Å
の導電層（表面抵抗0.6Ω／□）を形成した。形成され
たAl層の上に、熱硬化性シリコーンハードコート樹脂を
塗布し、150℃で２時間加熱硬化し、体積固有抵抗10¹⁵
Ω・cm、臨界表面張力34ダイン/cm、膜厚0.3μｍ、耐熱
性290℃のインク剥離層を形成した。この場合、帰路接
点を設ける為に、フィルムの両端帯状の部分には、イン
ク剥離層が形成されないように塗布した。

得られたフィルム状シートを、異方導電層が内側になる
ように接着し、無端ベルトを作成した。

次いで、インク剥離層の上に、低分子量ポリエステル樹
脂（融点97℃、ガラス転移点61℃）をベース材とし、７
重量％の顔料を分散させた膜厚７μｍの熱溶融性インク
層を形成した。

上記着色熱溶融性インク層を設けた印字記録用インク担
体を用い、第１図に示される印字記録装置に装着し、以
下の実験を行った。

印字記録ヘッドは、８本/mm（125μｍピッチ、75μｍ
φ）の円形で10μｍの高さの凸状導電部が210mm幅で設
けられたものを使用し、圧接圧力600g/cmで圧接させ、
印字記録用インク媒体を120mm/秒の線速度で搬送し、パ
ルス周期650μs/dotでパルスデューティ100％のパルス
入力を行い印字記録を行った。

熱溶融性インク粉末としては、低分子量ポリエステル樹
脂（融点97℃、ガラス転移点61℃）をベース材とし、７
重量％の顔料を分散させたもので、ジェットミルにより
粉砕し、分級し、平均粒子径9.3μｍの粉末状態にした
ものを使用した。

この熱溶融性インク粉末を、平均粒径130μｍの鉄粉よ
りなる絶縁材コートキャリアと、熱溶融性インク粉末3.
5重量％が含まれるように十分混合し、導電性スリーブ
（30μｍφ）を有し、内部に棒状マグネタイトを６極配
設した粉体インク搬送ロールの上に供給した。

粉体インク搬送ロールのスリーブを線速度420mm/秒で印
字記録用インク担体と逆方向に回転させた。スリーブ表
面と印字記録用インク担体との間隔を1.8mmとして、ス
リーブに−400Vのバイアス電圧を印加し、一方、印字記
録用インク担体の導電層に＋200Vのバイアス電圧を印加
した。それにより、熱溶融性インク粉末がインク転移跡
に供給された。

次いで、インク整面工程で熱溶融性インク粉末を120℃
に加熱した状態で1.0kg/cmを加え、熱溶融性インク層を
平坦な状態にし整面して再生を行った。

上記の印字記録及びインク層再生の操作を繰り返し100
回行ったところ、良好な画質の画像が連続的に得られ
た。

比較例１インク剥離層を設けない以外は、実施例１におけると同
様な方法で印字記録用インク担体を作成し、同様にして
評価を行った。その結果、初回より転写画像の細線部分
が切れ切れになり、不明瞭な画質の画像になった。ま
た、２回目以降のインク層再生工程での熱溶融性インク
粉末の転移状態は不均一で再生された熱溶融性インク層
は不均一で、画質、再生状態レベルが低かった。また、
熱溶融性インク粉末を含む磁気ブラシの印字記録用イン
ク担体表面との接触により、導電層であるAl層の摩耗が
激しく、500回の繰り返し使用時に、Al層が摩耗して、
銀白色が目視で確認できないレベルとなった。

比較例２インク剥離層を８μｍの膜厚に設けた以外は、実施例１
におけると同様な方法で印字記録用インク担体を作成
し、同様にして評価を行った。その結果、熱溶融性イン
ク粉末はインク転移跡に選択的に付着せず、全面にわた
って薄膜状に付着し、熱溶融性インク層の再生を行うこ
とができなかった。

比較例３インク剥離層を0.05μｍの膜厚に設けた以外は、実施例
１におけると同様な方法で印字記録用インク担体を作成
したところ、インク剥離層にピンホールが多数発生し
た。実施例１と同様にして評価を行ったところ、熱溶融
性インク粉末の転移にむらが生じ、低いレベルの画質の
記録しか得られなかった。

実施例２インク剥離層の上に熱溶融性インク層を設けない以外
は、実施例１におけると同様の印字記録用インク担体を
用い、実施例におけると同様にして感熱性インク粉末を
インク剥離層の上に転移した。その結果、熱溶融性イン
ク層の平均厚さは６μｍで、バラツキRaは1.6μｍであ
り、印字記録により生じる画質に何等問題はなかった。

発明の効果本発明においては、上記のように印字記録用インク担体
の導電層とインク供給担持体との間に電圧を印加し、イ
ンク供給担持体上の電荷した導電性インク粉体をインク
剥離層の上に転移させることによって熱溶融性インク層
を形成又は再生するから、熱溶融性インクが安定して均
一に付着する。また、インク剥離層上に熱溶融性インク
層が存在している部分と存在していない部分が混在して
いても、導電性インク粉体が、熱溶融性インク層が存在
していない部分に選択的に付着する。また、導電層への
バイアス電圧を変更することにより、熱溶融性インク粉
末の付着量を容易に調節することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する印字記録装置の一例の概略構
成図、第２図は印字記録用インク担体上に感熱性インク
粉末が付着した状態を説明する説明図、第３図は感熱性
インク層のインク転移跡に感熱インク粉末が付着した状
態を説明する説明図、第４図は従来の印字記録方法に用
いる印字記録装置の模式図である。１……印字記録用インク担体、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……搬送ロール、７……粉体インク供給ユニ
ット、８……インク層整面ユニット、９……熱溶融性イ
ンク粉末、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、51……電源、71……インク搬送ロール、72……電
源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、導電層及びインク剥離層を順次積層し
てなり、かつ該インク剥離層が体積固有抵抗抵抗10⁸Ω
・cm以上を有し、膜厚0.08〜3.0μｍである印字記録用
インク担体と、表面に絶縁性の熱溶融性インク粉末を担
持するインク供給担持体とを、該印字記録用インク担体
のインク剥離層がインク供給担持体と近接または接触す
るように対向させ、該印字記録用インク担体の導電層と
該インク供給担持体との間に電圧を印加して、熱溶融性
インク粉末をインク剥離層上に移行させることを特徴と
する熱溶融性インク粉末供給方法。
【請求項２】インク剥離層が180℃以上の耐熱性を有
し、38ダイン/cm以下の臨界表面張力をすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の熱溶融性インク粉
末供給方法。