JPS62242569A - 通電感熱記録用インク媒体 - 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、ノンインパクトタイプの記録に用いられる通
電感熱記録用インク媒体に関する。

「従来の技術」 電気信号を熱エネルギに変換して普通紙に画像情報を記
録する印字記録方法が各種提案され、また実用化されて
いる。これらの印字記録方法としては、（ｉ）熱ヘツド
転写方式、（ｉｉ　）通電転写方式、（ｉｉｉ　）熱的
転写印刷方式が代表的である。

このうち、（ｉ）熱ヘツド転写方式は、サーマルヘッド
を印字ヘッドとして用い、低融点のインクを塗布した熱
記録媒体（インクドナーフィルム）のベース側にこのヘ
ッドを摺接させる。そして画像情報に応じて熱パルスを
インクドナーフィルムに印加し、熱伝導によって該当す
る部位のインクを溶融させる。インクドナーフィルムの
インク層側には普通紙（以下、記録用紙と称する。）が
重ね合わされており、溶融したインクはこの記録用紙に
転写される。

これに対して（１１）通電転写方式では、針電極を用い
てインク層に通電を行い、そのとき発生する熱を利用し
てインクを溶融させ記録用紙に転写する。また（　ｉｉ
ｉ　）熱的転写印刷方式では、中抵抗のインク支持体上
に発熱抵抗層と帰路電極を設ける。そしてインク支持体
側に針電極を接触させインク媒体中に電流路を設けてイ
ンクを選択的に溶融させ、記録用紙に転写させる。

このうち（ｉ）熱ヘツド転写方式では、インクドナーフ
ィルムを構成するコンデンサ紙等からなるベース紙を介
してインク層に熱パルスを伝達させる。従って長い距離
を熱伝導に頼ることとなり、例えば１画素（ドツト）当
りの印字所要時間が１ｍＳ　（ミ！Ｊ秒）以上となって
印字速度が遅い。

また、このベース紙部分で熱エネルギの損失が生じるた
めに、インク層に伝達されるエネルギが少ない。このた
め、インク材料はワックス系の材料しか使用することが
できず、その選択余裕度が小さい。従って記録用紙に対
するインクの転移制御も難しく、例えば階調表現を行う
ためにドツトの大きさを多段階に制御することは実際上
困難となる。

次に（１１）通電転写方式では、インク層への導電性付
与が色調制御を難しくする。このためカラー記録が困難
となる欠点がある。また支持体部分の導電的な損失が大
きく、この部分の機械的特性も良くない。更に印字ドツ
トが安定せず、支持体部分の電気異方性が不十分である
ためにこの部分でのエネルギ損失が大きいという欠点も
あ°る。

最後に（ｉｉｉ　）熱的転写印刷方式では、インク支持
体に導電異方性がないので、ドツトに広がりが生じてし
まう。また、発熱に寄与しないリーク電流が大きく、エ
ネルギ効率が悪い。更にこの方式ではインク支持体にあ
る程度の抵抗層が必要となるので、電極とインク支持体
間の接触抵抗が大きくなるという問題もある。

そこで、特開昭５６−９３５８５号公報等には、非打撃
型の通電感熱記録用インク媒体（プリント・リボン）を
用いた印字記録方法が開示されている。

第１１図はこの印字記録方法の原理を説明するためのも
のである。この方法では、通電感熱記録用インク媒体ｌ
を上部層２、下部層３、導体層４およびインクＦｍ５に
よって構成している。そして低抵抗の上部層２にプリン
ト電極６と接地電極７を接触させておく。上部層２とプ
リント電極６は互いに非接触状態に保っておく。画像信
号に応じて、プリント電極６に電圧を印加すると、電流
が上部層２、下部層３、導体層４と流れ、再び下部層３
と上部層２を流れて接地電極７に到達する。

このとき、上部層２の発熱は少ないが、下部層３の電流
通路部分で大部分の発熱が生じる。発熱箇所の熱エネル
ギは導体層４を経てインク層５に到達し、インクの溶融
を起こさせる。

「発明が解決しようとする問題点」 第１２図はこの従来の通電感熱記録用インク媒体を用い
た記録装置の要部を表わしたものである。

記録用紙（普通紙）８は通電感熱記録用インク媒体１の
インク層５側に重ね合わされる。押圧ロール９はプリン
ト電極６に通電感熱記録用インク媒体１を圧接させると
共に、通電感熱記録用インク媒体１とこれに重ね合わさ
れた記録用紙８を所定方向（プリント電極の長手方向と
直角方向）に搬送する役割を果たす。

この記録装置でプリント電極６と接地電極７との間に電
圧が印加されると、同図および第１１図に示すように電
流が下部層３を２カ所で横切ることになる。従って、熱
エネルギは１画素に対して２カ所で発生し、このうちプ
リント電極６に対応する部分のインクのみが記録用紙８
に転写される。

すなわち、帰路電極７に対応する部分のインクの加熱は
全く無駄に行われることになり、エネルギの使用効率が
悪い。

またこの通電感熱記録用インク媒体ｌではプリント電極
６と接地電極７の２カ所で電気的な接触が生じる。この
ため、接触抵抗が大きくなり、この分だけエネルギが余
計に浪費されることにもなる。

なお、以上説明した従来の通電感熱記録用インク媒体１
には上部層２と下部層３が形成されていたが、これらを
ｌ゛層構造としたものも存在する。

しかしながら、これについても既に指摘したと同様の問
題が存在する。

そこで本発明の目的は、エネルギ効率がよく、しかも印
字速度を高速化することのできる通電感熱記録用インク
媒体を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、面方向に比べて厚さ方向により高い導電性
を有する層状のインク支持体上に、通電によって発熱す
る発熱抵抗層と、この発熱抵抗層と電気的に接触する電
極層と、前記した発熱抵抗層の発熱によって溶融する熱
溶融性インク層とをこの順序に積層して通電感熱記録用
インク媒体とする。

電極層と熱溶融性インク層との間には、加熱によって溶
融したインクを電極層から容易に剥離させるためのイン
ク剥離層を配置することが有効である。また、発熱抵抗
層は負の温度係数を有する物質層であることがを効であ
る。例えば発熱抵抗層は、酸化ジルコニウムによって構
成されることが好ましい。

発熱抵抗層は１０−１〜１０４　Ω・ｃｍの体積固有抵
抗を有することが好ましく、またその電気抵抗に対して
電極層のそれが１０分の１以下の値であることが好まし
い。発熱抵抗層としては、例えばルテニウム■化合物を
含有するものであってよい。

インク剥離層についてはその臨界表面張力が３３ｄｙｎ
ｅ　／　ｃ　ｍ以下であることが好ましい。またインク
支持体については通電を主として厚み方向に行うために
厚み方向の導電性が面方向の導電性に比べて１０倍以上
の値を有することが好ましい。

電極層については、これを接地したりこれに所定の電圧
を印加するためにその端部が外部に露出していることが
好ましい。

本発明によれば、通電感熱記録用インク媒体中に帰路電
極を配置したので１．インク支持体側に２つの電極を配
置する必要がない。すなわち、電流は例えばインク支持
体の該当する部分からこれに対向する帰路電極部分Ｉこ
１つの通路を通って流れ、エネルギが効率的に活用され
ることになる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

「第１の実施例」 第１図は本発明の第１の実施例における通電感熱記録用
インク媒体の構造を表わしたものである。

通電感熱記録用インク媒体１３は、インク支持体１４の
一方の面に発熱抵抗層１５を形成し、これに帰路電極１
６とインク剥離層１７および熱溶融性インク層１８を順
に層状に形成したものである。

インク支持体１４はシート状の異方性の支持体であり、
その厚さ方向の電気伝導率が面方向のそれの１０倍以上
、好ましくは１０００倍以上となっている。厚さ方向の
抵抗値は１０００以下、好ましくは１００以下であり、
インク支持体１４は１ｍｍ以上の厚さを有している。

発熱抵抗層１５は、１０−’Ω・ｃｍから１０４　Ω・
ｃｍ、好ましくは１０Ω・ｃｍからｌ０３Ω・ｃｍの体
積固有抵抗値を有する物質である。その厚さは、１００
０八から２０μｍ１好ましくは４０００人から１μｍの
ものがよい。

この発熱抵抗層１５は、信頼性の高い安定した抵抗膜を
インク支持体１４上に形成するために１０００Å以上、
好ましくは４０００八以上の膜厚を必要とする。また、
発熱および熱伝導の効率の見地からは、１μｍ以下であ
ることが必要である。従って、パルス電流でこの発熱抵
抗層１５を発熱駆動するためには、前記したような１０
Ω・ｃｍから１０’　Ω・ｃｍの体積固有抵抗値が好ま
しいことになる。発熱抵抗層１５は、ルテニウム■化合
物の含有でその耐久性が大幅に改善される。ルテニウム
■化合物としては、Ｒｕｏａ　、Ｂ　ｌｚ　　Ｒｕｎ　
Ｏｔ　等が好ましい。

帰路電極１６は、発熱抵抗層１５よりもその体積固有抵
抗値で１０分の１以下の値を有する材料で構成される。

この材料は、２００度Ｃ以上の耐熱性を有することが必
要である。

インク剥離層１７は第２図に変形例として示す通電感熱
記録用インク媒体１９のようにこれを省略することも原
理的には可能である。インク剥離層１７は記録用紙等の
転写材にインクを容易かつ安定して転写させるための層
である。このインク剥離層１７を用いると、インクの転
移率のバラツキが解消されるために、印加エネルギの制
御によってインクの転移量を変化させるインク転移量変
調による記録濃度制御が可能となる。

第１図に示したインク剥離層１７は、記録用紙等の転写
材の表面の臨界表面張力Ｔｃより低い値を有する表面特
性を持ち、できる限り薄膜がよい。

厚さは１０μｍ以下が良く、１μｍ以下が好ましい。臨
界表面張力ｒｃ　としては、３８ｄｙｎｅ／　ａ　ｍが
好ましい。

熱溶融性インク層１８を構成するインク材は、熱可塑性
の物質がよく、融点が２００度Ｃ以下でガラス転移点が
１２０度Ｃ以下の高分子物質をベースインク材とし、色
材を混合または溶解着色させたものがより好ましい。

通電感熱記録用インク媒体１３を次のようにして作成し
た。

まず、熱硬化型シリコンエラストマー２ｍ膜厚のシート
の厚み方向に１５μｍ径のニッケル線を４０μｍＸ４０
μｍに２本以上の確率で存在するように並べて作成し、
面方向に精密研摩（２μｍ以下の凹凸）を行い、平滑化
を行った。厚み方向の抵抗値は０．０３Ω／　ｃ　ｍ”
　であり、面方向の抵抗値は１０日Ω／　ｃ　ｍ”　以
上であった。このシートを十分に洗浄し、乾燥し真空系
に設置し、１　、　ＯＸ　１　（１’ｔｏｒｒの真空度
にした。コノ後、アルゴンガスを導入し、３　Ｘ　ｌ　
Ｏ−’ｔｏｒｒとし、基板温度を１２０度Ｃとした。

そして高周波スパッタリング着膜法を用いてＲｕｂ、が
１０ｗｔ　（重量）％、ｚｒｏｘが残り３　Ｑｗｔ％の
混合ターゲットを用い、インク支持体１４上にＲｕ０−
ＺｒＯ，系の発熱抵抗膜を２０００人着膜した。作成さ
れた発熱抵抗層１５の体積抵抗値は２　Ｘ　１０”　　
Ω・ｃｍであった。

次にこの発熱抵抗層１５の上に電子ビーム真空蒸着法に
て到達真空度２　、　ＯＸ　１０−’ｔｏｒｒで基板温
度１５０度Ｃで純度９９．９９ｗｔ％のＡｌを着膜し５
０００Ａの膜厚の帰路電極１６を作成した。

次にこの帰路電極１６上に熱硬化性シリコン樹脂を塗布
し、硬化させて０．８μｍ厚の硬化膜から成るインク剥
離層１７を得た。このインク剥離層１７の表面の臨界表
面張力ｒｃ　は ２９ｄｙｎｅ　／　ｃ　ｍであった。

インク剥離層１７上には、軟化点６０度Ｃのポリアシド
樹脂に３ｗｔ％赤色アゾ顔料を混合分散したインク材を
４μｍ厚にして塗布し、熱溶解性インク層１８とした。

これにより通電感熱記録用インク媒体１３が完成した。

第３図は本実験例の通電感熱記録用インク媒体を使用し
た記録装置の概略を表わしたものである。

この装置には、長尺の通電感熱記録用インク媒体１３を
巻回したインク媒体ロール２１と、同じく長尺の記録用
紙を巻回した転写材ロール２２が備えられている。

通電感熱記録用インク媒体１３はインク媒体口−ル２１
から繰り出された後、転写材ロール２２から繰り出され
た記録用紙２３と共に１対の搬送ロール２４を通過し、
これらが重ね合わされる。

重ね合わされたインク媒体１３と記録用紙２３は、印字
電極ラインヘッド２６と背面圧接駆動ロール２７の間を
通過する。印字電極ラインヘッド２６は、通電感熱記録
用インク媒体１３等の搬送方向（副走査方向）２８と直
交する方向（主走査方向）に７５μｍ角の角型銅を１２
５μｍのピッチで１列に並べた記録ヘッドである。画像
信号に応じてこれらの角型銅の電極へ印加される電圧が
制御され、記録が行われることになる。背面圧接駆動ロ
ール２７によるインク支持体１４の押圧力は、９００ｇ
／ｃｍである。

記録終了後のインク媒体１３と記録用紙２３は、１対の
搬送ロール３１．３２を通過後分離され、記録用紙２３
の方は排出トレイ３３に収容される。

通電感熱記録用インク媒体１３の方は、パルス印加電極
ロール３４とピンチロール３５の間を通過し、使用済み
媒体ロール３６となる。パルス印加電極ロール３４は通
電感熱記録用インク媒体１３の帰−路電極１６と電気的
接触を保つようになっている。このため、パルス印加電
極ロール３４と接触する通電感熱記録用インク媒体１３
の部分（その両側部）には熱溶融性インク層１７が形成
されておらず、この部分では帰路電極１６が露出してイ
ル。パルス印加Ｎ　極ロール３４は、パルス発振器３７
に接続されている。

インク支持体１４の一方の面に印字電極ラインヘッド２
６を摺接させた状態で、帰路電極１６を接地すると、次
のような電流の流れが生じる。

印字電極ラインヘッド２６←インク支持体１４−発熱抵
抗層１５−帰路電極１に のとき、発熱抵抗層１５の通電によって発生した熱は次
のように伝達される。

発熱抵抗層１５→帰路電極１６←熱溶融性インク層１７
−記録用紙２３ ここで記録用紙２３に対する熱の伝達は、熱溶融性イン
ク層１７中の溶融されたインクが記録用紙２３に転移す
ることによって行われる。

印字電極ラインヘッド２６に２５０μｓのパルス幅で、
５■、２０Ｖ、５０Ｖのパルスをそれぞれ印加し、記録
用紙としての普通紙に画像の転移を行った。このとき、
パルス発振・器３７からパルス印加電極ロール３４には
、画像信号の印加と同期して逆極性の一３■の電圧で３
００μｓの矩形パルスを印加した。

このときの画像の転移状況は次の第１表に示す通りであ
る。

第１表 第４図は、熱溶融性インク層の再生を行うことのできる
記録装置の概要を表わしたものである。

第３図と同一部分には同一の符号を付しておりこれらの
説明を適宜省略する。

さて、この記録装置では、３つの回転ロール４１〜４３
が３角形のそれぞれ頂角をなす位置に互いに平行となる
ように配置されており、これらにエンドレスな通電感熱
記録用インク媒体１３が架けわたされている。第１の回
転ロール４１と第３の回転ロール４３の間には、印字電
極ラインヘッド２６と弾性背面圧接部材４４が配置され
ており、これらの間を通電感熱記録用インク媒体１３と
記録用紙２３が通過するようになっている。弾性背面圧
接部材４４は、第３図における背面圧接駆動ロール２７
に対応するもので、通電感熱記録用インク媒体１３と記
録用紙２３を印字電極ラインヘッド２６に押しつける役
割を果たす。

第２の回転ロール４２と第３の回転ロール４３の間には
、インク再生装置４５゛が配置されている。

インク再生装置４５は通電感熱記録゛用インク媒体１３
の熱溶融性インク層側の表面にインクを再塗布する装置
である。このような装置は、例えば加熱によって溶融状
態にあるインク槽とこのインク槽に浸された塗布ロール
によって構成することができる。第３の回転ロール４３
には所定の温度に加熱された整面ロール４７がこれと対
向して配置されており、塗布されたインク表面を滑らか
にするようになっている。

このインク層再生型の記録装置で熱溶融性インク層を再
生し、１０００サイクルに相当する繰り返し使用を行っ
た。次の第２表は、この場合における印紙結果を示した
ものである。１０００回の繰り返し使用によっても十分
な印字画像が得られることがわかる。

第２表 比較例１ 実験例１−２と同様な記録装置を用いた。通電感熱記録
用・ｆンク媒体は、その発熱抵抗層に５２ｗｔ％のＺ　
ｒ　Ｏａ　と３３ｗｔ％のＣｕからなる抵抗材料を代わ
って使用した。熱溶融性インク層を１０００サイクル繰
り返し使用したところ、次の第３表に示すような結果が
得られた。

第３表 この第３表を第２表と比較することにより、ルテニウム
■化合物の使用効果を認めることができる。

「第２の実施例」 第５図は本発明の第２の実施例を説明するためのもので
ある。この実施例では、通電感熱記録用インク媒体１３
Ａの発熱抵抗層１５Ａとして酸化ジルコニウムを使用し
た。酸化ジルコニウムは第６図に示すように負の温度係
数を有し、発熱と共にその抵抗値が減少する。従って印
加電流が発熱の行われている部分に集中し、印字ドツト
の拡がりをかなり抑制することができる。この結果、発
熱の際の温度制御を過度に細かく行う必要がなく、この
ための制御回路の作製が容易になる。またインク支持体
１４と印字電極ラインヘッドの各針電極との間の接触抵
抗も減少できる。

更に、酸化ジルコニウムを材料とする発熱抵抗層１５Ａ
により、耐熱性に大きな余裕が生じる。

酸化ジルコニウムは熱衝撃性に強いので、時間幅の比較
的短い大エネルギを印加することができる。

これにより、印字の際の制御に余裕が生じ、各種制御手
段を採用することが可能とる。

酸化ジルコニウムを材料とする発熱抵抗層１５Ａは、そ
の厚さが１００人から３μｍであれば好ましく、８００
人から２０００人であれば最適である。この通電感熱記
録用インク媒体１３Ａでも、帰路電極１６に画信号と同
期したパルス信号を印加することができ、これによって
全体的な駆動電圧の減少や、接触抵抗値の減少等を図る
ことができ、エネルギの効率的な活用を図ることができ
る。また記録プロセスの信頼性も向上させることができ
、非常にその効果が大きい。

実験例２−１ 通電感熱記録用インク媒体１３Ａを次のようにして作成
した。

直径が３０μｍの炭素繊維を ５０μｍＸ５Ｑμｍに１本の密度で垂直方向に並べてシ
リコンエラストマーで固定し、面方向を研摩した。そし
てその表面における凹凸が０．１μｍ以下の平面精度の
ものとし７．厚みは２．５ｍｍに設定した。このインク
支持体１４の厚み方向の抵抗値は５　Ｘ　ｌ　Ｏ−’Ω
・ｃｍであり、表面抵抗は１０１３Ω／　ｃ　ｍ”であ
った。

次にこのインク支持体１４を有機溶剤で十分に洗浄し乾
燥して真空系に設置した。

Ｉ　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒの高真空にした後、アルゴン
ガスを導入し３　Ｘ　１０−”ｔｏｒｒとした。高周波
スバッタリング法によりＺｒＯ，の１５００人の発熱抵
抗層１５Ａをインク支持体１４の片面に形成した。

このＺｒＯ２の膜の上に真空蒸着法により、Ｉ　Ｘ　１
０−’ｔｏｒｒでＣｕを着膜させ、３０００人のＣｕ膜
から成る帰路電極１６とした。この帰路電極１６の上に
は、テフロン材の１μｍ厚の膜をエマルジョン塗布によ
り形成した。このインク剥離層の上に融点８０度Ｃのポ
リエチレンワックスにカーボンブラック５ｗｔ％混入分
散させた１０９ｍの熱溶融性インク層１８を設は通電感
熱記録用インク媒体１３Ａとした。

以上のようにして作成した通電感熱記録用インク媒体１
３Ａのインク支持体側の面に印字電極ラインヘッド（第
３図参照）を摺接させた。印字電極ラインヘッド２６は
、８本／ｍｍの密度で針電極を一列に配置したものであ
る。第３図に示したと同様な記録装置で印字電極ライン
ヘッド２６に印加する電圧をΦ２５ｖ１■４０Ｖ、■８
ＱＶの３種類に切り換え、８０μｓ幅の印加パルスを用
いて印字動作を行った。またこのパルスと同期して帰路
電極１６にはｅｌＯＶのパルスを印加した。

次の第４表はこの場合の印字ドツトの表を表わしたもの
である。

第４表 比較例２ この実験例２−１と同一ラインのインク支持体を用いた
。ただし、発熱抵抗層をＳｉＯ□とし、熱溶融性インク
層として９０人の厚さのインク媒体を使用した。実験例
２−１と同様な印字を行った結果、次の第５表のような
結果が得られた。

（以下余白） 第５表 通電感熱記録用インク媒体１３Ａを次のようにして作成
した。

平均粒径８μｍのＮｉボールをシリコン樹脂中へ３Ｑｗ
ｔ％分散し、シート化した後、未固着時に上面から２Ｋ
　ｇ　／　ｃ　ｍ２　の圧力をかけて、熱硬化させシー
ト状部材を得た。このシート状部材の面方向を０．１μ
ｍ以下の凹凸まで平滑処理し、インク支持体１４とした
。

次に高真空１　（１’ｔｏｒｒ中に支持体を入れて、ア
ルゴンガスを３　Ｘ　１０−３ｔｏｒｒまで流入させ、
高周波スパッタリングによって５００人／時の着膜速度
でＺｒＯ２を２０００人着膜し発熱抵抗層１５Ａとした
。次に同条件でＣｒを ５０６人ＺｒＯ２上にスパッタリングし、その上にまた
Ｃｕを３０００人の厚さで蒸着法により着膜させ、帰路
電極１６とした。この上にシリコン樹脂のインク剥離層
１７を１μｍ設けた。８０度Ｃに融点をもつポリエチレ
ンワックスにカーボンブラック５ｗｔ％混入分散した熱
溶融性インクをこの上に１０μｍの厚さで設け、通電感
熱記録用インク媒体１３Ａを完成させた。

この通電感熱記録用インク媒体１３Ａについて実験例２
−１と同じ印字テストを行い、次の第６表に示すような
印字評価を得た。

第６表 「第３の実施例」 第７図は、本発明の第３の実施例を説明するためのもの
である。この実施例では、通電感熱記録用インク媒体１
３Ｂの発熱抵抗層１５Ｂを１０−’〜１０４　Ω・ｃｍ
の体積抵抗値の物質を用いた。

発熱抵抗層１５Ｂを１０’　　Ω・ｃｍ以上の体積抵抗
率とすると、発熱抵抗層１５Ｂの厚さが１０００Å以下
と非常に薄くなり、作成時の膜厚制御が困難となる。ま
た発熱抵抗体着膜下地の表面凹凸もかなり精度を必要と
され、抵抗値のバラツキや抵抗体の絶縁不良等の問題点
が多く発生する。

また、発熱抵抗層１５Ｂを１０−１０・ｃｍ以下の体制
抵抗値を有する物質とすると、発熱抵抗層１５Ｂでのリ
ーク電流が多くなるばかりでなく、その層の厚さが厚く
なり、インクの加熱の効率が低下してしまう。

これに対して、発熱抵抗層１５Ｂを １０−１〜１０４　Ω・ｃｍの体積抵抗値の物質で構成
すれば、この層の厚さを１００ＯＡ〜数十μｍとするこ
とができる。この厚さでは、スパッタリングや真空蒸着
等の物理薄膜の作成が容易である。

また膜を作成する際の膜厚のバラツキも少なくすること
ができる。

この第３の実施例でも通電感熱記録用インク媒体１３Ｂ
のインク支持体１４を異方性の物質で構成したので、印
字の際のエネルギの節約を図ることができる。例えば、
５００ｅｒｇ　／ｄｏｔ以下の印字エネルギを用いて印
字が可能であり、また５００μＳ　／ｄｏｔ以下の高速
印字が可能となる。

また、熱溶融性インク層１８のインク材としては、着色
熱可塑性（熱溶融性）のみが必要な条件であり、印写材
料の選択に十分な余裕度がある。

実験例３ 通電感熱記録用インク媒体１３Ｂを次のようにして作成
した。

一室温硬化型シリコンエラストマーの２ｍｍ厚のシート
に厚み方向に１５μｍ中の銅線を１００μｍｘｔｏｏμ
ｍに９本以上存在するように並べて、シート状部材を作
成した。そしてその面方向をパフ研摩によって精密研摩
を用い、４００Å以下の表面凹凸とした。このインク支
持体１４は、厚さ方向の抵抗値が０．１Ω以下であり、
面方向の抵抗値が１Ｏ１３Ω以上であった。

このようにして作成されたインク支持体１４は十分に洗
浄され、アルゴンガスを導入して３　Ｘ　１０−”ｔｏ
ｒｒとされた。この状態で、高周波スパッタリング法に
より、ＺｒＯ２にＣｕを１ｗｔ％混合したターゲットを
用いスパッタリングを行った。このようにして抵抗値１
０２　Ω・Ｃｍの体積抵抗値を用する発熱抵抗層１５Ｂ
を３０００人の厚さで形成した。

次に発熱抵抗層１５Ｂ上に真空蒸着法により到達真空度
１　、　ＯＸ　１　（１’ｔｏｒｒでＣｒ５００Ａ。

Ａｆｆｉを２０００人真空蒸着法で着膜し、帰路電極１
６とした。更にこの帰路電極１６上にテフーロン樹脂２
μｍの厚の膜を作り、インク剥離層１７とした。インク
剥離層１７の上には熱溶融性インク層１８を設けた。こ
のインク材はガラス電位点５５度Ｃのポリエステル樹脂
に３ｗｔ％のフタロシアン染料を混合したものであり、
３μｍ厚さで着膜した。このようにして通電感熱記録用
インク媒体１３Ｂが完成した。

以上のようにして作成した通電感熱記録用インク媒体１
３へのインク支持体側の面に印字電極ラインヘッド（第
３図参照）を摺接させた。印字電極ラインヘッド２６は
、８本／ｍｍの密度で針電極を一列に配置したもので、
これらは通電感熱記録用インク媒体１３Ｂに１．０Ｋｇ
／ｃｍ”　の圧力で接触する。

第３図に示したと同様な記録装置で印字電極ラインヘッ
ドに印加する電圧を５■、２０Ｖ、４０Ｖの３種類に切
り換え、１００μｓ幅の印加パルスを用いて印字動作を
行った。またこのパルスと同期して帰路電極１６には逆
極性の一１０Ｖのパルス電圧を印加した。背面圧接駆動
ロール（第３図参照）はゴム硬度４２度のゴムロールで
あり、記録用紙には複写機に通常用いられる複写用紙（
富士ゼロックス株式会社の販売する複写用のうちのＬ紙
）を使用した。

次の第７表は、この場合の印字テストの評価を示したも
のである。

第７表 比較例３ 実験例と同様の記録装置を用い、通電感熱記録用インク
媒体１３Ｂの帰路電極１５ＢとしてＴａ−３ｉＯｚ系の
混合体を使用した。この混合体の体積固有抵抗値は１０
Ω・ｃｍであり、帰路電極１５Ｂの厚さは０．４μｍの
厚さに調整した。

この場合の印字結果を次の第８表に示す。

（以下余白） 第８表 「第４の実施例」 第８図は第４の実施例における通電感熱記録用インク媒
体の構造を表わしたものである。この通電感熱記録用イ
ンク媒体１３Ｃは、第１図に示した通電感熱記録用イン
ク媒体と同様にインク支持体１４の一方の面に発熱抵抗
層１５Ｃを形成し、これに帰路電極１６とインク剥離層
１７および熱溶融性インク層１８を順に層状に形成した
ものである。

このうち、インク支持体１４は異方導電体であり、その
厚さ方向の電気伝導率が面方向のそれの１０倍以上、好
ましくは１０００倍以上であることが好ましい。インク
支持体１４の厚さ方向の抵抗値は１００Ω以下、好まし
くは１００以下であり、その厚さは１μｍ以上であるこ
とが必要である。

発熱抵抗層１５Ｃはその体積固有抵抗率が１０−１Ω・
ｃｍ以上１０’　　Ω・ｃｍ以下の物質であり、厚さが
１０００Å以上２０μｍ以下、好ましくは４０００Å以
上１μｍ以下である。発熱抵抗層１５ｃの体積抵抗値は
１０Ω・ｃｍ以上１０３　Ω・ｃｍ以下が望まれる。

帰路電極１６は発熱抵抗層１５Ｃよりも体積抵抗率で１
０分の１以下の値を有する物質で構成され、２００度Ｃ
以上の耐熱性を有するものであることが必要である。

インク剥離層１７は、記録用紙等の転写体の表面の臨界
表面張力γ。よりも低い値を有する表面特性を持ち、で
きるかぎり薄膜がよい。厚さは１０μｍ以下がよく、１
μｍ以下であれば十分である。臨界表面張力γ。とじて
は、 ３８ｄｙｎｅ　／　ｃ　ｍが好ましい。

熱溶融性インク層１８としては熱可塑性の物質がよい。

その融点が２００度Ｃ以下で、ガラス転移点が１２０度
Ｃ以下の高分子物質を基体材料とし、着色材料を混合ま
たは溶解着色させたものがよい。

ところで本実施例の通電感熱記録用インク媒体１３Ｃで
は、その両端部に約１ｃｍの幅で帰路電極１６が露出し
ている。すなわちこの両端部には、インク剥離層１７と
熱溶融性インク層１８が設けられていない。

このため、この通電感熱記録用インク媒体１３Ｃは、帰
路電極１６の露出している分だけその幅（主走査方向の
長さ）が広くなる。熱記録媒体としてインクドナーフィ
ルムを用いた従来の熱転写記録方式の装置では、インク
ドナーフィルムが非常に薄く作られており、その機械的
な強度が十分でない。そこでインクドナーフィルムの場
合には、この幅をあまり広くすると、しわが発生したり
、それ自体が蛇行するといった問題がある。

ところが本実施例の通電感熱記録用インク媒体１３Ｃで
は、インク支持体１４として異方性の強靭なシート部材
を用いている。従ってこれをある程度厚くすることがで
き、かなりの機械的強度を持たせることができる。この
ため、通電感熱記録用インク媒体１３Ｃの幅が広くなっ
ても、記録時にこれが捩れたり、蛇行するおそれがなく
、印字を行う際にこれらを原因とした濃度むらやインク
のかすれが発生することはない。

第９図はこの通電感熱記録用インク媒体１３Ｃを用いた
記録装置の要部を表わしたものである。

この記録装置で印字電極ラインヘッド２６は通電感熱記
録用インク媒体１３ｃのインク支持体１４表面に所定の
圧力で接触する。記録用紙２３は、通電感熱記録用イン
ク媒体１３Ｃと重ね合わされた状態で背面圧接駆動ロー
ル２７と印字電極ラインヘッド２６の間を通過する。通
電感熱記録用インク媒体１３Ｃの両端部には、第１Ｏ図
にも示すように導電性ロール５Ｌ５１が帰路電極１６の
表面と転接するようになっており、帰路電極１６はこの
導電性ロールによって接地される。もちろん、導電性ロ
ール５１，５１に一定のバイアス電圧を印加したり、画
像信号の印加に同期させて所定の電圧パルスを印加する
ことも可能である。導電性ロール５１，５１の代わりに
、金属製のばねを用いることも可能である。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば面方向に比べて厚さ
方向により高い導電性を有する層状のインク支持体」二
に、通電によって発熱する発熱抵抗層と、この発熱抵抗
層と電気的に接触する電極層と、前記した発熱抵抗層の
発熱によって溶融する熱溶融性インク層とをこの順序に
積層し、通電感熱記録用インク媒体とした。

このような通電感熱記録用インク媒体を用いて印字を行
うと、次のような効果がある。

■低エネルギで印字が可能となる。

電流が通電感熱記録用インク媒体の発熱抵抗層を片方向
のみ流れるので、効率がよい。例えば、８度／ｍｍの密
度で記録を行う場合には、１度当たり３００〜ｌ　ＯＱ
ｅｒｇのエネルギを用いて印字を行うことが可能である
。

低エネルギで印字を行うことができるので、印字の高速
化を図ることが可能となる。熱パルスの伝達によらず電
流によって直接発熱させるので、この意味でも印字の高
速化を図ることができる。

１画素（ドツト）当たりの印字に要する時間的な遅延量
は１００μｓ以下となる。

■カラーの再現性がよい。

熱溶融性インク層は電流路としての機能を持つことを必
要とせず、インクの選択の幅が広がる。

また透明な高分子材料を容易に選択することができる。

このため、インクの色調制御が簡単となり、またカラー
特性も安定する。

本発明の通電感熱記録用インク媒体では色材がプラスチ
ック材に含有されるので、直接強い光が照射されず、ま
た酸素等による酸化や還元による分解が生じにくい。す
なわち、色材の堅牢性が非常に高い画像を得ることがで
きる。この堅牢性は、インクの構造形態の似ている印刷
技術の分野や電子写真の分野の画像と同等の水準のもの
である。

色材に対する余裕度は、本発明の通電感熱記録用インク
媒体の方が印刷技術の分野のものよりもむしろ大きく、
この点から、画像の色調は印刷と同等以上のものが得ら
れることになる。

■階調の表現が良好である。

本発明の通電感熱記録用インク媒体は人力信号に対する
応答性がよいので、入力信号を変調することによって記
録用紙等に転移するインクの量を調整することが可能で
ある。従って、ディザマトリックス等の擬似中間調表現
を行わないでも、印字ドツトの径を直接変化させて多値
の階調表現を行うことができる。このため、高解像度の
画素で画像を再現することができ、フルカラーの再現も
印刷と同等の中間調表現で行うことができる。

８〜１６ドツ）／ｍｍの解像度（印字密度）で１ドツト
当たり４〜１６段の中間調の再現が可能である。

■インク媒体自体が機械的に強度であり、記録装置の信
頼性が向上する。

インク媒体の破損が生ぜず、従って熱溶融性インクを再
塗布すること等によってその繰り返し使用が可能となる
。また信号印加電極をかなりの圧力で接触させることが
できるので、記録にむらが発生しない。更に、酸化ルテ
ニウム等の材料を発熱抵抗層に使用することによりパル
ス電圧に対する耐久性が増すばかりでなく、耐候性も向
上させることができる。例えば本発明の通電感熱記録用
インク媒体は、０度Ｃ〜４０度Ｃの環境温度で１０％Ｒ
ｈ〜９０％Ｒｈの耐候性を有し、信頼性の高い印字動作
を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を説明するため
のもので、このうち第１図は通電感熱記録用インク媒体
の断面図、第２図はインク剥離層を省略した通電感熱記
録用インク媒体の断面図、第３図はこの実施例の通電感
熱記録用インク媒体を使用する記録装置の概略構成図、
第４図は熱溶融性インク層の再生を行うことのできる記
録装置の概略構成図、第５図および第６図は本発明の第
２の実施例を説明するためのもので、このうち第５図は
通電感熱記録用インク媒体の断面図、第６図は酸化ジル
コニウムの温度特性を示す特性図、第７図は本発明の第
３の実施例における通電感熱記録用インク媒体の断面図
、第８図〜第１０図は本発明の第４の実施例を説明する
ためのもので、このうち第８図は通電感熱記録用インク
媒体の幅方向の断面図、第９図はこの通電感熱記録用イ
ンク媒体を使用した記録原理を示す原理図、第１０図は
記録部の要部を示す斜視図、第１１図および第１２図は
従来の通電感熱記録用インク媒体とこれを使用した記録
方式を説明するためのもので、このうち第１１図は通電
感熱記録用インク媒体とこれに接触した電極の配置を示
す断面図、第１２図は記録原理を示す原理図である。 １４・・・・・・インク支持体、１５・・・・・・発熱
抵抗層、１６・・・・・・帰路電極、１７・・・・・・
インク剥離層、１８・・・・・・熱溶融性インク層。 出　願　人　　　　　富士ゼロックス株式会社代　理　
人　　　　　弁理士　山　内　梅　雄第　１　図 第２図 第４図 第５図 第６０ １度 第７図 第８０ 第９０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、面方向に比べて厚さ方向により高い導電性を有する
   層状のインク支持体上に、通電によって発熱する発熱抵
   抗層と、この発熱抵抗層と電気的に接触する電極層と、
   前記発熱抵抗層の発熱によって溶融する熱溶融性インク
   層とをこの順序に積層してなることを特徴とする通電感
   熱記録用インク媒体。 ２、電極層と熱溶融性インク層との間に、溶融されたイ
   ンクを前記電極層から容易に剥離させるためのインク剥
   離層を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の通電感熱記録用インク媒体。 ３、発熱抵抗層が１０＾−＾１〜１０＾４Ω・ｃｍの体
   積固有抵抗を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の通電感熱記録用インク媒体。 ４、発熱抵抗層の電気抵抗に対して電極層のそれが１０
   分のｌ以下の値であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の通電感熱記録用インク媒体。 ５、発熱抵抗層がルテニウムIV化合物を含有することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の通電感熱記録用
   インク媒体。 ６、発熱抵抗層が負の温度係数を有する物質層であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の通電感熱記
   録用インク媒体。 ７、発熱抵抗層が酸化ジルコニウムによって構成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の通電感熱
   記録用インク媒体。 ８、インク剥離層の臨界表面張力が ３８ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の通電感熱記録用インク媒体。 ９、インク支持体の厚み方向の導電性が面方向の導電性
   に比べて１０倍以上の値を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の通電感熱記録用インク媒体。 １０、電極層の端部が露出していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の通電感熱記録用インク媒体。