JPH0522589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は通電感熱転写記録材料、詳しくは
100V以下の低電圧で通電することにより発生し
た熱で感熱転写層を転写して記録するための材料
に関する。

〔従来の技術〕

近年、情報が著るしく豊富となり、その情報の
迅速な伝達、記録等の必要性が高まり、情報処理
システム、情報伝達システム及び情報記録システ
ム等の情報管理システムに関し、種々の開発がな
されており、通電転写記録システムもその代表的
な一例である。

本発明者等はカーボンブラツクの飛散や悪臭が
発生することなく低電圧で普通紙等に転写記録で
きる材料として、樹脂マトリツクスと金属粉末よ
りなる金属含有樹脂層、導電性付与剤と樹脂マト
リツクスよりなる半導電性樹脂層及び導電層が積
層された通電記録材料（特開昭55−22917号公報）
等を提案している。

しかしながら上記記録材料では半導電性樹脂層
及び導電層を放電転写して記録するのであつて導
電性付与剤としてカーボンブラツクやグラフアイ
ト等を使用するので記録画像は黒色やそれに近い
色になり着色剤を添加しても鮮明な色彩の画像を
得ることはできなかつた。

又ポリウレタンとカーボンブラツクよりなる基
板層と、金属薄膜と、熱転写層が順次積層された
ポリウレタン・リボン（特公昭59−2631号公報）
が報告されている。このリボンは基板層に通電し
た際に該層で発生する熱で熱転写層を熱転写して
記録する記録材料である。

しかしながら上記記録材料の基板層はポリウレ
タンとカーボンブラツクよりなるので15〜25Vの
低電圧の狭い範囲でしか記録することができなか
つた。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、100V以下の低電圧の広い範
囲で通電記録することにより、カーボンブラツク
が飛散したり、悪臭が発生することなく、鮮明な
色彩の画像を普通紙等に転写記録することのでき
る通電感熱転写記録材料を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において用いられる樹脂マトリツクス
は、フイルム形成能を有し、フイルムに成形した
時の機械強度が大きく、腰が強く、電気絶縁性を
有しており、かつ導電性樹脂層は通電記録する際
に発熱するので耐熱性を有するものが好ましく、
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が
使用される。

上記熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポ
リカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニ
ルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリアク
リル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リアリレート、ポリサルホン、ポリオキシベンジ
レン、ポリエステル、全芳香族ポリエステル、酢
酸セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコ
ール、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン等
があげられ、耐熱性のすぐれたものが好ましいの
で、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、
ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、全芳香族ポリエステルが好適に使用される。

又上記熱硬化性樹脂としては、たとえばポリウ
レタン、ユリア樹脂、エポキシ樹脂等があげら
れ、柔軟性のすぐれたポリウレタンが好適に使用
され、光硬化性樹脂としては、たとえばウレタン
アクリル系、アクリルエステル系、エポキシ樹脂
のアクリルエステル系等のオリゴマーがあげられ
る。

本発明において用いられる金属粉末とは粉末状
になされた金属を意味し、該粉末は導電性を有す
ることが必要である。そして良導電性金属の粉末
を用いるのが好ましく、好適な金属粉末の具体例
としてたとえば銅、アルミニウム、鉄、錫、亜
鉛、ニツケル、モリブテン、銀、青銅、黄銅等の
粉末及び銀でコーテイングされた銅粉末の如き金
属でコーテイングされた金属粉末があげられ、
銅、亜鉛及び鉄の粉末が好適に使用される。

金属粉末の形状は小さくかつ粒径の揃つたもの
が好ましく、粒径は0.1〜20ミクロンのものが好
ましく、より好ましくは0.5〜10ミクロンである。

本発明において用いられる金属以外の導電性付
与剤とは、金属粉末以外の導電性を有しているも
のであればよく、たとえばカーボンブラツク、グ
ラフアイト、ゼオライト、酸化亜鉛、酸化第２
錫、メタ錫酸、ヨウ化第１銅、還元酸化チタン、
酸化第２鉄等があげられ、グラフアイトが好適に
用いられる。

上記導電性付与剤の形状は小さくかつ粒径の揃
つたものが好ましく、粒径は10ミクロン以下であ
るものが好ましい。

本発明における第１層である導電性樹脂層(A)は
上記樹脂マトリツクス、金属粉末及び金属粉末以
外の導電性付与剤よりなり、通電記録する際に放
電破壊はされず、発熱する層である。

金属粉末及び金属粉末以外の導電性付与剤の添
加量は多くなると導電性が良くなりすぎて記録針
から与えられた電流が拡散してしまい記録針直下
へ流れにくなり、発熱量が小さくなり、逆に少な
くなると導電性が小さくなり放電破壊するように
なるので、樹脂マトリツクス100重量部に対し、
金属粉末が15〜300重量部と金属粉末以外の導電
性付与剤が金属粉末より少量添加され、表面抵抗
が10²〜10⁸Ωになされるのであり、表面抵抗の好
ましい範囲は10³〜10⁵Ωである。

又金属粉末と金属粉末以外の導電性付与剤の添
加量の比率は金属粉末以外の導電性付与剤の添加
率が大きくなると金属粉末同士の接触がわるく、
導電性が低下し、逆に添加比率が小さくなると導
電性が良くなり発熱性が低下するので、金属粉末
以外の導電性付与剤の添加量は金属粉末100重量
部に対し、12〜90重量部が好ましく、より好まし
くは16〜65重量部である。

該層の厚さは特に限定されるものではないが５
〜50ミクロンであるのが好ましい。

上記導電性樹脂層(A)は通電感熱転写記録材料と
なされ、通電記録する際には記録針に当接されて
通電記録されるので、該導電性樹脂層がひび割れ
等をおこす恐れをなくし、保存性を改良し、構成
物質が記録針に付着することを防止し、さらに該
層の成形性を向上する可塑剤、充填材、滑材、安
定剤、抗酸化剤、難燃剤等が添加されてもよい。

又導電性樹脂層(A)の形成方法はなんら限定され
るものではなくたとえば溶液流延法、エマルジヨ
ン流延法、カレンダー法、押出し法等公知の任意
の方法が採用されてよい。

本発明において第２層である導電性層(B)は、通
電記録の際に放電破壊されない層であり、前記導
電性樹脂層(A)に積層され、その表面抵抗は小さす
ぎると導電性樹脂層(A)の発熱量が小さくなり、逆
に大きくなると通電した際に破壊されるようにな
るので0.1〜１Ωになされる。又導電性樹脂層(A)
と導電性層(B)の表面抵抗の差が小さいと通電記録
された際に発熱量が低下するので前記導電性樹脂
層(A)の表面抵抗と導電性層(B)の表面抵抗の比は
10³〜10⁷であるのが好ましい。又導電性層(B)は金
属薄膜で形成されるが、その厚さは薄くなると表
面抵抗数が１Ωより大きくなり、厚くなると表面
抵抗が0.1Ωより小さくなるので400〜5000オング
ストロームになされるのがよく、好ましくは500
〜3000オングストロームであり、より好ましくは
600〜2000オングストロームである。そして金属
としては、たとえばアルミニウム、銀、金、銅、
亜鉛、錫、ニツケル、モリブテン等があげられ、
アルミニウムが好適に使用される。

上記導電性層(B)の形成方法は任意の方法が採用
されてよく、たとえば真空蒸着法、イオンプレー
テイング法、無電解メツキ法等があげられる。
尚、金属薄膜に微小な欠陥やピンホールがあると
通電の際にその部分に電流が集中して放電破壊し
やすくなるので、上記欠陥やピンホールをなくす
るために、上記方法により２層以上の金属薄膜を
積層することにより導電層(B)を形成するのが好ま
しい。

本発明における第３層である感熱転写層(C)は、
結着剤と着色剤よりなり、表面抵抗が10²Ω以上
である、通電記録の際に熱によつて転写される層
であり、前記導電性層(B)に積層される。

上記結着剤としては前述の樹脂マトリツクスを
使用してもよいが、該層は熱転写されるのである
から、融点が50〜110℃のものが好ましく、たと
えば、パラフインワツクス、カルナバワツクス、
ポリエチレンワツクス、低分子量のポリスチレン
及びその誘導体、ポリビニルブチラール、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリウ
レタン、ケトン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、石油樹脂等があげられる。

上記着色剤としては公知の任意の顔料や染料が
使用でき、たとえばニツケルイエロー、チタンイ
エロー、カドミウムレツド、ナフトールイエロ
ー、パーマネントオレンジ、クリスタルバイオレ
ツト、マラカイトグリーン、フタロシアニンブル
ー、ブリリアントカルミン6B等があげられ、そ
の添加量は記録された際の色、濃度等により任意
に定めればよい。尚黒色の記録画像を得るために
はカーボンブラツク、アニリンブラツク、四三酸
化鉄等を添加すればよい。

感熱転写層(C)の表面抵抗は小さくなると、導電
性樹脂層(A)に印加された電流が拡散し、鮮明な画
像が得られなくなるので、10²Ω以上であること
が必要であり、カーボンブラツク等導電性を有す
る着色剤を使用する際は注意する必要があり、表
面抵抗が10²Ωより小さくなるときは導電性を有
する着色剤と導電性を有さない着色剤と併用する
のが好ましい。

又、感熱転写層(C)に着色剤が多量に含まれてい
ると、本発明の記録材料を記録紙と積層して通電
記録する際に、着色剤で記録紙が汚染される可能
性があるので、感熱転写層は２層以上の層より形
成され、最外層は着色剤の含有量が少なくなされ
ているのが好ましい。

該層(C)の厚さは、厚くなると熱転写しにくくな
るので、0.5〜20μになされるのが好ましく、より
好ましくは１〜10μである。

感熱転写層(C)の形成方法はなんら限定されるも
のでななく、たとえば溶液流延法、エマルジヨン
流延法、カレンダー法、押出し法、グラビア印刷
法等があげられ、グラビア印刷法で網状に感熱転
写層を形成した際には、通電記録する際に該転写
層側に帰路電極を設置することができ、帰路電極
を導電性樹樹層に設置した場合に比較して均一か
つ安定した記録画像を得ることができるので好ま
しい。

本発明の記録材料の各層の構成は上述の通りで
あり、導電性樹脂層(A)、導電性層(B)、感熱転写層
(C)が順次積層されて通電感熱転写記録材料となさ
れる。

〔発明の効果〕 本発明の通電感熱転写記録材料の構成は上述の
通りであり、該記録材料を放電もしくは通電記録
装置に供給し、導電性樹脂層上に記録計を当接
し、感熱転写層の下に紙、プラスチツクフイルム
等の記録紙を当接して通電記録すると記録直下の
導電性樹脂層で発熱し、この熱で感熱転写層が記
録紙に転写されて記録される。この際通電する電
気の電圧は100Vよりひくい低電圧の広い範囲で
通電記録することができるので記録針を多針化す
ることができ、記録速度をあげることができる。
又樹脂層及び導電性層は通電記録しても放電破壊
されずなんら変化しないうえ、通電記録は低電圧
で行なわれるので記録の際に媒や臭気の発生がな
い。又従来の放電記録と同様に感熱転写記録よ
り、高速で記録ができ、かつ感熱転写記録と同程
度の画像濃度を有する信頼性の高い鮮明な記録が
得られる。

又本発明の記録材料は通電記録しても貫通孔が
生じることもなく感熱転写層以外はなん変化しな
いのでカーボン紙の如く複数回使用することもで
きる。

従つて本発明の記録材料はフアクシミリや各種
計測器、記録系、コンピユーターにおける記録表
示等のプリントアウトに好適に使用されるのであ
る。

しかも本発明の記録材料は黒色記録はもちろん
のこと、色彩の記録に濁りを生じることがないた
め、カラー記録表示の高速プリントアウトに極め
て有効である。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。以下単
に「部」とあるのは「重量部」を意味する。

実施例 １ ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品
名ニツポラン5109、ウレタン30％、ジメチルホル
ムアミド70％） 100部 架橋剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロネー
トＬ、イソシアネート75％） 20部 電解銅粉（平均粒径1.5μ） 70部 グラフアイト（平均粒径1.5μ） 45部 メチルエチルケトン 100部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、ガ
ラス板上に流延し、100℃で15分間乾燥して、厚
さ15μの導電性樹脂シートを得た。該シートの表
面抵抗は0.6×10⁵Ωであつた。

得られたシートの一面に３×10^-5Torrの条件
でアルミニウムを２回真空蒸着し厚さ900Å、表
面抵抗0.2Ωの導電性層を形成して複合シートを
得た。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名ハロン80）
100部 含金属染料（保土谷化学社製、商品スピロンブラ
ツクBNH） 25部 酢酸エチル 50部 トルエン 25部 ミツロウ 15部 カルナバワツクス 15部 次に上記組成からなる配合物を溶解分散せし
め、上記複合シートの導電性層上にグラビアコー
ターで塗布し乾燥して厚さ4μの感熱転写層を形
成し厚さ20μの通電感熱転写記録材料を得た。感
熱転写層の表面抵抗は0.5×10¹⁴であつた。得ら
れた記録材料を謄写厚紙製版機（ゲステツトナー
社製、商品名ゲストフアツクス1100を改良したも
の）に供給し、感熱転写層の下に上質紙を当接
し、導電性樹脂シート上に記録針を当接し、直流
40Vの電気を印加し、走査線密度12／mm記録ス
ピード1.2ｍ／secの条件で通電記録したところ媒
やアルミニウム粉末の飛散はなく、悪臭もなく又
導電性樹脂シートに貫通孔が生ずることなく上質
紙に黒色の鮮明な画像が得られた。得られた画像
濃度は1.25であつた。

実施例 ２ ポリアミド樹脂（ヘンケル社製、商品名ペルサミ
ツド871） 100部 ブリリアントカルミン6B 20部 トルエン 100部 メチルエチルケトン 150部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、実
施例１で得た複合シートに実施例１で行つたと同
様にして厚さ4μの感熱転写層を形成し、厚さ20μ
の通電感熱転写記録材料を得、実施例１で行つた
と同様にして記録したところ媒やアルミニウム粉
末の飛散はなく、悪臭もなく又複合シートに貫通
孔が生ずることなく上質紙に赤色の鮮明な画像が
得られた。

得られた画像濃度は1.15であつた。又感熱転写
層の表面抵抗は0.8〜10¹⁵Ωであつた。

実施例 ３ ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品
名ニツポラン5109、ウレタン30％、ジメチルホル
ムアミド70％） 100部 架橋剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロレー
トＬ、イソシアネート75％） 20部 電解銅粉（平均粒径1.5μ） 30部 フアーネスブラツク（平均粒径30μ） 15部 メチルエチルケトン 200部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、ガ
ラス板上に流延し、100℃で15分間乾燥して、厚
さ15μの導電性樹脂シートを得た。該シートの表
面抵抗は0.2×10⁵Ωであつた。

得られたシートの一面に実施例１で行つたと同
様にして導電性層を形成して複合シートを得た。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名ハロン80）
100部 アセチレンブラツク 20部 酢酸エチル 50部 トルエン 25部 ミツロウ 15部 カルナバワツクス 15部 次に上記組成からなる配合物を溶解分散せし
め、導電性層上にリバースロールコーダーで塗布
乾燥して厚さ4μの感熱転写層を形成し、厚さ20μ
の通電感熱転写記録材料を得た。感熱転写層の表
面抵抗は0.8×10⁶Ωであつた。

得られた記録材料を使用し、印加電圧を10〜
80Vで変化した以下は実施例１で行つたと同様に
して通電記録したところ、印加電圧が15〜60Vの
間では媒の飛散や悪臭の発生はなく、上質紙に黒
色の鮮明な画像が得られた。得られた画像濃度の
結果を第１図に示した。尚印加電圧10Vで記録が
得られず、70V及び80Vでは導電性樹脂シートが
破壊された。

比較例 １ ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品
名ニツポラン5109、ウレタン30％、ジメチルホル
ムアミド70％） 100部 架橋剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロレー
トＬ、イソシアネート75％） 20部 電解銅粉（平均粒径1.5μ） 30部 グラフアイト（平均粒径1.5μ） 70部 メチルエチルケトン 100部 上記組成からなる配合物を用い実施例１で行つ
たと同様にして導電性樹脂シートを得、実施例１
で行つたと同様にして導電性層及び感熱転写層を
形成して厚さ20μの通電感熱転写記録材料を得
た。導電性樹脂シートの表面抵抗は0.5〜10⁹Ωで
あつた。

得られた記録材料を用い、実施例１で行つたと
同様にして、通電記録したところ、導電性層が放
電破壊を起し、媒と臭気が発生した。又記録画像
はむらが生じ、鮮明な画像は得られなかつた。

比較例 ２ ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品
名ニツポラン5109、ウレタン30％、ジメチルホル
ムアミド70％） 100部 架橋剤（日本ポリウレタン社製、商品名コロレー
トＬ、イソシアネート75％） 20部 フアーネスブラツク（平均粒径30ｍμ） 20部 メチルエチルケトン 200部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、ガ
ラス板上に流延し、100℃で15分間乾燥して、厚
さ15μの導電性樹脂シートを得た。該シートの表
面抵抗は0.5×10⁴Ωであつた。

得られたシートに実施例３で行つたと同様にし
て導電性層及び感熱転写層を形成して厚さ20μの
通電感熱転写記録材料を得た。

得られた記録材料を用いに実施例３で行つたと
同様にして通電記録したところ、印加電圧が15V
〜25Vの間では媒の飛散や悪臭の発生はなく、上
質紙に異色の鮮明な画像が得られたが、印加電圧
が30V及び35Vでは導電性樹脂シートが破壊され
た。尚印加電圧が10V及び40V以上では記録が得
られなかつた。結果を第１図に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録電圧と画像濃度の関係を示すグラ
フである。 １……実施例３で得られたグラフ、２……比較
例２で得られたグラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三層構造を有する積層体であつて、 (A) 第１層が、樹脂マトリツクス100重量部、金
   属粉末15〜300重量部及び金属粉末より少量の
   金属粉末以外の導電性付与剤よりなり、表面抵
   抗が10²〜10⁸Ωであり、通電記録の際に放電破
   壊されず発熱する導電性樹脂層； (B) 第２層が、金属薄膜よりなり、表面抵抗が
   0.1〜10Ωであり、通電記録の際に放電破壊さ
   れない導電性層；及び (C) 第３層が、結着材と着色剤よりなり表面抵抗
   が10²Ω以上である感熱転写層 よりなり、上記順序に積層されていることを特徴
   とする通電感熱転写記録材料。 ２ 導電性樹脂層(A)と導電性層(B)の表面抵抗の比
   が10²〜10⁷である特許請求の範囲第１項記載の通
   電感熱転写記録材料。