JPH0818468B2

JPH0818468B2 - 通電感熱転写記録材料

Info

Publication number: JPH0818468B2
Application number: JP61296415A
Authority: JP
Inventors: 司郎中野; 敏真池名; 一夫田中
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPS63149187A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は通電により発生する熱で感熱転写インク層を転
写して記録するための通電感熱転写記録材料に関する。

〔従来技術〕

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ックの飛散や悪臭が発生する
ことなく、鮮明な色彩の画像を普通紙等に転写記録する
ことができ、かつ、記録の際に感圧性による地汚れの生
じない通電感熱転写記録材料（特開昭61-130091号公
報）等を提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、上記記録材料では感熱転写層の結着剤とし
てワックス類や低分子量の樹脂等融点の低いものが使用
されており、熱転写時には溶融状態となって保膜性に欠
けているため、普通紙には定着性がよいがプラスチック
シート等に対して転写した場合、定着性が悪く摩擦によ
り容易に画像のズレや脱落を生じ永久的な記録としての
画像は得られなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、上記従来の欠点を解消し普通紙には勿
論、プラスチックシート表面にも感熱により転写された
画像の定着性がよく、摩擦によって画像のズレや脱落を
生じることのない通電感熱転写記録材料を提供すること
にある。

本発明の要旨は、少なくとも通電発熱抵抗層と感熱転写
インク層とを有する通電感熱転写記録材料であって、感
熱転写インク層が、（Ａ）被記録体に接しない第１層が
ポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステルの群から選ばれる１種又は２種以上の樹脂か
らなり、透明性を有し、且つ厚さが１〜３μｍである保
護層；（Ｂ）被記録体に接する第２層がポリアクリル酸
エステルとポリエステルの重量比が3.5:1〜10:1である
樹脂混合物と着色剤とよりなり、軟化温度60〜120℃で
熱転写時にも保膜性を有する保膜インク層；の２層構造
の積層体である通電感熱転写記録材料に存する。

通電発熱抵抗層は通電により発熱する層で、該層で発
生する熱により感熱転写インク層が被記録体に転写され
る。

通電発熱抵抗層としてはフイルム形成能を有し、電気
絶縁性を有する樹脂マトリックスに導電性付与剤が添加
されたものが使用される。

上記樹脂マトリックスとしては熱可塑性樹脂が好適に使
用される。

上記熱可塑性樹脂としては、導電性付与剤に対する結着
力が大きく、シート又はフイルム状に成形した時の機械
的強度が大きく、可撓性があり且つ腰の強いものが望ま
しく、例えばポリエチレン、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、
ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセタール、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、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル
−エチレン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリビニルアセタール、酢酸セルロース、ポリウレ
タンが好適に使用される。

本発明において用いられる導電性付与剤は良導電性のも
のが好ましく、たとえば銅、アルミニウム、鉄、錫、亜
鉛、ニッケル、モリブデン、銀、青銅、黄銅等の金属粉
末、カーボンブラック、グラファイト、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鉄等があげられる。

又、他の金属でコーティングされた金属粉末も用いるこ
とが出来、例えば銀でコーティングされた銅粉末等が用
いられる。そして上記の金属粉末のうち銅、亜鉛、鉄が
より好適に用いられる。又金属粉末の粒形は電解によっ
て製造された樹脂状のものが好ましく、粒子径は小さく
かつ粒径の揃ったものが良く、平均粒子径が0.2〜20ミ
クロンのものが好ましく、より好ましくは0.5〜10ミク
ロンであり、金属粉末以外の導電性付与剤の粒子径は10
ミクロン以下のものが好ましい。

本発明における通電発熱抵抗層は上記樹脂マトリックス
と導電性付与剤よりなり通電記録の際に放電破壊されな
い層であり、導電性付与剤は上記導電性付与剤の中から
必要に応じて一種又は二種以上のものが選択使用されて
よく、又、その添加量は、添加量が少なすぎると導電性
が小さくなり、逆に添加量が多すぎると、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
記録針直下へながれにくくなり、ひいては記録の精度が
低下するため、通電発熱抵抗層の５〜60体積％になるよ
うかつ表面抵抗が10⁵〜10¹⁶Ωになるようにされるのが
好ましい。又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。上記通電発熱抵
抗層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、該通電発
熱抵抗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ために可塑剤、充填剤、滑
材、安定剤、抗酸化剤、難燃剤等が添加されてもよい。

又通電発熱抵抗層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、エマルジョン流延法、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。

通電発熱抵抗層の表面抵抗は小さすぎると発熱量が小さ
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。又通電発熱抵抗層と
導電性層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通電発熱抵抗層の表面抵抗と
導電性層の表面抵抗の比は10⁴〜10¹⁵であるのが好まし
い。

又上記通電発熱抵抗層の片面に導電性層が積層されるの
が好ましい。該導電性層は通電発熱抵抗層で発生した熱
を感熱転写インク層に伝え、記録針から通電された電流
の対電極の作用をなすものである。該導電性層は金属薄
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、ニッケル、モリブデン等があげら
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、イオンプレーティング法等が
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
により導電性層を形成するのが好ましい。

また、通電発熱抵抗層面に半導電性層を積層し、該半導
電性層面に導電性層を積層してもよい。この場合、半導
電性層は通電記録の際に放電破壊されずに発熱する層で
あり、前記樹脂マトリックスと前記導電性付与剤とより
なるか、もしくは半導電性物質の薄膜よりなり、表面抵
抗が１Ωより大で10⁵Ωより小となされるのがよい。上
記半導電性物質としては、たとえば酸化錫、酸化インジ
ウム、酸化クロム等があげられ、薄膜の厚さは100〜200
0オングストロームであるのが好ましい。又薄膜の形成
方法は任意の方法が採用されてよく、たとえばイオンス
パッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラ
スタービーム法等があげられる。

本発明における感熱転写インク層は、被記録体に接しな
い第１層がポリアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリ
メタクリル酸エステルの群から選ばれる１種又は２種以
上の樹脂からなり、透明性を有し、且つ厚さが１〜３μ
ｍである保護層と、被記録体に接する第２層がポリアク
リル酸エステルとポリエステルの重量比が3.5:1〜10:1
である樹脂混合物と着色剤とよりなり、軟化温度60〜12
0℃で熱転写時にも保膜性を有する保膜インク層の２層
構造の積層体である。

感熱転写インク層は通電記録の際に熱によって転写され
る層である。

本発明に於て感熱転写インク層のうち第１層である保護
層は被記録体に転写された着色剤を含む保膜インク層を
被覆し、且つ保膜インク層の周縁で被記録体と接着され
て摩擦等によって保膜インク層が剥離しないように保護
する層である。従って、転写後に該保護層を通して保膜
インク層の色彩が見えるように透明性を有することが必
要である。

該保護層に使用される樹脂としては、ポリメチルアクリ
レート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレ
ート等のポリアクリル酸エステル、ポリメチルメタアク
リレート、ポリエチルメタアクリレート、ポリブチルメ
タアクリレート等のポリメタクリル酸エステル、上記ポ
リアクリル酸エステルとポリメタクリル酸エステルとの
共重合体、及びポリアミドが好適である。上記樹脂のTg
が30℃以下であれば常温に於ても粘着性を示して導電性
層もしくは絶縁性樹脂層からの剥離性が悪く転写され難
くなるのでTgは30℃以上で且つ軟化温度が60〜120℃で
あることが好ましい。

該保護層の厚みは、１μｍ以下では摩擦等により破れ易
く転写後の保護作用をなさず、３μｍ以上では剛性が大
きくなって転写後の保護インク層表面及び保膜インク層
周縁の被記録体との接着性が悪くなり剥離し易くなるの
で、保護層の厚みは１〜３μｍとなされる。

本発明に於て感熱転写インク層のうち第２層である保膜
インク層は熱転写時にも表面が膜形状を維持することが
必要であり、ポリアクリル酸エステルとポリエステルの
混合樹脂と着色剤とからなる。

該保膜インク層に使用されるポリアクリル酸エステルは
前記保護層に使用されたものと同様のものが使用され
る。

又、該保膜インク層に使用されるポリエステルは飽和鎖
状ポリエステルであって、該層に柔軟性を与えるもので
あり、Tgが80℃以上になると柔軟性に欠けて被記録体へ
の定着性が悪くなるのでTgは80℃以下であり、且つ軟化
温度が120℃以下であることが被記録体への定着性がよ
いので好ましい。又、該ポリエステルは汎用有機溶剤に
易溶性のものであることが好ましく、汎用有機溶剤とし
ては、酢酸メチル、酢酸エチル、メチル・エチル・ケト
ン、トルエン、酢酸エチルとトルエンとの混合物等が挙
げられる。

本発明に使用し得る飽和鎖状ポリエステルとしては、例
えば商品名バイロン200（東洋紡社製）、商品名ポリエ
スター（日本合成化学社製）等が挙げられる。

該保膜インク層は被記録体に転写・固着され、それに含
まれる着色剤によって転写された画像を表示するもので
あり、該層に使用される混合樹脂はポリアクリル酸エス
テル対ポリエステルの比が3.5対１〜10対１のものであ
る。混合比が3.5:1以上にポリエステルが多くなると長
尺の記録材料として捲回した場合にブロッキングを生じ
て巻き戻しできなくなり、混合比が10:1以下にポリエス
テルが少なくなると転写に際し被記録体であるプラスチ
ックシートへの固着性が悪くなり、保護層があっても保
護インク層とプラスチックシートとの界面で剥離し易く
なるので、その混合比は3.5:1〜10:1となされる。

保膜インク層に使用されるポリアクリル酸エステルは軟
化温度が60〜120℃のものが使用され、且つ該ポリアク
リル酸エステルとポリエステルとの比は上記のようにな
されているので、ポリエステルの軟化温度は120℃以下
であるが、これらの混合樹脂は60〜120℃で軟化する。

又、該混合樹脂は60〜120℃で軟化し、且つ保膜性を維
持しているためプラスチックシート表面に転写しても画
像がくずれることなく鮮明な画像を得ることができる。

上記保膜インク層に使用する着色剤としては公知の任意
の顔料や染料が使用でき、たとえばニッケルイエロー、
チタンイエロー、カドミウムレッド、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ット、
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ック、アンリンブラ
ック、四三酸化鉄等を添加すればよい。

該層の厚さは、厚くなると熱転写しにくくなるので、0.
5〜20μｍになされるのが好ましく、より好ましくは１
〜10μｍである。

本発明の通電転写記録材料の感熱転写インク層は上述の
如く２層構造であり、該層は前記発熱抵抗層又はより好
ましくは前記導電性層に直接積層されてもよいが、導電
性層面に通電記録の際に破壊されない絶縁性樹脂層を積
層し、該絶縁性樹脂層面に感熱転写インク層を積層して
もよい。このように絶縁性樹脂層を介して感熱転写イン
ク層を積層すれば、記録材料自体の強度を補って取扱い
易くすることができると共に、通電記録の際に導電性層
が破壊されても、破壊された導電性層が転写されるのを
防ぎ画像が汚れることがない。

上記絶縁性樹脂層は通電発熱抵抗層で発生した熱を感熱
転写インク層に伝導する層であるから、該層を形成する
樹脂マトリックスは、前述の樹脂マトリックスが使用さ
れるが、融点が150℃以上であるのが好ましく、より好
ましくは200℃以上であり、たとえばポリアミド、ポリ
アミドイミド、ポリイミド、ポリカーボネート及びウレ
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を紫外線硬化せしめ
た感光性樹脂等が好適に使用される。

該層の厚さは上述の如く熱を伝導するのであるから薄い
ほうが好ましいが、放電破壊されないことが必要なので
２〜10ミクロンであるのが好ましい。

又該層に熱伝導性を向上せしめるために、金属粉末を添
加してもよく、該金属粉末は前述の金属粉末でもよい
が、熱伝導性がすぐれ、粒子径が揃っていて、小さくか
つ嵩、比重が小さいものが好ましく、たとえばリン片状
のアルミニウム粉末、樹脂状の銅粉末等があげられる。
尚金属粉末を添加する際には表面抵抗が小さくなると記
録画像が不鮮明になり、導電性層と共に放電破壊される
ようになるので10⁸Ω以上にする必要がある。

又、本発明に於て、例えば前記のように通電発熱抵抗層
と導電性層、感熱転写インク層とを一体の積層体とした
ものの他、前記絶縁性樹脂層の片面に導電性層を、他面
に感熱転写インク層を夫々積層した転写シート、もしく
は絶縁性樹脂層の片面に導電性層、半導電性層の順に積
層し、他面に感熱転写インク層を積層した転写シートと
なして、これらを別途分離して作成した夫々通電発熱抵
抗層と組合せて用いてもよく、又は、通電発熱抵抗層に
導電性層を積層した発熱シートと前記絶縁性樹脂層の片
面に感熱転写インク層を積層した転写シートに分割して
作成し、これらを重ね合せて用いてもよい。

本発明の通電感熱転写記録材料が使用される被記録体と
しては、普通紙や金属面の他、特にポリ塩化ビニルをは
じめとする含塩素系合成樹脂、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等からなるシート状のもの、又はこれらの樹脂を
紙等の表面にコーティングしたシート状のもの等が好適
であり、就中、キャッシュカードやクレジットカードの
ようなカード類やラベル等の形態のものに適している。

本発明の通電感熱転写記録材料は上述の構成となされて
おり、感熱転写インク層を上記被記録体に重ね合わせ、
通電発熱抵抗層面に記録針を当接し通電すると、記録針
直下の通電発熱抵抗層内で発熱した熱が導電性層を通り
感熱転写インク層を軟化させる。軟化した部分の該感熱
転写インク層は被記録体、例えばプラスチックシートの
場合、その表面を軟化させると同時に記録針の針圧によ
りプラスチックシートに押し込まれ、大部分もしくは全
部が陥没される。

通電記録に際し、保膜インク層の軟化温度は60〜120℃
であり、従来のワックス類を用いた場合よりも高温度で
転写されるので、特に被記録体がプラスチックシートの
場合その表面は容易に軟化され保膜インク層と融着され
るので保膜インク層は強固に固着される。更に保膜イン
ク層は軟化状態であり乍ら表面が膜状態を維持するので
転写時に流動することなく鮮明な画像で転写される。

又、保護層は保膜インク層と同時に転写され、該保護層
は転写された保膜インク層表面を被覆すると共に該保膜
インク層と融着し、且つ保膜インク層周縁のプラスチッ
クシート表面と接触してその部分を軟化させて融着・固
化する。これにより保膜インク層は保護層によって保護
されるので摩擦等により剥離を生ずることなく、永久的
な画像が得られる。更に保護層は透明性を有するので保
膜インク層の色彩をそのまゝ画像に表わすことができ
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厚さ６μのポリエステルフイルムの片面に厚さ800Å
のアルミニウム蒸着層を施し導電性層とした。該導電性
層の表面抵抗は0.8Ωであった。

プチラール樹脂（積水化学製商品名BH3） 100部カーボンブラック（ライオンアクゾ社製商品名ケッ
チェンブラックEC） 30部次に上記組成物からなる通電発熱抵抗層を導電性層面
に積層した。該通電発熱抵抗層の表面抵抗は0.5×10³Ω
であった。

ポリアミド（三和化学社製商品名サンマイド550）1
00部トルエン 200部上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、上記ポリ
エステルフイルムの他面に流延、乾燥して厚さ1.5μの
保護層を形成した。

ポリエステル樹脂（東洋紡社製商品名バイロン20
0） 100部ポリアクリル酸エステル樹脂（ローム＆ハース社製
商品名パラロイドA-11） 400部分散剤（オレイン酸銅）（大日本インキ社製） 20部カーボンブラック（三菱化成社製商品名MA-100）20
0部トルエン 1300部次に上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、上記
保護層上に流延、乾燥して厚さ2.5μの保膜インク層を
形成して通電感熱転写記録材料を得た。

得られた通電感熱転写記録材料を謄写原紙製版機（ゲ
ステットナー社製、ゲストファックス1100を改良したも
の）に供給し、感熱転写インク層の下にポリ塩化ビニル
フイルム（厚さ100μ）を当接し、通電発熱抵抗層上に
記録針を当接し、直流35Vの電気を印加し走査線密度12l
/mm、記録スピード1.2m/secの条件で通電記録したとこ
ろ、ポリ塩化ビニルフイルム上に黒色の鮮明な画像が得
られた。得られた画像濃度1.35、解像度12l/mm。

又、得られた画像の定着性もよく、消しゴムで20回こ
すっても、画像濃度の低下がおこらなかった。

実施例２ポリアクリル酸エステル樹脂（三菱レーヨン社製商
品名ダイヤナールBR-50） 100部トルエン 200部上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、実施例１
の保護層のかわりに導電性層面に流延、乾燥して厚さ1.
5μの保護層とした他は実施例１と同様の通電感熱転写
記録材料を得た。得られた通電感熱転写記録材料を用い
て実施例１と同じ条件で通電記録したところ、画像濃度
1.30の黒色の鮮明な画像が得られた。画像の定着性も実
施例１と同様であった。

実施例３ポリエステル樹脂（東洋紡社製商品名バイロン20
0） 100部ポリアクリル酸エステル樹脂（三菱レーヨン社製商
品名ダイヤナールBR-50） 750部分散剤（オレイン酸銅）（大日本インキ社製） 35部カーボンブラック（三菱化成社製商品名MA-100）35
0部トルエン 2200部上記組成からなる配合物を溶解分散し、実施例１の保
膜インク層のかわりに保護層面に流延、乾燥して厚さ2.
5μの保膜インク層とした他は実施例１と同様の通電感
熱転写記録材料を得た。得られた通電感熱転写記録材料
を用いて実施例１と同じ条件で通電記録したところ、画
像濃度1.30、解像度1.2l/mmの黒色の鮮明な画像が得ら
れた。画像の定着性も実施例１と同様であった。

〔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、該記録材料を通電記録装置に供給し、通電発熱抵抗
層上に記録針を当接し、感熱転写インク層の下にプラス
チックシート等の被記録体を当接して通電記録すると記
録針直下の通電発熱抵抗層で発熱し、この熱で感熱転写
層が被記録体に転写されて記録される。特に被記録体が
プラスチックシートの場合、軟化された感熱転写インク
層の熱でプラスチックシートの表面が軟化され、該層と
プラスチック表面とが融着されると同時に記録針の針圧
により該層の大部分もしくは全部がプラスチック表面に
押し込まれて固化するので非常に強固に固着される。
又、保膜インク層は着色剤を含み画像に色彩を与えると
共に、軟化温度60〜120℃で保膜性を維持しているので
転写の際に画像が乱れることなく鮮明な画像が得られ
る。

又、保護層は転写された保膜インク層表面を被覆すると
共に該保膜インク層と融着し、且つ保膜インク層周縁の
被記録体と強固に接合されるので保膜インク層を保護
し、摩擦等による剥離が生じない。

本発明の通電感熱転写記録材料は上述の如く、従来通電
記録に適さなかったプラスチックシートに対しても永久
的な画像を転写記録することができるものである。

又、通電方式の記録材料として使用されるので高速記録
が可能であり、ファクシミリや各種計測器、記録針、コ
ンピューターにおける記録表示等のプリントアウト等の
他、特に表面がプラスチックであるカード、ラベル等の
大量プリントに好適に使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｍ 5/30 7267−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも通電発熱抵抗層と感熱転写イン
ク層とを有する通電感熱転写記録材料であって、感熱転
写インク層が、（Ａ）被記録体に接しない第１層がポリアミド、ポリア
クリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルの群から
選ばれる１種又は２種以上の樹脂からなり、透明性を有
し、且つ厚さが１〜３μｍである保護層；（Ｂ）被記録体に接する第２層がポリアクリル酸エステ
ルとポリエステルの重量比が3.5:1〜10:1である樹脂混
合物と着色剤とよりなり、軟化温度60〜120℃で熱転写
時にも保膜性を有する保膜インク層；の２層構造の積層体である通電感熱転写記録材料。