JPS5825992A - 通電転写用記録材料 - 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】 本発明は通電転写用記録材料に関し、詳しくは無騒音タ
イプライタ−１電子計算機の印字、電子計算機のアウト
プットあるいは模写電送の記録等の印字記録に有用な通
電転写用記録材料に関する。

電子計算機やファクシ之りなどが次第に高性能化したの
に伴なって、その端末装置であるプリンターも重要な地
位を占めるようになっている。この端末装置としては大
別して、インツクドブリンター（機械式プリンター）、
ノンインノダクトプリンターとに区分され、更に後者の
記録方式としては＋１）電子写真、（２）感熱記録、（
３１ｇ電記碌、（４）感熱転写、（５）通電転写などが
知られている。しかしながら、前者のインツクドブリン
ターはその機構上、発生する騒音を避けることができな
いといった欠陥がある。

一方、後者（ノンイン／櫂りトプリンター）における記
録方式においても、騒音が生じない点で有利であるがい
ろいろな問題を有している、即ち、電子写真方式では帯
電−露光−′ｆＡＳ−転写一クリーニングの５工程を要
しプロセスが複雑である上、良質の転＄８が常時得られ
るかについての信頼性、装置の小型化に欠点がある。

感熱転写方式ではそこで使用される感熱記録紙の保存性
に未だ難点が見受けられ、また感熱記録紙自体が加工紙
で普通紙が使用できない欠点がある。放電記碌方式は普
通紙への放電転写が可能なことでは有利であるが、放電
破壊により生じる臭いや燃えカスが発生するという欠点
がある。また、感熱転写方式は熱ヘッドを用いているた
め、高密度画像が得られに＜　＜　（１０本ｊ程度が限
度である）、更には記録速度が遅い（１９１１ｓｅｃ　
／ｄｏｔ程度が限度である）等の欠点がある。

同じノンインノ臂りトプリンターの方式でも上記のもの
とは異なり、通電転写方式（通電転写記録方式）は、普
通紙に高密度画像が得られ、記録速度も速く、またこの
方式で採用される装置もコンノダクトにできるといった
利点をもっている。そうしたことから、この方式に使用
される通電転写紙（通電転写用記碌材料）更には方式の
一層の改良に関する提案がいくつかなされている。

その−例をあげると、（１）−１−ス層で通電発熱させ
インク層に熱伝導するタイプ（通電熱転写方式）のもの
としてＵ８Ｐ２７１３８２２及びＵ８Ｐ３７４４６１１
　　では、・通電転写紙として絶縁層（又は抵抗層）／
導電層／インク層の三層構成をもったものが使用されて
いるが、この層構成は複雑である。また、このタイプの
ものとして特開昭５４−５８５１１号公報では二層構成
をもった通電転写紙が使用されているが、この通電転写
紙の製造はかなりの困難さを伴なうものである。（１）
インク層自体に通電するタイプ（通電転写方式）のもの
として特開昭４９−３８６２９号、特開昭５３−７２４
６号、特開昭５６−８２７６号などの公報では、いずれ
も異方導電性ペースに導電性インク層を設けた二層構成
の通電転写紙が記載されているが、ここでの異方導電性
ペースは特殊な材料や製造法を用いてつくられているた
めコストが高く、その上これらの通電転写紙には未だ性
能上長つかの問題点が残されている。

例えば、（イ）特開昭４９−３８６２９号公報に記載さ
れたものでは、垂直磁界の下で強磁性金属を配向させる
手段が採られているため、大面積で均質な異方導電性ペ
ースが作成しにくいこと、（ロ）特開昭５３−７２４６
号公報に記載されたものでは、メタル粉末をノ々インダ
ー中に分散させて異方導電性４−スが作成されるが、こ
の際のメタルの均一分散が難かしく、一部に凝集体が生
じて部分的にシート回路ができ、スタイラスに忠実な通
電が行なえなくなりドツト形状がくずれ解儂力が低下す
ること。さらに０特開昭５６−８２７６号公報に記載さ
れたものでは、シリコーンゴムに金属あるいはカーはン
等の導電材料を厚さ方向に柱状に埋設した異方導電性ペ
ースを提案しているがくこれでは現在のところ２５０−
ピツチで分解能４本／１ｌｌＩが限度であること、等が
あげられる。

いずれにしても、上記（１）のものではインク層に間接
的に熱伝導させているため熱効率が悪く、また熱拡散に
よるドツト品質のゼケなどの欠陥を有してセリ、更に上
記（ＩＩ）のものでは異方導電性ペースを構成要件とし
ているため性能上の欠点をもつ上に、特殊な材料や製造
法が採用されることからコストが高いといった欠陥を有
している。

本発明者らは、このような実情を考慮して、通電転写記
録方式における長所（１６本／園くらいまでの高密度記
録が可能なこと、０．！５ｓｓｅｃ／ｄｏｔ　　（らい
まで記録速度が速いこと、スタイラス部のみで現像と転
写とができるので装置が小臘であること、普通紙等化記
碌が行なえることなど）を生かしながら、従来の通電転
写用記録材料（通電転写紙）のもつ欠点を解消すべく、
既に導電性転写層の一層のみからなる通電転写用記鍮材
料を提案した。だが、この単層からなる通電転写用記碌
材料（導電性インクシート）では高感度を図ろうとする
とインクシートの強度低下を招来し、このため高感度化
に限界があることは否めない。

更に本発明者らは研究、検討を進めた結果、適尚な物性
をもつベース層とインク層とを組合わせれば、上記（う
（ロ）（ハ）のような特殊な４−ス層（異方導電性ペー
ス層）でなくても、高解儂カで高濃度な記録が充分行な
えることを見出した。

本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。

しかして、本発明の目的は、上記従来技術のような特殊
なベース層を用いた場合の不都合−品質の・々ラツキに
よるトリト形状のくずれ、解儂力の低下上よび特殊材料
を用い特殊製造法によるコスト高−を解消した通電転写
用記録材料を提供することにある。本発明の他の目的は
、前記の一層構造のインクシートにおけると同程度の階
調性及び高感度を有し、しかも良好な強度をもった通電
転写用記録材料を提供することにある。

即ち、本発明は記録体と通電転写用記録材料とを重ねて
配置し、その記録材料に帰路電極を接触し、また記録材
料表面に記録電極針を接触させ電圧を印加して記録材料
に通電せしめ、インクを該記録体上に転移せしめる通電
転写記録法に右いて使用される該記録材料が、ポリカー
−ネート樹脂及び含有量５〜１５重量−のカーーンクラ
ックを主成分としたベース層と、融点ないし軟化点が５
０．〜１５（ｌ　のノインダー成分及び含、を量５〜４
０重量嗟重量−ぜンブラックを主成分としたインク層と
の複層からなり、かつ、それら層の電気抵抗値がインク
層の方がベース層よりも低くなっていることを特徴とす
るものである。

以下に、本発明を添附の図面に基づきながらさらに詳細
に説明する。第１図は従来の異方導電性ペース層１ｆと
導電性インク層ｌτとから構成された通電転写用記録材
料ｒを用いての記録の概要を表わした図、第２図は本発
明に係る通電転写用記録材料ｌを用いての記録の概要を
表わした図、第３図（イ）（ロ）はスタイラスから帰路
電極に流れる電流の様子を表わした図及び電流密度（Ｊ
）を表わしたグラフ、第４図はマルチスタイラスを用い
て実際の通電転写記録が行なわれている状態を示す一部
切欠斜視図、第５図は電極針が千鳥状に配列されたマル
チスタイラスを表わしている。

なお、これらの図面において付された番号で、２は記録
体（普通紙、樹脂シート、あるいは立体物でもよい）、
３は記録計（記録電極針）、３′はマルチスタイラス、
４は帰路電極、５は記録印加電圧、６（矢印で表わされ
たもの）は記録電流、７（破線で表わされたもの）はイ
ンクシー）１から記録体２に転移される熱転移インク、
８は支持ローラ、１１はベース層、１２はインク層を表
わしており、第２図に示されたように、記録材料ｌはベ
ース層１１（電極面側の層）とインク層１２（記録体面
側の層）との複層から構成されている。

本発明の通電転写用記録材料１は、既述のように、堅−
ス層１１とインク層１２との複層から形成されているも
のである。

通電転写記録をするために、第２図に示したように、記
録材料ｌのインク層１２と記録体２とを密着させ、また
記録材料の４−ス層１１に記録計３から、ｅルス状信号
電圧５を印加し記録材料ｌ内を導通して帰路電極４へ通
電する。この際、第３図（（イ）（ロ）に表わされたよ
うに、記録計３直下の電流密度（Ｊ）は最大であり、帰
路電極４は記録針３（又は１ルチスタイラス３′）より
広い接触面積をもっているので帰路電極４に向って電流
が拡がり、電流密度が小さくなる。この通電により発生
するジュール熱でインク層１２のインク（カーゼン！ラ
ック粒子及びその周辺に存在する）々イングー成分等）
が軟化ないし融解して記録体２に転移する。

インク層１２の抵抗値（ρ８０））の範囲は、市販のテ
スター（横筒電機■製、ＴＹＰＢ３２０１）を用いてイ
ンクシート巾・１ａ＋、距離１ｍで測定した値が１０３
〜１０”Ω、好ましくは１０’〜１０番Ωのものがよい
ことが本発明者らのこれまでの数多くの実験から確めら
れている。１０”Ωより低いと１ドツト記鐘轟りの電流
値がＩＯＶ　印加時でも１００帖以上と大きくなり、マ
ルチスタイラスによる同時印加配録に不適当になる、ま
た、１０１Ωより高いと記録に必要な電流密度を得るた
めに３００ｖ以上の高い電圧を印加する必要が生じ不都
合である。

上記の適正な抵抗値の範囲を保つためには、カーゼンデ
ラツクのインク層１２への含有量は５〜４０重量悌好ま
しくは１０〜２０重量％が適当である。この抵抗値はカ
ーーンゾラックの種類によって異なるが、層の強度を維
持しながら且つ抵抗値を満足させるものとしては、いわ
ゆる導電性カーゼンと称せられるもの例えばファーネス
截カーーンブラック、アセチレンブラック、ランプブラ
ックなどが望ましく、中でもファーネス屋カーーンブラ
ックで表面積が大きく更には吸油性も大きなものが好ま
しい。

このインク層１２と同様に、ベース層１１にもカーｉン
ゾラツク（好ましくは導電性カーゼンと称せられるもの
で、中でもファーネス屋カー＄７ｆラックが有効である
）が含有され、その抵抗値（ρＩ（１１）が１０１〜１
０魯Ωの範囲されている。この抵抗値に見合うカーゼン
デラックの含有量はＳ〜１５重量−であり、好ましくは
７〜１！重量−が適当である。４−ス層１１の抵抗値（
ρ叶））が１０畠Ωより低いと通電時の電流が電極針直
下のベース！から横方向に流れてしまい、逆にｌＯ・Ω
より高いと電流が流れにくくなり記録を行なぷっとする
と可成り高い電圧を印加しなければならなくなる。

ここで、ベース層１１とインク層１２との抵抗値の関係
で注意すべきことは、ベース層の抵抗値ρ５（１）はイ
ンク層の抵抗値ρａ（１）よりも常に大きく（ρ１（１
１＞ρ＠ｌ雪＞　）なっていなければならないことであ
る。この関係が成立っていないと通電転写記録は行なわ
れなくなる。

４−ス層１１を構成する樹脂はポリカーぜネート樹脂で
ある。ポリカー−ネート樹脂の代りにスチレン系樹脂、
アクリル樹脂（メチルメタクリレート、エチルアクリレ
ート、ロージチルメタクリレートなど）、塩化ビニル系
樹脂（塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化−二ルー
塩化ビニリデン共重合体など）、ポリビニルブチラール
樹脂なども検討されたが、これらの樹脂はポリカーゼネ
ート樹脂に比べてフィルム形成能、形成フィルムの強度
が小さく、あるいは融点が低いなどの点で劣っている。

ただし、適当な範囲の量でこれらの樹脂を併用すること
は考えられてよい。

一方、インク層１２を構成する樹脂（・々イングー）と
しては、２エチルへキシルアクリレート、ラウリルメタ
クリレートなどの低軟化点アクリル樹脂、低軟化点（低
重合度）のポリビニルブチラール樹脂等が例示できる。

これら樹脂の他にノ臂ラフインワックス、ポリエチレン
ワックス、カルナノ々ロウなどのワックス類；アマニ油
などの油脂類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールなどのグリコール類等も検討されたが、前
述のアクリル樹脂、４リビニルゾチラール樹脂の使用に
比べると性能的に可成劣っていることが認められた。

インク層１２はベース層１１への通電を電極針の形状（
直径および丸型）に忠実に行なわしめ、同時ｌと低エネ
ルギーで溶融して記銖体２へ転移する役割をもつこと小
ら、そこで用いられる樹脂は、４−ス層１１のＪインダ
ーである２リカーぜネート樹脂の融点ないし軟化点（１
８０〜２３０℃）をも勘案して、融点ないし軟化点が５
０〜１５０℃のものである必要がある。５０℃より低い
と搬送中や圧接により地汚れを生じるようになり、逆に
ｉｓｏ℃より高いと低エネルギーで溶融してカーｌンゾ
ラツク（着色成分）とともに良好な熱転移インク７を構
成しなくなる。

ベース層１１．インク層１２ともに必要に応じて、可撓
性付与物質として種々の可塑剤が併用されてよい。その
ような可塑剤としてはフタル酸エステル系（フタル酸ジ
ゾチル、フタル酸ジオクチルなど）、燐酸エステル系（
燐酸トリエチル、燐酸トリクレジル、燐酸トリフェニル
なト）、脂肪酸エステル系（セノ々シン酸ジゾチルなど
）、グリコール系（ポリエチレングリコ−ル、ｄ！１）
ｆ口ｅレンゲリコール、トリエチレ７　りＩＪ　コーｈ
ナト）　、りＩ７コールエステル系（ジエチレングリー
−ルジベンゾエートなど）、ワックス系（動植物性ワッ
クス、鉱物性ワックスなど）、脂肪酸金属塩（ステアリ
ン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウムなど）が例示できる
。

これら可撓性付与物質の添加量は、樹脂（・奢イングー
成分）１００重量部に対し５〜２００重量部の範囲が適
当である。中でも、ベース層１１に少量のポリエチレン
グリプール（可撓性付与物質）を添加したものは曳好な
結果をもたらす。

また、カラー複写物を得るために、インク層１２に公知
の有機又は無機染料・顔料として例エバフタロシアニン
、アルカリタル−、スセリットブラック、ベンジジンイ
エロー、ファーストレッド、クリスタルＡイオレット、
酸化鉄、硫化カドミウムなどの着色成分が添加されても
よい。

実際に本発明記録材料を製造するには、ポリカー−ネー
ト樹脂と導電材料（カーーンプラック）とを適当な溶媒
に溶解ないし分散したものをガラス板、金属板等の上に
塗布し乾燥して５〜３０声講厚のベース層を形成し、こ
の上に、融点ないし軟化点が５０〜１５０℃の樹脂（好
ましくはポリー二ルゾチラール樹脂）−と着色成分（導
電材料をも兼ねた力、−センブラック）とを適当な溶媒
に溶解ないし分散したものを塗布し、乾燥して１〜２０
声惰厚のインク層を形成した後、これをガラス板、金属
板等から剥離すればよい。

前記溶媒としてはテトラヒドロフラン、１．２−ジクロ
ルエタン、メチルエチルケトン、トルエン、石油エーテ
ル、酢酸エチル、ジメチルホルムアイド、メタノールな
どが例示できる。

このようにして製造された記録材料により通電転写記録
を行なうには、第２図又は第４図に示したように、イン
ク層１２を記録体２と密着させ、ペース層１１Ｒ：＊路
電極４を接触せしめ、またベース層１１に記録印加電圧
５からの電流信号を記録計３又はマルチスタイラス３′
をとおして通電すればよい。

通電の条件、走査線数などは画像形成に大きく影響する
が、一般には１０〜２００　Ｖ、通電時間０、５〜２１
１４ｓｅｃ　、走査線数３〜２０本／■　程度である。

記録材料ｌと記録体２とは完全に密着させる０本発明記
録材料は電流を比較的強く流した場合でもすべての着色
成分（インク層１２のカーぜンデラツク等）が記録体２
上に転移してしまうことはないので、繰り返しの使用が
可能である。

以上のように、本発明記録材料の使用によれば、普通紙
等の記録体上に良質の画像が低記録エネルギーをもって
迅速に形成される。この記母材料の使用で高濃度画像が
速い記録速度をもって何故得られるかについての詳細な
検討はなされていないが、ベース層１１とインク層１２
°との各々の役割を機能分離したことにより、広く記録
材料の素材の選択が行なえこれが記録材料全体の厚さを
薄くすることができたためと考えられる。

爽に、本発明記録材料におけるベース層１１は、従来の
ような特殊かつ高価な異方導電性（−ス層とは構成をま
ったく異ｌζしてセリ、単にインク層１２に用いられる
導電材料例えばカーーンクラックをインク層１２よりも
少ない割合で含有する均一分散層でよいため、表面固有
抵抗値および厚さを適正範囲にさえしておけば、特殊な
異方導電性ペース層よりも均一である分だけむしろ記録
計の形状に忠実な良品質のドツト記録ができるという効
果がある。

実施例１ 一すカーゼネート樹脂（融点２３０℃）　　９０重量部
カー−ンデラック　　　　　　　　　　　　１０重量部
１．２−ジクロロエタン　　　　　　　　１０００重量
部からなる混合物をガラス製−−ルミル中で３時間分散
したものを、ギャップ１００ｐｓのブレードでガラス基
板上に塗布し乾燥して、抵抗がＳＯＫΩで厚さが約８声
惰のベース層を形成した。

更にこのベース層上に、下記処方の混合物をガラス製ゼ
ール電ル中で８時間分散したものを、ギャップ２００μ
溝のブレードで塗布し乾燥してインク層を形成した。こ
の積層されたベース層及びインク層を一体的にしてガラ
ス基板から剥離して通電転写用記録材料を作成した。な
セ、この記録材料は厚さが約１２μ慣で、抵抗は５ＫＯ
であった。

湊肴肴中 ポリビニル！チラール（軟化点８０℃）　　７０重量部
カーゼンゾラック　　　　　　　　　　　　３０重量部
エチルアルコール　　　　　　　　　１２００重量部次
いで、第４図に表わしたように、この記録材料のインク
層１２に記録体（普通紙）２を密着させ、その状態のも
とでマルチスタイラスぎ（電極針径約１３０７１１ｆＬ
で、記録針密度が８　ｄｏｔ　／■のマルチスタイラス
）とそこから１０−離れた帰路電極４との間に７５Ｖ−
１１１６ｓｅｃのノ々ルス電圧を印加したところ、ｅｏ
ｍＡの電流が観測さヘドット径が約１１５０ＩＩｍでド
ツト濃度が１．２の鮮明な丸型ドツトの転写画偉が普通
紙上に記録された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の異方導電性ベース層と導電性インク層と
から構成された通電転写記鍮材料を用いての記録の概要
を表わした図、第２図は本発明に係る通電転写用記録材
料を用いての記録の概要を表わした、図、第３図はスタ
イラスから帰路電極に流れる電流の様子を表わした図及
び電流書度を表わしたグラフ、第４図はマルチスタイラ
スを用いての実際の通電転写記録が行なわれている状態
を示す一部切欠斜視図、第５図はマルチスタイラスの一
例の概略図である。 １・・・通電転写用記録材料　２・・・記録体３・・・
記録針　　　　　　　　　ぎ・・・マルチスタイラス４
・・・帰路電極　　　　　　５・・・記録印加電圧６・
・・記録電流　　　　　７・・・熱転移インク８−支持
ローラ１１・・・ベース層 １２・・・インク層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　記録体と通電転写用記録材料とを重ねて配愛し、
   その記録材料に帰路電極を接触し、また記録材料表面に
   記録電極針・を接触させ電圧を印加して記録材料に通電
   せしめ、インクを該記録体上に転移せしめる通電転写記
   録法にセいて使用される該記録材料が、／１７カーＩネ
   ート樹脂及び含有量５〜１５重量−のカーーンゾラツク
   を主成分としたペース層と、融点ないし軟化点が５０〜
   １５０℃のノセイングー成分及び含有量５〜４０重量−
   のカーーンブラックを主成分としたインク層との複層か
   らなり、かつ、それらインク層の電気抵抗値がペース層
   の電気抵抗値より低いものであることを特徴とする通電
   転写用記録材料。