JPS6325091A

JPS6325091A - 通電転写用記録材料

Info

Publication number: JPS6325091A
Application number: JP61168705A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Maeda; 満前田; Tetsuo Tanaka; 哲夫田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-02-02

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】〔技術分野〕本発明は通電転写用記録材料（インクシート、インクリ
ボン）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、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。

〔従来技術〕

電子計算機やファクシミリ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。この端末装置は、大別し
て、インパクトプリンター（機械プリンター）、ノンイ
ンパ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、（３）放電
記録、（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、前者のインパクトプリンターはそ
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（ノンインパクトプリンター）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−現像−転写−クリーニングの５工程を要しプロ
セスが複雑である上。

良質の転写像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。感熱記録方式ではそこで使用さ
れる感熱記録材料の保存性に未だ難点が見受けられ、ま
た感熱記録材料自体が加工紙で普通紙が使用できない欠
点がある。放電記録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／ｍｍ８度が限度である）、更には記
録速度が遅い（１ｍｓｅｃ／ｄａｔ程度が限度である）
等の欠点がある。

同じノンインパクトプリンターの方式でも、上記のもの
とは異なり１通電転写力式（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パ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材料
（通電転写用記録材料）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。

例えば、カーボンブラックを含むポリカーボネートから
なるベース層上にアルミニウムの中間層を、その上に剥
離層を設けると共に更に着色剤を含むインク層を設けた
ものが提案されている（ＩＢＭ社製：Ｑｕｉｅｔ　Ｗｒ
ｉｔｅｒ）。

このものは、平滑度の悪い紙に対しても優れた印字品質
を与える点で優れたものであるが、アルミニウムを真空
蒸着する工程を必要とするため。

ランニングコストが高くなるという欠点がある上、アル
ミニウムの中間層とインク層の間に剥離層を設けなけれ
ばならないため、その生産コストが高価となるという欠
点があった。

〔目　　的〕

本発明はドツトの太り、定着不良がなく、しかも、高濃
度でシャープなドツト構成の文字が得られる三層構造の
通電転写用記録材料を提供することを目的とする。

〔構　　成〕

本発明によれば、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且つ記録材
料表面に記録電極針を接触させて電圧を印加して記録材
料に通電せしめ、インクを前記記録体上に転移せしめる
通電転写記録法において使用される、記録電極側からベ
ース層（Ｂ）、中間層（Ｍ）及びインク層（Ｉ）からな
る三層構造の通電写用記録材料において、ベース層（Ｂ
）は電気抵抗が２〜４０にΩであり、中間層（Ｍ）は軟
化温度が６０〜１１５℃で、１２０℃における溶融粘度
が１．０ポイズ以下のバインダーと導電性粉末を主成分
とし、かつインク層（Ｉ）は、１５０℃における溶融粘
度が０．５〜５０００ポイズであり、しかも、前記ベー
ス層（Ｂ）、中間５（Ｍ）及びインク層（Ｉ）間の電気
抵抗が下記の関係にあることを特徴とする通電転写用記
録材料が提供される。

Ｒｘ　＞　Ｒａ≧ＲｈＡ（式中、ＲＩはインク層（Ｉ）の電気抵抗を、ＲＩ１は
ベース層（Ｂ）の電気抵抗を、Ｒｈ４は中間層（Ｍ）の
電気抵抗を各々表ねす。）本発明の通電転写用記録材料は、中間層（Ｍ）として軟
化温度は６０〜１１５℃で、１２０℃における溶融粘度
が１．０ポイズ以下のバインダーと導電性粉末を用いた
ことから、従来のように中間層（Ｍ）の上に剥離層を設
けることなく、インク層の転写を効率良く行うことがで
きるため極めて実用価値の高いものである。

また、インク層（Ｉ）を溶融粘度０．５〜５０００ポイ
ズ（１５０℃）のものとしたことにより、インクが表面
平滑性の悪い紙の凸部から凸部に橋をかけたような構造
を採ることによって、転写されるため、表面平滑性の悪
い紙を用いた場合でも優れた印字濃度で記録することが
できる。

更に１本発明の記録材料は、ベース層（Ｂ）の電気抵抗
を２〜４０にΩとし、かつベース層（８）、中間層（Ｍ
）及びインク層（Ｉ）の電気抵抗の関係がＲｚ）Ｒ６≧
ＲＭとなっているため、ベース層（Ｂ）の発熱が電極直
下の比較的狭い範囲内に限定されるので、温度降下が早
くなりベース層（Ｂ）の破壊が抑制される上高解像度の
画像を得ることができる。

以下、本発明を更に詳細に説明する６各層を形成する材料は次の通りである。

ベースＷ　（Ｂ）は、１５０℃以上の軟化点ないし融点
を有するバインダー成分中に、導電剤であるカーボンブ
ラックを分散したシート状物を用い、その電気抵抗を２
〜４０にΩとしたものである。

バインダーとしては、ポリカーボネート樹脂。

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、ｎ−ブチルメタクリレートなど
）、塩化ビニル系樹脂（塩化ビニリデン共重合体など）
、ポリアミド、ポリビニルブチラール樹脂などが例示で
きるが、殊に、芳香族ポリアミド、ポリカーボネート樹
脂の使用が好適である。

中間層（Ｍ）は、軟化温度が６０〜１１５℃で、１２０
℃における溶融粘度が１ポイズ以下、好ましくは０．５
ボイス以下のバインダーと導電性粉末を主成分としたも
のである。

バインダーの軟化温度が前記範囲外であると本発明の効
果が充分に発揮されず、またその溶融粘度が１ポイズを
超えるとインク層の転写が不充分となる。

本発明で用いられるバインダーとしては、以下に示すよ
うな各種ワックスが挙げられる。

カルナバワックス、キャンデリラワックス、ミツロウ、
モンタンワックス及びその誘導体、セレシン、パラフィ
ンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワッ
クス及びその誘導体、低分子量ポリエチレン及びその誘
導体、セチルアルコール、ステアリン酸、グリセリンス
テアレート、ポリエチレングリコールステアレート、カ
スターワックス等。

また、前記バインダーと共に用いる導電性粉末としては
、カーボンブラック、グラファイト、金属粉、金属酸化
物等が挙げられ、その使用量は中間層の全重量に対し５
〜５０重ｉ％とするのが良い。

更に、本発明の中間層　（Ｍ）には、その粘度あるいは
接着性を改良するために、各種オイルあるいは酢酸ビニ
ル樹脂等の合成樹脂を添加することができる。

インク層（Ｉ）は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、同時に低エネルギーで溶融して
記録体へ転移する役割をもつことから。

前記のとおり、１５０℃における溶融粘度が０．５〜５
０００ポイズ、好ましくは１〜２０ポイズの範囲にある
ことが必要である６０．５ポイズより低粘度では地汚れ
、ドツトの太り、定着不足が生じやすく、逆に、５００
０ポイズより高粘度ではドツト濃度が低くなり、また、
部分的にインクが転移しないでボンついた画像になる。

更に、インク層（Ｉ）には着色成分（後記のカーボンブ
ラックは導電剤とともに着色成分となりつる）が添加分
散されるが、この着色成分（着色顔料、着色染料）は、
その周囲に存在する樹脂（バインダー）の一部とともに
熱転移インクを構成するものである。こうした着色成分
としては、後記のカーボンブラックの他にカラー用の有
機又は無機染料・顔料としてフタロシアニン、アルカリ
ブルー、スピリットブラック、ベンジジンイエロー、フ
ァーストレッド、クリスタルバイオレット、酸化鉄、硫
化カリウムなどが例示できる。

また、インク層（Ｉ）には、表面積２００ｒｒ？／ｇ以
上の通称導電性カーボンとよばれるカーボンブラック５
〜３０重量Ｘを、７０〜９５重量％のバインダー成分中
に分散させることが好ましい。カーボンブラックの配合
量が、５重量％以下であると抵抗が高く通電が不十分と
なり、３０重量％以上であると１５０℃における溶融粘
度が５０００ポイズ以上となってしまう。

ここでのバインダー成分としては、例えば、スチレン、
スチレン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジェン共
重合体、低分子ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、キシレン樹脂、インデンクマロン樹脂などの樹
脂類；カルナバワックス、エステルワックス、ポリエチ
レングリコール、高級脂肪酸のグリセリンエステル、バ
ラフィンワックス、ポリクリスタリンワックスなどのワ
ックス類等があげられる。

必要に応じて、インク層（Ｉ）中には、適当量の油状物
質（アマニ油、ヒマシ油などの植物性油；モーター油、
スピルドル油などの鉱物性油）が配合されていてもよい
。

また、本発明においては、前記各層の電気抵抗を、ＲＬ
＞Ｒｓ≧Ｒｎとする必要がある。

（式中、ＲＩはインク層（Ｉ）の電気抵抗を、ＲＢはベ
ース層（Ｂ）の電気抵抗を、ＲＭは中間層（Ｍ）の電気
抵抗を各々表わす。）前記各層の電気抵抗が上記関係を満たしていると、ベー
ス層（Ｂ）の発熱が電極直下の比較的狭い範囲内に限定
されるため、温度降下が早くなり、ベース層（Ｂ）の破
壊が防止されると共に高解像度の画像を得ることができ
る。

前記各層の電気抵抗がＲ，）　ＲＺ≧Ｒ８又はＲｘ＞Ｒ
Ｍ＞ＲＢの場合には、電流の大部分がベース層に流れ込
み、ベース層（Ｂ）の広範囲に亘って発熱するため該ベ
ース層が破壊され、また、ＲＭ≧ＲＢ＞Ｒｚ又はＲ８＞
　ＲＭ　＞　Ｒｘの場合には、電流が比較的高抵抗のベ
ース層（Ｂ）及び中間層（Ｍ）を通過するため、これら
の箇所における発熱が大きくなり、上述したものと同様
に、ベース層（Ｂ）が熱によって破壊されることがある
ので好ましくない。

本発明の通電転写用記録材料を作成するに際しては、ベ
ース層及び中間層及びインク層のそれぞれの電気抵抗を
ＲＬ＞Ｒｈ２８Ｍに合致させるために各種の有機又は無
機の心電材料が適当量添加される。

このような導電性材料としては、カーボンブラック、グ
ラファイト、オイルブラック、金属粉、金属酸化物粉が
挙げられる。

実際に、本発明の通電転写用記録材料を製造するために
は、例えば、ベース層形成用材料をロールミルなどでよ
く混練し２００〜３００℃で溶融後、Ｔ型ダイスから押
出してベース層を作り、この上に中間層、インク層をそ
の順に塗布するか、ベース層形成用材料を溶剤に溶解分
散し、流延法にて金属板上に成形し、乾燥後順次中間層
、インク層を重ねて行き、これらを一体的に金属板から
剥離する等の手段がある。

本発明の通電転写用記録材料においては、ベース層の厚
みは３〜２５μ、特に５〜１８μとするのが良く、中間
層の厚みは０．５〜１０μ、またインク層の厚みは１−
１０μとするのが適当である。

このようにして製造された通電転写用記録材料により記
録を行うには、インク層を紙、フィルム等と密層させ、
中間層を介したベース層に記録針及び帰路電極を接触さ
せ、記録針により記録信号電流を通電させれば良い。

帰路電極は記録針に比し、大きな接触面積を有している
ため、帰路電極に近ずくにつれて電流は広がり、電流密
度が小さくなる。この通電により、電流密度の大きい記
録針直下で発生するジュール熱により中間層及びインク
層が軟化し、溶融時の粘度がより小さい中間層部分でイ
ンク層はベース層より離れて、紙、フィルムの方へ移行
する。又、ある程度通電終了後の時間が経時してから剥
離しても中間層の強度が小さいためにそこから破壊され
て、転写は異状なく行われる０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５〜１００
ｖ１通電時間０．０５〜ｌ＋ａｓｅｃ、走査線数３〜２
０本／ｖａｍ程度である。

〔効　　果〕

本発明の通電転写用記録材料は、前記したように、中間
層（Ｍ）として軟化温度が６０〜１１５℃で、１２０℃
における溶融粘度が１．０ポイズ以下のバインダーと導
電性粉末を用いたことから、従来のように中間層（Ｍ）
の上に剥離層を設けることなく、インク層の転写を効率
良く行うことができるため極めて実用価値の高いもので
ある。

また、インク層（Ｉ）を溶融粘度０．５〜５０００ポイ
ズ（１５０℃）のものとしたため、インクが表面平滑性
の悪い紙の凸部から凸部に橋をかけたような構造を採る
ことによって、転写されるため１表面平滑性の悪い紙を
用いた場合でも優れた印字濃度で記録することができる
。

更に、本発明の記録材料は、ベース層（Ｂ）の電気抵抗
を２〜４０にΩとし、かつベース層（Ｂ）、中間！　（
Ｍ）及びインク層（Ｉ）の電気抵抗の関係がＲＬ＞ＲＩ
３≧Ｒ−となっているため、ベース層（Ｂ）の発熱が電
極直下の比較的狭い範囲内に限定されるので、温度降下
が早くなりベース層（８）の破壊が抑制される上高解像
度の画像を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、以下に示す部はいずれも重量基準である。また、各層
の電気抵抗は、測定に供する層を厚さ１２μのポリエス
テル上に所定の厚みで設け、巾１ｃＩｌにカットしたリ
ボン状の中央部を電極間隔１ａｍで微小電流計により測
定したものである。

実施例１〔ベース層形成液〕ポリカーボネート　　　　　　　　　　　８５部導電性
カーボン　　　　　　　　　　　　１５部ジクロルエタ
ン　　　　　　　　　　　　９００部前記ベース層形成
液を、ボールミルで２４時間分散後、クロムメッキした
金属板上に流延し、厚さ１２μのベース層を得た。この
ベース層の電気抵抗は６．３にΩであった。

〔中間層形成液〕

パラフィンワックス　　　　　　　　　　６５部エチレ
ン−酢ビ共重合体　　　　　　　　１５部導電性カーボ
ン　　　　　　　　　　　　２０部トルエン　　　　　
　　　　　　　　　　９００部前記中間層形成液をボー
ルミルで２４時間分散後、ポリエステル上に乾燥後の厚
さが２μになるように塗布し、前述の方法で電気抵抗を
測定したところ、１．２にΩであった。又、この組成よ
りカーボンを除いたものの軟化温度は７８℃であり、１
２０℃での粘度は０．１ポイズであった。

つぎに、前記中間層形成液を先に作成したベース層上に
乾燥後の厚さが２μになるように塗布した。

〔インク層形成液〕

低分子ポリスチレン　　　　　　　　　　９５部カーボ
ン　　　　　　　　　　　　　　　　５部シクロヘキサ
ン　　　　　　　　　　　　９００部前記インク層形成
液をボールミルで２４時間分散し、前もって作成した中
間層の上に乾燥後の厚さが５μになるように塗布した。

このインク層の１５０℃における溶融粘度は２０００ポ
イズであった。

このようにして作成したインクリボンを用い。

直径６０μの記録針を有するマルチスタイラスにより信
号電圧２０Ｖ、印加時間０．１ｍ５ｅｃの条件で表面平
滑度１７ｓｅｃ（王研式平滑度計により測定）の上質紙
上に記録を行った。その結果、ドツト濃度１．３０のシ
ャープな画像が得られた。

実施例２実施例１のベース層形成液を下記のものに代え、ベース
層の厚みを８μとした以外は実施例Ｉと同様に゛してイ
ンクリボンを作成した（ベース層の電気抵抗７．８にΩ
）。このインクリボンを用い、実施例１と同様な記録を
行ったところドツト濃度１．２７のシャープな画像が得
られた。

〔ベース層形成液〕

芳香族ポリアミド　　　　　　　　　　　８５部導電性
カーボン　　　　　　　　　　　　１５部（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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且つ記録材料表面に記
録電極針を接触させて電圧を印加して記録材料に通電せ
しめ、インクを前記記録体上に転移せしめる通電転写記
録法において使用される、記録電極側からベース層（Ｂ
）、中間層（Ｍ）及びインク層（Ｉ）からなる三層構造
の通電写用記録材料において、ベース層（Ｂ）は電気抵
抗が２〜４０ＫΩであり、中間層（Ｍ）は軟化温度が６
０〜１１５℃で、１２０℃における溶融粘度が１．０ポ
イズ以下のバインダーと導電性粉末を主成分とし、かつ
インク層（Ｉ）は、１５０℃における溶融粘度が０．５
〜５０００ポイズであり、しかも、前記ベース層（Ｂ）
、中間層（Ｍ）及びインク層（Ｉ）間の電気抵抗が下記
の関係にあることを特徴とする通電転写用記録材料。Ｒ＿Ｉ＞Ｒ＿Ｂ≧Ｒ＿Ｍ（式中、Ｒ＿Ｉはインク層（Ｉ）の電気抵抗を、Ｒ＿Ｂ
はベース層（Ｂ）の電気抵抗を、Ｒ＿Ｍは中間層（Ｍ）
の電気抵抗を各々表わす。）