JP3402658B2

JP3402658B2 - 放電破壊印字型記録媒体

Info

Publication number: JP3402658B2
Application number: JP10728093A
Authority: JP
Inventors: 研二江取
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH06293193A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電破壊印字型記録媒
体に関する。さらに詳しくは、放電破壊印字中に起こる
放電ピンへの樹脂又は金属の破壊カス付着による融着現
象を減少又は防止できる保護層を有する放電破壊印字型
記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電破壊印字型記録媒体は、初期にはフ
ァクシミリ、次いでプリンタの記録用紙として使用さ
れ、近年では、プリペードカード等の磁気カードの記録
用としても使用されている。原理的には、基材上の導電
性を有する金属層（放電記録層）をアースローラと接
触、導通させておき、この金属層の別の箇所に放電ピン
から放電を起こすことで、金属層の一部を溶融破壊して
金属層の下層が露出し、印字記録を形成するものであ
る。

【０００３】ところが、この放電破壊印字方式には、以
下のような融着現象という問題がある。即ち、放電直後
の放電ピンは帯電しているために、溶融飛散したアルミ
ニウム等の金属層のカスが放電ピンに付着しやすい。さ
らに、通常、金属層の上下には、保護層、アンカー層、
バリヤー層等の樹脂層が存在し、放電により溶融した樹
脂も放電ピンに付着しやすい。放電ピンに付着した金属
や樹脂のカスは、徐々に放電ピンの先端付近に蓄積し
て、付着量が多くなると、カスが付着した放電ピンは短
絡してしまい、本来放電を起こすべき放電ピンからの放
電が起こらなくなる場合がある。また、付着量が多くな
ると、カスが付着した２本以上の放電ピン同志が導通し
てしまい、正しい位置での放電が起こらなくなることも
ある。

【０００４】また、上記の放電ピンに付着した金属や樹
脂のカスの引き起こす問題の他に、放電直後放電ピンは
放電による残留熱を有しながら動作するため、保護層等
の樹脂層が溶融し、表面には、放電ピンの走行跡が付い
てしまい、印字品質を低下させる原因となる。さらに、
溶融した樹脂が放電ピンに付着して、前記と同様の問題
を引き起こすこともある。また、保護層等が軟らかい場
合にも同様な問題が発生する。

【０００５】上記の融着現象による印字品質の低下を防
止する目的で、放電ピンの間隔を広げることが行われて
いる。しかし、放電ピンの間隔を広げると、細かい印字
ができにくくなるという欠点があり、放電ピンの間隔は
広すぎないことが好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、放電により放電記録層等が溶融飛散し、あるいは放
電ピンの残留熱により保護層等が溶融しても、放電ピン
に付着して融着現象を起こしにくく、さらに、放電ピン
が擦れても表面に走行跡が付きにくい放電破壊印字型記
録媒体の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電破壊印字
層及び保護層を有する記録媒体であって、該保護層が、
テフロンワックスを含み、かつ樹脂系滑剤及びタルクか
ら選ばれる１種又は２種を含有することを特徴とする放
電破壊印字型記録媒体に関する。

【０００８】本発明は、放電破壊印字層及び保護層を有
する放電破壊印字型記録媒体である。さらに具体的に
は、図１に示すように、基材１上に放電破壊印字層２及
び保護層３を順次有する記録媒体である。尚、放電破壊
印字層２と保護層３との接着性を向上させる目的で、放
電破壊印字層と保護層との間に、アンカー層４（図示せ
ず）を設けることもできる。

【０００９】また、本発明の放電破壊印字型記録媒体
は、放電破壊印字層に加えて、磁気記録層をさらに有す
るものであることもできる。例えば、図２に示すよう
に、基材１上に磁気記録層５、放電破壊印字層２及び保
護層３を順次有する記録媒体を挙げることもできる。
尚、磁気記録層５の成分により放電破壊印字層２が劣化
するのを防止する目的で、磁気記録層５と放電破壊印字
層２との間に、バリアー層６を設けることもできる。さ
らに、放電破壊印字層２と保護層３との接着性を向上さ
せる目的で、放電破壊印字層と保護層との間に、アンカ
ー層４を設けることもできる。

【００１０】本発明において、基材１は、シート状、フ
ィルム状又は板状等の形状であり、材料としては、ＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン、セルロ
ースジアセテート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネ
ート等のプラスチック、銅、アルミニウム等の金属、
紙、含浸紙等を単独又は２種以上を組み合わせて用いる
ことができる。基材の厚さには、特に制限はなく、用途
等により適宜選択することができ、例えば０．００５〜
５ｍｍ程度である。

【００１１】放電破壊印字層２は、単体金属、合金又は
化合物の薄膜からなり、放電現象を利用し記録部分が破
壊され得る層からなる。具体的に、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｎ、
Ｚｎ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｐｂ等の金属、又はこ
れらの合金、化合物からなる。放電破壊印字層は、真空
蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の方法によって形成す
ることができる。放電破壊印字層の膜厚は、１００オン
グストローム〜１μｍ、好ましくは３００〜１０００オ
ングストロームである。

【００１２】保護層３は、一般には、記録媒体の物理特
性、耐久性を確保するために、記録層である放電破壊印
字層２、又は放電破壊印字層２及び磁気記録層５の保護
を目的として形成されるものである。さらに、本発明で
は、保護層の材料を選択することにより、融着現象を防
止し、かつ放電ピンの走行跡が付きにくくしている。こ
のような観点から、本発明では、保護層は、バインダー
樹脂にテフロンワックスを含み、かつ樹脂系滑剤及びタ
ルクから選ばれる１種又は２種を含有させる。これらの
物質の内、１種類では十分な効果が得られず、好ましく
は、テフロンワックス、樹脂系滑剤及びタルクの３種類
を含有させる。これらの成分を含有させることにより、
適度の硬度、滑り性及び耐熱性を付与することができ、
その結果、融着現象を防止できる。また、バインダー樹
脂として電子線又は紫外線硬化型樹脂を用いることによ
り、硬度が増し、放電ピンの走行跡も付きにくくなる。

【００１３】本発明においてテフロンワックスとは、フ
ルオロエチレン系樹脂（P.T.F.E.）を微粉砕したもので
あり、テフロンパウダーワックスとも呼ばれるものであ
る。テフロンワックスは、安定した放電破壊記録を行う
ため、平均粒子径は１〜２μｍの範囲のものが、また、
放電ピンによる熱溶解を防ぐため、融点は３００℃以上
であることが適当である。そのようなテフロンワックス
は、市販品（例えば、シャムロック製 SST-1MG、SST-3T
G 、ヘキスト製ホスタフロン TF-9205、ダイキン工業
製ルブロン L-2、ルブロン L-5）を容易に入手するこ
とができる。

【００１４】樹脂系滑剤は、一般にプラスチック材料の
改質剤として知られ、射出成形における流動性向上目的
等に使用されているものであり、バインダー中への分散
またはコーティング適性の面から、比較的分子量の低い
オリゴマー系のものが適当である。そのような樹脂系滑
剤は、市販品（例えば、旭電化工業製アデカスタブFC
-112、FC-113、FC-117、FC-400、AX-38 ）を容易に入手
することができる。

【００１５】タルクとは、マグネシウムの含水ケイ酸塩
鉱物であり、Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂で表される組成を有し、耐
熱性に優れ、有機物に対し強い親和力を持つフィラーで
ある。産地によって、組成に少しばら付きはあるが、主
成分として酸化ケイ素（約６０〜６５％）及び酸化マグ
ネシウム（約３０〜３５％）を含み、微量成分として、
二三酸化鉄（Fe₂O₃)、酸化アルミニウム、酸化カルシウ
ム等を含む。保護層は透明で使用する場合が多く、また
上記ワックス類と同様な特性を要求されるため、粒子径
の小さいものが好ましく、例えば平均粒子径が１〜２μ
ｍの範囲であることが適当である。タルクは、市販品
（例えば、日本タルク製ミクロエース L-1、ミクロエ
ース P-3、竹原化学工業製ハイトロン、ハイトロン
Ａ、ミクロライト、US-100、US-150S ）を容易に入手す
ることができる。

【００１６】尚、テフロンワックス、樹脂系滑剤及びタ
ルクの添加量は、少なすぎると十分な効果が得られず、
多すぎるとコーティング適性や保護層の光沢度を低下さ
せることから、保護層の重量に対して、それぞれ２〜１
０％とする。但し、３種類を含有させる場合には、３種
類の合計の上限を２０％とすることが適当である。

【００１７】さらに、保護層のバインダー樹脂は、放電
ピンの走行跡が付きにくいという観点からは、紫外線又
は電子線硬化型樹脂であることが好ましく、特に、多官
能樹脂を用いることが適当である。多官能樹脂としては
多官能アクリル樹脂を挙げることができる。多官能アク
リル樹脂としては、例えば、ジペンタエリスリトールペ
ンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジ
カルボン酸ビス（３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロ
キシプロピル）、１１−ビニル−７−ヘキサデセン−
１，１６−ジカルボン酸ビス（３−アクリロイルオキシ
−２−ヒドロキシプロピル）、プロピリジントリメタノ
ールの１，２−エポキシプロパン付加物のアクリル酸エ
ステル化物、ジペンタエリスリトールの６−ヘキサノリ
ド付加物とアクリル酸とのエステル化物、２，２−ビス
〔３，５−ジブロモ−４−（２−メタクリロイルオキシ
エトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−
（２−アクリロイルオキシエトキシ）−３，５−ジブロ
モフェニル〕プロパン、５−エチル−２−（２−ヒドロ
キシ−１，１−ジメチルエチル）−５−（ヒドロキシメ
チル）−１，３−ジオキサンのモノ又はジアクリル酸エ
ステル、３，９−ビス（２−アクリロイルオキシ−１，
１−ジメチルエチル）−２，４，８，１０−テトラオキ
サスピロ〔５．５〕ウンデカン、３−ヒドロキシ−２，
２−ジメチルプロピル＝３−ヒドロキシ−２，２−ジメ
チルプロピオナートの６−ヘキサノリド付加重合物＜重
合度１〜７＞とアクリル酸とのエステル化物、２−ヒド
ロキシエチル＝メタクリラートの６−ヘキサノリド付加
重合物＜重合度０〜６＞と無水リン酸との反応生成物等
を挙げることができる。

【００１８】また、上記バインダー樹脂には、必要に応
じてアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベ
ンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テ
トラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサントン
類等の光重合開始剤や、ｎ−ブチルアミン、トリエチル
アミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、Ｎ−ビニルピロ
リドン等の光増感剤を含有させることができることは勿
論である。

【００１９】保護層を形成するコーティング法として
は、例えばオフセットコート法、シルクスクリーンコー
ト法、ロールコート法、リバースコート法、グラビアコ
ート法、グラビアリバースコート法、キスコート法、コ
ンマコート法等が用いられる。紫外線硬化型樹脂の硬化
は、カーボンアーク、キセノンランプ、高圧水銀灯、超
高圧水銀灯、メタルハライドランプ等の光源又は各種電
子線加速器により、１００〜１０００ｋｅｖ、好ましく
は１００〜３００ｋｅｖのエネルギーの紫外線を照射す
ることにより行うことができる。また電子線硬化型樹脂
の硬化は、非走査型電子線硬化装置、走査型電子線硬化
装置等を用いて電子線照射することにより行うことがで
きる。

【００２０】保護層の厚さは、放電破壊印字層２とアー
スローラ１０との導通が良好に保たれ、その結果、良好
な印字特性が得られるという観点から、２μｍ以下、好
ましくは０．５〜１．５μｍであることが適当である。

【００２１】アンカー層４は、放電破壊印字層２と保護
層３との接着性を向上させる目的で用いられる。従っ
て、接着性に優れた、例えばポリエステル樹脂、ウレタ
ン樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、エチレン／
酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、ポリオレフィ
ン系共重合体等をアンカー層として用いることができ
る。アンカー層の厚さは、保護層の厚さとの合計が、２
μｍ以下になるようにすることが、放電破壊印字層２と
アースローラ１０との導通が良好に保たれ、その結果、
良好な印字特性が得られるという観点から好ましい。

【００２２】磁気記録層５は、従来から公知の磁性微粒
子を適当な樹脂又はインキビヒクル中に分散した塗料
を、公知の方法により、基材１に塗布することにより形
成できる。磁性微粒子としては、例えば、γ−Ｆｅ₂Ｏ
₃、Ｆｅ₃Ｏ₄、ＣｒＯ₂、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−
Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ、ＭｎＡｌ、Ｂａフェラ
イト、Ｓｒフェライト等を挙げることができる。樹脂又
はインキビヒクルとしては、ブチラール樹脂、塩化ビニ
ル／酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、スチレン／
マレイン酸共重合体樹脂等が用いられ、必要に応じて、
ニトリルゴム等のゴム系樹脂又はウレタンエラストマー
等を添加することもできる。磁性材料等以外に界面活性
剤、シランカップリング剤、可塑剤、ワックス、シリコ
ーンオイル、カーボン等の添加剤を必要に応じて適宜添
加することもできる。上記磁性微粒子を含有する塗料の
塗布方法としては、グラビア法、ロール法、ナイフエッ
ジ法等を挙げることができる。磁気記録層の膜厚は、約
１〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍである。

【００２３】上記磁性微粒子を含有する塗料を用いる以
外に、磁気記録層は、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、
Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ等の金属又は合金を、真空蒸着
法、スパッタ法、メッキ法等の方法によって、基材上に
形成することもできる。この場合、磁気記録層の膜厚
は、約１００オングストローム〜１μｍ、好ましくは５
００〜２０００オングストロームである。

【００２４】バリアー層６は、磁気記録層の水分の浸出
に起因して放電破壊印字層２が劣化するのを防止する。
即ち、磁気記録層には、磁気記録層の表面電気抵抗値を
特定範囲内に制御するために顔料を添加することがあ
り、この顔料及び磁性微粒子又はこれらに含まれる不純
物が水の存在下においてアルミニウム等の金属を腐食し
て放電破壊印字層２の劣化することがある。

【００２５】バリアー層は、バインダー樹脂を主成分と
し、これを硬化させた硬化層からなる。バインダー樹脂
としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共
重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル共
重合体、ゴム系樹脂、アクリル樹脂又はメタクリル樹脂
の単独もくしは共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ア
ルキッド樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂又はアイ
オノマー樹脂等が用いられる。これらバインダー樹脂に
は、必要に応じて、可塑剤、安定剤、硬化剤等の添加剤
を適宜添加することもできる。

【００２６】バリアー層の形成は、上記バインダー樹脂
に、適宜添加剤を添加した後、溶剤又は希釈剤によって
十分に混練して塗料組成物とし、これを、磁気記録層上
に、グラビア法、ロール法、ナイフエッジ法等をの塗布
形成法により行うことができる。バリアー層の硬化後の
膜厚は、約５μｍ、好ましくは１μｍとすることが適当
である。

【００２７】本発明の放電破壊印字型記録媒体の放電破
壊印字層２に情報記録を行う場合には、図１に示すよう
に、媒体表面にアースローラ１０を接触させ、さらに放
電（記録）ピン１１によって記録情報に応じた放電を生
じさせて、保護層３及び放電破壊印字層２に放電破壊部
位１２を形成することにより行う。

【００２８】一方、磁気記録層をさらに有する放電破壊
印字型記録媒体の場合には、上記放電破壊印字による情
報の記録に重ねて、磁気記録層へ情報を記録し、必要に
より再生することができる。磁気記録層と放電破壊印字
層とを有する記録媒体では、単一記録媒体中で、磁気情
報と可視情報とのダブルチェックが可能であり、変造、
偽造を防止する上で効果的である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の放電破壊印字型記録媒体は、放
電により溶融飛散し、あるいは放電ピンの残留熱により
溶融しても、放電ピンに付着して融着現象を起こしにく
く、さらに、放電ピンが擦れても表面に走行跡が付きに
くい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。

【００３１】実施例１１８８μｍのポリエリレンテレフタレートフィルム（Ｐ
ＥＴフィルム）上に下記組成の塗料をグラビアコート法
によって塗布し、磁気記録層を１０μｍの厚さに形成し
た。磁気記録層用塗料バリウムフェライト３６重量部ウレタン樹脂１２重量部カーボン２重量部トルエン２０重量部メチルエチルケトン１５重量部メチルイソブチルケトン１５重量部イソシアネート系硬化剤２重量部

【００３２】上記磁気記録層の上に下記に示す組成のバ
リアー層用塗料をグラビアコート法により０．５μｍの
厚さに塗布し、バリアー層を形成した。バリアー層用塗料アクリル樹脂４０重量部トルエン３０重量部メチルエチルケトン３０重量部イソシアネート系硬化剤２重量部

【００３３】上記バリアー層上に、アルミニウムを真空
蒸着法によって４００オングストロームの厚さに形成
し、これを放電破壊印字記録層とした。上記放電破壊印
字記録層の上に下記組成のアンカー層用塗料をグラビア
コート法により塗布し、０．５μｍの厚さのアンカー層
を形成した。アンカー層用塗料ポリエステル樹脂１０重量部塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体１０重量部トルエン５０重量部メチルエチルケトン５０重量部イソシアネート系硬化剤５重量部

【００３４】上記アンカー層上に下記組成の保護層用塗
料をグラビアコート法により塗布し、０．５μｍの厚さ
の保護層を形成した。保護層用塗料ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１００重量部ルブロン L-5（ダイキン工業製）３重量部アデカスタブ FC-117 （旭電化工業製）３重量部ミクロエース P-3（日本タルク製）３重量部Ｎ−ビニルピロリドン２０重量部ベンゾフェノン１５重量部

【００３５】上記のようにして得られた本発明の放電破
壊印字型記録媒体について、印加電圧５０Ｖ、２４ドッ
ト、４８ｍｍ／行を最大２０，０００行連続で印字する
ことにより、融着現象によるピンの走行跡が観察される
かの印字テストを行った。結果を表１に示す。

【００３６】実施例２〜４保護層用の塗料を、テフロンワックス（ＰＴＦＥ）、樹
脂系滑剤及びタルクのいずれか２つを用いた、表１に示
す組成とした以外は、実施例１と同様にして本発明の放
電破壊印字型記録媒体を作成し、実施例１と同様に印字
テストを行った。結果を表１に示す。

【００３７】比較例１〜５保護層用の塗料を、テフロンワックス（ＰＴＦＥ）、樹
脂系滑剤、タルク、シリコンオイル（シリコン）又はパ
ラフィンワックス（パラフィン）のいずれか１つを用い
た、表１に示す組成とした以外は実施例１と同様にして
本発明の放電破壊印字型記録媒体を作成し、実施例１と
同様に印字テストを行った。結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】○：ピンの走行跡は観察されたが、１０，
０００行以上良好に印字できた。 △：ピンの走行跡が観察され、１，０００行〜１０，０
００行の間に印字不良が発生した。 ×：１行目から走行跡が目立ち、１，０００行未満で印
字不良が発生した。

【００４０】表１に示す結果から、保護層にテフロンワ
ックス（ＰＴＦＥ）と樹脂系滑剤、又はテフロンワック
ス（ＰＴＦＥ）とタルクの少なくとも２種類を含有させ
ることにより、融着現象を有効に防止して、良好な印字
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電破壊印字型記録媒体の基本的構成
を示す断面図。

【図２】本発明の実施例の放電破壊印字型記録媒体を示
す断面図。

【符号の説明】

１基材２放電破壊印字層３保護層４アンカー層５磁気記録層６バリアー層１０アースローラ１１放電ピン１２放電破壊部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B42D 5/00 - 15/10 B41M 5/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】放電破壊印字層及び保護層を有する記録
媒体であって、該保護層が、テフロンワックスを含み、
かつ樹脂系滑剤及びタルクから選ばれる１種又は２種を
含有することを特徴とする放電破壊印字型記録媒体。
【請求項２】保護層が、テフロンワックスを含み、か
つ樹脂系滑剤及びタルクから選ばれる１種又は２種を含
有する紫外線又は電子線硬化型樹脂からなる請求項１記
載の放電破壊印字型記録媒体。
【請求項３】磁気記録層をさらに有する請求項１又は
２記載の放電破壊印字型記録媒体。