JPH01125285A - 通電感熱転写記録材料 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通電感熱転写記録材料に関するものである。

〔従来技術〕

情報の伝送・記録機器が普及する一方情報量の増大１こ
伴いより迅速に、且つ良質な画像を記録できる経済的な
記録材料が要望されてきたことにより、このような機器
Ｉζ広く使用されている通電感熱転写記録材料も種々の
改良研究が行われている。

そのひとつとして、特願昭６１−２６１５６６号で、第
１層が樹脂マトリックス１００１ｉｊ１部とカーボンブ
ラック等の導電性付与剤１０〜４００ｆｉｊ１部よりな
る第１発熱抵抗層、第２層が樹脂マトリックス１００重
量部とカーボンブラック等の導電性付与剤１００〜１０
００重量部よりなる第２１ｊ１３熱抵抗層、第３層が金
属薄膜よりなる導電性層、第４層が樹脂マトリックスを
主体とする絶縁性基材層、第５層が着色剤と樹脂マトリ
ックスよりなる感熱転写層である通電感熱転写記録材料
が提案されている。このものは第１発熱抵抗層と第２発
熱抵抗層の両層における通電発熱を利用して通電感熱転
写記録されるものであり、良好な転写画像を得るために
両層が放電破壊されないようになされるが、この為には
第１発熱抵抗層と第２発熱抵抗層の表面抵抗の比を１０
〜１０１とし、第１発熱抵抗層の抵抗値を５００〜１０
７Ωとされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の通電感熱転写記録材料でＦｉ第１発熱抵抗層と第
２発熱抵抗層との表面抵抗の比、及び第１発熱抵抗層の
抵抗値を上記のよりに設定するために第１発熱抵抗層に
は樹脂マトリックス中ＶｃＪＩＦＩＩ性付与剤を多量に
混入する必要がある。その結果、導電性付与剤の充填量
が多く且つ金属のよ５な高い導電性を有しないカーボン
ブラック等の導電性材料からなる粒子同士の接触部の接
触抵抗は不安定であり、記録針から通電した電流の全部
が第１発熱抵抗層の厚み方向へ流れず、電流の一部は核
層の平面方向へ拡散して流れるので記録針直下以外でも
発熱し、その為に画像が不鮮明となったり乱れたりする
。また、樹脂マトリックスに使われる樹脂よりも比重の
高いカーボングツツク等が導電性付与剤として使われ、
しかも充填量が多いので、これを用いた記録材料自体の
重量が大となり、長尺リボンとした場合取扱い難く、又
プリンタ機器に装着した場合に記録部への繰出し抵抗が
大きく、その為繰出されたリボンに大きな張力が作用し
て伸びたり、又は破断する事故もあり、装置として大き
な駆動力の原動機が必要であるという欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記欠点に＃！み、通電たより鮮明な記録画像
を得ることのできる記録材料を提供せんとしてなされた
ものであって、その要旨は、５層構造を有する積層体で
あって、回路１層が樹脂マトリックスと、合成樹脂、有
機顔料等の非導電性有機質材料もしくは非導電性有機質
材料の微粉末表面に金属がコーティングされてなる導電
性付与剤よりなり、該導電性付与剤が樹脂マ）　ＩＪッ
クス１００重量部に対し１０〜４００重盆部であり且つ
表面抵抗が５００〜１０１Ωである通電記録の際に破壊
されない通電層；（均Ｉｇ２層が樹脂マトリックスと、
カーボングツツク、グラファイトの群からｊ！けれる１
種又は２種以上の導電性付与剤よりなり、前記導電性付
与剤が樹脂マド９フ２２１００重量部に対し１００〜１
０００重量部であり、樹脂マトリックス中で４０体積％
以上を占め、表面抵抗が５０〜１０４Ωであり且つ通電
層形より表面抵抗値が小である通電記録の際に破壊され
なｈ発熱抵抗層；（Ｃ）第３層が金属薄膜よりなり表面
抵抗が２０Ω以下である導電性層；（均第４層が樹脂マ
トリックスを主体とし、通電記録の際に破壊されない絶
縁性基材層；及び（匂第５層が着色剤と樹脂マトリック
スよりなる６燃転写層であり、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に存する。

層ｆＤ）に用いられる樹脂マトリックスはフィルム形成
能を有し且つ耐熱性を有するものであれはよく、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、例えはポリフレクン、ポリ
エステル、ポリプロピレン、ボリアリレート、ポリアミ
ド、ポリイミド等のフィルム及びシート等が使用される
。

本発明記録材料の通電層に用いられる導電性表面に金属
がコーティングされてなるものである。

上記合成樹脂としては、ポリスチレン、塩化ビニル、ア
クリル、フェノール、シリコーン、弗素系、及びポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系のもの等
が挙げられ、この他非導電性で粉末１こし得るものであ
れば使用できるが耐熱性のあるものが好ましい。

上記有機顔料としては、ベンジジンイエローＧ１パルカ
ンフアーストイエローＧ、ブリリアント７１−ストスカ
ーレット、ブリリアントカーフイン６Ｂ、フタロシアニ
ンブルー、フタロシアニングリーン等が使用でき、粒径
が小さく、耐ゎ性、。すぐれ、耐薬品性。良いもみ、（
、い。

又、上記非導電性無機質材料としては、Ｂｅ０１Ｍｇ０
１ＡＩ２０３等の酸化物、ＡＩＮ、ＢＮ％Ｓ　ｉ　３Ｎ
４等の窒化物、Ｂ４Ｃ等の炭化物等があり、粒径が小さ
く、粒径の揃ったものが好ましい。

上記非導電性有機質材料もしくは非導電性無機質材料の
形状は小さく且つ粒径の揃ったものが好ましく、粒径は
１０ミクロン以下が好まし微粉末表面に金属をコーティ
ングした導電性付与剤が使用される。コーティングされ
る金属としては銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀等
があり、その他良導電性のものであれば使用でコーティ
ングするには置換メツキ法、無電解メツキ法、ＣＶＤ法
、真空蒸着法、アルキコシド法、共析法、共析−還元法
、５ｈｅｒｒｉｔｔ法など既知の技術が用いられる。

通電層は通電記録に際し、通電記録針から与えられた電
流を該層温下の発熱抵抗層に伝える必要である。このた
め通電層自体は殆ど発熱しないか発熱しても僅かである
。

該１１１ＡＩに使用される導電性付与剤の添加量は少な
すぎると導電性が小さくなり発熱量が不足し、逆に多す
ぎると電流が拡散して発熱効率が低下するので樹脂マド
リフ２１１００重鳳部に対し導電性付与剤は１０〜４０
０重皿部添加されること番こより表面抵抗は５００〜１
０７Ωになされるのである。該要因の厚さは特番こ限定
されるものではないが通電により破壊されない為に２〜
２５μ慣であるのが好ましい。

ものではなく例えば溶液流延後、エマルジッン流延法、
カレンダー法、押出し決算公知の任意の方法が採用され
てよい。

本発明に於ける第１層である通電層囚は上記樹脂マトリ
ックスと、上記導電性付与剤よりなり、核層１こ当接す
る記録針からの通電により発熱するが破壊されず、発熱
抵抗ｍ（２）へ電流を伝えるものである。

本発明に於て第２層である発熱抵抗層［Ｆ］）は前記樹
脂マトリックスとカーボンブラック、グラファイトの群
から選ばれる１種又は２種以上の導電性付与剤よりなり
、前記通電層囚（こ積層され、通電記録の際に発熱する
が破壊されない層である。

該１１（Ｂ＋の導電性付与剤の添加量は少なすぎると導
電性が小さくなって発熱量が不足し、逆に多すぎると電
流が拡散して発熱効率が低下するので、該１１ＣＢＩに
は樹脂マトリックス１００重量部に対し導電性付与剤は
１００〜１０００重量部添加されることにより核層［Ｆ
］１の表面抵抗は５０〜１０Ω４となされる。

抗ｍ　（８１へ電流が流れにく−なり、記録針直下での
発熱抵抗層ＣＢ＋の発熱量が低いので通電層の表面抵抗
よりも小となされる。

また、通電層と発熱抵抗層との表面抵抗の比が小さいと
通電記録の際Ｉこ発熱抵抗層（至）の発熱量が低下する
ので、通電層形と発熱抵抗１ｌ（５）との表面抵抗の比
は１０以上であり１０３以下であるのが好ましい。

発熱抵抗＃■の厚さは特に限定されるものではないが通
電により破壊されないため番こ２〜１５輛であるのが好
ましい。

また、発熱抵抗１ｌＣＢ＋の形成方法はなんら限定され
るものではなく、例えば溶液流延法、工フルジョン流延
法、カレンダー法、押出し決算公知の任意の方法が採用
されてよい。

本発明に於て第３層である導電性層（ｑは金属薄膜より
なり、通電記録の際に破口されつる層であり、前記発熱
抵抗層Ｑ３＋にｍｓされ、帰路電極として作用し、発熱
抵抗層（２）で発生した熱を絶縁性基材層０を通じて感
熱転写層■へ伝えるものである。

該ｆｆｉ　Ｃ＋の表面抵抗は大きすぎると帰路電極とし
て作用しなくなるので表面抵抗は２００以下となされる
。。

又、核層（０の厚さが薄くなると表面抵抗が２００より
大きくなり、厚くなると熱が平面方向に拡散され易くな
るので１００〜１５００オングストローム番こなされる
のがよい。そして金属としては例えばアルミニウム、銀
、金、銅、亜鉛、錫、ニラゲル、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ａ　（Ｏ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、イオンブレーティング法
、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
が集中して大きな放電破壊をおこすので、上記欠陥やビ
ンホる 一ルをなくすために、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（０を形成するのが好
ましい。

本発明における絶縁性基材層口は放電記録の際に放電破
壊されない層であり、前記導電性層（０に積層される。

該絶縁性基材層はｆ［電記録の際に破壊された導電性＊
　１０が転写されるのを防ぐと共に導電性層（０からの
熱を感熱転写ＪＦｌ＠に伝導する層である。

核層■）を形成する基材としては、たとえば前記４ｆ７
１　Ｍｔ？マトリックスのフィルム及びシートの他、紙
、不織布等かあげられる。

核層Ｄ１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、破壊されないことが必要なので
２〜２０μｍであるのが好ましい。又核層に熱伝導性を
向上せしめるために、金属粉末を添加してもよく、該金
属粉末は前述の導電性Ｆ！（０に用いた金属粉末でもよ
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、たとえばリンハ
状のアルミニウム粉末、樹枝状の銅粉末等かあげられる
。尚金属粉末を添加する際には表面抵抗が小さくなると
記録両像が不鮮明になり、導電性ＰＪ（０と共に破壊さ
れるようになるので表面抵抗を１０１１Ω以上番こする
のがよい。

本発明におけるｍ熱転写に伍）は通πＬ記録の際の熱に
よって転写される層であり、熱可塑性相ｎｔｔの結着材
で形成されるのが好ましく、ｌ′１′＋Ｉ記絶縁に１基
材ＩＮ■に積層される。

上記結着材としては任意の樹脂マトリックスが使用可能
であるが、核層は熱転写されるのであるから、融点が５
０〜１１０℃のものが好ましく、たとえば、パラフィン
ワックス、カルナノずワックス、ポリエチレンワックス
、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。

又有色の記録を得たい場合には着色剤を添加すればよく
、該着色剤としては公知の任意の顔料や染料が使用でき
、たとえばニラゲルイエロー、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７ネントオレン
シ、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１こよ
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、アニリンブラック、四三酸化鉄等
を添加すればよい。又転写性を向上させ、得られた記録
画像の耐摩耗性を向上させるために炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、硫酸バリウム、クレー、リトポン等の
無機充填剤を添加するのが好ましい。

又、感熱転写層■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層以上の居より形成され、最外層は着色剤の
含有魚が少なくなされているのが好ましい。

核層■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２〜ｌＯμｍである。

感熱転写層■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１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る。

本発明の記録材料の各層の構成は上述の通りであり、通
１１１！ｇＷ、発熱抵抗ＳＯ１導ｗ　性ｍ　（０、絶縁
性基材層υ及び感熱転写層の１が順次積層されて５層構
造の通電感熱転写記録Ｉｊ料となされる。

本発明の記録材料では第１層である通電層に使用される
導電性付与剤が、非導電性有機質材料もしくは非導電性
無機質材料からなる微粉末の各粒子の表面に導電性のよ
い金穎かコーティングされたものであるため、記録針か
ら通電層ｉこ通電されると、電流は非導電性有機質材料
もしくは非導電性無機質材料の内部には流れず、この表
面にコーティングされた金属を伝わって流れる。従って
、通電層内の各粒子同士の接触部でも通電性は良く、電
流は記録針直下の対電極となる導電性層へ向け、通電層
の膜厚方向へのみ直線的に流れ、該層内で平面方向へ拡
散することがない。その為記録針直下でのみ発熱するの
で鮮明で画像濃度の高いすぐれた画質で記録できる。

［作用］ 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、通電層上に通
電記録針を当接し、感熱転写層の下に紙、プラスチック
フィルム等の記録紙を当接して通電記録すると通電記録
針直下の発熱抵抗層が破壊されることなく発熱し、この
熱で感熱転写層が記録紙に転写されて記録される。

［実施例］ 次善こ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６＃のポリエステルフィルムの片面番こアルミニウ
ムを８００オングストロームの厚さＩこ真空蒸着して導
電性層を形成した。表面抵抗は０．８０であった。

ポリエステル樹脂（東洋紡績社製　商品名バイロン２０
０　）　　　　　　　　　１００部グラファイト（日本
黒鉛社製　商品名ＡＳＰ）　　　　　　　　　　　　　
４００部酊酸エチル　　　　　　　　　　５００部上記
組成からなる配合物を溶解分散し、上記アルミニウム蒸
着両番ζ塗布乾燥せしめ厚さ４μの発熱抵抗層を形成し
た。

該発熱抵抗層のグラフディトの体積含有率は７α８％で
あり、表面抵抗はα８Ｘ１０３Ωであった。

ポリエステル樹脂（東洋紡績社製　商品名バイｏ７２０
Ｇ）　　　　　　　　　１００部粉状のポリスチレン樹
脂（平均粒径２μｍの球状体）に銀をコーティングして
なる導電性付与剤　　　　　　　　　　　　　　９０部
酢酸エチル　　　　　　　　　　５００部次に上記組成
からなる配合物を溶解分散し、上記発熱抵抗層上Ｊこ塗
布乾燥し、厚さ１０μの通電層を形成した。該層中の樹
脂に対する導電性付与剤の占める体積は５α７％であっ
たＯ 該通電層の表面抵抗は０．５Ｘ１０５０であった。

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　商品名スピロンブラックＢ
ＮＨ）　　　　　　　　　２５１１６ミツロウ　　　　
　　　　　　　　１５部カルナバワックス　　　　　　
　　１５部酢酸エチル　　　　　　　　　　　ＳＯ＠ト
ルエン　　　　　　　　　　　　５０部更番こ上記組成
からなる配合物を溶解分散し、ポリエステルフィルム側
に塗布乾燥し、厚さ５μの感熱転写層を形成した。

得られた通電感熱転写記録材料を幅７Ｗ）ζ裁断し、謄
写原紙製版機（ゲステラトナー社製、商品名ゲストラ１
ツクス１１０Ｇ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、通電層両番こ記録針を当接し、
直流２５Ｖの電気を印加し、走査線密度１６を通孔が生
ずることなく上質紙番こ黒色の鮮明な画像が得られた。

得られた画像の濃度はＬ４０であり、解像度は１６ｔ／
ａｘであった。

実施例２ ポリエステル樹脂（東洋紡績社製　商品名バイロン２０
０）　　　　　　　　　１００部アルミナ粉（Ａｌ２０
３）　（平均粒径２μｍ）に銀をコーティングしてなる
導電性付与剤３００部 酢酸エチル　　　　　　　　　　ＳＯＯ部上記組成から
なる配合物を溶解分散し、実施例１と同様に厚さ１０＃
ｍの通電層を形成した他は実施例１と同様の通電感熱転
写記録材料を得た。通電層中の樹脂番こ対する導電性付
与剤の占める体積は４７．４％であった。該通電層の表
面抵抗は０．８Ｘ１０’Ωであった。

得られた通電感熱転写記録材料を用いて実施例１と同様
にして通電記録したところ煤やグラフ１イトの飛散や悪
臭はなく、該記録材料番と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。得られた画像の濃度
はＬ３５であり、解像度は１６　ｔ　／　ａｓであった
。

（比較例１） 実施例１の通ｍ層に用いた導電性付与剤のかわりＩこ、
グラファイト（平均粒径２μｍ）１７０部（通電層中で
樹脂に対して占める体積５０．７％）を用いて通電層と
した他は実施＆４ｉ１と同様の通電感熱転写記録材料と
した。該記録材料の通Ｗ１ｓの厚さは１０μｍであり、
表面抵抗はα５Ｘ１０’Ωであった。

す、通電記録の際に電流が平面方向へ拡散したため画像
は不鮮明で乱れがあった。

〔発明の効果〕

本発明の通Ｗ１！ＩＩＩＰ１）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ｗｔｍ上に通電記録針を当接し、感熱転写層の下１こ
紙、プラスチックフィルム等の記録紙を当接して通電記
録すると通電記録針直下の通＊胸に電流が流れ、その電
流が発熱抵抗層に効率よく伝わることにより、核層が破
壊されることなく発熱し、この熱で感熱転写層が記録紙
に転写されて記録される。

又、通電層は非導電性有機質材料もしくは非導性無機質
材料の微粉末表面に金属がコーチ（ングされた導電性付
与剤が使用されているので、通電記録に於て該微粉末の
粒子同士の接触部でも電気抵抗が少なく導電性がよいの
で電流は記録針直下の対電極へ向けて直線的に流れ、平
面方向へ拡散することがなく、そのため発熱抵抗層は記
録針直下でのみ発熱し、鮮明で濃度の高い画像が得られ
る。

更に、通電層では殆ど発熱しないので繰り返し使用して
も発熱Ｉζよる劣化が防止され、耐久性が高く、発熱抵
抗層を保護し、該記録材料全体番こ強度を与える効果も
得られる。

又、該両層は破壊されないので空気中への熱の放散が殆
どなく画像は鮮明となる。この際通電する電気の電圧は
１００Ｖよりひくい低電圧で通電記録することが可能で
あり、従って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のである。

従って本発明の記録材料はファクシミリや各種計測器、
記録計、コンピューターにおける記録表示等に好適に使
用されるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、５層構造を有する積層体であって、 （Ａ）第１層が樹脂マトリックスと、合成樹脂、有機顔
   料等の非導電性有機質材料もしくは非導電性無機質材料
   の微粉末表面に金属がコーティングされてなる導電性付
   与剤よりなり、該導電性付与剤が樹脂マトリックス１０
   ０重量部に対し１０〜４００重量部であり且つ表面抵抗
   が５００〜１０＾７Ωである通電記録の際に破壊されな
   い通電層； （Ｂ）第２層が樹脂マトリックスと、カーボンブラック
   、グラファイトの群から選ばれる１種又は２種以上の導
   電性付与剤よりなり、前記導電性付与剤が樹脂マトリッ
   クス１００重量部に対し１００〜１０００重量部であり
   、樹脂マトリックス中で４０体積％以上を占め、表面抵
   抗が５０〜１０＾４Ωであり且つ第１発熱抵抗層（Ａ）
   より表面抵抗値が小である通電記録の際に破壊されない
   発熱抵抗層； （Ｃ）第３層が金属薄膜よりなり表面抵抗が２０Ω以下
   である導電性層； （Ｄ）第４層が樹脂マトリックスを主体とし、通電記録
   の際に破壊されない絶縁性基材層；及び （Ｅ）第５層が着色剤と樹脂マトリックスよりなる感熱
   転写層であり、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、通電層（Ａ）と発熱抵抗層（Ｂ）の表面抵抗の比が
   １０以上であり１０＾３以下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。