JPH0356676B2

JPH0356676B2 -

Info

Publication number: JPH0356676B2
Application number: JP59251388A
Authority: JP
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1991-08-28
Also published as: JPS61130092A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は通電転写記録材料、詳しくは100V以
下の低電圧で、感熱転写することにより記録紙に
転写記録することができる通電転写記録材料に関
するものである。

〔従来の技術〕

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ツクの飛散や悪臭が
発生することなく低電圧で普通紙等に転写・記録
できる材料として、樹脂マトリツクスと金属粉末
よりなる金属含有樹脂層、導電性付与剤と樹脂マ
トリツクスよりなる半導電性樹脂層及び導電層が
積層された通電記録材料（特開昭55−22917号公
報）等を提案している。

しかしながら上記記録材料では導電性付与剤と
してカーボンブラツクやグラフアイト等を使用す
るので記録画像は黒色やそれに近い色になり、着
色剤を添加しても鮮明な色彩の画像を得ることは
できなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、低電圧で通電記録することに
より、カーボンブラツクが飛散したり、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転写記録材料を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において用いられる樹脂マトリツクスは
フイルム形性能を有しかつ電気絶縁性を有してい
ればよく、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、金属粉末等に対する結
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金属粉末とは粉末状
になされた金属を意味し、該粉末は導電性を有す
ることが必要である。そして良導電性金属の粉末
を用いるのが好ましく、好適な金属粉末の具体例
としてはたとえば銅、アルミニウム、鉄、錫、亜
鉛、ニツケル、モリブデン、銀、青銅、黄銅等の
粉末があげられる。

又、他の金属でコーテイングされた金属粉末も
用いることが出来、例えば銀でコーテイングされ
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、鉄が好適に用いられる。又金
属粉末の形状は電解によつて製造された樹枝状の
ものが好ましく、粒子径は小かくかつ粒径の揃つ
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
ンである。

本発明における第１層である金属含有樹脂層(A)
は上記樹脂マトチツクスと金属粉末よりなり通電
記録の際に放電破壊されない層であり、金属粉末
は上記金属粉末の中から必要に応じて一種又は二
種以上の金属粉末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、金属含有樹脂層の５
〜60体積％になるようかつ表面抵抗が10⁵〜10¹⁶Ω
になるよう決定されるのであり、好ましくは10⁷
〜10¹⁴Ωである。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。

上記金属含有樹脂層(A)は通電転写記録材料とな
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、該金属含有樹脂層がひび割れ
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性、充填材、滑
材、安定剤、抗酸化剤、難燃剤等が添加されても
よい。

本発明において第２層である導電性層(B)は、通
電記録の際に放電破壊される層であり、前記金属
含有樹脂層(A)に積層され、その表面抵抗は小さく
なると放電破壊しなくなると共に発熱量が低下
し、逆に大きくなつて金属含有樹脂層の表面抵抗
に近くなつても発熱量が低下するので、1Ωより
大であつて10⁴Ω以下に限定されるのであり、金
属含有樹脂層(A)と導電性層(B)の表面抵抗の比は
10²〜10¹⁵であるのが好ましい。そして該導電性
層(B)は樹脂マトリツクス中に導電性付与剤が分散
されて形成されてもよいし、金属薄膜で形成され
ても良いし、金属酸化物薄膜で形成されてもよい
が金属薄膜で形成されるのが好ましい。

上記導電性付与剤としては導電性を有していれ
ばよく、たとえばカーボンブラツク、グラフアイ
ト、ゼオライト、酸化亜鉛、酸化第２錫、メタ錫
酸、ヨウ化１銅、還元酸化チタン、酸化第２鉄等
が好適に使用される。又銅、アルミニウム、錫、
モリブデン、銀等の金属粉末も好適に使用され
る。そして導電性付与剤の粒子径は小さくかつ粒
径の揃つたものが良く、好ましくは平均粒子径が
10ミクロン以下のものである。又導電性付与剤の
添加量は樹脂マトリツクスに分散されて、該導電
性層(B)の表面抵抗が1Ωより大であつて、10⁴Ω以
下になるように決定されればよく、一般には樹脂
マトリツクス100重量部に対し10〜1000重量部添
加されるのが好ましく、又その厚さは２〜30ミク
ロンであるのが好ましい。

又、導電性層(B)として金属薄膜及び金属酸化物
薄膜が用いられる場合もその表面抵抗が1Ωより
大であつて、10⁴Ω以下になされるのであり、そ
の厚さは薄すぎると表面抵抗が10⁴Ωより大きく
なり、又厚すぎると放電破壊が困難になるので90
〜5000オングストロームになされるのがよく、好
ましくは100〜3000オングストロームであり、よ
り好ましくは200〜2000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、ニツケル、モリブデン等
があげられ、金属酸化物としては、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
る。

本発明において第３層である感熱転写層(C)は通
電記録の際に熱によつて軟化され被記録体に転写
される層であり、着色剤と結着材により形成され
る。

上記着色剤としては公知の任意の顔料や染料が
使用でき、たとえばニツケルイエロー、チタンイ
エロー、カドミウムレツド、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
ツト、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の
着色剤としては、たとえばカーボンブラツク、ア
ニリンブラツク、四三酸化鉄等があげられる。

又、上記結着材としては前述の樹脂マトリツク
スでもよいが、該層(C)は熱転写されるものである
から、融点が50〜110℃のものが好ましく、たと
えば、パラフインワツクス、カルナバワツクス、
ポリエチレンワツクス、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ケトン
樹脂、石油樹脂等があげられる。又該感熱転写量
の厚さは、厚くなると転写しにくくなるので0.2
〜15μであるのが好ましい。本発明における第４
層である感熱転写層(D)は、第３層の感熱転写層(C)
よりも含有量の少い着色剤と結着材よりなるかも
しくは結着材のみよりなり、通電記録の際によつ
て転写される層であり、前記第３層の感熱転写層
(D)に積層される。

上記着色剤、結着材としては第３層の感熱転写
層(C)に使用したものと同一のものでもよく、また
異なつたものでもよく前述の材料の中から選ばれ
てよい。但し黒色等の濃度の顔料で染料の場合を
除き同色系統のものが望ましい。本発明の目的で
ある記録針圧による感圧性を防ぐには第４層の感
熱転写層(D)に添加される着色剤量を第３層の感熱
転写層(C)の着色剤添加量に比べて少くされねばな
らない。

即ち第３層の感熱転写層(C)添加量を100重量部
とした場合の第４層の感熱転写層(C)の添加量の範
囲は０〜50重量部であるのが好ましい。該層(D)の
厚さは、厚くなると転写画像濃度が下つてしまう
ので、感圧性を防ぐ性能を持つ範囲で薄い方が望
ましく、0.1〜10μ、より好ましくは0.5〜5μであ
る。

本発明の１の通電転写記録材料の構成は上述の
通りの四層構造であり、本発明の２の通電転写記
録材料は、通電性層(B)と感熱転写層(C)の間に、さ
らに絶縁性樹脂層(E)が積層されて五層構造になさ
れる。

上記絶縁性樹脂層(E)は樹脂マトリツクスを主体
とし通電記録の際には放電破壊されない層であ
り、放電破壊された導電性層(B)が転写されるのを
防ぐと共に放電破壊された導電性層(B)で発生した
熱を転写される層に伝導する層であり、該層(E)を
形成する樹脂マトリツクスは、前述の樹脂マトリ
ツクスが使用されるが、柔軟で放電破壊のエネル
ギーを吸収する緩衝作用があり、加熱された際の
強度が大きなものが好ましく、ポリビニルプチラ
ール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポ
リ塩化ビニル、スチレン−ブタジエンラバー、ス
チレン−イソブレンラバー等が好適に使用され
る。

又該層(E)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
揃つていて、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、樹枝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(B)と共に放電破壊さ
れるようになるので10⁸Ω以上の絶縁性にする必
要がある。

又該層(E)は単一層であつてもよいし、更に複数
層から成つていてもよく、複数層から成る場合、
導電性層側(B)を柔軟な樹脂マトリツクス、熱転写
樹脂層(C)側をそれより固くかつ高融点の樹脂マト
リツクスとすることにより、該層(E)の穿孔防止に
より良い効果が得られる。

該層(E)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１〜８ミクロンであるのが好ま
しい。

上記各層の形成方法はなんら限定されるもので
はなく溶液流延法、エマルジヨン流延法、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。

又、導電性層(B)を金属薄膜及び金属酸化物薄膜
で形成する際にも公知の任意の方法が採用されて
よく、たとえば真空蒸着法、イオンスパツタリン
グ法等が採用される。

本発明の通電転写記録材料の構成は上述の通り
であり、該記録材料を放電もしくは通電記録装置
に供給し、金属含有樹脂層(A)上に記録針を当接
し、着色剤濃度の低い感熱転写層(D)の下に紙、プ
ラスチツクフイルム等の記録紙を当接して通電記
録すると記録針直下の導電性層(B)が放電破壊され
ると共に発熱し、この熱によつて２層の感熱転写
層(C)及び(D)が記録紙に転写されて記録される。

〔発明の効果〕

本発明の通電転写記録材料の構成は上述の通り
であり、記録針から通電された電気は拡散するこ
となく金属含有樹脂を通り、導電性層に供給され
るので解像度のすぐれた記録画像が得られる。こ
の際通電記録は100Vより低い電圧で行うことが
できるので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と共に安定性が向上す
る。

又金属含有樹脂層は通電記録しても破壊され
ず、なんら変化しないうえに通電記録は低電圧で
行なわれるので、通電記録の際に煤やカーボンブ
ラツクの発生が少なく、かつ飛散を抑止すること
ができ、煤やカーボンブラツクが、記録針に付着
することが防止され、記録針の保守の煩わしさが
軽減されるのである。従つて記録針に煤やカーボ
ンブラツクが付着しないから信頼性の高い鮮明な
記録が得られるようになるのである。又導電性層
を真空蒸着法やイオンスパツタリング法によつて
形成すると製造が非常に簡単であり且非常に薄く
することができるので、放電破壊が容易になり感
度が高く発熱量が多くなり信頼性の高い鮮明な記
録が得られるのである。

又感熱転写層には着色剤が添加されているので
色彩の画像が得られ、特に五層構造の記録材料は
感熱転写層だけが転写されるのでより鮮明な色彩
の画像が得られる。

そして本発明の記録材料は放電記録針の針圧に
よる感圧性で生じる地汚れが全く発生せず鮮明な
記録画像を得ることができる。

又金属含有樹脂層は放電記録しても貫通孔が生
じることなくなんら変化しないのでカーボン紙の
如く複数回使用することができる。

従つて本発明の記録材料はフアクシミリや各種
計測器、記録計、コンピユータにおける記録表示
等に好適に使用されるのである。

〔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ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品
名Ｎ−5109、ウレタン30％、ジメチルチルフオル
ムアミド70％） 100部電解銅粉（平均粒径2.0μ） 50部メチルエチルケトン 110部上記組成物をガラス板上に塗布乾燥し、厚さ
12μの金属含有樹脂シートを得た。電解銅粉はシ
ート中18.2体積％であつた。又表面抵抗は0.5×
10¹⁰Ωであつた。

得られたシート一面に３×10^-5Torrの条件で
アルミニウムを真空蒸着し、厚さ400Å、表面抵
抗2.0Ωの導電性層を形成した。

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
ラツクBNH） 25部酢酸エチル 50部トルエン 25部ミツロウ 15部カルナバワツクス 15部次に上記組成物を導電性層上にグラビアコータ
で塗布し乾燥して厚さ2μの感熱転写層を設けた。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名ハロン80）
100部ミツロウ 15部カルナバワツクス 15部酢酸エチル 50部トルエン 25部さらに上記組成物をグラビアコーターで塗布
し、乾燥して厚さ1μの感熱転写層を設け、厚さ
15μの通電転写記録材料を得た。

得られた記録材料を改良された謄写原紙製版機
（ゲステツトナー社製、ゲストフアクス1100）に
供給し、感熱転写層の下に上質紙を当接し、金属
含有樹脂シート上に記録針を針圧10ｇで当接し直
流40Vの電気を印加し、走査線密度12／mm、記
録スピード1.2ｍ／secの条件で通電記録したとこ
ろ、煤やアルミニウム粉末の飛散はなく悪臭もほ
とんどなく、又金属含有樹脂シートに貫通孔が生
ずることなく、上質紙に黒色の鮮明な画像が得ら
れた。その際上質紙上に走査線による他よごれ
は、いつさい見られず、画像濃度は1.15であつ
た。

比較例実施例１において３層目の感熱転写層の厚味を
3μにし、４層目をなくした厚さ15μの通電転写記
録材を上記と同様の記録条件で記録したところ画
像濃度1.20と濃い画像が得られたが、上質紙上に
走査線の跡が見られ地よごれがひどく、画像が不
鮮明であつた。

実施例２実施例１の２層目と３層目の間に下記の組成物
を流延乾燥し厚さ3μの絶縁性樹脂層を設けたポ
リウレタン樹脂（日本ポリウレタン社製、商品名
Ｎ−5109、ウレタン30％、ジメチルフオルムアミ
ド70％） 100部メチルエチルケトン 150部得られたトータル17μ厚の通電転写記録材料を
実施例１で使用した謄写原紙製版機に供給し、針
圧12ｇ、記録電圧45V、記録スピード1.2ｍ／
sec、走査線密度12／mmの条件で通電記録した
ところ煤やアルミニウム粉末の飛散はなく、悪臭
もまつたくなく、又、金属含有樹脂シートに貫通
孔が生ずることなく、上質紙に黒色な鮮明な画像
が得られた。その際上質紙の地よごれはいつさい
見られず、画像濃度は1.20であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１四層構造を有する積層体であつて、 (A) 第１層が金属粉末と樹脂マトリツクスよりな
り、上記金属粉末が５〜60体積％を占めかつ表
面抵抗が10⁵〜10¹⁶Ωである、通電記録の際に放
電破壊されない金属含有樹脂層； (B) 第２層が表面抵抗が1Ωより大であつて、
10⁴Ω以下であり、通電記録の際に放電破壊さ
れる導電性層； (C) 第３層が着色剤と結着材よりなる感熱転写
層； (D) 第４層が第３層よりも含有量の少い着色剤と
結着材よりなるか、もしくは結着材のみよりな
る感熱転写層よりなり、上記順序に積層されて
いることを特徴とする通電転写記録材料。２導電性層が金属薄膜である特許請求の範囲第
１項記載の通電転写記録材料。３五層構造を有する積層体であつて、 (A) 第１層が金属粉末と樹脂マトリツクスよりな
り、上記金属粉末が５〜60体積％を占めかつ表
面抵抗が10⁵〜10¹⁶Ωである、通電記録の際に放
電破壊されない金属含有樹脂層； (B) 第２層が表面抵抗が1Ωより大であつて、
10⁴Ω以下であり、通電記録の際に放電破壊さ
れる導電性層； (C) 第３層が樹脂マトリツクスを主とし、通電記
録の際に放電破壊されない絶縁性樹脂層； (D) 第４層が着色剤と結着材よりなる感熱転写
層； (E) 第５層が第４層よりも含有量の少い着色剤と
結着材よりなるかもしくは、結着材のみよりな
る感熱転写層よりなり、上記順序に積層されて
いることを特徴とする通電転写記録材料。４導電性層が金属薄膜である特許請求の範囲第
３項記載の通電転写記録材料。５絶縁性樹脂層の表面抵抗が10⁸Ω以上である
特許請求の範囲第３項又は第４項記載の通電転写
記録材料。