JPS5833497A - 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Ｊ１機の印字、電子計算機のアタ
トプットある匹は模写電送の配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ミリなどが次第に高性能化し友の
に伴なって、その端末装置であるプリンターも型費な地
位を占めるようにな−っていΦ。この端末装置としては
大別して、インパクトプリンター（ａ械式プリンター）
、ツノ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（五）電子写真、（２）感熱記録、（
３）放電記録、（４）感熱ｆｒ号−＝　（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ｉった欠陥がある。

一方、後＃（ツノインパクトプリンター）における記録
方式におｉても、騒音が生じない点で有利であるがいろ
いろな問題ｔＭしている。

即ち、電子写真方式では帯櫨−旙元−＃４ｍ−転写−ク
リーニングの５工橿を要しプロセスが複雑である上、良
質の転写家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紙の保存性
に未だ痛点が見受けられ、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。放電記録方式は普
通紙への放電転写が町ｉヒ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７ｔ、感熱転写方式は熱ヘッドン用いてい
るため、高密ｆｌｌｌｉｉ像が得られに＜（（１０本／
鵡程度が限度である）、更には記録速度が遅め（ムｍ　
ｓｅａ／ｄｏｔ橿度が限度である）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１４なり、通電転写方式（通電転写記録方式ンは、１
ｉｒ−通紙に高密一度画像が得られ。

記録速度も速く、またこの方式で深川される装置もコン
パクトにできるといった利点馨もっている。そうしｍ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。

その−＠Ｉンめげると、（１）ベースｌ―で通電発熱さ
せインクＩｎ　Ｋ熱伝導するタイプ（通電＃％転写方式
〕のものとしてＵＳＰ２７１３８２２及びＵＳＰ３７４
４６１１では、通電転写紙として絶縁層（又は抵抗＋１
）／４ｍ＋−／インク１−の三＋−ｍ　ｉ　ｖもったも
のが使用されているが、この層構成は複雑でめる。また
、このタイプのものとしては特開昭５４−５８５１１号
公報では二層横取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Ｍ造はかなりの困峻さ娶伴なうもので
ある。（１１）インク１−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５３−７２４６号、特開昭５８−８２７６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）
−ン設けた二１−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＃遺伝を用
いてつくられて＾る之めコストがｉｉｉ！、（、その上
これらの通電転写紙には未だ性ａヒ上幾つかの問題点が
残されてｈ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ｆＩＹ配合させ
る手段が採られているため、大面積で均質な異方導電性
ペースが作成しくくいこと。（ａ）特開昭５３−７２４
６号公報に記載されたものでは、メタル粉末ンバインダ
ー中に分数させて異方導電性ペースが作成されるが、こ
の際のメタルの均−分数が端かしく、一部に凝集体が生
じて部分的にショート回路ができ、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ぐずれ解像力が低下
すること、さらにρ′３％開昭５６−８２７６号公報に
記載されたものでは、シリコーンゴＡＫ金属あるいはカ
ーボン等の導電材８を厚さ方向に柱状に埋設した異方導
電性ペースヲ提案しているが、これでは現在のところ２
５０μｍピッチで分解症４本／閤が限度であること１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享が騰く。

また熱拡散によるドツト品質の〆ケなどの欠陥？有して
おり、更に上記（１１）のものでは異方導電性ペースを
＃ｌ成要件としているため性雇上の欠点をもつ上に、ｔ
Ｐ！ｉ殊な材料や製造法が床網されることからコストが
高いといった欠陥ｒ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／　ｔｍ　＜ら
＾までの高！度記録が町１仁なこと、　０．５　ｍ６・
ｃ／ｄｏｔ　（らいまで記録速Ｋが速りこと、スタイラ
ス部のみでｆｊＬｍと転写とができるのでＳａｔが小型
であること、普通紙等に記録が行なえることなど）馨生
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ｙｔ’ｓ消丁べく、既に導電性転写１の一層
のみからなる通電転写用記録材料ン提案した。だが、こ
の単１からなる通電転写用記録材料（導電性インクシー
ト）では高感ｆＹ図ろうとするとインクシートの強度低
下？招来し、この友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。

適当な物性娶もつペースｊ−とインクｔ−とを組合わせ
れば、上記（イ）（ロ）（ハ）のような特殊なベース昔
（異方導電性ペースｔａ　）でなくても、高′Ｓ像カで
高濃度な記録が充分性なえることン見出した。

本発明はかかる知見に基づｈて完改されたものでるる。

しかして１本発明の目的は、上記従来技術のような特殊
なベース層Ｙ用い友場合の不都合−品質のバラツキによ
るドツト形状のぐずれ１ｗＩ儂力の低下および特殊材料
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Ｙ：提供することにある。本発明の他の目的
は。

＃記の一場構造のインクシートにおけるよりもさらに改
良され次階調性及び高感１ｆ’に有し、しかも良好な強
ｆ’Ｙもつ九通電転写用記録材料ン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ン接触し、また記録材
料表面に記録電極針ｒ接触させ電圧ｒ印７＋１１して記
録材料に通電せしめ、インフケ該記録体上に転移せしめ
る通電転写記録法にお＾て使用される該記録材料が酢化
度４５優以上の酢酸セルロース及びカーメンブランク’
に＝１構成としたベース層と、融点ないし軟化点が５０
〜１５０℃のバインダーＪＢＩ及びカーｌンブランクｒ
主取分とし次インク１−との複１−からなり、かつ、そ
れら層の電気抵抗値がイ／り１−の方がベース層よりも
低くなっていることＹ特徴とするものである。

以下に１本発明χ添附の図面に基づきながらさらに詳細
釦説明する。第１図は従来の異方導電性ペース＃１１′
と導電性インクＩ＠ｌ　１２’とから構成され友通電転
写用記録材料ｘｌｒ用いての記録の概要娶衣わした図、
第２図は本発明に係る通電転写用記録材料ＩＹ用いての
記録の概賛を表わした図、第３図はスタイラスかうｔｐ
ａｕ電極に流れる電流の様子ン表わした図及び電流密Ｋ
（Ｊ）′ｌｋ：表わしたグラフ、＃！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
Ｉ＠Ｉを示ナーＳ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ｒ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４１１．樹脂シート、める＾は立体物で
もよいン、３は記録針（記録電極針）、３′はマルチス
タイラス、４は帰路電極、５は８ピ録印７７１１１１１
圧、６（矢印で表わされたもの）は記録電流、７（破線
費表わされたもの）はインクシートｌから記録体２に転
移される熱転移インク、８は支持ａ−ラ、１１はペース
層、１２はインク噛馨表わしており、第２図に示され皮
ように、記録材料１はペース−１１（電極面側のＩＩ　
）とイ／りＩＪ　２（記録体面側の＃ンとの数層から構
成されている。

本発明の通電転写用記録材料ｌは、既述のようｒ／ｃ、
ベース層１１とインク１−１２との！１噛から形匡され
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１１２と記録体２と１に一密層させ、
ま？Ｃ記録材料のベースＩ曽１１に記録針３から・ゼル
ス状信号電圧５ｒ印Ｄルに２録材料１内を導通して帰路
電極４へ通電する。この際、第３図ｆｔ）（ａ）Ｋ衣ゎ
されたように、記録針３直下の電流密度（句は最大であ
り、ＨＩ回路電電極は記録針３（又はマルチスタイラス
３′）よす広ｈａ触面積をもってｈるのでＲ路電憧４に
同って′ｆｔ流が拡がり、電流密、（が小さくなる。こ
の通電により発生するジヱール熱でインク＃１２のイン
ク（カーメンブラック粒子及びその周辺に存在するバイ
ンダー成分等）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（４ｍ（２）　）　　の範囲は、
市販のテスター（横河電ａ＃＃％ＴＹＰＥ３２０１）ｋ
用＾てインクシー）　巾１　ｃｍ、　１ｌｎｌｌｌｌ（
７）で抑Ｊ定したｆ直が１０”％　１がΩ、好ましくは
１０８〜Ｊ　ｇ４Ωのものがよ＾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。

１０ζよより低いと１ドツト記録当りの電流値がｉ　Ｏ
ｖＨ加時でもｌ　ＯＯｍＡ以上と大きくなり、マルチス
タイラスによる同時印加記録に不ｉ［になる。また、１
０ｓΩよつ尚いと記録に必要な電流密ｔＬを得るために
３ｏｏｖ以上の高い電圧χ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Ｙ保つためには、カーメンブ
ラックのインク１−１２への含有量は５〜４０重ｉｔ優
が適当である。この抵抗値はカーメンブラックの１１１
ＭＫよって異なるが、＃の強ｔＬＹ：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
ボンと称せられるもの例えばファーネス型カーメンブラ
ンク。

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）了−ネス型カーメンブラン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１１１１２と同様に、ペースｍｌ　ＩＫもカ
ーメンブラック（好ましくは導電性カーメンと称せられ
るもので、中でもファーネス型カーメンブランクが有効
である〕が含有され、その抵抗１１　（４ｍ（１）　）
が１０”−１０？Ωの範囲にされている。この抵抗値に
見合うカーメンブラックの言有菫は１〜２０重量憾重量
当である。ペース１７１１の抵抗値（ρ１０）ノ　がＩ
　Ｏ”Ωより低いと通電時の電流が電極針直下のペース
１−から横方向に流れてしまい、逆１ｃｌＯ’Ωよつ烏
いと電流が流れに〈（なり記録を行なおうとすると可成
り高い電圧を印加しなければならなくなる。

ここで、ペース層１１とインク層１２との抵抗値の関係
で注意すべきことは、ペース１−の抵抗値ρＩ（１）は
インク層の抵抗値ρ５（２）よりも常に大きく（４ｍ　
（１）　＞ρ１（２））なっていなければペース層１１
を構成する樹脂（ツマインダー成分）は、酢化度４５優
以上の酢酸セルロースである。酢化度４５％以上の酢酸
セルロースはジアセテートセルロースとトリアセテート
セルロースおよびその中間の酢化度のセルロースポリマ
ーである。その酢化度４５囁以上の酢酸セルロースは、
軟化点１８０〜２８０’Ｃ，融点２８０〜３１０℃と高
藝熱変形温ｆｒもつ之め軟化浴融しに〈〈、ま友アセト
ン、塩化メチレン、ジクロロエタンなどに町浴であるの
で、浴液塗布法で容易にベースフィルム？つくることが
できる。酢化度が４５優より以下のｒＯ酸セルロースの
使用では、水溶性となるため、抵抗が温度依存性をもつ
ようになり、湿気によりベトッキが生じる等の点で不適
当である。

更に、ペース１１１１のバインダーとして、前記酢化Ｉ
ｆ４５１以上の酢酸セルロースの一部を。

これと相浴するポリマー例えばポリエチレンテレフタレ
ート、フェノールｍ８Ｆ１．’ｉ化ビニリデン樹脂、塩
化ビニルー酢酸ビニル共重合樹脂などで代替させること
や、（−ス４１１中に適当菫の無機成分例えばｓｔｏ、
、　＊、ｇ、ｏ、　、　　ｚｎｏ。

Ｔ１０．、　ＭｇＣ０，、Ｃ１Ｃ０，Ｙ：添刀目するこ
とが考えられてもよい。

一万、インク４１２ｔ’構成する樹脂（バインダー成分
）は、軟化点ないし融点が５０〜１５０℃の熱可塑性物
質である。このような熱可塑性物質の代表例としてはワ
ックス類（ノセラフインワンクス、カルナバワックス、
ホリエチレンワックスなど）、低分子量のスチレン及び
その０４体（オリゴスチレン、スチレン−ブタジェン共
重合体、スチレン−アクリル共電合体など）の他に、や
はり低軟化点（低重合度）のポリビニルブチラール樹脂
、エボ牛シ樹脂、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、フェノール樹脂、エチル
セルロース、アクリル樹脂、ぼりエチレングリコール、
ポリプロピレングリコールなどがあげられる。

なお、これらの熱可塑性物質は単独で用いられても２種
以上が併用されてもよく、更には、インク鳴１２に前記
のごとき無ｆＩｋ収分が適当菫添カロされてもよｈｏ インクｒ＠ｌｚはペース１ｉ１１１１への通電？［極針
の形状（直径および丸ｍ）に忠実に行なわしめ、同時に
低エネルギーで浴融して記録体２へ転移する役割をもつ
ことから、そこで用いられる樹脂は、ペース層１１のバ
インダー成分である酢化＃：４５優以上の酢酸セルロー
スの融点ないし軟化点Ｙも勘案して、既述のとおり、軟
化点ないし融点が５０〜１５０℃のものでなければなラ
ナい。５０℃より低りと搬送中や圧接により地汚れを生
じるようになり、逆に１５０℃より高いと低エネルギー
で溶融してカーメンブラック（着色成分）とともに良好
な熱転移インク７馨構改しなくなる、 ベース層１１、インクｍ　１２ともに必要に応じて、可
撓性付与物質として檜々の可塑剤ｊが併用されてよ藝０
そのＪ５な可塑剤としては７タル酸エステル系（フタル
酸ジプチル、フタル醒ジオクチルなど）、燐酸ニスアル
系（燐酸トリエチル、燐酸トリクレジル、燐酸トリフェ
ニルなど〕、脂肪酸エステル系（セ・マシン酸ジプチル
なト）、グリコール系（ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、トリエチレングリコールなど）
、グリコールエステル系（ジエチレングリコールジベン
ゾユートなどン、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Ｊｌ！（ステアリンＩｌ
ｌ！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緻は、樹脂（バインダー成
分）１００重ｆ部に対し５〜２００重瀘部の範囲が適当
である。中でも、ベース−１１に少量のポリエチレング
リコール（可決性付与物質）？添加し友ものは良好な結
果ｒもたらす。

ま九、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、顔料として劣えば７りロシアニン
、アルカリデル−、スピリットブラック、ベンジジンイ
エロー、ファーストレンド、クリスタルバイオレット、
酸化鉄。

硫化カドξウムなどの着色成分が添７１０されてもよめ
。

実際に本発明に２録材料を製造するには、酢化度４５優
以上の酢酸セルロースと導電材料（カーボンプランクツ
とを溶媒に溶解ないし分数し友ものをガラス板、金属板
等の上に塗布し乾燥して５〜３０．ｇ１Ｂ厚のベース１
１１１　％：形ａ　Ｌ、この上に、軟化点ないし融点が
５０〜１５０’Ｃツバインダー底ｅ（好ましくはポリビ
ニルブチラール樹脂）とカーメンブラック（ここでは。

このカーメンブラックは導電材料と着色成分とを兼ねて
藝る）又は、バインダー成分、着色成分およびカーメン
ブランク（ここでは、このカーメンブラックは導電材料
として使用される〕Ｙ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、ジメチルホルムアミド、メタノー
ルなどの溶媒に溶解ないし分数したものｒ塗布し、乾譲
して１〜３０μｍ厚のインク層Ｊ２１：ｒ′形成し７ｃ
装、これらペース層１１、インク層１２′Ｉｋニ一体的
にガラス板、金属板等から剥離すればよ匹。

ベース１ｉｌ１１の厚さが５μｒｎ　　よっ薄いとフィ
ルム強度が低く、３０．．１ｍまり庫いと記録二不ルギ
ーを大きくしなければならないことから望ましくない。

また、インク１１１２の厚さが１μｍより薄めとト°ッ
ト磯度が低く、３０μｍより厚いと記録エネルギーン大
きくしなければならないことから望ましくない。

このようにして＃遺された配録材料により通１に転写記
録を行なうには、第２図又は第４図に示し友ように、イ
ンクｍ１２４紀録体２と密層させ、ペース層１１に帰路
電極４ｒ接眉せしの、またベース１曽１１に記録印加電
圧５がらの電流ｍ号Ｙ記録針３又はマルチスタイラス３
′ントおして通電すればよい。

通電の条件、走査４８ｉｅｉなどはａｒＩＪｌ！形成に
太き（影響Ｊるが、一般には１ｏ〜ｚｔｔｏｖ１通電時
闇０．５〜２ｍ５ｅｃ、走、ｆ！数３〜２０本ｌａｍ稲
度である。記録材料１と記録体２とは完全に密層させる
。本発明記録材料は電ａｋ比較的強く流した場合でもす
べての着色成分（インク−１２のカーメンブラック等）
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９馳でめる。

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χもって迅
速に形匠される◎この記録材料の使用で高濃Ｉｔ画偉が
速い記録速Ｗｔ′Ｙ：もって何故得られるかについての
詳ｍな検討はなされていないが、ベース層１１とインク
層１２との各々の役割ヶ機能分劇したことにより、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。

更に１本発明記録材料におけるベース、ｄ　１１は、従
来のような特殊かつ高価な異方導電性ベース層とは構成
Ｙ箇つ次ぐ異にしており、率にインク＃１２に用＾られ
る導電材料例えばカーメンブラックンインク＠１２より
も少ない割合で含有する均−分散１費よいため１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
録針の形状に忠実な良品質のドツト記録ができると＾う
効果がある。

実施例 カーメンブラック　　　　　　　　　　　　１重を部項
化メチレン　　　　　　１００１ｊＩｉ部からなる混合
物をガラス６ｚ−ルミル中で５時間外赦したもの？、ギ
ャップ１００μｍのブレードでガラス基板上Ｋｆｉ布し
乾燥して、抵抗が１０にΩで厚さが約６μｍのベースｉ
ｌ’に形放した。更にこのベース層上に、下記処方の混
合物ｋｆｊラス＃ゲールミル中で８重閾分赦したものを
、ギャップ２００μｍのブレードで塗布し乾燥してイン
ク１＃ヲ形底し友。この横１−されたベースｆ−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ｒ作放した。

なお、この記録材料は、全体の厚さがｆｌ１４μｍ。

全体の抵抗が１．８にΩで６つ之。

ポリビニルブチラール（軟化点８０’Ｃ）　　７１綾部
カーメンブラック　　　　　　　　　　　３１菫部エチ
ルアルコール　　　　　　　　　１２０３ｉｉｉ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重密層させ、その状態のもと
でマルチスタイラス３′（を極針径約１３０μｍで、記
録針密度が８ｄｏｔ／■のマルチスタイラス）とそこが
う１Ｉａ１履れた帰路電極４との間［５０Ｖ−Ｉｎｌｍ
ｅｅのパルス電圧を印加したところ、８０ｍＡの電流が
！！測され、ドツト径が約１５０μｍでドツト濃度が１
．３の鮮明な丸型ドントの転写画像が普通紙上に記録さ
れた。記録終了後、電極針Ｖ＊察し九ところ記録材料か
らの付層はまったくなく、マ次、ペース層表面には＃融
跡がまったく認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の異方導電性ペースＩ−と導電性インク層
とｔ為ら構底された通電転写用記録材料を用いての記録
の概１！ｙｘ表わした図、第２図は本発明に係る通電転
写用記録材料ン用いての記録の漿＊Ｖ表わした図、＠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
し次色及び電流密１ｆ１に：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３′・・・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−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　記碌体と通電転写用記録材料とを重ねて配置し、
   その配録材料ＫＨ＃路電極Ｖ＊触し、また記録材料表面
   忙記録電極針ｔＷ！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＠において使用される該記録材料が、酢化度４５係
   以上の酢酸七ルロース及びカーメンブラックを主成分と
   したベース層と、融点ないし軟化点が５０−１５０’Ｃ
   の７９イング一成分及びカーゼノ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、それらイック層の
   電気抵抗値がベース層の電気抵抗値より低いものである
   ことｔ％徴とする通電転写用記録材料０