JPS599096A - 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笥子計算機の印字、電子計算機のアウト
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。

電子計Ｎ、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瑣要な
位置を占めるようになっている。この端末装置としてノ
ンインパクトプリンタ一方式の】っである通電転写記録
方式（通電転写記録方法）は、普通紙上に＾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
置も小型化できるといった利点をもっている。そうした
ことから、この方式九使用される通電転写紙（通電転写
用記録材料）の改良、更には方式自体の一層の改良に１
９４する提案がいくつかなされている。

その−例をあげると、（＋）ＩＪｓＰ　２７１３８２２
又はＵＳＰ　３７４４６１１では、通電転写紙とし７て
絶縁Ｎ４（又は抵抗Ｉ＠）／導電１＠／インク層の二層
構成をもったものが提案されてしる。し〃・し、絶縁層
で発熱させ、それをインク層に熱伝導させるため、ドツ
トが拡がってシャーゾ不スイ氏丁や解渫力低下を招きや
すい。父、導電１−の熱伝導率が高いため導電層を極〈
薄くし〜なければ熱損失が大きく、それだけ記録エネル
ギーを大きくしなければならない欠点があり、極〈薄く
形成するには蒸着などの方法によらなければならずコス
ト高になる。

（１１）特公昭５５−１２３９４号公報、特開昭５３−
７２４６号公報、特開昭５６−８２７６号公報、特公昭
５５−１２３９３号公報などでは、いずれも異方導電性
ベース層又はメタル分散通電１−に導電性インク層を設
けた二層構成の通電転写紙が記載されているが、ここで
の異方導電性ベース層は特殊で高価な金属粉等の材料や
與造手段を用いてつくられている・ためコストが高い。

又、金属粉の均一分散が困難であるため、不均質系Ｒ−
スとなりドツト形状がくずれ解像力が低ドする欠点があ
る。

他に、従来の多くの通電転写用試録材料の電極針と接す
るｊ−め耐熱性及び強度が十分ではなかったため、十分
なドツト濃度を出す条件（高印加電圧−電流）の時に熱
による損傷を受はスタイラスが汚れやすかった。逆に高
耐熱性にすると可とり性が不足してシートが引裂かれや
すくなυ′ｍ極針走査をスムースに行うことが困難であ
った。又、複数１−構成の記録材料は、転移するインク
と共にペース１＠の一部が転移するため、ドツト濃度ム
ラやドツト形状ムラなどが生じ単層タイプのものに比ベ
ドット品質がやや劣る欠点もあった。

本発明の目的は、十分なドツト＃度がイ（すられドツト
品質、耐久性及び耐熱性に優れた通電転写用記録材料を
提供するところにある。

即ち、本発明は記録体と通電転写用試録材料とを重ねて
配置し、その記録材料に帰路筒棒を接触し訃つ記録材料
表面に記録１に極釧を接触させ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前記紀録利料に係り、
その特徴とするところは、記録電極側からペースｆｄＩ
Ｂ、中間層Ｍ及びインクｆ→■からなる三１桝構造であ
り、かつ前記各層の電気抵抗ＲがｌｕＭ）　Ｉ％Ｂ＞Ｒ
）の関係にあることにある。父、中間層がペース１−に
対し接着性が弱く剥離し７やすい、Ｉ−であることにあ
る。

本発明の起重材料は、第１図に示す如くペース１−１１
、中間層１２、インク層１３の三層構造であるが、各ノ
ーに要求される主な機能は次の通りである。電極針側の
ベース層（■３）は熱によるダメージ及びスタイラス汚
れの防止のために設けられ、高耐熱性である。中間＋ｍ
（Ｍ＋は発熱の主要部分であり、可とり件のあるフィル
ム層である。インク層（Ｉ）は少ないエネルギーで転移
させることが望まれるため、抵抗及び軟化点が低い。

これらの機能を十分に満足するには、各層の電気抵抗（
旧をＲＭ　）　Ｒ，Ｂ　〉Ｒ夏とする必要があるのであ
る。これによって、発熱の主要部分を中間ｊ俗にもって
きてベース層での発熱を軽減し、＠による４−ス層のダ
メージやスタイラス汚れ蚊の問題が解決されると共に、
スタイラスとの接触抵抗も低減するため、ドツト抜けな
どが少なくなり、かつドツトはインク層中にスタイラス
直ド部に集中的に′市、流が流れるだめ、シャープな丑
まである。

又、中間層に４−ス１特と剥離しやすい材料を選ぶこと
によっても本発明の目的を達成することができる。即ち
、第２図に示すように、スタイラス６からの電流による
発熱がスタイラス６直丁に集中した時に中間剥離Ｊ−１
４の熱の集中した部分だけがベース層１１と剥離してイ
ンク１舗１３と共に記録体に転移する。これによってド
ツト品質がノヤープで均一なｄ１＃、度にできるのであ
る。

各層を形成する拐ｆ−，ｌは次の通りである。

保護層は高耐熱性が要求されるため、この保護層を形成
する樹脂は軟化点が２００℃以上で望ましくは融点を待
たず、熱分ｈｉｉ！するタイプのものが適する。例えば
、ポリイミド、パぞリアミドイミド、ポリエステルイミ
ド等のポリイミド類、トリアセテートセルロース、ジア
セテートセルロース、エチルセルロース、セルロースア
セテートゾチレ〜ト等のセルロース類、ポリエステルの
硬化タイプのもの等が良い。

又、熱硬化性樹脂として例えばフェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリウレタン硬化型１立１脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系
反応樹脂、工２キシーポリアミド側脂、ニトロセルロー
スメラミン樹脂、高分子酸ポリエステル樹脂とイソシア
ネートプリポリマーの混合物、メタクリル酸塩共重合体
とジイソシアイ、−トゾレボリマーの混合物、ポリエス
テルポリオールとポリイノシアネートの混合物、尿素ホ
ルムアルデヒド明断、低分子量グリコール／高分子量ジ
オール／トリフェニルメタントリイソ／アネートの混合
物、ポリアミン樹脂及びこれらの混合物等が使用し得る
。

中間層には軟化点が１５０℃以上の樹脂が適している。

軟化点が１５００より低い樹脂が用いられるとフィルム
形成能が小さく、十分な強度のシートにならず通電時に
発生する熱で軟化したり溶融したりしてフィルム形成層
としての役目を果すことができなくなる、。

ここで使用可能な樹脂は、例えば塩化ビニル酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニル塩化ビニリデン共重合体、塩化ビ
ニルアクリロニトリル共重合体、アクリル酸エステルア
クリロニトリル共重合体、アクリル酸エステル塩化ビニ
リデン共重合体、アクリル酸エステルスチレン共重合体
、メタクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、メ
タクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、メタクリ
ル酸エステルスチレン共重合体、ウレタンエラストマー
、ナイロン−シリコン系（Ｉｆ　Ｉｆ旨　　ニトロセル
ロース−１？リアミドｔｉ１１１Ｌ＆り弗化ビニル、塩
化ビニリデンアクリロニトリル共重合体、シタジエンア
クリロニトリル共重合体、ヂリ了ミド樹脂、ポリビニル
ブチラール、セルロース誘導体（セルロースアセテート
ゲチレート、セルロースダイアセテート、セルロースト
リアセテート、セルロースプロピオイ・−ト、ニトロセ
ルロース等）、ポリカーｙＩ？才、−ト、スチレンプタ
ジエ／共重合体、ポリエステル樹脂、クロロビニルエー
テルアクリル酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の
合成ゴム系の熱可塑性樹脂及びこれらの混合物等である
。他に酢酸セルロースに可塑剤を加えたもの、ポリカー
ゼ＄−）、硬化していないポリエステル（溶液タイプ）
、ポリビニルアルコール、ナイロン、スチレンシタジエ
ン（低スチレンタイプ）、スチレン−アクリル共重合体
、スチレンに可塑剤を加えたもの、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリビニルブチラールおよびこれらに可
とう仕付与剤を加えたものが良い。

町とう仕付与剤としては、フタル酸エステル、リン酸エ
ステル、脂肪酸エステル、グリコール類、油脂類などが
ある。

又、中間剥離ｌ−には、ベース層に用いるノ々イングー
成分により異なるが、シリコーン樹脂系、メチルメタク
リレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素含有
ポリマー系、ｙ＋？リピニルアルコール、ポリエステル
（対セルロース系）セルロース系樹脂（対ポリエステル
）、酸化ケイ素、炭酸マグネシウム等無機酸化物炭酸塩
を含む・ぐイングー系、塩化ゴムなどの他、市販の剥離
剤（商品名キロンＯ：ミリスチン酸クロミッククロライ
ド）などが用いうる。

一方、インク層を形成する樹脂としては、軟化点ないし
、融点が、５０〜２００℃好ましくは、６０〜１２０℃
のもので、例えば低分子ホリスチレン、スチレン−！チ
ルメタクリレート共重合体、低分子ポリアミド、これら
にカルナノ々ワックスなどのワックス類、アマニ油など
の油脂類、各種変性のロジン類などが良い。インク層は
通電を電極針の形状（直径および弁型）ＶＣ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
る役割をもっことから、そこで用いられる樹脂は軟化点
が５０℃以上、２０’０℃以下のものである必要力；あ
る。軟化点が５０℃より低いと搬送中や圧接により地汚
れを生じるよう妊なり、逆に２ｏｏ℃より高いと低エネ
ルギーで溶融して良好な熱転移インクを構成しなくなる
。

また、インクｊ＃４には着色成分が添加分散されるが、
この着色成分（蓋色顔刺、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カー、トンブラック（特にフ
ァーネス型カーゼンブラック、アセチレンブランク、ラ
ンプブラックなど）の他に、カラー用の何機又は無機染
料・顔料としてフタロシアニン、アルカリゾル−、スピ
リットブラック、ベンジジンイエロー、ファーストレッ
ド、クリスタル／ζイオレット、酸化鉄、硫化カドミウ
ムなどが例示できる。

実際眞木発明記録材料を作製するに際しては、ベース層
、中間層及びインク層のそれぞれの電気抵抗が前記の関
係（ＲＭ＞ＲＦＩ　＞ａＩ）に合致させるために、各種
の有機又は無機の導電利刺が上記各１−に適当量添加さ
れる。そうした導譬材料としては導電、性カーゼンブラ
ック（このものは着色成分としても最適である）をはじ
めとして、通常のカーゼンブラック、グラファイト、オ
イルブラックなどが代表例としてあげられる。

本発明の記録材料を製造するには、各１−に必要な相開
を適当な溶媒中に分散又は溶解したものをガラス板、金
嬉板等の上に順次塗布乾燥すればよく、膜厚がインク層
は１〜】Ｑｐｍ好ましくは２〜４μｍ、中間！−は５〜
２０　ｐｍ好ましくは５〜１０　ｐｍ　、ベース層は０
．５〜１０ｐｍ好ましくは３〜５μｍとなるよう形成し
た後、ガラス板、金属板等から剥離すれば良い。剥離性
のある中間剥離層を設ける場合には、膜厚はインクＩ−
については前記と同じ、中間剥離層は０．５〜５ｐｍ好
ｔ　Ｌ、　＜は】〜３μｍ、ベース１−は５〜２０　ｐ
ｍ好ましくは５〜ｌ　Ｏｐｒｎである。

また、前記溶媒としてはテトラヒドロフラン、ｌ、　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
ノールなどが例示できる。

このようにして製造された通電転写用記録相料によシ通
電転写記録を行なうには、第３図に示しだ従来法と同様
に、インク層１３を記録体２と密着させ、中間Ｉ＃１２
を介し５．た保＠層】１に帰路電極４を接触せしめ、ま
たこの保ｆｉ１ｍｌｌに記録印加電圧５からの電流信号
を記録針３をとおして矢印で表わされだ７の記録電流の
如く通電すればよい。記録材料１に通電がなされると、
記録針直下の電流密度は最大であり帰路電極４は記録針
３よりも広い接触面積をもっているので、帰路電極４に
近づくにつれて電流が拡がり電流密度が小さくなる。こ
の通電により発生するジュール熱でインクが軟化ないし
融解して記録体２に転移する。ここに、記録体２上には
電流信号に対応した画像が形成される。

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１０〜２００Ｖ％通′Ｗ時間０５〜２ｒ
ｎｓｃｃ、走査線数３〜２０木／個程度である。記録材
料１と記録体２とは完全に密着させる。本発明記録材料
は電流を比較的強く流した場合でもすべての着色成分が
記録体２上に転移してしまうことはないので、繰り返し
の使用が可能である。

以上のように、本発明記録材料の使用によれば、−解通
紙等の記録体上に良質の画像が低記録エイ・ルギーをも
って迅速に形成されるのである。

これは、記録拐料をベース層、中間１−、インク層の三
層構造とし各々の役割を機能分離したことによるもので
、特に各層の電気抵抗をＲＭ＞几ＢＩＬＩの関係を満足
すること及び中間層を剥離性のあるもの（中間剥離層）
にすることによって優れたｉＩ＋１ｉ１象品質が得られ
ることが明らかとなったのである。

更に、本発明記録材料における中１１１１層は、従来の
ような特殊かつ高価な異方導’Ｆｉｔ性ベース層とは構
成をオつたく異にしており、単に導電材料を含有する均
−分ＷＩＩ４でよいだめ、特殊な異方導電性４−ス層よ
りも均一である分だけ記録針の形状に忠実な良品質のド
ツト記録ができるという効果がある。

次に実施例及び比較例を示す。なお、部はすべて重帯部
である。

実施例１ セルローストリアセテート（軟化点２６０℃）９０部導
電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　　１０）
孔塩化メチレン　　　　　　　　　　　１９００部から
なる混合物をゼールミルで１０時間分散したものを、ギ
ャップ２００μｍのブレードでガラス基板上に塗布し、
８０℃で１分間乾燥して、電気抵抗１０にΩ、厚さ７μ
ｍのベース層を形成した。次いで、このペース；曽上に
Ｆ記処方の混合物 ポリカーはネート（軟化点２３０℃）　　　　　　９５
部さ 導電性カーｌン！ラック　　　　　　　　　　　　５部
１．２−ジクロロエタン　　　　　　　２４００部ｆゼ
ールミルで１０時間分散したものをギャップ１００μｍ
のブレードで塗布し、８０℃で１分間乾燥して、電気抵
抗が５０にΩで厚さが約３μｍの中間層を形成した。、
更に、この中間層上にＦＦ処方の混合物 低分子ポリスチレン　　　　　　　　　８０部導電性カ
ーボンブラック　　　　　　　　　　　　２０部シクロ
ヘキサン　　　　　　　　　　１９００部をゼールミル
で１０時間分散したものをギャップ１００　Ｐｔｎ　の
ブレードで塗布し、８０℃で０．５分間乾燥して、電気
抵抗が２にΩで厚さが約４μｍのインク層を形成１１、
ガラス基板から剥離して通電転写用記録材料を作製した
。

実施例２ 記録材料の各層を形成するだめの混合物をド記処方とし
た以外は実施例１と同様にして記録材料を作製した。

４−ス）ｄ ポリイミド責軟化点２９０℃）８５部 導電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　１　ｓ
　ｆｒｌ（ジメチルホルム了ミド　　　　　　　　　　
　９００部中間層 ポリビニルアルコール（軟化点、１５０℃）　　　　ｑ
ｏｌ＋＋導富性カーゼンブラック　　　　　　　　　　
　１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４
００部インク層 低分子ポリスチレン（軟化点７０℃）８０部導電、性カ
ーゼンブラック　　　　　　　　　　２０部シクロヘキ
サン　　　　　　　　　２４００台１５但し、ベース層
の電気抵抗は２０にΩ、厚さは５μｍであり、中間層の
Ｍ％気抵抗は２００にΩ、厚１’ｔ３／””であり、イ
ンク層の電気抵抗は３にΩ、厚さは３　ｐｍである。

実施例３ 記録材料の各層を形成するだめの混合物をＦ記処方とし
た以外は実施例１と同様にして記録材料を作製した。

ベース層 ポリカーぜネート（軟化点２３０℃）　　　　　９５部
導電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　５部テ
トラヒドロ７ラン　　　　　　　１９００ｆｆＢ中間／
ｉｆ ポリエステル（軟化点１６０℃）　　　　　　　　９５
部導電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　５部
酢酸エチル　　　　　　　　　　２４００部インク１− 低分子ポリスチレン（軟化点７０ｔ？、１　　　　　８
０部導電、性カーゼンブラック　　　　　　　　　　　
２０部ｎ−ヘキサン　　　　　　　　　　１９００部但
し、ベース層の電気抵抗は３０にΩ、厚さは８μｍであ
り、中間層の電気抵抗はＩ　ＭΩ、厚さは２ｐｍであシ
、インク１鰻の油気抵抗は２にΩであり、厚さは４μｍ
である。

比較例１ 記録材料の各層を形成するための混合物をＦＦ処方とし
た以外は実施例１と同様にして比較用の記録材料を作製
した。

ペースＩ− ポリカーゼネート（軟化点２３０℃）　　　　　　８０
部導宙件カーｄ？ンブランク　　　　　　　　　　　２
０部テトラヒドロフラン　　　　　　　１９００部中間
１→ ４１Ｊエステル（軟化点１６０℃）９５部導電性カーボ
ンブラック　　　　　　　　　　　５部酢酸エチル　　
　　　　　　　　２４００部インク１− 低分子ポリスチレン（軟化点７０℃）９０部導電性カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　１０部ｎ−ヘキサ
ン　　　　　　　　　　１９００部但し、ベース層の短
気１代抗は２にΩ、厚さは８μｍであり、中間層の堝１
気砥抗は１へ１Ω、厚さは２μｍであり、インク・−の
電気抵抗は１０１（Ω、厚さは４μｍである。

これら４種の記録相料を、第３図に示したように、普通
紙と重ね、その状態のもとで記録′由極針−マルチスタ
イラスを使用、その径は６０ｐｍで隣接する記録針との
間隔は６２．５μ、記録針と帰路電極の距離４００μ−
をベースｌｆｊに接触させ、マルチスタイラスと帰路ｔ
ｔｌｋとの間に電、圧を印加して、普通紙上に得られた
画像を評価した。又、ベース層のダメージやスタイラス
汚れについても評価１．た。

結果を第１表に示した。

第１表 第１表の結果より電気抵抗をＲＭ　）　Ｒｎ　＞Ｒ，Ｉ
とすることによつで総合的に優れた記録材料が得られる
ことが明らかとなった。

実施例４ 剥離性のある中間層を用いた揚台の効果をみるために、
ド記処方によって形成される記録材料を前記実施例と同
様にして作製した。

ベース層 セルローストリアセテート（軟化点２６０℃）９０部導
笥性カーーンブラック　　　　　　　　　　　１０部塩
化メチレン　　　　　　　　　　　１９００部中間剥離
１− ポリエステル（軟化点１６０℃）９５部導電性カーボン
ブラック　　　　　　　　　　　５部メチルエチルケト
ン　　　　　　　　　２４００部インク層 低分子ホリスチレン（軟化点７０℃）　　　　　　８５
音１〜導電性カーボンブラツク　　　　　　　　　　　
１５部ｎ−ヘキサン　　　　　　　　　　１９００部但
し、各１−の厚さはペース１ｆｉｌｏμｍ１中間剥離４
５μｍ、インク層３μ毒である。

実施例５ 下記処方によって形成される記録材料を前記実施例と同
様にして作製した。

ベース層 ポリカーゼネート（軟化点２３０℃＋　　　　　　　９
１）　部導電性カーゼンブラック　　　　　　　　　　
　１０部テトラヒドロフラン　　　　　　　１９００部
中間剥離層 シリコーン樹脂（軟化点２５０℃）８５部導電性カーボ
ンブラック　　　　　　　　　　１５部インク層 低分子ポリスチレン（軟化点７０℃）８０部導電性カー
ボンブラック　　　　　　　　　　　２０部ｎ−ヘキサ
ン　　　　　　　　　　２４００部但し、各１＠の厚さ
はベース７１１２μｍ１中間剥離層２μｍ、インク１−
３μｍである、。

実施例６ 下記処方によって形成される記録拐料を前記実施例と同
様にして作製した。

ベース層 ポリイミド（軟化点２９０℃１　　　　　　　９０部導
電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　１０部ジ
メチルホルムアミド　　　　　　　　９００部中間剥離
層 メチルメタクリレート（軟化点１６０℃）　　　８５部
導電性カーボンブラック　　　　　　　　　　　１５部
トルエン　　　　　　　　　　　１９００部インク層 スチレン−ジチルメタクリレート共重合体　　　８０部
。

（割合７：３．軟化点１１０℃） 導筒性カーゼンブラック　　　　　　　　　　２０部シ
クロヘキサン　　　　　　　　　１９００音（へ但し、
各層の厚さはイース層１２μｍ１中間剥離１４３　ｐｍ
　、インク１ｆ４４μｍである。

比較例 比較のために、中間剥１１１＃層を設け々かった以外は
実施例５と全く同様にしてベース層とインク層からなる
記録材料を作製した。

これら実施例４〜６及び比較例２の妃録拐料についても
画像評価やスタイラス汚れの評価を行ない結果を第２表
に示した。

（以Ｆ余白） 第２表 第２表に示す結果よシ剥離性のある中間層を有する記録
材料は総合的に優れた特性を示すことが明らかとなった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録材料の一構成例である。 第２図は本発明に係る剥離性の中間層を有する記録材料
の実施の態様を示したものである。、第３図は本発明に
係る通電転写用記録材料を用いた通電転写記録方法の概
要を表わしたものである。

Claims (1)

1. 【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
   において便用される前記記録材料が、記録電極側からベ
   ース１−１３、中間１−Ｍ及びインクＩ（Ｉ　Ｉからな
   る三ノー萌造であり、かつ１ｆｉｌ記各層の市気抵抗几
   がＲＭ＞　ＲＢ＞　）Ｈの関係にあることを特徴とする
   通電転写用記録材料、。 ２、　記録体とＡ′ｆａ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換を接触し且つ記録材料表面
   に記録電極針を接触させ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前記記録材料が、記録を極側
   からペース層、中間層及びインクｔ−からなる三層構造
   であり、かつ該中間１−がペース層に対し接着性が弱く
   剥離しやすい層であることを特徴とする通電転写用記録
   材料。