JPS6019585A - 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】 技術分野 本発明は通電転写用記録材料（インクシート、インクシ
ート）に関し、詳しくは、無騒音タイシライタ−５電子
計算機の印字、電子計ｎ株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。

従来技術 電子計算機やファクシミＩ］などが次第に高性能化した
のに伴なって、その端末装イ値であるプリンターも重要
力地位を占めるようになっている。このプリンターは大
別して、インパクトプリンター（機械式プリンター）と
ノンインパクトプリンターとに区分されるが、前者はそ
の機構上、発生する騒音を避けＺ・ことができないとい
った欠陥がある。そうしたことから、現在では、後者（
ノンインパクトプリンター）が主流をなすにいだってい
る。

とこ、ろで、ノンインパクトプリンターの記録方式とし
ては、（１）電子写真、（２）感熱記録、（３）放電記
録、（４）感熱転写、（５）通電転写などが知られてい
るが、５の通電転写方式（通電転写記録方式）は、他の
１〜４のものと比較して、普通紙に高密度画像が得られ
、記録速度が速く、また、この通電転写方式で採用され
る装置もコンノぞクトにできる等の利点をもっている。

従って、随所において、その方式に使用される通電転写
材料（通電５転写用記録材料）更には方式の一層の改良
の研究が行なわれており、その成果のいくつかけ公表さ
れている。それにもかかわらず、従来の通電転写材料の
多くは、記録体（被転写材）が普通紙である場合に、イ
ンクの紙への浸透が不十分であるため転写効率が低く、
ゼツついた画質になる傾向があった。

目　的 不発８Ａは、比較的低エネルギーで高解像かつ均一性の
すぐれた記録が得られる通電転写材料を提供するもので
ある。

構成 本発明は記録体と通電転写用記録材料とを重ねて配信し
、その記録材料に帰路電極を接触しかつ記録材料表面に
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、記録電極１ｉ
１１１７５＞らベース層及びインク層からなる二層構造
又はベース層、中間１倍及びインク層からなる三層構造
であり、かつ、インクｊ産はカーゼンブラックおよびエ
チレン−酢酸ビニル共重合体を主成分としていることを
特徴としている。

々お１本発明は、インク層の結合剤としてエチレン−酢
酸ビニル共重合体を用いたことにより辿電転写時のイン
クのに一、ｏ−への浸透が促進され良好な記録物が得ら
れることを確かめ、これに基づいて完成されたものであ
る。

以下に、本発明を添付の図面に基づきながらさらに詳細
に説明するａ第１図はペースＪＧ　（Ｂ）　］　１及び
インクＩ＠＜す１３の二Ｉ＃構造からなる本発明記録材
料１の断面図、第２図はペースＩＭ（Ｂ）１１、中間層
（至）１２及びインク層（Ｉ）　１３の三層構造力）ら
々る本発明記録材料１′の断面図である。ここで、中間
層１２は必要によシ設けられるものである。

各層に要求される主な機能は、（イ）ペース／Ｍ　１１
でジュール熱を発生させるタイプのものと、＠）インク
層１３でジュール熱を発生させるタイプのものとでは電
気抵抗（６）の点で異々るが、これら両タイプのものに
共通していることは、電極針側の４−ス層１１は熱によ
るダメージ及びスタイラス汚ｉを防止しなければならな
いことから高耐熱性であり、インク層１３は軟化点が低
いことである。　□ 中間層１２が設けられた記録材料にあって前記（ロ）の
タイプのものでは、ベース層１１及びインク層１３より
もこの中間層１２の方が発熱の主要をなし、従って、こ
の場合の中間層１２は少なくとも可撓性のあるフィルム
層をもって形成される。中間層１２を設けることはいろ
いろな面で有利であり、このことは後の説明により追々
理解されるであろう。

上記の機能を十分に発揮させるには、第１図に示した記
録材料では各層の電気抵抗（川を、前記（イ）のタイプ
のものについては几Ｉ＞ＲＢとする必要があり、前記（
ロ）のタイプのものについては凡Ｂ＞ＲＩとする必要が
ある。一方、第２図に示した記録材料では各層の電気抵
抗（ＩＯを、前記（イ）のタイプのものについては几Ｍ
≧１４　）　ＲＢ　５１はＲＩ＞ＲＭ＞ＲＢとする必要
があり、前記（ロ）のタイプのものについてはＲＭ≧Ｒ
Ｂ＞ＩＪ又はＲＢ＞ＲＭ＞Ｊ％Ｉとする必要がある。

こうした関係によって、殊に第２図に表わされた記録材
料では、中間層１２をベース層１１とインク層１２との
接着に役立たしめたり、あるいは、発熱の主要部分を中
間層１２にもってきてベース層１１での発熱を軽減し、
熱によるベース層１１のダメージやスタイラス汚れ等の
問題を解決せしめるとともにスタイラスとの接触抵抗も
低減されるため、ドツト抜けなどが少なくなシ、かつ、
ドツトはインク層１３中にスタイラス直下部に集中的に
電流が流れること７５１らシャープなままである、等の
効果がもたらされるｃｌ また、中間層にはベース層１１と剥離しやすい拐料が用
いられれば、一層望ましい記録拐第１を得ることが可能
となる。即ち、第３図に示したように、スタイラス６か
らの電流による発熱がスタイラス６直下に集中した時に
中間剥離層１２′の熱の集中した部分だけがベース層１
１と剥離してインク層１３とともに記録体２に転移する
。これによってドツト品質がシャープで均一な濃度にで
きるのである。

各層を形成する材料は次のとおシである。

ベース層１】は１５０℃以上の軟化点ないし融点を有す
る・々インダー成分中に、導電剤であるカーゼンブラッ
クを分散したシート状物の使用が望ましい。ここでのノ
々インダーとしては１、）５１Ｊカーゼネート樹脂、ス
チレン系樹脂、アクリル樹脂（メチルメタクリレート、
エチルアクリレート、ｎ−メチルメタクリレートなど）
、塩化ビニル系位１脂（塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、蓮化ビニルー塩化ビニリデン共重合体など）、ナイ
ロン、ポリビニルアルコール樹脂などが例示できるが、
殊にナイロン、ボリヵーヂネート樹脂の使用が好適であ
る。

なお、ベース層１１として、例えば、特公昭５５−１２
３９４号、特開昭５３−７２４６号、特開昭５６−８２
７６号、特公昭５５−１２３９３号々どの公報にみられ
る異方導電性ペース層又はメタル分散通電層を適用する
ことも可能であるが、製造手段その他の点を考慮すれば
、前記のものの方が好ましい。

中間層１２（又は、中間剥離層１２′）には軟化点１５
０℃以上の樹脂が適している。軟化点が１５０℃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
強度のシートに々らず通電時に発生する熱で軟化した如
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、中間層１２に使用可能な樹脂は、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、ウレタンニジストマー、ナイロン−シリ
コン系４１　脂、ニトロセルロース−ポリアミド樹脂、
ポリ弗化ビニル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体、ブタジェン−アクリロニトリル共重合体、ポリ
アミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース！導体
（セルロースアセテートゾチレート、セルロースダイア
セテート、セルローストリアセテート、セルロースゾロ
ビオネート、ニトロセルロース等）、ポリカーゼネート
、スチレン−ブタジェン共重合体、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、ポリカーボネート、硬化していガいポリエ
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−ブタジェン共重合体（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撓性付与剤を加えたも
のが例示できる。

可撓性付与剤としては、フタル酸エステル、リン酸エス
テル、）Ｊｋｆ肪Ｈエステル、クリコール類、油脂類な
どがある。

また、中間剥離層１２′にはインクの転移を助ける目的
で剥離効果のある樹脂が選択され、従って、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Ｈ？リマー系、ポリビニルアルコ
ール、ポリエステル（対セルロース系）セルロース系１
４　／ＩＩ（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バインダー系、塩化
ゴムなどの他、市販の剥離剤（商品名キロン０：ミリス
チン酸クロミッククロライド）などが用いられる。

前記の中間層１２（中間剥離Ｒ１２′を含むにおいては
、そこでの発熱をより効果的に行表わしめるｒは比較的
高抵抗（１０４〜１０１１Ω）としておくことが好まし
く、ドツトをシャープならしめるには比較的低抵抗（１
０°〜ｉｏ”Ω）としておくことが好ましい。

一方、インク層ｘ　３Ｆｉ、前記のごとく、力−ヂンブ
ラック及び結合剤としてのエチレン−酢酸ビニル共重合
体を主体として形成されている。

エチレン−酢酸ビニル共重合体は結合剤の主成分となる
もので、軟化点が８０〜１２０℃の範囲にあり、少なく
ともカーボンブラックと混練されたインク層として軟化
点が６０〜１５０℃の範囲で適度な溶融特性を有し、か
つ、ペース層、中間層（中間剥離層）への接着およびイ
ンク層の凝集力に寄与するものである。

インク層１３は通電を電極針の形状（直径および丸型）
に忠実に行々わしめ、同時に低エネルギーで溶融して記
録体（普通紙）２へ転移する役割をもつことから、そこ
で用いられる熱可塑性樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重
合体）は前記範囲内にある軟化点を有していることが必
要である。軟化点が８０℃より低いと搬送中や圧接によ
り地汚れを生じるようになり、逆に１２０℃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々
くなる。

こうした条件にあうエチレン−酢酸ビニル共重合体の重
合比は、エチレン８０〜９５重量係、酢酸ビニル５〜２
０重量％のものが適当である。

また、重合度は２０〜１０００＜らいが適当である。こ
のようなエチレン−＝　ｔｔｐビニル共亜合体は、例え
ば、ヘキスト社製ＴＭ−ｐＥｖ７２０　（酢酸ビニル重
量型量多とエチレン９０重電′チとの共重合体）、アラ
イドケミカル社製Φ４００（酢酸ビニル１４Ｍ計チとエ
チレン８６重月”チとの共重合体）として容易に入手す
ることができる。

インク層１３には着色成分であると同時にインク層を通
電可能な抵抗に制限するだめの導電性付与剤として作用
するカーボンブラックが添加分散されるが、このカーボ
ンブラックはその周囲に存在する結合剤（エチレン−酢
酸ビニル共重合体）の一部とともに熱転移インクを構成
するものである。ここでのカーインブラックとしては、
表面積が２００４２以上の導電性の高いファーネス型カ
ーボンブラックが好適であり、例えば導電性の高いケッ
チェンブラック（エグゾ社製）、ノ々ルカンＸ０−７２
（キャゼット社ｆｆ１）、コンダクテツクス（コロン−
アカ−２フ社製）あるいはプリンテックス−Ｌ（デグサ
社製）などが有効に使用しうる。

もつとも、表面積２００　ｎ？／ｆｆ以下のカーボンブ
ラックが使用できないわけではなく、その含有量を高め
る（３０〜４０重量％）ことによって用いることも可能
である。また、カーボンブラック以外の着色成分例えば
フタロシアニン、アルカリブルー、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
ノ々イオレソト、酸化鉄、硫化カドミウムなどの有機又
は無機の染料・顔料を適当量カーボンブラックとともに
用いることも可能である。

インク層１３には、よシ低い記録エネルギーで画像を得
る目的で、ワックス類の１種又は２種以上を添加してお
くこともできる。そのよう々ワックス類としては、パラ
フィンワックス、カルナツマワックス、エステルワック
ス、酸化ワックス、カスターワックス、Ｈｅリエチレン
ワックス、高級脂肪酸グリセリド、モンタンワックス、
蜜ロウ、セレシンワックス、キャンデラワックス、ライ
スワックス、ワセリン、ラノリンなどが例示できる。

これらインク層１３における各成分の割合は、カーボン
ブラック１０〜４０ｆｔ％、エチレン−酢酸ビニル共重
合体４０〜９０重斬チ、ワックス類Ｏ〜５０重量係が適
当である。カーボンブラックの量がｌｏＭ量１以下であ
るとインク層１３の通電性に支障をきたし、４０重量％
以上であるとインクの溶融特性が悪く転写ムラを生じる
ようになる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体の量
が４０重量％以下であるとインク層】３のペース層１１
又は中間７！１２（１２′）への接着性が不足し、更に
は、インク間の凝集力が不足したりして、地汚れや剥離
の現象がみられるようになり、逆に、９０重量％以上で
あると相対的にカーゼンブラックの量が少なくなってイ
ンク層１３の通電性に支障をもたらすようになる。

ワックス類は前記のとおシ必要にょシ加えられるが、そ
の聞、が５層重ｔ％以上だと剥離、地汚れなどを招来す
るようになる。

本発明記録材料を作成するに際しては、ベース層１１お
よびインク層１３あるいはベース層１１、中間層１２（
中間剥離層１２′を含む）およびインク層１３のそれぞ
れの電気抵抗を前記の関係に合致させるために、各種の
有機又は無機の導電材料が、異方導電性ベース層をのぞ
いて、上記各層１１．１２（１２’）及び工３　に適当
量添加される。そうした導電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Ｉンブランク、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。

実際に本発明の記録材料を製造するには、ｆｌｌえば、
（ａ）ペース層形成用樹脂を２００〜３００℃の熱で溶
融後Ｔ型ダイスから押出してフィルム（Ｒ−ス層１１と
なるもの）をつくり、この上に各層（インク層］３、中
間１層１２又は中間剥離層１２′）形成液を順次塗布乾
燥するか、（ｂ）各層（ベース層、インク層、中間１習
又は中間剥離層）形成液をガラス板、金属板等の上に順
次塗布乾燥した後、これらを一体重にガラス板、金属板
等から剥離する、などの手段が採られればよい。

殊に、インク層１３の形成は、カーゼンブラック及び結
合剤（エチレン−酢酸ビニル共重合体）を必須成分とし
、必要によりワックス類を加え、これらをトルエン、メ
チルエチルケトン、シクロヘキサン等の溶剤中でボール
ミルなどにより分散した後、適宜な方法で塗布し、乾燥
して厚さ１〜１０μとすればよい６結合剤はエチレン−
酢酸ビニル共重合体を主成分としているが、本発明の目
的から逸脱しない限りで他の公知の結合剤（熱可塑性樹
脂）が併用されてよい。

このようにして製造された通電転写用記録材料によシ通
電転写記録を行なうには、第３図に示した従来法と同様
に、インク層１３を記録体２と苦着させ、中間層１２（
又は、中間剥離層１２′）を介したペースＩ＠ｌｌに帰
路電極４を接触せしめ、゛また、このベース層１１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
で表わされた６の記録電流のごとく通電することにより
行なわれる〔但し、前記（ロ）の場合〕。

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は記録釦３よりも広い接触面
積をもっているので、帰路電（愼４に近づくにつれて′
電流が拡が多電流密度が小さくなる。この通電によシ発
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ＩＭａなどは画像形成に太きく影響す
るが、一般には１０〜２００■、通電１１を間００５〜
ＩＴｒＬＳｅＣ１走査線数３〜２０本１ｗｍ　程Ｗ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曲伸く流した場合でもすべての
着色成分ｃカーゼンブラック等）が記録体２上に転移し
てしまうことはないので、繰シ返しの使用が可能である
。

上記の通電転写記録法は、第２図に示した記録材料ｒに
基づいて説明しているが、第１図に示した記録材料１に
ついても同様である。

チナミに、ペーパーへのインクの浸透性を改良する上で
インク層の結合剤としてワックスを使用することが考え
られるが、その場合には、記録時の加圧条件がＩ　Ｋｋ
１以上と高いと地汚れが発生し、また、細かい文字記録
では画像のツゾレが発生しやすくなるといった不都合が
認められる。

次に実施例及び比較例を示す。ここでの部はすべて重量
部である。

実施例 カー、＋７ンブラツク　１５音［へ エチレン−酢酸ビニル共ｍ合体（ヘキスト社ａ、ｑＴＭ
−ｐｇｖ７２０）　８５部 メチルエチルケトン　９０　’０部 からなる混合物をボールミルで２００時間分散た後、こ
れを、カーゼン１０重量％含ムナイロン−６ペースシ一
ト（厚さ約２０μ）上にギャップ１００μでブレードコ
ーティングして、厚さ約４μのインク１〆を設けた。

このようにしてつくった記録材料を用いて、直径６０μ
の記録電極が千鳥状に配列されたマルチスタイラス（断
面積０．２ｃ／ＩＶｃ４００ｆの力で圧接：印加圧力２
　Ｋｇ／ｃｒｉに和尚）にょ多信号電圧１７０Ｖ、印加
時間Ｑ、　ｌ　ｔｎｇｅｃの条件で記録を行なったとこ
ろ、ドツト濃度１，３で地汚れのまったくないシャープ
で、がっ、ツブシのない画像が得られた。

実施例２ カーボンブラック　３５部 エチレン〜酢酸ビニル共重合体（アライドケミカル社製
＋４００）　５５部 カルナノ々ワックス　１ｏ部 トルエン　４００部 メチルエチルケトン　５ｏｏ？′ｆバ からなる混合物をボールミルで２５時間分散した後、こ
れを、カージン１０重量％含ｔｒトＩＪアセテートセル
ロースの４−スフィルム（厚さ約６μ）上ニキャップｘ
ｓｏμでブレードコーティングして、厚さ約６μのイン
ク層を設けた。

このようにしてつくった記録材料を用い実施例１で使用
したと１ｈｌじ装置にょシ、印カ０圧力３　ｏ　ｏ　ｆ
　（１，５Ｋｐ／ｃｎに相当）で、信号電圧１５０■、
印加時間０．１　ｍ５ｅｃの条件で記録を行なったとこ
ろ、ドツト濃度１３５で地汚れのまったくないシャープ
で、かつ、ツブシのない画像が得られた。

比較例 カーボンブラック　２５部 カルナノ々ワックス　７５部 メチルエチルケトン　９００部 からなる混合物をボールミルで２００時間分散たものを
インク層形成液とした以外は実施例１又は実施例２と同
様にして、２種の比較記録材料をつくった。ただし、イ
ンク層の厚さはともに約　６　μトシ、ベースフィルム
にナイロン−〇を用いたものを比較品１、トリアセテー
トセルロースを用いたものを比較品２とした。

これら比較品】、比較品２を実施例ＩＫおけるのと同じ
条件で記録に供したところ、比較品工ではドツト濃度ｌ
、３５、比較品２ではドツト濃度１３７と良好でおった
が、いずれも地汚れが多くシャープ性に欠け、がっ、ツ
ブシのある画像となった。また、これらの記録材料は、
印加圧力を１０に２／ｃｎ！とし、信号電圧１６０Ｖ、
印加時間Ｑ、　ｌ　ｍ５ｅｃの条件にして記録を行なう
と、いずれも地汚れは少なくなったもののボンついた画
質になるのが認められた。

効　果 以上のように、本発明記録材料の使用にょれば、普通紙
等の記録体上に良質の画像が低配録エネルギーで速やか
に形成される。このよう外効果が何故もたらされるかに
ついての検討けなされていないが、インク層の結合剤と
してエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いたことによる
ものと思われる。

なお、ベース層として異方導電性ベースとは構成をまっ
たく異にした、例えば寮施例にみられるごときの単に導
電材料を含有する均一分散層を用いれば、記録材料の製
造上でも良質のドツト記録を得る土でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る記録材料の二側の断面
図、第３図は記録の畝要を表わした図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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か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月相に通電せし
   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、記録電極側から
   ベース層及びインク層からなる二層構造又はベース層、
   中間層及びインク層からなる三層構造であり、かつ、イ
   ンク層はカーゼンブラックおよびエチレン−酢酸ビニル
   共重合体を主成分としていることを特徴とする通電転写
   記録方式。