JPS63191684A - 通電式感熱転写体の製造方法 - 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〕 本発明は二層構造の抵抗層を有する通電式感熱転写体の
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

通電式感熱転写記録法とは、抵抗層、導電層および熱溶
融性インク層を備えた転写体の抵抗層に記録電極針と呼
ばれる先端が針状をした通電用電極を接触させ、電圧を
印加して電流が通電用電極から抵抗層、導電層の順に流
れて帰路電極に帰るようにし、電流が抵抗層を通過する
際に発生する熱でインクを部分的に溶融させ、その溶融
した部分のインクを祇その他の記録体に転写させる記録
法である。

この通電式感熱転写記録法では、抵抗層の抵抗値が大き
いと通電用電極と抵抗層との接触抵抗も大きくなるため
、その部分でエネルギー損失が生じ、また接触抵抗値が
抵抗層の各部分で一様でなく大きくバラライで印字特性
に影響を与えるため、印字特性が低下するという問題が
あった。

そこで、その解決法として、特開昭５９−２２７４９２
号公報や特開昭６０−６４８９３号公報などには抵抗層
の通電用電極と接触する側に抵抗の低い抵抗層を設けて
、接触抵抗を＃、滅することが提案されている。

ところが、上記特開昭５９−２２７４９２号公報や特開
昭６０−６４８９３号公報では、低抵抗層の具体的形成
手段を明らかにしておらず、また、低抵抗層（特開昭５
９−２２７４９２号公報や特開昭６０−６４８９３号公
報では、低抵抗層は「通電層」という表現で示されてい
る）の厚さも１５μｍに形成している。しかしながら、
本発明者らが検討したところでは、そのように低抵抗層
が１５μｍもある場合には、通電用電極との接触抵抗は
低減できても、低抵抗層が厚すぎて、低抵抗層のところ
で電流の拡散が生じて充分な印字特性が得られず、また
通電用電極の消耗をはやめる原因にもなるなどの問題が
あった。

すなわち、低抵抗層が厚いということは、抵抗の低い層
が厚くなるということであるため、通電用電極からの電
流が低抵抗層のところで拡散されて、所望とする部分で
の発熱が少なくなり、予定した部分のインクの熔融が行
われなくなって、所望とする印字が得られなくなる。そ
のため、印加電圧を大きくすることが必要となり、その
結果、通電用ｔ＆の消耗をはやめることになるのである
。

このように、低抵抗層が厚いと電流が拡散されるという
不利があるにもかかわらず、上記特開昭５９−２２７４
９２号公報や特開昭６０−６４８９３号公報において、
低抵抗層が厚く形成されるのは、その形成法の関係上、
薄く形成することが困難であるということに基づくもの
と考えられる。

すなわち、上記の特開昭５９−２２７４９２号公報や特
開昭６０−６４８９３号公報には、前述したように低抵
抗層の具体的形成手段が示されておらず、そのため、低
抵抗層の形成にあたっては、この種の分野において従来
から一般的に採用されている塗布方法が採用されるもの
と考えられるが、その塗布用組成物の固形分濃度（約３
５．５重量％）から判断すると、グラビアコートかまた
は溶液流延法が採用されるものと考えられる。

しかしながら、最も一般式なグラビアコートでは、低抵
抗層形成時のグラビアロールによる加圧により、すでに
形成済みの高抵抗層などが機械的に破壊されるおそれが
あり、特に薄い低抵抗層を形成しようとすると高抵抗層
などの破壊が著しくなるので、薄い低抵抗層の形成は困
難である。また、高抵抗層の損傷を防ぐため、低抵抗層
を高抵抗層より先に形成することも考えられるが、低抵
抗層を先に形成して後から高抵抗層を形成するようなこ
とは、低抵抗層の厚さが薄く破壊がより大きくなるため
さらに行いがたい、一方、溶液流延法では、設定したス
リット間隙に塗材を流して塗膜を形成するため、既に形
成済みの層（本件では高抵抗層、導電層、熱溶融性イン
ク層）の厚みのバラツキも層形成に影響を与え、しかも
薄膜形成にあたっては塗材の粘度を下げるため、乾燥ま
での間に塗材中の溶剤が既に形成済の層に悪影響を及ぼ
すので、本質的に均一な薄膜形成が困難であり、そのた
め、前記のような厚さに形成され、その結果、電流の拡
散を招いて印字特性の低下を引き起こしたり、電極の消
耗をはやめる要因になるのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、これまでの通電式感熱転写体が持っていた
通電用電極と抵抗層との間の接触抵抗が高く印字特性を
低下させたり、あるいはそれを解決するための低抵抗層
が厚く形成されていたために電流の拡散が生じてエネル
ギーロスが出るため、印加電圧を大きくしなければ所望
とする印字ができなかったという問題点を解決し、低抵
抗層を薄く形成する方法を開発して、通電用電極との接
触抵抗を低減し、かつ低抵抗層による電流の拡散を少な
くすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、インクを溶融させるための熱を発生する高い
電気抵抗を存する高抵抗層の通電用電極と接触する側に
スプレー塗装によって低抵抗層を０．１〜３μｍの厚さ
に形成することによって、通電用電極との接触抵抗を低
くするとともに、低抵抗層が厚く形成されることによっ
て生じる電流の拡散などの弊害を排除して、印字特性が
良好な通電式感熱転写体が得られるようにしたものであ
る。

すなわち、本発明では低抵抗層をスプレー塗装で形成す
るため、０．１〜３μｍという薄い厚さで低抵抗層を形
成することができ、低抵抗層による電流の拡散を防止す
ることができる。また、転写体ないしはその構成部材に
グラビアロールなどの塗布用治具をまったく接触するこ
となく低抵抗層を形成することができるので、インク層
や導電層を損傷することがない、そして、そのような薄
い低抵抗層の形成により、通電用電極との接触抵抗を低
減でき、印字特性の良好な通電式感熱転写体が得られる
ようになるのである。

本発明において、低抵抗層の形成にあたっては樹脂と導
電性付与剤とを含んだ塗材が用いられ、スプレー塗装後
の溶剤の乾燥により低抵抗層は樹脂と導電性付与剤との
混合物からなる導電性樹脂材料で構成されることになる
が、該樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、アクリル樹脂などが好適に用い
られる。これらの樹脂は皮膜形成能と導電性付与剤を結
着する結着作用を有し、かつ融点または軟化点が１５０
°Ｃ以上と高く、印字にあたって熱溶融性インクを溶融
させる程度の熱（通常、熱溶融性インクは約５０〜１４
０°Ｃ程度で溶融する）では溶融しないという理由から
好用される。

一方、導電性付与剤としては、例えばカーボンブラック
、黒鉛などの炭素系のものや、銀、銅、ニッケル、アル
ミニウム、金などの金属粉末などが用いられる。そして
、これら樹脂と導電性付与剤との割合としては樹脂１０
〜６０重量部に対して導電性付与剤４０〜９１１部とす
るのが好ましい、これは樹脂量が前記範囲より少なくな
ると均一な低抵抗層の形成が困難になり、一方、樹脂量
が前記範囲より多くなると抵抗が大きくなって低抵抗層
としての役割である接触抵抗の低減という役割が充分に
果たせなくなるからである。

この樹脂と導電性付与剤との混合は、スプレー塗装にあ
たって溶剤で希釈して塗材にしてから用いることが必要
な関係上、溶剤の存在下で混合すればよい、その際に、
この樹脂と導電性付与剤との混合物中に、例えば界面活
性剤などを導電性付与剤の分散を良くするなどの目的で
若干加えてもよい。

本発明において、スプレー塗装により低抵抗層を０．１
〜３μｍの厚さに形成するが、これは低抵抗層の厚みが
３μｍより厚くなると前述したように低抵抗層で電流の
拡散が生じてエネルギーロスが生じ、また低抵抗層の厚
さが０．１μｍより薄くなると厚さの減少に応じて低抵
抗層の役割である接触抵抗を下げることができなくなる
し、また、接触抵抗のバラツキが大きくなるからである
。つまり、低抵抗層が厚くなると電流の拡散が生じやす
くなり、低抵抗層が薄くなると接触抵抗のバラツキが大
きくなるのである。

スプレー塗装にあたっては、樹脂と導電性付与剤とを含
んだ塗材が使用されるが、このスプレー塗装を容易に実
施し、かつ塗装物の厚みをコントロールするにあたって
重要な条件は、塗材の粘度と、被塗装物、つまり転写体
の移動速度を適正にすることである。塗材粘度としては
、通常２〜５０センチボイズ程度にするのが好ましく、
このときの固形分濃度はおおよそ１〜ＩＯ重量％程度に
相当する。したがって、前記特開昭５９−２２７４９２
号公報や特開昭６０−６４８９３号公報のように固形分
濃度が約３５．５重量％もある場合は、粘度が高すぎ、
スプレー塗装により低抵抗層を形成するものではないこ
とが明らかである。そして、移動速度としては、通常５
〜５０ｍ／ｗｉｎにするのが好ましい。このような条件
を採用することにより、低抵抗層を０．１〜３μｍとい
う薄い厚さで容易に形成することができる。つまり、ス
プレー塗装ではグラビアコートのように高抵抗層や、導
電層、熱溶融性インク層などを損傷させることがないし
、また既に形成済みの高抵抗層などに厚みのバラツキが
あっても、低抵抗層としてはその塗材の粘度と被塗装物
の移動速度を適正に設定することによって均一な厚みで
薄い層を形成することができる。

本発明において、低抵抗層を上記のようにスプレー塗装
で薄く形成するが、それ以外の部分、例えば高抵抗層は
従来の抵抗層と同様に形成することができ、また導電層
や熱溶融性インク層などは従来同様に形成することがで
きる。

〔実施例〕

実施例１ ポリカーボネート１５重量部をジクロロメタン１３０重
量部中に溶解させ、この溶液に導電性カーボンブラック
（米国キャボット社製のパルカンＸＣ−７２（商品名）
）　５．４重量部を添加し、ボールミルで８時間混合し
て分散させた。この分散物を厚さ７５μｍのポリエステ
ルフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）上
に乾燥時の厚さカ１５±１μｍになるように溶液流延法
で塗布し、乾燥して高抵抗層を形成した。この高抵抗層
の表面抵抗を測定したところ約６５０Ω／口であった。

つぎに、この高抵抗層上にアルミニウムを１５００人の
厚さに蒸着して導電層を形成し、さらに該導電層上にカ
ーボンブラックを着色剤として用い、ワックスを主バイ
ンダーとする熱溶融性インクをホットメルトコーティン
グ法により厚さ４μｍに塗布して熱溶融性インク層を形
成した後、ポリエステルフィルムを高抵抗層から引き剥
がした。

つぎに、上記高抵抗層のポリエステルフィルムに接して
いた側に、ポリカーボネート５０重量部をジクロロメタ
ン６７０重量部に溶解したものの中に導電性カーボンブ
ラックを５０重量部投入して混合し、さらにジクロロメ
タン７００重量部を加えて溶液粘度が２０センチボイズ
に調整したもの（固形分濃度約７重量％）をノズル径１
００μｍのノズルを有するスプレー塗装装置で被塗装物
、つまり高抵抗層側を１０ｍ／＋ｗｉｎの速度で移動さ
せて乾燥時の厚さが１μｍになるようにスプレー塗装し
、乾燥して低抵抗層を形成した。この低抵抗層の表面抵
抗は１００Ω／口であった。

上記のように製造した通電式感熱転写体を第１図に示す
０図中、１は低抵抗層１ａと高抵抗層１ｂとからなる抵
抗層であり、２は導電層で、３は熱溶融性インク層であ
る。

上記通電式感熱転写体を幅７ｆｌのリボン状に裁断し、
第２図に示すようなり様で用い、ボンド紙を記録体とし
て印字を行った。

第２図において、４はボンド紙からなる記録体であり、
通電式感熱転写体１０の熱溶融性インク層３側に配置さ
れている。５は直径７５μｍのタングステン電極よりな
る通電用電極で、６はタングステン製の帰路電極であり
、通電用電極５を転写体１０の低抵抗層ｌａ上に接触さ
せ、帰路電極６は導電層２に接触させている。この状態
で電極５．６間に０．５ミリ秒間２０Ｖ、３０ｍＡの電
圧を印加し、抵抗層１（主として高抵抗層１ｂ）を発熱
させて印字を行った。この印字を前記と同様に製造した
転写体５点について行い、印字の大きさを測定した。

その結果を第１表に平均値とバラツキで示す。

実施例２ 被塗装物の移動速度を２０ｍ／＋ｗｉｎに変え、低抵抗
層の厚さを０．５μｍに形成したほかは実施例１と同様
にして通電式感熱転写体を製造し、ついで実施例１と同
条件下で印字を行った。その結果を第１表に示す。

実施例３ 被塗装物の移動速度を５ｍ／ｗｉｎに変え、低抵抗層の
厚さを３μｍに形成したほかは実施例１と同様にして通
電式感熱転写体を製造し、ついで実施例１と同条件下で
印字を行った。その結果を第１表に示す。

実施例４ 被塗装物の移動速度を５０ｍ／ｍｉｎに変え、低抵抗層
の厚さを０．１　ｐ　ｍに形成したほかは実施例１と同
様にして通電式感熱転写体を製造し、ついで実施例１と
同条件下で印字を行った。その結果を第１表に示す。

比較例１ 被塗装物の移動速度を３　ｍ／ｓｉｎに変え、低抵抗層
の厚さを５μｍに形成したほかは実施例１と同様にして
通電式感熱転写体を製造し、ついで実施例１と同条件下
で印字を行った。その結果を第１表に示す。

比較例２ 低抵抗層の形成を行わなかったほかは実施例１と同様の
構成の通電式感熱転写体を製造した。つまり、この通電
式感熱転写体は低抵抗層を設けずに高抵抗層と導電層と
熱溶融性インク層で構成されている。この通電式感熱転
写体について実施例１と同条件下で印字を行った。その
結果を第１表に示す。

なお、第１表には低抵抗層の有無および低抵抗層の厚さ
が印字特性に与える影響を明らかにするために低抵抗層
の厚さ順に配列して印字試験結果を示した。

第　　　　　　１　　　　　　表 第１表に示すように、低抵抗層を設けていない比較例２
では、接触抵抗が高いためにエネルギーロスが生じ、抵
抗層内での充分な発熱が得られず印字の大きさが小さく
なるとともに、接触抵抗のバラツキも大きいため、印字
にもバラツキが生じて、印字特性が非常に悪かった。こ
れに対し、本発明の実施例１〜４では、印字の大きさが
ほぼ予定したとおりであり、また印字のバラツキも小さ
く、印字特性が優れていた。

すなわち、低抵抗層を設けた場合は、低抵抗層の厚さが
増加するとともにバラツキが小さくなったが、バラツキ
は低抵抗層の厚さが１．０μｍを超えるとそれ以上では
変化がなかった。一方、印字の大きさは、低抵抗層の厚
さが増えるにしたがって電流の拡散が大きくなるため少
しずつ小さくなり、低抵抗層の厚さが３．０μｍになる
と実施例３に示すように印字の大きさが９５μｍになり
、低抵抗層の厚さが５．０μｍになると比較例２に示す
ように印字の大きさが７０μｍになった。

印字が予定した大きさより小さくなった場合、印加電圧
を大きくすることによって印字を太き（することができ
るが（逆に印字が予定より大きくなった場合、印加電圧
を小さくすることによって印字の大きさを適正にするこ
ともできる）、０．５ミリ秒間２０Ｖの印加電圧で７５
μｍになったものを１００μｍまで大きくしようとする
と、印加電圧をかなり大きくせざるを得す、エネルギー
ロスが大きくなるとともに、通電用電極の損傷が大きく
なるおそれがある。しかし、低抵抗層の厚さが３．０μ
ｍの実施例３では、低抵抗層による電流の拡散がそれほ
ど大きくなく、９５μｍの印字が得られており、これを
１００μｍまで大きくするにはそれほど大きな印加電圧
を必要としないので、エネルギーロスもそれほど大きく
なく、通電用電極の損傷のおそれもほとんどないため、
実用可能であり、これら印字の大きさ、バラツキの両面
から判断して、低抵抗層の厚さとしては０．１〜３．０
μｍ１特に０．５〜１．０μｍの範囲にするのが好まし
いといえる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、スプレー塗装により
低抵抗層を０．１〜３μｍの厚さに形成することによっ
て、通電用電極と抵抗層との接触抵抗を低くし、かつ低
抵抗層での電流の拡散を抑制して、印字特性の良好な通
電式感熱転写体を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通電式感熱転写体の一例を示す断
面図である。第２図は通電式感熱転写体により印字する
状態を示す断面図である。 １・・・抵抗層、　１ａ・・・低抵抗層、　１ｂ・・・
高抵抗層、２・・・導電層、　３・・・熱溶融性インク
層、５・・・通電用電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱溶融性インク層、導電層および抵抗層を備え、
   上記抵抗層が、通電によって熱溶融性インクを溶融させ
   るための熱を発生することができる電気抵抗を有する高
   抵抗層と、通電用電極と接する側に上記高抵抗層より低
   い抵抗を有する低抵抗層とからなる通電式感熱転写体を
   製造するにあたり、上記低抵抗層を、樹脂と導電性付与
   剤とを含んだ塗材を高抵抗層上にスプレー塗装すること
   によって０．１〜３μｍの厚さに形成することを特徴と
   する通電式感熱転写体の製造方法。