JPS5941876B2 - 通電発色紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気信号を可視像に直接変換する通電発色紙に
関する。

従来、この種の記録紙としては特開昭４８−１０１９３
５号公報等に示されるように、上質紙上に導電層を設け
、その土に発色層を備えた記録紙が提案されている。

このような従来例においては、記録紙に電圧が印加され
ると、そのインピーダンスに応じた電流が絶えず流れる
ことになる。すなわち、従来の通電発色紙においては、
ある一定の電圧以下では電流が流れず、それ以上の電圧
が印加された時はじめて電流が流れるというスイッチン
グ機能を備えることはその構成上不可能であつた。この
ような点に鑑み、本発明者等は導電層と発色層の間、も
しくは導電材粒子の表面に絶縁層を設けることにより、
ある一定の電圧の上下で電流がオン・オフするスイッチ
ング機能を持つ通電発色紙を提供するものである。

以下、図面に従つて本発明を更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る通電発色紙の断面構造の一例を
示す。

１は通常、紙又はプラスチック等の可撓性支持体であり
、２はその支持体上に設けられる導電層である。

導電層としては、アルミニウムや亜鉛等の金属蒸着膜、
またはグラファイト粉末等の無機導電材料、もしぐは沃
化第一銅、酸化亜鉛、酸化インジウム等の化合物半導体
を樹脂結着材と共に分散し、支持体上に塗布乾燥したも
の等が適当である。３は絶縁層であり、樹脂等の薄膜が
用いられる。

実際に、この絶縁層を形成する方法としては、樹脂の薄
いフィルムを導電層上に貼付するか、もしくは樹脂の適
当な溶液や分散液を導電層上に塗布乾燥することが好ま
しい。

この絶縁層に使用する樹脂としては、ポリウレタン、ポ
リスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニル等の熱可塑性樹脂やメラミン樹脂、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂、さらに通常結着材として使用される
スチレンーーマレイン酸共重合体、ポリビニルアルコー
ル、スチレン−ブタジエンラテックス等の水溶性樹脂や
水分散系樹脂が適当である。４は発色層であり、導電材
、発色成分および樹７脂結着材より成る。

ここに使用する導電材としては、沃化第一銅、酸化イン
ジウム、酸化亜鉛、酸化錫等の白色ないし淡色の化合物
半導体が適当である。又発色成分としては、感熱発色材
料であるロイコ染料とフエノール性化合物の組み合わせ
や、金属セツケンと有機斑点試薬の組み合わせ等が使用
される。第２図は、本発明に係る通電発色紙の他の例の
断面構造である。

１，２は上述のような支持体および導電層である。

５はその土に設けられる発色層であり、その細部の構造
を次に説明する。

６はすでに例をあげたような白色ないし淡色の化合物半
導体導電材の粒子であり、７はその表面に設けられると
ころの絶縁層である。

このような絶縁層を粒子表面に形成する方法としては、
樹脂等の溶液や分散液を回転転動法やスプレードライ法
等のマイクロカプセル製造技術を利用する方法が適当で
ある。８および９は発色成分であり、ここでも感熱発色
材料が使用される。

第３図は上記の発色紙を発色させる方法を示すもので、
１０は発色紙、１１は記録針電極、１２は対電極、１３
は電源、１４はスイツチである。

以下具体的な実施例を説明する〇実施例 １ ポリウレタンあ一よびポリ塩化ビニルを重量比で１：１
の割合で混合し、この混合物の１０重量パーセントテト
ラヒドロフラン溶液をつくる。

この溶液を、アルミニウム蒸着紙（興人（株）メタライ
ズド紙）上に、乾燥後の樹脂の厚みが０．１μ程度吉な
るように塗布・乾燥する。さらに、この上に以下の固形
分重量比で分散されているところの発色層分散液を、乾
燥後の厚みが１０μ程度になるように調整されたワイヤ
バ一で塗布乾燥する。このようにして得られた記録紙に
第３図に示すような回路構成で電圧を印加したところ、
電圧が＋８Ｖまでは電流が流れず発色も起こらなかつた
のに対し、電圧を＋１０Ｖに上げると、電流が流れ鮮明
な青色の記録マークが得られた。又、記録針の極性を変
えても同様なことが起こつた０これは導電層と発色層の
間に設けられた絶縁層の絶縁が、１０Ｖの電圧を印加し
た時にはじめて破れ、その後流れる電流のジユール熱に
より発色層中の感熱発色材料が発色したためである。な
あ一、対電極ではその接触面積を広くとつてあるため電
流密度は非常に小さく発色は起こらなかつた。又、記録
時の電流一電圧特性をカーブトレーサ（菊水電子（株）
製）により測定したところ第４図に示すようなスイツチ
ング特性を示した。実施例 ２ 酸化インジウム微粉末卦よびメラミンのアセトン溶液（
１０重量パーセント）を用いて、スプレードライヤー法
で、酸化インジウム粒子表面に、樹脂厚みが０．０５μ
〜０．１μとなるようにメラミン樹脂を形成する。

得られた導電材粒子および発色成分を以下の重量比で水
中に分散する。このようにして得られた分散液を、アル
ミニウム蒸着紙上に、乾燥後の厚みが１０μ程度になる
ように調整されたワイヤバ一で塗布し、熱風および熱ロ
ールで乾燥する。

このようにして得られた記録紙を第３図に示すような回
路構成で、電圧を印加したところ、＋２５Ｖまでは電流
が流れず、発色も起こらなかつたのに対し、＋３０Ｖで
は、電流が流れはじめると共に、鮮明な青色の記録マー
クが得られた。又、記録針の極性を変えても同様なこと
が起こつた０これは、導電材粒子表面に設けられた絶縁
層の絶縁が、３０Ｖの電圧を印加した時にはじめて破れ
、通電のジユール熱による発色が起こつたためである０
又、記録時の電流一電圧特性をカーブトレーサで見ると
、実施例１と同様なスイツチング特性を示した〇以上の
説明から明らかなように、ある一定の電圧の上下で電流
がオン−オフするスイツチング機能を持つた通電発色紙
は、従来例のような構成では本質的に不可能であり、本
発明に訃けるような絶縁層を設けることによりはじめて
可能となるものである。

又、この絶縁層の材質や厚みを変化させることにより希
望の電圧でスイツチングする通電発色紙を作成すること
は容易である。絶縁層を記録紙表面に設けた例としては
、すでに放電破壊記録紙がある。

この場合には、記録時にその表面の絶縁層が高電圧で破
壊されるため、記録ガスや臭気が発生し、大きな問題で
あつた。本発明に｝ける通電発色紙では、絶縁層が記録
紙内部に設けられて｝り、絶縁破壊時の絶縁層が外部に
飛散することもなく、臭気も非常に少ないものであつた
。さらに、本発明における通電発色紙が持つスイツチン
グ特性は、多針記録に｝けるマトリクスドライブを可能
とするものであり、又、そのための記録装置の簡略化を
可能とするものである。

なふ一、本発明に｝ける通電発色紙において、交流信号
で記録する場合には、記録効率の向上の効果も存在する
。すなわち、従来例に卦いては電圧が低く、電流密度が
小さな領域では発色が起こらずその間の電力は無１駄に
消費される。本発明における通電発色紙にふ一いては、
そのような無駄な消費電力はなく、実際に従来例と比較
して交流記録の場合記録効率は２倍に向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通電発色紙の断面構造の一例を示
す図、第２図は通電発色紙の他の構成例を示す図、第３
図は通電発色紙の記録時の回路構成を示す図、第４図は
本発明の通電発色紙の記録時の電流一電圧特性図である
〇１・・・・・・支持体、２・・・・・・導電層、３，
７・・・・・・絶縁層、４，５・・・・・・発色層、６
・・・・・・導電材粒子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電層と発色層の間に、一定の電圧以上で絶縁破壊
   し、スイッチングする機能を持つ絶縁層を備えたことを
   特徴とする通電発色紙。 ２ 支持体、導電層および発色層を備え、前記発色層中
   に含まれる導電材粒子の表面が、一定の電圧以上で絶縁
   破壊し、スイッチングする機能を持つ絶縁層を備えてい
   ることを特徴とする通電発色紙。