JPH0675993B2 - 放電感熱転写記録材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放電感熱転写記録材料に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、情報が著るしく豊富となり、その情報の迅速な伝
達、記録等の必要性が高まり、情報処理システム、情報
伝達システム及び情報記録システム等の情報管理システ
ムに関し、種々の開発がなされており、放電感熱転写記
録システムもその代表的な一例である。

上記記録システムで使用する記録材料としては、絶縁性
基材の一面に導電性層が積層され、他面に熱転写性イン
ク層が積層された記録材料（USP3744611号）が提案され
ている。この記録材料は絶縁性基材を使用しているので
強度が大であり、取扱い易い、記録の際は記録針から通
電すればよく、高価なサーマルヘッドを使用する必要が
ない等の長所を有している。

しかしながら、導電性層に通電し該層に発生した熱でイ
ンク層を転写するものなので発生する熱量が小さく、か
つインク層との間に絶縁性基材が介在しているので転写
記録の画像濃度が小さく、解像度が小さいという欠点を
有していた。又画像濃度をあげるために記録電圧をあげ
ると放電破壊されより解像度が低下するという欠点を有
していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上記欠点に鑑み、機械強度が大きく、長
尺体にしても破断することがなく取扱い易く、記録針か
ら放電することにより、高速で画像濃度及び解像度の大
きい記録画像を得ることができる放電感熱転写記録材料
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において用いられる樹脂マトリックスはフイルム
形成能を有しかつ電気絶縁性を有していればよく、熱可
塑性樹脂が好適に使用される。上記熱可塑性樹脂として
は、導電性付与剤に対する結着力が大きく、シート又は
フイルム状に成形した時の機械的強度が大きく、可撓性
があり且つ腰の強いものが望ましく、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸エステル、
ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、酢酸セルロ
ース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、カルボキ
シメチルセルロース、ゼラチン、ポリアミド、ポリアリ
レート、ポリカーボネート、ポリスルホン等があげら
れ、塩化ビニル−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポ
リアリレートが好適に使用される。

本発明において用いられる導電性付与剤は金属粉末、カ
ーボンブラック及びグラファイトからなる群から選ばれ
る。

上記金属粉末としてはたとえば銅、アルミニウム、鉄、
錫、亜鉛、ニッケル、モリブデン、銀、青銅、黄銅等の
粉末及び銀でコーティングされた銅粉末の如き金属でコ
ーティングされた金属粉末があげられ、銅、亜鉛及び鉄
の粉末が好適に使用される。

金属粉末の形状は小さくかつ粒径の揃ったものが好まし
く、粒径は0.1〜20ミクロンのものが好ましく、より好
ましくは0.5〜10ミクロンである。

又、上記カーボンブラック及びグラファイトの形状は小
さくかつ粒径の揃ったものが好ましく、粒径は10ミクロ
ン以下が好ましい。

本発明における発熱抵抗層（Ａ）は上記樹脂マトリック
スと導電性付与剤よりなり、放電記録する際に導電性層
（Ｂ）と共に放電破壊され発熱する層である。

樹脂マトリックスに対する導電性付与剤の添加量が多く
なると導電性が良くなりすぎて記録針から与えられた電
流が拡散し、記録針直下の導電性層（Ｂ）に伝わりにく
くなり、逆に添加量が少なくなると導電性が小さくなり
発熱量が小さくなるので、樹脂マトリックス100重量部
に対し、導電性付与剤は５〜400重量部添加され、表面
抵抗は0.5×10²〜10⁷Ωになされるのである。

該層の厚さは特に限定されるものではないが放電破壊さ
れやすいように0.3〜５ミクロンであるのが好ましい。

又発熱抵抗層（Ａ）の形成方法はなんら限定されるもの
ではなくたとえば溶液流延法、エマルジョン流延法、カ
レンダー法、押出し法等公知の任意の方法が採用されて
よい。

本発明において導電性層（Ｂ）は、放電記録の際に放電
破壊される層であり、前記発熱抵抗層（Ａ）に積層さ
れ、その表面抵抗は小さすぎたり逆に大きくなると発熱
抵抗層（Ａ）が放電破壊されないようになるので0.1〜5
0Ωになされる。又発熱抵抗層（Ａ）と導電性層（Ｂ）
の表面抵抗の差が小さいと放電記録された際に発熱量が
低下するので前記発熱抵抗層（Ａ）の表面抵抗と導電性
層（Ｂ）の表面抵抗の比は10〜10³であるのが好まし
い。又導電性層（Ｂ）は金属薄膜で形成されるが、その
厚さは薄くなると表面抵抗が50Ωより大きくなり、厚く
なると表面抵抗が0.1Ωより小さくなるので400〜5000オ
ングストロームになされるのがよく、好ましくは500〜3
000オングストロームであり、より好ましくは600〜2000
オングストロームである。そして金属としては、たとえ
ばアルミニウム、銀、金、銅、亜鉛、錫、ニッケル、モ
リブデン等があげられ、アルミニウムが好適に使用され
る。

上記導電性層（Ｂ）の形成方法は任意の方法が採用され
てよく、たとえば真空蒸着法、イオンプレーティング
法、無電解メッキ法等があげられる。尚、金属薄膜に微
小な欠陥やピンホールがあると通電の際にその部分に電
流が集中して大きな放電破壊をおこすので、上記欠陥や
ピンホールをなくするために、上記方法により２層以上
の金属薄膜を積層することにより導電層（Ｂ）を形成す
るのが好ましい。

本発明における絶縁性基材層（Ｃ）は放電記録の際に放
電破壊されない層であり、前記導電性層（Ｂ）に積層さ
れる。該絶縁性樹脂層は放電記録の際に放電破壊された
発熱抵抗層（Ａ）及び導電性層（Ｂ）が転写されるのを
防ぐと共に放電破壊された発熱抵抗層（Ａ）及び導電性
層（Ｂ）で発生した熱を感熱転写層に伝導する層であ
る。

該層（Ｃ）を形成する基材としては、たとえば前記樹脂
マトリックスのフイルム及びシートの他、紙、不織布等
があげられるが、該層（Ｃ）は耐熱性にすぐれたものが
好ましく、たとえばポリエステル、ポリアミド、ポリア
ミドイミド、ポリイミド、ポリカーボネート及びウレタ
ンアクリル系、アクリルエステル系、エポキシ樹脂のア
クリルエステル系等のオリゴマーを紫外線硬化せしめた
感光性樹脂等が好適に使用される。

該層（Ｃ）の厚さは上述の如く熱を伝導するのであるか
ら薄いほうが好ましいが、放電破壊されないことが必要
ないので２〜10ミクロンであるのが好ましい。

又該層に熱伝導性を向上せしめるために、金属粉末を添
加してもよく、該金属粉末は前述の金属粉末でもよい
が、熱伝導性がすぐれ、粒子径が揃っていて、小さくか
つ嵩、比重が小さいものが好ましく、たとえばリン片状
のアルミニウム粉末、樹枝状の銅粉末等があげられる。
尚金属粉末を添加する際には表面抵抗が小さくなると記
録画像が不鮮明になり、導電性層（Ｂ）と共に放電破壊
されるようになるので10″Ω以上にする必要がある。

本発明における感熱転写層（Ｄ）は放電記録の際の熱に
よって転写される層であり、熱可塑性の結着材で形成さ
れるのが好ましく、前記絶縁性基材層（Ｃ）に積層され
る。

上記結着材としては任意の樹脂マトリックスが使用可能
であるが、該層は熱転写されるのであるから、融点が50
〜110℃のものが好ましく、たとえば、パラフィンワッ
クス、カルナバワックス、ポリエチレンワックス、低分
子量のポリスチレン及びその誘導体、ポリビニルブチラ
ール、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、
ポリウレタン、ケトン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、石油樹脂等があげられる。

又有色の記録を得たい場合には着色剤を添加すればよ
く、該着色剤としては公知の任意の顔料や染料が使用で
き、たとえばニッケルイエロー、チタンイエロー、カド
ミウムレッド、ナフトールイエロー、パーマネントオレ
ンジ、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、
フタロシアニンブルー、ブリリアントカルミン6B等があ
げられ、その添加量は記録された際の色、濃度等により
任意に定めればよい。尚黒色の記録画像を得るためには
カーボンブラック、アニリンブラック、四三酸化鉄等を
添加すればよい。又転写性を向上さし、得られた記録画
像の耐摩耗性を向上させるために炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、硫酸バリウム、クレー、リトポン等の無
機充填剤を添加するのが好ましい。

又、感熱転写層（Ｄ）に着色剤が多量に含まれている
と、本発明の記録材料を記録紙と積層して放電記録する
際に、着色剤で記録紙が汚染される可能性があるので、
感熱転写層は２層以上の層より形成され、最外層は着色
剤の含有量が少なくなされているのが好ましい。

該層（Ｄ）の厚さは、厚くなると熱転写しにくくなるの
で、0.5〜20μになされるのが好ましく、より好ましく
は１〜６μである。

感熱転写層（Ｄ）の形成方法はなんら限定されるもので
はなく、たとえば溶液流延法、エマルジョン流延法、カ
レンダー法、押出し法、グラビア印刷法等があげられ
る。

本発明の記録材料の各層の構成は上述の通りであり、発
熱抵抗層（Ａ）、導電性層（Ｂ）、絶縁性基材層（Ｃ）
及び感熱転写層（Ｄ）が順次積層されて４層構造の放電
感熱転写記録材料となされる。

又もう一つの本発明の記録材料は上記記録材料の発熱抵
抗層（Ａ）と導電性層（Ｂ）の間に発熱高抵抗層（Ｅ）
を積層したものである。

発熱高抵抗層（Ｅ）は樹脂マトリックスと無機充填剤よ
りなり放電記録の最に放電破壊され、発熱する層であ
る。

上記無機充填剤としては公知の任意のものが使用でき、
たとえば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリ
ウム、酸化チタン、酸化亜鉛、クレー、タルク、リトポ
ン等があげられ、その添加量は少なくなると放電破壊し
にくくなり、逆に多くなると皮膜強度が小さくなるの
で、樹脂マトリックス100重量部に対し、５〜400重量部
添加される。

又表面抵抗も小さくなると放電破壊しにくくなり、発熱
量が減少するので10⁹Ω以上になされる。

又、発熱抵抗層（Ｅ）の厚さは放電破壊されやすいよう
に0.3〜３μであるのが好ましい。

上記発熱高抵抗層（Ｅ）の形成方法はなんら限定される
ものではなく溶液流延法、エマルジョン流延法、カレン
ダー法、押出し法等公知の任意の方法が採用されてよ
い。

〔作 用〕

本発明の放電感熱転写記録材料の構成は上述の通りであ
り、該記録材料を放電もしくは放電記録装置に供給し、
表面層上に記録計を当接し、感熱転写層の下に紙、プラ
スチックフイルム等の記録紙を当接して放電記録すると
記録直下の発熱抵抗層（Ａ）、導電性（Ｂ）及び発熱高
抵抗層（Ｅ）が放電破壊されると共に発熱し、この熱で
感熱転写層が記録紙に転写されて記録される。

〔発明の効果〕

本発明の通電感熱転写記録材料の構成は上述の通りであ
り、発熱抵抗層（Ａ）、発熱高抵抗層（Ｅ）及び導電性
層（Ｂ）は放電破壊され、発熱量が大きいので解像度の
大きい記録画像を得ることができ、感熱転写層（Ｄ）に
着色剤を添加しておくと高濃度の記録画像を得ることが
できる。発熱抵抗層（Ａ）、発熱高抵抗層（Ｅ）及び導
電性層（Ｂ）は非常に薄くすることができるので製造コ
ストが安く、放電破壊しても煤や悪臭の発生はほとんど
なく、又破壊物が記録針に付着することもほとんどない
ので記録装置の保守が容易である。

又絶縁性基材層が積層されているので機械的強度が大き
く、長尺の捲重体にしても記録中に破断することがな
い。

従って本発明の記録材料はファクシミリや各種計測器、
記録計、コンピューターにおける記録表示等のプリント
アウトに好適に使用されるのである。

しかも本発明の記録材料は黒色記録はもちろんのこと、
色彩の記録に濁りを生じることがないため、カラー記録
表示の高速プリントアウトにも極めて有効である。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。以下単に「部」
とあるのは「重量部」を意味する。

実施例１ 厚さ６μのポリエステルフイルムの一面に10^-5Torrの条
件でアルミニウムを２回真空蒸着し厚さ800Å、表面抵
抗0.8Ωの導電性層を形成して蒸着フイルムを得た。

ポリアミド（三洋化成工業社製、商品名ポリマイドＳ−
40A） 100部 ファーネスブラック（ライオン・アクゾ社製、商品名ケ
ッチェンブラックEC） 30部 メヌノール 300部 トルエン 300部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、導電性層上
に塗布乾燥して厚さ２μ、表面抵抗0.7×10⁴Ωの発熱抵
抗層を形成して、三層の積層シートを得た。

ケトン樹脂（本州化学社製、商品名ハロン80） 100部 合金属染料（保土谷化学社製、商品スピロンブラックBN
H） 25部 ミツロウ 15部 カルナバワックス 15部 酢酸エチル 50部 トルエン 50部 次に上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、ポリエ
ステルフイルムの他面に塗布し乾燥して厚さ３μの感熱
転写層を形成し厚さ11μの放電感熱転写記録材料を得
た。

得られた記録材料を幅7mmに裁断し、謄写原紙製版機
（ゲステットナー社製、商品名ゲストファックス1100を
改良したもの）に供給し、感熱転写層の下に上質紙を当
接し、表面シート上に記録針を当接し、直流25V、30mA
の電気を印加し、走査線密度12/mm、記録スピードL2m
/secの条件で放電記録したところ煤やカーボンブラック
の飛散はほとんどなく、悪臭もなく又記録中に切断する
ことなく上質紙に黒色の鮮明な画像が得られた。得られ
た画像の濃度はL15であり、解像度は12/mmであった。

実施例２ ポリアミド（三洋化成工業社製、商品名ポリマイドＳ−
40A） 100部 軽微性炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名シ
ルバーＷ） 100部 メタノール 300部 トルエン 300部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ、実施例１で
得られた蒸着フイルムの導電性層上に塗布乾燥して厚さ
１μ、表面抵抗0.5×10¹¹Ωの発熱高抵抗層を形成し、
三層の積層シートを得た。

次に実施例１で行ったと同様にして発熱抵抗層及び感熱
転写層を形成して厚さ12μの放電感熱転写記録材料を得
た。

得られた記録材料を用い実施例１で行ったと同様にして
記録したところ煤やカーボンブラックの飛散はほとんど
なく、悪臭もなく上質紙に黒色の鮮明な画像が得られ
た。得られた画像の濃度はL30であり、解像度は12/mm
であった。

実施例３ ポリアミド（三洋化成工業社製、商品名ポリマイドＳ−
40A） 100部 グラファイト（日本黒鉛社製、商品名土状黒鉛ASP） 250部 メタノール 300部 トルエン 300部 上記組成からなる配合物を溶解分散せしめ実施例１得ら
れた蒸着フイルムの導電性層上に塗布乾燥して厚さ３
μ、表面抵抗0.5×10³Ωの発熱抵抗層を形成した。

次に実施例１で行ったと同様にして厚さ３μの感熱転写
層を形成し、厚さ12μの放電感熱転写記録材料を得た。

得られた記録材料を用い、実施例１で行ったと同様にし
て放電記録したところ煤やグラファイトの飛散はほとん
どなく、悪臭もなく上質紙に黒色の鮮明な画像が得られ
た。得られた画像の濃度はL10であり解像度は12/mmで
あった。

実施例４ 実施例２で得られた３層シートの発熱高抵抗層に実施例
３で行ったと同様にして発熱抵抗層を形成し、次に実施
例１で行ったと同様にして感熱転写層を形成し、厚さ13
μの放電感熱転写記録材料を得た。

得られた記録材料を用い実施例１で行ったと同様にして
放電記録したところ煤やグラファイトの飛散はほとんど
なく、悪臭もなく、上質紙に黒色の鮮明な画像が得られ
た。得られた画像の濃度はL25であり、解像度は12/mm
であった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４層構造を有する積層体であって、 （Ａ）樹脂マトリックス100重量部と、金属粉末、カー
   ボンブラック及びグラファイトよりなる群から選ばれた
   １種以上の導電性付与剤５〜400重量部よりなり、表面
   抵抗が0.5×10²〜10⁷Ωであり、放電記録の際に放電破
   壊される発熱抵抗層； （Ｂ）金属薄膜よりなり、表面抵抗が0.1〜50Ωである
   放電記録の際に放電破壊される導電性層； （Ｃ）放電記録の際に放電破壊されない絶縁性基材層及
   び （Ｄ）感熱転写層 が上記順序に積層されていることを特徴とする放電感熱
   転写記録材料。
2. 【請求項２】発熱抵抗層（Ａ）の厚さが0.3〜５μであ
   る特許請求の範囲第１項記載の放電感熱転写記録材料。
3. 【請求項３】発熱抵抗層（Ａ）と導電性層（Ｂ）の表面
   抵抗の比が10〜10³である特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の放電感熱転写記録材料。
4. 【請求項４】５層構造を有する積層体であって、 （Ａ）樹脂マトリックス100重量部と、金属粉末、カー
   ボンブラック及びグラファイトよりなる群から選ばれた
   １種以上の導電性付与剤５〜400重量部よりなり、表面
   抵抗が0.5×10²〜10⁷Ωであり、放電記録の際に放電破
   壊される発熱抵抗層； （Ｅ）樹脂マトリックス100重量部と無機充填剤５〜200
   重量部よりなり、表面抵抗が10⁹Ω以上であり、放電記
   録の際に放電破壊される発熱高抵抗層； （Ｂ）金属薄膜よりなり、表面抵抗が0.1〜50Ωである
   放電記録の際に放電破壊される導電性層； （Ｃ）放電記録の際に放電破壊されない絶縁性基材層及
   び （Ｄ）感熱転写層 が上記順序に積層されていることを特徴とする放電感熱
   転写記録材料。
5. 【請求項５】発熱抵抗層（Ａ）の厚さが0.3〜５μであ
   る特許請求の範囲第４項記載の放電感熱転写記録材料。
6. 【請求項６】発熱高抵抗層（Ｅ）の厚さが0.3〜３μで
   ある特許請求の範囲第４項又は第５項記載の放電感熱転
   写記録材料。
7. 【請求項７】発熱抵抗層（Ａ）と導電性層（Ｂ）の表面
   抵抗の比が10〜10³である特許請求の範囲第４項、第５
   項又は第６項記載の通電感熱転写記録材料。