JPH0761743B2 - 熱転写リボン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、サーマルプリンターに用いられる熱転写リ
ボンに係わり、特に平滑度の低い印字用紙にも低いエネ
ルギーで鮮明なカスレの少ない印字が可能な熱転写リボ
ンに関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 従来、この種の熱転写リボンは着色材とそのバインダ剤
とからなる熱溶融性インク層を基材に直接塗布しただけ
のものであり、普通紙が使用できると言ってもその平滑
度が少なくともベック平滑度で数十秒までの平滑な印字
用紙でないと、充分な印字品質が得られなかった。すな
わち、印字用紙に転写リボンがサーマルヘッドにより圧
接され、そのヘッドの発熱部分の熱溶融性インクが溶け
て印字用紙に転写するが、これに用いる印字用紙の表面
平滑度が低い場合、印字用紙の凹部においては熱溶融性
インクが接触できず、従ってインクの転写が達成されず
印字のカスレや抜けが発生する。

これを解消する方法として、インクの溶融粘度を大幅に
低下させ、印字用紙の凸部の接触部分からインクを浸透
させ、凹部の非接触部分までインクを到達させることが
考えられるが、当然他の部分でも浸透が起り転写像全体
がボケた感じになる。

［発明の目的］ この発明は前記の欠点を改良するため、熱転写リボンの
インク塗布層側を二層構造となし、従来のサーマルヘッ
ドで充分実現できる印字エネルギー範囲内で非平滑な印
字用紙にもカスレのない鮮明な印字ができる熱転写リボ
ンを提供するものである。

［問題点を解決するための手段及び作用］ この発明は、フィルム基材等からなる支持体と熱溶融性
インク層との間に、常温固体のポリエチレングリコール
を含有する中間層を設けた熱転写リボンを形成したこと
により、熱溶融性インクの溶融時において熱溶融性イン
ク膜が損なわれず、印字用紙の凸部の接触点で熱溶融性
インク層が印字用紙に充分固着し、熱転写リボンの剥離
時に用紙の凹部に対応する非接触部分の熱溶融性インク
をも一緒に剥離転写させるものである。

［実施例］ 以下にこの発明の一実施例を第１図乃至第３図を参照し
て説明する。

第１図は熱転写リボン10はフィルム基材11上に中間層12
を形成し、更にその上に熱溶融性インク層13が塗布され
ている。

この実施例に使用されるフィルム基材11としては、耐熱
温度150℃以上のポリエステル、ポリイミド、ポリカー
ボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、
ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルルーエーテ
ルケトン等からなるフィルムまたはコンデンサ紙、グラ
シン紙等の紙が挙げられ、その厚さは約３〜20μの範囲
にあるのが望ましい。また、第１図に示すように、ステ
ィッキングを防止するために熱溶融性インク層13の塗布
面と反対面にシリコン或いは耐熱性樹脂等からなるステ
ィッキング防止層14が設けられている。

前記熱溶融性インク層13は、着色材とそのバインダー剤
とから構成されている。

着色材としては、カーボンブラック，レーキレッド，ア
ルカリブルー，紺青等の無機、有機の顔料並びにニグロ
シン，オイルブラック，メチルバイオレット等の脂肪酸
に溶融性の高い油溶性或いは塩基性の染料を使用する。

尚、染料は顔料だけでは出せない色を出したり、色調を
調えるために補助剤的に加えるものである。

また、バインダー剤としては、40〜100℃の融点を有す
るパラフィンワックス，マイクロクリスタリンワック
ス，酸化パラフィンワックス，キャンデリラワックス，
カルナバワックス，モンタンワックス，セレシンワック
ス，ポリエチレンワックス，酸化ポリエチレンワック
ス，カスターワックス，牛脂硬化油，ラノリン，木ロ
ウ，ソルビタンステアレート，ソルビタンパルミテー
ト，ステアリルアルコール，ポリアミドワックス，オレ
イルアミド，ステアリルアミド，ヒドロキシステアリン
酸，合成エステルワックス，合成含有ワックス等の蝋状
物質の他、石油樹脂，ロジン，エステルガム，ケトン樹
脂，エポキシ樹脂，エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂，
エチレン−αオレフィン共重合樹脂，α−オレフィン−
無水マレイン酸共重合樹脂等の低融点熱可塑性樹脂が上
げられる。

また、中間層12としては過冷却現象（融点以下の温度に
なっても結晶の析出が遅れて数秒から数分間融液状態に
ある現象）及びワックス系インクとの親和性の乏しさに
着目し、常温固体のポリエチレングリコールを用いた。

尚、中間層としてはポリエチレングリコール単体でも良
いがインクリボンとしての種々の要求を満すためには各
種樹脂との併用が望ましい。併用する樹脂としては、相
溶する樹脂として、ポリエチレンオキサイドを20wt％ま
での範囲で使用すると通常時での熱溶融性インク層13の
密着力向上に効果がある（これ以上の添加は転写性向上
効果を著しく失する）。

一方相溶しない樹脂も使用可能でこの場合はこの樹脂溶
液中にポリエチレングリコールを微細分散させた塗液を
塗布乾燥することにより中間層を形成する。樹脂として
はEVA,塩化ビニル，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹
脂，酢酸ビニルポ，リビニルブチラール，塩化ビニル−
酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂，ポリエステ
ル，ニトロセルロース，ポリスチレン，ポリスチレン−
アクリロニトリル共重合樹脂，ポリカーボネート，ポリ
アミド，石油樹脂，エステルガム，ケトン樹脂，等多く
のものが使用できるが（特にその融点には制限されな
い）、樹脂の種類によりポリエチレングリコールとの最
適混合比率は大幅に異る。

又、一方ポリエチレングリコールにこれに溶解する染料
を溶解添加することに依り、その過冷却時間を延長せし
め且つ通常時におけるインク層の密着力向上に大いに効
果が有ることを実験により確認している。

次に、この実施例に基づいて熱転写リボン10の製造方法
について説明する。

（１）中間層の生成工程 ポリエチレングリコール＋ポリエチレンオキサイド系
の中間層の場合 ポリエチレングリコール，ポリエチレンオキサイド，染
料をエチルアルコール系の溶媒に加温溶解し塗液とす
る。

ポリエチレングリコール＋非相溶各種樹脂系の中間層
の場合 樹脂を溶解する溶媒中にポリエチレングリコールを加
え、ボールミル等の分散機にてポリエチレングリコール
が微細分散した塗液とする。

（２）中間層の塗布乾燥工程 前記塗液をフィルム基材11例えばポリエステルフィルム
（厚さ3.5μ）に適宜の塗布装置により塗布する。それ
を40〜45℃で乾燥させる。この実施例では塗布厚を１μ
前後の厚さに設定した。

（３）熱溶融性インクの生成工程 着色材とワックス系のバインダー剤とを溶剤中に分散す
る。分散には三本ロールミル、セントリーミル、サンド
ミル、ボールミル等の一般に使用される分散機を用い
る。この分散液をインク塗液とする。

（４）インク塗液の塗布乾燥工程 前記中間層を塗布したフィルム基材11上に前記インク塗
液を前記適宜の塗布装置により塗布する。そして、80℃
程度に温度設定された乾燥機に入れて乾燥する。この実
施例ではインクの塗布厚を５〜７μの厚さに設定した。

以上で熱転写リボンの製造工程が完了し、第１図に示す
ような熱転写リボン10が得られる。

この発明の熱転写リボンの実施例を示せば、次の通りで
ある。

実施例１ A.中間層組成 a.固形成分 ……３重量部 ポリエチレングリコール 75wt％ ［第１工業製薬製の＃6000］ ポリエチレンオキサイド 7wt％ ［製鉄化学製のPEO−１］ カヤセットブラックＫ−Ｒ 18wt％ ［日本化薬製］ 計100wt％ b.溶剤 ……７重量部 エチルアルコール 75wt％ 水 25wt％ 計100wt％ B.熱溶融性インク成分 c.インク成分 ……17重量部 マイクロワックス（m.p.68℃） 35wt％ α−オレフィン−無水マレイン酸 10wt％ 共重合物（m.p.73℃） ［三菱化成製のダイヤカルナ］ エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂 20wt％ ［三井ポリケミカル製のEVA210］ エステルガム 10wt％ ［荒川化学製のスーパーエステルＡ−100］ キャンデリラワックス 15wt％ カーボンブラック 10wt％ ［三菱化成製のMA−７］ 計100wt％ d.溶剤 ……83重量部 メチルイソブチルケトン 100wt％ ａ成分をｂ成分に加温溶解して塗液を得る。この塗液を
3.5μポリエステルフィルム11に塗布厚１μ前後になる
ように塗布し、そのフィルム11上に中間層12を得る。こ
の中間層12上にｃ成分及びｄ成分とからなるインク塗液
を塗布し、80℃程度で乾燥する。そして、ポリエステル
フィルム11上の中間層12の上に厚さ５〜７μ程度の熱溶
融性インク層13を形成する。

このようにして製造した熱転写リボ10を使用し、ベック
平滑度７〜８秒の印字用紙に印字したところ、低いエネ
ルギー（25〜35mmJ/mm²程度）で印字用紙の凹部にもイ
ンクが転写しており、カスレの極めて少なく且つシャー
プで濃い印字像が得られた。

ここで、第２図に基づいてこの実施例に係る熱転写リボ
ン10を使用して平滑度の低い印字用紙に印字を行なった
場合の熱溶融性インクの転写工程について説明する。

サーマルヘッド15により熱転写リボン10をプラテン上の
印字用紙16に圧接する。そして、サーマルヘッド15が発
熱すると、熱がスティッキング防止層14及びフィルム基
材11を通して中間層12及び熱溶融性インク層13に伝導さ
れ、中間層12及び熱溶融性インク層13が溶融し、印字用
紙16の凸部に接触している熱溶融性インクがその凸部に
付着（一部浸透）する。そして、サーマルヘッド15が発
熱しなくなると、熱溶融性インク層13が冷却され、印字
用紙16に固着する。このとき、中間層12の加熱された部
分はまだ液状を保っており、この部分に対応する熱溶融
性インク層13はフィルム基材11との密着力が極めて乏し
い（非加熱部分とフィルム基材11との密着力に比べて著
しく小さい）。

このため、加熱部分の熱溶融性インク層13即ち印字像部
は第３図に示すように印字用紙16と接触していない部分
（凹部）を含めて容易に印字用紙16側へ転写する。尚、
このとき、次のような関係が成り立っている。

F₁＞F₂＞F₃ F₄＞F₂ F₁:熱溶融性インク層13の印字用紙への固着力 F₂:熱溶融性インク層13の膜強度 F₃:熱溶融性インク層13と中間層12との密着力或いは中
間層12とフィルム基材11との密着力 F₄:常温での熱溶融性インク層13（中間層12）とフィル
ム基材11とのの密着力 このようにして、この熱転写リボン10は中間層12のポリ
エチレングリコールの過冷却現象を利用して、平滑度の
低い印字用紙にもカスレ等のない高印字品質の印字がで
きる。

実施例２ A.中間層組織 a.固形成分 ……１重量部 ポリエチレングリコール 80wt％ ［第１工業製薬製の＃4000］ キャンデリラワックス 10wt％ エステルガム 10wt％ ［荒川化学製の スーパーエステルＡ−100］ 計100wt％ b.溶剤 ……４重量部 メチルイソブチルケトン 100wt％ ａ成分とｂ成分とをボールミルで１晩微細分散した後、
それを3.5μポリエステルフィルム11に塗布し、膜厚１
μ程度の中間層12を得る。この上に前記実施例１のｃ成
分とイソプロピルアルコールとからなる熱溶融性インク
塗液を塗布する。

尚、イソプロピルアルコールを用いたのは、熱溶融性イ
ンク塗布時に中間層12を損なわない様にするためであ
る。

実施例３ A.中間層組成 a.固形成分 ……１重量部 ポリエチレングリコール 89wt％ ［第１工業製薬製の＃4000］ 塩化ビニル−酢酸ビニル 11wt％ 共重合樹脂 計100wt％ b.溶剤 ……４重量部 メチルイソブチルケトン 100wt％ 製造工程は前記実施例２と同様に行なった。

実施例２及び実施例３の熱転写リボン10を使用した印字
したところ、前記実施例１と同等の印字品質を得ること
ができた。

尚、ポリエチレングリコールを用いないで、他の水溶性
樹脂を使用してみた。

使用した水溶性樹脂としては、ヒドロキシプロピルセル
ロース，ヒドロキシエチルセルロース，ポリビニルアル
コール，ポリビニルピロリドン，プルラン等であり、更
にこれらに30wt％程度までグリセリンを添加しても行っ
た。しかしなが、いずれもポリエチレングリコールを使
用したものに比べてはるかにその効果は低かった。

［発明の効果］ 以上に詳述したように、この発明は、フィルム基材等か
らなる支持体と熱溶融性インク層との間に、常温固体の
ポリエチレングリコールを含有する中間層を設けた熱転
写リボンを形成したので、従来のサーマルヘッドで充分
実現できる印字エネルギーで、平滑度の低い印字用紙に
もカスレや抜け等がなく鮮明な印字ができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す熱転写リボンの模式断
面図、第２図は熱転写リボンによる印字用紙に対する転
写状態を示す模式断面図、第３図は印字後の印字用紙と
熱転写リボンとを示す模式断面図である。 図中、10は熱転写リボン、11はフィルム基材、12は中間
層、13は熱溶融性インク層、15はサーマルヘッド、16は
印字用紙である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム基材等からなる支持体上に熱溶融
   性インク層を形成した熱転写リボンにおいて、 前記熱溶融性インク層と支持体との間に、常温固体のポ
   リエチレングリコールを含有する中間層を設けたことを
   特徴とする熱転写リボン。