JPH0780357B2

JPH0780357B2 - 熱転写リボン

Info

Publication number: JPH0780357B2
Application number: JP61021748A
Authority: JP
Inventors: 幹雄今枝; 初枝大野
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPS62179987A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、サーマルプリンタ等の熱転写により印字を行
う印字装置に使用される熱転写リボンに関するものであ
る。

［従来技術］熱転写リボンを使った印字は、サーマルヘッドにより熱
転写リボンを印字用紙に密着させ、そのサーマルヘッド
の多数の発熱素子のうち所要の発熱素子を発熱させるこ
とにより、その発熱素子に熱転写リボンの支持体を介し
て接している熱溶融性インク部分が溶けて印字用紙に転
写されることにより行われる。

そして、従来この種の熱転写リボンは着色剤とワックス
を主成分とするバインダ剤とからなる熱溶融性インクを
支持体上に塗布したものであった。

［発明が解決しようとする問題点］前述のように熱溶融性インクを支持体上に塗布しただけ
の熱転写リボンでは普通紙に印字を行った場合、その普
通紙の平滑度がベック平滑度で数十秒までのものでない
と、充分な印字品質が得られなかった。

一方、熱転写印字での誤字訂正においては、転写印字時
にインクが印字用紙の繊維内まで浸透するため、これを
訂正する方法としてはその文字の上に隠ぺい力のある白
色物質で覆う方法（カバーラップ方式と言う）しかなく
訂正箇所の見苦しさは避けられないものであった。

［発明の目的］本発明は、前述したような従来の熱転写リボンの問題点
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、従来のサーマルヘッドにおいて充分実現可能
な印字エネルギー範囲内で非平滑な印字用紙にもカスレ
や抜けのない鮮明な印字ができると共に、誤って印字し
た場合にも同一リボンで印字用紙上のその文字を剥離、
消去すること（リフトオフ訂正と言う）ができる熱転写
リボンを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明の熱転写リボンは、
フィルム状の支持体と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂或いはエチレン−エチルアクリレートからなるＡ成分
と、このＡ成分と相溶せず且つ150℃における溶融粘度
が10³P（ポアズ）以上である高粘性樹脂からなるＢ成分
と、着色剤とよりなるインク層とから形成されたことを
特徴としている。

［作用］上記構成によれば、印字時に印字用紙の凸部の接触点で
サーマルヘッドからの熱により溶融した熱溶融性インク
が充分固着し、熱転写リボンの剥離時に支持体とインク
層との間の密着力に比べて熱溶融性インク自体の膜強度
の方が大きいことにより用紙の凹部に対応する非接触部
分のインク層も一緒に剥離転写することができる。

また、この熱溶融性インクは転写時において前記Ａ成分
の律速（熱溶融性・流動性等）で達成されるが、これに
付随して転写する前記Ｂ成分はほとんど流動性を発現し
ない。従って、このＢ成分中に包含される着色剤は印字
用紙の繊維中に浸透することはない。更に、印字用紙と
インク層の付着力はエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂又
はエチレン−エチルアクリレートの付着力だけであるた
めそれほど大きなものではない。

依って、印字用紙上に転写されたインク部分にリボンの
未使用部分を再圧接し、印字時と同程度のエネルギーを
付加すれば印字用紙上のインクとリボン上のインクが融
着する。この時、この部分が冷却固化した状態でリボン
を剥離すれば印字用紙上に転写されたインクは再びリボ
ン側に剥ぎとることができる。

［実施例］以下に、本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図において熱転写リボン10はフィルム状の支持体11
上に剥離層12を形成し、更にその上にインク層13が形成
されている。

この実施例に使用されるフィルム状の支持体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−
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３〜20
μの範囲にあるのが望ましい。また、第１図に示すよう
に、インク層13の塗布面と反対面にはシリコン樹脂のよ
うな耐熱性樹脂からなるスティッキング防止層14が設け
られている。

前記インク層13は、着色剤とバインダ剤とから構成され
ている。

着色剤としては、カーボンブラック等の顔料を使用す
る。また、顔料だけでは出せない色を出したり、色調を
調えるために必要に応じて染料を少量補助剤的に加え
る。

前記インク層のバインダ剤としては、非平滑な印字用紙
への転写品質とリフトオフ訂正性能の両面から鋭意検討
した結果、次に揚げる構成が極めて有効であることを見
い出した。即ち、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂又は
エチレン−エチルアクリレート樹脂（Ａ成分）と、この
Ａ成分に相溶せず且つ150℃に於ける溶融粘度が10³P
（ポアズ）以上の高粘性樹脂（Ｂ成分）との組み合せで
ある。尚、ここに用いるＡ成分樹脂としてはMI値（160
℃）50〜500,軟化点80〜140℃程度の範囲のものを適宜
要求に応じ組み合わせて用いる。また、このＡ成分に着
色剤を混ぜただけでは、転写品質及びリフトオフ訂正性
能共に全く不充分であり、これにＢ成分を混ぜると共に
Ｂ成分中に着色剤を含有せしめる事により前記両性能が
発現する。

そして、Ｂ成分樹脂の選定については、Ａ成分と相溶し
ないことを前提とし、その耐熱流動特性，成膜性，顔料
分散性等の観点から限定される。

例えば、ポリブチラール樹脂を使用した場合には、ブチ
ラール樹脂だけでは着色剤（主にカーボンブラック）と
の親和性に乏しくその分散状態も不充分である。そこ
で、これに塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール
共重合樹脂を併用することに依り理想的なインクが得ら
れた。

また、Ｂ成分樹脂としてポリエチレンオキサイドを使っ
た場合には、前記ブチラール樹脂と類似した状態とな
り、この場合には塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂の
併用が効果的であった。

尚、以上の例は溶剤系であるが水系でも可能である。こ
の場合、Ｂ成分樹脂としてポリビニルアルコールを用い
これに着色剤を分散した後、Ａ成分樹脂のエマルジョン
を混ぜれば前記両性能を有するインクができあがる。

次に、Ａ成分樹脂の改質について述べる。サーマルヘッ
ドへのエネルギー印加条件、ヘッド押え圧等印字諸条件
に対応するため、Ａ成分に相溶する融点60℃〜120℃程
度の範囲のワックスの添加は有効である。ワックスとし
てはハラフィンワックス，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，合成含金ワックス等の蝋状
物質の一種類または二種類以上を混合してもよい。

また、剥離層12は、適度な融点（80〜120℃）で、且つ
フィルム状の支持体11との密着力に乏しいポリエチレン
ワックスにより構成されている。

尚、剥離層12としてはポリエチレンワックス単体でも良
いが、インクリボンとしての種々の要求を満たすため
に、ベントナイト，カオリン，タルク等の充填剤を加え
ても良く、これにより剥離性を好ましい方向に変化させ
ることができる。

ところで、本発明のリボンは前記インク層と剥離層の構
成だけでもほとんどの条件で充分な転写性とリフトオフ
訂正性能が得られるが特殊な条件下で前記両性能が満さ
れない場合もある。この場合有効な対策としてインク層
の上に更にオーバーコート層を施す手段が有る。このオ
ーバーコート層としては、着色剤を含まないＡ成分と同
系統の樹脂が適切である。これを施すことに依りラフ紙
への転写性やリフトオフ訂正性能も一段と向上する。

次に、この実施例に基づいて裏面にステッキング防止層
14を形成した支持体11上に剥離層12およびインク層13を
形成する製造工程について説明する。

（１）剥離層の生成工程ポリエチレンワックスエマルジョンを水で希釈し塗液と
する。また、充填剤を加える場合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て塗液中に分散する。

（２）剥離層の塗布乾燥工程前記塗液をフィルム状の支持体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80〜100℃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エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂又はエチレン−エチル
アクリレートを溶剤に加熱溶解した後、これを冷却して
前記樹脂が析出した粗分散液とする。

また、別途前記樹脂に相溶せず且つ150℃における溶融
粘度が10³P以上の高粘性樹脂を溶解した溶融中に着色剤
を混合しておく。

次に、両者を混ぜて前述の剥離層の生成工程と同様の３
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て分散して、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剥離層12を塗布したフィルム状の支持体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、それを80〜100℃で乾燥させる。この実施例ではイ
ンクの塗布厚を４〜６μの厚さに設定した。

以上で熱転写リボン10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。

この発明に係る熱転写リボンの実施例を次に示す。

［実施例］ A.剥離層 a.剥離層成分ポリエチレンワックスエマルジョン［中京油脂（株）のME−10］（固形分濃度32％） B.熱溶融性インク層 b.インク成分 ……１重量部エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂 63wt％［三井・デュポンポリケミカル（株）のエバフレックス310 48wt％］［三井・デュポンポリケミカル（株）のエバフレックス360 15wt％］塩化ビニル−酢酸ビニル−ポリビニルアルコール共重合樹脂 5wt％［積水化学工業（株）のエスレックＡ］ポリビニルグチラール樹脂 15wt％［積水化学工業（株）のエスレックBMS］酸化ポリエチレンワックス 5wt％［三洋化成工業（株）のサンワックスＥ−300］カーボンブラック 12wt％［三菱化成工業（株）のMA−100］計100wt％ c.溶剤 ……５重量部メチルイソブチルケトン 100wt％上記ａ成分より成る塗液を3.5μポリエステルフィルム
により形成された支持体11に塗布厚１μ前後になるよう
に塗布し、その支持体11上に剥離層12を得る。この剥離
層12上にｂ成分及びｃ成分とからなるインク塗液を塗布
し、80〜100℃で乾燥する。そして、支持体11上の剥離
層12の上に厚さ４〜６μ程度のインク層13を形成する。

このようにして製造した熱転写リボン10を使用し、ベッ
ク平滑度３〜４秒の印字用紙に印字したところ、印字用
紙の凹部にもインクが転写しており、カスレが極めて少
なく、且つシャープで濃い印字像が得られた。

ここで、第２図および第３図に基づいてこの発明に係る
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（図
示せず）上の印字用紙16に圧接する。そして、サーマル
ヘッド15へ通電され、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及びフィルム状の支持体11
を通して剥離層12,及びインク層13に伝導され、剥離層1
2およびインク層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する。このと
き、従来のワックス類を主成分とするインクでは印字用
紙16の繊維内に一部浸透するが、本実施例では溶融粘度
がワックス類に比べて大きい熱可塑性樹脂を使用してい
るため、印字用紙16の繊維内への浸透はおこらない。

次に、サーマルヘッド15への通電が停止され、発熱が止
まると、インク層13及び剥離層12が冷却し始める。そし
て、この状態（冷却不完全な前記両層が半固化状態）で
熱転写リボンを印字用紙16より引き剥すと、インクと印
字用紙16の接触部を起点として半固化状態のインクが印
字用紙16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。

F4,F1＞F2＞F3 F1:熱溶融性インク層13の印字用紙16への固着力 F2:加熱部分と非加熱部分との境界における熱溶融性イ
ンク層13の膜強度 F3:熱溶融性インク層13と剥離層12との密着力或いは剥
離層12と支持体11との密着力 F4:加熱部分の熱溶融性インク層13の膜強度このようにして、この熱転写リボン10は加熱部分の熱溶
融性インクの膜強度の大きさを利用するとともに剥離層
12のポリエチレンワックスエマルジョンのフィルム状の
支持体11との密着力が低いことを利用して、平滑度の低
い印字用紙16にもカスレ等のない高印字品質の印字がで
きる。

次に、第４図及び第５図に基づいてこの発明に係る熱転
写リボン10を使用した誤印字文字の消去工程について説
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（図
示せず）上に載置された印字用紙16上の誤印字部分のイ
ンク17に圧接する。その状態でサーマルヘッド15が発熱
すると、熱がステッキング防止層14及びフィルム状の支
持体11を通して剥離層12,インク層13及び誤印字部分の
インク17に伝導され、それらの三者が溶融する。そし
て、サーマルヘッド16への通電が停止され、発熱が止ま
ると前記三者は冷却される。すると所定の時間経過後、
誤印字部分のインク17とインク層13とは密着した状態で
固まる。このとき、印字用紙16と誤印字部分のインク17
との密着力はフィルム状の支持体11−剥離層12間，剥離
層12−インク層13間，及びインク層13−誤印字文字のイ
ンク17間の密着力に比べて小さい。そして、この状態で
熱転写リボン10を第５図に示すように印字用紙16から離
れる方向へ引っ張ると、印字用紙16上の誤印字部分のイ
ンク17は、その印字用紙16に残ることなくきれいに剥ぎ
取られて熱転写リボン10側に転移される。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明に係る熱転写リボンは、フ
ィルム状の支持体と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂
或いはエチレン−エチルアクリレートからなるＡ成分
と、このＡ成分と相溶せず且つ150℃における溶融粘度
が10³P以上の高粘性樹脂からなるＢ成分と、着色剤とよ
りなるインク層とから形成されたものであり、印字に際
しては、熱転写リボンの剥離時に、支持体と熱溶融性イ
ンクとの間の密着力に比べて熱溶融性インク自体の膜強
度の方が大きいことにより、印字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するこ
とができ、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とともに、誤印字消去の際に
も、誤印字時部分のインクを熱転写リボン側へ充分に剥
ぎ取ることが可能である。

【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
リボンとを示す断面図、第４図は熱転写リボンによる誤
印字インクに対する消去状態を示す断面図、第５図は誤
印字消去後の印字用紙と熱転写リボンを示す断面図であ
る。 10:熱転写リボン,11:支持体,13:インク層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム状の支持体と、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂或いはエチレン−エチ
ルアクリレートからなるＡ成分と、このＡ成分と相溶せ
ず且つ150℃における溶融粘度が10³P（ポアズ）以上で
ある高粘性樹脂からなるＢ成分と、着色剤とよりなるイ
ンク層とから形成されたことを特徴とする熱転写リボン。
【請求項２】前記Ｂ成分として、ポリビニルブチラー
ル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合物、塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアルコール共重合物、ポリエチレンオ
キサイド、ポリビニルアルコール、ポリカプロラクト
ン、ポリエステル、ポリエチレン，ニトロセルロース，
酢酸セルロース等の樹脂を少なくとも一種類以上用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱転写リ
ボン。
【請求項３】前記インク層の上に、前記Ａ成分を主成分
とすると共に前記着色剤を含有しないオーバーコート層
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項或いは
第２項記載の熱転写リボン。