JPH1058849A - 熱転写リボン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 わざわざ裏面コーティングを行わなくてもよ
い、ＰＥＴ基板を有する熱転写リボンを提供する。 【解決手段】 本発明は、使用する基板（２２）上に、
別個のプロセスとして裏面コーティングを行う必要がな
い、コーティング調剤とこの調剤により形成される熱転
写リボン（２０）を提供する。裏面コーティング（１２
５）は、特別なプロセスを行わなくても、基板の未処理
面とリボンの熱転写層（２４）が接触すると、上記熱転
写層から上記未処理面上に自然に移動する。本発明は、
また別のプロセスを使用しないで形成された裏面コーテ
ィングを持つ熱転写リボンも提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄いフィルム抵抗
体を持つプリント・リボンの非常に正確な領域を加熱す
ることにより、レシーバ基板上に映像が形成される熱転
写印刷に関する。このように局部を加熱すると、インク
または他の感熱剤がリボンからレシーバ基板に転写され
る。上記感熱剤は、通常光学的または磁気的に検出する
ことができる顔料またはダイである。

【０００２】より詳細に説明すると、本発明は、コーテ
ィング調剤および自ら形成する熱転写媒体の基板上の保
護裏面コーティングを持つ上記調剤から得られる熱転写
媒体（リボン）に関する。

【０００３】

【従来の技術】印刷動作中のノイズ・レベルが相対的に
低いというようないくつかの利点があるために、熱転写
印刷が多くの用途で衝撃式印刷の代わりに使用されてい
る。熱転写印刷は、機械が読むことができるバーコード
および磁気的英数字の印刷のような特殊な用途で広く使
用されている。熱転写プロセスは、映像を生成する際に
非常に融通性があり、印刷した映像のスタイルや、大き
さおよび色を種々様々に変化させることができる。

【０００４】熱転写媒体は通常、熱転写リボンの形をし
ている。大部分の熱転写リボンは、基板としてポリエチ
レン・テレフタレート（ＰＥＴ）ポリエステルを使用し
ている。インクを転写する機能層は、熱転写層とも呼ば
れ、基板の一方の面に塗布され、保護裏面コーティング
がポリエチレン・テレフタレート基板のもう一方の面に
塗布される。未処理のポリエチレン・テレフタレート
を、熱プリントヘッドの下を通すと、問題が発生する。
プリントヘッドに接触するポリエチレン・テレフタレー
ト基板の面、すなわち、熱転写層の反対側の面は、印刷
プロセス中保護しなければならない。そうしなければ、
加熱サイクル中に、ポリエチレン・テレフタレートが加
熱部材にくっついてしまう。ポリエチレン・テレフタレ
ートの面はざらざらしているので、プリントヘッドが摩
耗して使いものにならなくなる。それ故、ポリエチレン
・テレフタレート基板を使用する従来の熱転写リボンの
場合には、ポリエチレン・テレフタレートとプリントヘ
ッドとの間にバリヤを形成するために、コーティング・
プロセス中に基板の裏面の処理が行なわれる。本明細書
においては、この材料を「裏面コーティング」と呼ぶこ
とにする。

【０００５】ポリエチレン・テレフタレート・フィルム
に裏面コーティングを行うために、種々の方法が使用さ
れている。最も普通に使用される方法は、インライン製
造工程の一部として、裏面コーティングを行う方法であ
る。もう一つの方法は、生産工程中の独立したステップ
で、ポリエチレン・テレフタレートに裏面コーティング
を行う方法である。第三の方法は、生産工程の前にポリ
エチレン・テレフタレート・フィルムを塗布する方法で
ある。裏面コーティングがすでに行われているポリエチ
レン・テレフタレート・フィルムも市販されている。製
造工程を簡単にし、コストを下げるために、わざわざ基
板に裏面コーティングを行わなくても済む、ＰＥＴ基板
付きの熱転写リボンを製造したほうが有利である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、わざわざ裏面コーティングを行わなくてもよい、Ｐ
ＥＴ基板を有する熱転写リボンを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、リボンが自ら
熱転写層の反対側の基板の面に裏面コーティングを行う
ことを特徴とする、柔軟な基板と熱転写リボンとを含む
熱転写リボンを提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を、添付の図
面を参照しながら以下に説明するが、これはあくまでも
例示としてのものに過ぎない。

【０００９】図１の熱転写リボン２０は、本発明の好適
な実施形態であり、好適にはポリエチレン・テレフタレ
ートの基板２２および、本明細書では熱転写層と呼ぶこ
ともある機能層２４を含む。ポリエチレン・テレフタレ
ート基板としては、広い範囲でいろいろの厚さのものを
使用することができるが、好適には、その厚さは３−５
０ミクロンであることが好ましい。約４．５ミクロンの
厚さのフィルムが、最も好適である。本発明のコーティ
ング調剤およびリボンは、ポリエチレン・テレフタレー
ト基板とよく適合するが、別の基板にも使用することが
できる。ポリエチレン・テレフタレート・フィルム、例
えば、ナイロンのようなポリイミド・フィルム、例え
ば、ポリプロピレン・フィルムのようなポリオレフィン
・フィルム、例えば、トリアセテート・フィルムおよび
ポリカーボネート・フィルムのようなセルローズ・フィ
ルムのような材料も、使用することができる。基板は、
容易に取り扱うことができ、コーティングをすることが
できるように、また好適には最も薄い厚さで上記特性を
持つように、高い引っ張り強さを持つものでなければな
らないし、熱プリントヘッド内の加熱部材を長持ちさせ
るために、熱抵抗が低いものでなければならない。

【００１０】図２は、基板１２２の未処理面が、少なく
とも２４時間、別のリボンまたは同じリボンの他の部分
の機能層に接触していた、本発明の熱転写媒体１２０で
ある。この接触により、基板１２２の未処理面上に裏面
コーティング１２５が形成されている。

【００１１】図３は、基板２２ａと、熱転写層２４ａ
と、裏面コーティング１０を持つ従来技術の熱転写媒体
２０ａである。図１の熱転写リボン２０には、裏面コー
ティングは行われていない。この実施形態の場合は、裏
面コーティングが形成されるほど長い時間、機能層は基
板の未処理面に接触していない。図１の形状は、機能層
を塗布した直後の本発明の大部分の熱転写リボンに適合
する。裏面コーティングは、ポリエチレン・テレフタレ
ート基板の未処理面を熱転写層に接触させることによっ
て形成される。

【００１２】図４ａおよび図４ｂは、それぞれ、基板２
２の未処理面と機能層２４、および基板１２２の未処理
面と機能層１２４とを接触させるために、ロール状に巻
かれた熱転写リボン２０および１２０である。製造され
たばかりなので、図４ａの熱転写リボン２０には、裏面
コーティングは行われていない。図４ｂの熱転写リボン
１２０は、その製造後に形成された裏面コーティング１
２５を含む。

【００１３】本発明のコーティング調剤は、一種類また
はそれ以上のワックス、結合樹脂、溶媒および感熱材
（顔料）のような従来のコーティング調剤のいくつかの
成分を含む。本発明のコーティング調剤は、さらに機能
層／熱転写層の表面に移動するのに十分な量のシリコン
樹脂裏面コーティング材を含む。

【００１４】シリコン樹脂裏面コーティング材は、好適
には、ゼネラル・エレクトリック社およびダウ・コーニ
ング社から入手することができる分子量の大きなポリジ
メチルシロクサンを含んでいることが好ましい。適当な
例としては、ゼネラル・エレクトリック社の商品名が
「ＳＥ３０」および「ＶＩＳＣ−１００Ｍ」であるポリ
ジメチルシロクサン、およびダウ・コーニング社の商品
名がシラスチック ４−２９０１およびシラスチック
４−２９０３のようなポリジメチルシロクサン等があ
る。シリコン樹脂裏面コーティング材は、好適には、主
要な成分（溶媒、ワックス、結合樹脂および顔料）を加
えた後で、高温状態で投入するのが好ましい。コーティ
ング調剤は、他の方法でも調製することができる。機能
層の性能をあまり低下させないで、機能層の表面に移動
させるのに十分な量のシリコン樹脂裏面コーティング調
剤が使用される。好適には、乾燥した成分の約０．００
５−１０重量％の範囲の量のシリコン樹脂を使用するの
が好ましい。より好適には、乾燥成分の重量の０．０２
−１０重量％の範囲の量、最も好適には、乾燥重量の約
２重量％の範囲の量を使用することである。

【００１５】本発明のコーティング調剤は、従来の装置
で作ることができる。好適な方法としては、好適には約
８８℃（１９０°Ｆ）であることが好ましい高温で、溶
媒、ワックス成分および結合樹脂を混合する方法があ
る。完全に混合したら、感熱顔料を加え、得られた混合
物を、好適には約６０℃（１４０°Ｆ）−７１℃（１６
０°Ｆ）の範囲が好ましい高温で、アトリタ（ａｔｔｒ
ｉｔｏｒ）内ですりつぶすのが好ましい。このプロセス
が完了したら、シリコン樹脂を加え、基板上にコーティ
ングするのに適した均一な混合物を得るために、得られ
た混合物を、好適には約８８℃（１９０°Ｆ）の高温で
混合することが好ましい。

【００１６】コーティング調剤は、主要な乾燥成分とし
てワックスを含む。適当なワックスを使用すると、熱に
感じるようになり、柔軟になる。適当なワックスの例と
しては、カルナウバ・ワックス、米ぬかワックス、蜜蜂
ワックス、ラノリン、カンデリラ・ワックス、モタン・
ワックスおよびセレシン・ワックスのような天然ワック
スがあり；パラフィン・ワックスおよび微結晶ワックス
のような石油ワックスがあり；低分子量ポリエチレンお
よびフィッシャー・トロプシュ（Ｆｉｓｈｅｒ−Ｔｒｏ
ｐｓｃｈ）ワックスのような合成炭化水素ワックスがあ
り；ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸およびベヘン酸のような高級脂肪酸があり；ステ
アリル・アルコールのような高級脂肪族アルコール、サ
クロース脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステ
ルのようなエステルおよびアミド類がある。ワックスに
似た物質は２００℃以下の融点を有するが、好適には４
０−１３０℃の範囲の融点を持つことが好ましい。コー
ティング調剤内のワックスの量は、好適には、乾燥成分
の重量の２５重量％であって、最も好適には、２５−８
５重量％の範囲内にあることが好ましい。

【００１７】本発明のコーティング調剤は、また結合樹
脂を含む。適当な結合樹脂としては、コーティング調剤
中に従来使用されていたものがある。その例としては、
熱可塑性樹脂およびエポキシ樹脂のような反応性樹脂が
ある。

【００１８】適当な熱可塑性結合樹脂は、３００℃以下
の融点を有するが、好適には、１００−２２５℃の範囲
内に融点を有することが好ましい。適当な熱可塑性樹脂
の例としては、塩化ポリビニール、酢酸ポリビニール、
塩化ビニール−酢酸ビニール・コポリマ、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアセタル、エチレン−酢酸ビ
ニール・コポリマ、エチレン・アルキル−（メタ）アク
リレート・コポリマ、エチレン−酢酸エチル・コポリ
マ、ポリスチレン、スチレン・コポリマ、パリアミド、
エチレンセルロース、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ケ
トン樹脂、石油樹脂、ターペン樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリビニール・ブチリル、スチレン−ブタジエン・
ゴム、飽和ポリエステル、スチレン−アルキル（メタ）
アクリレート・コポリマ、エチレン・アルキル・（メ
タ）アクリレート・コポリマ等がある。熱可塑性樹脂の
使用量は、好適には、コーティング調剤の全乾燥成分の
２−３５重量％であることが好ましい。

【００１９】適当な反応性結合材の成分としては、エポ
キシ樹脂および重合開始剤（架橋剤）等がある。適当な
エポキシ樹脂としては、エピクロロヒドリンをフェノー
ル／フォルムアルデヒド縮合体またはクレゾール／フォ
ルムアルデヒド縮合体と反応させて得られるエポキシ・
ノボラック樹脂のような、少なくとも二つのオキシラン
ジ基を持つもの等がある。他の好適なエポキシ樹脂とし
ては、エピクロロヒドリンを１、４ブタンジオールのよ
うなポロヒドロキシ・モノマと反応させて得られるポリ
グリシジル・エーテル・ポリマがある。適当なエポキシ
・ノボラック樹脂の特定の例としては、シェル・ケミカ
ル社から入手できるイーポン１６４がある。ポリグリシ
ジル・エーテルの特定の例は、チバ・ガイギから入手で
きる、アラルダイト（登録商標）ＧＴ ７０１３という
商品名の製品がある。エポキシ樹脂は、好適には、熱プ
リントヘッドからの熱で活性化する架橋剤と一緒に使用
することが好ましい。好適には架橋剤としては、少なく
とも二つの一次または二次アミン基を含むポリアミン類
等がある。シェル・ケミカル社およびエア・プロダクト
社からそれぞれ入手できる例としては、エピキュア Ｐ
１０１およびアンカミン ２０１４ＦＧがある。反応を
促進させるために、トリグリシジルイソシアヌレートの
ような促進剤を、架橋剤と一緒に使用することができ
る。使用時に、エポキシ樹脂は、通常、その低い粘度の
点から考えて、乾燥成分の２５重量％以上のコーティン
グ調剤を含む。反応性エポキシ樹脂が結合剤の役目を果
たす場合には、ワックスは通常必要ではない。

【００２０】本発明のコーティング調剤内で使用される
溶媒は、結合樹脂の溶解性により非常に種々様々なのも
のがある。シリコン樹脂は、特に少量使用する場合に
は、有機溶媒内に分散させることができる。好適な溶媒
としては、ミネラル・スピリットがある。他の適当な溶
媒としては、エステル類、ケトン類、エーテル類、アル
コール類、脂肪族および芳香族等がある。コーティング
調剤の固体成分は、その中に含まれる乾燥成分の粘度に
よって変わるが、通常１５−１００重量％の範囲内であ
る（溶融）。

【００２１】コーティング調剤は、また視覚的に、光学
的手段、磁気的手段、電導的手段または光電的手段で感
知することができる感熱剤または顔料を含む。感熱剤
は、通常ダイまたは顔料および磁気粒子のような着色剤
である。従来のインク・リボンで使用されている着色剤
ならどれでも、使用することができる。上記着色剤の例
としては、カーボン・ブラック、種々の有機および無機
着色顔料およびダイ等がある。上記ダイの例としては、
フサロシアニン・ダイ類、蛍光フサロシアニン・ダイ
類、カドミウム、プリムローズ、クローム・イエロー、
群青、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化コバル
ト、酸化ニッケル等のような他のダイ類等がある。ロイ
コ・ダイ類のような反応性ダイ類も使用することができ
る。磁気熱印刷の場合には、熱転写層は、文字を人間ま
たは機械により読み取ることができるようにするため
に、映像形成の際に使用するための磁気顔料または粒子
を含む。そのため、磁気信号誘導インクで基板をコード
化できたり、映像化できたりする利点がある。感熱剤ま
たは顔料は、通常コーティング調剤の全乾燥成分の１−
５０重量部の量で使用される。

【００２２】コーティング調剤は、可塑剤、粘度調整
剤、粘着付与剤等のような従来の添加剤を含むことがで
きる。

【００２３】コーティング調剤は、好適には、全乾燥成
分の６０−７５重量％の範囲の量のパラフィン・ワック
ス、カルナウバ・ワックスおよび炭化水素ワックスを含
むワックスの混合物を含んでいることが好ましい。上記
のワックスの混合物を使用する場合には、好適には、カ
ーボン・ブラック顔料と一緒に酢酸ビニール・コポリマ
結合樹脂を使用することが好ましい。好適には、溶媒と
してミネラル・スピリットを使用することが好ましく、
シリコン樹脂としては、好適には上記のＳＥ３０ポリデ
ミチルシロクサン、ＶＩＳＣ−１００ポリデミチルシロ
クサン、シラスチック ４−２４００ポリデミチルシロ
クサンまたはシラスチック ４−２９０３ポリデミチル
シロクサンの一つまたはそれ以上を使用することが好ま
しい。この好適な調剤は、ミネラル・スピリット、炭化
水素ワックス、パラフィン・ワックス、カルナウバ・ワ
ックスおよびエチル−酢酸ビニール・コポリマ、結合樹
脂の溶液を、約８８℃（１９０°Ｆ）の温度で約１５分
間混合することによって作ることができる。その後、カ
ーボン・ブラックおよび黒インクを加え、約２時間の間
約６０℃（１４０°Ｆ）−７１℃（１６０°Ｆ）でアト
リタ内ですりつぶす。その後、シリコン樹脂を８８℃
（１９０°Ｆ）の温度で加え、約１５分間混合を続け
る。

【００２４】本発明の熱転写リボンは、好適には、ポリ
エチレン・テレフタレート製であることが好ましい上記
基板と、裏面コーティングに適したワックス、顔料、結
合樹脂、場合によっては残留溶媒および高分子量のシリ
コン樹脂からなる機能層を含む。機能層は、好適には本
発明のコーティング調剤から作ることが好ましい。適当
なワックス、結合樹脂、顔料およびシリコン樹脂は上記
の通りである。熱転写層（機能層）は、好適には約１０
０−２５０℃、通常は約１００−１５０℃の温度範囲の
通常のプリントヘッド・エネルギーで、転写を行うこと
ができる約５０−２５０℃の範囲内に軟化点を有するこ
とが好ましい。本発明の熱転写リボンは、本発明の調剤
から溶液、分散液または乳液の形で作ることができる。
基板に塗布すると、溶媒の一部はコーティング内に残る
場合がある。熱転写リボンは、上記コーティング重量を
達成するために、従来のコーティング機械上に設置され
たマイヤ・ロッド（Ｍｅｙｅｒ Ｒｏｄ）またはワイヤ
・ラウンド・ドクター・バーのような従来の技術および
装置で作ることができる。熱転写層のコーティング重量
は、通常１．９−４．３ｇ／ｍ²である。全コーティン
グ・プロセス中、温度は約７１℃（１６０°Ｆ）に維持
される。コーティング調剤を塗布した後で、確実に乾燥
させ基板に機能層を接着させるために、熱転写リボンを
高温下でドライヤを通す。しかし、この作業は行っても
行わなくてもよい。熱転写層は、７５−２００℃の温度
範囲で紙または合成樹脂のようなレシーバ基板上に完全
に転写することができる。

【００２５】本発明の熱転写リボンは、熱印刷のいくつ
かの利点を持つ。熱転写リボンが、熱プリントヘッドの
加熱部材に触れると、熱転写層が軟かくなり、リボンか
らその上にシリコン樹脂裏面コーティングが行われてい
るレシーバ基板に転写される。

【００２６】本発明の熱転写媒体を有効に使用するため
には、機能層は、好適には図４ａおよび図４ｂに示すよ
うに、機能層を自分自身の上に回転によって押しつけ
て、基板の未処理面に接触させなければならない。この
ように熱転写媒体をローリングさせることによって、裏
面コーティング材は裏面コーティングを形成しているポ
リエチレン・テレフタレート基板の裏面に移動する。こ
の裏面コーティングを行うための適当な他の方法として
は、熱転写媒体の複数のシートを層状に重ねるという方
法がある。

【００２７】＜例＞ ＜例１−コーティング調剤＞本発明のコーティング調剤
は、ミネラル・スピリット、ワックスおよび結合樹脂を
表１に示す割合で混合し、できあがった混合物を１５分
間８８℃（１９０°Ｆ）で加熱して作られる。表１に示
す割合のカーボン・ブラックおよび黒インクを、結果と
して得た混合物に加え、約２時間の間６０℃（１４０°
Ｆ）−７１℃（１６０°Ｆ）の温度で、アトリタ内です
りつぶす。すりつぶし作業の後、表１に示す量のシリコ
ン樹脂を加え、得られた混合物を１５分間８８℃（１９
０°Ｆ）で混合する。

【００２８】

【表１】 １．改良炭化水素ワックス＝ペトロライト社製の「ＷＢ
−１７」改良炭化水素ワックス ２．完全精製パラフィン・ワックス＝ボーラ・ペトロリ
ウム社製の「パラフィン１０１４」 ３．カルナウバ・ワックス＝Ｒ．Ａ．バルディニ社製の
「カルナウバ ＮＣ ＃３ワックス」 ４．エチル−酢酸ビニール・コポリマ樹脂＝ケムセント
ラル社製の「エルバックス ４０Ｗ エチル−酢酸ビニ
ール・コポリマ樹脂 ５．カーボン・ブラック＝コロンビア・ケミカル社製 ６．シリコン樹脂＝ゼネラル・エレクトリック社製の
「ＳＥ３０」または「ＶＩＳＣ−１００Ｍ」ポリデミチ
ルシロクサン、またはダウ・コーニング社製の「シラス
チック ４−２９０１または４−２９０３」ポリデミチ
ルシロクサン ７．黒インク＝ＢＡＳＦ社製の「ネプチューン Ｘ−１
４」 ＜熱転写媒体＞本発明の熱転写媒体は、上記コーティン
グ調剤を、１．９−４．３ｇ／ｍ²のコーティング重量
で、Ｅ．Ｉ．デュポン・デ・ネムルス社製の厚さ４．５
ミクロンのポリエステル・マイラ・フィルム上に塗布す
ることによって形成される。溶液を、ドクター・バーを
使用して、７１℃（１６０°Ｆ）でマイラ・フィルム
（Ｍｙｌａｒ Ｆｉｌｍ）上に塗布し、乾燥する。形成
された熱転写媒体は、マンドリルの周囲に巻かれ、シリ
コン樹脂がポリエチレン・テレフタレート基板の未処理
面に移動することができるように、少なくとも２４時間
の間保管される。

【００２９】上記例で使用した本発明の上記反応物質お
よび／または動作条件の全体または一部を変えて、実験
を反復して行った場合でも、同じように成功する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 機能層が基板の未処理表面に接触していな
い、本発明の熱転写リボンである。

【図２】 機能層が基板の未処理表面に接触していて、
裏面コーティングが行われた本発明の熱転写リボンであ
る。

【図３】 従来技術の熱転写リボンである。

【図４】 基板の未処理面と機能層とが接触するよう
に、ロール状に巻かれた本発明の熱転写リボンの一部で
ある。（ａ）は、製造直後の熱転写媒体である。（ｂ）
は、製造後２４時間以上経過した熱転写媒体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー シー ヴォスラー アメリカ合衆国 オハイオ州 45356 ピ クア、カーライル ドライブ 1814 (72)発明者 トマス ジェイ オブリンガー アメリカ合衆国 オハイオ州 45377 ヴ ァンダリア、ケンブルック ドライブ 845

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱転写リボン（２０）が、基板の熱転写
   層の反対側の面上に裏面コーティング（１２５）を自ら
   形成することを特徴とする柔軟な基板（２２）および上
   記熱転写層（２４）を含む熱転写リボン。