JP3118194B2 - 熱転写インキリボン - Google Patents
熱転写インキリボンInfo
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Description
体に文字・バーコード像を印刷するいわゆる熱転写イン
キリボンに関し、さらに詳しくはインキ層の転写性が良
好な熱転写インキリボンに関するものである。
し、或いはバーコード像を印刷したラベルを商品に貼着
して、商品の価格や販売情報を管理することが定着して
いる。このようなバーコード像を印刷する手段として
は、熱転写インキリボンが使用されてから久しい。この
熱転写インキリボンは、着色剤とワックス等のバインダ
材からなるインキ層を耐熱性基材に形成したもので、上
記リボンをプリンタに装着し、インキ層をサーマルヘッ
ドの熱により加熱溶融させて、包装紙やラベルに転写す
ることにより、所望のバーコード像を得ることができ
る。ここで、基材上にインキ層を形成する手段として
は、インキ層組成物を加熱溶融して液状とし、そのイン
キ液を基材上に塗布するいわゆるホットメルト法、或い
はインキ層組成物をトルエン等の有機溶剤に溶解して液
状とし、そのインキ液を基材上に塗布するいわゆるソル
ベント法、或いはインキ層組成物をトルエン等の有機溶
剤に加熱溶解して液状とし、そのインキ液を加熱した状
態で基材上に塗布するいわゆるホットソルベント法が一
般的である。
写性や印刷されたバーコード像の耐久性を向上させる要
求が高い。これらの要求に答えるために、基材とインキ
層の間にワックスを主体とした剥離層を形成したインキ
リボン(特開昭61−78692号公報)、或いはワッ
クスを主体としさらに少量のゴムを添加した剥離層を形
成したインキリボン(特開平2−589号公報、特開平
4−78585号公報)が広く知られている。ここで、
上記剥離層はワックスを主体とするので加熱により容易
に溶融し、インキ層と共に転写するので耐久性及び転写
性が向上することが期待できる。また、剥離層に少量の
ゴムが添加されている場合は、転写性及び耐久性が向上
するとともに、インキ層の脱落を防止する効果も期待で
きる。一方、プリンタにおいても、印刷作業の効率を上
げるために、印刷速度が速いことが要求されている。こ
のような要求に答えるために、最近、図3に示すよう
な、プリンタに装着されるサーマルヘッドの発熱素子1
4をヘッド基板15のインキリボン12の移動方向側端
部に形成した、いわゆる端面ヘッド型プリンタが注目さ
れている。このプリンタは、インキ層の凝集力が低下し
ている熱溶融状態において、インキリボン12とラベル
等の被転写体13との剥離する角度θを従来型のプリン
タと比較して大きくしたので、印刷速度が速い場合にお
いてもインキ層の転写性の向上が期待されている。
を有する熱転写インキリボンであっても、プリンタの印
刷速度が速い場合は、インキ層の転写性等は実用上満足
のいくものは得られなかった。特に、インキ層をソルベ
ント法、或いはホットソルベント法で塗布製造したイン
キリボンは、殆ど転写性が向上しない。また、このよう
なインキリボンを高温環境化で保存した後は、インキ層
の転写性がさらに低下する問題が生じた。
ころ、インキ層の塗布工程に問題があった。すなわち、
剥離層上にインキ層を形成する際に、ソルベント法又は
ホットソルベント法を用いると、インキ液中の溶剤が剥
離層を溶解又は熱溶解するので、剥離層はインキ層と混
合された状態で形成される。つまり、剥離層とインキ層
の両者の境界が不明瞭になり、また剥離層は所定よりも
かなり薄い厚みで形成されたことになる。その結果、イ
ンキ層の転写性は向上しない。ここで、インキ層と剥離
層の混合の程度を緩和するためには、製造条件を検討す
ることが考えられる。すなわち、ホットソルベント法に
おいては、塗布の際のインキ液の温度を下げたり、或い
は、ソルベント法又はホットソルベント法においては、
溶剤を揮発乾燥する際の乾燥炉の温度を下げることが考
えられる。しかし、上記対策では、インキ液の粘度上昇
や溶解度の低下による塗布不良の問題や、乾燥不良の問
題が発生し、生産性を著しく低下させる原因となる。
転写性が低下する問題も、環境化の熱により剥離層とイ
ンキ層が混合されることに原因があった。特に、剥離層
と熱溶融性インキ層とに同種類のワックスが使用されて
いる場合は、両者が混合されやすい傾向にある。ここ
で、インキ層と剥離層の混合の程度を緩和するために
は、剥離層とインキ層の両者を異種のワックスの組み合
わせとすることが考えられる。しかし、剥離層とインキ
層とは一体となって転写することが要求されているの
で、融解熱や成分が異なる異種のワックスの組み合わせ
とすると、転写性を向上させることは難しい。また、異
種のワックスの組み合わせとすると両者の極性の違いか
ら、ピンホール等の塗布不良が発生する。
いて剥離層とインキ層との境界が明瞭で、その結果印刷
速度が速い場合においても、転写性の良好な熱転写イン
キリボンを提供することを第1の課題とする。さらに、
本発明においては、高温環境化に保存しても転写性が低
下することのない熱転写インキリボンを提供することを
第2の課題とする。さらに、本発明においては、端面ヘ
ッド型プリンタにおいても好適に使用できる熱転写イン
キリボンを提供することを第3の課題とする。
熱性基材の片面に、芳香族モノマー成分及び他のモノマ
ー成分との共重合ポリマーとワックスとを含む剥離層を
形成し、その上に、ワックスを含有する熱溶融性インキ
層をホットソルベント法により形成してなる熱転写イン
キリボンにおいて、上記共重合ポリマーの上記芳香族モ
ノマーのモノマー成分比は10〜25%にされ、該共重
合ポリマーは上記熱溶融性インキ層中のワックスとは低
相溶性にされたことを特徴とする熱転写インクリボンで
ある。この場合、上記共重合ポリマーは、剥離層中のワ
ックスに対しても低相溶性を有することが望ましい。ま
た、本発明の熱転写インキリボンでは、上記熱溶融性イ
ンキ層中のワックスと、上記剥離層中のワックスについ
て、同種類のワックスを用いることができる。また、本
発明の熱転写インキリボンでは、上記剥離層に含まれる
ワックスには、エステルワックスを用いることができ
る。上記共重合ポリマーはスチレン系ゴム共重合ポリマ
ーを用いることができる。また、上記共重合ポリマーの
JIS K6301により定義される伸びが、1000
%以下にすることができる。また、上記剥離層の厚み
は、0.5μm〜3.0μmにすることができる。
て行われた。第1に、インキ液に含まれる溶剤に剥離層
が溶解されないように、剥離層を塗布溶剤に対し溶解度
の低いエステルワックスを主体とする。第2に、剥離層
自体の粘度を上げてインキ層との混合を防ぐために、少
量のポリマーを添加する。ここで、ワックスよりもポリ
マーの方が、インキ液に含まれる溶剤に対する溶解度が
高いのが通例である。つまり、ポリマーの添加は剥離層
全体の溶解度を向上させる傾向にある。本発明者らは、
この傾向はワックスとポリマーが良く相溶する場合に顕
著に現れることを見いだした。一方、ワックスとポリマ
ーとが全く相溶しないと、剥離層の形成が困難であるこ
とを見いだした。
テルワックスを主体とし、さらにエステルワックスとは
低相溶性の関係にある芳香族モノマーを特定比率含有す
る共重合ポリマーを添加することにより、エステルワッ
クスと共重合ポリマーが完全には相溶していない状態の
剥離層を完成させた。この剥離層は、塗布工程における
インキ液の溶剤によっても溶解しづらくなり、一方、剥
離層全体の粘度が向上しているのでインキ層との混合を
防ぐことが可能となる。したがって、剥離層とインキ層
との境界が明瞭で剥離層は所定の厚みを保持し、インキ
層の転写性を向上させることができる。そして、インキ
層にもエステルワックスが含まれていても、剥離層に含
まれる共重合ポリマーとは低相溶性の関係になる。した
がって、高温環境下において保存しても両者が混合する
のを防止することができる。さらに、本発明においは、
共重合ポリマーの伸びを特定以下とすることにより、剥
離層自体の粘着性を低下させ、印刷速度が速い場合にお
いても、質の高い転写性を得ることができる。さらに、
剥離層の厚みを特定範囲とすると、いわゆる端面ヘッド
型の熱転写プリンタ用インキリボンとして、良好な転写
性を提供することが可能となる。
明の熱転写インキリボン1は、耐熱性基材4、剥離層3
及び熱溶融性インキ層2から構成される。本発明の耐熱
性基材4には、公知のプラスチックフィルムを使用する
ことができ、具体的には、ポリエステルフィルム、ポリ
カーボネートフィルム、ナイロンフィルム、ポリイミド
フィルム等を使用することができる。その中でも、耐熱
性が良くて安価な、ポリエステルフィルムを好適に使用
することができる。耐熱性基材4の厚みは、限定的では
ないが2〜15μm、一般的には3〜10μmである。
主体とし、さらに芳香族モノマーが特定比率含有した共
重合ポリマーを含んでいる。本発明のエステルワックス
は、具体的には、カルナバワックス、ライスワックス、
キャンデリラワックス等があげられる。尚、本発明のエ
ステルワックスは、かならずしも学術分類上ワックスと
称されているものだけでなく、例えばエステル骨格を有
し分子量が10000以下の熱溶融性物質であって、実
質的にワックスと同様の性質を有するものであれば使用
することができる。たとえば、アルコール脂肪酸エステ
ル、グリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル等の脂肪酸エステルである。これらエステルワック
スの中でも、カルナバワックスは、通常インキ組成物を
ソルベント法、或いはホットソルベント法で塗布する際
に溶剤として使用されるトルエンに対し5%以下と低い
溶解度を示し(『ワックスの性質とその応用』(府瀬川
健蔵 監修、幸書房))、インキ液と剥離層3の混合を
防止する観点から好適に使用することができる。また、
本発明の目的の範囲内で他のワックスを使用することも
可能であり、具体的には、パラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックスが挙げ
られる。
ルワックスとは低相溶性の関係にある芳香族モノマー成
分をその分子中に10〜25%の含有する共重合ポリマ
ーが使用される。本発明の芳香族モノマー成分は、具体
的にはスチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、キ
シレン、フェノール、クメン等が使用でき、他のモノマ
ー成分として具体的には(メタ)アクリル酸、(メタ)
アクリル酸エステル等のアクリル系モノマー、エチレ
ン、ブタジエン、イソプレン、ブチレン等のゴム系モノ
マーを使用することができる。ここで、他のモノマー成
分が芳香族モノマー成分よりもエステルワックスに対し
て低相溶性の関係にあると、これら2成分のモノマーが
重合された共重合ポリマーは、エステルワックスに対し
て完全に非相溶性を示し、剥離層3を形成する際の液の
安定性が低い傾向がある。そこで、他の成分としてはエ
ステルワックスに対して比較的相溶性の高いゴム系モノ
マーが望ましい。そうすると、共重合ポリマーの中で
も、具体的にスチレン−イソプレン−スチレン(略号
で、SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレン(略号
で、SBS)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチ
レン(略号で、SEBS)、スチレン−エチレン−プロ
ピレン−スチレン(略号で、SEPS)等のスチレン系
ゴム共重合ポリマーを好適に使用することができる。ま
た、本発明の共重合ポリマーにおいて、芳香族モノマー
成分のモノマー成分比率が10%未満であるとエステル
ワックスと相溶するので好ましくない。また25%を越
えると共重合ポリマーのインキ液の溶剤に対する溶解度
が向上する傾向にあり好ましくない。また、本発明にお
いて、エステルワックスと共重合ポリマーの重量部比率
は、98:2〜70:30が一般的である。また、上記
共重合ポリマーのJIS K6301により定義される
伸びが、1000%以下であることが好ましい。この範
囲を越えると、剥離層3が粘着性を帯びて印刷速度が速
いときに転写性が低下する傾向がある。
囲内で他の樹脂を添加することは可能であり、具体的に
は、エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー、エチレン−
アクリル共重合ポリマー、ポリアミド樹脂、アクリルゴ
ム、ブチルゴム、イソプレンゴム等を使用することがで
きる。
インキリボン6のように、耐熱性基材10と剥離層8の
間に下引層9を形成し、非印刷時の耐熱性基材10と剥
離層3の密着性を向上させてもよい。ここで、下引層9
は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド
樹脂等を使用することができる。
とバインダ材からなる。着色剤としては、染料、顔料、
カーボン及びフィラー類からなり、バインダ材として
は、具体的には、カルナバワックス、キャンデリラワッ
クス、ライスワックス、木ロウ、ホホバ油、密ロウ等の
ワックス類、エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー、ポ
リエステル、塩化ビニル、ポリウレタン等の熱可塑性樹
脂を使用することができる。
ンキ層2、7は、これら組成物を溶剤中に溶解・分散し
て液状とし、グラビアコータ、ロールコータ、ナイフコ
ーター、カーテンコータ等の公知の塗布方法で基材上に
形成することが可能である。ここで、本発明の剥離層
3、8の厚みは、0.5μm〜4.0μmが一般的であ
るが、端面ヘッド用プリンタにおいては1.0μm〜
3.0μmとすることが好ましい。一方、インキ層2、
7の厚みは、0.3μm〜4.0μmが一般的である
が、端面ヘッド用プリンタにおいては0.3μm〜2.
0μmとすることが好ましい。また、端面ヘッドプリン
タにおいては転写を円滑にする観点から、インキ層2、
7の厚みよりも剥離層3、8の厚みが大きい方が好まし
い。
形成する耐熱性基材3、8表面とは反対の表面に、走行
性を安定させる目的で、耐熱滑性層5、11を形成して
もよい。ここで、耐熱滑性層5、11には、シリコン樹
脂、フッ素樹脂等の滑性のある樹脂を塗布量として、
0.01〜0.5g/m2に形成すれば十分である。
する。 実施例1 (熱転写インキリボン作成)耐熱滑性層の形成 基材として、5.0μmのポリエステルフィルムの表面
に、以下の組成物をトルエン及びM.E.Kの混合溶剤
に溶解し、グラビアコータに取り付けたファンテンユニ
ットで塗布した。 アクリル−シリコングラフト樹脂 60重量部 (US380、東亜合成化学(株)) イソシアネート 40重量部 (タケネートD110N、武田薬品工業(株)) 尚、乾燥後の塗布量は、0.1g/m2であった。下引層の形成 耐熱活性層を形成した反対の表面に、ポリエステル樹脂
(バイロン#200、東洋紡(株))をトルエン及び
M.E.Kの混合溶剤に溶解し、グラビアコータに取り
付けたグラビアユニットで塗布した。尚、乾燥後の塗布
厚みは、0.5μmであった。剥離層の形成 上記下引層の上に、以下の組成物をトルエンに加熱溶解
し、グラビアコータに取り付けたグラビアユニットで塗
布した。 スチレン系ゴム共重合ポリマー(SEBS) 20重量部 (タフテックH1052、旭化成工業(株)) カルナバワックス 80重量部 (カルナバ2号、加藤洋行(株)) ここで、このスチレン系ゴム共重合ポリマーのスチレン
モノマー成分比は20%であり、伸び率は700%であ
る。また、乾燥後の塗布厚みは、2.5μmであった。インキ層の形成 上記剥離層の上に、以下の組成物をトルエンに加熱溶解
し、グラビアコータに取り付けたグラビアユニットで塗
布した。 カーボンブラック 20重量部 カルナバワックス 6重量部 (カルナバ2号、加藤洋行(株)) キャンデリラワックス 14重量部 (精製キャンデリラワックス、野田ワックス(株)) エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー 20重量部 (ウルトラセン725、東ソー(株)) スチレン系オリゴマー 20重量部 (FTR8100、三井石油化学(株)) スチレン系ゴム共重合ポリマー 20重量部 (クイントン401CS、シェルジャパン(株)) 尚、乾燥後の厚みが1.5μmであった。
転写インキリボンを以下の評価方法にしたがって評価し
た。転写性評価 上記作成された熱転写インキリボンをプリンタを使っ
て、ベタパターン像を作成しその像を目視により観察し
た。印刷条件は、端面ヘッド型熱転写プリンタ(B57
2、TEC(株))で通常の印刷速度の3inch/s
ec、印刷速度の速い8inch/secの両方行っ
た。ラベルは、平滑度がBEEK値で約200のラフ紙
(ベラム、スティロ社製)を使用した。尚、この評価に
おいては、ベタパターン像にインキ層が転写されないい
わゆる『しろぬけ』がなく転写性の良好なものを○、し
ろぬけが確認できるが実用上問題のないものを△、しろ
ぬけが多く印刷濃度の低下がみられるものを×とした。高温環境下の保存後の転写性 上記作成された熱転写インキリボンを50℃の恒温槽に
1週間放置し、その後恒温槽から取り出し室温まで温度
が冷えるのを確認した後、上記転写性評価と同様の条件
で評価した。
は、通常の印刷速度に加え、印刷速度が速い場合におい
ても、しろぬけのない『○』の良好なベタパターン像を
を形成することができた。また、高温環境下の保存後し
ても、転写性が劣化することなく『○』の良好なベタパ
ターン像を形成することができた。この結果を表1に記
載した。
した以外は、実施例1と同様な方法で実施例2、3及び
比較例1〜3の熱転写インキリボンを作成した。尚、比
較例4においては、芳香族モノマーを含んだ共重合ポリ
マーの代わりにエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用し
た以外は、実施例1と同様な方法で熱転写インキリボン
を作成した。これらの結果も表1に記載した。
刷速度においてはしろぬけのない『○』であり、印刷速
度が速い場合においても、実用上使用できる『△』のベ
タパターン像を形成することができた。但し、高温環境
下の保存すると転写性が低下する現象が発生した。比較
例1〜4においては、印刷速度が速い場合は、実用上使
用できない『×』の転写性であった。一方、芳香族モノ
マー成分を有しない比較例4の熱転写インキリボンは、
通常の印刷速度においても、他の熱転写インキリボンと
比較して転写性は良くない。
キリボンは、従来のインキリボンに比較して転写性が良
く、さらに高速印刷においても転写性が低下しない有利
な効果がある。さらに、本発明においては高温環境下に
おいて転写性が低下しない有利な効果がある。さらに、
本発明においては、いわゆる端面ヘッド型の熱転写プリ
ンタ用インキリボンとして、好適な転写性を提供するこ
とができる効果がある。
図である。
キリボンの転写の説明に供する図である。
Claims (7)
- 【請求項1】耐熱性基材の片面に、芳香族モノマー成分
及び他のモノマー成分との共重合ポリマーとワックスと
を含む剥離層を形成し、その上にワックスを含有する熱
溶融性インキ層をホットソルベント法により形成してな
る熱転写インキリボンにおいて、 上記共重合ポリマーの上記芳香族モノマーのモノマー成
分比は10〜25%にされ、該共重合ポリマーは上記熱
溶融性インキ層中のワックスに対して低相溶性にされた
ことを特徴とする熱転写インクリボン。 - 【請求項2】上記共重合ポリマーは、上記剥離層中のワ
ックスに対して低相溶性にされたことを特徴とする請求
項1記載の熱転写インキリボン。 - 【請求項3】上記熱溶融性インキ層中のワックスと、上
記剥離層中のワックスとは同種類のものが用いられたこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項記
載の熱転写インキリボン。 - 【請求項4】上記剥離層に含まれるワックスはエステル
ワックスであることを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれか1項記載の熱転写インキリボン。 - 【請求項5】上記共重合ポリマーがスチレン系ゴム共重
合ポリマーである請求項1乃至請求項4のいずれか1項
記載の熱転写インキリボン。 - 【請求項6】上記共重合ポリマーのJIS K6301
により定義される伸びが、1000%以下であることを
特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の
熱転写インキリボン。 - 【請求項7】上記剥離層の厚みが、0.5μm〜3.0
μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のい
ずれか1項記載の熱転写インキリボン。
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