JPH05501525A - 熱転写インクリボン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱転写インクリボン 熱転写印刷法においては熱の作用下に転移可能のインクをインクリボンから記録 材、特に紙に転移する。これに適したインクリボンは担体材料、例えば柔軟性の 箔及びその上に施された感熱性のインク層からなる。このインク層は、通常容易 に融解するバインダ例えばワックス中に分散させられている色素顔料例えばカー ボンブラックを含んでいる。

インクの転移に必要とされる熱はプリンタからいくつかの個別に操作することの できる熱素子を介して供給される。これらは例えばマトリックスの形で印字ヘッ ド上又は列状にいわゆる熱サーモカム上に配設されている。

印字工程中にインクリボン上への良好な熱転移と記録支持体への良好なインク転 移を保証するために、印字ヘッドとインクリボンとの間及びインクリボンと記録 担体との間は良好に接触されなければならない、この目的のため、記録担体はま た平坦な表面を有していることが必要である。すなわち記録担体上に色素が良好 に付着する場合にのみ鮮明な印字画像が得られる。

また記録担体、特に表面の粗い紙を熱転写印刷法で印字できるようにするため、 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１６０６７号明細書では、易融解性バイン ダ中にマイクロカプセル状の着色剤の他に、インクの転移を補助するガスを熱の 作用下に生じるガス形成成分をも混入することが提案された。このインクリボン により、完全には平坦でない表面を有する紙にインクの付着性及び印字品質に関 して改善されたインク転移を達成することができる。得られた像点又は文字の中 心には良好な色の純度が観察される。しかしこの像点又は文字の縁部には紙の表 面構造が現れ、従って紙の品質により多かれ少なかれギザギザの印字縁が生じる 。

このことは特に高解像力を必要とするか又は更に粗い紙を使用した場合に印字画 像の光学的品質を低下させる。

従って本発明の課題は、粗い紙面における印字品質を改善しまた特に少なくとも 部分的に古紙から製造される再生紙を印字するのに適したインクリボンを提供す ることにある。

この課題は、少なくとも 一担体、特に箔、 一担体の表面に施された熱の作用下に融解可能又は分解可能のバインダ、−バイ ンダ中に含まれる顔料、 一バインダ中に含まれる、ガス状で転移可能の少なくとももう１種の染料、並び に 一インク成分を記録担体上に転移するのを補助するために分解時にガス及び熱を 放出する、インクと同調された熱不安定性成分を有するインクリボンによって解 決される。

本発明の他の実施ｍ欅は従属請求の範囲に記載されている。

本発明によるインクリボンで、粗い紙（３０ベック秒よりも粗いか少ない）上に も高い色純度並びに鮮明で紙の組織とは無関係の美しい輪郭を存する高い印字品 質の像点又は文字を得ることができる。

バインダ中に含まれる着色剤は色素顔料及び昇華可能の染料であってもよい他の 染料である。これは同等問題なくまた貯蔵安定性でバインダ中に加えることがで きる。印字工程自体はもはやバインダ（その中に含まれる色素顔料をも含めて） の純粋に″機械的”な転移ではない、むしろそれ以外に（印字に際しての）エネ ルギー供給によってその熱不安定性成分の分解が制御され、その際発生するガス がバインダ及びその中に含まれる色素顔料を紙面又は記録担体上に押圧する。同 時に分解熱により他の染料は揮発又は昇華され、気相状で紙の表面に一層深く染 み込む、この浸透は更に熱不安定性成分からなる放出ガスによって補助される。

その結果もはやインクリボンと記録担体との間に良好な接触を有する必要はなく 、従って記録担体又は紙の表面によって全く影響されることはない、この他の染 料は溶解されたバインダと比べて冷たい紙面に優先的に沈積することから、着色 は、特に印字工程でバインダがとどかずまたバインダによって覆われていない記 録担体上の像点又は文字の範囲にも生しる。

平坦でない紙面の最も深い部分における像点の縁範囲でも紙が良好に着色される 他に、ガス状で転移すべき染料を適切に色選択することによって、印刷画像の色 鮮明度を得ることができる。黒の色素顔料に関しては例えば青の色調が１種又は 数種の他の色素として適している０色の鮮明度は相応する色素顔料混合物、例え ばプロシアンブルー、ミロリブルー又はレフレックスブルーをカーボンブラック に添加することによっても達成可能である。他の色の場合又は四色印刷の場合相 応する色素顔料（シアン、マゼンタ、黄、黒）及びガス状で転移可能の染料が相 互に調和させる。これらの顔料は天然の有機又は無機物質であってよい、蛍光染 料は印刷画像の光沢を増すことができる。

２００℃以下で昇華可能である染料を使用するのが有利である０例えば１６０° Ｃで昇華可能の染料は印字工程で容易に気相に移行することができ、しかもイン クリボン上で十分に安定であるか又は揮発することはない、この範囲内で昇華可 能である染料は、例えば１ディスバーズ−ブルー　１４”　（１−（メチルアミ ノ）アントラキノン）のような例えばアントラキノン染料の群から選択される。

適当な熱不安定性成分は、例えば光線及び／又は熱の作用下にガスを形成しなが ら化学的に分解するものである。この種の化合物は例えばアゾ化合物の群から選 択することができる。この場合他の触媒作用成分によって混合物中でのアゾ化合 物の分解を、必要とされる温度及び反応速度に関して影響させることも可能であ る。極めて適切な熱不安定性化合物は、分解に際して毒物学的に問題のない物質 、例えば腐食作用のないまた無煙性のガスＮア、ＣＯ又はＣＯｔのみを遊離する 。また着色剤も分解残渣によって影響されることはない。

これらのいわゆるアゾ型の別の発泡剤としてはアゾビス−イソブチロニトリル（ ＡＩＢＮ）、ジアゾアミノペンゾール（ＤＡＢ）　、及びこれに類するものであ る。遊離可能のガス量は発泡剤混合物に応じて１００〜２２０　ｍ　Ｉ　／　ｇ であり、分解熱量は約３００〜９００　Ｊ／ｇである（反応エンタルピー）。

アゾ化合物の分解温度に影響を与える触媒作用成分としては、いわゆるキノ力（ Ｋ　ｉ　ｃ　ｋ　ｅ　ｒ　）　、スターター化合物又はその混合物を使用する。

これらは例えば酸化亜鉛、ヒドラジン又は活性炭のような無機化合物からか、例 えばｐ−ドルオールスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ペンゾールスルホニルヒ ドラジド（ＢＳＨ）　、ｐ、ｐ　’−オキシビスヘンゾールスルホニルヒドラジ ド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＰＮＰＴ）　、亜鉛ヘンゾールスル フィネートのような芳香族及び非芳香族ヒドラゾン化合物及びスルホニル化合物 からか又は他の有機の起爆剤から選択することができる。ＡＤＣをベースとする 市販の固体発泡剤混合物も適している。

これらの混合物は例えば８０〜２２０℃の反応温度に調整することができる。

しかし本発明によるインクリボンに対して壁、インクリボン又はその成分を安全 反応温度に調整されている混合物を使用するのが有利である。この完成インクリ ボンではこれらの混合物は５０℃で貯蔵した場合にも少なくとも４週間は安定し ている。

インクリボンの構造は数層又は単一層で担体上に構成することができる。後者は バインダ中におけるできるだけ微細な固体成分の微分散液である。固体成分とし ては例えば着色剤例えば顔料又はカーボンブラック１０〜３０重量％、場合によ っては触媒作用成分との混合形の熱不安定性ガスを遊離する成分、例えばアゾ化 合物／キツカー混合物５〜２５重量％、並びにガス状で転移可能の染料（熱転写 染料）２〜５重量％を含んでいてもよい。

バインダは主成分としてワックスを有し、これは硬ろう、パラフィン又はミクロ 状ワックスの群から選択され、全層中に約１０〜２０重量％含まれている。硬ろ うとしては精製されたモンタンろう、エステルろう又は例えばカルナウバろうの ような天然ろうを使用することができる。

バインダに所望の特性を付与するために、この硬ろうを他のバインダ成分で改質 する。すなわち接着剤として改質コロホニウム又は水素添加された炭化水素樹脂 のような樹脂約１０〜２０重量％を含有する。軟ろうとしては例えば油、油脂又 は熱可塑性ポリマー（ホモ又はコーポリマー）を５〜１０重量％の量で含んでい る。

高級脂肪酸及びその誘導体例えば金属塩、エステル又はアミド例えばステアリン 酸エステル、ラウリン酸アミド又は油脂アミドを他の付加物として３〜１５重量 ％含んでいてもよい。

この種のバインダ混合物は先行技術から公知であり、染料と混合してすでに色ろ うとして市販されている。しかしそれらは化学的観点から発泡剤と調和するもの でなければならない、すなわち発泡剤は例えば親水性又は疎水性に調整すること ができるか又は酸性下に触媒可能であり、従ってこの発泡剤は酸性環境では一層 低い分解温度を有する。

本発明によるインクリボンにとって重要なことは、バインダ混合物の凝固点、融 点又は滴点が有利には８０〜９５℃の狭い範囲にあることである。

本発明によるインクリボンを製造するため、上記各成分をバインダ中に均質に加 えまた分散させる。これを塗布するには、この混合物をバインダの融点を上回る がガスを遊離する成分又は発泡剤混合物の反応温度よりは少なくとも２０℃下回 る温度にし、その後ドクタで担体上に施す、担体は例えば厚さ約４μｍのＰＥＴ Ｂ又はＰＢＴＢｌ’！（ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタ レート）である、しかし製造条件によっては箔が保護層、いわゆる抗スティッキ ング層を備えている必要はない、バインダの層厚はドクタにより決定され、約３ 〜５μｍに合わされる。

この単層構造を有する本発明によるインクリボンは、以後に記載する多層構造の ものに比べて種々の利点を有する０本発明によるインクリボンは製造が容易であ ることの他に、単層構造で簡単に再生するか、又は新たにもしくは再被覆するこ ともでき、また１回又は数回に及ぶ使用に再利用することができる。特にサーモ カムでの印字法用インクリボンの場合（この場合リボンは印字工程自体刷された 紙のネガ型を構成し、従って印刷された紙が印刷されない表面を有するとほぼ同 程度の未使用インクリボン表面を有する）、先の事実は特に有利である。また同 時にこの印字処理の「コピー」は破壊され、このことは特に機密保持すべきデー タの場合に重要である。

本発明による単層構造のインクリボンの再生は掻き取り刃を用いて軽い押圧下に また高めた温度で行う、その際温度としては製造工程時と同じ限界値を適用する 。再生化の可能最大値は未使用のインクリボン面の広さ及びインク成分を含む層 の厚さによるか又は単になお使用可能の層材料の量に左右される。

しかし特に鮮明な印字画像は多層構造を有するインクリボンで得られる。それに は色素顔料及び染料を含むバインダ層の下のもう１つのバインダ層中に、ガスを 放出する成分を触媒作用成分と一緒に配置する。先に記載した上層には前記成分 を除いて単層構造と同し組成を選択する０通常担体上に直接施されるこの下層は 発泡剤又は発泡剤混合物をもう１つのバインダ中に微細に分散して含んでいる。

このバインダは有機ポリマー又はコポリマーであってよく、発泡剤混合物と相客 性でなければならない、その他発泡剤に対しては単層構造におけるのと同様の前 提条件が適用され、特にその分解温度はガス状の転移可能の染料にまた染料及び 色素顔料を含むバインダ層の融点に合わせる必要がある。印字すべき材料に同調 されている他のインクの特性又は着色剤はこの発泡剤層には必要とされない。

アゾ基を含む発泡剤混合物に好適なバインダはエチレン−酢酸ビニル−コポリマ ー　（ＥＶＡ）である、これから水を用いて分散液を作り、これに発泡剤混合物 約５〜２５重量％、育利には１５重量％を撹拌混入することができる。その後金 液を冷時に、厚さ０．　３〜２．０層ｍの乾燥層が生じるように担体上に施す、 この層を室温で数秒間以内に乾燥する。このＥＶＡバインダにより、使用された ＰＥＴＢ及びＰＥＴＢ箔に比べてもまた使用されたワックス混合物に比べても極 めて良好な接着性が生し、その結果インクリボン用の安定した三層構造が生しる 。これは特にこの種のインクリボンが高い機械的負荷に曝される高速印刷機にと って重要である。

次に本発明を２つの実施例及びそれに付属する２つの図面に基づき以下に詳述す る。各図面は本発明による１層構造（第１図）及び２層構造（第２図）のインク リボンの横断面図である。

第１実施例（第２図）： 厚さ４μｍのＰＥＴＢ箔（デエポン社製）１上に発泡剤混合物（ボロホール（Ｐ ｏｒｏｆｏｒ　ＡＤＣ−Ｋ、バイエル社製）１０重量％を撹拌混入した酢酸ビニ ルとエチレン（ＥＰ１７、ワンカー社製）とからなるコポリマーの水性分散液を 施す、この被覆は冷却してまたドクタを用いて行う、数秒後に層３は乾燥し、層 厚は０．８μｍとなる。この処理により層厚が高度に均一な層を得ることができ 、その表面粗面度は発泡剤粒子の粒径に相当するに過ぎず、また顕微鏡で確認さ れるに過ぎない。発泡剤層３の分解の開始はＤＳＣで測定され、１２５°Ｃであ り、最高で１４８°Ｃである。

この層上に層４を施すが、これは市販の色ろう（バインダ混合物及び顔料）がら なり、これには昇華可能の染料（例えば“ディスバーズ−ブルー１４”）約５重 量％が撹拌混入されている０層の塗布は９０’Ｃでドクタを用いて行う、ワック ス又はバインダを凝固した後インクリボンは完成する０層相互間の接着性は極め て良好である。熱転写印字法で印刷実験した場合、粗面紙（例えば３ｏベック秒 ）上に鮮明な活字面が得られ、その像点又は文字は鮮明な縁を存する。

第２実施例（第１図） 色ろう混合物（ヘキスト社製）に発泡剤混合物（Ｐｏｒｏｆｏｒ　ＶＰ−ＫＬ３ −２０１４とＰｏｒｏｆｏｒ　ＡＤＣ−Ｋｌ：１混合物、バイエル社製）１５重 量％及び昇華可能の染料を８５゛ｃで撹拌混入する。微細分散した段階で混合物 を抗ステイアキング被覆を有する厚さ３．５μｍの箔１　（ＰＥＴＢ、トレイ社 製）に９０℃で施す。凝固後層２は厚さ４．２μｍの厚さを有する９層１及び２ 相互の粘着性は極めて良好である０層２の分解開始はＤＳＣを介して１４０”Ｃ （最高１５２°Ｃ）で測定される。このインクリボンでの熱転写印字実験は常に 高解像度及び鮮明な縁を有する極めて良好な印字品質を示す。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱転写印刷法用のインクリボンにおいて、−担体、特に箔、 −担体の表面に施された熱の作用下に融解可能又は分解可能のバインダ、−バイ ンダ中に含まれる顔料、 −バインダ中に含まれるガス状で転移可能の少なくとももう１種の染料、並びに −インク成分を記録担体上に転移するのを補助するために分解時にガス及び熱を 放出する、インクと同調された熱不安定性成分を有する熱転写印刷法用インクリ ボン。 ２．もう１つの染料が昇華可能であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の インクリボン。 ３．もう１つの染料が２００℃を下回る温度で昇華可能であることを特徴とする 請求の範囲第２項記載のインクリボン。 ４．熱不安定性成分がアゾ化合物の群からなる化合物であることを特徴とする請 求の範囲第１項ないし第３項の１つに記載のインクリボン。 ５．層がアゾ化合物の分解を時間及び出発温度により調整する別の触媒作用成分 を含んでいることを特徴とする請求の範囲第４項記載のインクリボン。６．気相 転移を補助する成分の１つがアゾジカルボンアミドであることを特徴とする請求 の範囲第１項ないし第５項の１つに記載のインクリボン。 ７．全てのインク成分が合わされている唯一のインク支持層を担体上に備えてい ることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項の１つに記載のインクリボン 。 ８．もう１つの染料の昇華温度が熱不安定性成分の分解温度（反応の最大限度） の範囲内にあることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項の１つに記載の インクリボン。