JP2005035125A

JP2005035125A - インクリボン

Info

Publication number: JP2005035125A
Application number: JP2003199068A
Authority: JP
Inventors: Susumu Arauchi; 進荒内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】記録媒体に対しての熱転写の際に、前記記録媒体に転写されたインク層の厚みが増した場合にも、紫外線照射による紫外線を十分にインク層内に届かせることのできるインクリボンを提供すること。
【解決手段】インク層３に、金属粉６を添加する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクリボンに係り、特に、紫外線の照射によりインク層に含まれる紫外線反応性樹脂が良好に硬化することができるインクリボンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の溶融型熱転写方式のインクリボンは、インク層の材料に熱可塑性樹脂を利用しているため、得られた記録媒体上の画像は、冷却後に固体状態になったとしても、記録媒体あるいは画像が加熱されると再度軟化溶融する問題があった。即ち、従来のインクリボンは、熱転写記録した画像の耐熱特性が悪かった。
【０００３】
さらに、インク層が溶剤可溶性であるため、得られた記録媒体上の画像は、溶剤に触れると再度溶解する問題があった。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂は、加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂と比較して一般的に機械的強度が低く、記録媒体に熱転写記録した画像に、高い耐摩耗特性を得ることは困難であった。そのために、従来から、記録媒体に記録した画像の耐熱性、耐摩耗性、耐溶剤性等を向上することができるインクリボンとして、インク層に熱可塑性を示さない紫外線硬化樹脂を添加したインクリボンが採用されてきた。
【０００５】
このような従来のインクリボンの一例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂からなるベースフィルム上に、離型層を介してインク層が形成されている。
【０００６】
また、前記ベースフィルムの背面側には摺接するサーマルヘッドの磨耗の防止、インクリボンの走行の安定化、さらに、巻取り時のインク層との融着の防止等のための潤滑層が形成される。
【０００７】
前記インク層は、少なくとも紫外線反応性樹脂と光開始剤とを主成分とし、必要に応じて紫外線吸収剤や着色剤、さらには各種の可塑剤、分散剤、酸化防止剤等を微量添加することにより構成されている。
【０００８】
また、前記インク層には、必要に応じて増感剤、充填剤、レベリング剤、粘弾性改質剤等の添加剤が配合される。
【０００９】
前記インク層は、紫外線反応性樹脂としてダイセル化学工業（株）社製の無黄変型ウレタンアクリレートに、光開始剤として日本チバガイギー（株）社製のアセトフェノン系化合物を０．５重量部と、着色剤として三菱化成（株）社製のカーボンブラックを２０重量部とを添加して紫外線反応性インク材料塗液を製造した。
【００１０】
また、前記ベースフィルムは、テイジン（株）社製の厚さが略３．５μｍのＰＥＴフィルムからなり、前記ベースフィルムの背面側には、東亜合成化学（株）社製のシリコン樹脂（ＭＥＫ溶媒希釈）が塗布され潤滑層が形成されている。そして、前記ベースフィルムの一方の面に、紫外線反応性インク材料塗液をグラビア塗工し、その後８０℃で１０分間乾燥して、膜厚が略２μｍのインク層１２ｂを形成し、インクリボンの母剤としてのシート材を製造する。このようなシート材を所定の幅に裁断することによりインクリボンが製造されている。
【００１１】
このような構成からなるインクリボンを、まず、前記インクリボンの裏面側、即ち潤滑層側からサーマルヘッドを圧接して、例えば黒色で単色のインク層を記録媒体の記録面に密着させる。この状態で、サーマルヘッドの複数の発熱素子を記録情報に基づいて選択的に発熱させることにより、前記ベースフィルムを介して発熱素子と対向して接触する部分のインク層が選択的に熱軟化溶融する。この熱軟化溶融した部分のインク層が、記録媒体に熱転写されると共に、前記インクリボンが記録媒体に密着した状態で搬送方向に搬送される。
【００１２】
そして、画像が転写された前記記録媒体に対して、紫外線照射手段により紫外線が照射することにより前記記録媒体に転写された画像が紫外線硬化して前記画像が定着された。
【００１３】
こうして紫外線硬化した画像に、クロスカット粘着テープ剥離試験を行った結果、前記画像に剥離は見られず、記録媒体に対して十分な耐剥離性のあることが確認できた。また、紫外線硬化させた画像を記録した記録媒体を、４０℃で４８時間放置した後、前記画像の表面に荷重３００ｇを加えた状態で１０回往復のラビング試験を行った結果、前記画像の変型、あるいは消失は全く見られず、十分な耐熱性と耐摩耗性のあることが確認できた。さらに、紫外線硬化した画像に、９９％エタノールで湿潤した木綿布を重ね、この上から荷重３００ｇを加えた状態で、１０回往復のラビング試験を行った結果、前記画像の変型や消失は全く見られず、十分な耐溶剤性のあることが確認できた（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００３−１６５２３７号公報（第４−６頁）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来のインクリボンは、記録媒体に対しての熱転写の際に、前記記録媒体に転写された画像のインク層の厚みが増すと、紫外線照射による紫外線が十分にインク層内に届きにくくなり、記録媒体に転写された画像の紫外線硬化が不十分となる場合が生じる。これに対し、紫外線の照射量を増加させた場合、装置の大型化や、発熱の問題から媒体への影響等の弊害を招く。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、記録媒体に対しての熱転写の際に、前記記録媒体に転写されたインク層の厚みが増した場合にも、紫外線照射による紫外線を十分にインク層内に届かせることのできるインクリボンを提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため本発明に係るインクリボンの特徴は、インク層に、金属粉を添加した点にある。
【００１８】
このような構成を採用したことにより、記録媒体に熱転写されたインク層に対して紫外線を照射すると、インク層に添加された金属粉により紫外線が反射、拡散されインク層内に十分に届かせることができ、記録媒体に熱転写されたインク層の紫外線硬化を安定させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明のインクリボンの実施形態について説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るインクリボンの実施形態を示す概略断面図、図２は本発明に係るインクリボンを用いて記録された画像に対して紫外線を照射した際の作用を示した概略図、図３は本発明のインクリボンを用いて形成されたカラー画像の概略断面図である。
【００２１】
本実施形態のインクリボン１は、図１に示すように、ベースフィルム２の一方の面に離型層４を介してインク層３が形成され、前記ベースフィルム２の背面側となるもう一方の面には、潤滑層５が形成されている。
【００２２】
前記ベースフィルム２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アラミド等の樹脂材料からなり、膜厚を１〜１２μｍに形成されている。本実施形態において前記ベースフィルム２は、テイジン（株）社製の厚さ３．５μｍのＰＥＴフィルムが使用する。
【００２３】
前記インク層３は、紫外線反応性樹脂と光開始剤とを主成分とし、必要に応じて紫外線吸収剤や着色剤、さらには各種の可塑剤、分散剤、酸化防止剤等を微量添加することにより構成されている。
【００２４】
さらに、前記インク層３には、アルミニウム等の金属粉６が３重量部含有されている。
【００２５】
前記紫外線反応性樹脂は、紫外線照射時に末端官能基の作用により、自らが重合反応に関与するものであり、官能基の数により単官能性モノマー、多官能性モノマーに分類できる。また、特に多官能性モノマーは高分子間の橋かけをなす架橋剤の役割を果すものである。また、光開始剤は光を吸収して紫外線反応性樹脂の光重合反応のトリガーになるものである。
【００２６】
このような紫外線反応性樹脂としては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレートの誘導体等の単官能型や、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、１，３−ブタンジオールアクリレート、１，４−ブタンジオールアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール４００ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，３−ビス（３−アクリルオキシエトキシ−２−ヒドロキシプロピル）−５，５−ジメチルヒダントイン、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール誘導体のジアクリレート等の２官能型、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の３官能以上型のものが、好適なものとして挙げられる。
【００２７】
また、本実施形態における紫外線反応性樹脂には、必要に応じて増感剤、充填剤、レベリング剤、粘弾性改質剤等の添加剤を配合してもよい。
【００２８】
前記着色剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、オイルブラック等の黒色顔料ならびにチタニア、炭酸カルシウム等の白色顔料の他に、イエロー、マゼンタ、シアン等の公知の染料を挙げることができ、これらの顔料あるいは染料の添加量を適宜変化させることにより色調等が所望の状態に調整される。
【００２９】
このような前記インク層３のインク塗液は、例えば、紫外線反応性樹脂としてダイセル化学工業（株）社製のエポキシアクリレートに、光開始剤として日本チバガイギー（株）社製のアセトフェノン系化合物を２．５重量部添加し、着色剤としてイエロー、マゼンタ、シアン等の染料をそれぞれ２５重量部添加することにより、３色の紫外線反応性カラーインク塗液が製造される。
【００３０】
また、紫外線反応性樹脂に着色剤を添加しない場合には、無色透明の紫外線反応性インク塗液が製造され、紫外線反応性オーバーコート塗液として使用することができる。
【００３１】
前記離型層４は、前記インク層３と同様に紫外線反応性樹脂と光開始剤とを主成分としている。そして、紫外線反応性樹脂としてダイセル化学工業（株）社製の無黄変形ウレタンアクリレートを水で希釈し、光開始剤として日本チバガイギー（株）社製のアセトフェノン系化合物を０．５重量部添加して離型層塗液が製造される。
【００３２】
前記潤滑層５は、東亜合成化学（株）社製のシリコン樹脂（ＭＥＫ溶媒希釈）が前記ベースフィルム２に塗布して形成される。
【００３３】
そして、前記潤滑層５が形成された前記ベースフィルム２のもう一方の面に、前記離型層塗液を塗液パン（図示せず）に投入してグラビア塗工し、８０℃で１０分乾燥させて離型層４が形成される。
【００３４】
その後、前記インク塗液を塗液パン（図示せず）に投入し、前記離型層４上に前記インク塗液をグラビア塗工し、８０℃で５分間乾燥させることにより膜厚が略２μｍのインク層３が形成され、例えば、黒、イエロー、マゼンタ、シアン等の異なる色の複数のインクリボン１が形成される。
【００３５】
つぎに、前述した構成からなるインクリボン１の作用について説明する。
【００３６】
前述した構成からなるインクリボン１を熱転写記録装置（図示せず）にセットし、専用紙、あるいは普通紙、あるいはＯＨＰ用紙等の記録媒体７をセットする。
【００３７】
そして、前記熱転写記録装置の熱転写記録工程で、前記インクリボン１の背面側からサーマルヘッド（図示せず）をヘッドダウンさせて圧接させることにより、例えば黒色で単色のインク層３を記録媒体７の記録面に密着させる。この状態で、前記サーマルヘッドの複数の発熱素子（図示せず）を記録情報に基づいて選択的に発熱させることにより、ベースフィルム２を介して発熱素子と対向して接触する部分のインク層３が選択的に熱軟化溶融する。この熱軟化溶融した部分のインク層３が、記録媒体７に熱転写されると共に、インクリボン１が記録媒体７に密着した状態で搬送方向に搬送される。
【００３８】
その結果、前記インクリボン１は、剥離ローラ（図示せず）の位置を境界として記録媒体７から剥離して巻取り方向に巻取られる。また、搬送方向に搬送される記録媒体７の表面に、部分的に溶融した単色のインク層３および離型層４が転写されて、記録媒体７上に高濃度で鮮明なモノクロ画像が記録される。この時の画像は、紫外線照射手段（図示せず）による紫外線照射前の画像であり、この画像が記録された記録媒体７が紫外線照射手段まで搬送される。
【００３９】
そして、紫外線照射工程において、低圧あるいは高圧水銀灯、水銀キセノン、メタルハライドランプ等の紫外線照射手段と対向する位置に紫外線照射前の前記記録媒体７が搬送されてくると、画像の上から、波長が２００〜５００ｎｍで、照射強度が９０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線が、照射距離５ｃｍ、コンベア速度５ｍ／分で全面照射される。この紫外線照射時の中心波長は略３６５ｎｍである。このような条件で紫外線を照射行なった際、図２に示すように、画像のインク層３を構成する紫外線反応性インク材料に含有された金属粉６により、紫外線が反射、拡散して紫外線反応性インク材料の全体にいきわたり、確実に光重合し、記録媒体７上に紫外線硬化した画像が定着して記録される。
【００４０】
また、前記記録媒体７上において、インク層３の上面に熱転写された離型層４も紫外線硬化して、硬化膜（図示せず）が積層形成される。
【００４１】
このような紫外線硬化した画像は、耐磨耗性、耐熱性、耐溶剤性等に優れている。
【００４２】
また、図３に示すように、インク層３の色が異なる複数種類のインクリボン１を用いて、上述した熱転写記録工程と紫外線照射工程とを複数回繰り返す、即ち、重ね印刷を行なうことにより、所望の色のカラー画像を得ることができる。
【００４３】
このようなカラー画像を記録する方法としては、まず、シアンのインク層３Ｃを有するインクリボン１を用い、熱転写記録工程で記録媒体７の表面に、シアンの色のインク層３Ｃおよび離型層４を熱転写して、シアンの色の画像を熱転写記録する。
【００４４】
その後、紫外線照射工程において、前記画像の上から中心波長２５５ｎｍ、照射強度９０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を照射距離５ｃｍ、前記記録媒体７の搬送速度５ｍ／分で全面照射する。すると、画像のインク層３Ｃを構成する紫外線反応性インク材料に含有された金属粉６により、紫外線が反射、拡散して紫外線反応性インク材料の全体にいきわたり光重合し、さらに、前記離型層４も光重合して硬化膜（図示せず）を形成し、前記記録媒体７上に紫外線硬化したシアン色の画像が定着して記録される。
【００４５】
つぎに、シアン色の画像の表面に形成された硬化膜上にマゼンタのインク層３Ｍを有するインクリボン１を用い、上述した熱転写記録工程と紫外線照射工程により、硬化膜（図示せず）が積層されたマゼンタ色の画像が定着して記録される。
【００４６】
さらに、マゼンタ色の画像の表面に形成された硬化膜上にイエローのインク層３Ｙを有するインクリボン１を用い、上述した熱転写記録工程と紫外線照射工程により、硬化膜（図示せず）が積層されたイエロー色の画像が定着して記録される。
【００４７】
以上の工程により、シアン、マゼンタ、イエローの画像を重ねて印刷することにより、所望のカラー画像を得ることができる。
【００４８】
前述したような紫外線硬化したモノクロ画像およびカラー画像に、クロスカット粘着テープ剥離試験を行った結果、モノクロ画像およびカラー画像に剥離は見られず、前記記録媒体７に対して十分な耐剥離性のあることが確認できた。
【００４９】
また、紫外線硬化したモノクロ画像およびカラー画像を記録した記録媒体７を、４０℃で４８時間放置した後、モノクロ画像およびカラー画像の表面に木綿布を荷重３００ｇで押圧した状態で１０回往復のラビング試験を行った結果、モノクロ画像およびカラー画像の表面に変形や消失は全く見られず、十分な耐熱性と耐摩耗性のあることが確認できた。
【００５０】
さらに、モノクロ画像およびカラー画像の表面に、９９％エタノールで湿潤した木綿布を重ね、この上から荷重３００ｇを加えた状態で、１０回往復のラビング試験を行った結果、モノクロ画像およびカラー画像の表面に変型や消失は全く見られず、十分な耐溶剤性のあることが確認できた。
【００５１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、前記紫外線反応性樹脂に添加した金属粉６の含有量を１０〜３０重量部に増加させることにより、紫外線の反射、拡散を向上させるだけでなく、記録媒体７に熱転写記録されるインク層３の色をメタリック色とすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録媒体に熱転写されたインク層に対して照射された紫外線を、インク層に含有された金属粉が反射、拡散させて、インク層内全体にいきわたり、インク層の紫外線硬化を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクリボンの実施形態を示す概略断面図
【図２】本発明に係るインクリボンを用いて記録された画像に対して紫外線を照射した際の作用を示した概略図
【図３】本発明のインクリボンを用いて形成されたカラー画像の概略断面図
【符号の説明】
１インクリボン
２ベースフィルム
３インク層
４離型層
５潤滑層
６金属粉
７記録媒体

Claims

ベースフィルムに、紫外線反応性樹脂から主バインダを構成されたインク層が形成されたインクリボンであって、
前記インク層に、金属粉を添加したことを特徴とするインクリボン。