JPH031977A - 非衝撃印刷用リボン及びそのリボンに使用するインキ - Google Patents

非衝撃印刷用リボン及びそのリボンに使用するインキ

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JPH031977A
JPH031977A JP2044252A JP4425290A JPH031977A JP H031977 A JPH031977 A JP H031977A JP 2044252 A JP2044252 A JP 2044252A JP 4425290 A JP4425290 A JP 4425290A JP H031977 A JPH031977 A JP H031977A
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Robert E Glavin
ロバート イー グレイヴィン
Michael J Mcelligott
マイケル ジェイ マッケリゴット
James T Mccarthy
ジェイムズ ティー マッカーシー
Terence W Andrews
テランス ダブリュー アンドリュース
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Nu Kote International Inc
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非衝撃印刷(non−ilIlpact p
rinting)用リボン及び特に、伝票類及び他の機
械可読性文書を記号化するための磁性インキ組成物の非
衝撃印刷用リボンに関する。
〔従来の技術〕
広い概念としての、いわゆる“非衝撃印刷”は当業界に
おいて周知である。そしてこの方法は、ドツトマトリッ
クス及びデイジ−ウィールシステム(daisy wh
eel system)のような衝撃技術に伴う非常に
高い騒音を除去することができることから、タイプライ
タ−及びコンピュータプリンター等において、ますます
人気のある印刷方法となってきた。非衝撃印刷の基本的
構成は、紙のような受容支持体上に像を形成するために
、リボンからのインキ被覆を融解させる、熱の使用であ
る。
従来の熱転写方法は、抵抗器である熱プリントヘッドを
用い、そのリボンは、一方に塗布されたワックスインキ
被覆を有するポリエステル薄膜の支持体で構成されてい
た。このプリントヘッドは、ポリエステルと接触して熱
エネルギーを発生させる。この熱は、プリントヘッドか
らポリエステルを介して、融解して像を形成するワック
スインキ被覆に伝えられる。もちろん、この熱プリント
ヘッドは、それぞれの分離像形成のために冷され、かつ
再加熱されなければならない。
より新しい非衝撃システムは、しばしば電気抵抗加熱転
写システムに関連するものであり、従来の熱転写システ
ムはプリントヘッド及びリボンの構成の双方において相
違する。この技術を使用する場合、プリントヘッドは抵
抗器ではなく、従来のようにプリントヘッド自体で発熱
することはなく、むしろ電流を伝える多数の細いワイヤ
ー又は電極で構成される。像を作るために必要とされる
熱は、プリントヘッドからの電流によってリボン自体で
発生する。したがって、リボン自体が実質的に抵抗器で
あり、通常3つの層を含むものである。この3つの層は
まず、電流に関して抵抗器としての役割し、それによっ
て発熱する電導性ポリマー薄膜;通常、真空蒸着技術に
よって塗布されるアルミニウムのような金属薄膜;及び
ポリマー薄膜内に発生した熱に対応して溶融する。溶融
性ポリマーを含む第3のインキを含むものであり、金属
層から支持体へ目的とする像の形で転写される。支持体
に対するインキの転写をさらに促進するために、ときに
付加的な解離層をアルミニウムとインキ層の間に用いる
電気抵抗加熱転写技術は、いわゆる従来の熱転写技術よ
りも多くの満足すべき利点を有している。
まず最初に、プリントヘッドの冷却及び再加熱を行うた
めの費用のかかる部品を用いる必要がなくなるため、実
質的に印刷コストが安くなる。また、像と像を形成する
間に冷却と再加熱を行なわなければならなかった従来の
抵抗加熱プリントヘッドが要求されないため、より速い
印刷速度が得られる。そして、おそらく最も重要なこと
であるが、熱がリボン自体の内部で発生し、中間層を介
して放散することがないので、これらの新しい技術は、
より秀れた印刷品質をもたらすことができ、その結果、
紙、フィルム及び他の支持体の多くに、より秀れた印刷
品質を提供する。
しかし、最近までは、電気抵抗加熱転写リボンのインク
層に用いられる材料は、カーボンブラック及び他の無機
材料のような顔料から主になっていた。
例えば、米国特許第4,103,066号は、転写層及
び支持体を含む非衝撃印刷用リボンを開示している。こ
の支持体は、電導性カーボンブラック約15〜約40%
を含むポリカーボネート樹脂であり、転写被覆は、ワッ
クスカーボンブラック及びメチルバイオレット染料のよ
うな色素から作られている。米国特許第4,549.8
24号は、熱インキ転写印刷においてアゾ染料の使用を
開示しているが、これらの染料は、最終的な支持体上に
イレーザ−プルーフ(erasure proof)印
刷特性を提供するよりもむしろ低温使用を容易にする。
一方、これまで知られているインキ及びリボンは、はと
んどのオフィスの通常従来からのタイピング及び印刷用
途には、全く満足のいくものであったが、伝票類、流通
証券、及びできるならば、イレーザ−プルーフとすべき
で、がっ高性能の磁気読み取り7選別装置によってのみ
効率的に取り扱うことができるタイプの他の特殊な文書
の印刷には不適当なことが多い。従って、これまで、速
度が遅く、かつ非常に騒音が出る衝撃印刷技術を必要と
する代りに、電気抵抗熱転写技術をこの用途に使用する
途は開かれていなかった。
いわゆる通常のオフィス用において、明瞭さや品質の最
低限を設定する基準は、文書のタイプや印刷ごとに、は
とんど主観的判断であり、したがって、高度のバリエー
ションが存在することになる。しかしながら、磁気読み
取り/選別により区分される文書の印刷においては、該
基準は、極めて詳細なものであり、磁性符号化像につい
てアメリカ銀行協会により確立された、臨界的な像標2
坊に適合させなければならない。
伝票、流通証券等の衝撃印刷に今日使用されている通常
のリボンは、一般に65%以上の磁性酸化物インキ被覆
を有する。このような磁性酸化物の配合は、視覚的な印
刷品質と機械的走査のためのシグナル転移の目的とする
レベル双方を得るために必須であると考えられている。
今のところ、このような配合は、インキ層を溶融し、紙
又は文書の支持体に対して移転しなければならない熱転
写印刷においては明らかに不可能である。なぜなら、磁
性酸化物の融点は、電気抵抗性ポリマー支持体の溶融を
避けるために要求される150℃という一般的制限より
も、数オーダー大きいからである。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがって、本発明の目的の1つは、磁性読み取り7選
別装置によって従来から取り扱われ、処理されている伝
票類及び他の文書を、非衝M磁性印刷するためのリボン
を提供することである。
また、本発明の他の目的は、磁気読み取り7選別装置に
より処理されている伝票類及びその類似文書の符号化に
おいて有用な、磁性インキ組成物を提供することである
また、さらに本発明の別の目的は、伝票類及び他の流通
証券の非衝撃イレーザ−プルーフ印刷のためのリボンを
提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
電気抵抗加熱転写装置に使用する実質的なイレーザ−プ
ルーフ″磁性転写リボン”を提供することができる、と
いうことを見い出した。該リボンは、電気抵抗ポリマー
層、及び磁性インキ及びイレーザ−プルーフ染料を含ん
だ層、に加えて、前記抵抗層及び前記インキ層の間に配
置された金属の薄い層から構成されている。
本発明の一形態として、磁気読み取り7選別装置を使用
して通常処理される文書の非衝撃印刷用磁性インキが含
まれる。該インキは、1〜約5の炭素原子を有する脂肪
族アルコール及び約6〜約10の炭素原子を有する芳香
族炭化水素からなる群より選ばれる少なくとも1種を含
む溶媒約60〜約80重量部、溶融性ポリマー約10〜
約30重量部、磁性酸化物約10〜約30重量部、及び
ジオクチルアゾレート、ジオクチルフタレート、ドデシ
ルアゾレート、ジイソオクチルアブレート、ブチルステ
アレート、イソプロピルパルミテート及び類似のエステ
ル、脂肪酸等からなる群より選ばれる可塑剤約1〜約4
重量部、から本質的になるものである。該インクは、ま
た、カーボンブラック約0〜約10重量部及びアルコー
ル可溶性染料約0〜約10重量部含むことができる。
本発明の他の形態には、磁性読み取り7選別装置によっ
て取り扱われるタイプの文書の非衝撃印刷用リボンが含
まれる。該リボンは、前記磁性インキ、ポリカーボネー
ト支持体及びこの支持体及び前記インキ層の間に配置さ
れた金属の薄膜を含み、該支持体は、電導性のカーボン
ブラック約20〜約40重量%を含むポリカーボネート
ポリマーを本質的に含むものである。
さらに、本発明の他の形態には、伝票類及び流通証券等
の文書の非衝撃イレーザ−プルーフ印刷用リボンであっ
て、ポリカーボネート支持体、熔融性インク層及びこれ
ら支持体とインク層の間に設けられた金属の薄膜を含む
、該リボンが含まれる。該支持体は、電導性カーボンブ
ラック約20〜約40重量%を含むポリカーボネートポ
リマーを必須の成分としてなるものである。また、該溶
融性インキは、1〜約5の炭素原子を有する脂肪族アル
コール及び約6〜約10の炭素原子を有する芳香族炭化
水素からなる群より選ばれる少な(とも1種の成分を含
む溶媒約50〜約80重量部、ポリアミドポリマー約1
0〜約30ffi1部、磁性酸化物約10〜約30重量
部、アゾレート、フタレート、パルミテート及びアジペ
ートエステルからなる群より選ばれる可塑剤約1〜約4
重量部、アルコール溶解性染料約1〜約10部、カーボ
ンブラック約0〜約10重量部を必須成分とするもので
ある。
本発明の好ましい実施態様において、該リボンは、約1
0〜約20ミクロンの厚さを有するポリカーボネートポ
リマー支持体、厚さ約800〜約1200人の厚さを有
するアルミニウム薄膜(蒸着技術によってポリカーボネ
ート支持体に付着させることが好ましい。)及びポリカ
ーボネート支持体より融点が低く、約5〜約20ミクロ
ンの厚さのインキ層を含む。好ましいインキ組成物は、
1〜約5の炭素原子を有する脂肪族アルコール及び約6
〜約10の炭素原子を有する芳香族炭化水素からなる群
より選ばれる少なくとも1種の成分を含む溶媒約50〜
約80重量部、ポリアミドポリマー約10〜約30重量
部、磁性酸化物約10〜約30重量部、及びジオクチル
アゾレート、ジオクチルフタレート、ドデシルアゾレー
ト等のような可塑剤約1〜約4重量部を、必須の成分と
するものである。また、該インキ組成物は、カーボンブ
ラックを各重量部以上及び/又はアルコール可溶性染料
2重量部以上を任意的に含むことができる。
もちろん、特定の溶媒の選択において、広い許容度が存
在するであろう、溶媒の機能は、ポリカーボネート支持
体上に被覆されたアルミニウム上に、他の周知の方法に
より、スクリーン、圧延又は塗付することができるよう
、実質的に均一な粘性混合物を提供することである。該
溶媒は、もちろん、インキの他の成分と混和性(mis
sihle)及び/又は融和性でなければならず、さら
に、アルミ化されたポリカーボネートリボンに対してイ
ンキ層を塗布する以前に、溶媒の過度の損失をなくすた
めに十分に高い沸点を有し、かつ製造されたリボンが接
触したときに十分乾燥しているようになるために溶媒の
大部分がリボンの製造中に蒸発するよう、十分に低い沸
点を有しなければならない。
他方、可塑剤は、インキの配合で使用されるポリアミド
又は他のポリマー樹脂と融和性の広範囲の芳香族又は脂
肪族オイルから選ぶことができる。
該可塑剤は、金属層を通ってインキ層に伝わる温度より
も高い融点を有するものでなければならない。一般に、
インキ組成物中に使用されるポリマーとともに通常採用
されるほとんどの可塑剤は、適当であることが明らかで
ある。可塑剤の本来の機能は、融点における流動性の改
善であるが、驚(べきことに、印刷品質及び信号転移レ
ベルの実質的な改善も見い出された。
次に述べる実施例は、本発明をさらに詳しく説明するも
のであり、本発明を、そこに述べられている若干の好ま
しいリボン及びインキ組成物に限定するものではない。
実施例 1 次の成分を混合することにより、インキ組成物を製造し
た。
イソプロピルアルコール    49fliitRトル
エン           20 重量部UN I R
EZ 1533      15.5重量部(ポリアミ
ド樹脂ユニオン社) 11ercules  B −350Grade   
 17.5重1部(磁性酸化物) カーボンブラック        1 重量部ジオクチ
ルアゾレート       4 重量部ニグロシンアル
コール可溶1生染料             1  
 重量部前記成分を、ボールミル中において25℃で1
6時間混合した。磁性インク組成物を背面ロールコータ
−(reverse roll coater)を用い
て、キャリアー支持体のアルミニウム化した面に塗布し
た。このキャリアー支持体はMAKI10FOL KL
3−1009(モベイケミカル社Mobay Chem
ical corporation)であって、ポリカ
ーボネート薄膜及び伝導性カーボンブラックからつくら
れ、これらは塩化メチレン中で砕かれ、金属ドラム上で
キャスト被膜され(厚さ155ミフロン±%、引張り強
度9.500〜11、000ps i、伸び率9%、表
面抵抗580〜650オーム/平方、容量抵抗1オーム
−cm、及び密度1.28>、これを62.75cm(
24インチ)幅で15ミクロンの厚さの支持体薄膜に流
延し、さらにその薄膜の一方に、アルミニウム1000
人厚層を通常の蒸着技術により付着したものであった。
構成されたリボンは、標準的な市販のプリンタ(I B
M Quietwriter printerモデル5
201)に装着し、一連の試験文書に磁気的に印字した
。この磁気的に印字した文書をユニシス(Unisys
)磁気読み取り/選別機で処理した結果、読み取り不能
の割合は1%未満であった。これらの結果は、通常65
%を越える磁性酸化物が、総インク組成物の約16%に
、インキの不揮発性部分の45%未満に減少上たことに
なり、きわめて予期し難いものであった。
実施例 2 2つの別の試験リボンを実施例1と同様の方法で、次の
インキ組成により製造した。
配合A ポリアミド樹脂(Unirez イソプロピルアルコール トルエン カーボンブラック 重量% 配合B ポリアミド樹脂(Unirez 1533)イソプロピ
ルアルコール トルエン アルコール 可溶性ニグロシン 染料 重量% 上記配合ASBに従って、実施例1で述べたクワイトラ
イター装置を使用する試験印刷で用いる試験リボンを製
造した。この2つのリボンそれぞれで印刷した文書に消
去試験(erasure testing)を行なった
。配合Aのリボンで行なった印刷は、単なるエンピッ用
イレーザ−で容易かつ機械的に消された。他方、配合B
のリボンで行なった印刷は、イレーザ−による紙繊維の
崩壊が生じるまで、全く消すことはできなかった。さら
に配合Bのリボンで行なった印刷の試験によると、該染
料は、残余の溶媒により、明らかに紙繊維にまで至って
いた。もちろん、本発明の印刷用リボンに対し、イレー
ザ−ブルーフ印刷特性を提供する能力が非常に有益かつ
望ましいものであることが、企画されていることは明ら
かであろう。
さらに一連の試験により、磁性酸化物の最適配合レベル
及び可塑剤の最適レベルが明らかになった。一般に、被
覆型、量(リボン上のインク被覆の厚さ)を実質的に増
加することなく、ポリアミド樹脂対磁性酸化物の比が1
:1である組成は明らかに許容できる結果をもたらし、
一方、その比が2:1以上であると最良の状態でも、わ
ずかに許容できる印刷特性が得られただけであった。リ
ボンに厚いインク被覆を使用することは、厚い被覆を塗
付するために必要となる余けいな費用の点からだけでな
く、重要なことに厚い被覆が、当然印刷装置ごとに定ま
っているリボンリールの直径のため、リボンの長さを実
質的に減少させてしまうことからも、きわめて望ましく
ないと考えられる。
可塑剤の使用をなくそうという試みは、印刷の品質及び
信号伝達に、全く思いもかけない効果をもたらした。ポ
リアミド樹脂の重量を基準に、約6重量%未満の可塑剤
レベルにすると、前記の欠点を伴うより厚い被覆重量が
必要となるという印刷品質と信号伝達双方に実質的に有
害な効果をもたらすようになった。ポリアミド樹脂の重
量を基準として、約25重量%の可塑剤レベルとすると
、印刷品質及び信号伝達の見地からは許容し得る結果が
得られるが、このレベルが25%を越えるようになると
、移転したインクが、乾燥せず、不明瞭となる可能性が
増加した。したがって、可塑剤濃度の好ましい範囲は、
ポリアミド樹脂の重量を基準として、約6〜約25%で
あり、樹脂対(磁性酸化剤及び特定の可塑剤)の比は、
好ましい可塑剤の濃度範囲よりわずかに低く又は高くす
ることができた。
本発明もまた、リボン支持体のアルミニウム表面とイン
ク層の間に、任意の剥離層を設けることを企図している
。約3ミクロンの剥離層を使用して、実施例1と同じ材
料により実験を行なった。このような剥離層は、例えば
、アトコート(Adcote) 37 R610(モー
トンチオコール社製(Morton Th1okol)
) 、xチレン共重合体及びグツドリッチ(Goodr
 1ch)で製造された、アクリル酸ラテックスである
ハイカル(flycar) 26120のような、高分
子量ポリエチレン、エチレン共重合体、エチレンビニル
アセテート及びアクリル酸ラテックスの水性懸濁液又は
乳濁液で薄膜を被覆することにより製造した。
剥離層の使用は、アルミニウム層に対するインキ層粒子
のわずかな接着性をも減少させるという、明らかに有°
益な効果をもたらした。前記タイプの剥離層は、明らか
に効果的ではあるが、このような剥離層は、一般に非衝
撃リボンの分野では周知であり、いかなる公知の放出材
料であっても、前記材料で達成したと実質的に同等の効
果をもたらすものである。
これらの実施例は、本発明の詳細な説明するものであり
、本発明の範囲を限定するものではない。
また、ここに開示された本発明範囲からはずれることな
く、本明細書に記載された特定の材料を用いた方法及び
装置内で種々の変更や置換しうることができることを御
理解頂きたい。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリカーボネート支持体、磁性インキ層及びこの
    ポリカーボネート支持体と磁性インキ層の間に設けられ
    た金属の薄膜を含む、磁気読み取り/選別装置によって
    取り扱われるタイプの文書の非衝撃印刷用リボンであっ
    て、前記支持体が、電導性カーボンブラック約20〜約
    40重量%含むポリカーボネートポリマーから本質的に
    なり、前記磁性インキが、1〜約5の炭素原子を有する
    脂肪族アルコール及び約6〜約10の炭素原子を有する
    芳香族炭化水素からなる群より選ばれる少なくとも1種
    の成分を含む溶媒約60〜約80重量部、ポリアミドポ
    リマー約10〜約30重量部、磁性酸化物約10〜約3
    0重量部、アゾレート、フタレート、パルミテート及び
    アジペートエステルからなる群より選ばれる可塑剤約1
    〜約4重量部、カーボンブラック約0〜約10重量部及
    びアルコール可溶性染料約0〜約5重量部から本質的に
    なることを特徴とする前記非衝撃印刷用リボン。
  2. (2)前記金属が、蒸着アルミニウムの薄膜であり、リ
    ボンの厚さが約800Å〜約1200Åである、請求項
    (1)記載のリボン。
  3. (3)前記インキが、ポリアミドポリマー重量を基準と
    して、少なくとも約5〜約25重量%の可塑剤を含む、
    請求項(1)記載のリボン。
  4. (4)前記可塑剤が、ジオクチルアゾレートである、請
    求項(3)記載のリボン。
  5. (5)前記インキの融点が、140℃よりも低い、請求
    項(1)記載のリボン。
  6. (6)前記インキの融点が、140℃よりも低い、請求
    項(4)記載のリボン。
  7. (7)ポリアミドポリマーと磁性酸化物の重量比が、約
    4:6から約6:4の範囲である、請求項(1)記載の
    リボン。
  8. (8)溶媒が、イソプロピルアルコール及びトルエンの
    混合物を含む、請求項(1)記載のリボン。
  9. (9)前記アルコールと前記トルエンが、約8:3から
    約3:8の重量比の範囲で含まれる、請求項(8)記載
    のリボン。
  10. (10)前記アルコール可溶性染料が、ニグロシン染料
    であり、その染料が、約0.5〜約4重量部含まれる、
    請求項(1)記載のリボン。
  11. (11)通常、磁気読み取り/選別装置を使用して処理
    される文書の非衝撃印刷用磁性インキであって、1〜約
    5の炭素原子を有する脂肪族アルコール及び約6〜約1
    0の炭素原子を有する芳香族炭化水素からなる群より選
    ばれる少なくとも1種の成分を含む溶媒約60〜約80
    重量部、ポリアミドポリマー約10〜約30重量部、磁
    性酸化物約10〜約30重量部、アゾレート、フタレー
    ト、パルミテート及びアジペートエステルからなる群よ
    り選ばれる可塑剤約1〜約4重量部、カーボンブラック
    約0〜約10重量部及びアルコール可溶性染料約0〜約
    5重量部から本質的になることを特徴とする前記非衝撃
    印刷用インキ。
  12. (12)前記インキが、ポリアミドポリマー重量を基準
    として、少なくとも約5〜約25重量%の可塑剤を含む
    、請求項(11)記載のインキ。
  13. (13)前記可塑剤が、ジオクチルアゾレートである、
    請求項(12)記載のインキ。
  14. (14)インキの融点が、140℃よりも低い、請求項
    (11)記載のインキ。
  15. (15)インキの融点が、140℃よりも低い、請求項
    (13)記載のインキ。
  16. (16)ポリアミドポリマーと磁性酸化物の重量比が、
    約4:6から約6:4の範囲である、請求項(11)記
    載のインキ。
  17. (17)溶媒が、イソプロピルアルコール及びトルエン
    の混合物を含む、請求項(11)記載のインキ。
  18. (18)前記アルコールと前記トルエンが、約8:3か
    ら約3:8の重量比の範囲で含まれる、請求項(17)
    記載のインキ組成物。
  19. (19)前記アルコール可溶性染料が、ニグロシン染料
    であり、その染料が、約0.5〜約4重量部含まれる、
    請求項(11)記載のインキ。
  20. (20)ポリカーボネート支持体、溶融性インキ層及び
    前記支持体と前記インキ層の間に設けられた金属の薄膜
    を含む、伝票、流通証券等のような文書の非衝撃イレー
    ザープルーフ印刷用リボンであって、前記支持体が、電
    導性カーボンブラック約20〜約40重量%含むポリカ
    ーボネートポリマーから本質的になり、前記溶融性イン
    キが、1〜約5の炭素原子を有する脂肪族アルコール及
    び約6〜約10の炭素原子を有する芳香族炭化水素から
    なる群より選ばれる少なくとも1種の成分を含む溶媒約
    60〜約80重量部、ポリアミドポリマー約10〜約3
    0重量部、磁性酸化物約10〜約30重量部、アゾレー
    ト、フタレート、パルミテート及びアジペートエステル
    からなる群より選ばれる可塑剤約1〜約4重量部、アル
    コール可溶性染料約1〜約10重量部及びカーボンブラ
    ック約0〜約10重量部から本質的になることを特徴と
    する前記非衝撃イレーザープルーフ印刷用リボン。
  21. (21)前記金属が、蒸着アルミニウムの薄膜であり、
    リボンの厚さが約800Å〜約1200Åである、請求
    項(20)記載のリボン。
  22. (22)前記インキが、ポリアミドポリマー重量を基準
    として、少なくとも約5〜約25重量%の可塑剤を含む
    、請求項(20)記載のリボン。
  23. (23)前記可塑剤が、ジオクチルアゾレートである、
    請求項(22)記載のリボン。
  24. (24)前記インキの融点が、140℃よりも低い、請
    求項(20)記載のリボン。
  25. (25)ポリアミドポリマーと磁性酸化物の重量比が、
    約4:6から約6:4の範囲である、請求項(20)記
    載のリボン。
  26. (26)溶媒が、イソプロピルアルコール及びトルエン
    の混合物を含む、請求項(20)記載のリボン。
  27. (27)前記アルコールと前記トルエンが、約8:3か
    ら約3:8の重量比の範囲で含まれる、請求項(26)
    記載のリボン。
  28. (28)前記アルコール可溶性染料が、ニグロシン染料
    であり、その染料が、約1.0〜約5.0重量部含まれ
    る、請求項(20)記載のリボン。
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