JPH09234965A - 熱転写印刷方法および熱転写リボン - Google Patents

熱転写印刷方法および熱転写リボン

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JPH09234965A
JPH09234965A JP8336474A JP33647496A JPH09234965A JP H09234965 A JPH09234965 A JP H09234965A JP 8336474 A JP8336474 A JP 8336474A JP 33647496 A JP33647496 A JP 33647496A JP H09234965 A JPH09234965 A JP H09234965A
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ディー パッケット リチャード
David J Rainbow
ジェイ レインボー デビッド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 段ボール箱に直接感熱式印刷を施す。 【解決手段】 像を直接段ボール箱に印刷方法におい
て、受容層（５０）に熱を加えて段ボール状に載せると
共に、転写インク（１００）に熱を加えてその受容層上
に載せて接着力を高める。また、この方法のために用い
られる熱転写ゴムは、可撓性に富んだ基材（２２）を有
してなり、該基材には、受容材の層（５０）と熱転写イ
ンクの層（１００）とが備えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、印字リボンの該当
個所を薄膜抵抗で非常に正確に熱して受容体に像を形成
する熱転写印刷に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱転写印刷においては、印字リボンの局
所部分のみを熱することにより、インクやその他感熱材
をリボンから受容体に転写することができる。感熱材と
しては、通常、光学的あるいは磁気的に検出可能な顔料
や染料が用いられる。
【０００３】従来、印刷分野において、増加する印刷情
報の情報量に対処する装置として衝撃式プリンタが広く
行き渡っていた。衝撃式プリンタには、ドットマトリッ
クス式のものがあり、そこでは、個々のプリントワイヤ
ーが個別ドライバーによってホームポジションから印刷
位置に駆動される。また、衝撃式プリンタには活字式の
ものもあり、そこでは、個々のタイプ要素がリボンおよ
び記録媒体に対して駆動される。
【０００４】衝撃式プリンタは印刷産業界を支配してき
たが、この種の印刷には欠点がある。この種の印刷にお
ける欠点の一つが、印刷動作中のノイズレベルである。
もう一つの欠点としては、硬くたゆまない記録媒体か、
あるいは、印刷動作中、プリントワイヤーやタイプ要素
の衝撃に抗してプラテンが支えることのできる記録媒体
に印刷用途が限られることである。
【０００５】そこで、印刷動作中のノイズレベルを大い
に削減する有効な代替手段として熱転写印刷がある。こ
の場合、加熱処理により記録媒体にインクが転写される
ので、衝撃式印刷と比べて、記録媒体を固定、支持する
ことはさほど重要なことではない。しかしながら、熱転
写印刷には、衝撃式印刷とは異なるが、新しい印刷用途
を考える場合に検討すべき条件がある。以下に示す特許
は、非衝撃式印刷および熱転写印刷の分野における代表
的な文献である。
【０００６】Ｊ．Ｈ．Ｂｌｏｓｅ他に対して１９７２年
５月１６日に発行された米国特許３，６６３，２７８号
は、セルロースポリマー、熱可塑性樹脂、可塑剤および
染料や酸化顔料の「感応」材からなる皮膜組成を有する
熱転写媒体を開示している。Ｙ．Ｔｏｋｕｎａｇａ他に
対して１９８２年２月１６日に発行された米国特許４，
３１５，６４３号は、下層、顕色層および熱溶融インク
層からなる熱転写要素を開示している。このインク層に
は、熱伝導材と接合材としての固形ワックスとが含まれ
る。
【０００７】Ｒ．Ｃ．Ｗｉｎｏｗｓｋｉに対して１９８
３年９月６日に発行された米国特許４，４０３，２２４
号は、樹脂接合剤、該接合剤に分散された顔料、および
にじみ防止剤からなる表面記録層を開示している。この
にじみ防止剤は該表面記録層の中にくまなく分散するよ
うにして混合させるか、あるいは分離皮膜としてこの表
面記録層に加えられる。
【０００８】Ｙ．Ｔｏｋｕｎａｇａ他に対して１９８４
年７月３１日に発行された米国特許４，４６３，０３４
号は、熱溶融皮膜あるいは溶媒皮膜を有する感熱性磁気
転写要素を開示している。
【０００９】Ｍ．Ｗ．Ｌｅｗｉｓ他に対して１９８５年
６月１１日に発行された米国特許４，５２３，２０７号
は、クリスタルバイオレットラクトンおよびフェノール
樹脂を用いるマルチコピー感熱記録紙を開示している。
【００１０】Ｓ．Ｇ．Ｔａｌｖａｌｋａｒ他に対して１
９８６年１２月９日に発行された米国特許４，６２８，
０００号は、接着・可塑剤またはスクローゼベンゾアー
ト転写添加剤と、着色剤または顔料とを含む熱転写処方
を開示している。
【００１１】Ｆ．Ｋｎｉｒｓｃｈ他に対して１９８７年
８月１８日に発行された米国特許４，６８７，７０１号
は、熱可塑性樹脂およびワックスの混合物を用いる感熱
性インク要素を開示している。
【００１２】Ｓ．Ｕｅｙａｍａに対して１９８７年１０
月６日に発行された米国特許４，６９８，２６８号は、
耐熱下層と感熱性転写インク層とを開示している。ここ
で、インク層上に上塗り層を形成してもよい。
【００１３】Ｓ．Ｕｅｙａｍａ他に対して１９８７年１
１月１７日に発行された米国特許４，７０７，３９５号
は、下層、感熱性解放層、着色剤層および感熱性粘着層
とを開示している。
【００１４】Ｍ．Ｎａｇａｍｏｔｏ他に対して１９８８
年１０月１１日に発行された米国特許４，７７７，０７
９号は、熱軟化樹脂および着色剤を用いた像転写型感熱
記録媒体を開示している。
【００１５】Ａ．Ｍｉｚｏｂｕｃｈｉに対して１９８８
年１０月１８日に発行された米国特許４，７７８，７２
９号は、膜の一面に形成された熱溶融インク層と、該イ
ンク層上に重ねられた充填層とからなる熱転写紙を開示
している。
【００１６】Ｏｈｋｉに対して１９８９年９月２６日に
発行された米国特許４，８６９，９４１号は、結像面に
積層された保護層を備える結像材を開示している。
【００１７】Ｔａｌｖａｌｋａｒに対して１９９０年５
月８日に発行された米国特許４，９２３，７４９号は、
一体化されずに保持された二層からなる熱転写リボンを
開示している。一層は感熱皮膜からなり、他層は保護層
となる。
【００１８】Ｓｈｉｎｉ他に対して１９９０年１２月４
日に発行された米国特許４，９７５，３３２号は、接着
向上層、電気抵抗層および感熱性転写インク層とからな
る熱転写リボンを開示している。
【００１９】Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ他に対して１９９１年
１月８日に発行された米国特許４，９８３，４４６号
は、飽和線状ポリエステル樹脂、ワックスおよびカーボ
ンブラック顔料からなる熱転写リボンを開示している。
【００２０】Ｗｅｈｒに対して１９９１年１月２９日に
発行された米国特許４，９８８，５６３号は、感熱皮膜
と保護皮膜とからなる熱転写リボンを開示している。こ
こで、保護皮膜は、エチレン・酢酸ビニル共重合体と、
リボンのオフセットを減少させるワックスとからなる。
【００２１】Ｔａｌｖａｌｋａｒに対して１９９２年２
月１８日に発行された米国特許５，０８９，３５０号
は、ワックス、炭化水素ポリマー、酢酸塩共重合体、お
よび特殊色を有する蛍光顔料とからなる層を有する熱転
写リボンを開示している。
【００２２】Ｔａｌｖａｌｋａｒに対して発行された米
国特許５，１２８，３０８号および５，２４８，６５２
号は、色画像を作成する水性の熱反応成分を含む熱転写
リボンを共に開示している。これら熱的に作用する成分
は、ロイコ染料と、熱の印加で色を作成するフェノール
樹脂とからなる。
【００２３】Ｏｂａｔｔａ他に対して発行された米国特
許５，２４０，７８１号は、粗い表面上に熱転写を施す
インクリボンを開示している。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】熱転写印刷で段ボール
箱に印刷情報を付与するには、その情報をラベルやその
他の媒体に印刷した後段ボール箱に貼り付ける必要があ
った。ラベルを準備して貼り付ける材料や装置にかかる
費用は、印刷作業における全経費の内かなりの部分を占
める。したがって、段ボール箱に直接印刷を施せば、ラ
ベルを使用するのに比べてかなりの経費節約となる。し
かしながら、使用する装置と得られる印字の制限から、
直接印刷する方法は実用的なものではなかった。すなわ
ち、段ボール箱の表面は粗くインク転写を受け付けがた
いものであって、印字の明瞭さや接着性等に問題が起こ
る。また、従来の熱転写プリンタのほとんどのものがプ
リントヘッドを使用しており、ここでは、湾曲した、正
弦曲線を描くような軌道を通して受容体を送らなければ
ならないので、パッケージを適切に取り扱いのは困難で
ある。プリントヘッドの設計における近年の進歩は、こ
の取り扱い上の制限を克服する機会を与えるものだが、
印字の明瞭性と粗い表面への接着性という問題がなお残
っている。
【００２５】それゆえ、本発明は、段ボール箱に感熱式
印刷を施す上でラベルの必要性を除去することを目的と
する。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、像を印
刷する熱転写印刷方法において、０．０００５〜０．０
０２インチ厚さの受容層に熱を加えて段ボール箱の表面
上に載せるステップと、感応材に熱を加えて受容層上に
載せ、該感応材と段ボール箱表面との接着力を高めるス
テップとを有する。
【００２７】また、可撓性を有する基材と該基材上に設
けられた皮膜とを有する熱転写リボンにおいて、受容層
を供給して熱転写インクの転写に備える熱転写材がを前
記皮膜に含まれる。該熱転写材は、ワックス、弾性重合
体樹脂および顔料からなる。
【発明の実施の形態】本発明の熱転写リボンは熱転写材
の皮膜を有し、この皮膜が段ボール箱のような粗い表面
に熱転写印刷を施すための受容層を付与する。図１およ
び図２は、基材２２を含む本発明の熱転写リボン２０を
示す。基材２２は可撓性を有する材料であり、グラッツ
社が製造している３０〜４０ゲージのコンデンサティシ
ュー等のティシュー状の平坦な紙材、または、Ｍｙｌａ
ｒの商標でデュポン社から市販されている１４〜３５ゲ
ージのポリエステルフィルムからなる。基材の特性とし
ては、取り扱いおよび塗工を容易にするのに引張強度の
高いものがよく、最小限の厚さと低い耐熱性でそのよう
な特性をもたせると、感熱プリントヘッド内の加熱要素
の寿命を延ばすのに好ましいものとなる。そして、感熱
性のある皮膜２４が基材２２上に置かれる。皮膜２４
は、熱転写インク用の受容層を供給する熱転写材からな
る。そして、感熱プリントヘッド３０によって加熱され
ると、この皮膜２４は受容体すなわち段ボール箱に転写
される。この熱転写により熱転写インク用の受容層３２
が段ボール箱２８上に供給される。この受容層は、段ボ
ール箱の粗い表面に画像を漏れなく感熱記録することを
考慮して設けられている。
【００２８】受容層を供給する熱転写材は、被覆重量の
高い柔軟な皮膜を備えるべく処方される。この柔軟性
（可撓性）は、基材からはがれ落ちないようにするのに
求められる性質である。また、被覆重量の高さにより、
この材料が段ボール上の空隙を埋め、インク層のための
隠蔽力と平坦な表面が供給可能となる。これらの特性を
付与するのに好適な調合は、パラフィン（４０〜５０重
量％）、高分子弾性樹脂（１０〜１５重量％）、および
ＴｉＯ2（４０〜５０重量％）等の顔料からなる混合物
である。また、被覆重量が高く、上記３０ｗｔ％の顔料
の装填分量が全固形分に対して高くなっても、これら調
合物が流動するような溶融粘度を有することが重要であ
る。
【００２９】この受容層を供給する熱転写材は、ワック
スを主要成分として含んでいる。熱転写材に適したワッ
クスは温度感度と可撓性を備えている。そのようなワッ
クスの例としては、カルナウバ蝋、ライスワックス、蜜
蝋、ラノリン（羊毛脂）、キャンデリア蝋、モンタン蝋
およびセレシン蝋等の天然ワックス、パラフィンワック
スおよび微結晶ワックス等の石油系ワックス、酸化ワッ
クス、エステル系ワックス、低分子量ポリエチレン、お
よびフィッシャー・トロプシュワックス等の合成ワック
ス、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等の高級脂肪酸、ステリルアルコ
ール等の高級脂肪族アルコール、スクローゼ脂肪酸エス
テル、ソルビタン脂肪酸エステルおよびアミド等のエス
テル等がある。これらワックス状の物質は、１００Ｆ〜
２５０Ｆの融点を有しているのがよく、より好ましくは
１４０Ｆ〜２２０℃で、最良の融点温度は１５５Ｆ〜２
００Ｆの間である。熱転写材に添加するワックスの量
は、成分の乾燥重量に対して２５〜５５重量％の範囲と
なるのが好ましい。
【００３０】また、受容層を供給する熱転写材は高分子
弾性樹脂も含んでいる。ここで指定される高分子弾性樹
脂は、カーボンを中枢として少なくとも５００％、好ま
しくは５００％〜９００％の伸長度を有している。ま
た、好適な高分子弾性樹脂は２，５００〜６，０００ｐ
ｓｉの引張力と７０±１０のショア硬度（ショアＡ）を
有している。そのような特性を備えた樹脂としては、ア
クリル酸・エチレン・酢酸ビニル三元重合体、メタクリ
ル酸・エチレン・酢酸ビニル三元重合体、アクリル酸・
エチレン・酢酸エチル三元重合体、およびその他のアク
リル酸（もしくはメタクリル酸）・アルキン・酢酸アル
キル三元重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩
化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・
酢酸エチル共重合体、スチレン共重合体、ニトリルゴ
ム、アクリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ポリウ
レタン樹脂、エチレン・アクリル酸アルキル（もしくは
メタクリル酸アルキル）共重合体、ポリビニルアルコー
ル、およびスチレン・アクリル酸アルキル（もしくはメ
タクリル酸アルキル）共重合体等があげられる。これら
の樹脂は、８０Ｆ〜２５０Ｆの軟化温度特性を有するの
が好ましい。また、高分子弾性樹脂の量は、熱転写材成
分の全乾燥重量に対して５〜４０重量％、特に１０〜２
０重量％であるのが好ましい。
【００３１】さらにまた、ここでは「高分子弾性重合
体」の定義を満たさないけれども、その高分子重合体と
併用可能で、それとの混合で少なくとも５００％の伸長
度を有しているならば、熱可塑性樹脂を熱転写材に含め
てもよい。好適な熱可塑性樹脂としては高分子弾性樹脂
として上述したようなものであるが、それだけで最小限
の伸長度の条件を満たしてはいない。
【００３２】好適な実施形態において、受容層を供給す
る熱転写材は顔料を含んでおり、インク層との対比また
はインク層に背景色を付与する。ここで使用される顔料
は明るい色の顔料であるのが好ましく、最良のものは受
容層を白色にするものである。これら顔料は５〜８０重
量％の間の様々なレベルで用いられるが、熱転写材の成
分の全乾燥重量の４０〜５０重量％のレベルで使用され
るのが好ましい。一般的に得られる受容層の隠蔽力を高
めるには、顔料の増量が約５０重量％となるのが望まし
い。さらにまた、可撓性、軟化性、粘度および平坦度等
の特性を高めるるのに、受容層を供給する熱転写材に他
の追加添加剤を含ませてもよい。これら追加の添加剤に
は、アジピン酸エステル、フタル酸エステル、塩素化ジ
フェニル、クエン酸塩、エポオキシド、グリセリン、グ
リコール、炭化水素、塩素化炭化水素、燐酸塩等の可塑
剤が含まれる。その他の追加添加物としては、油等の柔
軟剤、ＵＶ光吸収剤等の耐候性向上剤、充填剤等が含ま
れる。
【００３３】受容層の厚さはどのような空隙であっても
十分に充填できる厚さでなければならず、そうすること
によってインク層のための平坦な上部表面を整えること
ができる。基材２２上に塗布する熱転写材の重量は、
７．７５〜２３．２５ｇ／ｍ2の範囲とするのがよく、
より好ましくは１３．５〜１７．５ｇ／ｍ2の範囲とな
る。 受容層を供給する熱転写材は、上述したように、
成分の溶液、分散液または乳化液の形をとる塗布調合物
から基材に加えることができる。この塗布調合物の固形
分は通常２５〜６０重量％で、好ましくは２５〜４０重
量％である。この熱転写材を基材に加えるのに従来の塗
工法を用いることができる。例えば、マイヤーロッドや
円形線状のドクターバーを溶剤塗布機械に備え、所望の
塗布厚にする方法等がある。この塗布皮膜の厚さは、
０．０００５〜０．００２インチの範囲となるのが好ま
しい。そして、基材に皮膜を加えた後、９３℃〜１２０
℃の範囲に温度を高めて乾燥される。
【００３４】また、別々の感熱プリントヘッドで、イン
ク層と切り放して受容層を塗布することもできる。そう
することにより、熱転写リボンには受容層用の熱転写材
のみを含ませればよい。一方、本発明の実施形態では、
感応材を有する熱転写インクの追加皮膜が熱転写リボン
に含まれている。この場合、これら両皮膜は同時に受容
体に転写される。したがって、これら皮膜が十分に両立
可能なものであり、一体化されることなく同一の印刷条
件のもと溶融、転写されることが必要となる。これら二
層の皮膜を合わせた全体の厚さとしては、１１．６〜２
３．２５ｇ／ｍ2の範囲が好ましい。
【００３５】感応材としては、当業者に公知の染料およ
び顔料等が含まれ、視覚的、光学的または磁気的のいず
れかで検知されるものである。それらの例が米国特許
３，６６３，２７８号に記述されている。ここで、受容
層とは切り放してあてがわれるのなら、熱転写インク
は、使用される感応材および接合剤に対する組成を広範
に変更することができる。したがって、米国特許３，６
６３，２７８号および４，９２３，７４９号に開示され
ているもののような従来の熱転写インクも、本発明の熱
転写リボンに適したものと考えられる。熱転写インクの
接合剤も、通常、ワックス、ポリマーおよび可塑剤から
なり、それらの割合は従来公知のものと同じである。
【００３６】また、米国特許５，１２８，３０８号およ
び５，２４８，６２２号に開示されているような多層イ
ンク処方もそれぞれ別々に受容層に適用可能となる。熱
転写インクが受容層と同時に転送される場合、選択され
た接合剤と顔料が、受容層を供給する熱転写材のものに
匹敵する軟化特性および流動性を付与する。したがっ
て、熱転写インクに用いられる接合剤組成および顔料の
増量は、受容層用の熱転写材に使用される接合剤のもの
とほぼ同じになるのが望ましい。
【００３７】本発明の熱転写リボンは本発明のような印
刷方法で使用できる。
【００３８】本発明の方法は、画像を段ボール箱に直接
熱転写記録するものである。これらの方法では、まず、
プリンタによって、上述の熱転写剤を有する熱転写リボ
ンから受容層が段ボール箱上に載せられる。そして、受
容層が転写されると、インクの熱転写により画像がその
受容層上に印刷される。このインクには、走査可能な感
応剤が含まれているとよい。そのようなインクは、それ
ぞれの製造法および沈着法と同様本技術分野では公知の
ものである。本発明の方法に使用される感熱プリンタに
関しては、プリントヘッドそれ自身の端部近傍で必要な
局部箇所のみを加熱できるよう、近接端部を有する熱転
写プリントヘッドを備えているのが好ましい。これによ
り、他のプリンタで求められるような、湾曲した、正弦
曲線のような軌道の代わりに、一直線上のウェブの軌道
で熱転写プリンタの動作が可能となる。この水平なウェ
ブの軌道が、コンペヤー式の製造装置で箱や段ボール箱
上へ直接印刷を施すのを可能にする。
【００３９】受容層が独立したリボンによりあてがわれ
る場合、多重ヘッドの感熱プリンタが受容層とインクと
を沈着させるのに適している。４つのプリントヘッドを
備える感熱プリンタが市販されているので、三色まで受
容層に利用することができる。図３は本発明の方法を実
行する装置を示し、ここでは、矢印の方向に走行してい
る段ボール箱１０上に受容層５０が載せられる様子が描
かれている。すなわち、受容層５０は、プリントヘッド
４０によって熱転写リボン２０から段ボール箱１０上に
載せられる。そして、インク層１００は別のプリントヘ
ッド４１によって別のリボン２１から受容層５０上に沈
着される。
【００４０】これらプリントヘッド４０および４１は、
それぞれ単一の多重ヘッドプリンタの一部をなしている
のが好ましい。
【００４１】しかしながら、単一のプリントヘッドのみ
を備えた感熱プリンタを複数備え、多層リボン構成を有
する本発明の熱転写リボンを用いても十分満足のいくも
のとなる。ここでは、一番外側の層が受容層を供給し、
一番内側の層がインク層を供給する。図４は、基材２２
を含むそのようなリボン２００示すもので、該リボン上
に沈着させた熱転写インクの皮膜１００と、受容層を供
給する熱転写材の皮膜５０を伴う。図４に示すように、
受容層を供給する皮膜は、熱転写インクの皮膜より少な
くとも５０％は厚い方がよい。また、ここでリボン２０
０は裏貼り層７０を備えているが、この層は必要に応じ
て任意に付加できるものである。
【００４２】なお、本願は、上記および下記の出願、特
許および広報の記載すべてを引例として参照するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 熱転写前の印刷動作を示す本発明の熱転写リ
ボンの断面図である。
【図２】 熱転写後の印刷動作を示す本発明の熱転写リ
ボンの断面図であって、該熱転写リボンは受容体に転写
される熱転写インクに対して受容層を備えている。
【図３】 段ボール箱に直接感熱印刷を行う本発明の方
法を実行する装置の概略図である。
【図４】 可撓性を有する基材と、熱転写インク用の受
容層を供給する熱転写材の皮膜と、熱転写インクの皮膜
とを有する本発明の熱転写リボンの側面図である。
【符号の説明】
１０ 段ボール箱 ２０，２１ 熱転写リボン ２２ 基材 ４０，４１ プリントヘッド ５０ 受容層 １００ インク層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド ジェイ レインボー アメリカ合衆国 オハイオ州 45459 セ ンタービレ、ミーティング ハウス ロー ド 34

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像を印刷する熱転写印刷方法において、 ０．０００５〜０．００２インチ厚さの受容層に熱を加
    えて段ボール箱の表面上に載せるステップと、 感応材に熱を加えて受容層上に載せ、該感応材と段ボー
    ル箱表面との接着力を高めるステップとを有する熱転写
    印刷方法。
  2. 【請求項２】 可撓性を有する基材（２２）と該基材上
    に設けられた皮膜（２４）とを有する熱転写リボン（２
    ０）において、 受容層（５０）を供給して熱転写インク（１００）の転
    写に備える熱転写材が前記皮膜に含まれると共に、該熱
    転写材がワックス、弾性重合体樹脂および顔料からなる
    ことを特徴とする熱転写リボン。
JP8336474A 1995-12-18 1996-12-17 熱転写印刷方法および熱転写リボン Pending JPH09234965A (ja)

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