JPS63312886A - サ−マルリボン構造 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はサーマルリボン（熱転写リボン、以下、単に
リボンと略記する）の構造に関し、詳しくはワードプロ
セッサ等のサーマル印刷に使用されるリボンの改良構造
に係わるものである。

なお、本発明において「サーマル印刷」とは、リボン上
のインクがサーマルヘッドの発熱により溶融あるいは軟
化して用紙に転写されることを指すものとする。

（従来の技術） 従来、例えば、タイプライタ、ワードプロセッサ、或い
はパーソナルコンピュータ用のサーマルプリンタでは、
普通紙（上質普通紙）にリボンを介してサーマルヘッド
（以下、単にヘッドと略記する）を押圧するとともに移
動させ、適宜のタイミングでヘッドを発熱させることに
よりサーマル印刷が行なわれる。通常使用される普通紙
はベック（ＢＥＫＫ）平滑瓜（以下、単に平滑度と略記
ザる）が１００〜２００秒程度、以上で紙面が平滑なこ
とより、良１ｉ質の印字が得られる。Ｌ！Ｉ＃３、第５
図に示すように、前記普通紙１７はリボン１１のインク
層１５と紙面の接触面積が充分で両者の密着性が良いの
で、ヘッドにより押圧され加熱された部分の基材フィル
ム１２裏面のインク層１５が確実に紙面に移り、鮮明な
印字１５Ａとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、平滑度が５０秒以下の用紙は用紙面が粗
くて大きな凹凸部が存することより、第６図に示すよう
に、サーマル印刷に際し、用紙２７面に配置したリボン
２１のインク層２５の接触面積が小さい。このため、フ
ィルム基材２２を経てインク層２５に伝えられるヘッド
２８からの熱伝達が不均一となり、ヘッド２８部分のイ
ンク層２５が溶融したとしても用紙２７面の凸部のみに
転写がされ、第７図に示すように、インク１１２５の転
写は凸部のみの部分的な印字２５Ａとなり、印字画質の
悪い問題があった。

そこで、この改良案としては第８図に示すリボン３１の
ように、フィルム基材３２裏面のインクＦＩ３５を非常
に膜性の強い物性のものとなし、用紙３７凸部の接触部
分でブロック状にインク層３５を転写する手段が考えら
れるが、この方式はヘッドの熱が接触圧の大きい用紙３
７面の凸部に集中し、所定の印字３５Δが出来にくい問
題があり、また、所定の印字３５Ａが出来た場合におい
ても、印字３５Ａ部分となるフロック状のインク層３５
は凸部のみに支持された、いわゆる橋かけ状であり、転
写インク層部分が面接着される場合に較べて保持力が小
さくて剥がれ易く、印字３５Ａが消え易い問題がある。

そこで、この発明はサーマル印刷における前記した従来
の問題点を解決しようとしたものであり、平滑瓜の大き
いＢ通紙は勿論のこと、平滑度の小さい粗い用紙面に対
しでも、インク層の接触面積が大きくてインク層の用紙
面保持力が高く、かつ鮮明な印字画像が得られるリボン
構造を促供することにある。

（問題点を解決りるための１段） 上記問題点を解決するためにこの発明に係るサーマルリ
ボンは、耐熱性の基材フィルムと、ヘッドの発熱により
熱溶融或いは熱流動する熱軟化層と、熱溶融あるいは熱
流動した熱軟化層が浸透し通過する多孔質でかつ耐熱性
でかつ可撓性の中間フィルム層と、ヘッドの発熱により
用紙面に熱転写されるインク層とが重ね合わされてなる
構造とされる。

（作　用） 使用に際し、リボンの基材フィルム側にはヘッドが配置
され、リボンを用紙側に押圧する。ヘッドの熱は基材フ
ィルムを介して熱軟化層に伝達され、中間フィルム層を
経てインク層に至る。熱軟化層は軟化溶融づる。熱軟化
層は用紙の凸部に対応する部分の圧力が高く、用紙の四
部に対応する部分は低い圧力となるので、熱軟化層は圧
力の低い用紙の凹部に対応する部分に流動する。熱軟化
層の流動部分は内部圧力を均一化する作用を示すことよ
り、中間フィルム層の低圧力部分の微細部に浸透し、通
過し、用紙の凹部に沿ってふくらみ、この部分のインク
層を用紙の凹部側に沿わせる。

熱軟化層の流動した物質は用紙の凸部では少なく、用紙
の凹部Ｃは多くなるのぐ、凹部の熱容量も大きくなり、
用紙の凹部に対応したインク層を用紙の四部に転写する
に充分な熱ｊＡを確保さｔ！得る。よって、インク層は
用紙面と良好に接触しかつ転写に充分ＩｔＴ熱吊が与え
られる。すなわち、インク層は用紙面の凹凸部形状に合
致し接触面が大きくされ、かつ転写に充分な熱量が与え
られることより、リボンを用紙より剥がした際には用紙
面にインク層が印７として残る。尚、用紙面が平滑な場
合においてら用紙面にはインク層が印字として残ること
は勿論である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図に基づいて説明
する。

第１図はりボン１の構造を示す拡大図であり、リボン１
は、）基材フィルム２と、熱軟化層３と、中間フィルム
５４と、インク層５とが重ね合わされ）＆着されている
。

基材フィルムとしては、耐熱湿度１５０℃以上のポリエ
ステル、ポリイミド、ナイロン、ポリカーボネート、ボ
リエブレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン
、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル−エーテ
ルケトン等からなる耐熱性のフィルム、防湿セロファン
、曽通セロファン等が挙げられる。その厚さは約２〜１
６μｍの範囲にあるのが望ましい。

前記熱軟化層は熱溶融性物質、或いは熱軟化性物質を主
体としたものである。これらの物質は、４０〜６０℃以
Ｆの常温においで固体Ｃあり、ヘッドの熱エネルギーに
より溶融或いは軟化し流動する物性を有している。熱軟
化層は、ワックス成分による熱溶融性タイプ、樹脂成分
による熱軟化性タイプ、又はその混合タイプ等が考えら
れる。

熱溶融性タイプとしては、通常、熱転写用インクに含有
される、例えばカルナバワックス、エステルワックス等
のワックス成分にオイル等の柔軟成分或いは少けのロジ
ン等の粘着イ」与剤を配合して形成される。そして、熱
軟化性タイプとしては、例えば塩化ビニル・酢酸ビニル
共重合体、エチレン醋酸ビニル共重合体、アクリル系樹
脂、或いはｌコシン系樹脂等の樹脂成分よりなり、必要
により柔軟成分や他の添加剤が加えられる。また、前述
したワックス成分と樹脂成分との混合した混合タイプや
、樹脂成分、ワックス成分、その他の物質よりなるほと
んど一種類の物質にて好ましいものが選定されるならば
使用可能である６、熱軟化層にはカーボンブラック等、
インク層に含まれる顔料と同色の顔料を含ませることが
望ましい。

熱軟化層の厚さは印加する熱エネルギー閤及び用紙表面
の粗さ等により、用紙表面との良好な接触が得られる厚
さとされ、熱軟化層の熱容量熱伝達率、融解熱等の物性
から決定され、例えば３μｍ程度から１５〜２０μｍ程
度まで用紙に応じて選択される。いずれにおいてｂ熱軟
化層はヘッドの熱或いは用紙等に応じて予め予備試験等
にて選択して使用される。

前記中間フィルム層は、ヘッドの熱エネルギーによりｗ
Ｊ融せずかつ充分な可撓性を右しかつ溶融した前記熱軟
化層を浸透させ通過させる微細な多孔質を全体に有する
ものであり、合成樹脂フィルム等が用いられる。

中間フィルムの厚さは基材フィルムと同等或いはそれ以
下であり、例えば２〜６μｍのものどされる。

前記インク層は熱転写に一般に用いられている例えば特
開昭５４−１６３０４４号公報及び特開昭５７−１０５
３９５号公報に示されているようなインクにで形成され
るが、好ましくは一般のものより少し膜性が強く、かつ
硬いインクがよい。

尚、用紙表面とインク層との接着性を増すために、イン
ク層表面に溶融粘度の高い粘看層を設けてもよい。そし
Ｃ剥離と粘着を組合わＣた層を設けてもよい。インク層
の厚さは例えば３〜７μｍとされる。

本発明のリボンは基材フィルムに熱軟化層と中間フィル
ム層とインク層とを巾ね合わゼ接着することにより形成
され、各層の重ね合わセ接着は熱ロールをかけるラミネ
ート、或いは１布、乾燥等の一般の工程によりなされる
。本発明のリボンは従来と全く同様に使用される。

基材フィルム２は厚さ３．５μｍのポリエステルフィル
ムよりなり（後述の）ヘッド８の熱に対して耐熱性でか
つ充分な可撓性を有する。熱軟化層３には、 の各成分を混合し、加熱溶解し、均一化した熱融解物質
を用いた。前記組成の熱溶融物質はボットメルトワイヤ
ーバーコーティング法にて基材フィルム２の片面２体に
嗜布厚４〜８μｍとなるように塗布した。本例の熱軟化
層３の溶融温度は約７０〜７５℃である。１布した熱軟
化Ｆｆ１３には、中間フィルム層４として厚さ３．５μ
ｍのポリエステルフィルムをラミネートした。このポリ
ニス１ルフィルムはヘッドの熱に対して溶融μず、かつ
予めのに加工より、中間フィルム層４の両面に通ずる微
細孔４Ａ〜４Ａがフィルム全面に多数形成され、溶融し
た熱軟化層３が浸透し通過し得るものぐある。しかる後
、中間フィルム層４には層厚４〜６μｍのインク層５を
塗布形成した。

インク層５は、 よりなるインク固形分２０部と、溶剤としてメチルイソ
ブチルケト２８０部とを混合し、加熱溶解し、室温に冷
却した後、アトライター、ボールミル等でミク［１分散
処理を行なって塗液を得る。塗液はラミネートした中間
フィルム層４にグラビアコータにて室温塗布し、６０℃
の乾燥炉にて乾燥させた後に、各層が接合されてなるリ
ボン１を得た。このリボン１は使用に適するようにロー
ル状に巻かれる。ロール状のりボン１は使用に際し、専
用のカセットを介してプリンタ（図示せず）にセットさ
れる。プリンタのプラテン６には第２図に示すように、
平滑ＩＩ　２〜４秒程度の表面に凹凸部を有する粗面状
の用紙７が配置される。カセットの支持部にはヘッド８
が配置されていて、カセット内のりボン１はプラテン６
側にインク層５が対向しかつヘッド８に加圧可能に引出
される。尚、ヘッド８は他の手段の電気的指令により発
熱可能にされている。

本実施例のりボン１は用紙７に ヘッド平均抵抗値　　　　３００Ω 通電時間　　　　　４５０〜６００μｓｅｃ入力電圧　
　　　　　１３〜１６Ｖ ヘツド加圧　　　　　　５００ｇ の条件Ｃ印字される（第２図参照）。用紙７裏面のプラ
テン６はゴム等の弾性体であり用紙７の粗ざをあるＰｉ
！度吸酸吸収機能を有している。ヘッド８が発熱すると
、ヘッド８の熱エネルギーは基材フィルム２を介して熱
軟化ｆｆ１３に伝わる。熱軟化１ｌｉ３は熱溶融性物質
よりなり、伝達された熱エネル丁−により軟化或いは溶
融する。ここで用紙７面の凹凸部において、紙面の凸部
に対応する部分の圧力は高く、紙面の凹部に対応する圧
力は低いため、軟化？￥ＦＩした熱軟化！ｍ３は圧力の
低い紙面の四部に対応した部分に流動する（第３図参照
）。

ヘッド８は剛体であり、流動した熱軟化！ｉ！３は紙面
の凹部に対応した低圧部分に流動し、内部の圧力を均一
化する作用を示し、流動した熱軟化層３は低圧力部分の
中間フィルム４微精孔４Ａ〜４Ａを通過し、当該部分の
インク層５を用紙７の凹部に沿わせる。このため、イン
ク層５表面は用紙７面の凹凸部に沿って接触させること
ができる。また、流動した熱軟化ｌ！！３の物質は用紙
７との接触が良好な用紙７凸部では少なく、用紙７との
接触が良くない用紙７凹部では多いため、四部の熱容量
１は大きくインク層５を用紙７の凹部に転写するに十分
な熱容量を確保させることができる。従って、インクｆ
！５は用紙７と良好に接触し、かつ熱軟化ＦＪ３にはカ
ーボンブラックを配合しであることより、中間フィルム
４の微細孔４Ａ〜４Ａを介してインク層５に流動した熱
軟化層３部分はインクＩｔ’！５と同色であり、黒色系
の鮮明ながずれのない印字５Ａとなる。また、印字５Ａ
は中間フィルム４の微細孔４Ａ〜４Ａを介しで流動した
部分により表面が平らに仕上るので都合が良い（第４図
参照）。

（発明の効果） 本発明は基材フィルムと熱軟化層と中間フィルム層とイ
ンク層よりなるリボンとなし、基材フィルムとインク層
間に熱軟化層と中間フィルム層を介在させた構造とした
ため、サーマル印刷の際、熱軟化層の軟化流動変形が自
在であり、平滑度の小さい粗面状の用紙面であっても粗
面の凹凸部形状に即したインク層となし、従来の普通紙
と同様に、インク層の接触面積を大ぎく用紙面に接着さ
せることができる。しかして、本発明のリボン構造によ
れば、用紙支持力が高くてはがれにくく、かつ釘明な印
字画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図・〜第４図は本発明の一実施例を示すらのであり
、第１図はリボン構造の拡大断面図、第２図はサーマル
印刷工程の初期状態図、第３図はサーマル印刷工程図、
第４図はサーマル印刷の終了工程図である。第５図−第
８図は従来のサーマル印刷を示すものであって、第５図
は円通紙の印刷状態図、第６図は粗面状の用紙における
印刷工程図、第７図は用紙粗面における印刷不良状態図
、第８図は同じく印刷状態図である。 １・・・（ナーマル）リボン ２・・・基材フィルム ３・・・熱軟化層 ４・・・中間フィルム層 ４Ａ・・・微　細　孔 ５・・・インク層 ５Δ・・・印　　　字 ７・・・用　　　紙 ８・・・（サーマル）ヘッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サーマルヘッドの加圧発熱により用紙面にサーマル印刷
   するサーマルリボンであって、 耐熱性の基材フィルムと、 前記サーマルヘッドの発熱により熱溶融或いは熱流動す
   る熱軟化層と、 熱溶融あるいは熱流動した熱軟化層が浸透し通過する多
   孔質でかつ耐熱性でかつ可撓性の中間フィルム層と、 前記サーマルヘッドの発熱により用紙面に熱転写される
   インク層と、 が重ね合わされてなることを特徴としたサーマルリボン
   構造。