KR920001485B1

KR920001485B1 - 열전사 기록에 반복 사용하는 잉크 시트(ink sheet)

Info

Publication number: KR920001485B1
Application number: KR1019860010641A
Authority: KR
Inventors: 히로오 우에다; 히로시 사사오; 고지 우찌야마; 고헤이 기요마
Original assignee: 후지쓰 가부시끼가이샤; 야마모도 다꾸마
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1992-02-15
Also published as: DE3685754T2; EP0260347B1; EP0260347A2; KR880003753A; DE3685754D1; EP0260347A3

Abstract

내용 없음.

Description

열전사 기록에 반복 사용하는 잉크 시트(ink sheet)

제1도는 고스트(ghost image)의 발생을 설명하는 것으로서 인쇄지에 전사된 영상과 잉크 시트의 확대된 도식적 단면도 및 평면도.

제2도는 본 발명에 다른 첫 번째 실시예의 재사용할 수 있는 잉크 시트의 도식적 단면도.

제3도는 첫 번째 실시예의 열적 고체 잉크 시트를 사용하여 반복 인쇄의 결과를 설명하는 다이어그램으로서 세로 좌표는 광학 농도 O.D.를, 가로좌표는 반복시간을 나타냄.

제4도는 첫 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 인쇄지 상에 전사된 인쇄 영상의 광학농도와 에스테르 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비간의 관계를 설명하는 다이어그램.

제5도는 두 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 반복 인쇄시험의 결과를 설명하는 다이어그램.

제6도는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비와 두 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 기록지 상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명하는 다이어그램.

제7도는 세 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 반복된 인쇄시험의 결과를 설명하는 다이어그램.

제8도는 네 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 반복된 인쇄 시험의 결과를 설명하는 다이어그램.

제9도는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비 또는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물에 에스테르 화합물을 더해서의 중량비와 네 번째 실시예의 잉크 시트를 사용하여 인쇄지 상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명하는 다이어그램.

제10도는 지방산 대 우레탄 화합물의 중량비 또는 지방산 대 우레탄 화합물에 지방산 아미드 화합물을 대해서의 중량비와 여섯 번째 실시예의 적절한 잉크재를 사용하여 인쇄지상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명하는 다이어그램.

제11도는 온도와 점성간의 관계를 설명하는 것으로서 여섯 번째 실시예의 고체 잉크재의 점성 특성도.

제12도는 인쇄된 영상의 광학 농도와 온도 사이의 관계를 설명하는 것으로서 일곱 번째 실시예의 고체 잉크재의 특성도.

제13도는 인쇄된 영상의 광학 농도와 가소제의 함유율간의 관계를 설명하는 것으로서 일곱 번째 실시예의 고체 잉크재의 특성도.

본 발명은 열적 기록(열 전사 기록)에 관한 것으로서 특히 열적 기록에 반복 사용할 수 있는 리본 또는 개선된 열적 잉크 시트에 관한 것이다. 또한 열 잉크재의 개량된 성분에 관한 것이다.

잘 알려진 바와같이 열 기록 과정에 있어서는 폴리에스테르 막과 같은 기판상에 코팅된 고체 잉크 성분층을 갖는 잉크 시트가 사용되었다. 더어멀 트린팅 헤드는 약간의 압력으로 기판과 접촉하여 고체 잉크 성분층에 열을 전달한다. 열은 재생될 영상 패턴에 대응하는 프린팅 헤드의 접촉면상에서 선택적으로 분포된다. 층에 포함된 가열된 고체 잉크재는 용융되어 잉크 시트에 밀접하여 있는 리시빙(receiving)시트 즉, 인쇄지의 표면에 달라 붙는다. 이어서 영상 패턴이 인쇄지에 전사된다.

열 기록 과정은 팩시밀리, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터, 리켓 자동 발급기 등과 같은 정보 장치용의 각종 기록 수단에서 사용되어 진다. 열 기록 과정은 리시빙 시트로서 보통지(plain paper)를 사용함에 따라 적은 운영비, 적은 잡음 기록, 소형화 저렴한 가격 등의 실질적인 잇점이 있다.

종래의 열적 과정에 있어서, 인쇄된 영상은 전자술(decalcomanis)처럼 리시빙 시트에 전사된다. 리시빙 시트로서 200초 이상의 베크 평활동(Bekk smoothness)를 갖는 매끄러운 보통지가 선명한 인쇄 특성을 얻기 위하여 요구된다. 더 거친면을 갖는 보통지의 사용을 위하여 열 고체 잉크재(이후 간단히 “잉크재”라 함)가 보통지에 인쇄된 영상의 점착을 강화하도록 그 수지 성분을 증가시키기 위하여 또는 그 막 형성 능력 및 중개하는 성질을 개선하기 위하여 요구된다. 결과적으로 열 잉크재의 융점은 상승하고 인쇄 잉크 시트가 더 낮은 인쇄 감도를 갖게한다. 따라서 인쇄 에너지가 증가되도록 힘을 받으며 가중부하를 가져와서 관련된 더어멀 프린팅 헤드의 수명을 단축시키게 된다. 더욱이 더어멀 프린팅 헤드를 통하여 열 잉크 시트에 인쇄 압력을 증가시키고, 인쇄 영상의 전사 이후, 열 잉크 시트가 인쇄지에서 벗겨질 때, 벗겨지는 각도와 타이밍을 개선하며 프린팅 헤드와 더멀 잉크 시트 사이의 더 예리한 점 접촉을 얻기 위하여 프린팅 헤드의 개선된 구조를 채택하는 등 여러 가지 대응채글 시행하여 왔다.

그러나 종래의 열적 기록의 가장 중요한 단점은 단일의 열적 기록 단계에서 기록 패턴에 대응한 잉크 시트의 기판 영역에 존재하는 모든 잉크재가 전사되고 계속되는 열적 기록 단계에서 더 이상 그 잉크 시트를 사용할 수 없게 되기 때문에 잉크 시트의 소모가 크다는 점이다. 이런 형태의 잉크 시트는 일회용 잉크 시트라 하고 인쇄 영상이 인쇄지에 전달될때마다 소모된다.

최근에는 열적 기록을 위한 반복 사용에 견디는 여러 가지 형태의 재사용 가능한 또는 다수회용 잉크 시트가 상기 언급한 문제들을 해결하기 위하여 개발되어 왔다. 이들은 예를들면 Hugh T. Findlay 등이 1968. 7. 9자 발행한 미국특허 출원번호 3,392,042, 1982. 10. 4자 발행된 우찌야마 등의 번호 57-160691의 일본 특허 공개 임시 간행물 및 1983. 10. 26자 출판된 Ohnishi 등의 번호 58-183297의 일본 특허 공개 임시 간행물에 나타나 있다. 이들 잉크 시트에 있어서, 더멀 잉크 성분층은 예를들면 폴리에스테르막인 기판상에 배치된다.

잉크 성분층은 내부에 다공성 전사층을 포함하고 잉크 물질은 다공성 전사층의 구멍에 내포된다. 열과 압력이 관련된 프린팅 헤드와의 접촉을 통하여 기록 패턴에 대응하는 영역의 잉크 시트에 인가되면 인가된 열은 잉크 물질의 온도를 상승시켜 용융되도록 기판을 통하여 전달되고 그 점성을 떨어 뜨린다. 가열된 잉크 물질은 전사층의 다공성 구조를 통하여 쉽게 흐르고 일반적으로 보통지인 인쇄지를 향한 압력으로 싸내어져서 그 속으로 스며든다. 이 때문에 전사층의 다공성 구조는 흐름을 방해하도록 작용하며 일차 인쇄로 나타나는 잉크 물질의 양을 적당한 양으로 제한한다. 따라서 더어멀 잉크 시트의 다수회 사용이 가능하다. 그 다음에 열 프린팅 잉크 시트가 인쇄지에서 벗겨지고 열 기록 과정이 완료된다.

종래의 재사용이 가능한 열 인쇄 잉크 시트는 일회용 열 인쇄 잉크 시트에 비하여 세배 내지 다섯배까지 더 두꺼워져서 반복된 열 인쇄 동작에 견디게 하고 낮은 인쇄 감도를 일으키고 더 많은 인쇄 에너지를 요한다. 특히 표면에 거친 보통지가 사용되면 상기 언급한 바와같이 더 높은 융점 및 더 높은 융해 점성을 갖는 더 많은 수지의 잉크 물질이 필요하다. 그러므로 저온의 상태에서 이러한 종래의 재사용이 가능한 열 인쇄 잉크 시트는 종래의 열적 인쇄 장치용으로 사용할 수가 없게 된다.

더욱이 종래의 다수회용 열 인쇄 잉크 시트는 관련 인쇄지의 배경 잡음과 인쇄지에 전사된 고스트와 같은 또 하나의 문제가 있다. 배경 잡음은 관련된 잉크 시트의 표면 특성 때문에 발생한다. 잉크 시트의 가루 모양이고 점착성이 있는 표면은 악 영향을 미친다. 인쇄지는 단지 이들이 저장되어 있거나 인쇄 동작중에 관련 잉크 시트 및 인쇄지의 표면 사이의 마찰에 의해서만 오염된다. 따라서 배경 잡음은 종래의 다수회용 잉크 시트 및 일회용 잉크 시트의 양쪽에서 발견된다.

고스트는 고체 잉크재의 부서지기 쉬움 때문에 발생한다. 제1도는 각각 인쇄전, 인쇄후, 그리고 인쇄 신호가 없고 단지 인쇄 압력만이 인가된 상태에서 연속 인쇄 단계중의 기간에 인쇄지의 표면(맨위), 잉크 성분층(중간)과 잉크 성분층의 단면(맨아래)의 상태를 설명하는 것으로서 인쇄지상에 전사된 영상 및 잉크 시트의 도식적인 확대 단면도와 평면도이다. (블랭크 인쇄), 단면도에서 알 수 있는 바와같이 기판 1은 내부에 응고된 탄소 가루 4가 형성된 다공성 층의 잉크 성분층 3으로 코팅된다. 다공성 구조의 구멍에 저장된 잉크재 5는 저온의 용융화합물(왁스) 및 그곳에 녹을 수 있는 착색제를 포함한다. 영상이 저면에 전사된후, 잉크층 3의 원래 매끄러운 표면은 잉크 시트가 인쇄지 10으로부터 벗겨질 때에 거칠어진다. 여기에는 잉크 시트의 표면에 수직한 방향으로 당겨지는 절반정도 용해된 점성의 잉크재에 의하여 형성된 많은 미소 피크 6이 남는다. 이들 피크 6은 전도된 영상 8의 형태로 분포된다. 만일 잉크재 5가 고체 상태에서 즉 실온에서 부서진다면 이들 피크 6은 다음의 인쇄단계에서 프린팅 헤드(프레싱 로울러 11)의 인쇄압만이 잉크 시트에 인가될 때, 쉽게 붕괴되어 인쇄지 10에 전사되는 경향이 있다. 결과적으로 희미한 영상 4가 종이 10에 남는다. 흐미한 영상 4는 고스트라고 부른다. 만일 새로운 패턴이 연속 단계로 인쇄되면 새로운 패턴 영상 및 고스트 4가 인쇄지 10의 같은 부분에 전사된다. 따라서 인쇄의 질이 저하된다. 배경 잡음 및 고스트는 지방산, 지방산 아미드 화합물, 에스테르 화합물과 같은 저온 용해 화합물을 포함한 종래의 잉크 시트를 사용한 열 기록에서 빈번하게 발견된다. 왜냐하면 이들 물질은 고체 상태에서 부서지거나 가루의 표면을 갖기 때문이다.

한편 원자 결합(NHCO)을 갖는 화합물의 저온 용해 화합물을 포함한 잉크 시트에 대해서는 구로다등에 의하여 1983. 11. 19자 발생된 일본 특허 공개 임시 간행물 No. 58-199195에 명시되어 있다. 우레탄 화합물은 협소하고 뚜렷하게 분포할 수 있는 용해 온도 지역이 특징이고 따라서 인쇄지에서 선명한 인쇄 영상을 얻을 수가 있다. 반면에 우레탄 화합물을 포함한 더어멀 잉크재는 종이에 강한 접착력을 가지며 그 용해 온도에서 점성이 충분하다. 우레탄 화합물만을 포함한 잉크 시트의 다수회 사용에 있어서,, 약간의 배경 잡음이 발견되고 이는 우레탄 화합물의 고 정성에 기인하는 것으로 생각된다. 인쇄 영상의 전사를 완료한 직후에 잉크 시트가 인쇄지로부터 벗겨지면 아직 절반정도 용해된 상태에 있는 잉크재는 충분히 선명하게 떼어내어지고 고체 잉크재의 피크가 연장된다. 이처럼 연장된 피크는 우레탄 화합물이 부서지지 않더라도 아주 쉽게 붕괴되어 인쇄지 상에 고스트를 야기한다. 또한 결과적으로 나타난 전사 영상은 오히려 낮은 광학 농도를 가지며 이는 부분적으로 잉크재가 전사되지 아니한 많은 하얀 지점을 가진 불균일 인쇄 영상 때문이다. 일반적으로 인쇄된 영상의 관찰된 기록 영상은 평균 광학 농도로 간주된다. 따라서 불균일하게 인쇄된 영상은 낮은 광학 농도를 갖는다. 불균일하게 인쇄된 영상은 또한 이러한 형태의 잉크재의 고 점성에 기인한 것으로 여겨진다. 더욱이 융점이 또한 더 높아져서 인쇄 에너지가 커야하고 리시빙 시트로서 비교적 매끄러운 보통지의 사용이 요구된다.

따라서 우레탄 화합물만을 포함한 잉크 시트는 재사용이 가능한 다수회용 잉크 시트로서 적당치 못하다. 따라서 더욱 개선된 열 기록 잉크 시트가 이 분야에서 기대되어 왔다.

열 기록 과정중에 인쇄지상에 고스트를 일으키지 않는 개선된 재사용이 가능한 열 기록 잉크 시트를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 비교적 표면이 거친 보통지상에 재생된 인쇄 영상을 전송할 수 있는 개선된 재사용 가능한 열 기록 잉크 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 저온의 상태에서도 열기록 동작이 가능한 개선된 재사용 가능한 열 기록 잉크 시트를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 상기 언급한 목적들을 달성하기 위하여 새로운 열 기록 잉크 시트가 제기되고 여기에서 폴리에스테르등의 기판상에는 잉크 성분층이 형성된다. 잉크 성분은 충전제로서 순수한 탄소 가루를 포함하고, 실온에서 고체 상태이며 상당히 낮은 가열 온도에 적합한 잉크재를 포함한다. 때때로 잉크재는 고체 잉크재로서 참조된다. 잉크재는 서로 녹을 수 있는 착색제와 저온의 용해 화합물을 포함한다. 저온의 용해 화합물은 에스테르 화합물로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 첨가재와 기본재(base material)로서의 우레탄 화합물, 지방산 아미드 화합물 및 지방산으로 구성된다. 일반적으로 이들 화합물은 왁스 같은 물질이고 이 사실은 이후에 더 이상 설명하지 아니한다. 카본 블랙(carbon black)으로서 인용되는 충전재인 순수한 탄소 가루는 다공성 층을 형성하기 위하여 서로 응고되고 상기 언급한 바와같이 다공성 층의 구멍에 잉크재를 수용하는 경향이 있다. 잉크 시트가 가열되면 고체 잉크재는 액체가 되도록 용해되고 액체 잉크재는 적절한 프린팅 헤드에 의하여 주어진 압력하에 구멍으로부터 짜내어져서 인쇄지에 전사된다. 이 때문에 다공성 층은 전사 제어층으로서 작용한다.

본 발명에 따른 잉크재에 대해서는 배경 잡음을 본질적으로 막아주는 고체상태에서 우레탄 화합물이 부서지지 않는다는 우레탄 화합물의 장점이 아직 유지되고 전사된 인쇄 영상의 낮은 광학 농도를 야기하는 그 용해 상태에서 우레탄 화합물이 오히려 높은 융점 및 높은 점성을 갖는다는 단점을 첨가재에 의하여 보상된다. 에스테르 화합물, 지방산, 지방산 아미드 화합물과 같은 첨가재는 용해 상태에서 관련 잉크재의 점성 조절기로서 작용하고 우레탄 화하불의 점성을 저하시킨다. 인쇄 온도에서 새로운 잉크재의 점성은 상당히 낮고 저면이 다수 거칠고 평탄치 못하다 하더라도 잉크재가 흘러서 인쇄지의 표면에 도달하도록 충분한 유동 가능성을 용해된 잉크재에 제공한다. 흐르는 잉크재는 어느 정도까지 종이에 스며들거나 막(film)을 종이 표면에 점착되게 한다.

결과적으로 새로운 잉크 시트는 고스트를 수반함이 없이 만족스러운 광학 농도로 선명하고 일정한 열적 인쇄 영상을 보장한다. 더욱이 거친 보통지가 인쇄지로 사용할 수 있게 된다. 본 발명에 의하면 새로운 인쇄 잉크 시트는 만족할 만한 인쇄의 질을 가지고 문자 영상의 열 인쇄 과정을 10회 이상 반복하는 데에 견딜 수 있음은 확실하다. 이러한 특징들과 장점들은 첨부 도면을 참조하여 이후부터 더 자세히 설명하고 청구함으로써 점차적으로 나타난다.

이제부터 본 발명의 일곱가지 실시예를 설명한다. 이들의 실시예에 대해서는 40페이지의 표 1을 참조해야 하고 이것은 각각의 실시예에서 채택된 저온 용해 화합물에 대한 각종 첨가재를 일람표로 만든 것이다. 데이터 각각에 대한 설명은 생략한다.

제2도는 본 발명에 따른 첫 번째 실시예의 재사용이 가능한 잉크 시트의 도식적 단면도이다. 도에서 알 수 있는 바와같이 잉크 시트는 폴리에스테르 수지와 폴리아미드 수지로 형성된 두께 3㎛의 중간층 22에 의하여 코팅된 기판 21로써 두께 6㎛의 폴리에스테르막을 갖는다. 건조한 두께 10㎛의 고체 잉크 성분층 23은 기판 21과 고체 잉크 성분층 23 사이의 좋은 접착을 유지하는데 사용되는 중간층 22상에 또한 형성된다. 기판 21의 물질로서는 더어멀 프린팅 헤드의 열에 견딜 수 있는 한, 어떠한 물질이든 사용될 수 있다. 즉, 헤드의 열에 의하여 변형되거나 용해되거나 부드러워지지 않는 종래의 어떠한 물질도 사용 가능하다. 통상적으로 사용된 물질로서는 폴리에스테르막, 폴리이미드 막(polyimide film), 폴리카보네이트 막, 다른 중합체막, 콘덴서 종이와 다른 얇은 종이 등이 있다. 중간층 22는 잉크 시트가 가열될 때, 고체 잉크 성분층 23이 기판 21의 표면으로부터 떨어지는 것을 방지한다. 따라서 중간층 22의 물질은 매우 얇게 코팅될 수 있고 기판 21과 고체 잉크 성분층 23의 두곳에 접착하는 물질이어야 한다. 이러한 점에 비추어 보아 폴리에스테르 수지 또는 폴리아미드 수지가 가장 적당하다.

다음의 두 번째 실시예에서 일곱 번째 실시예까지의 실시예를 통하여 잉크 시트의 층구조는 상기 언급한 바와같다. 따라서 그에 대한 더 자세한 설명은 생략한다. 잉크 시트의 개선은 잉크 성분층 23에 포함된 잉크재의 성분쪽이다.

첫 번째 실시예의 고체 잉크 성분은 다음의 성분을 완전히 혼합함으로써 준비된다.

착색제 : 가야셀 블랙(kayaset black)(닙뽄 가야꾸사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물 :

우레탄 화합물 : ………2중량부

에스테르 화합물 : 카르나우바 왁스(니코 파인 프러덕스가 제품)

주성분 : 세로틴산…0.1-1중량부

파라핀 화합물 : (닙뽄 세이로사 제품)…1중량부

충전재 : 카본 블랙(도까이 카본사 제품)…0.5중량부

용제 : 아세톤

첫 번째 실시예의 재사용이 가능한 잉크 시트는 리본 잉크 시트 사이에 끼어 형성되고 일반적인 고질의 열적 인쇄지(베크 평활도 250초)보다 오히려 더 거친 표면(베크 평활도 60초)을 가진 기슈 세이시사제품인 PA₄타입의 제록스 용지와 같은 인쇄지를 사용하여 종래의 일련의(serial)열적 인쇄기로서 시험된다. 사용되는 인쇄 에너지는 30mJ/mm²이고 인쇄 펄스폭은 1ms이다. 첫 번째 실시예의 열적 고체 잉크 시트를 사용한 반복된 인쇄 시험의 결과가 제3도에서 설명되어지고 여기에서 인쇄된 영상의 광학 농도 O.D.느 세로축에, 반복시간은 가로축에 표시되어 있다. 인쇄 영상 패턴은 시험중인 고체 잉크 시트의 동일 부분을 사용하여 제록스 용지에 반복적으로 인쇄된 고체 영역이다. O.D.값은 약 1.0에서 시작하여 5회의 인쇄후엔 약 0.6으로 감소한다. 이것은 에스테르 화합물과 혼합된 우레탄 화합물을 포함한 잉크재가 인쇄지상에서 개선된 막 형성 능력을 가짐을 의미하고 따라서 인쇄된 영상의 높은 광학 농도를 가져오며 고스트를 제거할 수 있다.

제4도는 에스테르 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비와 관련 잉크재를 사용하여 인쇄지상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명한다. 인쇄된 영상의 최대 광학 농도는 0.2의 중량비에서 얻어지고, 일정하며 선명한 인쇄 영상이 얻어진다. 에스테르 화합물의 첨가없이, 즉 저온의 용해 화합물로서 단지 우레탄 화합물만을 포함한 잉크재로서는 광학 농도가 대체로 낮다. 0.5 이상과 0.1 이하의 비율에 대해서는 고스트 현상이 일어난다. 따라서 에스테르 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비가 0.1 내지 0.5인 저온 용해 화합물이 적당하다. 0.3 이상의 중량비로써의 광학 농도 O.D.의 감소는 착색제와 에스테르 화합물 사이의 낮은 상호 용해도 때문이다.

전술한 바와같이 두 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 세 번째 실시예의 것과 같다. 저온 용해 화합물의 첨가제로써 지방산 아미드 화합물의 첫 번째 실시예의 에스테르 화합물 대신에 사용된다. 두 번째 실시예의 잉크 성분층 23의 물질의 혼합성분은 다음과 같다.

착색제 : 가야셀 블랙(닙뽄 가야꾸사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물

우레탄 화합물………2중량부

지방산 아미드 화합물(닙뽄 유시사 제품)…0.1 내지 1중량부

파라핀 화합물(닙뽄 세이로사 제품)…1중량부

충전제 : 카본 블랙(도까이 카본사 제품)…0.8중량부

용제 : 아세톤

리본 시트에서 고체 잉크 시트를 형성하는데 있어서, 두 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 반복 연쇄 시험은 첫 번째 실시예와 같은 방법으로 시행된다. 인쇄 영상의 패턴은 또한 고체 영역이다.

제5도에서 설명한 결과는 첫 번째 실시예인 제3도의 것과 거의 유사하다. 제6도는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비와 적당한 잉크재를 사용하여 인쇄지상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명한다. 인쇄된 영상의 최대 광학 농도는 중량비 0.2에서 얻어지고 일정하며 선명한 인쇄 영상이 얻어진다. 지방산 아미드 화합물의 첨가없이, 즉 저온 용해 화합물로서 단지 우레탄 화합물만을 포함하는 잉크재를 가지고서는 광학 농도가 대체로 낮다. 약 0.1이하 및 0.5 이상의 비율에 대해서는 고스트 및 배경 잡음이 일어나고 광학 농도 또한 0.9 이하로 떨어진다. 그러므로 0.1 내지 0.5의 중량비가 적당하다.

세 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 첫 번째 실시예의 것과 같다. 저온 용해 화합물의 첨가재로서는 지방산이 첫 번째 실시예의 에스테르 화합물 대신에 사용된다. 세 번째 실시예의 잉크 성분층 23의 물질의 성분은 다음과 같다.

착색제 : 가야셀 블랙(닙뽄 가야꾸사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물

우레탄 화합물 : (닙뽄 유시사 제품)…2중량부

지방산 : 주성분 : 스테아린산…0.1 내지 1중량부

파라핀 화합물 : (닙뽄 세이로사 제품)…1중량부

충전재 : 카본 블랙(도까이 카본사 제품)…0.5중량부

용제 : 아세톤

세 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 반복된 인쇄 시험은 첫 번째 실시예와 같은 방법으로 시행된다. 인쇄 영상의 패턴은 또한 고체 영역이다. 제7도에서 설명한 결과는 제3도에서 보인 첫 번째 실시예의 것과 거의 유사하다. 인쇄된 영상의 광학 농도의 저하는 다섯 번의 인쇄 회수로 인하여 0.5로 급강하 한다. 그러나 세 번째 실시예의 괄목할 만한 특징은 낮은 점성과 용해 상태에서 잉크재의 저온 용해 온도이다. (표 1 참조) 이것은 지방산 아미드 화합물을 고체 잉크재에 더 사용할 경우의 중요한 효과를 의미한다.

전술한 실시예들의 고체 잉크 시트에 있어서, 저온 용해 화합물의 우레탄 화합물의 첨가제는 단일 물질로 구성된다. 다음의 실시예들에서는 두가지 물질이 배합된 첨가제를 포함한 고체 잉크재를 설명한다.

네 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 첫 번째 실시예의 것과 같다. 배합된 첨가재로서는 지방산 아미드 화합물과 에스테르 화합물의 배합이 사용된다. 네 번째 실시예의 잉크 성분층 23의 물질의 성분은 다음과 같다.

착색제 : 가아셀 블랙(닙뽄 가야꾸사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물

우레탄 화합물…2중량부

지방산 아미드 화합물 : 디아미드

-200(닙뽄 가세이사 제품)…0.5중량부

주성분은 올레인산 아미드

에스테르 화합물 : 카르나우바 왁스(니꼬 파인사 제품)…0.5중량부

파라핀 화합물 : (니꼬 파인사 제품)…0.5중량부

충전재 : 카본 블랙 : (닙뽄 가야꾸사 제품)…0.5중량부

용제 : 아세톤

리본 시트에서 고체 잉크 시트를 형성함에 있어서, 네 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 반복된 인쇄 시험이 첫 번째 실시예와 같은 방법으로 시행된다. 인쇄 영상의 패턴은 고체 영역이고 통상의 일본인들은 무작위로 인쇄하였다. 이 결과를 제8도에서 설명하였다. 고체 영역 패턴으로서 기록된 영상의 광학 농도의 결과는 인쇄 초기의 1.0에서 5회의 인쇄에서 0.5로 떨어졌다. 그러나 통상의 일본인 영상으로서는 적당한 영상의 광학 농도가 서서히 감소하고 평균 약 0.9를 유지하고 10회의 반복 인쇄후에도 실제 사용에서 만족을 가져올 수 있다. 고스트는 완전히 제거되고 종이에 인쇄된 문자의 일정한 광학 농도를 가진 고질의 인쇄를 얻을 수 있으며 백색 지점(인쇄 영상의 부분적인 비 전사지점)으로부터 벗어날 수 있다.

네 번째 실시예에 관하여 저온 용해 화합물의 몇가지 다른 성분이 제기된다. 디아미드

-200 대신에 지방산 아미드 화합물에 관해서는 다음의 화합물들이 좋은 인쇄 영상을 얻는데 이용될 수 있다. 즉 상업상 이용할 수 있는 상품명이 알플로우(Alfiow)P-10(닙뽄 유시사 제품)인 에루카(erucic)산 아미드, 상품명이니까 아마이도 SO(닙뽄 가세이사 제품)인 N-스테아릴 올레인 산 아미드, 상품명이 디아미드 H(닙뽄 가세이사 제품)인 레시놀레인산 아미드 등이다. 카르나우바 왁스 대신에 에스테르 화합물에 대해서는 다음 화합물들이 좋은 결과를 가지면서 이용될 수 있다. 즉 바이왁스(beewax) 베헨산 스테아릴(stearyl behenate), (닙뽄 유시사 제품), 상품명이 슈가 왁스(Sugar Wax) FA-10E(다이이찌 공업 주식회사 제품)인 사탕수수 설탕 지방산 아미드 등이다.

제9도는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비 또는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물에 에스테르 화합물을 더한 것의 중량비와 적당한 잉크재를 사용하여 인쇄지에 전사된 인쇄 영상의 공학 농도 사이의 관계를 설명한다. 이것에 의하여 에스테르 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비는 0.2로 유지된다. 인쇄된 영상의 광학 농도는 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비가 0 내지 0.6인 범위에 대하여 1.0 이상이다. 그러나 고스트 현상은 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 비율이 0.5 이상에서 나타나고(도면의 상부), 이는 지방산 아미드 화합물의 과다 첨가가 고체화된 잉크재를 부서지게 함을 의미한다. 그러므로 중량비가 0.5 이상 아니되는 것이 좋다. 그 용융상태, 예를들면 75℃에서 잉크재의 점성은 상당히 낮아서 인쇄 영상을 균일하게 한다.

다섯 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 첫 번째 실시예의 것과 같다. 전술한 네 번째 실시예의 저온 용해 화합물에 대한 첨가재로써 지방산 아미드 화합물은 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 및 베헨산과 같은 지방산에 의하여 교체된다. 즉, 고체 잉크재의 저온 용해 화합물의 첨가재는 에스테르 화합물과 지방산을 포함한다. 전술한 첨가재를 포함한 이들 고체 잉크재를 사용하는 잉크 시트에 관해서는 첫 번째 실시예와 같은 평가 시험이 만족스런 결과를 가지고 시행된다. 1.0 이상의 광학 농도가 얻어지고 비록 표면에 거친 제록스지가 리시빙 페이퍼로 사용되덜도 점이 없이 균일한 인쇄 영상이 얻어진다. 또한 시험된 인쇄지에서는 고스트가 나타나지 아니한다.

여섯 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 첫 번째 실시예의 것과 같다. 네 번째 실시예의 저온 용해 화합물에 대한 첨가재인 에스테르 화합물은 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산과 베헨산과 같은 지방산으로 교체된다. 즉, 고체 잉크재의 저온 용해 화합물에 대한 첨가재는 지방산과 지방산 아미드 화합물을 포함한다.

예를들면 여섯 번째 실시예의 고체 잉크재의 성분은 다음과 같다.

착색제 : 가야셀 블랙(닙뽄 가이꾸사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물 :

우레탄 화합물 : (닙뽄 유시사 제품)…2중량부

지방산 아미드 화합물 : 디아미드

-200(닙뽄 가세이사 제품)…0.5중량부

지방산 D₁₄내지 C₂₂(닙뽄 유시사 제품)…0.5중량부

파라핀 화합물 : 파라핀 왁스 145F(니꼬파인사 제품)…0.5중량부

충전재 : 카본 블랙(닙뽄 가야꾸사 제품)…0.5중량부

용제 : 아세톤

상기 설명에서 Cn은 탄소 원자 n개를 갖는 알킬단(alkyl group)을 나타내고 C14는 미리스틴산에 대응하며 C14는 팔미틴산에, C₁₆+C₁₈은 스테아린산에, C₂₂는 베헨산에 대응한다. 이들 지방산은 하나 또는 둘 또는 그 이상의 지방산이 함께 배합되어 고체 잉크재에 첨가될 수 있다. 첫 번째와 같은 평가 시험이 만족스런 결과를 가지고 여섯 번째 실시예의 고체 잉크 시트에 대하여 시행된다. 1.0 이상의 광학 농도가 얻어지고 표면이 거친 제록스지상에서 균일한 인쇄 영상이 얻어진다. 또한 시험된 인쇄지에서는 고스트가 나타나지 아니한다. 75℃에서 잉크재의 점성은 또한 지방산을 첨가한 결과 상당히 낮아진다.(표 1 참조)

그러나 12 이하의 지방산에 포함된 알킬 단에 많은 탄소 원자를 갖는 지방산에 관해서는(C₁₂는 라우린산에 대응함), 융점이 낮고, 즉 50℃ 이하이고 배경 잡음은 인쇄지와 관련된 인쇄 잉크 시트 사이의 마찰만으로서 발생된다. 반대로 24 이상의 지방산에 포함된 알킬단의 많은 탄소 원자에 대해서는(C₂₄는 리그노세린산(lignoceric acid)에 대응함), 잉크재의 융점이 너무 높이 상승하고 열적 인쇄 동작중에 큰 인쇄 에너지를 요하며 배경 잡음이 일어난다. 따라서 12-24 사이의 많은 탄소 원자를 갖는 알킬단을 포함한 지방산을 잉크재에 사용할 수 있다.

제10도는 지방산(스테아린산) 대 우레탄 화합물의 중량비(상부) 또는 지방산 대 우레탄 화합물에 지방산 아미드 화합물을 합한 것의 중량비(하부)와 여섯 번째 실시예의 적당한 잉크재를 사용하여 인쇄지상에 전사된 인쇄 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명한다. 이것에 의하여 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비는 0.25에서 유지된다. 인쇄된 영상의 광학 농도는 지방산 대 우레탄 화합물의 중량비가 0에서 0.5까지의 범위에 대하여 1.0 이상으로 유지된다. 지방산 아미드 화합물 대 우레탄 화합물의 중량비가 0.25인 조건에서 0 내지 0.5의 범위의 비율에 대허서는 고스트가 나타나지 아니한다.

제11도는 고체 잉크재의 점성 특성도로써 온도와 점도간의 관계를 설명한다. 곡선 A는 지방산을 첨가하지 않을때의 잉크재의 특성을, 곡선 B는 지방산(스테아린산)을 첨가했을때의 특성을 나타낸다. 곡선으로부터 잉크재의 점성을 감소시키기 위한 지방산의 효과가 특히 저온에서 명확히 알 수 있다.

일곱 번째 실시예의 고체 잉크 시트의 구조는 첫 번째 실시예의 것과 같다. 일곱 번째 실시예의 고체 잉크재는 가소제를 포함한다. 예를들면 일곱 번째 실시예의 고체 잉크재의 성분은 다음과 같다.

착색제 : 가야셀 블랙(닙뽄 가야구사 제품)…1중량부

저온 용해 화합물 :

우레탄 화합물 : (닙뽄 유시사 제품)…2중량부

지방산 아미드 화합물 : 디아미드

-200(닙뽄 가세이사 제품)…0.5중량부

파라핀 화합물 : (닙뽄 세이로사 제품)…1중량부

충전재 : 카본 블랙(닙뽄 가야꾸사 제품)…0.5중량부

가소제 : (다이하찌 가가꾸사 제품)…0.3중량부

가소제는 예를들면 프탈산 디옥틸과 프탈산 디이소데실과 같은 프탈산 에스테르, 아젤라인산 디옥틸과 세바신산 디뷰틸과 같은 지방산 에스테르, 말린산 디뷰틸과 퓨말산 디옥틸과 같은 말린산·퓨말산 에스테르와 인산염 트리뷰틸과 인산염 트리뷰틸과 인산염 트리옥틸과 같은 오르토인산 에스테르를 포함한다.

첫 번째 실시예와 같은 평가 시험이 5℃ 내지 40℃의 주위 온도에서 만족스런 결과를 가지고 일곱 번째 실시예의 고체 잉크 시트에 대하여 시행된다. 1.0 이상의 광학 농도가 얻어지고 표면이 거친 제룩스지상에서 균일한 인쇄 영상이 얻어진다. 일반적으로 저온에서 열적 인쇄를 위하여 가열되는 부분인 잉크 성분층 23은 인쇄 동작후에 잉크 시트가 관련된 인쇄지로부터 떨어질 때, 부분적으로 기판 21로부터 벗겨지는 경향이 있다. 일곱 번째 실시예의 열적 잉크 시트는 상기 문제점을 해결할 수 있다. 더욱이 고온에서 고스트가 없고 배경 잡음이 없이 선명한 열적 영상이 얻어진다.

제12도는 일곱 번째 실시예의 고체 잉크재의 특성도로써 인쇄 영상의 광학 농도와 온도사이의 관계를 설명한다. 곡선 A는 가소제인 인산 트리뷰틸을 첨가한 잉크재의 특성을 나타내고 곡선 B는 가소제를 첨가하지 않은 잉크재의 특성을 나타낸다. 곡선으로부터 저온에서 인쇄된 영상의 광학 농도를 개선하기 위한 가소제의 효과를 명확히 알 수 있다. 사실상 3% 이하의 가소제 첨가는 냉온에 대해서는 효과가 없다.

제13도는 전술한 고체 잉크재의 특성도로서 가소제의 함유량과 인쇄된 영상의 광학 농도 사이의 관계를 설명한다. 열적 인쇄는 22℃의 실온에서 행하여진다. 곡선으로부터 알 수 있는 바와같이 가소제 대 총 고체 잉크재의 중량비가 23% 이하인 가소제를 포함하는 잉크재는 열적 인쇄가 상당히 고온에서 행하여 지기 때문에 아직 약간의 효과를 갖는다. 한편 인산 트리뷰틸의 첨가율이 증가함에 따라 광학 농도는 감소하는 경향이 있지만 인쇄된 영상의 균일성은 상당히 개선된다. 그러나 가소제의 비율이 15% 이상인 잉크재에 관해서는 고온에서 약간의 저장상의 문제가 발생한다.

따라서 가소제 대 잉크재의 비율이 3% 내지 15%인 가소제를 포함한 잉크재가 좋다.

Claims

기판(21), 상기 기판(21)상에 형성되고 착색제를 포함한 열적 잉크 성분으로부터 만들어지는 열적 잉크 성분층(23), 충전재, 그리고 정상 온도에서 고체 상태인 저온 용해 화합물을 포함하고 그리고, 우레탄 화합물로 구성된 첫 번째 물질과, 에스테르 화합물, 지방산 아미드 화합물 및 지방산로부터 선택된 하나 이상의 물질로 구성된 두 번째 물질을 포함하는 상기 두 번째 물질의 성분 대 상기 우레탄 화합물의 중량비가 10% 내지 50%이고 상기 우레탄 화합물은 포함하는 열 잉크 성분의 점성을 감소시키는 상기 두 번째 물질로 이루어진 재사용이 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 에스테르 화합물인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 지방산 아미드 화합물인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 지방산인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 지방산 아미드 화합물과 에스테르 화합물인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 지방산 아미드 화합물과 지방산인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 선택된 두 번째 물질이 지방산과 에스테르 화합물인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1,4,6 또는 7항중 어느 한항에 있어서, 상기 지방산에 포함된 알킬단의 탄소 원자의 수가 14 내지 22개인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 저온 용해 화합물이 가소제를 추가로 포함하는 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제9항에 있어서, 상기 가소제가 프탈산 에스테르, 지방산 에스테르, 말레인산 에스테르, 퓨마린산 에스테르와 오르토인산 에스테르로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 물질로 구성된 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.
청구범위 제9항에 있어서, 상기 가소제 대 상기 열 잉크재의 중량비가 3% 내지 15%인 재사용 가능한 열 인쇄용 잉크 시트.