JPH0452240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明は、リフトオフ訂正（剥離による修正）
を行うことのできるサーマル印刷（熱印刷）用の
転写媒体に関するものである。 熱印刷は、非衝撃性の印刷の性格をもつもので
ある。印刷は、タイプライタ用使い捨てリボンに
似た外観をもつ伝熱媒体から融解物が流れること
による。その下側の層は抵抗性であり、リボンが
電極、例えば、点電極および広域の接触電極と接
触している。電圧パルスの印加中、点電極のとこ
ろの抵抗層の電流密度が高くなつて、強い局所加
熱がもたらされる。発熱するその局所領域で、リ
ボンから用紙にインクが転移する。リフトオフ訂
正とは、文字が印刷された用紙その他の表面から
印刷文字を物理的に剥ぎとることである。 〔技術背景〕 本特許出願と同じ譲受人に譲渡された「リフト
オフ訂正のための積層エレメント、熱印刷装置お
よびプロセス」と題する米国特許第4384797号に
は、訂正のために中位の熱を用いた熱印刷装置を
使用するリフトオフ訂正が記載され、特許請求さ
れている。この特許出願には、ポリカルボナート
抵抗層、アルミニウム中間層、および通常の印刷
温度で印刷を行い、印刷温度より低い温度で訂正
を行うような成分をもつ転写層を備えた、通常の
やり方で印刷を行う転写媒体が記述されている。 本発明は、上記特許出願と同じ転写層の成分を
用いているが、ずつと低い温度で印刷および訂正
を行える。これは、アルミニウムと転写層の間の
離間を容易にする層を使用することによつて実現
される。 本特許出願と同じ譲渡人に譲渡された、1980年
12月８日出願のヒユー・Ｔ・フインドレーの「非
衝撃式印刷用ポリウレタン・リボン」と題する米
国特許第4320170号には、ポリウレタン抵抗層を
備えた熱リボンが記載され、特許請求されてい
る。本発明の最良の実施例は、基本的に同じ抵抗
層を用いているが、熱安定性を向上させるため、
ウレタンをアクリル酸エチルと混合して共重合体
にする。 より低い温度で印刷およびリフトオフ訂正を行
うための本発明の基本要素は、離型層である。か
かる離型層は、IBMテクニカル・デイスクロー
ジヤ・ブレチン、第24巻、第５号（1981年10月）
所載のC.W.アンダーソン等の論文に記述されて
いる。この論文では、１つの層間物質としてエチ
レン・アクリル酸共重合体が記述されているが、
これは本発明の良好な実施例の材料と基本的に同
一である。その論文と本発明書に記載する発明の
間の基本的差異は、インキ層の特性にある。この
インキ層は、ポリアミド（該出版物では
polyamidと誤植）、カーボンブラツクおよび可塑
剤を混合して、加熱下で高粘性になるようにした
ものである。このインキ材料は、中位の熱では、
インキで印刷された文字のリフトオフ訂正用に粘
着性になるようには機能しない。ポリアミド・イ
ンキのリフトオフ訂正は、通常使用される接着テ
ープなど別の接着要素による。本発明は、通常温
度での印刷とより低い温度での訂正を行う、先行
技術によるリボンを改良するものである。 接着層を用いた熱印刷システム中の中間層は、
IBMテクニカル・デイスクロージヤ・ブレチン
第19巻、第２号（1976年７月）672頁所載の、C.
A.ブルースおよびC.E.ストラトンの「レーザー転
写その他の印刷用の遅延タツク・リボン」と題す
る論文に記述されている。通常の伝熱媒体中の離
型層は、ラ・カウントの米国特許第3337361号お
よびバーバーの第3170809号に示されている。ウ
レタンと非ウレタン性主要部分を含む熱リボン中
の抵抗層としてのポリマーは、先行技術でシヤタ
ツク等の米国特許第4269892号に示されている。 〔発明の概要〕 本発明によれば、熱印刷用伝熱媒体は、マーキ
ング材を含むインキ層とマーキング材用の支持層
の間に、低融点材料のリリース層即ち離型層を備
えている。そのある実施例では、離型層は、主と
してあるいは完全にアルカン重合体である。マー
キング層の材料は、できれば中位の温度で、同じ
リボンによる印刷のリフトオフ訂正できる成分の
ものとし、中間層は印刷および訂正をずつと低い
温度で実行できるようにする。良好な実施例のさ
らに特定の視点においては、電気抵抗性基層がウ
レタン重合体およびアクリル酸エチル重合体を含
んでいる。 本発明のような離型層を用いてもリフトオフ訂
正を行えることが発見されたので、この離型層を
設けたことは熱による印刷中のリボンの損傷が劇
的に減少するという思いがけないほど大きな利点
を生む。より低い温度でのリフトオフ訂正が効率
的に行なわれる一方、40％以上の印刷電流の減少
が実現される。これは離型層によつてより低い温
度で印刷が行われるためである。 印刷中の熱リボンの熱損傷は、大きな問題にな
り得る。リボンを１度だけ使用する場合には、リ
ボンのある程度の品質低下が許容されることがあ
るが、どんな場合にもリボンは、印刷中に印刷領
域から移動できるようにリボン送りのため反復的
に引張られたとき切れてはならない。典型的な場
合ではリボンは巻取りスプールに巻きつけられな
ければならない。多くのリボンでは、転写印刷と
いう機能を果すためには、抵抗層の樹脂中で穴を
融解または焼損する程の高い温度が必要である。
実施例の中間層により、より小さな電流で、従つ
てより低い温度で等価な機能が達成される。本発
明を使用する場合、印刷の全体速度を増加させる
ために、電流に従つて温度を増大させる場合、許
容限界内でのリボンの品質低下はなお受け入れ得
るものである。特定の実施例では、抵抗層のアク
リル酸エチル部分の抵抗特性によつて、温度抵抗
がさらに向上する。 〔実施例の説明〕 本発明の最良の実施例はある温度での印刷およ
び同じリボンを用いたより低い温度でのリフトオ
フ訂正用に使用するのに特に適した規則的断面の
４層の積層体リボンである。最下層は、脂肪族ポ
リウレタンアクリル共重合体および抵抗層として
働く伝導性のカーボンブラツク粒子の混合物であ
る。抵抗層は、厚さ17ミクロンである。第２層
は、厚さ1000オングストロームの真空蒸着アルミ
ニウムの層である。第３層は厚さ２ミクロンの離
型層である。最後に、離型層の上に抵抗層の外側
から印加される電流によつて生じる熱に対応して
流動化する、厚さ４ミクロンのインキ層がある。
抵抗層の外側には、黒鉛を微粉状に散布して研摩
したものがある。これは従来の測定技術で定量化
するにはあまりにも小さい黒鉛を外部に付着した
ものである。 印刷は、抵抗層に点電極を接触させる既知の方
法で実施される。アルミニウム層（または別法と
して抵抗層）を広域電極と接触させる。点電極
は、リボンからリボンと接触する用紙または他の
基板または基層にインキを転写させる局所加熱を
もたらすのに充分な電流によつて、所期の画像の
形で選択的に付勢される。 リフトオフ訂正は、前記の米国特許第4384797
号に記載されたのと同じ方法による。誤まつた文
字上に印刷するのと同様の方法で消去操作が実施
されるが、印刷を行うよりも小さな予め定められ
た量の電流による。リボンは、冷却期間の後まで
剥ぎとられない。訂正操作は、その他の点では通
常の誤まつた文字の印刷の場合と同じにすること
もでき、また誤まつた文字への戻りが少し位ずれ
ていても良いように全ての印刷電極の付勢（ブロ
ツク消去）により行つても良い。訂正中に印刷速
度を下げることもできるが、これは本質的でない
設計上の別案である。 黒鉛は、印刷電流を大幅に減らす働きはない
が、電極と抵抗層の間の界面効果による損傷を減
らす。黒鉛は、印字ヘツドの電極とポリウレタン
−アクリル酸エチル抵抗層または他の抵抗層本体
の間でスパークを最小限に抑える、抵抗の小さな
電気的接続を形成すると考えられる。黒鉛はまた
摩擦を減らすための固体潤滑剤としても働く。ま
た印字ヘツドに付着する物質をゆるめる働きもす
る。中間層の電流を減らす基本的利点は黒鉛なし
のリボンで認められた。 抵抗層 抵抗層の乾燥成分は、重量比で次の通りであ
る。 抵抗層−乾燥成分 材 料 重量％ (1) 脂肪族ポリウレタン 37.5 (2) ウレタン−アクリル酸エチル共重合体 37.5 (3) 伝導性カーボンブラツク 25.0 脂肪族ポリウレタンは、ポリビニル・ケミカ
ル・インダストリーズ社の商標Neorez Ｒ−960
の乾燥成分である。このウレタンは、極性ないし
反応性の官能基がウレタン結合よりも少ないと思
われる。とはいえ、そのメーカーによれば、この
物質はウレタン中のカルボキシル官能基で交叉結
合させるのに適していると記載されている。 共重合体は、ポリビニル・ケミカル・インダス
トリーズ社の商標UXP102の乾燥成分である。こ
れは、ウレタン50モル％とアクリル酸エチル50モ
ル％の共重合体である。 この良好な抵抗層は、主として水性分散液から
注型する。標準高せん断ミキサー中で成分を粒子
湿潤化が完全になるまで、典型的な場合では小さ
なバツチで１時間、混合し破砕することによつ
て、下記の成分の分散液を調製する。 抵抗層−分散液成分 成 分 重量％ (1) Neorez−Ｒ−960^＊（ポリビニル・ケミカ
ル・インダストリーズ社製、脂肪族ウレタン分
散体） 34.6 (2) XC72R（カボツト社製、伝導性カーボンブラ
ツク）（極めて大きな表面積をもつ100％固体粒
子） 34.6 (3) UXP102^＊＊（ポリビニル・ケミカル・イン
ダストリーズ社製、ウレタン−アクリル酸エチ
ル共重合体） 34.6 (4) 水（上記各物質中の水以外に） 23.0 ＊Neorez Ｒ−960は、脂肪族ウレタン33重量％、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン15重量％、エチル
アミン1.2重量％、水50.8重量％からなる。 ＊＊UXP102は、ウレタン50モル％とアクリル酸
エチル50モル％の共重合体33重量％、エチルア
ミン1.2重量％、水65.8重量％からなる。 この抵抗層分散液を、逆転ロール・コーテイン
グ装置で離型性の仮基層上に注型する。これは厚
さ４ミリメートルのポリプロピレンまたはポリエ
チレンテレフタレート（インペリアル・ケミカ
ル・インダストリーズ社）フイルムとすることが
できる。次に、熱風で強制乾燥する。次に、アル
ミニウムの真空蒸着によつて上面を厚さ1000オン
グストロームだけ金属化する。 次に、アルミニウム上に中間離型層を沈着させ
る。これも逆転ロール・コーテイング装置で水性
分散液として塗布する。 離型層 良好な離型層は、エチレン95重量％と有機酸５
重量％のエチレン−有機酸共重合体である。この
物質を乳濁液から注型する。 使用する材料は、エマルジヨン・システム社の
製品Esi−Cryl 2540−Ｎとして市販されている。
これは、水と非イオン性表面活性剤の25％固体乳
濁液である。ポリマーの有機酸部分は、アクリル
酸と思われる。この共重合体は、分子量3000〜
3500で軟化点108℃である。 Esi−Cryl 2540−Ｎは、改良せずにそのまま逆
転ロール・コーテイング装置を用いてアルミニウ
ム上にコーテイングする。次に熱風で強制乾燥を
行う。 中間層材料として線状結晶性ポリエチレンを用
いて非常に満足できる結果が得られた。 使用する材料は、ケミカル・コーポレーシヨ
ン・オブ・アメリカ社製品Poly Emulsion 316
N30として市販されている。これは、ポリウレタ
ンの水性乳濁液で、大きなすべり変形と硬さおよ
び高い融解粘度が特徴である。 これを良好なエチレン−有機酸共重合体につい
て説明したやり方でコーテイングし、離型層とし
て使用する。

【表】 ドリツチ・ケミカル社の商標製
品)

【表】 逆転ロール・コーテイング装置を用いて、上記
の中間層をインキ層成分により所期の乾燥厚さを
もたらす厚さまでオーバーコートする。次に熱風
を用いて水を蒸発させて強制乾燥を行う。中間層
および一番上のインキ層と組み合わせたポリウレ
タン−アクリレート抵抗層を仮基層から剥ぎ取
る。これは大容量リボンであり、次に抵抗層外面
に微細黒鉛コーテイングを塗布する。黒鉛塗布後
に、連続リボンを望みの幅に切つてスプールに巻
きつける。 黒鉛塗布 黒鉛は、抵抗層上の外層であり、リボンの他の
部分を塗布する前に塗布してもよい。典型的な場
合では、これを最後に塗布し、この説明では、黒
鉛を塗布する前にリボンはその他の点で完成して
いるものと仮定する。塗布する黒鉛は粉末であ
る。 使用する黒鉛は、ニユージヤージー州アズベリ
ーのアズベリー・グラフアイト・ミルズ社製品
Micro−850である。これは黒鉛製品の代表的メ
ーカーと認められる同社の市販する最も純粋で粒
子寸法の最も小さな黒鉛であると認められるもの
である。粒子寸法は平均直径0.5〜0.6ミクロンと
考えられる。この黒鉛は、合成品ではなくて、天
然品である。最大１重量％の灰分を含むと考えら
れる（灰分は主としてケイ素酸化物および金属酸
化物などと思われ、基本的には処理による残留外
来物質である）。 図面に、微粒散布される黒鉛を塗布するための
良好なステーシヨンの重要部分を図示してある。
各機構を回転させ、大容量リボンを案内するため
の機械的細部は、特別なものではないので特に示
していないが、通常のものでよい。商用プロセス
における供給ロール１は、今述べたようにその他
の点で完成した大容量のロールである。これが抵
抗層を外側にしてバツクアツプ・ロール３に送ら
れる。 バツクアツプ・ロール３は、リボン７およびロ
ール３を受けるためのフエルトでシールされた小
さな孔以外は密封されたアプリケータ・タンク５
中に配置されている。アプリケータ・ロール９
は、軟質の人造布でできた塗布ロールである。ロ
ール９は、黒鉛塗布の間連続的に回転し、リボン
７を物理的にこする。このロールは、タンク５の
床面上の黒鉛粉末中に浸漬して、塗布の要領で黒
鉛をその繊維中に含んで運ぶ。ロール９がリボン
７をこするとき、黒鉛がリボンに移る。ロール９
の運動方向は重要ではない。 リボン７は、表面に黒鉛が移つた状態でタンク
５から出て、ただちに清掃タンク１３に入る。タ
ンク１３も、ロール３上でリボン７を受けるため
のフエルトでシールされた小さな孔以外は密封さ
れている。タンク１３中の清掃ブラシ１５が、リ
ボン７の移動方向に回転する。ただし、回転の方
向は重要ではない。ブラシ１５もまた、軟質布の
塗布ロールであり、過剰の黒鉛を捕捉する働きを
する。真空ライン１７がタンク１３中の空気から
黒鉛を掃気する。ブラシ１５の一部分がリボン７
を離れると、ブラシは、ブラシ１５の布を邪魔す
る位置にある固定した棒、叩き棒１９にぶつか
る。この叩き棒によつて黒鉛はブラシ１５から振
り落とされ、次に真空供給管１７によつて除去さ
れる。 リボン７は次にタンク１３から出て、上側の一
つの鋭い掻き落としブレード２０および縦方向に
間隔を置いて配置された２つの鋭い掻き落としブ
レード２１および２３を通過する。ブレード２
０，２１，２３は、かみそりの刃ないしその特性
をもつものとすることができる。清掃ブラシ１５
またはその他の清掃装置の働きが充分な場合、掻
き落としブレード２０，２１，２３を全て省略す
ることもできる。上側ブレード２０は、タンク５
の空気中からリボン７のエツジ付近に沈着した黒
鉛を掻き落とすためのものである。大容量リボン
７の幅が広い場合にはそのエツジをトリミングす
ることができる。何れにせよ、掻き落としブレー
ド２０，２１，２３にかかる張力は非常に僅かで
ある。 リボン７は、テイツシユ２７のロール２５の周
りを通る。テイツシユ２７は、トイレツト用紙な
いしその特性をもつものとすることができる。リ
ボン７の抵抗層側が、ロール２５の曲面の片側の
大部分を覆う。ロール２５は、リボン７の方向に
やや大きな速度で動く（運動方向は重要ではな
い）。テイツシユ２７は、送られてロール２７か
ら離れ、従つてロール２５の外面は絶えず更新さ
れる。清掃ブラシ１５またはその他の清掃装置の
働きが充分な場合、テイツシユ２７を全く省略す
ることができる。 上記の製造方法によつて、黒鉛は最終的に清掃
されて研摩され、通常の方法では測定できないほ
ど微細なコーテイングが残る。黒鉛は、黒鉛と抵
抗層表面の固有界面効果によつて留まる。表面上
に黒鉛の銀色の外観がみえる。 完成リボンは、巻取りスプール２９に巻取られ
る。これは、大容量ロールで、望みの幅に切つて
スプールに巻きつけることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、黒鉛で被覆する態様を説明するための図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マーキング材の層とそれを支持する支持層と
   を含むサーマル印刷用の転写媒体であつて、 特に上記マーキング材の層が、通常の室温で非
   粘着性であり、そして上記通常の室温より高く且
   つ上記転写媒体によるサーマル印刷時の温度より
   低い温度に上昇された後、上記転写媒体によるサ
   ーマル印刷体にリフトオフ訂正のため接着する層
   である上記転写媒体において、 上記マーキング材の層と上記支持層との間に主
   成分がエチレン−有機酸共重合体である離型層を
   含むことを特徴とするサーマル印刷用の転写媒
   体。