JPH07266725A - 感熱記録媒体 - Google Patents

感熱記録媒体

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JPH07266725A
JPH07266725A JP6085385A JP8538594A JPH07266725A JP H07266725 A JPH07266725 A JP H07266725A JP 6085385 A JP6085385 A JP 6085385A JP 8538594 A JP8538594 A JP 8538594A JP H07266725 A JPH07266725 A JP H07266725A
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JP
Japan
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layer
heat
recording medium
thin film
metal thin
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JP6085385A
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Inventor
Hirotaka Aizawa
弘貴 相沢
Masato Yoshida
真人 吉田
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基材、着色層、感熱増感層、金属薄膜層及び
耐熱保護層が順次積層された構造を有し、その金属薄膜
層の収縮破壊を利用することにより画像を形成する感熱
記録媒体において、2次元バーコードなどの情報量の増
加に対応できるようにする。 【構成】 基材1、着色層2、感熱増感層3、金属薄膜
層4及び耐熱保護層6が順次積層されてなる感熱記録媒
体において、金属薄膜層4と耐熱保護層6との間に、目
視では判別できないが、赤外線検出装置により識別でき
る赤外線吸収性パターン層5を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドなどの
加熱手段を用いて、画像情報に応じて選択加熱すること
により、感熱転写インクリボンなどの副資材を必要とせ
ずに鮮明な画像を形成できる感熱記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】サーマルヘッドやレーザービームなどの
加熱手段を使用し、プリペイドカード、通行券、入場
券、乗車切符、ファクシミリ用紙、電子計算機アウトプ
ット用紙、テープ状又はシート状の帳票類などの被画像
形成体に画像を形成する感熱記録方法が広く使用されて
いるが、この方法には画像記録の際に、被画像形成体の
他に副資材を必要とするか否かという観点から大きく二
つの方法に分けることができる。
【0003】まず、副資材を必要とする方法は、副資材
として熱溶融転写性インクリボンや熱昇華性インクリボ
ンなどの感熱転写リボンを用い、加熱によりそのリボン
のインキ層もしくは昇華性染料を被画像形成体の記録層
もしくは受像層に転写する方法である。この方法は、得
られる画像の保存性が良好であり、また、画像のカラー
化が容易であるなどの利点を有するので、電子計算機の
データを出力する場合やカラープリンターでカラー画像
を形成する場合などに利用されている。
【0004】しかし、この方法では感熱転写リボンとい
う副資材を使用しなければならないため、画像形成コス
トを低減させることが十分にできないという問題があ
る。また、使用後の感熱転写リボンは再生利用すること
が困難であり、資源的にも地球環境的にも問題がある。
【0005】これに対し、副資材を必要としない方法
は、フルオラン系染料などのロイコ染料を発色剤として
含有する感熱記録層を被画像形成体に設け、その感熱記
録層を加熱することにより、被画像形成体に画像を直接
形成する方法である。この方法は、ロイコ染料の熱感度
が良好であるので比較的低温で画像を形成できる。ま
た、感熱転写リボンなどの副資材を使用しないためプリ
ンターに感熱転写リボンの搬送系が不要となるのでプリ
ンターのメンテナンスが軽減される。従って、低コスト
で画像を形成できるという利点を有する。そのため、こ
の方法は、低コストで画像を形成することが望まれてい
るファクシミリやワープロのデータ出力用に広く使用さ
れている。
【0006】しかしながら、このロイコ染料を発色剤と
して使用する方法では、熱感度が良すぎるために画像の
カブリが生じやすく、また、意図しない圧力により比較
的容易に発色してしまい画像の品質が低下するという問
題がある。また、アルコールなどの極性を有する有機溶
媒に接触すると容易に変色してしまうという問題もあ
る。このようにロイコ染料を発色剤として使用する方法
は、得られる画像の耐薬品性、耐光性、耐水性、耐熱性
などの耐環境性が十分ではない。そのため、一時的に画
像を形成する用途においてのみ使用されているのが現状
である。
【0007】これに対し、副資材を使用せずに耐環境性
に優れた画像を形成できる方法として、隠蔽性を有する
金属薄膜層と、その下層にカーボンブラックなどからな
る着色層を有する感熱記録媒体を使用し、この金属薄膜
層を加熱して、その金属薄膜層の加熱された部分を収縮
破壊させて隠蔽性を失わせ、下層の着色層が目視できる
ようにすることにより画像を形成する方法が提案されて
いる。
【0008】この方法で使用する感熱記録媒体として
は、ポリエステルフィルムなどの基材、カーボンブラッ
クなどからなる着色層、熱可塑性樹脂からなる感熱増感
層、スズやアルミを真空蒸着させた金属薄膜層、及び透
明なポリエステルフィルムなどの耐熱保護層を順次積層
した構造のものが提案されている。この感熱記録媒体
は、その優れた耐環境性を利用して、精密機械管理用ラ
ベル、溶剤容器用ラベル、ガソリンタンク用ラベル、ト
ラック入出管理用ラベルなどの厳しい環境で用いられる
ラベルとして使用されるようになっており、その使用に
際しては、2次元バーコードパターンが形成されること
が多い。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属薄
膜層の収縮破壊により画像を形成する上述したような感
熱記録媒体の使用に際し、そこに形成した2次元バーコ
ードパターンの読み取りは、その金属薄膜層表面で2次
元バーコード読取り用のレーザー光を反射させることに
より行われるので、2次元バーコードの情報量をバーコ
ードパターン幅やピッチを狭めることにより増大させよ
うとすると、金属薄膜層全体の反射光の影響で読み取り
精度が低下するという問題がある。このため、そのよう
な反射光の影響を受けない程度の広い幅やピッチでバー
コードパターンを形成する必要があり、2次元バーコー
ドの情報量を増大させることが十分できない。
【0010】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決しようとするものであり、基材、着色層、感熱増
感層、金属薄膜層及び耐熱保護層が順次積層された構造
を有し、その金属薄膜層の収縮破壊を利用することによ
り画像を形成する感熱記録媒体において、2次元バーコ
ードなどの情報量の増加に対応できるものを提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は、金属薄膜層
と耐熱保護層との間に、赤外線吸収性の顔料からなるパ
ターン層を形成することにより上述の目的が達成できる
ことを見出し、本発明を完成させる至った。
【0012】即ち、本発明は、基材、着色層、感熱増感
層、金属薄膜層及び耐熱保護層が順次積層されてなる感
熱記録媒体において、金属薄膜層と耐熱保護層着色層と
の間に、赤外線吸収性パターン層が形成されていること
を特徴とする感熱記録媒体を提供する。
【0013】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。
【0014】図1は、本発明の好ましい態様の感熱記録
媒体の断面図である。同図にあるように、この感熱記録
媒体は、基材1、着色層2、感熱増感層3、金属薄膜層
4、赤外線吸収性パターン層5及び耐熱保護層6が順次
積層された構造を有する。
【0015】本発明において使用する基材1としては、
従来から感熱記録媒体の基材として使用されているもの
と同様なものを使用することができ、機械的強靭性、柔
軟性、可撓性などを考慮して適宜選択することができ
る。このような基材の具体例としては、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポ
リアミド、ポリイミドなどのプラスチックフィルム類、
アート紙、コート紙などの紙類、金属板、ガラス板など
を例示することができる。特に、基材1としては、に感
熱記録時に瞬間的に250℃程度にまで加熱される場合
があるので、そのような温度に耐えうる耐熱性を有する
ものが好ましい。
【0016】基材1の厚さには特に限定はないが、一般
的には50〜1000μm、好ましくは50〜400μ
mとする。
【0017】着色層2は、後述する金属薄膜層4が熱破
壊されたときに目視できるようになる層である。従っ
て、金属薄膜層4が、例えば、2次元バーコードパター
ン状に破壊された場合には、着色層2も2次元バーコー
ドパターン状に目視できるようになる。このとき、着色
層2と残存する金属薄膜層4とが同じ色相であると、2
次元バーコードパターンが浮かび上がって来ないので、
着色層2の色相を金属薄膜層2と識別可能な色相とす
る。通常、金属薄膜層4の未破壊部分は光沢調からマッ
ト調であるので、着色層2に、例えば、黒、藍、赤など
の色調を付与することが好ましい。
【0018】着色層2の形成は、上述したような色調の
インクを用いて、グラビア印刷、オフセット印刷、スク
リーン印刷などの印刷法や、リバースロールコーティン
グ、ナイフコーティング、ブレードコーティングなどの
コーティング法などにより行うことができる。また、転
写法やラミネート法などにより形成することもできる。
【0019】着色層2の厚みは特に制限されないが、一
般には0.5〜10μmとすることが好ましい。
【0020】感熱増感層3は、着色層2と金属薄膜層4
とを接着させ、しかも金属薄膜層4の熱破壊を容易にす
るための感熱増感作用を有する層である。このような感
熱増感層3としては、好ましくは熱可塑性樹脂、例え
ば、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ
メチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂などを使用することができる。
【0021】感熱増感層3の厚みは特に制限されない
が、一般には0.5〜5μmとすることが好ましい。
【0022】なお、感熱増感層3には、感熱記録媒体の
加工性や耐溶剤性、耐薬品性などを向上させる目的か
ら、必要に応じて可塑剤、架橋剤を適宜添加することが
できる。
【0023】金属薄膜層4は、感熱記録前には画像形成
部分の着色層2を隠蔽しているが、感熱記録時に画像情
報に応じてサーマルヘッドやレーザー光により選択加熱
されることにより、その加熱部分が収縮破壊されて隠蔽
性を失う層である。従って、隠蔽性が失われた部分にお
いて下層の着色層2が目視できるようなり、その着色層
2と残存する金属薄膜層4とにより画像パターンが形成
されることとなる。
【0024】このような金属薄膜層4としては、Sn、
Te、In、Al、Bi、Zn、Pbなどの金属、ある
いはそれらの任意の合金や金属間化合物を使用すること
ができるが、サーマルヘッドなどにより容易に熱破壊す
るために、融点の低いSn又はその合金を好ましく使用
することができる。
【0025】金属薄膜層4の厚みには特に限定はない
が、薄すぎると隠蔽性に欠け、厚すぎると熱破壊しにく
くなり、いずれにしても感熱記録感度が低下するので、
一般には100〜5000オングストロームの厚さ、好
ましくは、500〜1500オングストロームが好まし
い。
【0026】なお、金属薄膜層4の形成は、真空蒸着
法、スパッタ法、メッキ法、転写法、ラミネート法など
の公知の方法により行うことができる。
【0027】赤外線吸収性パターン層5は、目視では判
別できないが、赤外線検出装置により識別できる層であ
る。従って、本発明の感熱記録媒体においては、可視光
領域の光を吸収する画像情報を着色層2と金属薄膜層4
とから形成でき、赤外光領域の光を吸収する画像情報を
赤外線吸収性パターン層5により形成できる。よって、
2次元バーコードパターンの情報量を大きく増加させる
ことができる。しかも、赤外線吸収性パターン層5は目
視で判別できないので、セキュリティー性に富んだ情報
を記録することができる。
【0028】このような赤外線吸収性パターン層5は、
樹脂バインダーとその中に分散している赤外線吸収性顔
料とから形成することができる。
【0029】樹脂バインダーとしては、分子量8000
以上の高分子量樹脂が好ましく、例えば、ポリエステル
系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体樹脂などの塩化ビニル系樹脂、ポリアクリル酸
樹脂、ポリアクリル酸−2−メトキシエチルエステル、
ポリアクリル酸メチルエステル、ポリアクリル酸−2−
ナフチルエステル、ポリアクリル酸イソボルニル、ポリ
メタクリロニトリル、ポリメチルクロロアクリレート、
ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸エ
チルエステル、ポリメタクリル酸−t−ブチルエステ
ル、ポリメタクリル酸イソブチルエステル、ポリメタク
リル酸フェニルエステル、メタクリル酸メチルエステル
とメタクリル酸C2〜6アルキルエステルとのコポリマ
ーなどのアクリル系樹脂、ナイロン−6,6、ナイロン
−6,7、ナイロン−6,8、ナイロン−6,9、ナイ
ロン−6,10、ナイロン−6,12、ナイロン−10
などのポリアミド系樹脂、ポリビニルアセタールなどの
ポリアセタール系樹脂等を使用することができる。
【0030】なお、低分子量の樹脂を接着性や加工性の
向上などを目的として必要に応じてブレンドしてもよ
い。
【0031】赤外線吸収性顔料としては、可視光領域の
吸収が少なく、赤外光領域に大きな吸収ピークを有する
粉末顔料を使用することができ、例えばNi、Cuなど
の金属錯体型顔料やFe2+とCu2+との少なくとも
一方を含有するガラス系粉末顔料等を使用することがで
きる。この内、ガラス系粉末顔料が、可視光に対し透明
で赤外線の吸収が良好である点からより好ましく使用す
ることができる。このようなガラス系粉末顔料として
は、特に酸化鉄と酸化銅との少なくとも一方と、主成分
としてのPとを含有する顔料が好ましい。この場
合、ガラス系粉末顔料中の酸化鉄と酸化銅との合計の含
有量は、少なすぎると赤外線吸収が弱くなるので好まし
くは1.0重量%以上、より好ましくは、酸化鉄と酸化
銅との合計の含有量が1.0〜3.0重量%であり、P
の含有量を35.0〜80.0重量%とする。
【0032】なお、赤外線吸収性パターン層5中の樹脂
バインダーと赤外線吸収性顔料との混合比率に関し、赤
外線吸収性顔料が低すぎると赤外線検出装置による読取
りが困難となり、高すぎると成膜性やパターン形成性が
低下するので、赤外線吸収性顔料を10〜80重量%と
し、樹脂バインダーを20〜90重量%とすることが好
ましい。
【0033】赤外線吸収性パターン層5の形成は、溶媒
中で樹脂バインダーと赤外線吸収性顔料とを分散混合さ
せ、その分散物をグラビア印刷法などにより金属薄膜層
4上にパターン印刷することにより行うことができる。
【0034】耐熱保護層6は、サーマルヘッドなどの加
熱手段の感熱記録時の貼り付きを防止する層であり、ま
た、感熱記録媒体が他の物体により機械的な損傷を受け
ないようにするための層である。このような耐熱保護層
としては、下層にあたる着色層2、金属薄膜層4、赤外
線吸収性パターン層が透視できるように、可視光と赤外
光とを透過する樹脂を使用することができる。このよう
な樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの熱
可塑性樹脂や熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂であっ
て、ガラス転移点70℃以上の樹脂を例示することがで
きる。この場合、耐熱保護層6には、赤外線吸収性パタ
ーン層5や金属薄膜層4との密着性を高めるために、ガ
ラス転移点の低い塩化ビニル系樹脂を適宜混合すること
が好ましい。更に、必要に応じて、各種の顔料や硬化
剤、滑剤などを添加することができる。特に、耐熱保護
層6の耐摩擦特性の向上や感熱記録時のサーマルヘッド
の貼り付きを防止する目的で、シリコーン系滑剤、ステ
アリン酸亜鉛などの金属石鹸系滑剤、フッ素系滑剤、ワ
ックス系滑剤などを添加することが好ましい。中でも、
融点50〜150℃のワックス系滑剤、例えば、パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナ
バワッックス、ライスワックス、モンタンワックス、低
分子量ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワック
ス、低分子量ポリプロピレンワックス、高級脂肪酸系ワ
ックス、モノアマイド系ワックス、ビスアマイド系ワッ
クス、牛脂系ワックスの少なくとも一種を使用すること
が好ましい。
【0035】耐熱保護層6の厚みは特に制限されない
が、一般には1〜10μmとすることが好ましい。
【0036】なお、耐熱保護層6の形成は、グラビアコ
ーティング、リバースロールコーティング、ナイフコー
ティング、ブレードコーティングなどの各種コーティン
グ法や、グラビヤ印刷、スクリーン印刷などの印刷法に
より行うことができる。
【0037】なお、着色層2と反対側の基材1の面に、
一般的な粘着剤層を設けてもよく、その場合には更に離
型紙で粘着剤層をカバーしておくことが好ましい。
【0038】
【作用】本発明の感熱記録媒体は、目視により判別する
ことができる画像情報を記録することができることに加
えて、目視では判別できないが赤外線検出装置により識
別することができる赤外線吸収性パターン情報を有す
る。
【0039】従って、本発明の感熱転写記録媒体は2次
元バーコードパターン情報の増大に対応することが可能
となる。しかも、赤外線吸収性パターンは目視により識
別することができないので、セキュリティー性に富んだ
画像情報を保持することが可能となる。
【0040】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0041】実施例1 厚さ188μmの乳白色のポリエチレンテレフタレート
フィルム(ダイヤホイル株式会社製)に、表1の配合組
成の着色塗料をグラビア法により乾燥厚で3μmとなる
ように塗工し、110℃で乾燥して着色層を形成した。
【0042】
【表1】 着色塗料 成分名 使用量(重量部) ウレタン樹脂系黒色インキ 100 (ラミスターR92、東洋インキ製造株式会社製) 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(20%ラッカー) 30 (VAGH、ユニオンカーバイド株式会社製) 微粒子シリカ粉末 2 (アエロジル300、日本アエロジル株式会社製) イソシアネート系硬化剤 5 (コロネートL、日本ポリウレタン株式会社製) トルエン/MEK/IPA(15/10/5) 30 着色層上に、更に、表2の感熱増感層用組成物をグラビ
ア法により1.5μm厚で塗工し、110℃で乾燥する
ことにより感熱増感層を形成した。
【0043】
【表2】 感熱増感層用組成物 成分名 使用量(重量部) 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(20%ラッカー) 100 (VAGH、ユニオンカーバイド株式会社製) アクリル系樹脂(55%ラッカー) 20 (アクリディックA−136−55、大日本インキ株式会社製) トルエン/MEK/ブタノール(30/30/10) 70 次に感熱増感層上に、真空蒸着法によりSnを1000
オングストローム厚で蒸着させて金属薄膜層を形成し
た。このとき、スズの表面抵抗率は1Ω/□であった。
【0044】次に、表3に示す組成の顔料(第二銅含有
リン酸塩系組成物)を、サンドミルを用いて、平均粒径
が1μmになるまで粉砕することにより赤外線吸収性顔
料を調製した。
【0045】
【表3】赤外線吸収性顔料 成分名 使用量(重量部) 50.0 CuO 49.5ZnO 0.5 この赤外線吸収性顔料を用いて、表4に示す組成の赤外
線吸収性パターン層形成用組成物を調製し、金属薄膜層
4上にグラビア印刷により厚さ2μm(乾燥厚)の赤外
線吸収性パターン層を2次元バーコードパターンとして
形成した。
【0046】
【表4】赤外線吸収性パターン層形成用組成物 成分名 使用量(重量部) 赤外線吸収性顔料 40.0 スチレンアクリルポリマー 10.0 (ガラス転移点100℃、分子量70000 ) エポキシ樹脂 15.0 (ガラス転移点83℃、分子量1000)トルエン 31.0 次に、赤外線吸収性パターン層上に、表5の組成の耐熱
保護層形成用組成物を、グラビア印刷により厚さ1.5
μm(乾燥厚)で印刷し、120℃で乾燥して耐熱保護
層を形成することにより、図1に示すような感熱記録媒
体を得た。
【0047】
【表5】 耐熱保護層形成用組成物 成分名 使用量(重量部) スチレンアクリル共重合体エマルジョン(不揮発分40%) 100 (ボンコート9450、大日本インキ株式会社製) パラフィンワックス(有効成分47%) 10 (WE−200、コニシ株式会社製) タルク(LMS200、富士タルク製) 10 アルミナ(AKP30、住友化学株式会社製) 5 精製水 100 得られた感熱記録媒体の耐熱保護層面から、サーマルヘ
ッドを供えたプリンター(サーマルシミュレーター、大
倉電機株式会社製)を用いて2次元バーコードパターン
状に加熱(24V,0.8mj/dot)したところ、
金属薄膜層が熱破壊された。その結果、着色層と残存し
た金属薄膜層とから形成された2次元バーコードパター
ンが目視により観察できた。このパターンは、バーコー
ド測定機(オートスキャン6000)により正確に読取
ることができた。
【0048】次に、この感熱記録媒体を、赤外線検出装
置(IRスコープ、池上通信機株式会社製)を用いて観
察したところ、表面に赤外線を吸収する2次元バーコー
ドパターンを正確に読み取ることができた。
【0049】
【発明の効果】本発明の感熱記録媒体は、感熱転写イン
クリボンなどの副資材を必要とせずに、目視により識別
できる鮮明な画像を形成することができる。しかも、目
視では判別できないが、赤外線検出装置により識別でき
る赤外線吸収性パターン層が設けられているので、従来
に比べほぼ2倍の情報量を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の感熱記録媒体の好ましい態様の断面図
である。
【符号の説明】
1 基材 2 着色層 3 感熱増感層 4 金属薄膜層 5 赤外線吸収性パターン層 6 耐熱保護層

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材、着色層、感熱増感層、金属薄膜層
    及び耐熱保護層が順次積層されてなる感熱記録媒体にお
    いて、金属薄膜層と耐熱保護層との間に、赤外線吸収性
    パターン層が形成されていることを特徴とする感熱記録
    媒体。
  2. 【請求項2】 赤外線吸収性パターン層が、樹脂バイン
    ダーとその中に分散している赤外線吸収性顔料とからな
    る請求項1記載の感熱記録媒体。
  3. 【請求項3】 樹脂バインダーがポリエステル系樹脂、
    ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹
    脂、ポリアミド系樹脂又はポリアセタール系樹脂であ
    り、赤外線吸収性顔料が、金属錯体型顔料、又はFe
    2+とCu2+との少なくとも一方を含有するガラス系
    粉末顔料である請求項2記載の感熱記録媒体。
  4. 【請求項4】 ガラス系粉末顔料が、酸化鉄と酸化銅と
    の少なくとも一方と、主成分としてのPとを含有
    する請求項3記載の感熱記録媒体。
  5. 【請求項5】 ガラス系粉末顔料中の酸化鉄と酸化銅と
    の合計の含有量が1.0重量%以上である請求項4記載
    の感熱記録媒体。
  6. 【請求項6】 ガラス系粉末顔料中の酸化鉄と酸化銅と
    の合計の含有量が1.0〜3.0重量%であり、P
    の含有量が35.0〜80.0重量%である請求項5
    記載の感熱記録媒体。
  7. 【請求項7】 赤外線吸収性パターン層が、20〜90
    重量%の樹脂バインダーと10〜80重量%の赤外線吸
    収性顔料とからなる請求項2〜6のいずれかに記載の感
    熱記録媒体。
  8. 【請求項8】 金属薄膜層が、Sn、Te、In、A
    l、Bi、Zn、Pb又はこれらの合金あるいは金属間
    化合物である請求項1〜7のいずれかに記載の感熱記録
    媒体。
  9. 【請求項9】 金属薄膜層が、Sn又はその合金である
    請求項8記載の感熱記録媒体。
  10. 【請求項10】 金属薄膜層の厚みが、100〜500
    0オングストロームである請求項1〜9のいずれかに記
    載の感熱記録媒体。
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Cited By (7)

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