JP2005035139A - 熱転写受容シート - Google Patents

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Hideaki Shinohara
英明 篠原
Yoshio Mizuhara
由郎 水原
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Abstract

【課題】各種のサーマルプリンターに対して、高感度、高画質であり、鮮明な画像が形成でき、かつ、搬送ロールの圧縮力による受容シートの凹みやサーマルヘッドの熱による画像表面の凹凸等が発生せず、印画時のリボンしわ転写防止性が優れ、製造コスト的にも有利な熱転写受容シートを提供する。
【解決手段】シート状支持体と、前記支持体の少なくとも表面側に設けられた画像受容層とを有する熱転写受容シートにおいて、前記シート状支持体が、芯材層と、その表面側に、発泡剤を含有するポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂を用いて溶融押出しラミネート法により形成された接着剤層を介して積層された熱可塑性樹脂フィルムと、を有する熱転写受容シート。
【選択図】 無し

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱転写受容シートに関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発明は、染料熱転写プリンターに適し、銀塩写真と同等の鮮明さと高い解像度を有する画像を受像することの可能な熱転写受容シート(以下、単に受容シートと略す。)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年サーマルプリンターが注目され、特に鮮明なフルカラー画像をプリント可能な染料熱転写プリンターが注目されている。染料熱転写プリンターは、インクリボンの染料を含む染料層と、受容シートの染料染着性樹脂を含む画像受容層(以下、単に受容層とも称する)とを重ね合わせ、サーマルヘッドなどから供給される熱により、染料層の所要箇所の染料を所定濃度だけ受容層上に転写して画像を形成するものである。インクリボンは、イエロー、マゼンタおよびシアンの3色、あるいはこれにブラックを加えた4色の染料層からなる。フルカラー画像は、インクリボンの各色の染料を受容シートに順に繰り返し転写することによって得られる。
【0003】
サーマルプリンターの発達と、コンピューターによるデジタル画像処理の発達にともない、得られる画像は格段に向上し、熱転写方式はその市場を拡大している。代表的なものとしては、印刷やデザインの校正刷りや出力、医療分野における内視鏡や、CTスキャンの画像出力、アミューズメント分野での顔写真やカレンダー、証明写真分野でのIDカードやクレジットカードへの出力等があげられる。また、サーマルヘッド関連技術の向上と温度制御技術の発達にともない、印画の高速化が可能となり、例えばA6サイズの受容シート1枚を、30秒以下で印画可能なプリンターが発売されており、今後も、更に印画の高速化に対する要求が高まることが予想される。
【0004】
印画の高速化にともない、従来の受容シートでは、印画濃度階調、画質、色ずれ、リボンしわ転写等の点で問題が生じてきた。受容シートとして、良好な印画濃度階調を得るためには、狭い印加エネルギー領域で広い範囲の印画濃度を再現でき、低エネルギーでも高印画濃度が得られることが必要であり、そのため受容シートに十分な断熱性が要求される。また、精細な画質を得るためには、サーマルヘッドと受容シートとの間の良好な密着性が必要であり、そのため受容シートには良好なクッション性が要求される。
【0005】
一般のサーマルプリンターにおいて、各色の染料を順次転写する際の色ずれを防止するために、スパイクを装着したロールとゴムロールで受容シートを挟んで搬送している。近年、印画の高速化に対応するために、スパイクを大きくしたり、ニップ圧を上げることが必要となっており、従来の受容シートでは、印画面に凹みが生じたり、スパイクのパターンによる痕が発生し易くなり、商品価値が低下する。このため、搬送ロールによるより過大な圧縮力を受けても、凹みを生じることのない受容シートが要望されている。
【0006】
従来、良好なプリント印画を得るために、芯材層の両面にミクロボイド層を有するフィルムを貼り合わせた積層支持体上に、染着性樹脂を主成分として含む受容層を形成した受容シートが一般に使用されている。積層支持体としては、例えば芯材層の両面にポリプロピレンを主成分とする合成紙を積層した支持体(例えば、特許文献1参照。)、紙芯材上に延伸によりミクロボイド層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムを積層した支持体(例えば、特許文献2参照。)、及び柔軟な芯材層の両面にポリエステルフィルムを積層し、圧縮弾性率を一定値以下に調整した支持体(例えば、特許文献3参照。)等が提案されている。
【0007】
通常、支持体の芯材層としては紙やポリエステルフィルムが使用されており、これらは一般に引張弾性率が高いため、受容シートの剛性が高く、風合いがよいという利点がある。しかし、芯材層として紙やポリエステルフィルムを用い、その両面にミクロボイド層を有するポリエステルやポリプロピレンフィルムを貼り合わせた従来の基材は種々の問題点があった。
【0008】
ミクロボイド層を有するフィルムは厚さが均一で、柔軟性があり、しかもセルロース繊維からなる紙に比べて熱伝導度が低いなどの利点があり、このため、均一で濃度の高い転写画像が得られるという長所がある。一般にミクロボイドの数やその孔径を大きくして、フィルムの密度を下げると、断熱性が向上してサーマルヘッドとの密着性が向上することにより、感度は上がるが、フィルム強度が低下し、搬送ロールによる凹みが悪化する傾向にある。一方フィルムの密度を高めて搬送ロールによる凹みを改善すると、断熱性やサーマルヘッドとの密着性が低下して、感度、画質の低下、リボンしわ転写防止性が悪化する傾向にある。
【0009】
従来、芯材とミクロボイドを含有するフィルムとを積層して支持体を形成する際には、有機溶剤を溶媒として含有する接着剤層用塗料を使用して、この液体塗料を塗工して接着剤層を形成し、芯材とフィルムとを積層貼合するいわゆるドライラミネート法あるいはウェットラミネート法等の塗工工程を含む貼合方式で積層貼合していた。しかしこの方式では接着剤の溶剤や接着時の加熱により、支持体にカール、波打ちが発生し、支持体の平滑性が低下したり、ブリスターが発生する等の問題がある。接着剤の有機溶剤は乾燥工程で系外へ排出されるので環境に対する悪影響がある。また塗工、乾燥工程での加工速度が比較的低速であり、また接着剤の硬化等に長時間を要する等の生産性の問題があり、製造コストの改善が要請されている。
【0010】
また、分解型発泡剤またはマイクロバルーン等を含有する無溶剤型接着剤塗料を基材に塗布し、加熱硬化と同時に発泡、多孔質化して積層基材を形成する方法も提案されている(例えば、特許文献4参照。)。しかし塗工工程での加工速度が比較的低速であり、生産性の問題があり、製造コストの改善が要請されている。更に接着剤塗料が無溶剤型である為に、塗料粘度、塗工量制御が難しく生産性に問題があった。また加熱によって支持体にカール、波打ちが発生して加工性が低下したり、発泡の不均一性による表面性不良等の品質及び操業上の問題もある。
【0011】
さらに、溶剤を使用しない基材の積層貼合方法として、押出しラミネート法が一般に知られており、例えばポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いる方法等(例えば、特許文献1,5参照。)が開示されているが、搬送ロールの圧縮力による受容シートの凹みや、リボンしわ転写等に関しては、必ずしも満足されないものであった。
また紙基材上に発泡性樹脂層、無発泡樹脂層を順次に押出しラミネート法で形成し、受容層を無発泡樹脂層上に設けた受容シートも提案されている(例えば、特許文献6参照。)が、受容層表面の平滑性が不十分で、画像均一性が劣る欠点があった。
【0012】
【特許文献1】
特開昭62−198497号公報(第1−2頁)
【特許文献2】
特許平2−225086号公報(第1−4頁)
【特許文献3】
特開2002−254831号公報(第2−4頁)
【特許文献4】
特開平6−239040号公報(第2−3頁)
【特許文献5】
特開平11−115322号公報(第2−3頁)
【特許文献6】
特開平11−227343号公報(第2−3頁)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の受容シートが有する前述の問題点を解消し、各種のサーマルプリンターに対して、高感度、高画質であり、鮮明な画像が形成でき、かつ、搬送ロールの圧縮力による受容シートの凹みやサーマルヘッドの熱による画像表面の凹凸等が発生せず、印画時のリボンしわ転写防止性が優れ、製造コスト的にも有利な受容シートを提供しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各発明を包含する。
(1)シート状支持体と、前記支持体の少なくとも表面側に設けられた画像受容層とを有する熱転写受容シートにおいて、前記シート状支持体が、芯材層と、その表面側に、発泡剤を含有するポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂を用いて溶融押出しラミネート法により形成された接着剤層を介して積層された熱可塑性樹脂フィルムと、を有することを特徴とする熱転写受容シート。
(2)前記発泡剤が、熱分解型発泡剤である(1)項に記載の熱転写受容シート。
(3)前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である(1)項または(2)項に記載の熱転写受容シート。
(4)前記熱可塑性樹脂フィルムが、多孔質延伸ポリエステルフィルムまたは多孔質延伸ポリオレフィンフィルムである(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の熱転写受容シート。
(5)前記芯材層が、セルロースパルプを主成分とする紙基材または熱可塑性樹脂フィルムである(1)項〜(4)項のいずれか1項に記載の熱転写受容シート。
(6)前記熱転写受容シートのJIS K 7220に基づく圧縮弾性率が、50MPa以下である(1)項〜(5)項のいずれか1項に記載の熱転写受容シート。
(7)前記芯材層の裏面側に熱可塑性樹脂層を有する(1)項〜(6)項のいずれか1項に記載の熱転写受容シート。
【0015】
【発明の実施の形態】
熱転写画像印画の際に受容シートに発生するリボンしわは、サーマルヘッドの熱により、インクリボンが局部的に熱収縮し、インクリボンにしわが発生するが、受容シートの圧縮弾性率が低い場合には、受容シートがしわの形状に追従して変形することができ、このためインクリボンに発生したしわの形状は印画面には転写されず、良好な外観を示すことができる。しかし受容シートの圧縮弾性率が高い場合には、受容シートがしわの形状に追従して変形することができず、インクリボンに発生したしわの形状がそのまま受容シートの印画面にリボンしわとして転写され、印画品位を損なう。
【0016】
本発明の受容シートを用いることにより、搬送ロールの圧縮力による印画面の凹みが著しく改善される理由としては、支持体の表面側(受容層が形成される側)のフィルム(以下、単に表層基材とも称する。)として、凹みにくい熱可塑性樹脂フィルムを用い、かつ受容シート全体の圧縮弾性率が十分低くなるように、発泡剤を含有するポリオレフィン系の接着剤層を使用して積層することにより、表層基材が搬送ロールによる高い圧縮力を受けても、受容シート内部で圧力を吸収することが可能となり、相乗効果が得られるためと考えられる。同時に表層基材は、耐熱性や、表面の平滑性が優れ、熱伝導率が低く、かつ、受容シートの圧縮弾性率が十分に低いため、サーマルヘッドとプラテンロールに挟まれたときに受容シート内部が適度に変形し、サーマルヘッドと受容シートの密着性が向上し、優れた記録感度、画質が得られるものである。
【0017】
受容シートの全体の圧縮弾性率は50MPa以下が好ましく、より好ましくは45MPa以下である。受容シートの圧縮弾性率が50MPaを超える場合は画質が低下したり、リボンしわが転写され易いので好ましくない。また受容シートの圧縮弾性率は5MPa以上であることが好ましく、5MPa未満では印画面にスパイク痕が形成されることがある。なお圧縮弾性率はJIS K 7220(硬質発泡プラスチックの圧縮試験方法)に準じて測定した。但し試験片の高さ(若しくは、厚さ)は供紙シートの厚さであった。また圧縮速度は20μm/minとした。
【0018】
(接着剤層)
本発明の支持体は、発泡剤を含有するポリオレフィン系樹脂を主成分とする溶融押出し樹脂をダイから溶融押出しラミネートして形成される接着剤層を介して、芯材層と表層基材として用いる熱可塑性樹脂フィルムとを積層する。使用する接着剤が無溶剤型であり、有機溶剤を使用しないため、環境に対して悪影響がなく、安全性にも優れ、また乾燥工程が不要であり、加工速度が速い為生産性にも優れ、更に接着剤の価格も従来の溶剤型接着剤と比較して安価であり、受容シート製造での低コスト化が可能となる。
【0019】
接着剤層の主成分として使用されるポリオレフィン系樹脂のJIS K 7220に基づく未発泡状態での圧縮弾性率は70MPa以下が好ましく、更に好ましくは60MPa以下である。なお圧縮弾性率の下限は実質的に5MPaである。使用されるポリオレフィン系樹脂の圧縮弾性率が70MPaを超えると、得られる受容シートの圧縮弾性率が高くなり、受容シートとサーマルヘッドとの密着性が低下して画質が悪化したり、またリボンしわ転写防止性が悪くなることがあり、好ましくない。一方圧縮弾性率が5MPa未満では、受容シートを裁断する際に、接着剤層樹脂がはみ出し、裁断機の刃に接着剤層が付着して不具合が発生するおそれがある。
【0020】
接着剤層で使用されるポリオレフィン系樹脂の具体例としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレンとα,β−不飽和カルボン酸の共重合体を金属イオンで中和したいわゆるアイオノマー樹脂が挙げられ、これらのポリオレフィン系樹脂のうちでも特にポリエチレン系樹脂が安価であることから好ましく使用される。またこれらのポリオレフィン樹脂は単独あるいは2種以上を併用して使用することができる。
【0021】
またポリオレフィン系樹脂の融点は低いほど、溶融押出しラミネート加工時のラミネート樹脂温度を下げることが可能であり、ポリオレフィン系樹脂と接触する芯材層及び芯材層に積層される熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮を小さくすることができるので、受容シートのカールが小さくなる。ポリオレフィン系樹脂の融点は実用的には80〜160℃が好ましく、95〜140℃がより好ましい。
【0022】
本発明の接着剤層に添加される発泡剤としては、加熱によって分解して窒素、酸素、炭酸ガス等のガスを発生するアゾジカルボンアミド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジアゾアミノベンゼン、アゾジイソブチロニトリル、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム等の熱分解型発泡剤がいずれも使用可能である。
【0023】
溶融押出しラミネート加工で使用する発泡剤が粉体の場合、樹脂ペレットと発泡剤が分離して発泡剤濃度を均一に保つことが困難になる場合が多いため、予めキャリアーレジンとしての樹脂に上記の熱分解型発泡剤を練り込んだ樹脂ペレット状の未発泡状態の発泡剤マスターバッチも使用可能である。これら発泡剤マスターバッチ中の熱分解型発泡剤の含有量は通常5〜50質量%である。
例えば、ポリエチレン樹脂をキャリアーレジンとし、熱分解型発泡剤(例えばアゾジカルボンアミド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等)を練り込んだ発泡剤マスターバッチが、例えば永和化成工業(株)からポリスレンEE−115,158,205,206,207等の商品名で市販されている。
【0024】
本発明の接着剤層の形成工程において、押出しラミネーター中でポリオレフィン系樹脂が溶融状態にあり、ポリオレフィン系樹脂と共に使用される発泡剤の熱分解により発生し膨張した気体によって、該ポリオレフィン系樹脂はスポンジ状の形状となる。接着剤層として押出しラミネーターから吐出された上記のスポンジ状の溶融樹脂を介して2種のシートを貼合して支持体を形成する。
【0025】
接着剤層における上記発泡剤の使用量は、接着剤層の発泡倍率が1.1〜5倍となるような添加割合で使用するのが好ましく、更に好ましくは1.2〜4倍である。発泡倍率が1.1倍未満の場合にはクッション性が不十分となることがあり、一方発泡倍率が5倍を超えると接着剤層の接着強度が不十分となることがある。発泡倍率は、使用する発泡剤の種類、単位質量当たりの発生ガス量、加熱温度、配合比率等を調節することで制御することが可能である。例えば発泡剤の配合比率を増大させたり、発生ガス量の多い発泡剤を使用することにより発泡倍率を大きくすることができる。
【0026】
上記の発泡倍率とは、接着剤層全体の占める体積を接着剤層における固形物質の占める体積で除した値である。発泡倍率の測定方法としては、受容シートの断面を光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡等を使用して拡大写真に撮り、接着剤層の固形物質の占める面積及び接着剤層全体の占める面積を求めることによって算出可能であり、市販の画像解析装置を使用して固形物質部分の境界を抽出して面積を求めるのが簡便な方法である。例えば、王子計測機器製のドットアナライザー(DA6000)等が使用される。
【0027】
また接着剤層中における気泡径は、未発泡状態の発泡剤粒子の粒子径、配合比率、発泡剤の加熱温度等の影響を受けるが、気泡径としては3〜70μmが好ましく、より好ましくは5〜50μmである。気泡径が3μm未満では、接着剤層のクッション性が不十分であり、画質及びリボンしわ防止性が低下するおそれがある。また気泡径が70μmを超えると接着剤層の凹凸が大となり、受容シートの印画画質が低下するおそれがある。
【0028】
接着剤層には本発明の効果を損なわない限り、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、無機微粒子、有機微粒子等各種の添加剤の1種あるいは2種以上を併用して使用してもよい。
【0029】
接着剤層としての溶融樹脂の押出しラミネート量、即ち接着剤層の厚さは10〜50μmが好ましく、より好ましくは12〜45μmである。因みに接着剤層の厚さが10μm未満では、芯材層と表層基材の熱可塑性樹脂フィルムとの間の十分な接着強度が得られないことがある。一方接着剤層の厚さが50μmを超えると、得られる受容シート全体の厚みが過大となり、また画質が低下することがある。
【0030】
(シート状支持体の芯材層)
本発明の積層支持体の作成に使用される芯材層はセルロースパルプを主成分とする紙基材あるいは熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂フィルムを使用することができる。セルロースパルプを主成分とする紙基材は熱収縮性が低く、断熱性が良好であり、受容シートとしての風合いが良好であり、更に価格も安価であることから好ましく使用される。中でも、高平滑化のために、カレンダー処理されたものがより好ましく使用され、必要に応じて顔料を含有した塗工層を有していてもよい。
【0031】
セルロースパルプを主成分とする紙基材の具体例としては、上質紙、コート紙、アート紙、キャスト塗被紙、少なくとも一方にポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂層を設けたラミネート紙、合成樹脂含浸紙、エマルジョン含浸紙、合成ゴムラテックス含浸紙、合成樹脂内添紙、熱膨張性粒子を含有する発泡紙、板紙等のセルロースパルプを主成分とする紙類を挙げることができる。
【0032】
熱可塑性樹脂フィルムは表面平滑性が高い為、得られる受容シートの画質が良好であり、引張弾性率が高く、受容シートの風合いが良好であるために好ましく使用される。芯材層として使用される、熱可塑性樹脂フィルム基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂を主成分とした熱可塑性樹脂フィルムが使用される。
【0033】
また上記の熱可塑性樹脂(好ましくはポリオレフィン、ポリスチレン樹脂)に無機顔料あるいは有機顔料を添加した樹脂組成物を延伸して空隙を形成し、多孔質構造からなる層を含有する単層あるいは多層構造の多孔質延伸フィルム(合成紙)や、あるいは熱可塑性樹脂(好ましくはポリエステル樹脂)とこれに非相溶性の樹脂を混合した樹脂組成物(必要により、さらに無機顔料を添加してもよい)を延伸して空隙を形成し、多孔質構造からなる層を含有する単層あるいは多層構造の多孔質延伸フィルムも好ましく用いられる。なお多層構造の多孔質延伸フィルムは、フィルム中に少なくとも1層以上の多孔質構造を有する層を含有する2層以上の複層構造フィルムを全て含むものである。
【0034】
上記芯材層の厚さは50〜200μmが好ましく、60〜180μmがより好ましい。芯材層の厚さが50μm未満では支持体の剛度が不足し、得られる受容シートとしての腰や、風合いが劣ることがある。また芯材層の厚さが200μmを超えると、得られる受容シートの厚みが過大となり、プリンターにおける受容シートの収容枚数の低下を招いたり、或いは所定の収容枚数を収容しようとするとプリンターの容積増大を招き、プリンターのコンパクト化を困難にする等の問題を生ずることがある。
【0035】
(シート状支持体の表層基材)
本発明の支持体の表層基材としては、熱可塑性樹脂フィルムが使用され、印画された画像の均一性、階調性、印画濃度の点からクッション性、断熱性に優れる多孔質熱可塑性樹脂フィルムが好ましく使用される。
【0036】
上記の多孔質熱可塑性樹脂フィルムの中でも、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする多孔質延伸ポリエステルフィルム又はポリプロピレンを主成分とする多孔質延伸ポリオレフィンフィルムがより好ましく使用される。
なお多孔質構造を有するフィルムは、全体が多孔質構造である単層のフィルムであってもよいし、また多孔質構造を有する層を1層以上含む多層構造からなるフィルムであってもよい。また前記の材料を単体で使用するだけでなく、ドライラミネート法、ウェットラミネート法等の公知の方法により、前記のシート状フィルムを2種以上貼り合せて、多層構造にしたものも使用でき、その組み合わせは限定されない。
【0037】
本発明の表層基材として、搬送ロールの圧縮力による印画面の凹み防止性が優れるため、特に好ましくは多孔質延伸ポリエステルフィルムが使用される。例えばテレフタル酸およびエチレングリコールからなるホモポリマー、または、テレフタル酸、エチレングリコールに第三成分を共重合させたコポリマーが使用できる。このようなコポリマーは公知であり、第三成分としては、p−ヒドロキシ安息香酸などのオキシカルボン酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、テトラメチレングリコールなどのアルキレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールなどが用いられる。
【0038】
ポリエステルフィルムに多孔質構造を有する層を付与する方法としては、ベースとしてのポリエステル樹脂に非相溶性樹脂やフィラーを均一分散させた樹脂組成物を延伸することにより得られる。ポリエステル樹脂の場合、非相溶性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルやそれらの共重合体などが挙げられる。フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、クレー、マイカ、タルク、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられるが、これらは単独、もしくは二種類以上の混合物でもよい。
【0039】
また、本発明の表層基材として使用される多孔質延伸ポリオレフィンフィルムは、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、メチル−1−ペンテン系樹脂等を主成分とするフィルムが使用される。中でも耐薬品性及びコストの面からプロピレン系樹脂を主成分として使用することが好ましい。プロピレン系樹脂としてはプロピレンの単独重合体及びプロピレンとα−オレフィンとの共重合体を使用できる。プロピレン系樹脂にはプロピレン単独重合体よりも融点の低い樹脂(例えば高密度ないし低密度ポリエチレン)を2〜25質量%配合して使用することが好ましい。
【0040】
ポリオレフィンフィルムに多孔質構造を有する層を付与する方法としては、ベースとしてのポリオレフィン樹脂に無機微細粉末及び/または有機フィラーを均一に分散させた樹脂組成物を延伸することによって得られる。ポリオレフィン樹脂に含まれる無機微細粉末としては、例えば炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸カリウム、クレー、マイカ、タルク、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられるが、これらは単一種で用いられてもよく、あるいは二種類以上の混合物でもよい。
【0041】
有機フィラーを添加する場合は主成分であるポリオレフィン系樹脂とは異なる種類の樹脂のフィラーを選択するのが好ましい。ポリオレフィン樹脂に含まれる有機フィラーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ナイロン6、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合体であって、ポリオレフィン系樹脂の融点より、高い融点ないしガラス転移点温度を持つ重合体を使用することができる。
【0042】
表層基材として使用する熱可塑性樹脂フィルムの圧縮弾性率は、好ましくは2〜60MPaの範囲であり、より好ましくは3〜50MPaであり、特に好ましくは3〜40MPaである。圧縮弾性率が2MPa未満では、プリンターの搬送ロールにより印画面に凹みが発生することがあり、一方、圧縮弾性率が60MPaを超えると、サーマルヘッドとの密着性が不十分となり、画像均一性が低下し、またリボンしわ転写防止性が低下することがある。
【0043】
また熱可塑性樹脂フィルムの厚さは10〜110μmが好ましく、より好ましくは25〜100μmである。厚さが10μm未満では、3〜4回の印字で、熱可塑性樹脂フィルムが熱変形したり、画像均一性不良及びカールの問題が発生することがある。一方、熱可塑性樹脂フィルムの厚さが110μmを超えると、コストが上昇して経済的に不利であり、また得られる受容シートの厚さが過大となり、プリンターにおける受容シートの収容枚数の低下を招き、好ましくない。
【0044】
本発明のシート支持体は、支持体の裏面側(受容層が設けられる側とは反対側)に熱可塑性樹脂層を設けてもよく、更にこの熱可塑性樹脂層上に裏面側フィルムを積層してもよい。裏面側に熱可塑性樹脂層を設けることによって、得られる受容シートのカール発生を防止することが可能であり、特に芯材が紙の場合には、受容シートの耐水性向上に効果的である。
【0045】
支持体の裏面側に形成される熱可塑性樹脂層用の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、セルロース誘導体系樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の各種公知の熱可塑性樹脂が挙げられる。裏面側の熱可塑性樹脂層の形成方法については、公知の塗工方式により形成することができ、特に限定するわけではないが、例えば、ポリオレフィン系、ポリエステル系樹脂等を主成分とする樹脂組成物を用いて溶融押出しラミネート法により形成される。
【0046】
また支持体の裏面側フィルムとしては、前述の表層基材と同様な熱可塑性樹脂フィルムが用いられ、好ましくは表層基材と同一樹脂成分からなるフィルムが使用され、受容シートのカールを効果的に防止することができる。
芯材層と裏面側フィルムの接着方法としては、特に限定するわけではないが、例えば、ポリオレフィン系、またはポリエステル系樹脂等を主成分とする樹脂組成物を用いて、溶融押出しラミネート法により形成された接着剤層を介して積層される。さらに、前述の表面側フィルムの積層と同様に、発泡剤を含有するポリオレフィン系を主成分とする樹脂組成物を用いて溶融押出しラミネート法により積層する方法は好ましい実施態様である。
【0047】
本発明で使用される支持体は100〜300μmの厚さを有することが好ましい。因みに、厚さが100μm未満であると、その機械的強度が不十分となり、且つそれから得られる受容シートの剛度が小さく、変形に対する反発力が不十分となり、印画の際に生じる受容シートのカールを十分に防止できないことがある。また厚さが300μmを超えると、得られる受容シートの厚さが過大となるため、プリンターにおける受容シートの収容枚数の低下を招いたり、或いは所定の収容枚数を収容しようとするとプリンターの容積増大を招き、プリンターのコンパクト化を困難にする等の問題を生ずることがある。
【0048】
(受容層)
本発明の受容シートにおいて、シート状支持体の表層基材上に直接あるいは中間層を介して受容層が設けられる。受容層それ自体は公知の受容層であってもよい。受容層を形成する樹脂としては、インクリボンから移行する染料に対する親和性が高く、従って染料染着性の良い樹脂が使用される。このような染料染着性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、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、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、セルロースアセテートブチレート等のセルロース誘導体系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、活性エネルギー線硬化樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は使用する架橋剤に対して反応性を有する官能基(例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基等の官能基)を有していることが好ましい。
【0049】
またプリントの際にサーマルヘッドでの加熱によって、受容層とインクリボンとが融着することを防止する為に、受容層中に、架橋剤、離型剤、滑り剤等の1種以上が添加されていることが好ましい。また必要に応じて、上記の受容層中に蛍光染料、可塑剤、酸化防止剤、顔料、紫外線吸収剤等、帯電防止剤等の1種以上を添加してもよい。これらの添加剤は、塗工前に受容層の形成成分と混合してもよいし、また受容層とは別の塗被層として受容層の上及び/又は下に形成してもよい。
【0050】
受容層の固形分塗工量は1〜12g/mが好ましく、より好ましくは3〜10g/mの範囲である。受容層の固形分塗工量が1g/m未満では、受容層が支持体表面を完全に覆うことができない場合があり、画質の低下を招いたり、サーマルヘッドの加熱により、受容層とインクリボンとが接着してしまう融着トラブルが発生することがある。一方固形分塗工量が12g/mを超えると、塗工効果が飽和して不経済であるばかりでなく、受容層の塗膜強度が不足したり、受容層の厚さが過大になることにより、支持体の断熱効果が十分に発揮されず、画像濃度の低下を招くことがある。
【0051】
(中間層)
本発明の受容シートの帯電防止性、及び受容層とシート状支持体との間の接着性等を改善する為に、シート状支持体と受容層との間に中間層を設けてもよい。この中間層形成の為に使用される樹脂としては、各種の親水性樹脂及び疎水性樹脂を使用することが可能であり、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等のビニルポリマー及びその誘導体、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、ポリアクリル酸又はその塩、ポリアクリル酸エステル等のアクリル基を含有するポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル等のメタクリル基を含有するポリマー、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、澱粉、変成澱粉、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体等の樹脂を使用することができる。また公知の帯電防止剤及び/又は架橋剤を単独でもしくはその2種以上の混合物として上記の樹脂と併用することもできる。
【0052】
中間層の固形分塗工量は0.2〜5g/mが好ましく、更に好ましくは0.3〜4g/mの範囲である。固形分層塗工量が0.2g/m未満では中間層が支持体表面を完全に覆うことができない場合があり、接着性改善効果が不十分である場合がある。一方固形分塗工量が5g/mを超えると、塗工効果が飽和して不経済であるばかりでなく、塗膜強度が不足したり、中間層の厚さが過大となることによって支持体の断熱効果が十分に発揮されず、画像濃度の低下を招来することがある。
【0053】
(背面被覆層)
本発明の受容シートの裏面(受容シートの受容層が設けられている側とは反対側の最外面)に背面被覆層が設けられていてもよい。即ち背面被覆層が受容シートの最外面になるように、芯材層、熱可塑性樹脂層、あるいは裏面フィルム面に設けられる。背面被覆層は接着剤として有効な樹脂を主成分とし、必要に応じて架橋剤、帯電防止剤、融着防止剤、顔料等を含んでいてもよい。このような構成にすることにより、受容シートがプリンター内に供給され、走行して排出される一連の操作をスムースに行わせることができる。また受容層表面の傷付き防止、受容層面と接触する背面被覆層への染料の移行防止に対しても有効である。
【0054】
背面被覆層に使用される樹脂としてはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等、及びこれらの樹脂の反応硬化物を用いることができる。また背面被覆層に使用される帯電防止剤としては、例えばポリエチレンイミン、カチオン性モノマーを含むアクリル系重合体、カチオン変性アクリルアミド重合体、及びカチオン澱粉等のカチオン型導電性樹脂あるいはアニオン型、ノニオン型導電性樹脂、各種の導電性無機顔料等から適宜選択し、それらの適当量を背面被覆層樹脂中へ含有させればよい。また必要に応じて無機顔料、有機顔料等のフィラーも摩擦係数調整剤として配合してもよい。
【0055】
背面被覆層の固形分塗工量は0.3〜10g/mの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは1〜8g/mの範囲である。固形分塗工量が0.3g/m未満では、重ね合せた受容シート同士が表裏面間で摩擦された時に生ずる受容層面の傷つきを十分に防止できないことがあり、また塗工欠陥が発生して表面電気抵抗値が増大することもある。一方固形分塗工量が10g/mを超えると、背面被覆層の塗工効果が飽和して不経済になる傾向がある。
【0056】
本発明における中間層、受容層、背面被覆層等の各塗工層は、バーコーター、グラビアコーター、コンマコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ゲートロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、リップコーター、スライドビードコーターなど公知のコーターを用いて塗工、乾燥して形成することができる。
【0057】
【実施例】
下記実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において、特に断らない限り溶剤に関するものを除き、「%」及び「部」はすべて固形分の「質量%」及び「質量部」を示す。
【0058】
実施例1
「シート状支持体の作成」
芯材として、厚さ83μmのコート紙(商品名:OKトップコートN、王子製紙製、米坪104.7g/m、圧縮弾性率:86MPa)を用い、表層基材及び裏面フィルムとして、無機顔料を含有し2軸延伸された多孔質多層構造延伸ポリエステルフィルム(商品名:50EA3S、東レ製、厚さ:50μm、主成分:ポリエチレンテレフタレート、圧縮弾性率:20MPa)を使用した。
上記芯材の表面側(受容層が形成される側)に、下記組成の接着剤層用樹脂−1を使用し、接着剤層の厚さが30μmとなるように溶融押出しラミネートして形成した発泡状態の表側接着剤層を介して、上記表層基材を積層貼合した。
次に、上記表層基材を貼合した芯材の裏面側に、表側接着剤層と同様にして形成した発泡状態の裏側接着剤層を介して、裏面フィルムを積層貼合して、シート状支持体を得た。
接着剤層用樹脂−1
低密度ポリエチレン(商品名:ミラソンM−11P、三井ポリオレフィン製、
圧縮弾性率:45MPa、密度:0.917g/cm) 93部
熱分解型発泡剤含有マスターバッチ
(商品名:ポリスレンEE−207、永和化成工業製) 7部
【0059】
「中間層の形成」
上記シート状支持体の受容層側となる多孔質多層構造延伸ポリエステルフィルム面上に、下記組成の中間層用塗工液−1を固形分塗工量が1g/mになるように塗工、乾燥して中間層を形成した。
中間層用塗工液−1
アクリル樹脂(商品名:リカボンドSAR615A、中央理化製) 50部
カチオン型導電性樹脂(商品名:ケミスタット9800、三洋化成製)50部
水/イソプロピルアルコール=1/1(質量比)混合液 400部
【0060】
「受容層の形成」
次に上記中間層上に、下記組成の受容層用塗工液−1を固形分塗工量が5g/mになるように塗工、乾燥して受容層を設けた。その後50℃で48時間熱処理して受容層の熱架橋を行い、受容層を形成した。
受容層用塗工液−1
ポリエステル樹脂(商品名:バイロン200、東洋紡製) 100部
シリコーンオイル(商品名:KF393、信越化学工業製) 3部
ポリイソシアネート
(商品名:タケネートD−140N、武田薬品工業製) 5部
トルエン/メチルエチルケトン=1/1(質量比)混合液 400部
【0061】
「背面被覆層の形成」
更に上記シート状支持体の受容層塗工面とは反対側の面に、下記組成の背面被覆層用塗工液−1を固形分塗工量が2g/mになるように塗工、乾燥して背面被覆層を形成し、受容シートを得た。
背面被覆層用塗工液−1
ポリビニルアセタール樹脂
(商品名:エスレックKX−1、積水化学工業製) 40部
ポリアクリル酸エステル樹脂
(商品名:ジュリマーAT613、日本純薬製) 20部
ナイロン樹脂粒子(商品名:MW330、シントーファイン製) 10部
ステアリン酸亜鉛(商品名:Z−7−30、中京油脂製) 20部
カチオン型導電性樹脂(商品名:ケミスタット9800、三洋化成製)10部
水/イソプロピルアルコール=2/3(質量比)混合液 400部
【0062】
実施例2
実施例1の「シート状支持体の作成」において、芯材として、厚さ83μmのコート紙の代わりに、厚さ100μmのコート紙(商品名:OKトップコートN、王子製紙製、米坪127.9g/m、圧縮弾性率:86MPa)を使用し、更に表側接着剤層及び裏側接着剤層の厚さをそれぞれ12μmとした以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
【0063】
実施例3
実施例1の「シート状支持体の作成」において、表層基材及び裏面フィルムとして無機顔料を含有し2軸延伸された多孔質多層構造延伸ポリエステルフィルム(商品名:40EA3S、東レ製、厚さ:40μm、主成分:ポリエチレンテレフタレート、圧縮弾性率:23MPa)を使用し、更に表側接着剤層及び裏側接着剤層の厚さをそれぞれ45μmとした以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
【0064】
実施例4
実施例1の「シート状支持体の作成」において、芯材として厚さ83μmのコート紙の代わりに、ポリオレフィンを主成分とし、約30%の炭酸カルシウムを含む2軸延伸された厚さ95μmの多孔質多層構造ポリオレフィンフィルム(商品名:ユポFPG95、ユポ・コーポレーション製、圧縮弾性率:7MPa)を使用した以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
【0065】
実施例5
実施例1の「シート状支持体の作成」において、表層基材及び裏面フィルムとして、ポリオレフィンを主成分とし、約30%の炭酸カルシウムを含む2軸延伸された厚さ50μmの多孔質多層構造ポリオレフィンフィルム(商品名:ユポHHU50、ユポ・コーポレーション製、圧縮弾性率:11MPa)を使用し、さらに表側接着剤層及び裏側接着剤層の形成において、各々下記組成の接着剤層用樹脂−2を使用した以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
接着剤層用樹脂−2
低密度ポリエチレン−線状低密度ポリエチレンブレンド樹脂
(商品名:プラストマーSC00100、三井ポリオレフィン製、
圧縮弾性率:15MPa、密度:0.90g/cm) 96部
熱分解型発泡剤含有マスターバッチ
(商品名:ポリスレンEE−207、永和化成工業製) 4部
【0066】
実施例6
実施例1の「シート状支持体の作成」において、表層基材を貼合した芯材の裏面側に、下記組成の熱可塑性樹脂層用樹脂−1を使用し、熱可塑性樹脂層の厚さが60μmとなるように溶融押出しラミネートして熱可塑性樹脂層を形成し、裏面フィルムの積層を省略した以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
熱可塑性樹脂層用樹脂−1
低密度ポリエチレン−線状低密度ポリエチレンブレンド樹脂
(商品名:プラストマーSC00100、三井ポリオレフィン製、
圧縮弾性率:15MPa、密度:0.90g/cm) 100部
【0067】
実施例7
実施例1の「シート状支持体の作成」において、芯材として、厚さ100μmのコート紙(商品名:OKトップコートN、王子製紙製、米坪127.9g/m、圧縮弾性率:86MPa)を使用し、表層基材として、無機顔料を含有し2軸延伸された多孔質多層構造延伸ポリエステルフィルム(商品名:40EA3S、東レ製、厚さ40μm、主成分:ポリエチレンテレフタレート、圧縮弾性率:23MPa)を使用し、さらに、表層基材を貼合した芯材の裏面側に、接着剤層用樹脂−1を使用して、樹脂層の厚さが60μmとなるように溶融押出しラミネートして熱可塑性樹脂層を形成し、裏面フィルムの積層を省略した以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
【0068】
実施例8
実施例1の「シート状支持体の作成」において、表側接着剤層及び裏側接着剤層の形成において、各々下記組成の接着剤層用樹脂−3を使用した以外は、実施例1と同様にして受容シートを得た。
接着剤層用樹脂−3
低密度ポリエチレン(商品名:ミラソンM−11P、三井ポリオレフィン製、
圧縮弾性率:45MPa、密度:0.917g/cm) 85部
熱分解型発泡剤含有マスターバッチ
(商品名:ポリスレンEE−205、永和化成工業製) 15部
【0069】
比較例1
実施例2の「シート状支持体の作成」において、接着剤層用樹脂−1を用いた溶融押出しラミネート方式の代わりに、下記ドライラミネート方式で積層貼合した以外は、実施例2と同様にして受容シートを得た。
「シート状支持体の積層貼合」
接着剤層用塗料として、酢酸エチルを溶媒として含むポリウレタン系樹脂接着剤(商品名:AD593、東洋モートン製)塗料を使用して、接着剤層の固形分厚さが各々8μmになるようにグラビア方式で塗工し、乾燥して形成された接着剤層を介して、芯材の表裏に、それぞれ表層基材、裏面フィルムを積層貼合した。
【0070】
比較例2
実施例2の「シート状支持体の作成」において、表側接着剤層及び裏側接着剤層の形成において、各々下記組成の接着剤層用樹脂−4を使用した以外は、実施例2と同様にして受容シートを得た。
接着剤層用樹脂−4
低密度ポリエチレン(商品名:ミラソンM−11P、三井ポリオレフィン製、
圧縮弾性率:45MPa、密度:0.917g/cm) 100部
【0071】
評価
上記の各実施例及び比較例で得られた受容シートについて、それぞれ下記の方法により評価を行い、得られた結果を表1に示す。
「圧縮弾性率」
JIS K 7220(硬質発泡プラスチックの圧縮試験方法)に準じて、受容シートの圧縮弾性率を測定した。但し、試験片の高さ(厚さ)に関しては、供試フィルム、及び受容シートの場合は各々の厚さを代用し、接着剤層用樹脂の場合は厚さ約200μmのフィルムとして測定した。また圧縮速度は20μm/minとした。
【0072】
「搬送ロールによる受容シート凹み」
市販の熱転写ビデオプリンター(商品名:M1、ソニー社製)を改造して、搬送ロールのニップ圧を上昇させた。圧力試験用フィルム(商品名:プレスケール、富士写真フィルム社製)を用いてニップ圧を測定評価したところ、200Kg/cmであった。この試験機を使用して、搬送ロールによる受容シートの凹みを目視評価した。
凹みが全く見えないものを◎、わずかに凹みがあるが、実用上問題の無いものを○、凹みが著しく、実用不可なものを×と表示した。
【0073】
「リボンしわの転写」
厚さ6μmのポリエステルフィルムの上に、イエロー、マゼンタ、シアン3色それぞれの昇華性染料をバインダーとともに含むインク層を設けたインクリボンを用い、各インク層を順次に受容シートに接触させ、市販の熱転写ビデオプリンター(商品名:DPP−SV55、ソニー社製)を用いて、3色の色重ねによる黒べた画像を50枚連続的に印画し、リボンしわの転写の有無を目視評価した。印画面にリボンしわの発生が全くないものを◎、リボンしわの発生が2枚以下で、実用上支障の無いものを○、リボンしわの発生が3枚以上で、実用不可なものを×と表示した。
【0074】
「印画品質」(印画濃度、画像均一性、サーマルヘッドによる凹凸防止性)
市販の熱転写ビデオプリンター(商品名:DPP−SV55、ソニー社製)を用いて、厚さ6μmのポリエステルフィルムの上にイエロー、マゼンタ、シアン3色それぞれの昇華性染料をバインダーと共に含むインク層を設けたインクリボンを用い、各インク層を順次に受容シートに接触させ、サーマルヘッドで段階的にコントロールされた加熱を施すことにより、所定の画像を受容シートに熱転写させ、各色の中間調の単色及び色重ねの画像をプリントした。
【0075】
受容シート上に転写された印加エネルギー別の記録画像について、マクベス反射濃度計(商品名:RD−914、Kollmorgen社製)を用いて、その反射濃度を測定した。印画濃度として、印加エネルギーの低い方から15ステップ目に相当する高階調部の反射濃度を表1に示した。
さらに記録画像の均一性として、光学濃度(黒)が1.0に相当する階調部分の(1)濃淡むら及び白抜けの有無、及び(2)サーマルヘッドの熱エネルギーによる受容シート表面(画像表面)の凹凸発生の有無等について目視評価した。評価結果の優秀なものを◎、普通のものを○、欠陥の著しいものを×と表示した。
【0076】
【表1】
Figure 2005035139
【0077】
【発明の効果】
本発明の受容シートは、シート全体として適度の圧縮弾性率を有し、高感度、高画質であり、鮮明な画像が形成でき、かつ、搬送ロールの圧縮力による受容シートの凹みやサーマルヘッドの熱による画像表面の凹凸などが発生せず、印画時のリボンしわ転写防止性が優れ、製造コスト的にも有利な実用性に優れた受容シートである。

Claims (7)

  1. シート状支持体と、前記支持体の少なくとも表面側に設けられた画像受容層とを有する熱転写受容シートにおいて、前記シート状支持体が、芯材層と、その表面側に、発泡剤を含有するポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂を用いて溶融押出しラミネート法により形成された接着剤層を介して積層された熱可塑性樹脂フィルムと、を有することを特徴とする熱転写受容シート。
  2. 前記発泡剤が、熱分解型発泡剤である請求項1に記載の熱転写受容シート。
  3. 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂である請求項1または2に記載の熱転写受容シート。
  4. 前記熱可塑性樹脂フィルムが、多孔質延伸ポリエステルフィルムまたは多孔質延伸ポリオレフィンフィルムである請求項1〜3のいずれかに記載の熱転写受容シート。
  5. 前記芯材層が、セルロースパルプを主成分とする紙基材または熱可塑性樹脂フィルムである請求項1〜4のいずれかに記載の熱転写受容シート。
  6. 前記熱転写受容シートのJIS K 7220に基づく圧縮弾性率が、50MPa以下である請求項1〜5のいずれかに記載の熱転写受容シート。
  7. 前記芯材層の裏面側に熱可塑性樹脂層を有する請求項1〜6のいずれかに記載の熱転写受容シート。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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