JP2011201258A - 感熱転写受像シート - Google Patents

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Abstract

【課題】高い平滑性を有し、転写濃度に優れ、印画時の環境依存性が小さく、高エネルギー印画時にも高濃度部濃度ムラを改善し、印画物の経時後の画像にじみが少なく、更にコントラストの高い画像において濃度差が大きい箇所での凹凸ムラが発生するのを防止する感熱転写受像シートを提供する。
【解決手段】支持体上に、少なくとも1層の断熱層、中間層および受容層をこの順に有する感熱転写受像シートであって、該受容層に塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを少なくとも1種含有し、該断熱層が少なくとも平均粒径が0.3μm〜2.0μmの非発泡型中空ポリマーとゼラチンとを含有し、該中間層に無機層状化合物を含有する感熱転写受像シート。
【選択図】なし

Description

本発明は感熱転写受像シートに関するものである。特に、転写濃度に優れ、特に高湿条件印画時における高濃度ムラが改善された感熱転写受像シートに関するものである。
従来、種々の熱転写記録方法が知られているが、中でも染料拡散転写記録方式は、銀塩写真の画質に最も近いカラーハードコピーが作製できるプロセスとして注目されている。しかも、銀塩写真に比べて、ドライであること、デジタルデータから直接可視像化できる、複製作りが簡単であるなどの利点を持っている。
この染料拡散転写記録方式では、色素(染料とも称す)を含有する感熱転写シート(以下、単にインクシートとも称す)と感熱転写受像シート(以下、単に受像シートとも称す)を重ね合わせ、次いで、電気信号によって発熱が制御されるサーマルヘッドによって感熱転写シートを加熱することで感熱転写シート中の色素を感熱転写受像シートに転写して画像情報の記録を行うものであり、シアン、マゼンタ、イエローの3色あるいはこれにブラックを加えた4色を重ねて記録することで色の濃淡に連続的な変化を有するカラー画像を転写記録することができる。染料の拡散転写過程では、インクシートと受像シートが密着していることが必要である。従って、高い画像均一性を有する高品質プリントを得るためには、感熱転写受像シートには高い平滑性が求められる。
近年、コンピューターによるデジタル画像処理技術の発達により、記録画像の画質が向上し、染料拡散転写記録方式はその市場を拡大しており、これに伴い、プリントシステムの高速化、高濃度化への要求が高まってきている。
この方式の感熱転写受像シートは、転写された色素を染着するための受容層が支持体上に形成されている。また、支持体上に中空粒子を含有する断熱層を塗設し、中空粒子が持つ空隙による断熱効果により色素の転写効率を向上させることが知られている。特許文献1には、水を溶媒とした塗布液を用い、中空粒子を含有した多孔層、プライマー層、受容層を同時重層塗布することにより高い印画濃度を実現し、白抜け故障が改善された受像シートが開示されている。
特許文献2には、中間層に中空粒子を含有し、バリア層中に膨潤性合成マイカを添加し、バリア層上に受容層を設け、塗工ムラを防いだ熱転写受容シートが開示されている。
しかし、これらの組成によっても、中空粒子含有層塗布液にゼラチンを含有する系で塗布を行った場合は塗布・乾燥後に中空粒子含有断熱層に蒸発しきらない水分が残存し、熱転写印画時に受容層表面へ水分が移行、蒸発することによる高濃度部濃度ムラは改善できなかった。
特開2006−335115号公報 特開2009−6573号公報
本発明は、高い平滑性を有し、高濃度、高画質でロバスト性の高い感熱転写受像シートを提供することを目的とする。具体的には、高い平滑性を有し、転写濃度に優れ、印画時の環境依存性が小さく、高エネルギー印画時にも高濃度部濃度ムラを改善し、印画物の経時後の画像にじみが少なく、更にコントラストの高い画像において濃度差が大きい箇所での凹凸ムラが発生するのを防止する感熱転写受像シートを提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、下記手段で本発明の上記目的が達成できることを見出した。
(1)支持体上に、少なくとも1層の断熱層、中間層および受容層をこの順に有する感熱転写受像シートであって、該受容層に塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを少なくとも1種含有し、該断熱層が少なくとも平均粒径が0.3μm〜2.0μmの非発泡型中空ポリマーとゼラチンとを含有し、該中間層に無機層状化合物を含有することを特徴とする感熱転写受像シート。
(2)前記無機層状化合物が平均粒径0.5〜10μmの、雲母、タルク、テニオライト、サポナイト、モンモリロナイト、ヘクトライトまたはりん酸ジルコナイトであることを特徴とする(1)に記載の感熱転写受像シート。
(3)前記中間層に塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の感熱転写受像シート。
(4)前記支持体上にスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスを少なくとも2層に含有し、各々の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)が異なることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
(5)前記支持体上にスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスを少なくとも2層に含有し、支持体に近い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)が支持体から遠い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)より40℃以上低いことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
(6)前記支持体と断熱層の間に下引き層を有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
本発明は、高い平滑性を有し、高濃度、高画質でロバスト性の高い感熱転写受像シートを提供することを目的とする。具体的には、高い平滑性を有し、転写濃度に優れ、印画時の環境依存性が小さく、高エネルギー印画時にも高濃度部濃度ムラを改善し、印画物の経時後の画像にじみが少なく、更にコントラストの高い画像において濃度差が大きい箇所での凹凸ムラが発生するのを防止する感熱転写受像シートを提供することを目的とする。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書中、ポリマーラテックスとは、水不溶な疎水性ポリマーが微細な粒子として水溶性の分散媒中に分散したもののことを言う。分散状態としてはポリマーが分散媒中に乳化されているもの、乳化重合されたもの、ミセル分散されたもの、あるいはポリマー分子中に部分的に親水的な構造を持ち分子鎖自身が分子状分散したものなどいずれでもよい。
[感熱転写受像シート]
本発明の感熱転写受像シート(以下本発明の受像シートともいう)は、支持体上に、少なくとも1層の断熱層(多孔質層)、中間層および受容層(染料受容層)を順次有する感熱転写受像シートであって、該断熱層が少なくとも平均粒径が0.3μm〜2.0μmの非発泡型中空ポリマー粒子とゼラチンとを含有し、該中間層に無機層状化合物を含有し、受容層に染着性ポリマーラテックスである塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックス(以下、塩化ビニル系重合体、塩化ビニル系ポリマーもしくはこれらのラテックスとも称す)を少なくとも1種含有する。
以下に、本発明の感熱転写受像シートについて説明する。
<受容層>
受容層は少なくとも1種のポリマーラテックスを含有する。このポリマーラテックスは、熱転写シートから転写される染料(色素)を受容する。本発明において、ポリマーラテックスの少なくとも1種は塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスである。
ポリマーラテックスは水不溶な疎水性ポリマーが微細な粒子として水溶性の分散媒中に分散したものである。分散状態としてはポリマーが分散媒中に乳化されているもの、乳化重合されたもの、ミセル分散されたもの、あるいはポリマー分子中に部分的に親水的な構造を持ち分子鎖自身が分子状分散したものなどいずれでもよく、分散粒子の平均粒径は1〜50000nm、より好ましくは5〜1000nmの範囲が好ましい。
塩化ビニル系共重合体とは、重合体を得るためのモノマーとして塩化ビニルを少なくとも使用し、かつ他のモノマーと共重合させたものであり、例えば、塩化ビニルと酢酸ビニル共重合体、塩化ビニルとアクリレートの共重合体、塩化ビニルとメタクリレートの共重合体、塩化ビニルと酢酸ビニルとアクリレートの共重合体、塩化ビニルとアクリレートとエチレンの共重合体等が挙げられる。このように2元共重合体でも3元以上の共重合体でもよく、モノマーが不規則に分布していても、ブロック共重合していてもよい。
これらの共重合体にはビニルアルコール誘導体やマレイン酸誘導体、ビニルエーテル誘導体などの補助的なモノマー成分を添加してもよい。
塩化ビニル系共重合体において、塩化ビニル成分は50モル%以上含有されていることが好ましく、またマレイン酸誘導体、ビニルエーテル誘導体等の補助的なモノマー成分は10モル%以下であることが好ましい。
また、上記ポリマーラテックスのうち、本発明においは、塩化ビニル−アクリレート共重合体のポリマーラテックスが好ましい。
本発明において、塩化ビニル系ポリマーラテックスは単独で使用しても2種以上混合して使用しても良いが、2種以上混合して使用することが好ましい。2種以上のポリマーラテックスを使用する場合、そのうち1種が塩化ビニル−アクリル共重合体のラテックスであることが好ましい。
塩化ビニル系共重合ラテックスとしては、例えば、ビニブラン240、ビニブラン270、ビニブラン276、ビニブラン277、ビニブラン375、ビニブラン380、ビニブラン386、ビニブラン410、ビニブラン430、ビニブラン432、ビニブラン550、ビニブラン601、ビニブラン602、ビニブラン609、ビニブラン619、ビニブラン680、ビニブラン680S、ビニブラン681N、ビニブラン683、ビニブラン685R、ビニブラン690、ビニブラン860、ビニブラン863、ビニブラン685、ビニブラン867、ビニブラン900、ビニブラン938、ビニブラン950(以上いずれも日信化学工業(株)製)、SE1320、S−830(以上いずれも住友ケムテック(株)製)が挙げられ、これらは本発明において好ましいポリマーラテックスである。
本発明においては、塩化ビニル系ポリマーラテックスとともに、他のポリマーラテックスを併用してもよい。
このようなポリマーラテックスとしては、アクリル系ポリマー、ポリエステル類、ゴム類(例えばスチレン−ブタジエン共重合体すなわちSBR樹脂のラテックス)、ポリカーボネート類、ポリウレタン類、エチレン酢酸ビニル共重合体等の共重合体を含めたポリ酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン等のポリマーラテックス、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカプロラクトン類等が挙げられる。
これらのうち、ポリエステル系ポリマーラテックスが好ましく、例えば、バイロナール MD1200、バイロナール MD1220、バイロナール MD1245、バイロナール MD1250、バイロナール MD1500、バイロナール MD1930、バイロナール MD1985(以上いずれも東洋紡(株)製)が挙げられる。
本発明で使用するポリマーラテックス、塩化ビニル系ポリマーラテックスおよび併用して使用する場合のポリマーラテックスをさらに説明する。
(ガラス転移温度)
本発明の受容層で使用するポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)は、−30℃〜100℃が好ましく、0℃〜90℃がより好ましく、20℃〜90℃がさらに好ましく、40℃〜90℃が特に好ましい。
なお、このガラス転移温度(Tg)は実測できない場合、下記式で計算することができる。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
ここでは、ポリマーはi=1からnまでのn個のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの質量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)は「Polymer Handbook(3rd Edition)」(J.Brandrup,E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用できる。
また、本発明に用いられるポリマーラテックスは、ポリマー濃度がラテックス液に対して10〜70質量%であることが好ましく、20〜60質量%であることがより好ましい。受容層中の全ポリマーラテックスの添加量は、ポリマーラテックスの固形分が受容層中の全ポリマーの50〜98質量%であることが好ましく、70〜95質量%であることがより好ましい。
(水溶性ポリマー)
本発明において、前記受容層は該ポリマーラテックス以外に水溶性ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーラテックスと水溶性ポリマーとを含有させることで、染料に染着し難い水溶性ポリマーをポリマーラテックス間に存在させ、ポリマーラテックスに染着した染料が拡散するのを防止することができ、この結果、受容層の経時による鮮鋭性の変化を少なくし、転写画像の経時変化が小さい記録画像を形成することができる。
本発明の感熱転写受像シートにおいては、受容層に水溶性ポリマーを含有してもよく、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン共重合体を好ましく用いる事ができる。これらの水溶性ポリマーは乾燥時の受容層のひび割れ抑制に有効であり、多量に使用し過ぎない場合はインクシートからの染料転写が良好であり、転写濃度も良好となる。
水溶性ポリマーの使用量は、受容層の固形分全体の質量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
(離型剤)
また前記受容層には、離型剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、防腐剤、滑剤、酸化防止剤、造膜助剤、硬膜剤、その他の添加剤を含有させることができる。その中でも、前記受容層は離型剤を含有することがさらに好ましい。
離型剤:
本発明の受容層には、離型剤を使用することが好ましい。離型剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、脂肪酸エステルワックス、アミドワックス等の固形ワックス類、シリコーンオイル、リン酸エステル系化合物、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびその他当該技術分野で公知の離型剤を使用することができるが、シリコーンオイルを好ましく使用することができ、その中でもポリエーテル変性シリコーンオイルが特に好ましい。
前記ポリエーテル変性シリコーンオイルは、画像印画時の感熱転写シートと感熱転写受像シートとの離型性を確保するだけでなく、受容層中のポリマーラテックス粒子同士の融着を防止し、乾燥時のひび割れの防止にも効果的である。
本発明において、前記ポリエーテル変性シリコーンオイルは、25℃で液体のものが好ましい。
また、本発明において、前記ポリエーテル変性シリコーンオイルは、非反応性のものが
好ましく、エポキシ基を含まないものが特に好ましい。
本発明に好ましく用いられる前記ポリエーテル変性シリコーンオイルは、下記一般式(1)に示す片末端変性型、下記一般式(2)に示す両末端変性型、下記一般式(3)に示す側鎖変性型、または下記一般式(4)に示す主鎖共重合型が好ましい。
Figure 2011201258
一般式(1)〜(4)において、Rはアルキル基を表し、Rは−Y−(CO)a−(CO)b−Rを表し、Rは、水素原子、l個のアシル部を有するアシル基、l価のアルキル基、l価のシクロアルキル基または、l価のアリール基を表し、Rは各々独立に、水素原子、アシル基、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表す。Yは単結合または2価の連結基を表し、Xは2価の連結基を表す。nは正の数を表し、n’は0または正の整数を表し、mは0または正の数を表し、sは正の数を表す。aおよびbは各々独立に0または正の数を表すが、aとbが同時に0であることはない。また、n’とmが同時に0になることはない。
前記Rにおけるアルキル基は置換基を有してもよい。前記Rのアルキル基の炭素数は1〜20が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。また、置換アルキル基よりも無置換アルキル基が好ましい。なかでもメチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
前記Rにおけるl個のアシル部を有するアシル基は、1個のアシル部を有するアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ベンゾイル基が挙げられ、2個のアシル部を有するアシル基としては、例えば、オキザリル基、マロニル基、スクシノイル基、マレオイル基、テレフタロイル基が挙げられ、3個のアシル部を有するアシル基としては、例えば、1,2,3−プロパントリカルボニル基が挙げられる。これらのアシル期としては、炭素数2〜20のアシル基が好ましく、炭素数2〜10のアシル基がより好ましい。
前記Rにおけるl価のアルキル基において、1価のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基が挙げられ、2価のアルキル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が挙げられ、3価のアルキル基としては、例えば、1,2,3−プロパントリイル基が挙げられ、4価のアルキル基としては、例えば、1,2,2,3−プロパンテトライル基が挙げられる。これらのアルキル基の炭素数は1〜20が好ましく、1〜10がより好ましい。
前記Rにおけるl価のシクロアルキル基において、1価のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられ、2価のシクロアルキル基としては、2価のシクロヘキシル基としては、例えば、1,3−シクロペンチレン基、1,4−シクロヘキシレン基が挙げられ、3価のシクロアルキル基としては、例えば、1,3,5−シクロヘキサントリイル基が挙げられる。シクロヘキシル基の炭素数は、5〜10が好ましい。
前記Rにおけるl価のアリール基において、1価のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられ、2価のアリール基としては、例えば、フェニレン基が挙げられ、3価のアリール基としては、例えば、ベンゼン−1,3,5−トリイル基が挙げられる。アリール基のアリール部としてはベンゼン環が好ましい。
前記Rは、l価のアルキル基が好ましい。
前記Rにおけるアシル基の炭素数は20以下が好ましく、10以下がより好ましく、5以下がさらに好ましく、アセチル基が最も好ましい。
前記Rにおけるアルキル基は、置換基を有してもよい。Rのアルキル基の炭素数は1〜20が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。また、置換アルキル基よりも無置換アルキル基が好ましい。なかでもメチル基またはエチル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。
前記Rにおけるシクロアルキル基は、置換基を有してもよく、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が好ましく、無置換のシクロアルキル基がさらに好ましい。
前記Rにおけるアリール基は、置換基を有してもよく、フェニル基、ナフチル基が挙げられるが、フェニル基が好ましい。置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子が好ましいが、無置換のフェニル基が最も好ましい。
前記Rは、水素原子、アシル基、アルキル基またはアリール基が好ましく、水素原子、アシル基またはアルキル基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましい。
前記Xおよび前記Yにおける2価の連結基は、それぞれ独立にアルキレン基またはアルキレンオキシ基が好ましく、例えば、前記アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基およびプロピレン基が挙げられ、前記アルキレンオキシ基としては、−CHCHO−、−CH(CH)CHO−、−CHCH(CH)O−および−(CHO−が挙げられ、これらが好ましい。前記2価の連結基の炭素数は1〜4が好ましく、2または3がより好ましい。
また、XおよびYは、単結合または上記の好ましい2価の連結基が好ましい。
前記aおよび前記bは、それぞれ独立に0または1以上の整数が好ましく、0〜500がより好ましく、0〜200がさらに好ましい。
前記nは1〜1000が好ましく、n’およびmは0〜1000が好ましい。
前記sは1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。
前記一般式(1)〜(4)で表されるポリエーテル変性シリコーンオイルのなかでも、一般式(2)〜(4)で表されるポリエーテル変性シリコーンオイルが好ましく、一般式(2)または(3)で表されるポリエーテル変性シリコーンオイルがより好ましく、一般式(3)で表されるポリエーテル変性シリコーンオイルが最も好ましい。
本発明において、前記ポリエーテル変性シリコーンは、HLB値(Hydrophile−Lipophile Balance)は、5〜9であることが好ましい。より好ましくは5〜7が好ましい。HLB値が低過ぎると塗工液中で分離・凝集し、面状故障の原因となる。HLB値が高いと離型効果およびラテックス粒子表面への配向効果が小さく十分な効果が発揮されない。
本発明において、HLB値はグリフィン法に基づき、以下の式で定義された計算式で求める(西一郎、今井怡知朗、笠井正威 共編,「界面活性剤便覧」,産業図書株式会社(1960年))。
HLB = 20 × Mw/M
ここで、Mは分子量であり、Mwは親水性部分の式量(分子量)である。ちなみに、M=Mw + Mo であり、ここで、Moは新油性部分の式量(分子量)である。
本発明で好ましく用いられる前記ポリエーテル変性シリコーンオイルの具体例としては、信越化学株式会社製 KF−351A、KF−352A、KF−353、KF−354L、KF−355A、KF−615A、KF−945、KF−640、KF−642、KF−643、KF−6020、KF−6011、KF−6012、KF−6015、KF−6017、X−22−4515、X−22−6191、東レ・ダウコーニング株式会社製 SH3749、SH3773M、SH8400、SF8427、SF8428、FZ−2101、FZ−2104、FZ−2110、FZ−2118、FZ−2162、FZ−2203、FZ−2207、FZ−2208、FZ−77、L−7001、L−7002(いずれも商品名)等が挙げられる。
また、本発明で好ましく用いられるポリエーテル変性シリコーンオイルは、例えば、特開2002−179797号公報、特開2008−1896号公報、特開2008−1897号公報に記載の方法または、これに準じた方法で、容易に合成できる。
本発明においては、ポリエーテル変性シリコーンオイルは単独でも、2種類以上混合して使用することもできる。また、本発明においては、ポリエーテル変性シリコーンオイルに他の離型剤を併用してもよい。
ポリエーテル変性シリコーンオイルの添加量としては、受容層中の全ポリマーラテックスに対して1質量%〜20質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましい。
(受容層の構造)
受容層の塗布量は、0.5〜10g/m(固形分換算、以下本発明における塗布量は特に断りのない限り、固形分換算の数値である。)が好ましい。
受容層の膜厚は1〜20μmであることが好ましい。
<中間層>
本発明の中間層には、無機層状化合物を含有する。
本発明の中間層には、水蒸気遮断性、酸素遮断性や画像滲みを向上させる目的で、無機層状化合物を含有させることも好ましい。
ここで無機層状化合物とは、薄い平板状の形状を有する粒子であり、例えば、一般式A(B,C)2-510(OH,F,O)〔ただし、AはK,Na,Caの何れか、BおよびCはFe(II),Fe(III),Mn,Al,Mg,Vの何れかであり、DはSiまたはAlである。〕で表される天然雲母、合成雲母等の雲母、タルク、テニオライト、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、りん酸ジルコニウムなどが挙げられる。
上記雲母群においては、天然雲母としては白雲母、ソーダ雲母、金雲母、黒雲母および鱗雲母が挙げられる。また、合成雲母としては、フッ素金雲母KMg(AlSi10)F、カリ四ケイ素雲母KMg2.5Si10)F等の非膨潤性雲母、およびNaテトラシリリックマイカNaMg2.5(Si10)F、NaまたはLiテニオライト(Na,Li)MgLi(Si10)F、モンモリロナイト系のNaまたはLiヘクトライト(Na,Li)1/8Mg2/5Li1/8(Si10)F等の膨潤性雲母等が挙げられる。更に合成スメクタイトも有用である。
本発明においては、上記の無機層状化合物の中でも、雲母とモンモリロナイトが好ましく、フッ素系の膨潤性雲母が特に好ましい。
フッ素系の膨潤性合成雲母や、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ベントナイト等の膨潤性粘度鉱物類等は、10〜15Å程度の厚さの単位結晶格子層からなる積層構造を有し、格子内金属原子置換が他の粘度鉱物より著しく大きい。その結果、格子層は正電荷不足を生じ、それを補償するために層間にNa+、Ca2+、Mg2+等の陽イオンを吸着している。これらの層間に介在している陽イオンは交換性陽イオンと呼ばれ、いろいろな陽イオンと交換する。特に層間の陽イオンがLi+、Na+の場合、イオン半径が小さいため層状結晶格子間の結合が弱く、水により大きく膨潤する。その状態でシェアーをかけると容易に劈開し、水中で安定したゾルを形成する。ベントナイトおよび膨潤性合成雲母はこの傾向が強く、本発明において有用であり、特に膨潤性合成雲母が好ましく用いられる。
本発明で使用する無機層状化合物の形状としては、拡散制御の観点からは、厚さは薄ければ薄いほどよく、平面サイズは塗布面の平滑性や活性光線の透過性を阻害しない限りにおいて大きいほどよい。従って、アスペクト比は20以上であり、好ましくは100以上、特に好ましくは200以上である。アスペクト比の上限は特に制限されるものではないが、5000以下が好ましい。なお、アスペクト比は粒子の長径に対する厚さの比であり、例えば、粒子の顕微鏡写真による投影図から測定することができる。アスペクト比が大きい程、得られる効果が大きい。
本発明で使用する無機層状化合物の平均粒径は、好ましくは0.3〜20μm、さらに好ましくは0.5〜10μm、特に好ましくは1〜5μmである。また、該粒子の平均の厚さは、0.1μm以下、好ましくは、0.05μm以下、特に好ましくは、0.01μm以下である。なお、平均粒径はレーザー散乱法で求めることができる。また、平均厚みの下限は特に制限されるものではないが、好ましく0.1nm以上である。例えば、無機層状化合物のうち、代表的化合物である膨潤性合成雲母のサイズは厚さが1〜50nm、面サイズが1〜20μm程度である。
このようにアスペクト比が大きい無機層状化合物の粒子を中間層に含有させると、塗膜強度が向上し、また、酸素や水分の透過を効果的に防止しうるため、高湿条件下において長期間保存しても、画像保存時における滲みを抑制でき保存安定性に優れる。
中間層中の無機質層状化合物の含有量は、中間層に使用されるバインダーの量に対し、質量比で無機層状化合物/バインダーが5/1〜1/100であることが好ましく、より好ましくは2/1〜1/70である。複数種の無機層状化合物を併用した場合でも、これら無機層状化合物の合計量が上記の質量比であることが好ましい。
次に、中間層に用いる無機質層状化合物の一般的な分散方法の例について述べる。まず、水100質量部に先に無機質層状化合物の好ましいものとして挙げた膨潤性の層状化合物を5〜10質量部添加し、充分水になじませ、膨潤させた後、分散機にかけて分散する。ここで用いる分散機としては、機械的に直接力を加えて分散する各種ミル、大きな剪断力を有する高速攪拌型分散機、高強度の超音波エネルギーを与える分散機等が挙げられる。具体的には、ボールミル、サンドグラインダーミル、ビスコミル、コロイドミル、ホモジナイザー、ティゾルバー、ポリトロン、ホモミキサー、ホモブレンダー、ケディミル、ジェットアジター、毛細管式乳化装置、液体サイレン、電磁歪式超音波発生機、ポールマン笛を有する乳化装置等が挙げられる。上記の方法で分散した無機質層状化合物の5〜10質量%の分散物は高粘度あるいはゲル状であり、保存安定性は極めて良好である。この分散物を用いて中間層塗布液を調製する際には、水で希釈し、充分攪拌した後、バインダー溶液と配合して調製するのが好ましい。
この中間層塗布液には、上記無機質層状化合物の他に、塗布性を向上させための界面活性剤や皮膜の物性改良のための水溶性可塑剤など公知の添加剤を加えてもよい。水溶性の可塑剤としては、例えば、プロピオンアミド、シクロヘキサンジオール、グリセリン、ソルビトール等が挙げられる。また、水溶性の(メタ)アクリル系ポリマーを加えることもできる。さらに、この塗布液には、隣接層との密着性、塗布液の経時安定性を向上するための公知の添加剤を加えてもよい。
本発明の中間層には、ポリマーラテックスを含有してもよい。ポリマーラテックスは受容層の説明で述べたものを用いることができ、好ましい範囲も同じである。
すなわち、本発明においては、塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを使用するのが好ましい。
本発明の中間層には、更に水溶性ポリマーを含有してもよい。天然高分子および半合成高分子では、植物系多糖類としては、κ−カラギーナン、ι−カラギーナン、λ−カラギーナン、ペクチンなど、微生物系多糖類としては、キサンタンガム、デキストリンなど、動物系天然高分子としては、ゼラチン、カゼインなどが挙げられる。セルロース系としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどが挙げられる。合成高分子については、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、水溶性ポリエステルなどが挙げられる。
また、ポリマーラテックスやポリマーの水分散物を含有してもよい。このようなポリマーとしては、塩化ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリエステル類、ゴム類(例えばスチレン−ブタジエン共重合体すなわちSBR樹脂)、ポリカーボネート類、ポリウレタン類、エチレン酢酸ビニル共重合体等の共重合体を含めたポリ酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン等のポリマーラテックス、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカプロラクトン類等が挙げられる。
本発明においては、水溶性ポリマーが好ましく、中でもゼラチンが好ましい。
中間層の塗布量としては、乾燥後の塗布量で、0.05〜10g/mの範囲であることが好ましく、無機層状化合物を含有する場合には、0.1〜7g/mの範囲であることがさらに好ましく、無機層状化合物を含有しない場合には、0.5〜5g/mの範囲であることがさらに好ましい。
<断熱層>
本発明の感熱転写受像シートに塗設される断熱層は受容層と支持体の間に設けられる。断熱層は必要に応じて2層以上でも良い。
本発明において、断熱層は平均粒径が0.3μm〜2.0μmの非発泡型中空ポリマー(中空粒子)を含有する。非発泡型中空ポリマーは、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等により形成された隔壁内部に水などの分散媒が入っており、塗布乾燥後、粒子内の水が粒子外に蒸発して粒子内部が中空となる非発泡型の中空ポリマー粒子が好ましい。
上記非発泡型の中空ポリマーは、必要に応じて2種以上混合して使用することができる。具体例としてはロームアンドハース社製 ローペイク HP−1055、JSR社製 SX866(B)、日本ゼオン社製 Nipol MH5055(いずれも商品名)などが挙げられる。
中空ポリマーの平均粒径は0.3μm〜1.5μmであることが好ましい。
また、本発明において2層以上の断熱層を有する場合、支持体から最も遠い側の断熱層における中空ポリマーの平均粒子径は、0.3μm〜2.0μmであることが好ましく、0.8μm〜2.0μmであることがより好ましい。また、支持体から最も近い側の断熱層における中空粒子の平均粒子径は、0.1μm〜2.0μmであることが好ましく、0.3μm〜0.8μmであることがより好ましい。
また、本発明に用いられる中空ポリマーは、空隙率が20〜80%程度のものが好ましく、30〜70%程度のものがより好ましい。
本発明に用いられる中空ポリマーの平均粒子サイズ(平均粒径)は、透過型電子顕微鏡を用いて、その外径の円相当換算直径を測定し算出する。平均粒径は、中空粒子を少なくとも300個透過電子顕微鏡を用いて観察し、その外形の円相当径を算出し、平均して求める。
中空粒子の空隙率とは、粒子体積に対する空隙部分の体積の割合から求める。
中空ポリマーの樹脂特性として、ガラス転移温度(Tg)が70℃以上200℃以下であることが好ましく、90℃以上180℃以下であることがより好ましく、90℃以上120℃以下である中空ポリマーがさらに好ましい。中空ポリマーとしては、中空粒子ラテックスが特に好ましい。
本発明において中空ポリマーを含む断熱層中には、中空ポリマー以外にバインダーとしてゼラチンを含有する。ゼラチンは特に制限がなく、例えば(我孫子義弘編集、日本にかわ・ゼラチン工業組合刊、1987年)に記載されているように原料として牛、豚、鯨等の骨、皮等から造られた、アルカリ処理、酸処理、酵素処理ゼラチンのいずれでも用いることができる。アルカリ処理ゼラチンの場合は、原料の骨や皮のカルシウムを除去した後、石灰処理漬けしてコラーゲン構造をほぐし、その後温水で抽出し、濃縮、乾燥して製造される。一般には抽出番数を1〜7段階とって抽出が行われ、抽出温度は抽出番数と共に上昇させていく。酸処理ゼラチンを得るには、塩酸、硫酸、亜硫酸、リン酸等の酸、或いはその混合液のような酸性溶液に、豚皮や牛皮、牛骨、オセインなどの原料を浸漬することで処理することが一般的であるが、特に等電点を制御する目的のために、石灰溶液、又は苛性ソーダによる浸漬処理と酸性溶液による浸漬処理を併用することが好ましい。
また、化学修飾、グラフト共重合などによって部分的に改質を行なったゼラチン、例えば、グアニジル化、ポリペプチジル化、スクシニル化、マレイル化、アセチル化、フタル化、脱アミノ化、ベンゾイル化、アルキルスルホニル化、アリルスルホニル化、ジニトロフェニル化、トリニトロフェニル化、カルバミル化、フェニルカルバミル化、チオール化、エステル化、アミド化、脱グアニジル化、ジカルボニル化、酵素修飾、等の部分改質を行なったゼラチン、およびアクリル酸、アクリルアミド等のビニルモノマー等をグラフト共重合したゼラチンを用いることができ、分子量1000〜8万の低分子量ゼラチン(具体例として、酵素で分解したゼラチン、酸及び/またはアルカリで加水分解したゼラチン、熱で分解したゼラチン、超音波で分解したゼラチンを挙げる事ができる)、分子量11万〜30万の高分子量ゼラチン、メチオニン含量が50μモル/g以下のゼラチン、チロシン含量が30μモル/g以下のゼラチン、酸化処理ゼラチン、メチオニンがアルキル化によって不活性化したゼラチンを用いることができるし、それらの2種類以上の混合物を用いることもできる。
具体的なゼラチンの製法は、例えばアーサー・ヴァイス著「ザ・マクロモレキュラー・ケミストリー・オブ・ゼラチン」(アカデミック・プレス,1964年発行)、ティー・エイチ・ジェームズ(T.H.James)著、ザ・セオリー・オブ・ザ・フォトグラフィック・プロセス(The Theory of the Photographic Process)第4版,1977年[マクミラン(Macmillan)社刊],55頁、科学写真便覧(上),72〜75頁(丸善株式会社)、菊地真一著,写真化学,1976年(共立出版)213頁、赤堀四郎、水島三郎編,蛋白質化学,1955年(共立出版)453頁等に記載されている。
本発明に用いるゼラチンは分子量10,000〜1,000,000が好ましい。ゼラチンはCl-、SO 2-等の陰イオンを含んでいてもよいし、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+などの陽イオンを含んでいてもよい。ゼラチンは水に溶かして添加することが好ましい。
ゼリー強度(パギィ法により定義される)は、200g以上400g以下が好ましく、220g以上380g以下がより好ましい。具体的には、写真用ゼラチン試験法(パギィ法)第7版(写真用ゼラチン試験法合同審議会,1992年10月発行)に記載されたように、ブルーム式ゼリー強度計またはテクスチャーアナライザーを用いて測定することができる。
粘度(パギィ法により定義される)は、20mp以上200mp以下が好ましく、25mp以上180mp以下であることがより好ましい。
透過率(パギィ法により定義される)は、50%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
電導度(パギィ法により定義される)は、1000μs/cm以下が好ましく、700μs/cm以下がより好ましく、400μs/cm以下が最も好ましい。
pH値(パギィ法により定義される)は、4.0以上9.0以下が好ましく、5.0以上8.5以下がより好ましい。
本発明の断熱層にはゼラチン以外にも水溶性ポリマーを含んでもよく、例としては、受容層の項で記載した水溶性ポリマーが挙げられる。これらの水溶性ポリマーは単独または混合して用いることができる。
また、ポリマーラテックスやポリマーの水分散物を含有してもよい。このようなポリマーとしては、塩化ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリエステル類、ゴム類(例えばスチレン−ブタジエン共重合体すなわちSBR樹脂)、ポリカーボネート類、ポリウレタン類、エチレン酢酸ビニル共重合体等の共重合体を含めたポリ酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン等のポリマーラテックス、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカプロラクトン類等が挙げられる。これらのうち、塩化ビニル系ポリマー、アクリル系ポリマー、スチレン−ブタジエン共重合体のラテックスが好ましい。
断熱層の塗布量は、1.0〜40g/mであることが好ましく、2.5〜30g/mであることがより好ましく、更に好ましくは3.0〜20g/mである。
<下引き層>
本発明の感熱転写受像シートは、支持体と断熱層との間に少なくとも1層の下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、支持体と断熱層の密着性、クッション性を改善することができる。下引き層にはバインダーとして水溶性ポリマーやポリマーの水分散物が好ましく使用される。
<カール調整層>
本発明に用いる感熱転写受像シートには、必要に応じてカール調整層を形成することが好ましい。カール調整層には、ポリエチレンラミネートやポリプロピレンラミネート等が用いられる。具体的には、例えば特開昭61−110135号公報、特開平6−202295号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
<筆記層・帯電調整層>
本発明に用いる感熱転写受像シートには、必要に応じて筆記層・帯電調整層を設けることができる。筆記層、帯電調整層には、無機酸化物コロイドやイオン性ポリマー等を用いることができる。帯電防止剤として、例えば第四級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル等のノニオン系帯電防止剤など任意のものを用いることができる。具体的には、例えば特許第3585585号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
なお、カール調整層や筆記層・帯電調整層は支持体のバック面、すなわち受容層を有する面とは反対の面に設けられる。
<添加剤>
本発明に用いる感熱転写受像シートには、必要に応じて、各層に添加剤を含有させることができる。このような添加剤としては、前述した離型剤の他、紫外線吸収剤、界面活性剤、防腐剤、造膜助剤、硬膜剤、マット剤(滑剤を含む)、酸化防止剤、その他の添加剤を含有させることができる。
紫外線吸収剤:
本発明の感熱転写受像シートには、紫外線吸収剤を含有させてもよい。その紫外線吸収剤としては、従来公知の無機系紫外線吸収剤、有機系紫外線吸収剤が使用できる。有機系紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、置換アクリロニトリル系、ヒンダートアミン系等の非反応性紫外線吸収剤や、これらの非反応性紫外線吸収剤に、例えば、ビニル基やアクリロイル基、メタアクリロイル基等の付加重合性二重結合、あるいは、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基等を導入し、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂に共重合若しくは、グラフトしたものを使用することができる。また、樹脂のモノマーまたはオリゴマーに紫外線吸収剤を溶解させた後、このモノマーまたはオリゴマーを重合させる方法が開示されており(特開2006−21333号公報)、こうして得られた紫外線遮断性樹脂を用いることもできる。この場合には紫外線吸収剤は非反応性のものでよい。
これら紫外線吸収剤に中でも、特にベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系が好ましい。これら紫外線吸収剤は画像形成に使用する染料の特性に応じて、有効な紫外線吸収波長域をカバーするように組み合わせて使用することが好ましく、また、非反応性紫外線吸収剤の場合には紫外線吸収剤が析出しないように構造が異なるものを複数混合して用いることが好ましい。
紫外線吸収剤の市販品としては、チヌビン−P(チバガイギー製)、JF−77(城北化学製)、シーソープ701(白石カルシウム製)、スミソープ200(住友化学製)、バイオソープ520(共同薬品製)、アデカスタブLA−32(旭電化製)等が挙げられる。
界面活性剤:
また、本発明の感熱転写受像シートは、前記の任意の層に界面活性剤を含有させることができる。その中でも、受容層および中間層中に含有させることが好ましい。
界面活性剤の添加量は、全固形分量に対して0.01〜5質量%であることが好ましく、0.01〜1質量%であることがより好ましく、0.02〜0.2質量%であることが特に好ましい。
界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系など種々の界面活性剤が知られている。本発明で用いることのできる界面活性剤としては、公知のものが使用でき、例えば、「機能性界面活性剤監修/角田光雄、発行/2000年8月、第6章」で紹介されているもの等を用いることができるが、その中でもアニオン系のフッ素含有界面活性剤が好ましい。
防腐剤:
本発明の感熱転写受像シートには、防腐剤を添加してもよい。本発明の感熱転写受像シートに含有される防腐剤としては、特に限定されないが、防腐防黴ハンドブック、技報堂出版(1986)、堀口博著、防菌防黴の化学、三共出版(1986)、防菌防黴剤事典、日本防菌防黴学会発行(1986)等に記載されているものを用いることができる。具体的には、イミダゾール誘導体、デヒドロ酢酸ナトリウム、4−イソチアゾリン−3−オン誘導体、ベンゾイソチアゾリン−3−オン、ベンゾトリアゾール誘導体、アミジングアニジン誘導体、四級アンモニウム塩類、ピロジン,キノリン,グアニジン等の誘導体、ダイアジン、トリアゾール誘導体、オキサゾール、オキサジン誘導体、2−メルカプトピリジン−N−オキサイドまたはその塩等が挙げられる。これらの中でも、4−イソチアゾリン−3−オン誘導体、ベンゾイソチアゾリン−3−オンが好ましい。
造膜助剤:
本発明の感熱転写受像シートには、高沸点溶剤を添加することが好ましい。高沸点溶剤は造膜助剤または可塑剤として機能し、ポリマーラテックスの最低造膜温度を低下させる有機化合物(通常有機溶剤)で、例えば室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)に記載されている。高沸点溶剤(造膜助剤)の例として以下のものが挙げられる。
Z−1:ベンジルアルコール類
Z−2:2,2,4−トリメチルペンタンジオール−1,3−モノイソブチレート類
Z−3:2−ジメチルアミノエタノール類
Z−4:ジエチレングリコール類
これらの高沸点溶剤を添加すると、画像のにじみが見られ、実用上好ましくない場合があるが、塗布膜中の上記溶剤類の含有量が固形分で1%以下であれば、性能上問題がない。
硬膜剤:
本発明においては、硬膜剤を使用してもよい。感熱転写受像シートの塗設層(例えば、受容層、断熱層、下塗層など)中に添加することができる。
本発明で用いることができる硬膜剤としては、特開平1−214845号公報17頁のH−1,4,6,8,14,米国特許第4,618,573号明細書のカラム13〜23の式(VII)〜(XII)で表される化合物(H−1〜54)、特開平2−214852号公報8頁右下の式(6)で表される化合物(H−1〜76)、特にH−14、米国特許第3,325,287号明細書のクレーム1に記載の化合物などが好ましく用いられる。硬膜剤の例としては米国特許第4,678,739号明細書の第41欄、同第4,791,042号、特開昭59−116655号、同62−245261号、同61−18942号、特開平4−218044号の公報または明細書等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、アルデヒド系硬膜剤(ホルムアルデヒドなど)、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜剤(N,N'−エチレン−ビス(ビニルスルホニルアセタミド)エタンなど)、N−メチロール系硬膜剤(ジメチロール尿素など)、ほう酸、メタほう酸あるいは高分子硬膜剤(特開昭62−234157号公報などに記載の化合物)が挙げられる。好ましくはビニルスルホン系硬膜剤やクロロトリアジン類が挙げられる。
マット剤:
本発明の感熱転写受像シートにおいて、ブロッキング防止、離型性付与、滑り性付与のためにマット剤を添加してもよい。マット剤は感熱転写受像シートの受容層が塗布される面、受容層が塗布される他方の面、あるいはその両方の面に添加することができる。
マット剤は、一般に水に不溶の有機化合物の微粒子、無機化合物の微粒子を挙げることができるが、本発明では、分散性の観点から、有機化合物を含有する微粒子が好ましい。有機化合物を含有していれば、有機化合物単独からなる有機化合物微粒子であってもよいし、有機化合物だけでなく無機化合物をも含有した有機/無機複合微粒子であってもよい。マット剤の例としては、例えば米国特許第1,939,213号、同2,701,245号、同2,322,037号、同3,262,782号、同3,539,344号、同3,767,448号等の各明細書に記載の有機マット剤を用いることができる。
本発明の支持体上の塗設層には、少なくとも2層にスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体(本発明においてスチレン−ブタジエン共重合体と称す)のラテックスを使用するのが、本発明の効果を効果的に奏する点で好ましい。
(スチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックス)
スチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスは、受容層、中間層、断熱層、下引き層等の受容層側の塗設層の少なくとも2層(例えば、受容層が2層の場合も異なった層としてカウントする)に有することが好ましい。
より好ましくは、この2層には異なったガラス転移温度(Tg)のものを使用する場合である。さらに好ましくは、支持体に近い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)が支持体から遠い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)より40℃以上低い、より好ましくは40℃〜100℃低い、さらに好ましくは40℃〜80℃低い場合である。
本発明で使用するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)は、−78℃〜100℃のものが好ましく、−30℃〜90℃のものがさらに好ましい。
ここで、支持体に近い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)は−78℃〜40℃が好ましく、−30℃〜30℃がより好ましく、−10℃〜20℃がさらに好ましい。
支持体から遠い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスのガラス転移温度(Tg)は10℃〜100℃が好ましく、30℃〜90℃がより好ましく、40℃〜80℃がさらに好ましい。
スチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスは、例えば、Nipol LX433C、2507H、LX407BP6、V1004(日本ゼオン(株)製)、ナルスター SR−100、SR−102、SR−103、SR−104、SR−107、SR−110、SR−112、SR−113、SR−115、SR−116、SR−117、SR−118、SR−130、SR−140、SR−142、SR−143、SR−307(日本エイアンドエル(株)製)、PCL0602(JSR(株)製)が挙げられる。
また、含有する層によって異なるが、スチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスを使用する層の固形分含有量は0.1〜5.0g/mが好ましく、0.3〜4.0g/mがより好ましく、0.5〜2.0g/mが更に好ましい。
本発明においては、スチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のポリマーラテックスは下引き層と断熱層に使用するのが特に好ましい。
<支持体>
本発明の感熱転写受像シートに用いる支持体は、従来公知の支持体を用いることができる。その中でも耐水性支持体が好ましく用いられる。耐水性支持体を用いることで支持体中に水分が吸収されるのを防止して、受容層の経時による性能変化を防止することができる。耐水性支持体としては例えばコート紙やラミネート紙、合成紙を用いることができる。なかでもラミネート紙が好ましい。
[感熱転写受像シートの製造方法]
以下、本発明の感熱転写受像シートの製造方法について説明する。
本発明の感熱転写受像シートの製造方法は、下引き層、中空ポリマー粒子、ゼラチンおよびスチレンブタジエンラテックスを含有する断熱層用塗布液と、受容層用塗布液とを支持体上に同時重層塗布し、前記ラテックスを構成するポリマー分子鎖中にスチレン繰り返し単位とブタジエン繰り返し単位を有することを特徴とする。
すなわち、本発明の感熱転写受像シートは、少なくとも1層の受容層および少なくとも1層の断熱層を支持体上に同時重層塗布して製造されるものである。
このような同時重層塗布は、水系塗布であることが好ましい。ただし、ここで言う「水系」とは塗布液の溶媒(分散媒)の60質量%以上が水であることをいう。塗布液の水以外の成分としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、酢酸エチル、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、オキシエチルフェニルエーテルなどの水混和性の有機溶媒を用いることができる。
支持体上に複数の機能の異なる複数の層(気泡層、断熱層、中間層、受容層など)からなる多層構成の受像シートを製造する場合、特開2004−106283号、同2004−181888号、同2004−345267号等の各公報に示されている如く各層を順次塗り重ねていくか、あらかじめ各層を支持体上に塗布したものを張り合わせることにより製造することが知られている。一方、写真業界では例えば複数の層を同時に重層塗布することにより生産性を大幅に向上させることが知られている。例えば特開米国特許第2,761,791号、同第2,681,234号、同第3,508,947号、同第4,457,256号、同第3,993,019号、特開昭63−54975号、特開昭61−278848号、同55−86557号、同52−31727号、同55−142565号、同50−43140号、同63−80872号、同54−54020号、特開平5−104061号、同5−127305号、特公昭49−7050号の公報または明細書やEdgar B.Gutoffら著,「Coating and Drying Defects:Troubleshooting Operating Problems」,John Wiley&Sons社,1995年,101〜103頁などに記載のいわゆるスライド塗布(スライドコーティング法)、カーテン塗布(カーテンコーティング法)といわれる方法が知られている。これらの塗布方法では、複数の塗布液を塗布装置に同時に供給して異なる複数の層を形成する。
本発明の感熱転写受像シートの製造方法では、同時重層塗布が可能で高い生産性を実現できる事から、スライド塗布あるいはカーテン塗布が好ましい。本発明の感熱転写受像シートは、少なくとも1層の受容層および少なくとも1層の断熱層を水系塗布により、支持体上に塗布して製造されるものであるが、これらが複数の層からなる場合、あるいは、中間層や下引き層を有する場合には、それらを全て含めて支持体上に同時塗布することが好ましい。
同時重層塗布においては、均質な塗膜形成および良好な塗布性の点で、各層を構成する塗布液の粘度および表面張力を調整する必要がある。塗布液の粘度は、公知の増粘剤や減粘剤を他の性能に影響を与えない範囲で使用することにより容易に調整できる。また、塗布液の表面張力は各種の界面活性剤により調整可能である。
本発明においては複数の層は樹脂を主成分として構成される。各層を形成するための塗布液はポリマーラテックスであることが好ましい。各層の塗布液に占めるラテックス状態の樹脂の固形分重量は5〜80%の範囲が好ましく20〜60%の範囲が特に好ましい。上記ポリマーラテックスに含まれる樹脂の平均粒子径は5μm以下であることが好ましく、1μm以下が特に好ましい。上記ポリマーラテックスは必要に応じて界面活性剤、分散剤、バインダー樹脂など公知の添加剤を含むことができる。
これらの各層を形成するための塗布液の温度は、25℃〜60℃が好ましく、30℃〜50℃であることがさらに好ましい。
本発明においては多層構成を構成する1層あたりの塗布液の塗布量は1g/m〜500g/mの範囲が好ましい。多層構成の層数は2以上で任意に選択できる。受容層は支持体から最も遠く離れた層として設けられることが好ましい。
乾燥ゾーンでは、乾燥速度が一定で、材料温度とほぼ湿球温度が等しい恒率乾燥期間と、乾燥速度が遅くなり、材料温度が上昇する減率乾燥期間を経て乾燥が進む。恒率乾燥期間では、外部から与えられた熱はすべて水分の蒸発に使われる。減率乾燥期間では、材料内部での水分拡散が律速になり、蒸発表面の後退等により乾燥速度が低下し、与えられた熱は材料温度上昇にも使われるようになる。
セットゾーンおよび乾燥ゾーンにおいては、各塗布膜の間および支持体と塗布膜の間で水分移動が起こり、また塗布膜の冷却と水分蒸発による固化が起こる。このため、製品の品質・性能には乾燥途中での膜面温度・乾燥時間等の履歴が大きく影響し、要求品質に応じた条件の設定が必要とされる。
セットゾーンの温度は、15℃以下であり、なおかつその冷却工程時間を5秒以上30秒未満とすることが好ましい。5秒未満では十分な塗布液粘度上昇が得られずその後の乾燥時に面状が悪化してしまう。また30秒以上の冷却工程を経るとその後の乾燥工程においての水分除去に時間がかかり、生産効率が低下する。
15℃以下での冷却工程後、15℃を越える環境下で乾燥を行うが、その際、本発明においては、冷却終了後から30秒以内に、重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後に1mあたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とすることが好ましい。塗布直後に1mあたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分とは、塗布前に調液された塗工液中の含水量に等しい。蒸発水分量が少なすぎなければ、塗布面状の水分が多すぎず、面状が良好となる。一方、該蒸発量を60%以上とする際に乾燥温度を50℃より高くしすぎなければ、水分の蒸発が急激とならず、ひび割れなどを起こさず、面状が良好となるため、乾燥温度は50℃以下に抑えることが好ましい。
蒸発量の規定は、塗布後の感熱転写受像シートを110℃1時間の条件(雰囲気)で乾燥させたものの質量を100%蒸発したものと定義して、質量の差分を量ることで行うことができる。
乾燥された塗布済み品は、一定の含水率に調整され巻き取られるが、巻取り、塗布済み品の保存過程での含水率、温度によって硬膜進行が影響されるため、巻取りでの含水率について適切な調湿過程条件の設定が必要となる。
一般に、硬膜反応は高温・多湿条件ほど進行しやすい。しかし、含水率が高すぎると、塗布品同士が接着したり、性能上の問題が生じたりする場合がある。この為、巻取りの含水率(調湿条件)と貯蔵条件は品質に応じた設定が必要とされる。
代表的な乾燥装置としては、エアループ方式、つるまき方式等がある。エアループ方式は、ローラーで支持された塗布済み品に乾燥風噴流を吹き付ける方式であり、ダクトは縦に配置する方式と、横に配置する方式がある。乾燥機能と搬送機能は基本的に分離されていて、風量等の自由度が大きい。しかし、多くのローラーを使うため、寄り・シワ・スリップ等のベースの搬送不良が発生しやすい。つる巻き方式は、円筒状のダクトに塗布済み品をつる巻き状に巻きつけて乾燥風で浮上させて(エアフローティング)搬送・乾燥する方式で、基本的にローラー支持がいらない(特公昭43−20438号公報)。その他、上下互いにダクトを設置して搬送する乾燥方式がある。一般的に乾燥分布はつるまき式に比べ良いが、浮上能力が劣る。
<画像形成方法>
本発明の感熱転写受像シートを用いた画像形成方法では、本発明の感熱転写受像シートの受容層と感熱転写シートの染料層(熱転写層)とが接するように重ね合わせて、サーマルヘッドからの画像信号に応じた熱エネルギーを付与することにより画像を形成する。
具体的な画像形成は、例えば特開2005−88545号公報などに記載された方法と同様にして行うことができる。本発明では、消費者にプリント物を提供するまでの時間を短縮するという観点から、プリント時間は15秒未満が好ましく、3〜12秒がより好ましく、さらに好ましくは、3〜7秒である。
上記プリント時間を満たすために、プリント時のライン速度は2.0msec/line以下が好ましく、1.5msec/line以下であることがより好ましく、さらに好ましくは0.73msec/line以下であり、最も好ましくは0.65msec/line以下である。また、高速化条件における転写効率向上の観点から、プリント時のサーマルヘッド最高到達温度は、180℃〜450℃が好ましく、さらに好ましくは200℃〜450℃である。さらには350℃〜450℃が好ましい。
本発明の感熱転写受像シートは、感熱転写記録方式を利用したプリンター、複写機などに利用することができる。熱転写時の熱エネルギーの付与手段は、従来公知の付与手段のいずれも使用することができ、例えば、サーマルプリンター(例えば、日立製作所製、商品名、ビデオプリンターVY−100)等の記録装置によって記録時間をコントロールすることにより、5〜100mJ/mm程度の熱エネルギーを付与することによって所期の目的を十分に達成することができる。また、本発明の感熱転写受像シートは、支持体を適宜選択することにより、熱転写記録可能な枚葉またはロール状の感熱転写受像シート、カード類、透過型原稿作成用シート等の各種用途に適用することもできる。
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
(感熱転写受像シート試料101の作製)
ポリエチレンで両面ラミネートした紙支持体表面に、コロナ放電処理を施した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含むゼラチンの下塗層を設けた。この上に、下記組成の各塗布液を用いて、下引き層、断熱層、中間層、受容層を支持体側からこの順に積層させた状態で、米国特許第2,761,791号明細書に記載の第9図に例示された方法により、同時重層塗布を行った。固形分が下引き層:3g/m、断熱層:15g/m、中間層:2.5g/m、受容層:2.5g/mとなるように塗布した。
下引き層塗布液1:
アルカリ処理ゼラチン(10%水溶液) 25質量部
スチレンブタジエンゴムラテックス 60質量部
(SN−307、商品名、Tg=5℃、固形分48%、日本エイアンドエル(株)製)
水 10質量部
断熱層塗布液1:
アクリル系中空粒子 24質量部
(ロ−ペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロ−ムアンドハ−ス社製)
ゼラチン(10%水溶液) 25質量部
変性スチレン−ブタジエンラテックス 5質量部
(Nipol LX433C、商品名、Tg=50℃、固形分50%、日本ゼオン(株 )製)
水 47質量部
中間層塗布液1:
塩化ビニル系ラテックス 50質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、固形分55%)
ゼラチン(10%水溶液) 30質量部
水 20質量部
受容層塗布液1:
塩化ビニル系ラテックス 40質量部
(ビニブラン900、商品名、日信化学工業(株)製、固形分40%)
ゼラチン(10%水溶液) 2質量部
下記界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
下記界面活性剤F−2(5%水溶液) 5質量部
水 50質量部
以下のようにして、へき開性無機層状化合物分散液を調整した。
(へき開性無機層状化合物分散液1の調製)
水184gに合成雲母(「ソマシフME−100」:コ−プケミカル社製、アスペクト比:1000以上)16gを添加し、ホモジナイザ−を用いて平均粒径(レ−ザ−散乱法)1.0μmになるまで分散し、へき開性無機層状化合物分散液1を得た。
(へき開性無機層状化合物分散液2の調製)
イオン交換水184gにクニミネ工業(株)製クニピアG(ナトリウムモンモリロナイト)16gを添加し、ホモジナイザ−を用いて平均粒径(レ−ザ−散乱法)が1.8μmになるまで分散し、へき開性無機層状化合物分散液2を得た。
(試料作製のための塗布液調整)
感熱転写受像シート試料102〜114作製のための断熱層塗布液2〜6を調液した。調液は40℃で行った。
断熱層塗布液2:
アクリル系中空粒子 24質量部
(ロ−ペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロ−ムアンドハ−ス社製)
変性スチレン−ブタジエンラテックス 5質量部
(Nipol LX433C、商品名、Tg=50℃、固形分50%、日本ゼオン(株 )製)
ポリビニルアルコール 5質量部
(ポバールPVA205、商品名、(株)クラレ製)
水 72質量部
断熱層塗布液3:
アクリル系中空粒子 24質量部
(ローペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロームアンドハース社製)
変性スチレン−ブタジエンラテックス 7質量部
(Nipol LX433C、商品名、Tg=50℃、固形分50%、日本ゼオン(株 )製)
水 65質量部
断熱層塗布液4:
アクリル系中空粒子 24質量部
(ローペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロームアンドハース社製)
ゼラチン(10%水溶液) 25質量部
カルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックス 5質量部
(SR−115、商品名、Tg=37℃、平均粒径170nm、
固形分48%、日本エイアンドエル(株)製)
水 47質量部
断熱層塗布液5:
アクリル系中空粒子 20質量部
(ローペイクHP−1055、商品名、平均粒径1.0μm、
固形分26.5%、中空率55%、ロームアンドハース社製)
アクリルスチレン系中空粒子 3質量部
(Nipol MH5055、商品名、平均粒径0.5μm、
固形分30%、中空率55%、日本ゼオン(株)製)
ゼラチン(10%水溶液) 25質量
スチレン−ブタジエンラテックス 5質量部
(Nipol LX407BP6、商品名、Tg=70℃、
固形分50%、日本ゼオン(株)製)
水 47質量部
断熱層塗布液6:
ポリ塩化ビニリデン−アクリロニトリル系発泡中空粒子 7質量部
(マツモトマイクロスフェアーF−30D、商品名、発泡後粒径10〜20μm、
固形分95%、松本油脂(株)製)
ゼラチン(10%水溶液) 25質量
スチレン−ブタジエンラテックス 5質量部
(Nipol LX407BP6、商品名、Tg=70℃、
固形分50%、日本ゼオン(株)製)
水 55質量部
感熱転写受像シート試料103〜114作製のための中間層塗布液2〜5を調液した。調液は40℃で行った。
中間層塗布液2:
塩ビ系ラテックス 13質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、固形分55%)
へき開性無機層状化合物分散液1 45質量部
ポリエステルラテックス 10質量部
(バイロナールMD−1480、東洋紡(株)製、固形分25%)
ゼラチン10%水溶液 10質量部
水 80質量部
中間層塗布液3:
塩ビ系ラテックス 5質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、固形分55%)
へき開性無機層状化合物分散液1 52質量部
ポリエステルラテックス 33質量部
(バイロナールMD−1480、東洋紡(株)製、固形分25%)
ゼラチン10%水溶液 10質量部
水 85質量部
中間層塗布液4:
へき開性無機層状化合物分散液1 80質量部
ポリエステルラテックス(Z−561、互応化学(株)製、固形分25%) 30質量部
ゼラチン10%水溶液 5質量部
水 85質量部
中間層塗布液5:
塩ビ系ラテックス 7質量部
(ビニブラン601、商品名、日信化学工業(株)製、固形分43%)
へき開性無機層状化合物分散液2 80質量部
ポリエステルラテックス 13質量部
(バイロナールMD−1480、東洋紡(株)製、固形分25%)
ゼラチン10%水溶液 5質量部
水 85質量部
次に、感熱転写受像シート試料103〜109作製のための受容層塗布液2〜4を調液した。調液は40℃で行った。
受容層塗布液2:
塩化ビニル系ラテックス 40質量部
(ビニブラン900、商品名、日信化学工業(株)製、固形分40%)
ポリエステル系ラテックス 40質量部
(バイロナールMD−1200、商品名、東洋紡(株)製、固形分34%)
ゼラチン(10%水溶液) 2質量部
下記界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
下記界面活性剤F−2(5%水溶液) 5質量部
水 50質量部
受容層塗布液3:
塩化ビニル系ラテックス 40質量部
(ビニブラン900、商品名、日信化学工業(株)製、固形分40%)
塩化ビニル系ラテックス 38質量部
(ビニブラン601、商品名、日信化学工業(株)製、固形分43%)
ゼラチン(10%水溶液) 2質量部
ポリビニルピロリドン(K−90、商品名、ISP(株)製) 0.5質量部
下記界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
下記界面活性剤F−2(5%水溶液) 5質量部
水 52質量部
受容層塗布液4:
塩化ビニル系ラテックス 40質量部
(ビニブラン900、商品名、日信化学工業(株)製、固形分40%)
塩化ビニル系ラテックス 32質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製、固形分55%)
ポリビニルピロリドン 1.5質量部
下記界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
下記界面活性剤F−2(5%水溶液) 5質量部
水 58質量部
受容層塗布液5:
ポリエステル系ラテックス 88質量部
(バイロナールMD1200、商品名、東洋紡(株)製、固形分34%)
ポリビニルピロリドン 1.5質量部
下記界面活性剤F−1(5%水溶液) 1.5質量部
下記界面活性剤F−2(5%水溶液) 5質量部
水 58質量部
Figure 2011201258
上記塗布液を下記表1の組合せの試料101〜114を作製した。
Figure 2011201258
(画像形成)
画像形成のためのプリンターには 富士フイルム(株)製 フジフイルムサーマルフォトプリンター ASK−2000L(商品名)を用いた。付属の熱転写シート(インクリボンを用い、表1に示す試料番号101〜114の感熱転写受像シートを装填可能なように加工し、25℃相対湿度50%の環境にプリンター及び感熱転写受像シートを24時間置いた後、同条件下で黒ベタDmaxを10枚連続プリントし、X−rite社製X−rite 530LPを用いて濃度測定を行い、10枚の平均値を算出した。30℃相対湿度80%の環境にプリンター及び感熱転写受像シートを24時間置いた後、同条件下で高濃度部分(反射濃度で1.5以上)の多い一般的な夜景画像を10枚連続プリントし、プリント物の転写濃度を同様に評価した。
この結果を下記表2に示す。
高濃度ムラの評価は目視により行い、以下のように点数化した。
(高濃度部濃度ムラ)
5:画像中、高濃度部の濃度ムラが全く認められず、実用上問題ない。
4:高濃度部にわずかに濃度ムラが認められるが、実用上問題ない。
3:高濃度部の一部に濃度ムラが認められ、実用上問題である。
2:高濃度部に局所的に多数の濃度ムラが目立ち、実用上問題である。
1:高濃度部全般的に濃度ムラが認められ、実用上問題である。
Figure 2011201258
本発明の感熱転写受像シートは中間層にへき開性無機化合物を含有することで、高エネルギー印画によっても断熱層に含まれる水分が受容層表面で瞬間的に蒸発することなく、高濃度ムラが改良されていることがわかる。
以上より、本発明により高エネルギー印画時においても高濃度ムラが改良され、優れた画質が得られた。

Claims (6)

  1. 支持体上に、少なくとも1層の断熱層、中間層および受容層をこの順に有する感熱転写受像シートであって、該受容層に塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを少なくとも1種含有し、該断熱層が少なくとも平均粒径が0.3μm〜2.0μmの非発泡型中空ポリマーとゼラチンとを含有し、該中間層に無機層状化合物を含有することを特徴とする感熱転写受像シート。
  2. 前記無機層状化合物が平均粒径0.5〜10μmの、雲母、タルク、テニオライト、サポナイト、モンモリロナイト、ヘクトライトまたはりん酸ジルコナイトであることを特徴とする請求項1に記載の感熱転写受像シート。
  3. 前記中間層に塩化ビニルから得られ繰り返し単位を有するポリマーラテックスを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の感熱転写受像シート。
  4. 前記支持体上にスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスを少なくとも2層に含有し、各々の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)が異なることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
  5. 前記支持体上にスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスを少なくとも2層に含有し、支持体に近い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)が支持体から遠い側の層に含有するスチレンから得られる繰り返し単位とブタジエンから得られる繰り返し単位を有する共重合体のラテックスのガラス転移温度(Tg)より40℃以上低いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
  6. 前記支持体と断熱層の間に下引き層を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の感熱転写受像シート。
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