JP5556126B2 - 熱転写シート - Google Patents

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Description

本発明は、熱転写記録方式により保護層付きの熱転写画像を記録するために用いられる熱転写シートに関する。
一般的に、熱転写シートは、サーマルリボンとも呼ばれ、熱転写記録方式のサーマルプリンタを使用した熱転写記録に用いられる熱転写性の記録媒体であり、例えば、基材シートの一方の面に熱転写性インク層が設けられ、その他方の面にはバックコート層(耐熱滑性層)がそれぞれ設けられた構成のものである。このような構成の熱転写シートは、プリンタのサーマルヘッドから加えられた熱によって、熱転写性インク層中の昇華性染料の一部を被転写体側に昇華させたり、あるいは、熱転写性インク層の一部を被転写体側に溶融・転写させることにより、熱転写記録を行うようになっている。
このような熱転写記録方式は、最近、サーマルプリンタの高機能化が進み、さらには各種画像を簡便に記録できることから、身分証明書等のカード類やアミューズメント用出力物等に種々の画像を記録する際に広く利用されている。そのような状況の中、得られる印画物の耐久性を向上させたいとする声が大きくなってきており、最近では熱転写性インク層により記録した熱転写画像を覆うように熱転写性保護層を熱転写し、印画物の耐久性をより向上させるようにした技術がかなり普及してきている。
熱転写性保護層を被転写体上の熱転写画像上に熱転写する際には、熱転写性保護層に用いられている樹脂をプリンタのサーマルヘッドからの熱によって、溶融あるいは軟化させ、被転写体側にその樹脂を含む熱転写性保護層を転写させて熱転写画像を熱転写保護層で覆うことになる。この様にして熱転写性保護層を熱転写する際には、被転写体に熱転写性保護層を安定して転写させるために、例えば特許文献1や特許文献2に示されているような、基材シート上に剥離層や離型層を形成し、その剥離層や離型層の上に、熱転写性保護層を設けるようにした熱転写シートが使用されている。
このような構成の熱転写シートにおいては、基材シートと熱転写性保護層との間の冷時状態での剥離力が弱い場合、あるいは熱転写性保護層が強靭で、箔切れ性が悪い場合には、熱転写記録が終了した後に被転写体を熱転写シートから剥離する際にバリが発生して問題となっている。そこでこのような問題を解決するため、特許文献3では、常温ではタックのないアクリル−シリカハイブリッド樹脂を使用して熱転写性保護層を形成すると共に、被転写体上にこの熱転写性保護層を転写した後、転写部分に電離放射線を照射して硬化させるようにした手法を提案している。
しかし、このような手法ではプリンタ中に電離放射線を照射する装置を組み込む必要があるため、機械の小型化・コストダウンに問題がある。また、アクリル−シリカハイブリッド樹脂は比較的高価であるため、熱転写シート自身のコストアップにも繋がるという問題点がある。
特開平4−35988号公報 特開平8−276672号公報 特開2005−212302号公報
本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、基材シートの一方の面に、少なくとも、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色相を呈する3種類の熱転写性インク層と熱転写性保護層とが基材シートの長手方向に面順次に設けられてなる熱転写シートであって、熱転写性保護層の箔切れ性が良く、熱転写記録終了後に熱転写シートを被転写体から剥がす際に、熱転写性保護層の剥離する部分と被転写体に転写した部分との界面においてバリが発生しないようにした熱転写シートを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、熱転写シートを用いて熱転写記録を行う際、熱転写シートと被転写体を重ね合わせてからサーマルヘッドからの熱により熱転写シートの熱転写性保護層と被転写体の所定部分を熱接着させた後に冷時剥離する場合、基材シート側と熱転写性保護層との剥離強度を一定以上とすることにより、熱転写性保護層の箔切れ性が良くなり、熱転写記録終了後に熱転写シートを被転写体から剥がす際に、熱転写性保護層の剥離する部分と被転写体に転写した部分との界面においてバリが発生しないで良好な熱転写記録が行えることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、請求項1記載の発明は、基材シートの一方の面に、少なくとも、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色相を呈する3種類の熱転写性インク層と熱転写性保護層とが基材シートの長手方向に面順次に設けられてなる熱転写シートであって、基材シート側と熱転写性保護層との25℃環境下でのJISK 6854−2に基づく剥離強度が0.8gf/cm以上であり、前記熱転写性保護層を構成する樹脂が、重量平均分子量(Mw)が30000以上90000以下のアクリル系樹脂であることを特徴とする熱転写シートである。
本発明の熱転写シートは、以上のような構成であるので、熱転写記録時において熱転写性保護層の箔切れ性が良く、熱転写性保護層の一部を被転写体に転写した後に被転写体から剥離する際にはバリを発生させることなく、良好な熱転写記録が行えるようになる。
本発明の一実施形態に係る熱転写シートの概略の断面構成を示す説明図である。
以下、本発明の熱転写シートについて図1を参照にして詳述する。
本発明の熱転写シートは、図1に示すように、基材シート(8)の一方の面に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色相を呈する3種類の熱転写性インク層(3)、(4)、(5)と、熱転写性保護層(7)とが基材シート(8)の長手方向に面順次に設けられてなるものである。
図に示す基材シート(8)は、基材(1)の一方の面に耐熱滑性層(2)が積層されてなる、複層構成の積層シートである。また、熱転写性保護層(7)は基材シート(8)の
基材(1)上に形成されている離型層(6)の上に積層して設けられている。
上述したような構成の本発明の熱転写シートの基材シート(1)としては、熱転写記録時における熱圧で軟化変形しない耐熱性と強度が要求されるので、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、セロファン、アセテート、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、芳香族ポリアミド、アラミド、ポリスチレン等からなる合成樹脂製フィルムや、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類等からなるもの、或いはこれらを組み合わせて積層化した複合シートや、これらのシートの一方の面に耐熱滑性層が設けられてなるシート等が使用可能である。その中では、物性面、加工性、コスト面等を考慮するとポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。また、その厚さは、操作性や加工性を考慮し、2〜50μm程度の範囲でよいが、転写適性や加工性等のハンドリング性を考慮して2〜12μm程度とすればより好ましい。
このような基材シート(1)上に設けられている熱転写性インク層(3)(4)(5)は、熱転写可能な色材を任意のバインダで担持させてなる層である。色材として使用する染料または顔料は、従来公知の熱転写シートに使用されている染料または顔料のいずれのものでも使用することが可能であり、特にその種類を限定するものではない。
この熱転写性インク層は、大別すると、熱昇華性染料とバインダを主体としてなる昇華型の熱転写性インク層と、染料および顔料とバインダを主体としてなる溶融型の熱転写性インク層に分けられる。
昇華型の熱転写性インク層の形成用インクに含有させる熱昇華性染料としては、昇華性分散染料が好ましい。具体的には、イエロー系のものとしては、ソルベントイエロー56,16,30,93,33、ディスパースイエロー201,231,33等が挙げられる。マゼンタ系のものとしては、C.I.ディスパースレッド60、C.I.ディスパースバイオレット26、C.I.ソルベントレッド27、あるいはC.I.ソルベントレッド19等が挙げられる。そしてシアン系のものとしては、C.I.ディスパースブルー354、C.I.ソルベントブルー63、C.I.ソルベントブルー36、あるいはC.I.ディスパースブルー24等が挙げられる。色相が墨色の熱転写性インク層を設ける場合には、上記の各染料を組み合わせて調色し、墨色を呈するようにすればよい。
また、昇華型の熱転写性インク層形成用インクに用いられるバインダとしては、特に限定されるものではないが、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂やポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等のビニル系樹脂やポリエステル樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂等が用いられる。中でも、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、スチレン−アクリロニトリル共重合樹脂、フェノキシ樹脂は好適に用いられる。また必要に応じて、剥離強度を制御するために上記の樹脂の他に、イソシアネート系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ジアルデヒド系樹脂等の樹脂を併せて用いるようにしてもよい。
昇華型の熱転写性インク層形成用インクには、必要に応じて、剥離強度を制御するために離型剤を添加することもできる。使用可能な離型剤としては公知のシリコーン系化合物またはフッ素系化合物、またはワックス類等である。
上記したシリコーン系化合物としては、ストレートシリコーンオイル、変性シリコーン
オイルおよびその硬化物等を具体例として挙げることができる。
また、上記したフッ素系化合物としては、構造にフルオロアルキル基またはパーフルオロアルキル基を持つ化合物等を具体例として挙げることができる。
さらに、上記したワックス類としては、カルナバワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ライスワックス等を具体例として挙げることができる。
一方、溶融型の熱転写性インク層形成用インクに含有させる染料としては、ジアリールメタン系、トリアリールメタン系、チアゾール系、メチン系、アゾメタン系、キサンテン系、アキサジン系、チアジン系、アジン系、アクリジン系、アゾ系、スピロジピラン系、イソドリノスピロピラン系、フルオラン系、ローダミンダクタム系、アントラキノン系等の一般に使用されている感熱転写性染料を挙げることができる。また、顔料としては、公知の有機顔料、無機顔料、例えば、カーボンブラック、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、アントラキノン系、イソインドリノン系等の顔料を挙げることができる。
また、溶融型の熱転写性インク層形成用インクに用いられるバインダとしては、熱溶融性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等のビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、石油樹脂、アイオノマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の合成樹脂、ニトロセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース誘導体、ロジン、ロジン変性マレイン酸樹脂、エステルガム、ポリイソブチレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリ塩素化オレフィン等の天然樹脂や合成ゴムの誘導体、カルナバワックス、パラフィンワックス等のワックス類を挙げることができる。中でも、ポリエステルやエポキシ樹脂が好適である。
上記のような構成の熱転写性インク層(3)(4)(5)と面順次で基材シート(8)上に設けられている熱転写性保護層(7)は、熱転写性インク層により熱転写記録された被転写体上の転写画像上を覆うように転写され、印画物の耐久性を向上させるために設けられる熱転移性の層である。
この熱転写性保護層(7)は、各熱転写性インク層からなる熱転写画像に対して紫外線等に対する耐久性を付与する機能を有していることが要求されると同時に、熱転写法というプロセスにより被転写体上に箔切れ性が良好で、転写記録後に被転写体から熱転写シートを剥離する際に、熱転写性保護層の剥離する部分と被転写体に転写した部分との界面においてバリが発生しないように熱転写が行えることが要求される。
したがって、紫外線吸収等に対する耐久性と同時に、熱転写時における被転写体への良好な転写性と良好な箔切れ性等を共に具備する必要があり、図1に示すように、熱転写性保護層(7)を容易に基材シート(8)側から剥離させるための離型層(6)の上に設けられるのが一般的である。
このような目的で設けられている離型層(6)は、熱転写性保護層(7)と基材シート(8)側との剥離強度を所定の範囲内に調整し、熱転写時における熱転写性保護層(7)の基材シート(8)側からの安定的な離型性を確保できる機能が要求される。ただし、上記したような離型性が確保できているのであれば必ずしもこのような離型層(6)を設け
なくともよい。
このような離型層(6)の構成材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等の水溶性高分子、塩化ゴム、環化ゴム等の天然ゴム誘導体、天然ワックス、合成ワックス等のワックス類、ニトロセルロース、セルロース、セルロースアセテートプロピオネート等の繊維素誘導体、アクリル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリアセタール系、塩素化ポリオレフィン系、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系等の熱可塑性樹脂、メラミン系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂等を挙げることができる。
離型層(6)により調整される熱転写性保護層(7)と基材シート(8)側の剥離強度は、冷時においては0.8gf/cm以上である必要がある。冷時における剥離強度が上記の範囲を下回った場合、熱転写性保護層の一部が被転写体上に転写された後に非転写部分を剥離する際に、転写された範囲の熱転写性保護層につられて範囲外の熱転写性保護層まで被転写体側へ転移しやすくなり、バリが発生することになる。
このような熱転写性保護層(7)を形成する熱転写性保護層形成用インクは、例えば、離型性や滑り性を付与する機能性添加剤、バインダ、溶剤等の材料を主体として調製したものが用いられる。熱転写性保護層(7)の形成に当たっては、この熱転写性保護層形成用インクのインク塗布厚(乾燥厚)を5μm以下程度とすることが好ましい。乾燥厚さが上記の範囲を上回ると、熱転写性保護層の箔切れ性が悪化し、剥離時にバリが発生しやすくなる。
熱転写性保護層形成用インク中には、種々の機能性を付与するために各種機能性添加剤をさらに加えるようにしてもよい。具体的には、シリコーンオイル、リン酸エステル系に代表される離型剤、ワックス、樹脂フィラーに代表される滑り剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、帯電防止剤等である。また、バインダとしては特にアクリル系樹脂が好ましく、さらにその重量平均分子量(Mw)が90000以下であるものが特に好適に用いられる。重量平均分子量が上記の範囲を上回った場合、熱転写保護層(7)の箔切れ性が悪化し、バリが発生しやすくなる。
以下に、本発明の実施例について述べる。
まず、下記する組成の、耐熱滑性層形成用インク、熱転写性インク層形成用インク、熱転写用受像層形成用インク、離型層形成用インク、並びに熱転写性保護層形成用インクを調製した。なお、文中で「部」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
<耐熱滑性層形成用インク>
ポリビニルアセタール 25.2部
イソシアネート硬化剤 1.1部
タルク 1.0部
メチルエチルケトン 36.3部
トルエン 36.3部
<熱転写性インク層形成用(イエロー)インク>
C.I.ソルベントイエロー93 7.5部
C.I.ソルベントイエロー16 2.5部
ポリビニルアセタール樹脂 8.5部
シリコーン変性樹脂 0.2部
2,6−トリレンジイソシアネート 1.5部
メチルエチルケトン 53.2部
トルエン 26.6部
<熱転写性インク層形成用(マゼンタ)インク>
C.I.ディスパースレッド60 5.0部
C.I.ディスパースバイオレット26 5.0部
ポリビニルアセタール樹脂 8.5部
シリコーン変性樹脂 0.2部
2,6−トリレンジイソシアネート 1.5部
メチルエチルケトン 53.2部
トルエン 26.6部
<熱転写性インク層形成用(シアン)インク>
C.I.ソルベントブルー63 5.0部
C.I.ソルベントブルー36 5.0部
ポリビニルアセタール樹脂 8.5部
シリコーン変性樹脂 0.2部
2,6−トリレンジイソシアネート 1.5部
メチルエチルケトン 53.2部
トルエン 26.6部
<熱転写用受像層形成用インク>
塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体 19.5部
アミノ変性シリコーンオイル 0.5部
トルエン 40.0部
メチルエチルケトン 40.0部
<離型層形成用インク1>
酢酸セルロース樹脂 20.0部
メチルエチルケトン 80.0部
<離型層形成用インク2>
酢酸セルロース樹脂 19.4部
メチルエチルケトン 77.7部
アミノ変性シリコーンオイル 2.9部
<熱転写性保護層形成用インク1>
アクリル樹脂(Mw=30,000) 18.0部
ポリエステルワックス 1.0部
ポリエチレンパウダー 1.0部
トルエン 40.0部
メチルエチルケトン 40.0部
<熱転写性保護層形成用インク2>
アクリル樹脂(Mw=65,000) 18.0部
ポリエステルワックス 1.0部
ポリエチレンパウダー 1.0部
トルエン 40.0部
メチルエチルケトン 40.0部
<熱転写性保護層形成用インク3>
アクリル樹脂(Mw=90,000) 18.0部
ポリエステルワックス 1.0部
ポリエチレンパウダー 1.0部
トルエン 40.0部
メチルエチルケトン 40.0部
<熱転写性保護層形成用インク4>
アクリル樹脂(Mw=65,000) 17.5部
ポリエステルワックス 1.0部
ポリエチレンパウダー 1.0部
アミノ変性シリコーンオイル 2.9部
トルエン 38.8部
メチルエチルケトン 38.8部
<熱転写性保護層形成用インク5>
アクリル樹脂(Mw=95,000) 18.0部
ポリエステルワックス 1.0部
ポリエチレンパウダー 1.0部
トルエン 40.0部
メチルエチルケトン 40.0部
次に、下記のようにして耐熱滑性層付き基材シートを作製した。
<耐熱滑性層付き基材シートの作製>
グラビアコート法により、基材(ポリエステルフィルム:厚さ4.5μm)の一方の面に、前記組成の耐熱滑性層形成用インクの薄膜を乾燥後の厚さが0.9μmとなるように設け、その後40℃で5日間のエージングを施すことで、耐熱滑性層付き基材シートを作製した。
続いて、下記のようにして被転写体を作製した。
<被転写体の作製>
被転写体用基材(発泡ポリエステルフィルム:厚さ188μm)の一方の面に、上記組成の熱転写用受像層形成用インクを用いてグラビアコート法により、乾燥後の厚さが5.0μmとなるようにして熱転写用受像層を形成し、熱転写画像記録用の被転写体を作製した。
<実施例1>
前述のようにして作製した耐熱滑性層付き基材シートの上に、前記組成の熱転写性インク層形成用(イエロー)インク、熱転写性インク層形成用(マゼンタ)インク、熱転写性インク層形成用(シアン)インク、並びに前記組成の離型層形成用インク1を用いて、グラビアコート法により、乾燥厚さが0.7μmの熱転写性(イエロー)インク層と、熱転写性(マゼンタ)インク層と、熱転写性(シアン)インク層と、乾燥厚さが0.5μmの離型層とをこの順序で面順次に形成した。
次に、離型層上には、前記組成の熱転写性保護層形成用インク1を用いてグラビアコート法により熱転写性保護層を乾燥厚が2.5μmとなるように設け、本発明の実施例1に係る熱転写シートを作製した。
<実施例2>
熱転写性保護層形成用インク1に替えて前記組成の熱転写性保護層形成用インク2を使用した以外は実施例1と同様にして、実施例2に係る本発明の熱転写シートを作製した。
<実施例3>
熱転写性保護層形成用インク1に替えて前記組成の熱転写性保護層形成用インク3を使用した以外は実施例1と同様にして、実施例3に係る本発明の熱転写シートを作製した。
<実施例4>
熱転写性保護層をその乾燥厚さが5.0μmとなるように設けた以外は実施例1と同様にして、実施例4に係る本発明の熱転写シートを作製した。
<実施例5>
熱転写性保護層形成用インク1に替えて前記組成の熱転写性保護層形成用インク5を使用した以外は実施例1と同様にして、実施例5に係る本発明の熱転写シートを作製した。
<実施例6>
熱転写性保護層をその乾燥厚さが6.0μmとなるように設けた以外は実施例1と同様にして、実施例6に係る本発明の熱転写シートを作製した。
<比較例1>
離型層形成用インク1に替えて前記組成の離型層形成用インク2を使用した以外は実施例1と同様にして、比較例1に係る熱転写シートを作製した。
<比較例2>
熱転写性保護層形成用インク1に替えて前記組成の熱転写性保護層形成用インク4を使用した以外は実施例1と同様にして、比較例2に係る熱転写シートを作製した。
<熱転写サンプルの作製>
実施例1〜6と比較例1〜2に係る熱転写シートのそれぞれを用い、前記した被転写体の受像層上にサーマルシミュレーターにより、表1に示す条件で熱転写を行い、熱転写サンプルを得た。
Figure 0005556126
<冷時剥離強度測定>
上述のようにして得られた各サンプルから、幅を50mmとし、熱転写性保護層と被転写体とが密着している部分の長さが少なくとも120mmとなるようにしてテストサンプルを切り出し、それに対して25℃環境下でJIS K 6854−2に基づいて被転写体と熱転写シートの剥離接着強さ試験を行った。この際、つかみ移動速度は毎分100mmとした。剥離接着強さ試験実施後、各テストサンプルとも剥離界面が離型層と熱転写性保護層の間であることを目視で確認した。結果を表2に示す。ここでの冷時剥離強度とは、JIS K 6854−2で定義されている最初の25mmを除いた少なくとも100mmの長さの剥離長さにわたって、力−つかみ移動距離曲線で測定される力を指している。
<転写性の評価>
前記各テストサンプルにおいて、熱転写シートを被転写体側から剥離し、被熱転写体上の熱転写性保護層のエッジ部分におけるバリ発生の有無を目視で確認した。その結果を、表2に示す。
Figure 0005556126
表からも分かるように、本発明の熱転写シートは、それを用いた熱転写記録においては、バリを発生しないか、バリが発生したとしても微細なバリであり、美麗な保護層付きの熱転写記録を行えることが分かった。
(1)…基材シート
(2)…耐熱滑性層
(3)…熱転写性(イエロー)インク層
(4)…熱転写性(マゼンタ)インク層
(5)…熱転写性(シアン)インク層
(6)…離型層
(7)…熱転写性保護層
(8)…基材シート

Claims (1)

  1. 基材シートの一方の面に、少なくとも、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色相を呈する3種類の熱転写性インク層と熱転写性保護層とが基材シートの長手方向に面順次に設けられてなる熱転写シートであって、基材シート側と熱転写性保護層との25℃環境下でのJISK 6854−2に基づく剥離強度が0.8gf/cm以上であり、前記熱転写性保護層を構成する樹脂が、重量平均分子量(Mw)が30000以上90000以下のアクリル系樹脂であることを特徴とする熱転写シート。

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