JPS61110592A - 感熱転写材 - Google Patents

感熱転写材

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JPS61110592A
JPS61110592A JP59232961A JP23296184A JPS61110592A JP S61110592 A JPS61110592 A JP S61110592A JP 59232961 A JP59232961 A JP 59232961A JP 23296184 A JP23296184 A JP 23296184A JP S61110592 A JPS61110592 A JP S61110592A
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JP
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ink layer
heat
ink
melting
transfer material
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JP59232961A
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English (en)
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Naoki Kushida
直樹 串田
Masato Katayama
正人 片山
Kazusane Tanaka
和実 田中
Hiroshi Sato
博 佐藤
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/38228Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by the use of two or more ink layers

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面平滑性の悪い記録媒体に対しても良好な
印字品質の感熱記録像をq−える感熱転写材に関する。
感熱転写記録方θ、は、使用する装置が軽量かつコンパ
クトで騒音がなく、操作性、保守性にIDれるという感
熱記録方法の一般的特徴に加えて、発色型の加工紙が不
安であり、また記録像の耐久性にも優れると云う特徴を
有しており、最近、広く使用されはじめている。
この感熱転写記録方法は、一般に、シート状の支持体上
1−に、熱溶融性バインダー中に着色剤を分散させてな
る熱転写性インクを塗布してなる感熱転写材を用い、こ
の感熱転写材をその熱転写性インク層が記録媒体に接す
るように記録媒体に重畳し、感熱転写材の支持体側から
熱ヘッドにより熱を供給して溶融したインク層を記録媒
体に転写することにより、記録媒体上にに熱供給形状に
応じた転写インク像を形成するものである。
しかしながら、従来の感熱転写記録方法には転写記録性
能、すなわち印字品質が記録媒体の表面平滑度により大
きく影響され、平滑性の高い記録媒体には良好な印字が
行なわれるが、平滑性の低い記録媒体の場合には著しく
印字品質が低下するという問題がある。このため、一般
、に、表面平滑度の高い紙が記録媒体として用いられて
いるが、  qi滑性の高い紙はむしろ特殊であり、通
常の紙は繊維の絡み合いにより種々な程度の凹凸を有す
る。したがって表面凹凸の大きい紙の場合には印字時に
熱溶融したインクが紙の繊Mtの中にまで浸透できず表
面の凸部あるいはその近傍にのみ付着するため、印字さ
れた像のエツジ部がシャープでなかったり、像の一部が
欠けたりして、印字品質を低ドさせることになる。
従来、このような表面平滑性の悪い記録媒体に対して、
良好な印字品質の記録像を得るためには、例えば、少な
くとも表面層に溶融粘度が小さい熱溶融性バインダーを
使用すること、あるいは熱転写性インク層の層厚を増大
することにより、溶融インクを紙等の記録媒体の微細凹
凸構造にまで忠実に付着ないし浸透させる考え力にノ、
(づく方法が採られていた。
しかしながら、溶融粘度の小さいバインダーを使用する
と、インク層が比較的低温においても粘着性をおび、保
存性の低下ならびに記H,lW。
体の非印字部での汚損等の不都合を生じ、また転写像の
にじみを生ずる。また転写性インク層の層厚を大にする
場合は、にじみが太きどなるとともに熱ヘットからの熱
供給紙も大きくする心霊があり、印字速度が低下する。
本発明の主要な]1的は、ト述した従来の感熱転写記録
方法の欠点を除き、諸々の熱転写性能を維持しつつ、表
面平滑性が良好な記録媒体に対しては勿論のこと、表面
平滑性の良くない記録媒体に対しても、濃度か高く且つ
切れのよい印字をグーえることができる感熱転写材を提
供することにある。
本発明者等は1.述の目的で研究した結果、l−記した
ような従来の考え方、すなわち表面平滑性の悪い記録媒
体に対して良質な印字を4えるために、溶融インクを記
録媒体の微細凹凸構造にまで忠実にイ・1着ないし浸透
させる考え方には、以下に述べるように限界が存在する
との結論に到達した。
第1図に、比較的平滑度の不良なボンド紙(ベック平滑
度計による平滑度12秒)について、触61 、i+を
用いて測定した断面曲線の例を示す。図にみられるとお
り、紙の凸部上端より四部ド端迄の距#l(すなわち谷
の深さ)は、しばしば10μを越え、更に四部の11は
100.を越える例もある(なお、第1図において、縦
方向と横方向の縮尺は一様でない)。従って、この断面
曲線に縦横縮尺をそれぞれほぼ同一として記録時におけ
る典型的な感熱転写材および熱ヘッドの断面図を重ねて
なる第2図(図中、■は感熱転写材であり、これは支持
体2の一部に熱転写性インク層3を設けてなる。また4
は記録媒体、5は熱ヘッドを示す)を見ればわかるよう
に、大きな表面四部については、溶融インクによって、
これを完全に充填するのは不可能である。また、このよ
うに表面モ滑性の不良な記録媒体へ印字した場合、実際
には、熱転写直後の感熱転写材と記録媒体との接触部の
拡大断面図である第3図に示すように、熱溶融性インク
の転写は不完全であり、加熱部の一部すのみが記録媒体
の凸部あるいはその近傍に付着し、非加熱部aに加えて
、加熱部のうち記録媒体の四部に相当する部分Cは転写
せずに残っており、このため、印字濃度が不十分であっ
たり、像の一部(図のCC部)が欠けたりして、印字品
質を低下させていることがわかった。本発明者らは、こ
のような不完全転写の原因について、更に詳細な検討を
加えた結果、凹凸のある記録媒体への不完全転写を充分
に防止することは単層の熱転写性インク層では不可能で
あり、少なくもと二層の複層構造を有する熱転写性イン
ク層を用い、             。
□例← −且つ上層は加熱部 と非加熱部間での分離を積極的に起すために凹凸状に形
成し、目一つ下層は上層の転写性を向にさせるために熱
溶融性インク中に熱時体積膨張を呈する微粒子を含有さ
せることが極めて有効であることを見出した。
本発明の感熱転写すはこのような知見に基づくものであ
り、より詳しくは支持体」二に該支持体側から順に熱溶
融性インク中に易揮発性有機液体を内包する微粒子ある
いは熱分解性発泡剤を内包する微粒子−を分散させてな
る均一な厚さを有する第1の熱溶融性インク層および凹
凸状をなす第2の熱溶融性インク層を設けてなることを
特徴とするものである。
さらに本発明の感熱転写材は、支持体りに該支持体側か
ら順に熱溶融性インク中に易揮発性有機液体を内包する
微粒子あるいは熱分解性発泡剤を内包する微粒子を分散
させてなる均一な厚さを有する第1の熱溶融性インク層
と、熱可塑性樹脂微粒子を前記第1インク層に固着させ
凹凸状をなす第2の熱溶融性インク層とを設けてなり、
該第2インク層の熱溶融性インクの溶融湯I隻が前記第
1インク層の熱溶融性インクの溶融温度より高いことを
特徴とするものである。
すなわち、従来の中一層の場合には、支持体から容易に
剥離するほどの熱酸を印加すると、インクの紙に対する
浸透性が良くなり過ぎ、紙の凸部にしか伺着せず凹凸の
激しい紙に対しては不鮮明な印字しか得られなかった。
また転写時においてインク層が紙に浸透せず凸部周辺に
偏在し、凸部と凸部の間で橋かけ状になる紙の四部を事
実−1〕隠蔽するようになすと、支持体からの剥離が悪
くなるという欠点があるが1本発明によれば第1インク
層よりも第2インク層の熱溶融温度が高いため、第1イ
ンク層が剥離しやすい加熱条件のときに第2インク層は
紙に余り浸透せずに凸部と凸部が橋かけして四部を隠。
蔽することが可能になり、目一つ、第2インク層が凹凸
層であるために印字の切れが良く、又第1インク層中に
含有する熱時体積膨張する微粒子によって、第2インク
層の転写性が促進され、凹凸の激しい紙に対しても良好
な印字品質か得られる。
以ド、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。以Fの記載において、ki比を表わすr
%」および1部」は、特に断わらない限り=f(ml基
準とする。
第4図は、本発明の最も基本的な態様におけ社 体12にに熱転写性インク層13を形成してなる。また
熱転写性インク層13は、それ自体複層構造を有してお
り、支持体側から順に設けた第1インク層13aおよび
第2インク層13bからなる。また第1インク層13a
は熱溶融性インク13aa中に熱時容易に気化する有機
液体あるいは熱分解性発泡剤を内包する微粒子が分11
にシてなる。
支持体12としては、従来より公知のフィルムや紙をそ
のまま使用することができ、例えばポリエステル、ポリ
カーボネート、トリアセチルセルロース、ナイロン、ポ
リイミド等の比較的耐熱性の良いプラスチックのフィル
ム、セロハンあるいは硫酸紙、コンデンサー紙などが好
適に使用できる。支持体の厚さは、熱転写に際しての熱
源として熱ヘッドを考慮する場合には2〜15ミクロン
程度であることが望ましいが、たとえばレーザー光等の
熱転写性インク層を選択的に加熱できる熱源を使用する
場合には特に制限はない。また熱ヘッドを使用する場合
に、熱ヘッドと接触する支持体の表面に、シリコーン樹
脂、ふっ素樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノールm脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース等からな
る耐熱性保護層を設けることにより支持体の耐熱性を向
上することができ、あるいは従来用いることのできなか
った支持体材料を用いることもできる。
第1インク層13aは第2インク!13bを含む熱転写
性インク層全体の転写をスムーズに行心・うとともに第
2インク層の転写性を向りする為のものであり、転写記
録時、感熱転写材を記録奴体から剥離するとき、支持体
または第2インク層との界面から剥離するか、凝集破壊
を起こし第1インク層内で剥離して転写を効果的に起さ
せる。このように作用する為には、第1インク層の熱溶
融性インクの溶融温度は30〜100℃,特に60〜9
0 ’Oの範囲であることが好ましい。90℃、特に1
00℃を超えると充分な溶融熱品がtt+られないため
剥離し難くなるとともに熱膨張性微粒子の体積膨張で抑
制yれ第2インク層の転写性向」−作用が低減する。
なお、本発明で云う溶融温度は、島津フローテスターC
FT500形を用いて、荷重10I< g 、 91温
速度2℃/分の条件で試料インクの見titけ粘度一温
度曲線を求めたときに、この曲線1;で5X]03ボイ
ズの見掛は粘度をIj−える温度として求められるもの
である。
またこの第1インク層L3aを構成する熱溶融性インク
は、150℃において0.5cps−500cps、特
に2〜200cpsの溶融粘度(回転粘爪計)を示すも
のであることが々fましい。150℃における溶融が0
.5cps未満であると記録された画像が汚れを起こし
易く、500cpsを越えると剥離し難くなる。
また第1インク層の加熱部位と一11加熱部位間の切れ
が良くなければならないが、第1インク層中に分散され
てなる熱膨張性微粒子−は加熱部位のみ体積膨張するた
め第1インク層の切れの向l−をも促進する。更にこれ
は厚Sとの関係においてもコントロール可能であり、後
述する第2インク層の凹凸による応力集中ないしノツチ
効果により?fSlインク層の切れも促進される。
第1インク層の熱溶融性インクを構成する熱溶融性バイ
ンダーとしては、鯨ロウ、ミツロウ、ラノリン、カルナ
バワックス、キャンデリラワックス、モンタンワックス
、セレシンワックス等の天然ワックス、ボラフィンワッ
クス、マイクロクリスタルワックス等の石油ワックス、
酸化ワックス、エステルワックス、低分子星ポリエチレ
ノ、フイッシャートロブシコワ7ノグスなどの合成ワッ
クス、ラウリー/耐、ミリスチン酸、パルミチン酸、ヌ
テアリ/醇、・−\二・酎などの高級脂肋耐、ステアリ
ルアルコール、へt\ニルアルコールなどの高級アルコ
ール、ノヨ糖の脂肪酸エステル、ソルビタンの1lli
 If/i mエステルなとのエステル類、オレイルア
ミFなどのアミド類、ポリアミド系樹脂、ポリエステル
系樹脂、エボキン系樹脂、ボリウレタノ系樹11M、ポ
リアクリル系樹脂、ポリIn化ビニル系樹脂、セルロー
ス系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、石油系樹脂、
フェノール系樹]lh、ポリスチレン系樹脂、天然ゴム
、スチレンブタジェンゴム、インプレノゴム、クロロプ
レンゴムなどのエラストマー類あるいは可塑剤、鉱油、
植物油などの油剤を適宜混合させ、溶融温度ならびに1
50℃の溶融粘度が1−記範囲内になるようにコントロ
ールして用いる。
第1インク層の熱溶融性インク中に分散される易揮発性
有機液体あるいは熱分解性発泡剤を内包する微粒子は一
般にマイクロカプセルの形1東で1りることかできる。
易揮発性有機液体としては 11μに樹脂油T等の分野
において蒸発型発泡剤あるいは易揮発性発泡剤として使
用される化合物が本発明でもそのまま使用できる。易揮
発t’l Ii機液体としては一般には常温常圧付近で
t合法であり、130″C以下、特にl OO’C以下
の沸1jj:をもつ化合物が好適に使用される。代表的
な易揮発性液体の例を以下に示す。
(・r)脂肪族炭化水素系 例えばn−プロパン、n−ブタン、n−ペンタ/、n−
ヘキサン、ネオペンタン、イソヘキサン、n−へブタン
、イソへブタン等の炭素数3〜7の炭化水素。これらは
m性が低く安価である。
(ロ) II’素化脂肪族炭化水素系 例えば塩化メチル、二塩化メチレン、トリクロロエチレ
ン、ジクロルエタン(sym)等。
(ハ)ふっ素化脂肪族炭化水素系 例えばフレオンl l (CCQ3F)、フレオン−1
2(CC父2F2)、フレオン−21(CHC父2F)
、フレオン−22(CHC交F2)、フレオン−113
(CC文2F−00文F2)、フレオン−114(00
文F2−CCJIF2)などのメタンあるいはエタンの
Iil素−ふっ素話導体などが多く使用される。
(ニ)芳香族炭化水累系 ベンゼン、トルエンなど。
これら易揮発性有機液体を内包する微粒子は公知のマイ
クロカプセル化法により得られ、その方法としてはコン
プレックスコアセルベーンコン法、界面重合法、相分離
法、1n−sitU重合法などの公知の方法が採用でき
る。このような易揮発性有機液体を内包するマイクロカ
プセルは市販もされており、たとえば松本油脂1[J 
(株) ’I&JマツモトマイクロスフェアF30゜F
2O,F2Oあるいは[1木フイライト(11)類エク
スパンセル(塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合
体を壁材として易揮発1)1イI機液体イソブタンを内
包)などがあげられる。
熱分解オフ1発泡剤としては、一般に熱分解性発泡剤と
して知られる加熱により化学的に分解してカスを発ノ]
する物質を用いることができる。
無機系発泡剤では、重炭酸ナトリウム、@炭酸アルミニ
ウムいなどの重度酸塩;炭酸アンモニウム、炭酸マグネ
シウムなどの炭酸11;亜硝酸ナトリウL・とlid化
アンモニウムとの等モル混合物、CaN6や、B aN
6などのアジド化合物、蓚酸0′S1鉄、iMM酸アン
モニウム、ナトリウムボロ/ハイドライドなど、有機系
発泡剤では、アラジカルボンアミド(ADCA)、アゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジアゾアミノ・
\/セン(DAB)などのアゾ系発泡剤;N、N’−ジ
ニトロソペンタエチレンテトラミン(II)FTまたは
DNTD)、N−N′−ジメチル−N、N′ジニトロテ
レフタルアミド(r)MDNTA)、などのニトロソ系
発泡剤;p−トルエンスルホニルヒドラジド(T S 
H)、・\ンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、p
、p −オキシビスヘンゼンスルホニルヒドラジドなど
のスルホンニルヒドラジド系発泡剤など。
これらの無機系発泡剤あるいは有機系発泡剤は、それぞ
れ中独でまたはそれぞれの系の内の二種以上もしくは両
名の系のニ一種以1.を混合して使用することができる
。また必要に応じて発泡剤の分解温度を調節するために
発泡助剤を配合することもできる。
発泡助剤は、発泡剤と組合わせて使用する発泡剤の分解
温度を低下させる作用を41する化合物であればよく、
発泡剤との組合わせにより、例えば以下列記するものが
使用される。すなわち、蓚酸、乳酸、くえん酸、こはく
酸、りんこ酸、安息香酸、サリチル酸、フマル酎、マロ
/酸、アジピン酸、ンQ食了耐、トルエンスルポン酸、
帽1炭酸グアニジン、エタノールアミ/、炭酸カリウム
、はう砂、はう酎、けい酸、醇化カドミウム、耐化亜鉛
、耐酪tn;鉛、111化曲jf’l、調進亜鉛、ラウ
リン酎す11鉛、I++i鉛末、M耐水銀、酸化水銀、
ステアリン酸パリウノ、、ステアリン酸カルシラ11、
醇化マグネシウム、)父酸カルシウ11、炭酸鉛、吊酪
鉛、酩化鉛、硫酸鉛、二基ノ,(性燐耐111、酸化第
一すず、デキシークレイ、ジメチルホルムアミド、ステ
アリン酸アルミニウム、酸化チタン、Eふっ化はう素、
尿素などがある。
これら熱分解性発泡剤を内包する微粒子も易揮発41[
有機液体を内包する微粒子と同様の方法にて得られる。
1記したものを含めた易揮発性有機液体あるいは熱分解
性発泡剤を内包する微粒子としては、tit l下が0
. 5〜50μ、特に1〜30μのものが用いられ、な
かでも粒径の小なるもので熱膨張・tにの大なるものが
好ましく使用される。第1インク層13aには、一般に
上記した熱溶融性イン/7100部に対して50部以下
の微粒子を分解させることが好ましい。
50部を越えると印加5れる熱が微粒子の膨−;侵のた
めに消費されるとともに膨張した微粒子による断熱作用
により第2インク層の転写性の低下をきたす。
第2インク層13bは、第1インク層13a」二に凹凸
状に形成されている。第5図(a)〜(C)は、第2イ
ンク層を、その凸部の高さの1/3の高さで第1インク
層と平行な平面で切断した際の凸部断面のなす島状部7
とその周囲の空間のなす海状部8の形状の3例を例示す
るものである。これら図面に示すように、断面形状なら
びにその配列は、規則的であると不規則的であるとを問
わない。
第2インク層13bは転写前は第6図のような状態にあ
るが、転写時に第7図に示すようにヘッド6と、プラテ
ン5との間で記録媒体4と接して加熱加圧されることに
より熱軟化し、ドツト部が記録媒体4へ圧着され平田化
する。
この時第2インク層13bは記録媒体4の凸部に接着し
、記録媒体との接着力を生ずる.更に第1インク層13
aは微粒子が熱膨張し、第2インク層と記録媒体との接
着力を強固なものとする。
転’+7後第8図に示す如く記録媒体4と転写剤IIを
111#するとき、熱転写性インク層13はドツト部に
隣接する第2インク層13bの凹部の持説で切れ、第1
インク層は微粒子の膨張により、粒子、!:顆粒子間で
切れる為シャープな像が71られる。
又第9図に小すようにドツトの集合からなる熱ヘッド1
6で文字ないしは画像を形成する場合で、記録媒体4の
四部4aが1ドツト(+6a、16b 、16cm・−
)より大きいときには、第10図に示す如く、隣接ドツ
ト間どう1、で熱融着し、記録媒体の四部に1″度ふた
をした様な形で転写するのが好ましく、そのためには第
2インク層の熱溶融性インクの溶融温度が、第1インク
層の熱溶融性インクのそれより高いことか好ましく、後
者より5℃〜90℃、特に10℃〜80℃高いことが9
ましい。5℃未満の差では第1インク層の剥離性が不充
分となり、Xが90℃を超えると第2インク層が転写出
来る温度の時には第1インク層は非常に低粘度化し印字
大すの原因となる。また第2インク層の好ましい溶融温
度は60℃〜150°0.4′tに70℃〜140℃の
範囲である。更に、第2インク層の熱溶融性インクは1
50℃における溶融粘度が200cps 〜I 、00
0.000Cps、特に500〜2,0OOcpsの範
囲であることが好ましい。2OOcps未満であると記
録部材の凸部と接触した所からインクが浸透し、その部
分でインクが!、11れ易ぐなったり凸部周辺のL細管
内にインクがトラップされた形で固化する為記録りy体
の四部はインク欠けの状態になる。また1 、000,
000cpSを超えると凸部の溶融が起りにくいため、
記録OR体に対する接着力が得られず転写不良を起こす
又、第2インク層の凸部形状については、第5図(a)
〜(C)で説明したが、その分布の程度としては、これ
ら図面で説明したような、第2インク層の凸部の平均高
さの1/3の高さで第1インク層と平行な平面において
説明した凸部断面の該切断平面中に占める面積割合が、
10〜98%の範囲内であることが好ましい。
該面積割合が10%未満では凸部が加熱加圧時には11
坦化すると云ってもその分布が少なすぎるため、充分な
転写の為の接着力を与えることが困難となる。また−L
限の98%以下とは、この隣接する凸部間の分離が鋭利
な刃により行なわれるような状態でもよいことを意味す
る。
なぜならば、このような分離状態であっても、所望の加
熱部と非加熱部間での熱転写性インク層のvjれを得る
には支障がないからである。
より具体的には、上記したような断面積条件は、PJ2
インク層上で、直p145008Lmの任意の円を考え
たときに、その日内に存在する凸部のh4大高さをHm
axとしたときに、それら凸部をl / 3 Hm a
 xの平面で切断したときの該切断f面における凸部断
面の占有率として測定1+7能であり、好ましくは3点
以上の測定値の平均(/iとして求められる。
また第2インク層は、1 / 3 Hm a X以下の
部分については、第4図に示すように連続(層13b)
であっても、あるいは第11図に小ずように不連続(層
13’b)であってもかまわない。更に第5図(a)〜
(C)に小すような1/3Hmaxの高さの凸部断面の
なす任、aの島の長径、すなわち島周囲の任意の2点間
を結んだ最大値が150μ以F、より好ましくは1ou
t以下、特に50.以下であることが好ましい。なぜな
らば、第2インク層は転写された後、四部で切断される
ことを期待するものであるから、高部すなわち凸部の長
径が150μ以上であると、熱ヘッドのドツト端部がに
11部の端部にかかった場合は、その部分では切れずに
その近傍の四部で切れることになるので、画像端部が凹
凸になり画像のシャープさが得られなくなるからである
第2インク層に用いる熱溶融性インクに使用する熱溶融
性バインダーとしては第1インク層に用いられるものは
すべて用いられ、上記した溶融温度ならびに溶融粘度条
件を満たすように配合を決定することが好ましい。
また、第2インク層を次のように構成することもIIr
能である。すなわち、第12図(a)に小才如く加熱処
理により第1インク層13aJ二に熱1’l(塑(’l
樹脂微粒イ13 ” b aを固着させ、あるいはWS
i2図(b)の如く熱可塑性樹脂微jar (13” 
b aを熱可塑性樹脂m粒子ダ” b bにより結着し
てなる。
第12図(a)、  第12図(b)に示す第2インク
層13 ” bは、熱可塑性樹脂微粒子13 ” b 
aを第1インク層13a表面に固着さゼ凹凸状を形成さ
せるが熱可塑性樹脂微粒子13 ” b aを第1イン
ク層13aに固着する方υ、として熱による溶融固着法
と熱可塑性樹脂による樹脂結着V、とが挙げられ、前者
は第1インク層13aに、熱可塑性樹脂微粒子分散液を
塗711シ、分散媒を除去した後第1インク層の融点以
1−9に加熱したり、粉末状の熱可塑性樹脂微粒子13
’“baを第1インク層13a状に直接ふりかけた後、
第1インク層13aの融点以上に加熱するカッ人である
後者は、熱可塑性樹脂微粒子分散液中に前述したような
熱i[塑背樹1hを溶解又は分/lをさせ、第1インク
層上に塗在し、J))^(媒中溶剤等を除去して熱可塑
性樹脂微粒子を結着させる。あるいは第1インク層上に
前述した熱+il塑t’l樹1t11を塗布し、被nり
を形成させ樹1111被++tiが粘7i +’lを1
rつ温度雰囲気中で。
(1)その被11り1−に粉末状の熱I+1塑?’l樹
1ift *粒子を直接ふりかける。
(2)熱可塑性樹脂m粒子を1々動槽に入れ、圧縮空気
で浮遊させて接触させることにより結着させる方法であ
る。ここで熱+j)塑性樹脂微粒子を結着するのに使用
される熱i+rfllj性樹脂の間は、該微粒子を固着
する程度の少量で良く、逆に結着用熱可塑性樹脂を多く
すると該微粒−r間を埋めるようになり、凹凸の形状が
平坦化し印字のシャープネスが劣り好ましくないのであ
る。加熱固着法・樹脂結着法共にいずづれも]−述した
方法に限定されるものではない。
熱可塑性樹脂微粒子並びに結着用熱可塑性樹1111に
用いられる樹脂として特に限定するものではないが、次
の様にポリアミド系樹脂、ポリエフチル系樹脂、極めて
高分子量のエポキシ樹脂。
ポリウl/タン系樹脂、ポリアクリル系樹脂(例るヒニ
ル系樹脂I、ポリ塩化ビニル系樹脂(例えば、11ム化
ビニル−1i1化ビニリデン共重合体。
1iJ化ヒニル一酎酸ビニル共重合体等)、セルロース
系樹脂(例えばメチルセルロース、エチ11・セルロー
ス、カルボキシメチルセルロース1、ポリビニルアルコ
ール系樹脂(例えばポリビニルアルコール、部分ケン化
ポリビニルアルコール等)1石油系樹脂、ロジン誘導体
クマロン−インデン樹脂、テルペン系樹脂、ノボラック
型フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフ
ィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ボリプデン、エチレンー耐酸ビニル共重合体等)、ポリ
ビニルエーテル系樹脂、ポリエチレングリコール樹脂、
及びエラストマー類、天然ゴム、スチレン−ブタジェン
ゴム、インプレンゴム等が挙げられる。
ここで用いられる熱可塑性樹脂微粒子は[二連した様な
種類の樹脂を例えば次のような方法により得られるので
ある。
(D乳化重合法懸濁重合法 ti>溶液重合5重縮合により得られた熱可塑セ1樹脂
を分散法争凝集法により分散させる力I〕、■熱可塑性
樹脂を機械的に微粉砕させる方法などが挙げられるが、
これら方法に限′)i!するものではない。ここで1’
Jられた分散液を遠心方陣等の手法で分離し粉末状とし
たものを含み、そ0.01gmより小さい熱Of塑性樹
脂微粒子は、熱軟化し融着してもその厚さが極めて薄い
ためい熱可塑性樹脂微粒子は、熱印加してその微粒子が
軟化、融着した時、印字のシャープネスが、+コ化する
ため11/ましくない。
この様にして1′Iられた凹凸状の二二層構造感熱転′
す村か表面41滑+11の悪い記録媒体に対しても良好
な印字品質の熱転写記録像がygられる理由として次の
・ハが積置できる。
第2インク層13 ” bは転写前は第13図のような
状態にあるが、転写時に第14図に示すよう番こヘンド
ロとプラテン5との間で記録媒体4と接して加熱加圧さ
れることにより熱可塑性樹脂微粒子 l 3 ” b 
a同士が熱軟化し融着し、更にドツト部が記録媒体4へ
圧着され平坦化する。この時第2インク層13 bは記
録媒体4の凸部との接11力を生じ、更に第1インク層
13aは微粒f l 3 a bが熱膨張し、第2イン
ク層13 ” bと記録媒体4との接着力を強固なもの
とする。転写後第15図に示す如く記録媒体4と転写材
11を剥離する1■ν、熱転写性インク層13はドy)
部に隣接する第2インク層13″′bの熱可塑性樹脂微
粒子13 b aの間すなわち四部の位置で切れ、第1
インク層13aは微粒子13abの膨張により粒子−1
3abの間で切れる為シャープな像がfUられる。また
、第16図で示すようにドツトの集合からなる熱ヘッド
16で文字ないしは画像を形成する場合で、記録媒体の
四部4aが1つのドツト (16a 、16b、16c
)より、大きい峙には第17図に示す如く、加熱加圧さ
れることにより隣接する熱可塑()1“樹脂′I&、粒
子−粒子熱間化・融着し、更に隣接ドラi・問回1・で
熱融着し記録媒体の四部4aに1゛度フタをしたように
転写するのが好ましい。そのためにIJ第2インク層1
3 ” bの溶融温度が、第1インク層13aの熱溶融
性インクのそれより高いことが必要で、後者より5℃〜
90℃、特にlO℃〜80℃高いことが望ましい、5°
0未溝の差では第1インク層13aの剥離性が不十分と
なり、差が90℃を越えると第2インク層13 ” b
が転写できる温度の時には第1インク層13aは非常に
低粘度化し、印字量すの原因となる。
また第2インク層13 ” bの好ましい溶融温度は6
0℃〜150℃、特に70℃〜140℃の範囲である。
更に、第2インク層13 ” bは150℃における溶
融粘度が200cps〜l 、000.000cps、
特に500〜2.000cpsの範囲であることが好ま
しい。
200cps未満であると記録部材の凸部と接触した所
からインクが浸透し、その部分でインクが切れ易くなっ
たり凸部周辺の毛細管内にインクがトラップされた形で
固化する為記録媒体の四部はインク欠けの状態になる。
また1 、000.000cpsを越えると凸部の溶融
が起りくいため、記録媒体に対する接着力がノリられず
転写不良を起こす。
第12図(a)、第12図(+))に示す第2インク層
13′″bを形成するのに必要な熱可塑f’l樹脂微粒
子13 ” b a及び結着用熱可塑性樹脂13 ” 
b bは先に述べたような樹脂が使用出来、1.記した
ような軟化温度溶融粘度の範囲のものを選択すれば良い
また、第2インク層13 bを形成する熱可塑性樹脂微
粒子13 ” b aの分17iの程度は、第1インク
層13a1−にその微粒子13 ” b aか占める面
積割合か10%から95%までがbfましく、更には2
0%から80%が望ましい。ここでいう微粒子13 ”
 b aの占める面積割合とは、インクジ−トモ面に対
し、I■直力方向ら、投影した時の該微粒子の影の13
”ba(7)影の単位面積当りの割合をいう。該面積割
合が10%未満では、加熱・加圧時に熱可塑性樹脂微粒
子13 ” b aが熱軟化し融着するのに充分とはい
えず、凹凸の激しい表面平滑度の低い紙の四部を埋めら
れない為、転写性が低く印字量(lが劣る。また、該微
粒子13 b aの占める割合が95%を越えると、微
粒子13 ” b aの分布が極めて密となり、加熱部
と非加熱部間での熱転写性インク層の切れが悪く印字の
シャープネスが劣る熱転写記録像となり好ましくない。
第2インクW l 3 ” bのこのような分布は本発
明のインクシju 1.の任意の単位面積についてあて
はまるものである。
ε1′I4図及び第12図に示すilインク層13aの
J’lさは0.5〜50μの範囲が好しく、更には1〜
30μである。第2インク層13bあるいはl 3 ”
 bも含めた熱転写インク層全体の厚さ1」2〜60μ
が好ましく、さらには3〜35μである。
第1インク層あるいは第2インク層の少なくとも1層に
は着色剤が含まれる。2層ともに着色剤が含まれること
が望ましいが、層厚の関係によりどちらか一方でも良い
。また−1二記した、溶融編成ならびに溶融粘度条件は
、当然のことながら、着色剤、あるいは必要に応じて添
加されるその他添加剤の混入した状態のものである。
7、色剤としては、印刷記録の分野で広く用いられてい
る各種の染料、顔ネ゛]が使用される。
n色剤の含有間は、第1インク層、第2インク層のそれ
ぞれの場合について80%以下、熱転写P1インク層全
体としては1〜80%の範囲が適J、である。又第1イ
ンク層、第2インク層にはそれぞれ必要により、更に分
散剤、あるいは金属微粉末、無機微粉末、金属酸化物等
からなる充填剤などの添加剤を適宜加えても良い。
本発明の感熱転写材を1りるには、第1インク層13a
は前記した熱溶融性バインダー、着色材および添加剤を
適当な溶剤とともに7トライター等の分散装おを用いて
#、!練し熱溶融性イ/りの溶液あるいは分散液をtす
、更に易揮発P1右機液体あるいは熱分解性発泡剤を内
包する微粒子を加え攪拌1分融し、支持体1.に塗71
酉、乾燥することにより形成する。第4図に小す第2イ
ンク層13bは第1インク層13aとl+口↓の方法で
熱溶融性インクの溶液あるいは分^i!靜を得、第1イ
ンク層13bの14に塗布、乾燥することにより形成す
る。
また第4図に示す第2インク層13bを凹凸層と為すに
は、適当な形状ならびに大きさのセルを持ったグラビア
ロール、適当なメツシュを持ったスクリーン版等により
印刷方法、スプレーコート法あるいはplIJlインク
層13a、!:第13aク層13bの界面張力の差を利
用して第2インク層13bをはじかせてドツト状と為す
方法等、様々な方法が考えられるが凹凸層の形成力法は
、特に限定されるものではない。
本発明の感熱転写材の平面形状は、特に限定されるもの
ではないが、一般にタイプライタ−リボン状あるいはラ
インプリンター等に用いられる1+広のテープ状などの
形態で使用される。
またカラー記録のために何種類かの色調の熱溶融性イン
クをストライプ状あるいはブロック秋春こ塗り分けた感
熱転写材とすることもできる。
1、記感熱転写材を用いる感熱転写記録方法は、通常の
感熱記録方法と特に異なるものではないか、念のため熱
源として最も典型的な熱ヘッドを用いる場合については
説明する。
第ra14は、そのJI[を示す感熱転写材の厚さ方向
模式断面図である。すなわち感熱転写材lの熱溶融性イ
ンク層13に記録媒体4を密着させ、必要に応じて更に
記録媒体の背面からプラテン5によって支7′#しつつ
熱ヘッド6によって熱パルスをり−えて、インク層13
を所望の印字ないし転写バタン−に応じて局部的に加熱
する。インク層13の被加熱部は温度上昇し、特にその
第1インク層の熱溶融性インクから速やかに溶融ないし
は軟化するとともに該インク層中の微粒子が膨張し、溶
融軟化した第2インク層と記録媒体との接着性を増大さ
せ、記録8体に転写して記録像13cを残す。より微視
的な状態は第6図ないし第10図あるいは第12図ない
し第17図で説明した通りである。
]二記においては熱転写記録の熱源として熱ヘッドを用
いる例を説171 したが、レーザー光等の他の熱源を
用いる場合にも同様に実施できることは容易に理解でき
よう。
以ド実施例により本発明を更に尺体的に説明する。
実施例I mA カーホンブラック        10部モンタンワッ
クス        20部紙分子 kA酸化ポリエチ
レン    10部パラフィンワックス       
60部キンレン           250部1記成
分をlOOoCに加温しつつサンドミルで30 /))
間混合し、激しく攪拌しながら室温に冷体を内包する微
粒子(商品名:マイクロスフェアF−30松木油脂製薬
製を分級した)30部を加えホモミキサーで攪拌し、第
1インク層用塗I液Aを調整した。
甑去J ポリアミド樹脂         9部油溶す11ブル
一染本1         1部エタノール     
      90部り記処方の各成分をホモミキサーに
て撹拌し、第2インク層用塗工液Bを得た。
6#L、t’リエチレンテレフタレートフイルム1−に
塗工液Aをメイヤパーを用いて塗工、乾燥し、厚さ12
ルの第1インク層を形成した。
該第1インク層にに塗工液Bをメヤバーを用いて平均厚
さ約2川に塗下し乾燥した後感熱転写材を得た。
第1インク層の熱溶融性インクの溶融湯1片は68℃(
1沖フローテスターCFT500形)であり、150℃
の溶融粘1& (回転結電、;1)は10cpsであっ
た。同様にして第2インク層の熱溶融性インクの溶融温
石は95℃、溶融粘度は51,0OOcpsであった。
またL記感熱転写材を2mm角に!、+1す、エポキシ
樹脂で固めた後、第2インク層側からウルトラミクロト
−ムにて0.2.角の!/IJiに断載(7各辺片を顕
微鏡写真撮影したa rl益初に第2インク層のブルー
色が現出した切片から順次ブルー色か現出する部位が増
加してくる。第1インク層が現出したところ断載を終了
する。
的1ギ500μmの任、tlの円を規定し、その部分で
最初にブルー色が現出したところの第2イ〉・り層の凸
部の高さをHmaxとし、第2インク層側から、2/3
Hmaxに当たる9J片の写真において凸部断面の占有
率および凸部断面のなす1部の長径をA!一定する。こ
の操作を任意の5点において行なったところ5ケ所とも
占有率は15〜98%の範囲内であり、また1部の長(
イも100ル以ドであった。
力り この感熱転りj材を用いて印ヂ圧力1.2Kg/ c 
m’ 、熱パルスIll 3 m s e cでポンド
紙(ベック平滑IW12秒)に印字を行なったところ極
めて!11!IIで印字濃度の高い高品質の印字が得ら
れた。
実施例2 幻バ カーボンブラック        10部モンタンワッ
クス        20部低分子量酸化ワックス  
    10部パラフィンワックス       60
1イhキシレン           250部上記成
分を100℃に加温しつつサンドミルで30分間混合し
、激しくIW、拌1.ながら室温に冷却し熱溶融ヤ1イ
ンクの微分ハシキジレンツ合を?’lた。
更に該分散液に粒子P610μ以ドの易揮発1ノ141
機液体を内包する微R’(−(商品名:マイクロスクエ
アF−30松木油脂製薬製を分級した)30部を加えホ
モミキサーで捜(↑し、ilインク層用塗工液Cを調整
した。
糺去」 ポリオレフィンサスペンション 10部(固形分) 水溶性ブルー染料        1部水−エタノール
(1:1重量比)混合溶剤89部 上記処方の各成分をホモミキサーにて攪拌混合し、第2
インク層用塗工液りを調整した。
6μポリエチレンテレフタレートフイルム」;に塗11
余Cをメイヤパーを用いて塗工、乾燥し1’ノさ12川
の第1インク層を形成した。
次に該第1インク層にに塗工液りをアプリケータを用い
て平均厚さ約3kに塗下し、溶媒の除去とポリオレフィ
ン微粒子の固着を兼ねて70℃に5分間乾燥し感熱転写
材(I)を得た。
第1インク層の熱溶融性インクの溶融温度は68℃(1
沖フローテスターCFT500形)であり、150℃の
溶融粘度(回転粘度計)は10cpsであった。同様に
第2インク層の溶融1u度は140℃1溶融粘度は65
0.000cpsであった。
またL記感熱転写材の任意の範囲について第2インク層
側を感熱転写材平面に対し垂直方向から顕微鏡写真撮影
した処、該熱可塑性樹脂微粒子の平均粒子径が5ルmで
あり、前述したような分1+r IIが30%であるこ
とが確認された。
実施例3 見方」 メタクリル酸エステル−スチレン共重合体ディスパージ
ョン   10部 (最低造nり温度 80℃)   (固形分)水溶性ブ
ルー染料        1部水−エタノール(l:1
重量比)混合溶剤89部 り記処方の各成分をホモミキサーにて攪拌混合し、第2
インク層用塗T液Eを得た。
実施例2と同様の方法で得た第1インク層トに塗工液E
をアプリケータを用いて平均厚さ約2川に塗二[シ、溶
媒の除去とメタクリル酸エステル−スチレン共重合体微
粒子の固着を〕トねて70℃に3分間乾燥し、感熱転写
材(11)を得た。第2インク層の溶融温度は110’
C,溶融粘度40.0OOcpsであった。また41均
粒子径は0.04μmであり1分41度が45%である
ことが確認された。
実施例4 υパ アクリル酸エステル− 111化ビニリデンバ重合体微粒子 10部(’(i均
粒子径 5ル) ポリアミド樹脂         4部(固形分) 油溶Mブルー染料       1.4部メチルエチル
ケトン     84.6部1−記処力の各成分をホモ
ミキサーにて攪拌混合し、第2インク層用塗T液Fを得
た。実施例2と同様の方法で71)たWSlインク層−
にに塗工液Fをアプリケータを用いて平均厚さ約5ルm
に塗1し、溶媒を除去するため60℃に5分間乾燥し、
ポリアミド樹脂で結着されたアクリル酸エステル−Ii
A化ビニリデン共瑣合体微粒子を第2インク層とする感
熱転写材(m)を得た。第2・インク層を形成するアク
リル酸エステル−塩化ビニリデンバ屯合体微粒子の溶融
温度は95℃1溶融粘度は20.000cpsであり、
また該微粒子結着用のポリアミド樹脂の溶融温度は10
0℃で溶融粘度は60.0OOcps−t’あった。該
微粒イの平均粒子径は5.mであり、分布度が55%で
あることがWI倣鏡写真から確認された。
これら感熱転写材(I) 、 (II) 、  (m)
を7+11 用いて印画圧力1.2Kg/crn’、熱パJl/ ス
r13msecでポンド紙(ベック平滑度12秒)に印
字を行なったところ非常に鮮明に1が良く、印字濃度が
高く印字品位の良い印字がtりられた。
比較例I L方エ カーボンブラック        10部モンタンワッ
クス        20部紙分子昂酸化ポリエチレン
    I 074Hパラフインワツクス      
 60部]−記処方の各成分をl OO’Oに加温しつ
つサンドミルで30分間混合することにより、カーボン
ブラックを分散して第1インク層用インクGを調整した
該インクを6μm厚のポリエチレンテレフタレートフィ
ルム!−にメイヤパーを用い、ホットメルト塗工にて厚
さ4#Lmの第1インク層を形成した。
虱方J ポリアミド樹脂        lO部油溶性ブルー染
ネ1       1部イソプロピルアルコール   
 89部第1インク層1:にに記処方Hからなるインク
をアプリケータを用いて平均厚さ約2gmに塗工、乾燥
し、均一・塗41層として第2インク層を設は感熱転写
材を得た。該感熱転写材を実施例と同様に評価した。
l−記処方Hからなるインクの溶融温度は90℃であり
、150℃に於ける溶融粘1■は8.0OOcpSであ
った。
かくして1”Jられた感熱転写材は、紙表面を塑うと云
う意味では実施例とほぼ回様な機能を示したが、印字像
のエツジのVjれが悲<、灯明さに欠け、印字品位の悪
いものであった。
【図面の簡単な説明】
第1図はポンド紙(ベック平滑度工1による41滑度1
2秒)の触針R1を用いた断面曲線、第2図は第1図の
ポンド紙に一般的な感熱転写材(支持体厚さ6に、イン
ク層厚さ5ト)及び熱ヘッド(ドツト−辺の長さ120
μ)を利ね合せた模式断面図、第3図は加熱転写後の感
熱転写材と記録媒体の模式断面図、第4図及び第11図
はそれぞれ本発明の感熱転写材の実施例厚さ方向模式断
面図、第5図(a)〜(c)はそれぞれ第4図の感熱転
写材の第2インク層の173の高さにおける断面図、第
6図〜第8図は第4図の感熱転写材による微視的感熱転
写態様の説明図、第9図及び第10図は大きな四部を有
する記録媒体へのドツト集合式熱ヘツ1ζによる微視的
転写!n;様の説明図、第12図(a)。 (b)はそれぞれ本発明の感熱転写材の実施例の厚さ方
向模式断面図、第13図〜第15図IJ第12図の感熱
転写材による微視的感熱転写1ム様の説明図、第16図
及び第17図は大きな凹部を有する記録媒体へのドツト
集合式熱ヘッドによる微視的感熱転写態様の説明図、p
fS18図は本発明の感熱転写材を用いる感熱転写記録
方法の実施態様の全体的説明のための模式断面図である
。 4−一一一記録媒体、  5−一一一プラテン、6−−
−−熱ヘッド、  11−−−御粘熱転写材、12−−
−一支持体、  13−−−一熱転写性インク層、13
 a−−−一第1インク層、 13aa−一−−熱溶融性インク、 13ab−−−一易揮発性有機液体或いは熱分解性発泡
剤を内包する微粒子 13b、13′b、13″b−−−一第2インク層13
 ” b a−−−一熱可塑性樹脂微粒子13′″bb
−−−一熱可塑性樹脂バインダー13 c−−−−−−
−一転写したインク層。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に該支持体側から順に、熱溶融性インク
    中に易揮発性有機液体を内包する微粒子あるいは熱分解
    性発泡剤を内包する微粒子を分散さてせなる均一な厚さ
    を有する第1の熱溶融性インク層と、凹凸状をなす第2
    の熱溶融性インク層とを設けてなることを特徴とする感
    熱転写材。
  2. (2)前記第2インク層の熱溶融性インクが、前記第1
    インク層の熱溶融性インクよりも高い溶融温度を有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の感熱転
    写材。
  3. (3)前記第2インク層の熱溶融性インクの溶融温度が
    前記第1インク層の熱溶融性インクよりも5〜90℃高
    い特許請求の範囲第1項に記載の感熱転写材。
  4. (4)前記第1インク層の熱溶融性インクの溶融温度が
    30〜100℃であり、前記第2インク層の熱溶融性イ
    ンクの溶融温度が60〜150℃である特許請求の範囲
    第1項に記載の感熱転写材。
  5. (5)前記第2インク層の凸部の高さの1/3の高さで
    前記第1インク層と平行な切断平面において凸部断面の
    占める面積割合が、10〜98%の範囲内である特許請
    求の範囲第1項に記載の感熱転写材。
  6. (6)前記切断平面における個々の凸部の断面が長径1
    50μ以下の島状をなす特許請求の範囲第5項に記載の
    感熱転写材。
  7. (7)前記第1インク層と前記第2インク層の少なくと
    も1層に着色剤を含む特許請求の範囲第1項に記載の感
    熱転写材。
  8. (8)支持体上に該支持体側から順に、熱溶融性インク
    中に易揮発性有機液体を内包する微粒子あるいは熱分解
    性発泡剤を内包する微粒子を分散さてせなる均一な厚さ
    を有する第1の熱溶融性インク層と、熱可塑性樹脂微粒
    子を前記第1インク層に固着させ凹凸状をなす第2の熱
    溶融性インク層とを設けてなり、該第2インク層の熱溶
    融性インクの溶融温度が前記第1インク層の熱溶融性イ
    ンクの溶融温度より高いことを特徴とする感熱転写材。
  9. (9)前記第2インク層の成分となる熱可塑性樹脂微粒
    子を前記第1インク層上に塗布または散布した後、前記
    第1インク層の熱溶融性インクの融点以上に加熱処理し
    、前記第1インク層上に前記熱可塑性樹脂微粒子を第2
    インク層として固着する特許請求の範囲第8項に記載の
    感熱転写材。
  10. (10)前記熱可塑性樹脂微粒子を前記第1インク層上
    に熱可塑性樹脂バインダーと共に散布又は塗布し、結着
    する特許請求の範囲第8項に記載の感熱転写材。
  11. (11)前記第2インク層の溶融温度が前記第1インク
    層の熱溶融性インクの溶融温度よりも5の〜90℃高い
    特許請求の範囲第8項に記載の感熱転写材。
  12. (12)前記第1インク層の熱溶融性インクの溶融温度
    が30〜100℃であり、前記第2インク層の溶融温度
    が60〜150℃である特許請求の範囲第8項に記載の
    感熱転写材。
  13. (13)前記第2インク層を形成する熱可塑性微粒子の
    平均粒子径が0.01〜50μであり、該微粒子の占め
    る面積割合が10〜95%の範囲内である特許請求の範
    囲第8項に記載の感熱転写材。
  14. (14)前記第1インク層と前記第2インク層の少なく
    とも1層に着色機を含む特許請求の範囲第8項に記載の
    感熱転写材。
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