(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発色剤により画像を形成するためのマイクロカプセルであって、
所定の温度よりも高い軟化点を有し殻体であるカプセル壁膜と、前記カプセル壁膜に封入された固相の前記発色剤を有し、
前記発色剤が前記所定の温度に加熱され軟化された状態において、前記カプセル壁膜が所定の圧力下で破壊され、前記発色剤が前記カプセル壁膜から放出されることを特徴とする感圧感熱記録用マイクロカプセル。
【請求項２】
前記発色剤には、色料が含まれ、前記色料により前記画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の感圧感熱記録用マイクロカプセル。
【請求項３】
前記発色剤が前記色料と前記色料の粒子同士を定着させるためのビヒクル材とにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の感圧感熱記録用マイクロカプセル。
【請求項４】
前記ビヒクル材の種類に応じて前記所定の温度が定められることを特徴とする請求項３に記載の感圧感熱記録用マイクロカプセル。
【請求項５】
前記発色剤には、色料前駆体が含まれ、この色料前駆体が前記カプセル壁膜外に備えられた顕色剤と反応することにより、前記画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の感圧感熱記録用マイクロカプセル。
【請求項６】
相互に異なる色の画像を形成可能な第１の発色剤と、第２の発色剤とが、相互に異なる第１のカプセル壁膜と第２のカプセル壁膜とにそれぞれ封入され、
第１の温度で加熱されるとともに、第１の圧力で加圧されることにより前記第１の発色剤が前記第１のカプセル壁膜から放出され、前記第１の温度よりも高い第２の温度で加熱されるとともに、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力で加圧されることにより、前記第２の発色剤が前記第２のカプセル壁膜から放出されることを特徴とする請求項１に記載の感圧感熱記録用マイクロカプセル混合体。
【請求項７】
基材と、
前記基材上に形成され、第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体である第１のカプセル壁膜と、前記カプセル壁膜に封入された固相の第１の発色剤とにより構成される第１のマイクロカプセルと、
前記基材上に形成され、前記第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体である第２のカプセル壁膜と、前記マイクロカプセル壁膜に封入された固相の第２の発色剤とにより構成される第２のマイクロカプセルとを備え、
前記第１の発色剤は、加熱されることにより第１の温度で軟化し、前記第１の発色剤が軟化した状態において前記第１のカプセル壁膜が第１の圧力下で破壊され、前記第１の発色剤が前記第１のカプセル壁膜から放出され、前記第１の発色剤によって画像が形成され、
前記第２の発色剤は、加熱されることにより前記第２の温度で軟化し、前記第２の発色剤が軟化した状態において前記第２のカプセル壁膜が第２の圧力下で破壊され、前記第２の発色剤が前記第２のカプセル壁膜から放出され、前記第２の発色剤によって画像が形成され、
前記第１の温度は前記第２の温度より低く、前記第１の圧力は前記第２の圧力より高いことを特徴とする感圧感熱記録用シート。
【請求項８】
基材と、
前記基材上に形成され、第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体であるカプセル壁膜と、前記カプセル壁膜に封入された固相の第１の発色剤とにより構成されるマイクロカプセルと、
前記基材上に形成され、前記カプセル壁膜に封入されていない固相の第２の発色剤とを備え、
前記第１の発色剤は加熱されることにより第１の温度で軟化し、前記第１の発色剤が軟化した状態において前記カプセル壁膜が第１の圧力下で破壊され、前記第１の発色剤が前記カプセル壁膜から放出され、前記第１の発色剤によって画像が形成され、
前記第２の発色剤は、加熱されることにより前記第２の温度で軟化し、前記第２の発色剤が軟化した状態において前記第２の発色剤によって画像が形成され、
前記第１の温度は、前記第２の温度より低いことを特徴とする感圧感熱記録用シート。
【請求項９】
前記カプセル壁膜が前記基材と同一色であり、前記第２の発色剤の外表面が前記基材と同一色で着色されていることを特徴とする請求項８に記載の感圧感熱記録用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感圧感熱記録すなわち加圧と加熱を制御することにより画像を印刷する高解像度プリンタに用いられるマイクロカプセルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来高解像度プリンタに用いられるインクとして、カプセル壁膜に発色剤が封入されたマイクロカプセルで、特定の温度で加熱されることにより特定のマイクロカプセルの発色剤のみが発色し、特定波長域の光を照射されることにより発色した発色剤が定着されるものが知られている。このマイクロカプセルは記録シートの基材上に形成され、この記録シートに高解像度プリンタによって画像が形成される。すなわち高解像度プリンタでは、その都度記録シート上が色毎に異なる温度で選択的に加熱され、記録シート全面に色毎に異なる波長域の光が照射されることにより記録シート上に発色剤が定着し、フルカラー画像が印刷される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなマイクロカプセルを用いる高解像度プリンタでは、複数色の発色剤を発色させるために、加熱と光の照射とを複数色分繰り返す必要があり、印刷の制御が複雑であり、印刷時間もかかってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、例えば高解像度プリンタにおいて、感圧感熱記録すなわち加圧と加熱を制御することにより選択的に発色可能なマイクロカプセルを用いて、フルカラー画像を容易に高速で印刷することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る感圧感熱記録用マイクロカプセルは、発色剤により画像を形成するためのマイクロカプセルであって、所定の温度よりも高い軟化点を有し殻体であるカプセル壁膜と、カプセル壁膜に封入された固相の発色剤を有し、発色剤が所定の温度に加熱され軟化された状態において、カプセル壁膜が所定の圧力下で破壊され、発色剤がカプセル壁膜から放出されることを特徴とする。
【０００６】
発色剤には、色料が含まれ、色料により画像を形成することが好ましい。この場合、発色剤が色料と色料の粒子同士を定着させるためのビヒクル材とにより構成されることが好ましい。さらに、このビヒクル材の種類に応じて所定の温度が定められることが好ましい。
【０００７】
発色剤に色料前駆体が含まれる場合、この色料前駆体がカプセル壁膜外に備えられた顕色剤と反応することにより、画像を形成することが好ましい。
【０００８】
相互に異なる色の画像を形成可能な第１の発色剤と、第２の発色剤とが、相互に異なる第１のカプセル壁膜と第２のカプセル壁膜とにそれぞれ封入される場合、第１の温度で加熱されるとともに、第１の圧力で加圧されることにより第１の発色剤が第１のカプセル壁膜から放出され、第１の温度よりも高い第２の温度で加熱されるとともに、第１の圧力よりも低い第２の圧力で加圧されることにより、第２の発色剤が第２のカプセル壁膜から放出されることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る第１の感圧感熱記録用シートは、基材と、基材上に形成され、第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体である第１のカプセル壁膜と、カプセル壁膜に封入された固相の第１の発色剤とにより構成される第１のマイクロカプセルと、基材上に形成され、第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体である第２のカプセル壁膜と、マイクロカプセル壁膜に封入された固相の第２の発色剤とにより構成される第２のマイクロカプセルとを備える。ここで、第１の発色剤は、加熱されることにより第１の温度で軟化し、第１の発色剤が軟化した状態において第１のカプセル壁膜が第１の圧力下で破壊され、第１の発色剤が第１のカプセル壁膜から放出され、第１の発色剤によって画像が形成され、第２の発色剤は、加熱されることにより第２の温度で軟化し、第２の発色剤が軟化した状態において第２のカプセル壁膜が第２の圧力下で破壊され、第２の発色剤が第２のカプセル壁膜から放出され、第２の発色剤によって画像が形成される。このとき、第１の温度は第２の温度より低く、第１の圧力は第２の圧力より高い。
【００１１】
本発明に係る第２の感圧感熱記録用シートは、基材と、基材上に形成され、第２の温度よりも高い軟化点を有し殻体であるカプセル壁膜と、カプセル壁膜に封入された固相の第１の発色剤とにより構成されるマイクロカプセルと、基材上に形成され、カプセル壁膜に封入されていない固相の第２の発色剤とを備える。ここで、第１の発色剤は加熱されることにより第１の温度で軟化し、第１の発色剤が軟化した状態においてカプセル壁膜が第１の圧力下で破壊され、第１の発色剤がカプセル壁膜から放出され、第１の発色剤によって画像が形成され、第２の発色剤は、加熱されることにより第２の温度で軟化し、第２の発色剤が軟化した状態において第２の発色剤によって画像が形成される。このとき、第１の温度は、第２の温度より低い。
【００１２】
好ましくは、カプセル壁膜は基材と同一色であり、第２の発色剤の外表面が基材と同一色で着色されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態である感圧感熱記録用マイクロカプセルを用いた記録シートに画像を印刷する高解像度カラープリンタの側断面図である。
【００１４】
カラープリンタ１０はラインプリンタであり、紙面に直交する方向に伸びる１ライン毎に画像が印刷される。このカラープリンタ１０では、例えばシアン、マゼンタ、イエローの各色を発色可能なマイクロカプセルを有する記録用のシート２０が使用され、このシート２０に画像が印刷される。
【００１５】
カラープリンタ１０は、ライン方向（紙面に直交する方向）に長い直方体形状のハウジング１１により覆われる。ハウジング１１の上面には、シート２０を挿入するための挿入口１２が開口しており、ハウジング１１の側面には、シート２０を排出するための排出口１３が開口している。この挿入口１２と排出口１３とを結ぶ搬送経路（一点鎖線）に沿ってシート２０は搬送される。
【００１６】
カラープリンタ１０には、サーマルヘッド３０とプラテンローラ４１、４２、４３とばねユニット５１、５２、５３とが設けられる。
【００１７】
サーマルヘッド３０は、ハウジング１１の内部で搬送経路の下側に設けられる。図２にサーマルヘッド３０をプラテンローラ４１、４２、４３側から見た図を示す。サーマルヘッド３０の上側には、ライン方向に長い発熱体３１、３２、３３がそれぞれ設けられ、発熱体３１は、例えばｎ個の発熱抵抗Ｒ11〜Ｒ1nにより構成される。各発熱抵抗Ｒ11〜Ｒ1nは、ライン方向に配列され、それぞれ同一温度で発熱可能である。また各発熱抵抗Ｒ11〜Ｒ1nは、それぞれ駆動回路３１Ｐに接続され、その駆動が制御される。発熱体３１と同様に、発熱体３２、３３は、それぞれｎ個の発熱抵抗Ｒ21〜Ｒ2n、Ｒ31〜Ｒ3nにより構成され、各発熱抵抗Ｒ21〜Ｒ2n、Ｒ31〜Ｒ3nがライン方向に配列される。各発熱抵抗Ｒ21〜Ｒ2nもそれぞれ同一温度で発熱可能であり、各発熱抵抗Ｒ31〜Ｒ3nもそれぞれ同一温度で発熱可能である。そして各発熱抵抗Ｒ21〜Ｒ2n、Ｒ31〜Ｒ3nの駆動がそれぞれの駆動回路３２Ｐ、３３Ｐにより制御される。
【００１８】
発熱体３１と発熱体３２と発熱体３３とは、相互に異なる発熱温度で発熱可能である。各発熱体３１、３２、３３の発熱温度をＴ１、Ｔ２、Ｔ３とすると、発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は例えば８０℃、１３０℃、２００℃である。なおこの発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の定め方は後述する。発熱体３１の各発熱抵抗Ｒ11〜Ｒ1nを選択的に駆動させることにより、シート２０（図１参照）の１ライン上が選択的に発熱温度Ｔ１で加熱される。同様に発熱体３２の各発熱抵抗Ｒ21〜Ｒ2nにより、シート２０の１ライン上が選択的に発熱温度Ｔ２で加熱され、発熱体３３の各発熱抵抗Ｒ31〜Ｒ3nにより、シート２０の１ライン上が選択的に発熱温度Ｔ３で加熱される。
【００１９】
再び図１を参照する。プラテンローラ４１、４２、４３は、円柱状のゴムローラであり、それぞれ搬送経路の上側で発熱体３１、３２、３３に対応する位置に設けられる。このローラ４１、４２、４３の中心軸はライン方向と平行であり、この軸を中心に各プラテンローラ４１、４２、４３は反時計方向（図１において）にそれぞれ異なる速度で回動可能である。
【００２０】
各プラテンローラ４１、４２、４３は、ばねユニット５１、５２、５３により相互に異なる所定の付勢力で付勢される。したがってシート２０は、各プラテンローラ４１、４２、４３と各発熱体３１、３２、３３との間で、それぞれの付勢力に応じた圧力（以下この圧力をＰ１、Ｐ２、Ｐ３とする。）で加圧される。なおライン方向では、プラテンローラ４１によりシート２０は圧力Ｐ１で均一に加圧され、同様にプラテンローラ４１、４２によりシート２０はそれぞれ圧力Ｐ２、Ｐ３で均一に加圧される。
【００２１】
以上の発熱体３１とプラテンローラ４１とは、例えばシアン色を発色するために設けられ、同様に発熱体３２、３３とプラテンローラ４２、４３とは、例えばマゼンタ、イエローの各色を発色するために設けられる。すなわちカラープリンタ１０には、黒色を発色するために発熱体とプラテンローラとを追加してもよく、発色すべき色数に応じた本数の発熱体とプラテンローラとが設けられればよい。
【００２２】
基板６０には図示しない制御装置が設けられ、この制御装置によって、各プラテンローラ４１、４２、４３の回転が制御され、発熱体３１、３２、３３の駆動回路３１Ｐ、３２Ｐ、３３Ｐが制御される。なおバッテリー６３がカラープリンタ１０の搬送経路とは反対側に設けられ、制御装置等に電力が供給される。
【００２３】
以上のカラープリンタ１０で印刷を行なうとき、シート２０は、挿入口１２から挿入され、プラテンローラ４１、４２、４３を回転させることにより、所定の速度で搬送経路に沿って搬送される。この搬送に伴い、シート２０は発熱体３１、３２、３３により選択的に加熱されるとともに、発熱体３１、３２、３３とプラテンローラ４１、４２、４３との間で加圧される。この加圧と加熱により、シート２０の加熱された部位に画像が形成され、シート２０は排出口１３から排出される。
【００２４】
なお発熱体３１、３２、３３の発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、温度の制御性を高めるため、搬送時にシート２０への加熱温度が低温から高温に変化するように定められる。すなわち発熱体３１の発熱温度Ｔ１より発熱体３２の発熱温度Ｔ２が高く、発熱体３２の発熱温度Ｔ２より発熱体３３の発熱温度Ｔ３が高くなるように定められる。またこれにともない、プラテンローラ４１の圧力Ｐ１よりプラテンローラ４２の圧力Ｐ２が小さく、プラテンローラ４２の圧力Ｐ２よりプラテンローラ４３の圧力Ｐ３が小さくなるように定められる。
【００２５】
図３を参照して上述のカラープリンタ１０に使用されるシート２０について説明する。図３はシート２０の縦断面図の一例である。
【００２６】
シート２０の基材２１は白色の用紙である。基材２１の上側には、カプセル層２２が形成されている。カプセル層２２は、マイクロカプセル２４、２５、２６をワックス系等のバインダにより層状に形成したものであり、マイクロカプセル２４、２５、２６は、殻体であるカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａに封入されたコア剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂによって構成される。カプセル層２２の上側には、印刷画像が紫外線あるいは酸化により退色するのを防止するための透明な保護フィルム２３が貼付されている。なお説明の都合上、図３にカプセル層２２はマイクロカプセル２４、２５、２６の単層で示したが、実際には、カプセル層は多層のマイクロカプセルで形成されており、このカプセル層中に各マイクロカプセル２４、２５、２６、２７は均一に混在している。また転写記録を行なう際には、カプセル層に転写用紙を密接させた状態で印刷（転写）を行なう必要があるため、上述のシート２０から保護フィルム２３を取除いたシートが転写リボン等の転写シートとして使用される。
【００２７】
図４を参照してシート２０のカプセル層２２を構成するマイクロカプセル２４、２５、２６について説明する。マイクロカプセル２４、２５、２６のコア剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂは、それぞれ例えばシアン、マゼンタ、イエロー色を有する発色剤である。この発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂは、常温（２５℃程度）で固相であり、色料にその色料の粒子同士を定着させるためのビヒクルを配合したものである。各発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂのそれぞれは相互に異なる溶融温度を有し、それぞれの溶融温度は配合するビヒクル材料に応じている。ここで使用される色料は、例えばフタロシアニンブルー、ローダミンレーキＴ、ベンジンイエローＧ等であり、ビヒクルは、例えば低融点熱可塑性樹脂（ＥＶＡ、ポリエチレン、ポリエステル、スチレン／アクリル系共重合体等）、ワックス類（カルナバ、マイクロクリスタリンワックス、パラフィン、モンタン等）である。以下発色剤２４ｂとしてフタロシアニンブルーにパラフィンベースのワックスを配合したものを、発色剤２５ｂとしてローダミンレーキＴにカルナバベースのワックスを配合したものを、発色剤２６ｂとしてベンジンイエローＧに低融点熱可塑性ポリエチレンを配合したものを使用した場合について説明する。
【００２８】
図５に発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの温度と弾性係数の特性を示す。発色剤２４ｂの弾性係数は、温度の上昇とともに低下する傾向にあり、温度Ｔ'24 から急激に低下し始め軟化流動化する。すなわち発色剤２４ｂは温度Ｔ'24 から溶融し始め、温度Ｔ24で液状になる。同様に発色剤２５ｂ、２６ｂはそれぞれ温度Ｔ'25 、Ｔ'26 から溶融し始め、それぞれ温度Ｔ25、Ｔ26で液状になる。各発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの溶融温度Ｔ24、Ｔ25、Ｔ26は配合されたビヒクル材料に応じており、各発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂには、発色剤２４ｂの溶融温度Ｔ24が発色剤２５ｂの溶融温度Ｔ25よりも低く、発色剤２５ｂの溶融温度Ｔ25が発色剤２６ｂの溶融温度Ｔ26よりも低くなるように、ビヒクル材料が調合されている。
【００２９】
再び図４を参照してマイクロカプセル２４、２５、２６のカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａについて説明する。マイクロカプセル２４、２５、２６のカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａはシート２０の基材２１（図３参照）と同一色であり、例えばメラミン、ポリアミド、ポリイミド、二酸化チタン、シリカ等により構成される。このカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａは、発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂよりも高い耐熱性（例えば２５０℃〜５００℃程度）を有し、各カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａは同一粒径を有し、相互に異なる膜厚ｄ４、ｄ５、ｄ６を有する。そしてカプセル壁膜２４ａの膜厚ｄ４はカプセル壁膜２５ａの膜厚ｄ５よりも大きく、カプセル壁膜２５ａの膜厚ｄ５はカプセル壁膜２６ａの膜厚ｄ６よりも大きい。
【００３０】
カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａの温度と弾性係数の特性を図５に示す。カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａは温度２５０℃以下では温度に依存することなく、略一定の弾性係数を有し、弾性破壊または塑性破壊を起こすための破壊圧力も略この特性に従う。このカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａの破壊圧力はそれぞれの膜厚ｄ４、ｄ５、ｄ６に応じており、各破壊圧力以上で加圧することにより各カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａは破壊可能である。
【００３１】
以上のような発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの溶融温度とカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａの破壊圧力を利用してマイクロカプセル２４、２５、２６が選択的に発色せしめられる。すなわち所定の温度での選択的な加熱により発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが溶融せしめられるとともに、所定の圧力での加圧によりカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａが破壊され、カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａから発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが選択的に放出され、マイクロカプセル２４、２５、２６が選択的に発色せしめられる。以下マイクロカプセル２４、２５、２６の選択的発色について説明する。
【００３２】
図６にマイクロカプセル２４、２５、２６の温度と破壊圧力の特性を示す。マイクロカプセル２４、２５、２６の温度／破壊圧力特性は、発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの温度／弾性係数特性およびその粒径と、カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａの温度／弾性係数特性、膜壁および粒径とから導き出せる結果の特性である。
【００３３】
マイクロカプセル２４の特性曲線より右上側の領域では、発色剤２４ｂが溶融可能であるとともに、カプセル壁膜２４ａが破壊可能であり、マイクロカプセル２４は発色可能である。同様に各マイクロカプセル２５、２６の特性曲線より右上側の領域では、それぞれの発色剤２５ｂ、２６ｂが溶融可能であるとともに、それぞれのカプセル壁膜２５ａ、２６ａが破壊可能であり、各マイクロカプセル２５、２６は発色可能である。
【００３４】
マイクロカプセル２４の特性曲線より右上側で、かつマイクロカプセル２５の特性曲線より左下側の斜線領域、すなわち領域ｃでは、マイクロカプセル２４のみが発色可能である。マイクロカプセル２５の特性曲線より右上側で、かつマイクロカプセル２４の特性曲線およびマイクロカプセル２６の特性曲線より左下側の斜線領域、すなわち領域ｄでは、マイクロカプセル２５のみが発色可能である。マイクロカプセル２６の特性曲線より右上側で、かつマイクロカプセル２５の特性曲線より左下側の斜線領域、すなわち領域ｅでは、マイクロカプセル２６のみが発色可能である。以上のように温度と圧力を制御することにより選択的にマイクロカプセル２４、２５、２６を発色させることが可能である。
【００３５】
以上のマイクロカプセル２４、２５、２６の温度と破壊圧力の特性から図１に示すカラープリンタ１０の発熱体３１、３２、３３の発熱温度と、プラテンローラ４１、４２、４３の圧力とが定められる。すなわちシアン色のマイクロカプセル２４を発色させるために、発熱体３１の発熱温度は図６に示す領域ｃ内の温度Ｔ１に定められ、プラテンローラ４１の圧力は図６に示す領域ｃ内の破壊圧力Ｐ１に定められる。またマゼンタ色のマイクロカプセル２５を発色させるために、発熱体３２の発熱温度は図６に示す領域ｄ内の温度Ｔ２に定められ、プラテンローラ４２の圧力は図６に示す領域ｄ内の破壊圧力Ｐ２に定められる。同様にイエロー色のマイクロカプセル２６を発色させるために、発熱体３３の発熱温度は図６に示す領域ｅ内の温度Ｔ３に定められ、プラテンローラ４３の圧力は図６に示す領域ｅ内の破壊圧力Ｐ３に定められる。
【００３６】
ここで図７から図９を参照してマイクロカプセル２４、２５、２６の発色について説明する。図７は、図１に示すシート２０が発熱体３１により温度Ｔ１で加熱されるとともに、プラテンローラ４１により破壊圧力Ｐ１で加圧され、マイクロカプセル２４が発色した状態を示す図である。シート２０が発熱体３１により温度Ｔ１で加熱されると、シアン色の発色剤２４ｂのみが溶融される。この発色剤２４ｂの溶融によりマイクロカプセル２４のカプセル壁膜２４ａは破壊可能な状態になる。この状態で、シート２０がプラテンローラ４１により破壊圧力Ｐ１で加圧されると、マイクロカプセル２４のカプセル壁膜２４ａのみが破壊される。これによりカプセル壁膜２４ａから発色剤２４ｂのみが放出され、溶融しているシアン色の発色剤２４ｂによりシート２０の基材２１が着色される。
【００３７】
図８は、図１に示すシート２０が発熱体３２により温度Ｔ２で加熱されるとともに、プラテンローラ４２により破壊圧力Ｐ２で加圧され、マイクロカプセル２５が発色した状態を示す図である。シート２０が発熱体３２により温度Ｔ２で加熱されると、発色剤２４ｂ、２５ｂが溶融される。この状態で、シート２０がプラテンローラ４２により破壊圧力Ｐ２で加圧されると、破壊圧力Ｐ２がカプセル壁膜２４ａの破壊圧力Ｐ１よりも小さいため、マイクロカプセル２５のカプセル壁膜２５ａのみが破壊される。これによりカプセル壁膜２５ａから発色剤２５ｂのみが放出され、溶融しているマゼンタ色の発色剤２５ｂによりシート２０の基材が着色される。
【００３８】
図９は、図１に示すシート２０が発熱体３３により温度Ｔ３で加熱されるとともに、プラテンローラ４３により破壊圧力Ｐ３で加圧され、マイクロカプセル２６が発色した状態を示す図である。シート２０が発熱体３３により温度Ｔ３で加熱されると、発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが溶融される。この状態で、プラテンローラ４３により破壊圧力Ｐ３で加圧されると、破壊圧力Ｐ３がカプセル壁膜２４ａ、２５ａの破壊圧力Ｐ１、Ｐ２よりも小さいため、マイクロカプセル２６のみが破壊される。これによりカプセル壁膜２６ａから発色剤２６ｂのみが放出され、溶融しているイエロー色の発色剤２６ｂによりシート２０の基材が着色される。
【００３９】
上述のように図１に示す発熱体３１、３２、３３の発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とプラテンローラ４１、４２、４３の圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とが定められ、シート２０が発熱体３１、３２、３３により発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で選択的に加熱されるとともに、プラテンローラ４１、４２、４３により破壊圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で加圧されると、マイクロカプセル２４、２５、２６のカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａが選択的に破壊され、発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが選択的に放出されて発色する。これによりシート２０に画像が印刷される。なお以上のマイクロカプセルにおいて、発色剤の色料として、その前駆体を用いることも可能である。この場合色料の前駆体は、例えばロイコ染料（クリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）、ベンゾイルロイコメチレンブルー（ＢＬＭＢ））等であり、この前駆体は酸化剤等の所定の反応物質（顕色剤）と化学反応を生じることにより発色可能である。したがって発色剤がカプセル壁膜から放出される際、顕色剤と反応可能なように、例えばマイクロカプセルのカプセル層をシートに形成するためのバインダに顕色剤が混合される。またシート２０の保護フィルム２３を取除いて転写シートとして用いる場合、転写シートのカプセル層側に転写用紙が重合され、シート２０と同様に温度と圧力を制御することにより転写用紙に発色剤を定着させ、フルカラー画像を転写することも可能である。ただしこの場合、転写シートの基材側から発熱体による加熱が行なわれることが望ましい。またこの転写シートでは基材とカプセル層の間に剥離層を設けることにより更に転写性を向上し、高画質を得ることが可能となる。
【００４０】
図１０、図１１を参照してマイクロカプセル２４、２５、２６の製造方法についてマイクロカプセル２４を例に説明する。図１０はマイクロカプセル２４、２５、２６を製造するための高速気流中衝撃法の装置を示す模式図である。図１１はマイクロカプセルの製造過程を示す模式図である。高速気流中衝撃方の装置全体は制御装置ＳＣに設けられる操作部ＳＰを操作することにより制御される。
【００４１】
発色剤２４ｂの粉体と、カプセル壁膜２４ａの材料であるポリイミド等の樹脂の微粒子２４ｃとは、混合部ＯＭに投入され、この混合部ＯＭ内で回転する羽根により混合およびせん断されて、オーダードミクスチャー状態（符号２４ｄ）を形成する。このオーダードミクスチャー状態の粉体２４ｄは計量部ＡＱを介して一定量ずつ成膜部ＨＤに供給される。成膜部ＨＤ内でオーダードミクスチャー状態の粉体２４ｄはそれ自体を破壊しない程度の衝撃エネルギーを与えられ、微粒子２４ｃが瞬間的に溶融して、発色剤２４ｂの周囲に膜が形成される。これによりマイクロカプセル２４が生成され、生成されたマイクロカプセル２４が捕集部ＲＳに捕集される。
【００４２】
以上のようなマイクロカプセル２４の製造方法と、同様の方法で、マイクロカプセル２５、２６も生成される。なおこの製造方法とは異なる方法、例えば一般に知られている界面重合法等でも、マイクロカプセル２４、２５、２６を生成することが可能である。
【００４３】
以上の第１の実施形態によれば、温度と圧力とを制御することにより、マイクロカプセル２４、２５、２６の発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが選択的に溶融され、カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａが選択的に破壊される。すなわちカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａから選択的に発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが放出され、マイクロカプセル２４、２５、２６が選択的に発色せしめられる。したがって温度と圧力とを制御することにより高解像度のフルカラー画像がシート２０に容易に記録可能である。また常温で固相である発色剤２４ｂ、２５ｂ、２６ｂがカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａに封入されることによりマイクロカプセル２４、２５、２６が構成されるため、マイクロカプセル２４、２５、２６は常温で非常に強固であり、マイクロカプセル２４、２５、２６の誤発色が防止される。さらにカプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａは非常に高い融点を有するので、図５、図６に示すように一定の圧力で破壊可能であり、カプセル壁膜２４ａ、２５ａ、２６ａの破壊が安定して行なわれる。
【００４４】
またマイクロカプセル２４、２５、２６を用いたカラープリンタ１０では、圧力と温度をプラテンローラと発熱体を用いて制御するため、ラインプリンタが形成可能であり、シート２０に画像が高速に印刷可能である。
【００４５】
図１２から図１４を参照して第１の実施形態であるマイクロカプセル２４、２５、２６の変形例について説明する。マイクロカプセル２４、２５、２６の代わりにマイクロカプセル２７、２８および発色剤２９が用いられ、シート２０にマイクロカプセル２７、２８および発色剤２９の層が形成される。マイクロカプセル２７、２８はマイクロカプセル２４、２５、２６と同様に構成される。
【００４６】
マイクロカプセル２７、２８のカプセル壁膜２７ａ、２８ａは例えばポリイミドにより形成され、それぞれ異なる膜厚ｄ７、ｄ８を有する。このカプセル壁膜２７ａの膜厚ｄ７はカプセル壁膜２８ａの膜厚ｄ８よりも厚い。発色剤２７ｂは、色料（例えばフタロシアニンブルー）にビヒクルとしてパラフィンベースのワックスを配合したものであり、発色剤２８ｂは色料（例えばローダミンレーキＴ）にビヒクルとしてカルナバベースのワックスを配合したものである。この発色剤２７ｂ、２８ｂは常温で固相であり、加熱されることにより溶融可能である。
【００４７】
発色剤２９は色料（例えばベンジンイエローＧ）にビヒクルとしてスチレン／アクリル系共重合体を配合したものであり、カプセル壁膜に封入されていない。この発色剤２９は常温で固相であり、その外表面が基材２１と同一色（例えば白色）に着色されている。
【００４８】
マイクロカプセル２７、２８および発色剤２９の温度と破壊圧力の特性を図１４に示す。図１４中、マイクロカプセル２７の特性曲線より右上側で、かつマイクロカプセル２８の特性曲線より左下側の斜線領域ｆでは、マイクロカプセル２７の発色剤２７ｂのみが溶融され、カプセル壁膜２７ａのみが破壊される。これによりカプセル壁膜２７ａから発色剤２７ｂが放出され、マイクロカプセル２７のみが発色する。またマイクロカプセル２８の特性曲線より右上側で、かつ発色剤２９の特性曲線およびマイクロカプセル２７の特性曲線より左下側の斜線領域ｇでは、マイクロカプセル２７、２８の発色剤２７ｂ、２８ｂが溶融され、カプセル壁膜２８ａのみが破壊され、カプセル壁膜２８ａから発色剤２８ｂが放出され、マイクロカプセル２８のみが発色する。同様に発色剤２９の特性曲線より右上側で、かつマイクロカプセル２８の特性曲線より左下側の斜線領域ｈでは、マイクロカプセル２７、２８の発色剤２７ｂ、２８ｂおよび発色剤２９が溶融される。ここでマイクロカプセル２７、２８の発色剤２７ｂ、２８ｂはカプセル壁膜２７ａ、２８ａに封入されたままなので、発色剤２９のみが発色する。
【００４９】
以上のマイクロカプセル２７、２８および発色剤２９の温度と破壊圧力の特性から各領域ｆ、ｇ、ｈ内の温度で加熱するとともに、各領域ｆ、ｇ、ｈ内の圧力で加圧することにより、マイクロカプセル２７、２８および発色剤２９のそれぞれが選択的に発色される。したがって図１に示すカラープリンタ１０の発熱体３１、３２、３３の発熱温度はそれぞれ例えば温度Ｔ'1、Ｔ'2、Ｔ４に定められ、プラテンローラ４１、４２の圧力はそれぞれ例えば破壊圧力Ｐ'1、Ｐ'2定められ、プラテンローラ４３の圧力はシート２０と発熱体３３とが密着できる程度の微小圧力に設定される。これにより各発熱体３１、３２、３３と各プラテンローラ４１、４２、４３との間で、選択的に加熱されるとともに加圧されることによりマイクロカプセル２７、２８および発色剤２９が選択的に発色して、シート２０にフルカラー画像が印刷される。
【００５０】
以上の第１の実施形態であるマイクロカプセル２４、２５、２６の変形例では、マイクロカプセル２７、２８と固相である発色剤２９とを用いて、温度と圧力を制御することによりシート２０にフルカラー画像が容易に印刷可能である。またシート２０を用いて図１に示すカラープリンタ１０によりフルカラー画像の印刷が可能であり、この場合プラテンローラ４３の圧力はシート２０と発熱体３３とが密着できる程度の微小圧力に設定され、ばねユニット５３による付勢は必要ない。なおこの変形例において、第１の実施形態のマイクロカプセル２４、２５、２６と同様の点については説明を省略した。
【００５１】
図１５を参照して第１の実施形態のカラープリンタの変形例について説明する。図１５は、カラープリンタにおいてプラテンローラを１本だけ用いる場合のプラテンローラ４４と発熱体３１、３２、３３の側面図である。この変形例のカラープリンタでは、図１に示すカラープリンタ１０に設けられる３本のプラテンローラ４１、４２、４３の代わりに、大径の円柱状プラテンローラ４４が１本だけ設けられる。このプラテンローラ４４の中心軸は紙面と直交しており、サーマルヘッド３０の上面には、第１の実施形態のカラープリンタ１０と同様に、発熱体３１、３２、３３が設けられ、各発熱体３１、３２、３３は搬送方向において相互に近接して設けられる。発熱体３１はプラテンローラ４４の中心軸に最も近い位置に配置され、発熱体３３はプラテンローラ４４の中心軸に最も遠い位置に配置される。このように各発熱体３１、３２、３３の位置が異なるため、プラテンローラ４４の押圧時に、このローラ４４の変形量に違いが生じる。これにより、発熱体３１の位置でシート２０は最も強く加圧され、発熱体３３の位置で、シート２０は最も弱く加圧される。それぞれの温度および圧力の関係は、図１に示すラインプリンタと同様である。
【００５２】
図１６を参照して第２の実施形態であるカラープリンタについて説明する。図１６は、カラープリンタがシリアルプリンタである場合の発熱体と平面プラテンを示す図である。第２の実施形態のカラープリンタが第１の実施形態のカラープリンタと異なる点は、第２の実施形態のカラープリンタがシリアルプリンタである点であり、その他の点は同様である。以下異なる点についてのみ説明する。このシリアルプリンタには、搬送用ローラ７１と平面プラテン４５と可動ヘッド６４とが設けられる。
【００５３】
搬送用ローラ７１は、その中心軸がシート２０の幅方向（矢印Ｘ方向）に平行となるように平面プラテン４５の両側に配置され、図示しない駆動モータを駆動することにより回転される。この回転によりシート２０が搬送方向（矢印Ａ方向）に間欠的に搬送されつつ、可動ヘッド６４が図示しない駆動装置によりシート２０の幅方向（矢印Ｘ方向）に駆動される。
【００５４】
平面プラテン４５は、シート２０を加圧するための固定台となる直方体状のプラテンであり、シート２０の搬送経路の下側に配置される。可動ヘッド６４は、搬送経路の上側に設けられ、平面プラテン４５の上方を駆動可能である。
【００５５】
可動ヘッド６４の内側には、サーマルヘッド３４、３５、３６が設けられ、各々のサーマルヘッド３４、３５、３６は互いに並列に配置される。サーマルヘッド３４、３５、３６の下部には、それぞれ発熱体３７、３８、３９が矢印Ａ方向に沿った直線状に配設されている。
【００５６】
各サーマルヘッド３４、３５、３６は、図示しないばねユニットによりそれぞれ異なる付勢力で付勢され、各発熱体３７、３８、３９は、それぞれ異なる発熱温度で発熱する。この付勢力に対応する圧力と発熱温度とは、第１の実施形態のカラープリンタのプラテンローラの圧力と発熱体の発熱温度と同様に図６に示す領域ｃ、ｄ、ｅにそれぞれ対応するように定められ、各サーマルヘッド３４、３５、３６の付勢力に対応する圧力はＰ１、Ｐ２、Ｐ３であり、各発熱体３７、３８、３９の発熱温度はＴ１、Ｔ２、Ｔ３である。
【００５７】
このシリアルプリンタでは、シート２０が矢印Ａ方向に間欠的に搬送されつつ、可動ヘッド６４が矢印Ｂ方向に駆動される。これにともない、シート２０は発熱体３７、３８、３９によって各発熱温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で所定の部位を選択的に加熱されるとともに、サーマルヘッド３４、３５、３６と平面プラテン４５との間でそれぞれ圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で加圧される。この選択的加熱と加圧とによりシート２０には画像が印刷される。
【００５８】
このシリアルプリンタでは、可動ヘッド６４が矢印Ｘ方向に移動するときのみシート２０に画像の記録を行うため、発熱温度Ｔ１は発熱温度Ｔ２より低く、発熱温度Ｔ２は発熱温度Ｔ３より低く定められ、圧力Ｐ１は圧力Ｐ２より大きく、圧力Ｐ２は圧力Ｐ３より大きく定められる。
【００５９】
なお矢印Ｘ方向と反対の方向に移動するときも画像の記録を行う構成にすることは可能である。この場合、可動ヘッド６４の移動方向が切り替えられる際、可動ヘッド６４の向きが反転され、必ず発熱体３７が移動方向に向かって先頭にくるように、発熱体３７、３８、３９が配置される。あるいは発熱体３７の発熱温度Ｔ１と発熱体３９の発熱温度Ｔ３とを切替え、サーマルヘッド３４の圧力Ｐ１とサーマルヘッド３６の圧力Ｐ３とを切替える構成としてもよい。
【００６０】
図１７、図１８を参照して第２の実施形態のカラープリンタの変形例について説明する。図１７はシリアルプリンタにおいてプラテンローラを用いる場合のプラテンローラと駆動ヘッドを示す図である。図１８は図１７に示すプラテンローラと駆動ヘッドの側面図である。
【００６１】
図１６に示すシリアルプリンタの平面プラテン４５の代わりに、円柱状のプラテンローラ４６が設けられる。このプラテンローラ４６を回転することによりシート２０が矢印Ａ方向に間欠的に搬送されつつ、図示しない駆動装置により可動ヘッド６４は矢印Ｘ方向に駆動される。
【００６２】
可動ヘッド６４には、サーマルヘッド８１、８２、８３が相互に並列に配置されて、近接して設けられる。サーマルヘッド８１、８２、８３の下部には、発熱体８４、８５、８６が設けられ、この発熱体８４、８５、８６は、シート２０の幅方向（矢印Ｘ方向）に沿った直線状に配設される。各発熱体８４、８５、８６の発熱温度は、第１の実施形態のカラープリンタと同様に、図６に示す領域ｃ、ｄ、ｅに対応して定められ、温度Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１である。したがってシート２０は各発熱体８４、８５、８６によりそれぞれ発熱温度Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１で選択的に加熱される。
【００６３】
シート２０は、サーマルヘッド８１、８２、８３とプラテンローラ４６により加圧される。サーマルヘッド８３はプラテンローラ４６の中心軸と最も近い位置に配置され、サーマルヘッド８１はこの中心軸に最も遠い位置に配置される。これにより、シート２０はサーマルヘッド８３によって最も強く加圧され、サーマルヘッド８１によって最も弱く加圧される。各サーマルヘッド８１、８２、８３による圧力は、第１の実施形態のカラープリンタと同様に、図６に示す領域ｃ、ｄ、ｅに対応して定められ、破壊圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３である。
【００６４】
なおこのシリアルプリンタでは、可動ヘッド６４が矢印Ｘ方向と反対方向に移動するときにも、可動ヘッド６４の向きを替えることなく、シート２０に画像の記録を行うことが可能である。さらに可動ヘッド６４の移動に伴い、選択すべき同一部位を複数回加熱することが可能であり、これによりシート２０への発色剤の定着性が高められ、更に発熱体の配列最大数と同程度の面積階調で印刷を行なうことが可能である。
【００６５】
以上の第２の実施形態のシリアルカラープリンタとその変形例においても、第１の実施形態のマイクロカプセル２４、２５、２６を用いて、温度と圧力を制御することにより、マイクロカプセル２４、２５、２６を有するシート２０に高解像度のフルカラー画像が容易に印刷可能である。また第１の実施形態の変形例であるマイクロカプセル２７、２８および発色剤２９を用いても、同様に温度と圧力を制御することにより、マイクロカプセル２７、２８および発色剤２９を有するシート２０に高解像度のフルカラー画像が容易に印刷可能である。ただしこの場合、サーマルヘッド３６およびサーマルヘッド８１による圧力はシート２０と発熱体３９、８４を密着させる程度に微小な圧力に定められる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、例えば高解像度プリンタにおいて、感圧感熱記録すなわち加圧と加熱を制御することにより選択的に発色可能なマイクロカプセルを用いて、フルカラー画像が容易に高速で印刷される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の感圧感熱記録用マイクロカプセルを用いた記録シートに画像を印刷する高解像度カラープリンタの側断面図である。
【図２】サーマルヘッドをプラテンローラ側から見た図である。
【図３】シートの縦断面図の一例である。
【図４】マイクロカプセルの断面図である。
【図５】発色剤とカプセル壁膜の温度と弾性係数の特性を示す図である。
【図６】マイクロカプセルの温度と破壊圧力の特性を示す図である。
【図７】シアン色のマイクロカプセルが発色した状態を示す図である。
【図８】マゼンタ色のマイクロカプセルが発色した状態を示す図である。
【図９】イエロー色のマイクロカプセルが発色した状態を示す図である。
【図１０】マイクロカプセルを製造するための高速気流中衝撃法の装置を示す模式図である。
【図１１】マイクロカプセルの製造工程を示す模式図である。
【図１２】第１の実施形態の変形例であるマイクロカプセルと発色剤の断面図である。
【図１３】シートの縦断面図を示す図である。
【図１４】マイクロカプセルと発色剤の温度と破壊圧力の特性を示す図である。
【図１５】ラインプリンタにおいてプラテンローラを１本だけ用いる場合のプラテンローラと発熱体の側面図である。
【図１６】カラープリンタがシリアルプリンタである場合の可動ヘッドと平面プラテンを示す図である。
【図１７】シリアルプリンタにおいてプラテンローラを用いる場合のプラテンローラと可動ヘッドを示す図である。
【図１８】シリアルプリンタにおけるプラテンローラと可動ヘッドの側面図である。
【符号の説明】
２４ａ、２５ａ、２６ａ  カプセル壁膜
２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ  発色剤
２４、２５、２６  マイクロカプセル
【図１】
0003542910.tif 000002
【図２】
0003542910.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003542910.tif 000017
【図１７】
0003542910.tif 000018
【図１８】
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