(57)【要約】【課題】  ユーザーの要求に応じた凹凸パターンを容易に形成することが可能な凹凸パターン形成方法、および装置を提供する。【解決手段】  凹凸パターン形成装置２は、感熱記録紙１０を局所的に加熱するサーマルヘッド１７と、感熱記録紙１０のイエロー感熱発色層３１に含有されるジアゾニウム塩化合物が吸収する発光ピークが３２０〜４５０ｎｍの近紫外の青色光を照射する定着器２２とを備える。サーマルヘッド１７は、凸を形成する部分以外が局所的に加熱され、定着が施された後の感熱記録紙１０の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱する。定着によりイエロー感熱発色層３１のジアゾニウム塩化合物が光分解されて発生した窒素ガスが膨張し、サーマルヘッド１７で局所的に加熱した部分を除いた他の部分が凸状に膨らんで、記録紙１０に凹凸パターンが形成される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する方法において、
前記感熱材料の凸を形成する部分以外を局所的に加熱し、
前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射した後、
前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする凹凸パターン形成方法。
【請求項２】
ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する方法において、
前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射し、
前記感熱材料の凸を形成する部分を局所的に加圧した後、
前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする凹凸パターン形成方法。
【請求項３】
ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する装置において、
前記感熱材料を局所的に加熱する加熱手段と、
前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射する電磁線照射手段とを備え、
前記加熱手段は、凸を形成する部分以外が局所的に加熱され、前記電磁線が照射された後の前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする凹凸パターン形成装置。
【請求項４】
ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する装置において、
前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射する電磁線照射手段と、
前記感熱材料を局所的に加圧する加圧手段と、
前記電磁線が照射され、凸を形成する部分が局所的に加圧された前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする凹凸パターン形成装置。
【請求項５】
前記加圧手段として、先端部分に一定の荷重が掛けられる突状部材を用いたことを特徴とする請求項４に記載の凹凸パターン形成装置。
【請求項６】
前記加熱手段として、複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッドを用いたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の凹凸パターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する方法、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シアン、マゼンタ、イエローに発色する感熱発色層を支持体上に順に層設したカラー感熱記録紙を用いて、フルカラープリントを得るカラー感熱プリンタが普及している。このようなカラー感熱プリンタには、カラー感熱記録紙の表面に凹凸のパターンを形成して、マット面処理や絹面処理などの粗面化を施すものがある（特許文献１および２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のカラー感熱プリンタでは、イエロー画像の記録前に、イエロー感熱発色層が発色しない熱エネルギーをカラー感熱記録紙に与えて保護層の表面を平滑化し、イエロー、マゼンタ画像の記録、定着後、シアン感熱発色層が発色する熱エネルギーよりも小さな熱エネルギーを用いて、カラー感熱記録紙を微細なサイズ（マット面処理）、または大きめのサイズ（絹面処理）で部分的に押圧・加熱している。
【０００４】
また、特許文献２に記載のカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙の指定されたマット化領域に対して、飛び石状の発熱パターンでサーマルヘッドにより微細な凹凸を形成し、マット化領域にボールペンなどで文字を記入することができるようにしている。
【０００５】
さらに、特に盲人用の点字を作成する際に、指による触読が容易で、かつ触読に対する耐久性に優れた盛り上げ画像を形成することを目的として、発泡剤、および樹脂バインダーを含有し、樹脂バインダーの数平均分子量が１０００以上且つ３００００以下である熱膨張層を備えた熱転写シートが提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１３８８７８号公報
【特許文献２】特開２０００−７１４９６号公報
【特許文献３】特開平８−１７５０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２に記載のカラー感熱プリンタは、マット面処理や絹面処理などの定型的な凹凸パターンを形成するものであり、点字やタッチパネルの食刻、接着力強化面、滑り止めパターンなどといったユーザーの様々な要求に応じた凹凸パターンを形成することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ユーザーの要求に応じた凹凸パターンを容易に形成することが可能な凹凸パターン形成方法、および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する方法において、前記感熱材料の凸を形成する部分以外を局所的に加熱し、前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射した後、前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する方法において、前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射し、前記感熱材料の凸を形成する部分を局所的に加圧した後、前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する装置において、前記感熱材料を局所的に加熱する加熱手段と、前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射する電磁線照射手段とを備え、前記加熱手段は、凸を形成する部分以外が局所的に加熱され、前記電磁線が照射された後の前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有する感熱層が支持体上に塗設された感熱材料に、凹凸のパターンを形成する装置において、前記ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射する電磁線照射手段と、前記感熱材料を局所的に加圧する加圧手段と、前記電磁線が照射され、凸を形成する部分が局所的に加圧された前記感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
なお、前記加圧手段として、先端部分に一定の荷重が掛けられる突状部材を用いることが好ましい。また、前記加熱手段として、複数の発熱素子が配列されたサーマルヘッドを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の凹凸パターン形成方法、および装置によれば、感熱材料の凸を形成する部分以外を加熱手段で局所的に加熱し、電磁線照射手段により、ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射した後、感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱手段により加熱する、あるいは、電磁線照射手段により、ジアゾニウム塩化合物が吸収する波長域の電磁線を照射し、感熱材料の凸を形成する部分を加圧手段で局所的に加圧した後、感熱材料の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱手段により加熱するので、ユーザーの要求に応じた凹凸パターンを容易に形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、本発明を適用した凹凸パターン形成装置２には、感熱材料として、長尺の感熱記録紙（以下、単に記録紙という）１０が使用される。記録紙１０は、ロール状に巻かれた記録紙ロール１１の形態で凹凸パターン形成装置２にセットされる。
【００１６】
図２に示すように、記録紙１０は、支持体３０上にイエロー感熱発色層３１、および保護層３２が順次層設された構造となっている。イエロー感熱発色層３１は、ジアゾニウム塩化合物を内包する熱応答性マイクロカプセルと、ジアゾニウム塩化合物と反応するカプラーとを含有している。イエロー感熱発色層３１は、４２０〜４５０ｎｍの近紫外線が照射されたときに、ジアゾニウム塩化合物が光分解されることにより、発色能力が消失する。
【００１７】
図１において、記録紙ロール１１の外周面には、搬送モータ１２によって回転される給紙ローラ１３が当接している。搬送モータ１２はステッピングモータであり、モータドライバ１４から入力される駆動パルスによって駆動される。給紙ローラ１３が図中反時計方向に回転すると、記録紙ロール１１は図中時計方向に回転し、記録紙１０が記録紙ロール１１から送り出される。給紙ローラ１３が図中時計方向に回転すると、記録紙ロール１１は図中反時計方向に回転し、記録紙１０が記録紙ロール１１に巻き戻される。
【００１８】
記録紙ロール１１から送り出された記録紙１０は、水平方向に配置された搬送経路内に送り込まれる。この搬送経路内には、記録紙１０を挟み込んで搬送する搬送ローラ対１５および排紙ローラ対１６が配置されている。搬送ローラ対１５および排紙ローラ対１６は、搬送モータ１２によって回転されるキャプスタンローラ１５ａ、１６ａと、このキャプスタンローラ１５ａ、１６ａに圧接するピンチローラ１５ｂ、１６ｂとからなり、記録紙１０を図中Ａ方向（給紙方向）とＢ方向（巻戻方向）とに往復搬送する。
【００１９】
給紙ローラ１３と搬送ローラ対１５との間には、サーマルヘッド１７と、このサーマルヘッド１７に向き合うように搬送経路の下方に配置されたプラテンローラ１８とが設けられている。サーマルヘッド１７の記録紙１０に対向する表面には、複数の発熱素子がライン状に配列された発熱素子アレイ１９が設けられている。発熱素子アレイ１９は、システムコントローラ２０からヘッドドライバ２１に入力された駆動データに基づいて発熱し、イエロー感熱発色層３１を加熱する。
【００２０】
プラテンローラ１８は、記録紙１０の搬送に応じて従動回転し、記録紙１０と発熱素子アレイ１９との当接状態を安定させる。また、プラテンローラ１８は、上下方向に移動自在とされ、図示しないバネによって発熱素子アレイ１９に圧接する方向に付勢されている。記録紙１０の給紙時および排紙時には、カムやソレノイドなどから構成されるシフト機構（図示せず）によってプラテンローラ１８が下降し、サーマルヘッド１７との記録紙１０の挟持が解除される。
【００２１】
搬送ローラ対１５のＡ方向下流側には、記録紙１０の記録面に対面して定着器２２が配置されている。また、定着器２２と排紙ローラ対１６との間には、記録紙１０を所定のプリントサイズにカットするカッター２３が配置されている。さらに、排紙ローラ対１６のＡ方向下流側には、画像記録済みの記録紙１０を外部に排出する排紙口２４が設けられている。
【００２２】
定着器２２は、複数のＬＥＤが配列された発光素子アレイ２５を備え、発光ピークが３２０〜４５０ｎｍの近紫外の青色光を放出してイエロー感熱発色層３１に定着を施す。発光素子アレイ２５は、ランプドライバ２６によって駆動される。
【００２３】
次に、上記構成を有する凹凸パターン形成装置２の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。画像記録開始操作が実行されると、搬送モータ１２の正転によって給紙ローラ１３が反時計方向に回転され、記録紙１０が記録紙ロール１１からＡ方向に送り出される。記録紙１０の先端部は搬送経路内を移動して、搬送ローラ対１５にニップされ、さらにＡ方向下流側に搬送される。
【００２４】
記録紙１０が画像記録開始位置に到達すると、搬送モータ１２の回転が一旦停止される。次いで、プラテンローラ１８がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ１９との間で記録紙１０が挟持される。この状態で再び搬送モータ１２が駆動され、記録紙１０がＡ方向に搬送されながら、ヘッドドライバ２１に入力された駆動データに基づいて発熱した発熱素子アレイ１９により、イエロー感熱発色層３１が加熱される。
【００２５】
イエロー感熱発色層３１の発熱素子アレイ１９で加熱された部分では、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとが反応し、イエローに発色する。これにより、記録紙１０にイエロー画像が記録される。
【００２６】
イエロー画像の記録が完了すると、記録画像の後端が定着器２２に対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。このとき、プラテンローラ１８がシフト機構によって下降され、サーマルヘッド１７とによる記録紙１０の挟持が解除される。次いで、ランプドライバ２６により定着器２２の発光素子アレイ２５が点灯され、搬送モータ１２が逆転されて記録紙１０がＢ方向に巻き戻されながら、画像記録済みのイエロー感熱発色層３１が定着される。
【００２７】
イエロー感熱発色層３１の定着時には、イエロー感熱発色層３１の発熱素子アレイ１９で加熱していない部分のジアゾニウム塩化合物が光分解される。そして、この光分解に伴って窒素ガスが発生し、イエロー感熱発色層３１内に溜まる。
【００２８】
イエロー感熱発色層の定着後、記録画像の先端が発熱素子アレイ１９に対面する位置まで搬送され、搬送モータ１２の回転が停止される。そして、イエロー画像記録時と同様に、プラテンローラ１８がシフト機構によって上昇され、発熱素子アレイ１９との間で記録紙１０が挟持される。この状態で再び搬送モータ１２が駆動され、記録紙１０がＡ方向に搬送されながら、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで記録紙１０の全面が加熱される。これにより、イエロー感熱発色層３１内に溜まっていた窒素ガスが膨張し、イエロー画像を記録した部分を除いた他の部分が凸状に膨らんで、記録紙１０に凹凸パターンが形成される。
【００２９】
凹凸パターン形成後の記録紙１０は、搬送ローラ対１５によりＡ方向に搬送され、カッター２３により所定のプリントサイズに切断された後、排紙ローラ対１６により排紙口２４から外部に排出される。
【００３０】
上記のように、記録紙１０の凸を形成する部分以外をサーマルヘッド１７で局所的に加熱し、イエロー感熱発色層３１のジアゾニウム塩化合物が吸収する発光ピークが３２０〜４５０ｎｍの近紫外の青色光を定着器２２で照射した後、サーマルヘッド１７により、記録紙１０の全面を、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで加熱するので、ユーザーの要求に応じた凹凸パターンを容易に形成することが可能となる。したがって、例えば手触りの感触が領域毎に異なる面や、点字、タッチパネルの食刻、接着力強化面、滑り止めパターンなど、用途に応じた幅の広い製品の作成が可能となる。また、窒素ガスの気泡がある部分が熱伝導率が低いことを利用して、局部を保温するためのシートも作成することができる。
【００３１】
なお、図１に示す凹凸パターン形成装置２の代わりに、図４に示す凹凸パターン形成装置４０を用いてもよい。この凹凸パターン形成装置４０は、サーマルヘッド１７と定着器２２とが、搬送ローラ対１５を挟んで凹凸パターン形成装置２とは逆に配置されている。また、定着器２２と搬送ローラ対１５との間に、記録紙１０の凸を形成する部分を局所的に加圧する手段として、径１ｍｍのサファイア球４１が先端に取り付けられた加圧ペン４２が配置されている。
【００３２】
図５のフローチャートに示すように、凹凸パターン形成装置４０では、まず、定着器２２でイエロー感熱発色層３１に定着を施し、イエロー感熱発色層３１のジアゾニウム塩化合物を光分解して窒素ガスを発生させる。次いで、加圧ペン４２で記録紙１０の凸を形成する部分を一定の荷重（例えば５０ｇ）で加圧し、イエロー感熱発色層３１内に窒素ガスの気泡核を形成する。そして最後に、サーマルヘッド１７により、１１０〜１４０ｍＪ／ｍｍ2の範囲の熱エネルギーで記録紙１０の全面を加熱する。これにより、図１に示す凹凸パターン形成装置２の場合と同様に、イエロー感熱発色層３１内に溜まっていた窒素ガスが膨張し、加圧ペン４２で加圧した部分の窒素ガスの気泡核が凸状に膨らんで、記録紙１０に凹凸パターンが形成される。なお、加圧ペン４２の代わりに、ドットインパクトヘッドを用いて、記録紙１０の凸を形成する部分を打刻することで加圧してもよい。
【００３３】
上記実施形態では、イエロー感熱発色層３１のみを備えた単層の記録紙１０を用いたが、マゼンタ感熱発色層やシアン感熱発色層を設けた記録紙を用いてもよく、これらを層設したいわゆるカラー感熱記録紙を用いてもよい。
【００３４】
なお、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとを、これらが反応した化合物の吸収波長が可視域に存在しないような組み合わせとした記録紙１０を用いれば、凹凸部分の色が同一な製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した凹凸パターン形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感熱記録紙の構成を示す断面図である。
【図３】凹凸パターンを形成する手順を示すフローチャートである。
【図４】凹凸パターン形成装置の別の実施形態を示す概略図である。
【図５】図４に示す凹凸パターン形成装置で凹凸パターンを形成する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
２、４０  凹凸パターン形成装置
１０  感熱記録紙（記録紙）
１７  サーマルヘッド
１９  発熱素子アレイ
２０  システムコントローラ
２２  定着器
２５  発光素子アレイ
３０  支持体
３１  イエロー感熱発色層
４２  加圧ペン
【図１】
2006007720.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006007720.tif 000006
【図５】
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